Dipl.-Ing. Detlev Hacker

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Brandschutz unter Betrachtung des nachhaltigen Bauens bei denkmalgeschützten Industriebauten

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Referentenporträt Dipl.-Ing. Detlev Hacker Jahrgang:

1960

Ausbildung:

Lehrausbildung 1977 – 1980

Tätigkeit:

Abitur Baufacharbeiter

1980 – 1984

Direktstudium Ingenieurhochschule Cottbus Abschluss als Dipl.-Ing. Bauwesen

1985 – 2003

Bauleiter, Oberbauleiter, Niederlassungsleiter in verschiedenen Baugesellschaften Hoch- und Tiefbau schlüsselfertiges Bauen Bauträgergeschäft

2004 – 2009

Selbständigkeit Bürogemeinschaft Markert - Hacker

seit – 2009

Mitarbeiter in der BIG Behrens Ingenieurbüro GmbH Treuenbrietzen

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

seit 2006

Fachplaner für vorbeugenden Brandschutz EIPOS Dresden

seit 2010

Geprüfter Sachverständiger für vorbeugenden Brandschutz IHK Dresden – EIPOS Dresden

seit 2010

Pflichtmitglied der Brandenburgischen Ingenieurkammer/ bauvorlageberechtigter Ingenieur

seit 2011

Zertifizierter Passivhaus-Planer eingetragen im Passivhaus-Institut (PHI) Darmstadt

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Quellen •

Nachhaltiges Bauen versus abwehrender Brandschutz Fachbeitrag von Markus E. Ungerer – Freier Fachjournalist und Autor aus Kitzingen

•

Nachhaltiges Bauen in der Praxis Bernhard Kolb, Blok Verlag 2004

•

Brandschutzkonzepte der BIG Behrens Ingenieurbüro GmbH

•

Fotodokumente aus Fachbeiträgen und eigene der BIG

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Brandschutz versus Nachhaltiges Bauen? •

nachhaltiges Bauen ist ein Gebot unserer Zeit

•

Die Kombination von Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen mit energiesparender Bauweise kann den Brandschutz vor erhebliche Schwierigkeiten stellen.

•

Es gilt, diese Probleme zu kompensieren, damit Nachhaltigkeit nicht zur Todesfalle wird

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Nachhaltiges Bauen Ein paar Fakten: •

40 Prozent des Energieverbrauchs entfallen in Deutschland auf den Gebäudebereich

•

50 Prozent aller der Natur entnommenen Rohstoffe werden durch das Bauen verbraucht

•

mehr als 60 Prozent aller Abfallmassen kommen aus dem Gebäudesektor

im Gebäude- und Immobiliensektor stecken enorme wirtschaftliche und ökologische Potenziale, die es gemeinsam zu erschließen gilt 10

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Die Ziele des Nachhaltigen Bauen liegen in der Minimierung des Verbraues von Energie und Ressourcen. Folgende Faktoren sind dabei zu berücksichtigen: • Senkung des Energiebedarfs • Senkung des Verbrauchs von Betriebsmitteln • Einsatz wiederverwertbarer Baustoffe und Bauteile • Vermeidung von Transportkosten (der eingesetzten Baustoffe und Bauteile) • Gefahrlose Rückführung der verwendeten Materialien in den natürlichen Stoffkreislauf • Nachnutzungsmöglichkeiten • Schonung von Naturräumen • Flächensparendes Bauen

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•

•

•

die vorhandenen Ressourcen müssen also so genutzt werden, dass ein Gleichgewicht zwischen Nutzung und Regeneration entsteht Nachhaltigkeit eines Gebäudes beginnt dabei nicht erst mit dem Aushub der Baugrube - sondern schon mit der Gewinnung der Rohstoffe für die Baustoffe und Bauteile und endet erst mit dem Abriss und der Verwertung der Bestandteile

Nachhaltiges Bauen beinhaltet: • den ökonomischen • den ökologischen • den sozial-kulturellen Aspekt

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•

jedes Gebäude soll so geplant und errichtet werden, dass es: − in Herstellung und Betrieb wirtschaftlich tragbar und − in all seinen Teilen und Funktionen Ressourcen schonend ist

•

zudem soll es den Nutzern jederzeit einen angenehmen Aufenthalt bieten

•

Renovierung oder Neubau von betrieblich genutzten Gebäuden kann unter diesen Gesichtspunkten einen anhaltend positiven Effekt auf ein Unternehmen haben

