Kleine Ursache, verheerende Wirkung
Brandgefahren kann man durch geeignete vorbeugende Maßnahmen entgegenwirken. Diese lassen sich insbesondere auch bei Dächern als unverzichtbarer Bestandteil der gesamten Baukonstruktion realisieren. Ziel des vorbeugenden baulichen Brandschutzes ist es, die Brandentstehung zu verhindern, einen eventuellen Brand zu begrenzen und die Voraussetzungen für wirksame Lösch- und Rettungsmaßnahmen zu schaffen. Ein Fachbetrag von Josef Löcherbach, ProduktmanagerJeder Brand bedeutet auch heute noch eine existenzielle Bedrohung. In besonderem Maße sind gewerbliche oder industrielle Betriebe betroffen. Spezielle Versicherungen fangen die materiellen Schäden auf. Weitreichender sind jedoch Schäden durch den Verlust von Marktanteilen oder Weggang von Mitarbeitern. Ganz zu Schweigen von nicht ersetzbaren Verlusten wie Leben, Gesundheit und natürlichen Lebensgrundlagen.
Brandgefahren kann man durch geeignete vorbeugende Maßnahmen entgegenwirken. Diese lassen sich insbesondere auch bei Dächern als unverzichtbarer Bestandteil der gesamten Baukonstruktion realisieren. Ziel des vorbeugenden baulichen Brandschutzes ist es, die Brandentstehung zu verhindern, einen eventuellen Brand zu begrenzen und die Voraussetzungen für wirksame Lösch- und Rettungsmaßnahmen zu schaffen.
Baustoff-Klassifizierung für Bedachungen
Nach DIN 4102-7 gelten Dacheindeckungen und Dachabdichtungen einschließlich etwaiger Dämmschichten und Lichtkuppeln oder auch anderer Abschlüsse für Dachöffnungen als Bedachungen. Alle hierfür eingesetzten Baustoffe werden hinsichtlich ihres Brandverhaltens in Baustoffklassen eingestuft. Im Rahmen der europäischen Harmonisierung liegt ein neues, differenziertes Klassifizierungssystem vor, dass für alle Produkte mit dem CE-Zeichen innerhalb einer festgelegten zeitlichen Frist anzuwenden ist. In Tabelle 1 sind die Erweiterungen deutlich erkennbar. So gilt die Baustoffklasse A2 nichtbrennbar" nach DIN 4102-1 nach der EN 13501-1 nur noch als nichtbrennbar", wenn zugleich die Anforderungen an die Rauchentwicklung (s=smoke; s1, s2, s3) und die Anforderungen an das brennende Abtropfen bzw. Abfallen (d=droplets; d0, d1, d2) ebenso erfüllt werden. Im angesprochenen Fall wären Baustoffe der Klasse A2 - s1d0 als nichtbrennbar" einzustufen. In der europäischen Klassifizierung ist damit der Buchstabe A allein kein Indiz mehr für die Nichtbrennbarkeit. Vielmehr sind die zusätzlichen Kriterien zu beachten. Baustoffe mit der Klassifizierung A2 - s2d0 oder A2 - s1d1 sind demnach schwerentflammbar".Baustoffe, die im Flachdachbereich eingesetzt werden, müssen in jedem Fall der Baustoffklasse B2 nach DIN 4102-1 "normal entflammbar" bzw. mindestens E - d2 nach EN 13501-1 entsprechen.
