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).