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Baustoffe •

ein wichtiger Bestandteil bei der Betrachtung nachhaltigen Bauens sind die verwendeten Baustoffe

•

Diese haben wesentlichen Anteil an allen drei Aspekten des nachhaltigen Bauens: − Kosten − Ressourcen − Lebensqualität

•

Augenmerk der Planer, Bauherren und Nutzer richtet sich immer mehr auf Einsatz möglichst natürlicher und regenerativer Rohstoffe Die Gründe liegen nicht nur in der genannten Nachhaltigkeit, sondern auch im gestiegenen Verbraucherbewusstsein die Menschen möchten möglichst unbelastet von chemischen bzw. gefährlichen Stoffen leben und arbeiten

• •

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•

zu den ökologischen Stoffen zählen beispielsweise Holz und Holzwerkstoffe, Lehm sowie Hanf und Zellulose

•

Massivholz und Holzwerkstoffe werden im Bereich der tragenden Elemente, aber auch z.B. als Holzfaserplatten, zur Dämmung eingesetzt.

•

Lehm nutzen ökobewusste Bauherren zunehmend als ZiegelKalk- und Zementersatz

•

Hanf und Zellulose sind Dämmstoffe, die meist gepresst in Decken und Wände eingearbeitet werden

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Kommt es zu einem Brand in einem Gebäude, so haben die Baustoffe einen wesentlichen Einfluss auf • den Brandverlauf, • die Flucht, die Rettung • sowie den Löscherfolg

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•

Holzwerkstoffe, Hanf und Zellulose sind brennbar und je nach Dicke bzw. Schichtdicke, Dichte und Einbausituation neigen sie dazu, selbstständig weiterzubrennen

•

teilweise verkohlen sie bei Beflammung an der Oberfläche - die dabei entstehende Schicht aus verbranntem Material schützt zumindest über einen gewissen Zeitraum - den darunterliegenden Baustoff weiterhin besitzen diese Werkstoffe ein nur relativ geringes Wärmeleitvermögen wurden sie nicht mit Chemikalien behandelt, entstehen nur verhältnismäßig geringe Anteile an hochgiftigem Brandrauch

• •

Letzteres ist ein nicht zu unterschätzender Vorteil für die Flucht und Rettung

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• •

insbesondere in betrieblich genutzten Gebäuden sind unter Umständen relativ viele Personen auf die Fluchtwege angewiesen Allerdings sind für Flucht- und Rettungswege die Standsicherheit und raumabschließende Wirkung (rauchdicht) zusätzliche und lebensnotwendige Kriterien

•

in einigen Bereichen fordern die Landesbauordnungen deshalb Bauteile aus nichtbrennbaren Baustoffen natürliche brennbare Baustoffe wie Holz, Hanf und Zellulose scheiden dann aus

•

sind aber brennbare Bestandteile zulässig, können mit diesen Werkstoffen Bauteile mit Feuerwiderstandsklassen von F30 oder F90 erreicht werden aber oft nur im verbauten Verbund, wenn sie mit nichtbrennbaren Baustoffen verkleidet oder anderweitig geschützt werden

•

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

„Es entspricht der Lebenserfahrung, dass mit der Entstehung eines Brandes praktisch jederzeit gerechnet werden muss. Der Umstand, dass in vielen Gebäuden jahrzehntelang kein Brand ausbricht, beweist nicht, daß keine Gefahr besteht, sondern stellt für die Betroffenen einen Glücksfall dar, mit dessen Ende jederzeit gerechnet werden muss“! (OVG Münster 10 A 363/86 vom 11.12.1987)

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Schutzziele § 3 Abs. 1 BbgBO Bauliche Anlagen, andere Anlagen und Einrichtungen … sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zusetzen, dass 1.

die öffentliche Sicherheit oder Ordnung insbesondere Leben, Gesundheit und Eigentum nicht gefährdet werden,

2.

sie die allgemeinen Anforderungen ihrem Zweck entsprechend dauerhaft erfüllen und ohne Missstände benutzbar sind und

3.

die natürlichen Lebensgrundlagen geschont werden.