Harte Bedachung" durch Belag erreichbar
Neben dieser grundsätzlichen Eigenschaft fordern die Landesbauordnungen für das Bauteil Dach im allgemeinen eine so genannte "Harte Bedachung". Damit soll sicher gestellt werden, dass die Dachaufbauten gegen Flugfeuer und strahlende Wärme widerstandsfähig sind. In der Praxis bedeutet dies, das unter bestimmten Prüfbedingungen eine Brandausbreitung verhindert wird, wenn z.B. durch ein Feuer auf einem benachbarten Dach entweder enorme Wärme oder Funkenflug auftritt. Im Normalfall gibt es bei einer Flachdachabdichtung natürlich keine "Harte Bedachung" im üblichen Sinne. Jedoch ist die Anforderung "Widerstand gegen Flugfeuer und strahlende Wärme" auch mit einer mindestens fünf Zentimeter dicken Kiesschüttung oder einem Plattenbelag ohne Nachweis erfüllt.Bei allen anderen Dachaufbauten, insbesondere mit verklebten oder mechanisch befestigten Kunststoff- oder Polymerbitumen-Dachbahnen, muss der Widerstand gegen Flugfeuer und strahlende Wärme durch ein Prüfzeugnis nachgewiesen werden. Hierzu wird ein spezieller Brandversuch in einer amtlichen Materialprüfungsanstalt durchgeführt. Jedoch ist die geforderte Eigenschaft nicht nur von der Dachabdichtung, sondern von dem gesamten Schichtenaufbau zu erbringen. Aus diesem Grund überprüft man den kompletten - soweit für den Brandversuch von Bedeutung - Schichtenaufbau.
Brandschutzlagen
Dabei handelt es sich um spezielle Schichten im Dachaufbau, die eine Brandweiterleitung innerhalb des Dachaufbaus von oben nach unter oder von unten nach oben begrenzen. Brandschutzlagen kommen bei der Verwendung von brennbarer Wärmedämmung zum Einsatz.
Brennendes Abfallen oder Abtropfen
Eine besondere Eigenschaft von brennbaren Baustoffen ist das brennende Abfallen oder Abtropfen. Diese Stoffeigenschaft kann im Brandfall auftreten. Sie wird noch nach DIN 4102-1 und 7 geprüft und in den jeweiligen Prüfzeugnissen entsprechend aufgeführt. In der EN 13501-1 wird diese Anforderung mit berücksichtigt und fließt in die Klassifizierung ein.
Gefahrenbereich Flachdach
Ein Dach nimmt unter Berücksichtigung des vorbeugenden baulichen Brandschutzes eine besonders wichtige Stellung bei der Konzeption eines Gebäudes ein. Aufgrund ihrer Größe und Ausführung sind Flachdächer industrieller oder gewerblicher Gebäude oft intensiv am Brandgeschehen beteiligt.
Konstruktive Risiken
Der Industrie- und Gewerbebau ist geprägt von leichten Konstruktionen, die schnell und wirtschaftlich zu erstellen sind. Diese Bauweise erlaubt zugleich großzügige Gesamtkonstruktion, wie sie z.B. für großflächige Produktions- oder Lagergebäude sowie funktionale Einkaufszentren erforderlich sind. Jedoch entstehen hier vielfach Dachschalen mit z.B. Stahltrapezprofilen, die keine ausgewiesene Feuerwiderstandsdauer haben.Dachkonstruktionen dieser Form stellen ein nachweislich höheres Risiko dar. Gerade bei Sanierungen mit offener Flamme - die an sich schon ein höheres Dachbrandrisiko darstellen - kann es durch relativ kleine Entstehungsbrände in wenigen Minuten zu einer explosionsartigen Brandausbreitung über das ganze Dach kommen. Eine Brandweiterleitung ins Gebäudeinnere ist dann häufig nicht mehr auszuschließen. Ursachen dieser massiven Brandgefahr sind Brandeinwirkungen mit teilweise sehr hohen Brandlasten, die Dachkonstruktion sowie die verwendeten Baustoffe.
