Brandschutz

1. Grundlagen

Jedes Bauwerk ist dem Gefahrenfall „Brand“ ausgesetzt. Aufgabe des Planers ist es, die Grundsätze des Brandschutzes und das jederzeit mögliche Ereignis Brand bereits im Entwurfsstadium zu berücksichtigen.

Feuerwehrauto

Unter dem Begriff „Vorbeugender Brandschutz“ ist die Vorsorge im Baubereich zusammengefasst. Sprichwörtlich für den Schutz vor Bränden ist die Institution der Feuerwehr. Aber einen ebenso hohen Stellenwert besitzen seit jeher die baulichen vorbeugenden Brandschutzmaßnahmen. Während die Feuerwehr immer dann eingreift, wenn es bereits brennt, soll der bauliche Brandschutz dazu beitragen, dass große Brände erst gar nicht entstehen und dass Brände auf möglichst enge Räume begrenzt bleiben. Daher müssen Bauteile und Bauwerke einem Feuer in bestimmtem Maße widerstehen können.

Die verwendeten Baustoffe und deren Brandverhalten (brennbar/nicht brennbar) nehmen wesentlichen Einfluss auf das Brandgeschehen. Das im Gebäude vorhandene Gefährdungspotential ist in erster Linie von Brandlasten abhängig. Sie beeinflussen Brandverlauf und Brandgeschehen maßgeblich.

2. Umfassender baulicher Brandschutz durch Beton

Im Interesse der allgemeinen Sicherheit und auch aus volkswirtschaftlicher Vernunft heraus muss ein sinnvoller baulicher Brandschutz drei Schutzziele erfüllen:

  • den Personenschutz zur Sicherung von Leben und Gesundheit,
  • den Sachschutz zur Wahrung von Hab und Gut sowohl einer in Brand geratenen Wohnung als auch in den angrenzenden,
  • den Umweltschutz zur Minimierung von Umweltbeeinträchtigung durch Rauch und toxische Gase sowie kontaminiertes Löschwasser.

Bei Verwendung von Beton-Bauteilen oder beim Bau mit Transportbeton ist es möglich, Wohngebäude so zu errichten, dass alle drei Schutzziele gleichzeitig erreicht werden.

3. Leistungsfähigkeit von Beton im Brandfall

Die hohe Leistungsfähigkeit von Beton gegenüber einer Brandbeanspruchung lässt sich mit folgenden Eigenschaften beschreiben. Bei den im natürlichen Brand eintretenden Temperaturen von bis zu 1.000 °C:

  • bleibt Beton weitgehend fest
  • trägt Beton nicht zur Brandlast bei,
  • leitet Beton den Brand nicht weiter,
  • bildet Beton keinen Rauch,
  • setzt Beton keine toxischen Gase frei.

Die vorteilhaften stofflichen Eigenschaften von Beton erlauben es den Planern, für den Bauherrn ein gegen Brandgefahr sicheres Bauwerk zu erstellen.

In der Regel werden bei Betonwänden, die brandschutztechnisch richtig dimensioniert sind, wegen der relativ schlechten Wärmeleitung des Betons Temperaturen von bis zu 500 °C im Innern des Querschnittes nicht erreicht. Deshalb bleiben unter Berücksichtigung der tatsächlichen Lasten und einer relativ niedrigen Erwärmung des Betons die Tragfähigkeitseigenschaften sowohl während eines Brandes als auch danach weitgehend erhalten. Aus diesen Gründen kann – was auch ein großer Vorteil ist – Beton nach einer Brandbeanspruchung meist wieder instand gesetzt werden, z.B. mit Spritzbeton.