§ 12 Abs. 1 BbgBO Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass -Der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorgebeugt wird und -bei einem Brand die Rettung von Mensch und Tieren sowie -eine Entrauchung von Räumen und -wirksame Löscharbeiten möglich sind 22

Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Einflussfaktoren der Schutzziele

Brennbarkeit der Baustoffe Feuerwiderstandsdauer der Bauteile, dargestellt als Feuerwiderstandsklassen Wirksamkeit von Verschlüssen und Abschlüssen von Öffnungen in abschnittsbegrenzenden, raumabschliessenden Bauteilen Anordnung der Rettungswege

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Die Sicherheit des Menschen

Brandschutz

Vorbeugender Brandschutz Ziel: Die Bedrohung frühzeitig erkennen, so dass keine Menschen in Gefahr geraten und eine gezielte Bekämpfung des Brandes mit geringem Aufwand möglich wird.

Organisatorischer (betrieblicher) Brandschutz Ziel:

Für alle Personen, die sich in einem Gebäude aufhalten, objektspezifische Verhaltensregeln zusammenzustellen.

Abwehrender Brandschutz Ziel: Den Brand löschen und Schäden/Verluste auf ein Minimum begrenzen.

Baulicher Brandschutz Anlagentechnischer Brandschutz 24

Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Baulicher Brandschutz •

Zugänglichkeit der baulichen Anlagen von öffentlichen Straßenraum wie Zugänge, Zufahrten

•

Erster und zweiter Rettungsweg sowie Rettungswegausbildung

•

Anordnung von Brandabschnitten und anderen brandschutztechnischen Unterteilungen sowie die Ausführung deren trennender Bauteile einschließlich ihrer Aussteifung

•

Abschluss von Öffnungen in abschnittsbildenden Bauteilen

•

Feuerwiderstand von Bauteilen (Standsicherheit, Raumabschluss, Isolierungen u.s.w.)

•

Brennbarkeit der Baustoffe

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Anlagentechnischer Brandschutz • Brandmeldeanlagen, Alarmierungseinrichtungen • Automatische Löschanlagen • Brandschutztechnische Einrichtungen wie Steigleitungen, Wandhydranten, Druckerhöhungsanlagen, halbstationäre Löschanlagen und Einspeisestellen für die Feuerwehr • Rauchableitung – Zulufteinrichtungen • Wärmeabzug • Lüftungskonzept bei Brandschutzanforderungen • Funktionserhalt von Anlagen, Netzersatzversorgung • Blitz- und Überspannungsschutzanlage • Sicherheits- und Notbeleuchtung • Aufzüge • Gebäudefunkanlage

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Organisatorischer Brandschutz • Brandschutzordnung nach DIN 14096 • Evakuierungsplanung • Flucht- und Rettungspläne nach § 55 ArbStättV • Alarm- und Einsatzpläne für Katastrophen nach §14 KatSGBbg (z.B. Krankenhäuser) • Alarm- und Gefahrenabwehrpläne nach StörfallVO (BImSchG) • Kennzeichnung der Rettungswege und Sicherheitseinrichtungen • Kleinlöschgeräte (Feuerlöscher) • Brandschutzschulung und –ausbildung des Personals • Brandschutzbeauftragter • Einrichtung einer Werksfeuerwehr

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Abwehrender Brandschutz

• Löschwasserversorgung und –rückhaltung • Feuerwehrplan nach DIN 14095 • Zufahrt und Flächen für die Feuerwehr • Schlüsseldepots (Feuerwehrschlüsselkasten – FSK) • Festlegung zentraler Anlaufstellen für die Feuerwehr

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

•

• •

•

vorbeugender Brandschutz ist dann erfolgreich, wenn er wirkungsvoll die Brandentstehung und -ausweitung verhindert, sowie die Flucht- und Rettung ermöglicht entsteht ein Brand, kommt ein weiteres Standbein des Brandschutzes zum Tragen: der abwehrende Brandschutz. dieser wiederum ist erfolgreich, wenn alle Menschen und Tiere gerettet werden können und eine Brandausbreitung ab dem Eingreifen der Feuerwehr möglichst nicht mehr gegeben ist über Erfolg oder Misserfolg der Brandbekämpfungsmaßnahmen entscheiden noch weitere Faktoren: − − − − −

Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Decken und Wänden 29

Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Brandlasten in den Räumen •

Intensität eines Brandes hängt von Art und Menge der brennbaren Stoffe ab

•

unter Umständen kann ein Angriffstrupp nicht unmittelbar in einen Raum ein- bzw. zum Brandherd vordringen