Brandeinwirkungen
Je nach Brandentstehungsort sind Dächer unterschiedlichen Brandeinwirkungen ausgesetzt. Unterschieden wird zwischen Brand im Gebäudeinneren, Brand durch Feuerarbeiten auf der Dachfläche und Brand in der Nachbarschaft.Liegt ein Brand im Gebäudeinneren vor, erhöht sich die Temperatur von leichten Dachschalen aus Metall sehr schnell. Dadurch können thermoplastische Dachbaustoffe wie z.B. Klebemassen, Wärmedämmung oder Abdichtung ausgasen und schmelzen. Steigt die Temperatur bis zum Flammpunkt oder der Zündtemperatur kann sich der Brand auch auf der Dachoberseite entzünden. Kritische Punkte bei Bränden im Gebäudeinneren sind zudem nicht sachgemäß ausgebildete Anschlüsse von Dachdurchdringungen. Hierüber kann es auch zur Brandausweitung kommen.Unachtsamkeit bei der Verwendung von offenen Flammen zur Verlegung oder Sanierung von Dachabdichtungen führt häufig zum Brand auf der Dachfläche. Das Feuer greift hierbei auf die Dachfläche über und setzt das gesamte Dach in sehr kurzer Zeit in Brand.Kommt es zu einem Brand in der Nachbarschaft ist die Verwendung einer gegen Flugfeuer und strahlenden Wärme widerstandsfähiger Bedachung kein Garant für absoluten Brandschutz. Vielmehr ist das Brandrisiko abhängig von der realen Brandbelastung. Bei der Verwendung von Kunststoffbahnen ist diese Brandgefahr beispielsweise von vornherein ausgeschlossen. Dies ist im Vorfeld der Planung von vorbeugenden, konstruktiven Brandschutzmaßnahmen zu berücksichtigen.
Brandweiterleitung
Eine Brandausbreitung erfolgt bei Dächern entweder auf der Dachoberseite durch ungünstige Winde oder auf der Dachunterseite durch Zündung der Dachkonstruktion. Hinzu kommen unter Umständen in möglicherweise vorhandenen Dachhohlräumen weiträumig verteilte brennbare Zersetzungsgase. Eine weitere Gefahr der Brandweiterleitung besteht durch das Nachglimmen von Dachbaustoffen in den Dachhohlräumen. Selbst nach Erlöschen des Basisfeuers kann es über den Dachbereich zum Wiederaufflammen des Gebäudebrandes kommen.
Brandschutzmaßnahmen
Um ein Dach unter brandschutztechnischen Aspekten zu bewerten, ist es als Gesamtsystem zu betrachten. Das Brandverhalten eines einzelnen verwendeten Baustoffes lässt nur sehr bedingt Rückschlüsse auf das Brandverhalten des kompletten Dachaufbaus zu. Grundsätzlich werden Brandschutzmaßnahmen für Dächer von der Auswahl der Baustoffe, Bauteile und deren Anordnung untereinander bestimmt.
Dachbaustoffe und -bauteile
Für die Bewertung zum Einsatz eines Dachbaustoffes unter brandschutztechnischen Gesichtspunkten gilt grundsätzlich, die Brandlasten im Dach so gering wie möglich zu halten. Unter einer Brandlast versteht man den Brennwert - gemessen in Mega-Joule - den ein Bauteil oder ein Baustoff im eingebauten Zustand mit sich bringt. Unter anderem wird dieser Brennwert beeinflusst von dem Gewicht bzw. der Dicke der einzelnen verwendeten Funktionsschichten. Gegenüber dem traditionellen Abdichtungsstoffen im Flachdach haben Kunststoff-Dachbahnen aufgrund ihrer geringeren Schichtdicke eine wesentlich geringere Brandlast. So entspricht die Brandlast einer Kunststoff-Dachbahn mit einer Dicke von 1,2 Millimetern etwa 38 Mega-Joule pro Quadratmeter. Anschaulicher wird dieser Wert, rechnet man ihn in Liter Heizöl um. 42 Mega-Joule entsprechen einem Liter Heizöl. Damit hat ein Quadratmeter Kunststoff-Dachabdichtung einen Heizwert von knapp einem Liter Heizöl. Traditionelle Abdichtungsbahnen erreichen pro Lage einen Heizwert, der bis um das dreifache höher ist.
Nach Auswertung eines Großteils der Brände von industriellen und gewerblichen Gebäuden werden vom Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft nachfolgende Systeme bzw. Materialien empfohlen:
- Brandlastarme Dampfsperren
- Nichtbrennbare Wärmedämmstoffe anstelle von brennbaren Wärmedämmstoffen
- Hochpolymere Dachabdichtungsbahnen (z.B. Kunststoff- oder Kautschukbahnen)
- Mechanische Befestigungen, deren Anzahl in der Fläche, den Rändern und Ecken durch die Flachdachrichtlinien des Dachdeckerhandwerkes geregelt werden, anstelle von bituminösen Klebmassen.
