Konstruktiver Brandschutz

Der Brand eines Gebäudes ist mit Sicher­heit ein sehr drama­tis­ches Ereig­nis. Neben der Möglichkeit, dass Men­schen ver­let­zt oder gar zu Tode kom­men, wer­den bei einem Schaden­feuer enorme Werte ver­nichtet. Deshalb schreibt der Geset­zge­ber vor, dass bei baulichen Anla­gen geeignete Maß­nah­men getrof­fen wer­den müssen, um die Entste­hung und Aus­bre­itung von Feuer und Rauch nach Möglichkeit zu ver­hin­dern oder zumin­d­est dage­gen vorzubeu­gen.

Diese Maß­nah­men sind unter dem Begriff vor­beu­gen­der Brand­schutz zusam­menge­fasst, dem auch der kon­struk­tiv­er Brand­schutz (als baulich­er Brand­schutz) zugerech­net wird.

Was ist unter konstruktivem Brandschutz zu verstehen?

Als kon­struk­tiv­er Brand­schutz sind alle Maß­nah­men zu ver­ste­hen, die im Schadens­fall gewährleis­ten, dass tra­gende und aussteifende Bauteile ihre Funk­tion behal­ten und die Stand­sicher­heit des Gebäudes so lange gewährleis­ten, bis es erfol­gre­ich evakuiert oder der Brand gelöscht ist.

Damit wirken sich die Brand­schutzan­forderun­gen auf die Kon­struk­tion aus:

• Stärken von Wand und Deck­en, Höhen der Geschoße, Anlage der Ret­tungswege und Abmes­sun­gen (Min­destanforderung)
• Baustoffe, die ver­wen­det wer­den (A1: Stahl, Beton; B2: Holz)
• die zu erwartenden Las­ten (Verkehrslas­ten auf den Fluchtwe­gen, Las­ten aus der Sprin­kler­an­lage, etc.)

Mit diesen kon­struk­tiv­en Anforderun­gen ist die Erre­ichung der Schutzziele (zum Beispiel Men­sch- und Tier­leben ret­ten) sicherzustellen.

Bautechnischer Brandschutz nach Landesbauordnung

Grund­lage ist die Muster­bauord­nung (MBO). An ihr ori­en­tieren sich die Lan­des­bauord­nun­gen der Bun­deslän­der auch hin­sichtlich der Anforderun­gen an den Brand­schutz. Die Ver­ant­wor­tung für den Brand­schutz obliegt zunächst dem Bauher­rn. Dieser beauf­tragt in der Regel einen Architek­ten, Bauin­ge­nieur oder Sachver­ständi­gen um den baulichen Brand­schutz herzustellen und das Bau­vorhaben gemäß den entsprechen­den Vorschriften umzuset­zen. Die Auf­trag­nehmer haften für Plan- und Baumän­gel gegenüber dem Bauher­rn.

In den Bauord­nun­gen wird in der Regel ein bautech­nis­ch­er Nach­weis zum Brand­schutz im Genehmi­gung­sprozess gefordert. Dieser geht über den “reinen” kon­struk­tiv­en Brand­schutz hin­aus und umfasst neben kon­struk­tiv­en Ele­menten auch Angaben zum organ­isatorischen (zum Beispiel Ver­hal­tensregeln, Flucht- und Ret­tungspläne) und anla­gen­tech­nis­chen Brand­schutz (zum Beispiel Feuer­lösch­er, Rauch­abzug/-melder). Bei (zumeist) kleineren Bau­vorhaben kann das Bauamt jedoch auch nur einen Nach­weis zum kon­struk­tiv­en Brand­schutz ver­lan­gen.

Mit welchen Verfahren wird der Nachweis des konstruktiven Brandschutzes erbracht?