•

dadurch verlängert sich die Zeit, die die Baustoffe dem Brand ausgesetzt sind

•

erreichen Wände nur im Verbund die erforderliche Feuerwiderstandsdauer, kann durch mechanische Belastungen/Zerstörung der Widerstand binnen Sekunden auf null sinken

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Ventilationssituation in den Gebäuden „Früher war alles besser“ •

dieser Satz stimmt zwar nicht immer, aber aus Sicht des abwehrenden Brandschutzes ist er nicht ganz unwahr

•

alte Gebäude waren niemals hundertprozentig dicht

•

ein Brand erhielt meistens ausreichend Luft für eine einigermaßen offene Verbrennung

•

Schwelbrände mit extremer Hitzeentwicklung und großen Mengen an heißen, brennbaren Schwelgasen entstanden kaum

im Zuge der Nachhaltigkeit entstehen Niedrig- bzw. Nullenergiehäuser mit hohen Anteilen brennbarer Bausubstanz 33

Dipl.-Ing. Detlev Hacker

•

unter Umständen können der Rauminhalt und in Folge die Bausubstanz sehr lange unbemerkt schwelen

•

erst beim Versagen eines raumabschließenden Bauteils, eines feuerhemmenden Verbundes oder mit dem Eindringen der Feuerwehr in das Gebäude dringt ausreichend Luft in den Brandbereich ein

•

die aufgeheizten Rauchgase und brennbaren Gebäudeinhalte und Baustoffe zünden

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Flucht- und Rettungswege •

für die meisten Gebäude ist nur ein baulicher Rettungsweg vorgeschrieben - den zweiten Rettungsweg bilden dann als Notbehelf die Leitern der Feuerwehr

•

wenn ein Treppenraum aus brennbaren Materialien errichtet ist, steht es bei einem Brand unter Umständen nicht mehr als Rettungsweg zur Verfügung

•

ob der Treppenraum selbst brennt, angrenzende Wände ihre feuerhemmenden/feuerbeständigen Eigenschaften verlieren oder weil Rauch aus dem Brandbereich eindringt, ist dabei zweitrangig

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•

zumindest die Eigenrettung der Personen ist erschwert bzw. mit gesundheitlichen Konsequenzen verbunden

•

gelegentlich sind sogar die Einsatzkräfte der Feuerwehr bedroht

•

Der zweite Rettungsweg wird oftmals durch die Leitern der Feuerwehr gestellt, ist aber erfahrungsgemäß mit erheblichen Nachteilen verbunden.

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Erkennbarkeit der Brandausweitung •

•

•

• •

auch wenn natürliche Baustoffe je nach Einbausituation nicht selbstständig weiterbrennen, unter Umständen schwelen sie im nicht einsehbaren Dämmbereich von Wänden oder Decken weiter viele Feuerwehren verfügen über Wärmebildkameras, sie können somit versteckte Glut- und Glimmnester relativ gut erkennen zu unterscheiden, ob es sich lediglich um stark aufgeheizte oder schwelende Dämmstoffe handelt, ist trotzdem nicht immer zweifelsfrei möglich deshalb muss manchmal aus Sicherheitsgründen die Dämmung zumindest teilweise freigelegt werden somit kommt es zu einer weiteren Beschädigung des Gebäudes

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken in Bezug auf den abwehrenden Brandschutz

Die weitaus meisten Gebäudebrände werden mit Wasser gelöscht

•

Sicherlich eine triviale Aussage, die aber an Bedeutung gewinnt, wenn man natürliche Baustoffe einbezieht

•

Baustoffe wie Holz, Holzfaserplatten, Zellulose und Hanf haben aber Eigenschaft, Wasser aufzusaugen und zu speichern

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

•

Problem liegt im Gewicht des Wassers!