Mindestens feuerhemmende Dachschalungen oder Dachtragwerke reduzieren die Brandweiterleitung ins Gebäudeinnere bzw. auf die Dachfläche. Dadurch kommt der Verwendung von nichtbrennbaren Baustoffen auf der Dachoberseite eine geringere Bedeutung zu. Grundsätzlich sollten in den Dachhohlräumen keine Baustoffe eingesetzt werden, die zum Glimmern neigen. Kommen im Schichtenaufbau brennbare Dämmstoffe zum Einsatz, müssen diese z.B. durch oberseitige Brandschutzlagen gesichert werden.
Dachdurchdringungen Bei einer Brandbeanspruchung von der Dachunterseite kommt es bei unsachgemäß ausgeführten Dachdurchdringungen, wie Lichtkuppeln, Rauch- und Wärmeabzugsgeräten, Dachentwässerungen oder Rohrdurchführungen zu eine Brandweiterleitung in den Dachaufbau oder auf die Dachoberseite. Besonderes Augenmerk ist zudem auf die Durchdringung von profilierten Flächentragwerken zu legen. Hier ist es notwendig, den Eintritt von Flammen und Gasen in den Profilhohlraum, zu verhindern.
Die DIN 18234-3 regelt alle brandschutztechnisch konstruktiven Grundsätze bei Dachdurchdringungen. Nachfolgende Maßnahmen bieten zudem Schutz gegen eine Brandweiterleitung:
- Größere Durchdringungen wie Lichtkuppeln, Rauch- oder Wärmeabzugsgeräte sollten mindestens 5,0 Meter von Brandwänden entfernt sein, die nicht über das Dach geführt werden. Ansonsten ist ein Mindestabstand von 2,5 Metern einzuhalten.
- Kleine Durchdringungen wie Rohrleitungen, Dachabläufe oder Kabeldurchführungen sollten in einer Fläche von 1,0 Meter x 1,0 Meter liegen, in der eines der nachfolgenden Wärmedämmmaterialien verwendet wurde:
Nichtbrennbar nach DIN 4102-1 bzw. DIN EN 13501-1 mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1000° Celsius,
- Phenolharz-Hartschaum nach DIN 18164-1,
- expandierte mineralische Baustoffe mit einem bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweis.
In diesem Zusammenhang ist es wichtig, auch die Profilhohlräume zur Rauminneneseite hin mit entsprechenden Formstücken auszufüllen. Kommt es aufgrund der verwendeten Materialien für die Durchdringung absehbar zum Wegschmelzen im Brandfall, so ist die frei werdende Öffnung schon im Vorfeld mit einem selbstschließenden System zu schützen.
- Auch die Aufsatzkränze von Lichtkuppeln oder Rauch- oder Wärmeabzugsgeräten können bei einem Brandfall zur Brandweiterleitung in den Dachaufbau oder auf die Dachfläche dienen. Deshalb sind nachfolgenden Maßnahmen erforderlich, um dies zu verhindern:
- Holz zur Ausführung von Aussteifungen, Wechseln oder Auflagen für Aufsatzkränze werden in der DIN V 18234-3 sehr kritisch bewertet. Hier sind entsprechend nichtbrennbare Baustoffe zu verwenden, bzw. Geeignete Schutzmaßnahmen durch Einfassungen zu treffen.
- Im Bereich der Öffnung ist der Dachaufbau in seiner gesamten Höhe zu schützen. Kommt es zu einer Einfassung der Öffnung mit ein- oder mehrteiligen Stahlprofilen, so ist darauf zu achten, dass die angeschnittenen Profilhohlräume wie bereits erläutert ausgefüllt werden.
- Auf den Einsatz von möglichst hohen Aufsatzkränzen ist zu achten.
- Der Anschluss der Dachabdichtung an den Aufsatzkranz sollte möglichst niedrig ausgeführt werden.
- Die Wärmedämmung ist in einem Abstand von 0,5 Metern von der Öffnung wie bei kleineren Durchdringungen auszubilden.
- Ein 0,5 Meter breiter, lagesicherer Streifen aus Kies ist umlaufend um die Durchdringungen auf der Abdichtung anzuordnen.
