03.04.2020

Mitarbeiter vor Prüfgerät

Durchführung von Kurzzeit-Bewitterungsversuchen mit verlängertem Beanspruchungszyklus zur Bewertung der Langzeitstabilität von reaktiven Brandschutzsystemen

Quelle: BAM, Fachbereich Brandingenieurwesen und Fachbereich Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen

Projektlaufzeit

01.01.2019 - 30.06.2021

Projektart

Interdisziplinäres Projekt

Projektstatus

Laufend

Kurzbeschreibung

Alterungsverhalten von reaktiven Brandschutzsystemen (RBS)

Ort

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Unter den Eichen 87
12205 Berlin

Probe während eines Brandversuchs

Probe während eines Brandversuchs

Quelle: BAM, Fachbereiche Brandingenieurwesen und Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen

Reaktive Brandschutzsysteme (RBS) werden im baulichen Brandschutz eingesetzt, die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen zu erhöhen. Um die Funktionsfähigkeit von RBS über lange Zeiträume sicherzustellen, werden Anforderungen an die Dauerhaftigkeit gestellt. Für die Bewertung der Langzeitstabilität von RBS fehlt es derzeit an einem physikochemischen Modell zur Beschreibung der Abbaukinetik von Einzelbestandteilen der RBS sowie an einer Degradationsbeschreibung der Brandschutzeigenschaften.

Ein Pfeil in der Mitte einer Zielscheibe

Quelle: BAM

Das Forschungsprojekt soll Ergebnisse für eine Erweiterung der Prüfverfahren zur Bewertung des Alterungsverhaltens von RBS für eine Nutzungsdauer von mehr als 10 Jahren bereitstellen. Es soll auf systematisch-wissenschaftlicher Basis die Eignung der derzeit angewandten Kurzzeit-Bewitterungsversuche für die Abbildung des realen Alterungsverhaltens von RBS untersucht werden. Ziel: Empfehlungen zur Gestaltung eines Prüf- und Bewertungskonzeptes zur Beurteilung des Feuerwiderstands von gealterten Stahlkonstruktionen.

Stilisierter Programmablaufplan

Quelle: BAM

Anhand von Modellrezepturen wird untersucht, inwieweit im Labor durchgeführte Kurzzeit-Bewitterungsversuche dazu geeignet sind, das Langzeitverhalten reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) zu bewerten. Der Einfluss der einzelnen chemischen Grundbestandteile auf das Alterungsverhalten von RBS wird mit Laborversuchen untersucht und bewertet. Darüber hinaus werden Brandversuche an gealterten Bauteilen durchgeführt sowie existierende Simulationsmethoden um den Aspekt der Alterung erweitert.

Händeschütteln

Quelle: BAM

Kooperationspartner

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Leibniz Universität Hannover (LUH), Institut für Stahlbau

Förderung

Das AiF-geförderte Forschungsprojekt (IGF-Vorhaben Nr. 20470 N) wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und durch den Deutschen Ausschuss für Stahlbau (DASt) sowie die Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) unterstützt.

Bewertung des Feuerwiderstandes von Stahlkonstruktionen mit reaktiven Brandschutzsystemen unter Berücksichtigung des Alterungsverhaltens

Reaktive Brandschutzsysteme (RBS) werden im baulichen Brandschutz dazu eingesetzt, die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen zu erhöhen. Die Verwendung von RBS wird in Deutschland auf der Grundlage von Zulassungen bzw. Bauartgenehmigungen sowie Europäischen Technischen Bewertungen geregelt. Prüfregularien sind in den Zulassungsgrundsätzen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) bzw. in europäischen Regularien geregelt. Um die Funktionsfähigkeit von RBS über lange Zeiträume sicherzustellen, werden Anforderungen an die Dauerhaftigkeit gestellt. Bisher etablierte Bewertungsmethoden zielen auf den Nachweis der Dauerhaftigkeit von mindestens zehn Jahren ab. Für die Bewertung der Langzeitstabilität von RBS fehlt es derzeit an einem physikochemischen Modell zur Beschreibung der Abbaukinetik von Einzelbestandteilen der RBS sowie an einer Degradationsbeschreibung der Brandschutzeigenschaften.

Grafik: reaktives Brandschutzsystem

Aufbau eines reaktiven Brandschutzsystems auf einem Stahlprofil sowie mögliche einwirkende Expositionen

Quelle: BAM, Fachbereich Brandingenieurwesen

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird anhand von zwei Modellrezepturen untersucht, inwieweit im Labor durchgeführte Kurzzeit-Bewitterungsversuche und die dort zugrunde gelegten Bedingungen dazu geeignet sind, eine Mindestlebensdauer von mehr als zehn Jahren am Bauwerk eingesetzter RBS zu bewerten. Anhand von Laborversuchen werden zudem der Einfluss der einzelnen chemischen Grundbestandteile auf das Alterungsverhalten von RBS untersucht und bewertet. Ferner werden bereits entwickelte Simulationsmethoden um den Aspekt der Alterung erweitert, um damit die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen mit einem gealterten RBS im Brandfall zu prognostizieren.

Kooperationspartner

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
LUH - Leibniz Universität Hannover, Institut für Stahlbau

Förderung

Das AiF-geförderte Forschungsprojekt (IGF-Vorhaben Nr. 20470 N) wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und durch den Deutschen Ausschuss für Stahlbau (DASt) sowie die Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) unterstützt.

Logos: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi), Deutscher Ausschuss für Stahlbau (DASt), FOSTA Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA)

Quelle: BMWi, AiF, DASt, FOSTA