•

Das Eigengewicht einer Decke mit wasseraufnehmenden Dämmstoffen erhöht sich mit jedem Liter Wasser um ein Kilogramm Æ Einsturz ist vorprogrammiert

•

doch nicht nur Decken, auch Wände in Ständerbauweise, gefüllt mit natürlichen Dämmmaterialien, erhöhen mittels Wasser ihr Eigengewicht

•

kommen noch Quelleigenschaften des Dämmmaterials dazu, kann es zum Verlust des Wandverbundes bzw. der Standund Tragfähigkeit kommen

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Brandverhalten

Das Feuer (vom Menschen gewollt) bzw. der Brand (vom Menschen nicht gewollt) ist die „ultimative Vernichtungswaffe“ der Natur. Gegen diese Naturgewalt ist der Mensch weitestgehend schutzlos ausgeliefert. Daher ist der Mensch bestrebt, durch entsprechend vorbeugende (z.B. Abstände, Verwendung von unterschiedlichen Baustoffen, Überwachung etc.) und abwehrende Maßnahmen (Feuerwehren) den „Wirkungskreis dieser Naturgewalten einzugrenzen und zu beschränken.

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Bestimmung des Brandverhaltens (Normenreihe DIN 4102) Norm

Ausgabe

DIN 4102-1

1998-08

Baustoffe, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-2

1977-09

Bauteile, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-3

1977-09

Brandwände und nichttragende Außenwände, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-4

1998-09

Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile

DIN 4102-5

1977-09

Feuerschutzabschlüsse, Abschlüsse in Fahrschachttüren und gegen Feuer widerstandsfähige Verglasungen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-6

1977-09

Lüftungseinleitungen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-7

1998-07

Bedachungen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-8

1998-07

Kleinprüfstand

DIN 4102-9

1990-05

Kabelabschottungen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

1985-12

Rohrummantelungen, Rohrabschottungen, Installationsschächte und – kanäle sowie Abschlüsse ihrer Revisionsöffnungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-11

Titel

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker

Bestimmung des Brandverhaltens (Normenreihe DIN 4102) Norm

Ausgabe

Titel

DIN 4102-12

1998-11

Funktionserhalt elektrischer Kabelanlagen, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-13

1990-05

Brandschutzverglasungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-14

1990-05

Bodenbeläge und Bodenbeschichtungen; Bestimmung der Flammenausbreitung bei Beanspruchung mit einem Wärmestrahler

DIN 4102-15

1990-05

Brandschacht

DIN 4102-16

1998-05

Durchführung von Brandschachtprüfungen

DIN 4102-17

1990-12

Schmelzpunkt von Mineralfaserdämmstoffen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen

DIN 4102-18

1991-03

Feuerschutzabschlüsse; Nachweise der Eigenschaft „selbstschließend“ (Dauerfunktionsprüfung)

DIN 4102-19 (Entwurf)

2000-03

„room corner test“ für Innenbekleidungen

DIN 4102-20 (Entwurf)

1991-03

„Fassadenbrandversuch“

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Baustoffklassen A1

nichtbrennbar

A2

Zusätzliches Kriterium

Nachweis durch

Ohne Baustoffe nach Norm brennbare Bestandteile nicht genormte Baustoffe

DIN 4102 Teil 4

Beton, Ziegel

Prüfzeugnis

Kalzium-SilikatPlatten

mit brennbaren Bestandteilen

Prüfbescheid mit Prüfzeichen

Mineralfaserplatten mit geringfügiger Kunstharzbindung

Es sind brennbare Bestandteile vorhanden

Prüfbescheid mit Prüfzeichen

Gipskarton- und Gipsfaserplatten, Mineralfasererzeugnisse mit Kunstharzbindung

nach bestimmten Normen

DIN 4102 Teil 4

HolzwolleLeichtbaupl., Hart-PVC

Sonstige

Prüfbescheid mit Prüfzeichen

PS-Schaum, Spanplatten mit Ausrüstung

nach bestimmten Normen

DIN 4102 Teil 4

Holz, Dachpappe

Sonstige

Prüfzeugnis

PU-Schaum

nichtbrennbar

B1

schwerentflammbar

B2

normalentflammbar

Beispiele

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Neu: EURO-Klassen (Hauptklasen)

Neu: UNTER-Klassen der

A1

A1

A2

A2-s1, d0 A2-s1, d1 A2-s1, d2 A2-s2, d0 A2-s2, d1 A2-s2, d2 A2-s3, d0 A2-s3, d1 A2-s3, d2

B

B2-s1, d0 B2-s1, d1 B2-s1, d2 B2-s2, d0 B2-s2, d1 B2-s2, d2 B2-s3, d0 B2-s3, d1 B2-s3, d2

C

C2-s1, d0 C2-s1, d1 C2-s1, d2 C2-s2, d0 C2-s2, d1 C2-s2, d2 C2-s3, d0 C2-s3, d1 C2-s3, d2

