Zwei BAM Mitarbeiter richten eine Brenner-Flamme auf eine Probe.

Marie-Bernadette Watolla (rechts) und Michael Morys, wissenschaftliche Mitarbeiter der BAM, testen eine Brandschutzbeschichtung mit dem Hochleistungsbrenner.

Quelle: BAM/Thomas Köhler

„Innovative Materialien zum Beispiel aus dem Leichtbau verhalten sich bei Bränden deutlich anders als bisherige Werkstoffe“, sagt Dr. Simone Krüger, Leiterin des Projekts „Zukunft Feuerwiderstand“ bei der BAM. Das Projektteam entwickelt neue Strategien und Lösungsansätze im Bereich Feuerwiderstand mit dem Ziel den Brandschutz zu verbessern. Im Fokus des Projekts stehen dabei neben neuen Materialien, auch neue Testmethoden und eine anwendungsorientierte Bewertung.

Neue Materialien

Composite-Materialien, die beispielsweise häufig beim Leichtbau eingesetzt werden, können im Brandfall erweichen. Die Folge: die Tragfähigkeit der Bauteile versagt. Die BAM untersucht deshalb, welche neuen Brandschutzbeschichtungen für Composite-Materialien geeignet sind, um ihren Feuerwiderstand zu erhöhen.
Außerdem werden reaktive Brandschutzbeschichtungen und Brandprüfungen hinsichtlich komplexerer Anwendungen und Geometrien getestet und weiterentwickelt.

Neue Prüfmethoden

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt des Projekts ist die Entwicklung neuer Testmethoden, die es z.B. ermöglichen, den Feuerwiderstand im Labormaßstab und in extremen Brandszenarien zu untersuchen. Brandtests an kleinen Proben ermöglichen beispielsweise ein kostengünstigeres Screening für die Produktentwicklung.

Zwei Keramikplatten. Die linke ist nach dem Brandtest aufgebläht.

Eine reaktive Brandschutzbeschichtung vor (links) und nach dem Brandtest: Nach Kontakt mit Feuer bildet die Keramik eine isolierende Dämmschicht.

Quelle: BAM/Thomas Köhler

Neue Bewertung von Extremfällen

Für das Forscherteam spielt die Bewertung des Feuerwiderstandes eine wesentliche Rolle. Dabei geht der Trend weg von der standardisierten Bewertung hin zur Bewertung des Feuerwiderstandes in extremen Brandszenarien oder von komplexen Bauteilen.
Bei Bränden in Industrieanlagen können Temperaturen von über 1500 Grad Celsius auftreten oder Brandzeiten von über zwei Stunden erreicht werden. Um den Feuerwiderstand von Bauteilen unter diesen Extrembedingungen beurteilen zu können, wird z.B. eine neuentwickelte Prüfmethode mit einem Hochleistungsbrenner genutzt, der Temperaturen von über 1500°C produzieren kann.

Auch der Brandschutz von Produkten mit verwinkelten geometrischen Formen wie beispielsweise Autotanks wird mit angepassten Prüfmethoden untersucht. Außerdem werden reaktive Brandschutzbeschichtungen hinsichtlich ihrer Schutzwirkung für Bauteile anwendungsorientiert bewertet.

Interdisziplinäres Forschungsprojekt

Die BAM bietet im Bereich Brandschutz ein international herausragendes Kompetenzzentrum. Hier forschen Experten aus den Bereichen Gefahrguttanks und Unfallmechanik, Mechanik der Polymerwerkstoffe, Brandingenieurwesen, Baustofftechnologie, technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen, Sensorik/mess- und prüftechnische Verfahren, zerstörungsfreie Prüfung und faseroptische Sensorik gemeinsam am Thema „Zukunft Feuerwiderstand“.

Die Ergebnisse des Forschungsprojekts sollen in neue, erweiterte Testmethoden für den Brandschutz unter Extrembedingungen, sowie in neue Brandschutzbeschichtungen eingehen. Langfristig sollen sie auch in nationale, europäische und internationale Richtlinien und Normen Eingang finden. Damit trägt die BAM dazu bei, dass die Sicherheitsstandards zum Brandschutz in Deutschland auch in Zukunft höchsten Anforderungen genügen.