4. Brandschutzklassifizierungen

Nach DIN EN 13501 Teil 1 werden Baustoffe in die

  • Baustoffklasse A
    Nicht brennbare Baustoffe mit den Unterklassen A 1 (dürfen zu keinem Zeitpunkt eine Entflammung aufweisen) und A 2 (Entflammungen für einen Zeitraum bis 20 Sekunden) sowie in die
  • Baustoffklassen
    "Brennbare Baustoffe" mit den Unterklassen:B schwer entflammbare Baustoffe, D und E normal entflammbare Baustoffe und F leicht entflammbare Baustoffe eingeteilt.

Beton als mineralischer Baustoff erfüllt die Anforderungen der Klasse A 1, weil er effektiv nicht brennbar ist, d.h. unter den im Brandfall üblicherweise auftretenden Temperaturen sich nicht entzündet.

DIN EN 13501-2 " Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Teil 2: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Feuerwiderstandsprüfungen, mit Ausnahme von Lüftungsanlagen" regelt die Klassifizierung der Bauteile. Die Einteilung erfolgt entsprechend der in der Normbrandprüfung ermittelten Feuerwiderstandsdauer in die Feuerwiderstandsklassen R 15, R 20, R 30, R 45, R 60, R 90, R 120, R 180, R 240 und R 360. Dies bedeutet, dass das jeweils klassifizierte Bauteil während einer Zeitspanne von mehr als 15 bis 360 Minuten den Temperatur- und Festigkeitsbeanspruchungen des Brandversuchs widersteht.

Mit Beton lassen sich alle Feuerwiderstandsdauern erreichen, wobei die aus Gründen der Standsicherheit oder des Schallschutzes ohnehin erforderlichen Maßnahmen automatisch bereits mindestens eine Feuerwiderstandsdauer von F 30 sicherstellen.

Schallschutz

Die meisten Menschen fühlen sich durch Lärm belästigt, durch Lärm von draußen (Verkehrslärm), aus fremdem und sogar dem eigenen Wohn- und Arbeitsbereich. Lärm ist Schall, der stört. Ein angemessener Schallschutz (angemessen im Sinne von technisch machbar und bezahlbar) ist daher von großer Bedeutung für das Wohlbefinden der Bewohner. Der Schallschutz im Hochbau beginnt bei der Planung. So sind schutzbedürftige Räume wie Schlaf- und Wohnzimmer im Grundriss so anzuordnen, dass sie vom Außenlärm möglichst wenig betroffen sind. Räume gleichartiger Nutzung sollten zusammengelegt und „laute“ von „leisen“ Raumgruppen getrennt werden. Dies kann zum Beispiel geschehen durch die Anordnung von Pufferzonen zwischen diesen Raumgruppen (Gänge, Schrankzimmer, Vorrats- und Abstellräume) oder durch eine besonders schalldämmende Ausführung der trennenden Bauteile.

1. Schall, Schallanregung

Beim Schallschutz im Hochbau wird zwischen Luftschall und Trittschall unterschieden. Unter Luftschall versteht man alle Geräusche (Sprechen, Musik), die durch die Luft übertragen werden. Körperschall entsteht zum Beispiel durch das Gehen auf einer Decke und strahlt nicht nur in den darunter liegenden Raum ab, sondern wird durch die Decke und die angrenzenden (flankierenden) Bauteile weitergeleitet und damit auch in benachbarten Räumen als Luftschall hörbar.

 

2. Luftschalldämmung

Entscheidend für die Luftschalldämmung von Bauteilen sind:

  • Trennende Bauteile (Material, Dicke, Flächenmasse, Zahl der Schalen, Schalenabstand, Hohlraumfüllung)
  • Flankierende Bauteile (Seitenwände, Decken, Unterdecken, Estriche, Beläge)
  • Anschlüsse (Wand/Decke, Wand/Wand, Dichtigkeit, Verzweigungsdämmung)
  • Fugen (Form, Breite, Länge, Füllung, Elastizität, Dichtigkeit)
  • Öffnungen (Fenster, Türen, Kanäle, Schächte)

Für Anforderungen und Nachweise werden in DIN 4109 bewertete Schalldämmmaße für trennende Bauteile einschließlich der Schallübertragung der flankierenden Bauteile und gegebenenfalls über sonstige Nebenwege verwendet.