Euroklassen nach prEN13501-1

Bisher: DIN 4102-1

bauaufsichtliche Bezeichnung der Baustoffklassen nach DIN 4102-1

A1 A2

A= nichtbrennbare Baustoffe

B1

schwer entflammbare Baustoffe

B1

schwer entflammbare Baustoffe

B= D

D2-s1, d0 D2-s1, d1 D2-s1, d2 D2-s2, d0 D2-s2, d1 D2-s2, d2 D2-s3, d0 D2-s3, d1 D2-s3, d2

B2

brennbare Baustoffe

B2

normal entflammbare Baustoffe

B3

leicht entflammbare Baustoffe

E

E E-d2

F

Keine Leistung festgestellt

normal entflammbare Baustoffe

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A B C D E F

kein Beitrag zum Brand sehr begrenzter Beitrag zum Brand begrenzter Beitrag zum Brand hinnehmbarer Beitrag zum Brand hinnehmbares Brandverhalten keine Leistung festgestellt

s

smoke Rauchentwicklung 1 gering, 2 mittel, 3 hoch droplets brennbares Abtropfen 0, 1, 2

d

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Mit Einführung der Eurocodes zum 01.07.2012 soll auch eine „Restnorm“ DIN 4102-4 erhalten bleiben. Zurückgezogen werden Regelungen für die üblichen tragenden Bauteile aus den Konstruktionsbaustoffen Beton, Stahl, Verbund, Holz und Mauerwerk. Nicht abgedeckt durch die Eurocodes sind jedoch Ziegel- Kappen- und Stahlträgerdecken, Brandwände, Bauteile aus Leichtbeton und Porenbeton, verschiedene nichttragende raumabschließende Wände und Decken sowie Sonderbauteile. Genau diese Bauteile soll die „Restnorm“ weiterhin regeln.

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Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Übersicht über die Gesetze, Verordnungen und Richtlinien für das Land Brandenburg (Auswahl) 1.Landesbauordnung (BbgBO) Stand: 29.11.2010 2.Verwaltungsvorschrift (VVBbgBO) Stand: 18.02.2009 3.Verkaufstätten-Bauverordnung (BbgVBauV) Stand: 23.03.2005 4.Versammlungsstättenverordnung (BbgVStättV) Stand: 29.11.2005 5.Beherbergungsstättenbau-Verordnung (BbgBeBauV) Stand: 23.03.2005 6.Feuerungsverordnung (BbgFeuV) Stand: 16.09.2010 7.Schulbau – Richtlinie (SchulBauR) Stand: 10.07.1998 8.Bauvorlagenverordnung (BbgBauVorlV) Stand: 28.07.2009 9.Krankenhaus- u. Pflegeheim Bauverordnung (BbgKPBauV) Stand: 19.12.2006 10.Leitungsanlagenrichtlinie (LAR) Stand: 09.07.2007 11.Garagen- u. Stellplatzverordnung (BbgGStV) Stand: 23.03.2005 12.Lüftungsanlagenrichtlinie (LüAR) Stand: 15.11.2006 13.Sicherheitstechn. Gebäudeausrüstungs-Prüfverordnung (BbgSGPrüfV)Stand: 19.12.2006 14.Bausachverständigenverordnung (BbgBauSV) Stand: 05.11.2009 15.Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie (LöRüRl) Stand: 28.07.1993 16.Industriebaurichtlinie (IndBauRL) Stand: 11.03.2004 17.Bauproduktenzuständigkeitsverordnung (BbgBauPZV) Stand: 10.09.2009 18.Prüfsachverständigenverordnung (BbgPrüfSV) Stand: 15.11.2009 19.Richtlinie über die Lüftung fensterloser Küchen, Bäder und Toilettenräume in Wohnungen Stand: 11.03.2004 20.Richtlinie über Flächen für die Feuerwehr Stand: 09.07.2007 21.Kunststofflager-Richtlinie (KLR) Stand: 29.06.1998 22.Brandenburgische Hochhausrichtlinie (BbgHHR) Stand: 29.07.2008 23.Brand- und Katastrophenschutzgesetz (BbgBKG) Stand: 23.09.2008 55

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§ 3 Allgemeine Anforderungen

