Entwicklung einer EU Prüfnorm FIRESTEMIC - Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung

05.01.2023

• Gegenstand
• Ziel
• Methodik
• Partner + Förderer

FIRESTEMIC überführt Forschungsergebnisse zur Bestimmung des Feuerwiderstands von Stahlzuggliedern mit reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) in eine europäische Prüfnorm. Ein Mandat zur Erarbeitung einer Prüfnorm wurde von CEN/TC127 bereits erteilt. Ferner liegt seit Oktober 2022 ein offizielles „work item“ vor. Dadurch wird auf europäischer Ebene eine sichere Anwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf zugbeanspruchten Stahlbauteilen ermöglicht und ein einheitliches Sicherheitsniveau definiert.

Ziel des Forschungsprojektes war es einen europäischen Normenentwurf für die Prüfung und Bewertung von reaktiven Brandschutzsystemen auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil zu erstellen. Ferner sollten auch bisher offengebliebene Aspekte, wie der Einfluss der Bauteilorientierung und die Übertragbarkeit von Ergebnissen zwischen verschiedenen Profilarten, geklärt werden.

• Aufbereiten und Strukturieren der bereits vorhandenen Forschungsergebnisse
• Erarbeiten von Lösungsvorschlägen zur Berücksichtigung verschiedener Bauteilorientierungen sowie zur Übertragbarkeit von Ergebnissen zwischen Zuggliedern mit kreisförmigem und rechteckigem Vollprofil
• Durchführen der Brandversuche mit wasserbasierten reaktiven Brandschutzsystemen

Projektleitung

Fachbereich Brandingenieurwesen der
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

Partner

Sherwin-Williams Coatings Deutschland GmbH
Rudolf Hensel GmbH

Förderung

Das WIPANO-Projekt „FIRESTEMIC“ (FKZ: 03TNK012A) wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

FIRESTEMIC - Entwicklung einer europäischen Prüfnorm zur Bestimmung des Feuerwiderstands von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung anhand belasteter Brandprüfungen

Die Verwendung von reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) auf Stahlzuggliedern, insbesondere mit Kreisvollprofil, lässt sich derzeit in Deutschland nur unter bestimmten Voraussetzungen mittels allgemeiner Bauartgenehmigung (aBG) realisieren. Sofern keine aBG existiert, kann eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG) erteilt werden.

Die BAM führte in den letzten Jahren umfangreiche experimentelle und numerische Untersuchungen mit dem Ziel durch, die Grundlagen für eine Erweiterung des Anwendungsbereiches von Brandschutzsystemen auf Stahlzugglieder zu schaffen. Dabei wurden auch Prüf- und Bewertungsempfehlungen erarbeitet, welche im nationalen Zulassungsverfahren bereits Berücksichtigung finden. Das Projekt hat das Ziel, Forschungsergebnisse in eine europäische Prüfnorm zur Bestimmung des Feuerwiderstandes von Stahlzuggliedern mit RBS zu überführen. Ein Auftrag zur Erarbeitung einer entsprechenden Prüfnorm wurde von CEN/TC127 bereits erteilt. Dadurch wird auf europäischer Ebene eine sichere Anwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf zugbeanspruchten Stahlbauteilen ermöglicht und ein einheitliches Sicherheitsniveau definiert.

Feuerwiderstand von Stahlkonstruktionen erhöhen

Ungeschützte Stahlbauteile besitzen zumeist keinen klassifizierten Feuerwiderstand. Um den Feuerwiderstand von Stahlkonstruktionen zu erhöhen, werden häufig reaktive Brandschutzsysteme (RBS) eingesetzt. Der Anwendungsbereich dieser Produkte ist in nationalen Bauartgenehmigungen sowie auf europäischer Ebene in technischen Bewertungen geregelt und basiert größtenteils auf Brandprüfungen. Da derzeit ein normativ geregeltes Prüfverfahren ausschließlich für Stahlbauteile (Träger u. Stützen) mit RBS existiert, die durch Biegung und Druck beansprucht werden, ist die Anwendung auf Zugglieder stark eingeschränkt oder nicht möglich. Das Projekt zielt darauf ab, durch eine europäische Prüfnorm eine Erweiterung des Anwendungsbereiches von RBS auf Stahlzugglieder zu ermöglichen.

Ergebnis

Im Verbundforschungsvorhaben FIRESTEMIC wurde ein normungsreifes Entwurfsdokument für eine neue Prüfnorm der Normenreiche EN 13381 erarbeitet, welches als Basis zur Bewertung des Beitrags von reaktiven Brandschutzsystemen auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil verwendet werden kann. Dadurch wird zukünftig die Grundlage für eine zulassungsbasierte und somit sichere Anwendung dieser Produkte auf den genannten Bauteilen ermöglicht. Ferner wird damit ein einheitliches Sicherheitsniveau etabliert. Das entwickelte Prüf- und Bewertungsverfahren bietet die Möglichkeit, den Beitrag von reaktiven Brandschutzsystemen zum Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit Vollprofil unter praxisrelevanten Bedingungen, d.h. unter mechanischer Zugbeanspruchung, zu beurteilen. Das Dokument enthält auch Regelungen zur Berücksichtigung der Bauteilorientierung und Profilart. In diesem Zusammenhang wurde durch die im Projekt am Zugbauteilprüfofen der BAM durchgeführten Brandversuche die bisher vorhandene Datenbasis an Prüfergebnissen deutlich erweitert.

Partner

Sherwin-Williams Coatings Deutschland GmbH
Rudolf Hensel GmbH

Förderung

Das WIPANO-Projekt „FIRESTEMIC“ (FKZ: 03TNK012A) wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.