Die Berech­nung und Bemes­sung basiert auf drei Ebe­nen:

1. Bemes­sungsta­bellen: In der DIN 4102 sind Baustoffe hin­sichtlich Brenn- und Ent­flamm­barkeit klas­si­fiziert. Die ana­log dieser Ein­teilung und mit­tels genormter Brand­ver­suche erstell­ten Bemes­sungsta­bellen sind die Grund­lage für den Anwen­der.

Es sind tabel­lar­ische Dat­en, die nur Einzel­bauteile isoliert betra­cht­en. Zum Beispiel die Min­dest­dick­en und Min­d­est-Achsab­stände von Wän­den aus Stahlbe­ton (DIN EN 1991–1‑2, Bran­dein­wirkung auf Trag­w­erke) und Zuord­nung zu den entsprechen­den Feuer­wider­stand­sklassen. Die Bemes­sungsta­bellen unter­schei­den sich je nach Kon­struk­tion­steil (Trag­w­erke, Mas­sivbau, Holz, …)

2. Vere­in­fachte Rechen­ver­fahren: Dabei han­delt es sich um Näherungswerte, die Tragfähigkeit­en von Trag­w­erken und anderen Bauteilen ermit­teln, wenn sie durch Brand beansprucht, beschädigt wer­den. Dazu wird in der Regel spezielle Soft­ware ver­wen­det, die auf nach­ste­hende Para­me­ter zurück­greift:

• Tem­per­atur­pro­file im Beton­quer­schnitt, um die Tem­per­aturverteilung zu ermit­teln (beispiel­sweise DIN EN 1992–1‑2, Anhang A).
• Berech­nung des unter Bran­dein­wirkung ver­ringerten Beton­quer­schnittes und der Mate­ri­alfes­tigkeit (Beton, Beton-Stahl, Spannstahl; DIN EN 1992–1‑2, Anhang B).
• Berech­nung der Entwick­lung der Feuer­wider­stands­dauer hin­sichtlich Rest­quer­schnitt und reduziert­er Fes­tigkeit im Brand­fall. Dazu wer­den Ver­gle­iche zur Nor­mal­tem­per­atur herange­zo­gen und eventuelle ther­mis­che Ver­for­mungen berück­sichtigt.

3. All­ge­meine Rechen­ver­fahren: Dabei han­delt es sich um Berech­nun­gen (numerische Rechen­ver­fahren) die das Trag- und Ver­for­mungsver­hal­ten von Bauteilen, Teil- oder Gesamt­trag­w­erken unter Brand­beanspruchung ermit­teln. Der Nach­weis erfol­gt mit­tels ein­er schrit­tweisen mech­a­nis­chen und ther­mis­chen Analyse. Wiederum erfol­gt die Ermit­tlung mit Com­put­er­pro­gram­men, die zu diesem Zweck vom Her­steller zu vali­dieren sind (DIN EN 1991–1‑2/NA, Anhang CC). Diese Berech­nun­gen erfordern von Plan­ern und Inge­nieuren einen hohen Erfahrungs-Back­ground.

Zusammenfassung und Fazit: Konstruktiver Brandschutz

Die Prü­fung der Ein­hal­tung des kon­struk­tiv­en Brand­schutzes erfordert viel Erfahrung. In den von den Län­dern und Kam­mern geführten Lis­ten, kön­nen sich Berechtigte für den Brand­schutz ein­tra­gen lassen und damit ihre Kom­pe­ten­zen nach­weisen um den im Genehmi­gung­sprozess häu­fig benötigtem Nach­weis zu erstellen.

Der kon­struk­tive Brand­schutz ist in Stufen aufge­baut ist. Am Beginn ste­hen die tabel­lar­ischen Dat­en. Reichen diese nicht aus, sind Rechen­ver­fahren anzuwen­den. Sie kom­men dann zum Ein­satz, wenn Quer­schnitte und Achsab­stände die Min­dest­werte, die in den Tabellen angegeben sind, unter­schre­it­en. Die Anwen­dung dieser Rechen­ver­fahren ist genormt (DIN EN 1992–1‑2).