VVBgBO: 3 Allgemeine Anforderungen (§ 3) (1) Bauliche Anlagen, andere Anlagen und Einrichtungen im Sinne von § 1 Abs. 1 Satz 2 sowie ihre Teile sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass 1. die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit und Eigentum, nicht gefährdet werden, 2. sie die allgemeinen Anforderungen ihrem Zweck entsprechend dauerhaft erfüllen und ohne Missstände benutzbar sind und 3. die natürlichen Lebensgrundlagen geschont werden. (2) Bauprodukte und Bauarten dürfen nur verwendet werden, wenn die baulichen Anlagen unter Verwendung der Bauprodukte und bei ordnungsgemäßer Instandhaltung während einer ihrem Zweck entsprechenden, angemessenen Zeitdauer die Anforderungen dieses Gesetzes oder der Vorschriften aufgrund dieses Gesetzes erfüllen und gebrauchstauglich sind. (3) Die oberste Bauaufsichtsbehörde kann Regeln der Technik durch Bekanntmachung im Amtsblatt für Brandenburg als Technische Baubestimmungen einführen. Bei der Bekanntmachung kann hinsichtlich des Inhalts der Technischen Baubestimmungen auf die Fundstelle verwiesen werden. 56

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§ 3 Allgemeine Anforderungen

(4) Die von der obersten Bauaufsichtsbehörde eingeführten Technischen Baubestimmungen sind zu beachten. Von den Technischen Baubestimmungen kann abgewichen werden, wenn eine andere Lösung in gleicher Weise die allgemeinen Anforderungen des Absatzes 1 erfüllt; § 14 Abs. 3, § 18 und § 60 Abs. 1 bleiben unberührt. (5) Für die Beseitigung baulicher Anlagen sowie anderer Anlagen und Einrichtungen im Sinne des § 1 Abs. 1 Satz 2 oder ihrer Teile, für ihre Nutzungsänderung und für die Baustelle gelten die Absätze 1, 3 und 4 entsprechend. (6) Bauprodukte, Bauarten und Prüfverfahren, die den in Vorschriften anderer Vertragsstaaten des Abkommens über den Europäischen Wirtschaftsraum genannten technischen Anforderungen entsprechen, dürfen verwendet oder angewendet werden, wenn das geforderte Schutzniveau in Bezug auf Sicherheit, Gesundheit und Gebrauchstauglichkeit gleichermaßen dauerhaft erreicht und die Verwendbarkeit nachgewiesen wird.

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§ 12 Brandschutz

(1) Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorgebeugt wird und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie eine Entrauchung von Räumen und wirksame Löscharbeiten möglich sind. (2) Baustoffe werden nach den Anforderungen an das Brandverhalten unterschieden in 1. normalentflammbar, 2. schwerentflammbar, 3. nichtbrennbar. Baustoffe, die nicht mindestens normalentflammbar sind (leichtentflammbare Baustoffe), dürfen nur in einem Verbund mit anderen Baustoffen verwendet werden, der den Anforderungen nach Satz 1 entspricht. (3) Bauliche Anlagen, bei denen nach Lage, Bauart oder Nutzung Blitzschlag leicht eintreten oder zu schweren Folgen führen kann, sind mit dauernd wirksamen Blitzschutzanlagen zu versehen.

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§ 14 Bauprodukte

(1) Bauprodukte dürfen für die Errichtung, Änderung, Instandsetzung und Instandhaltung baulicher Anlagen nur verwendet werden, wenn sie für den Verwendungszweck 1. von den nach Absatz 2 bekannt gemachten technischen Regeln nicht oder nicht wesentlich abweichen (geregelte Bauprodukte) oder nach Absatz 3 zulässig sind und wenn sie aufgrund des Übereinstimmungsnachweises nach § 19 das Übereinstimmungszeichen (Ü-Zeichen) tragen oder 2. nach den Vorschriften a) des Bauproduktengesetzes, (2) Das Deutsche Institut für Bautechnik macht im Einvernehmen mit der obersten Bauaufsichtsbehörde für Bauprodukte, für die nicht nur die Vorschriften nach Absatz 1 Satz 1 Nr. 2 maßgebend sind, in der Bauregelliste A die technischen Regeln bekannt, die zur Erfüllung der in diesem Gesetz und in Vorschriften aufgrund dieses Gesetzes an bauliche Anlagen gestellten Anforderungen erforderlich sind.