Dachabschlüsse und Dachanschlüsse
Um eine Brandweiterleitung auf dem Dach zu verhindern dürfen Dachbauteile aus brennbaren Baustoffen (Binder, Latten, Sparren, Schalungen etc.) sowie Wärmedämmstoffe und Abdichtungen nicht über bzw. durch Brand- und Komplextrennwände geführt werden. Brand- und Komplextrennwände sind grundsätzlich über die anschließenden Dachfläche oder Shedspitze zu führen. Kommen Dachbauteile aus Stahl zum Einsatz, so sind diese nicht fest mit den Brand- und Komplextrennwänden zu verbinden. Denn die Teile aus Stahl dehnen sich im Brandfall aus bzw. versagen ganz. Das könnte die Standsicherheit der Wände gefährden.
In den Fällen, in denen die Brand- oder Komplextrennwand nicht über Dach zu führen ist, müssen:
- Flachdächer inklusive ihrer Tragwerke mindesten 5 Meter beiderseits der Brandwand bzw. 7 Meter beiderseits der Komplextrennwand feuerbeständig sowie aus nichtbrennbaren Baustoffen (F 90-A) und öffnungslos ausgeführt werden. Die Verwendung von brennbaren Dachabdichtungen im Bereich der Wandanschlüsse ist nur möglich, wenn diese mit einer mindestens 5 Zentimeter dicken Kiesschüttung geschützt werden.
- Shed- oder Satteldächer einschließlich ihrer Tragwerke feuerbeständig und aus nichtbrennbaren Baustoffen (F 90-A) ausgeführt werden.
Dachränder sind so auszubilden, dass
- ein Eindringen von Feuer ins Dach,
- eine Ausbreitung von Brandgasen im Dach und
- eine Ausbreitung von Feuer über das Dach
verhindert wird. Deshalb sind nichtbrennbare Baustoffe einzusetzen und die Hohlräume der luftdurchlässigen Konstruktion abzuschotten. Gerade im Dachrandbereich sind Holzbohlen zu vermeiden bzw. durch nichtbrennbare Baustoffe zu bekleiden.
Dacharbeiten
Nicht zu unterschätzen ist die Brandgefahr, die durch die Verarbeitung brennbarer Dachbaustoffe entsteht. Denn bestimmte Verarbeitungsverfahren sind selbst feuergefährlich. Immer noch häufig auf Flachdächern anzutreffen ist das Gießverfahren und das Schweißverfahren. Beim Gießverfahren wird Bitumen in speziellen Bitumenkochern oder -kesseln erhitzt und in entsprechenden Gießgefäßen auf die Dachfläche ausgegossen. Hingegen werden beim Schweißverfahren mit einer offenen Brennerflamme die Abdichtungsbahn und möglicherweise auch die oberste Dachschicht erhitzt. Aus diesen Verarbeitungsverfahren resultieren nachfolgende häufigste Brandursachen:
- Wärmeleitung durch brennendes Tropfen in Verbindung mit brennbaren Baustoffen
- Missachtung der Sicherheitsregeln
- nicht beaufsichtigter Betrieb von Gasbrenner und/oder Bitumenkocher
defekte Anlage wie z.B. Undichte Bitumenkocher
- Zündung des Bitumens durch Überhitzung.
Nicht nur beim Neubau, sondern auch im Sanierungsfall entsteht bei der Verwendung der oben beschriebenen Verlegeverfahren eine enorme Brandgefahr. Häufig kommt hinzu, dass die daraus resultierenden Schäden die Haftungslimits der beauftragten Dachdecker bei weitem übersteigen.
Unter Berücksichtigung des Brandschutzes sollten deshalb möglichst Verlege- oder Sanierungstechniken verwendet werden, die nicht auf dem Gieß- oder Schweißverfahren in der oben beschriebenen Form basieren. Schon seit Jahrzehnten ermöglichen Kunststoffbahnen und deren Verlegetechnik wie die mechanische Befestigung eine brandschutztechnisch risikofreie Verarbeitung auf dem Dach.