Wärmeschutz

Der Wärmeschutz soll vor allem ein der Gebäudenutzung angepasstes behagliches Raumklima sichern, und das unter wechselnden außenklimatischen Einflüssen im Winter und im Sommer bei möglichst geringem Aufwand für die Herstellung, die Instandhaltung und die Heizung der Gebäude. Aufgabe des Wärmeschutzes ist es aber auch, Feuchtigkeitsschäden als Folge von Kondenswasser-Niederschlag an den Oberflächen und im Inneren der Bauteile zu verhindern und so die Funktionsfähigkeit der Gebäude dauernd aufrechtzuerhalten. Mit steigenden Energiepreisen tritt auch die Energieeinsparung immer mehr in den Vordergrund.

Feuchteschutz

Die Einwirkung von Feuchtigkeit war und ist immer ein Problem des Bauens und der Nutzung von Gebäuden. Bauliche Anlagen müssen so angeordnet, beschaffen und gebrauchstauglich sein, dass durch Wasser und Feuchtigkeit keine Gefahren oder unzumutbaren Belästigungen entstehen. In Verbindung mit Heizungen sind heute gute wohnhygienische Bedingungen erreichbar. Feuchteschutz und Wärmeschutz können nicht unabhängig voneinander betrachtet werden. Mangelhafter Feuchteschutz reduziert den Wärmeschutz und schlechter Wärmeschutz führt zu Feuchtigkeitsschäden.

Beton hilft Kosten sparen

Wie kann ökologisch, solide und dabei kostengünstig geplant und gebaut werden ohne dabei Abstriche bei Standard und Qualität in Kauf zu nehmen? Der Baustoff Beton bietet hierfür beste Voraussetzungen:

Um auch kleine Grundstücke optimal zu nutzen, geht der Trend zu verdichtetem Bauen. Es gilt, möglichst viel Wohnen auf möglichst kompakter Quadratmeterzahl unterzubringen. Ideal ist hierbei, wenn möglichst wenig Wohnfläche für dicke Wände und zusätzliche Wärme-, Brand- oder Schallisolierung verloren geht. Das ideale Brand- und Schallschutzverhalten von Beton ermöglicht schlankere Wände als mit konventionellem Mauerwerk. Bei einem Haus mit 100 m² Grundfläche können beim Bau mit Beton dadurch bis zu 6 m² zusätzliche Fläche gewonnen werden.

Durch die günstigen bauphysikalischen Eigenschaften von Beton sind Schall-, Brand-, Wärme- und Feuchtigkeitsschutz bereits mit eingebaut – das heißt, hierfür fallen keine zusätzlichen Kosten beim Bau an. Im Wärmedämmverbundsystem helfen massive Wände aus Beton langfristig Heizkosten zu sparen.

Durch die Systembauweise lassen sich die Baukosten noch weiter reduzieren. Bauteile wie Mauer- und Wandtafeln, Treppen, Decken, Dächer und Fassaden  werden witterungsunabhängig im Werk vorgefertigt und auf der Baustelle nur noch verarbeitet, vermauert oder eingebaut. Für die persönlichen Gestaltungswünsche gibt es dabei fast keine Einschränkungen. Eine detaillierte Planung im Vorfeld und die witterungsunabhängige Fertigung der Bauteile sichern den  reibungslosen Ablauf und rasche Fortschritte auf der Baustelle – das spart nicht nur Geld sondern auch Zeit und Nerven.

Ein Haus aus Beton zeichnet sich durch Langlebigkeit und Dauerhaftigkeit aus. Der lange Werterhalt sichert die Investition und lange Instandhaltungsintervalle senken die laufenden Kosten. Bauen mit Beton ist also auch langfristig eine gute Investition.