Sind dennoch Arbeiten mit offener Flamme unvermeidbar, sind sie grundsätzlich nur mit offizieller Genehmigung durchzuführen. Dann ist zugleich darauf zu achten, dass der ausführenden Verarbeiter über eine risikogerechte Versicherung verfügt. Im Blick auf die praktische Umsetzung empfiehlt sich, die ausführenden Handwerker vor Beginn der Arbeiten schriftlich zur Einhaltung der betrieblichen Brandschutzordnung sowie der Sicherheitsregeln für Feuerarbeiten zu verpflichten.
In der Praxis haben sich die nachfolgenden Maßnahmen zur Verbesserung des Brandschutzes während der Dacharbeiten bewährt. Jedoch sind sie nicht nur anzuordnen, sondern auch konsequent und kontinuierlich zu überprüfen:
- Schon bevor die Dacharbeiten starten, sollte die mögliche Brandgefährdung des Daches ermittelt werden. Dies ist insbesondere bei Sanierungen äußerst sinnvoll. Entsprechende Bauunterlagen in Verbindung mit Ortsterminen bilden die Grundlage für angemessene Schutzvorkehrungen.
- Eine ausreichende Anzahl von geeigneten und einsatzbereiten Feuerlöschern zur Bekämpfung von Entstehungsbränden sind auf der Dachfläche bereit zu halten.
- Nur der Tagesbedarf an Materialien sollte auf der Dachfläche gelagert werden. Alle weiteren Materialien sowie auch Reservegasflaschen sind im sicheren Abstand vom Gebäude aufzubewahren.
- Verwendete Bitumenkocher sollten über Temperaturregler, Überfüllsicherungen und Deckel gegen Feuchtigkeit von außen verfügen.
- Außerdem sind Bitumenkocher nur in einer Wanne mit ausreichendem Abstand zu brennbaren Stoffen aufzustellen.
- Vorzugsweise sind Handbrenner zu verwenden, die mit einem Schnellschaltventil ausgestattet sind.
- Gasbrenner und -flaschen grundsätzlich standsicher aufstellen. Für die Handbrenner müssen geeignete Ablegevorrichtungen vorhanden sein.
- Brenner und Bitumenkocher dürfen nur unter Aufsicht in Betrieb gehalten werden.
- Es muss sichergestellt sein, dass die unverzügliche Alarmierung der Feuerwehr möglich ist.
- Liegen besondere Gefährdungen z.B. durch verdeckte Arbeitsbereiche vor, ist zum einen eine Brandwache während der Dacharbeiten bereitzustellen und zum anderen mehrmalige Kontrollen nach Abschluss der Arbeiten durchzuführen.
Baurecht
Alle Grundlagen für die brandschutztechnischen Anforderungen an Dächer sind in folgenden Normen und Richtlinien geregelt:
- Landesbauordnungen
- Ergänzende Rechtsverordnungen und Verwaltungsvorschriften
- Sonderverordnungen für Gebäude besonderer Art und Nutzung, wie Garagen, Hochhäuser, Schulen, Verkaufsstätten, Versammlungsstätten und Industriebauten DIN 4102 - Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen
- Teil 4 Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile
- Teil 7 Bedachungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
- DIN EN 13501 Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten
- DIN 18230-1 Baulicher Brandschutz im Industriebau
- DIN 18234 - Baulicher Brandschutz im Industriebau
- Teil 1 Begriffe, Anforderungen und Prüfungen für Dächer. Einschalige Dächer mit Abdichtungen bei Brandbeanspruchung von unten; Geschlossene Dachfläche.
- Beiblatt 1 zu Teil 1 Verzeichnis der Dächer, die ohne weiteren Nachweis die Anforderungen von DIN 18234-1 erfüllen.
- Teil 3 Vornorm - Konstruktive Maßnahmen bei Dachdurchdringungen und an Dachrändern zur Verzögerung der Brandweiterleitung.
- Muster-Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (Industriebau-Richtlinie)
Grundsätzlich sind bei der Planung und Ausführung die bauordnungsrechtlichen Brandschutzanforderungen aus den Landesbauordnungen sowie die ergänzenden Sonderbauvorschriften von Dächern zu beachten.