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§ 14 Bauprodukte

(3) Bauprodukte, für die technische Regeln in der Liste A nach Absatz 2 bekannt gemacht worden sind und die von diesen wesentlich abweichen oder für die es Technische Baubestimmungen nach § 3 Abs. 3 oder allgemein anerkannte Regeln der Technik nicht gibt (nicht geregelte Bauprodukte), bedürfen 1. einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (§ 15), 2. eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses (§ 16) oder 3. einer Zustimmung im Einzelfall (§ 17). Ausgenommen sind Bauprodukte, die für die Erfüllung der Anforderungen dieses Gesetzes oder aufgrund dieses Gesetzes nur eine untergeordnete Bedeutung haben und die das Deutsche Institut für Bautechnik im Einvernehmen mit der obersten Bauaufsichtsbehörde in einer Bauregelliste C öffentlich bekannt gemacht hat.

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BbgBO § 15 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (1) Das Deutsche Institut für Bautechnik erteilt eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für nicht geregelte Bauprodukte, wenn deren Verwendbarkeit im Sinne des § 3 Abs. 2 nachgewiesen ist.

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BbgBO § 16 Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (1) Bauprodukte, 1. deren Verwendung nicht der Erfüllung erheblicher Anforderungen an die Sicherheit baulicher Anlagen dient oder 2. die nach allgemein anerkannten Prüfverfahren beurteilt werden, bedürfen anstelle einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung nur eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses. Das Deutsche Institut für Bautechnik macht dies mit der Angabe der maßgebenden technischen Regeln und, soweit es keine allgemein anerkannten Regeln der Technik gibt, mit der Bezeichnung der Bauprodukte im Einvernehmen mit der obersten Bauaufsichtsbehörde in der Bauregelliste A bekannt.

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BbgBO § 17 Nachweis der Verwendbarkeit von Bauprodukten im Einzelfall (1) Mit Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörde dürfen im Einzelfall 1. Bauprodukte, die ausschließlich nach dem Bauproduktengesetz oder nach sonstigen Vorschriften zur Umsetzung der Richtlinien der Europäischen Gemeinschaften in Verkehr gebracht und gehandelt werden dürfen, jedoch deren Anforderungen nicht erfüllen, und 2. nicht geregelte Bauprodukte verwendet werden, wenn deren Verwendbarkeit im Sinne des § 3 Abs. 2 nachgewiesen ist. Wenn Gefahren im Sinne des § 3 Abs. 1 nicht zu erwarten sind, kann die oberste Bauaufsichtsbehörde im Einzelfall erklären, dass ihre Zustimmung nicht erforderlich ist. (2) Die Zustimmung für Bauprodukte nach Absatz 1, die in nach dem brandenburgischen Denkmalschutzgesetz denkmalgeschützten baulichen Anlagen verwendet werden sollen, erteilen die unteren Bauaufsichtsbehörden.

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Dipl.-Ing. Detlev Hacker Gliederung • • • • • • • • • • • • • • •

Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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BbgBO § 23 Allgemeine Anforderungen an das Brandverhalten von Bauteilen (1) Einer Brandbeanspruchung von einer oder mehreren Seiten müssen 1. feuerhemmende Bauteile 30 Minuten, 2. hochfeuerhemmende Bauteile 60 Minuten, 3. feuerbeständige Bauteile 90 Minuten lang standhalten. (2) Hochfeuerhemmende Bauteile, deren tragende oder aussteifende Teile aus brennbaren Baustoffen bestehen, müssen allseitig eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung aus nichtbrennbaren Baustoffen und Dämmstoffe aus nichtbrennbaren Baustoffen haben. (3) Tragende oder aussteifende Bauteile, die feuerbeständig sein müssen, müssen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen. (4) Raumabschließende Bauteile, die feuerbeständig sein müssen, müssen eine in der raumabschließenden Ebene des Bauteils durchgehende Schicht aus nichtbrennbaren Baustoffen haben.

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BbgBO § 24 Tragende oder aussteifende Bauteile (1) Tragende oder aussteifende Bauteile, wie Wände, Stützen oder Decken, müssen bei Brandbeanspruchung ohne Verlust der Tragfähigkeit ausreichend lang standsicher sein. (2) Tragende oder aussteifende Bauteile müssen feuerbeständig, in Gebäuden geringer Höhe mindestens feuerhemmend sein. Im Keller von Gebäuden geringer Höhe mit mehr als zwei Nutzungseinheiten müssen tragende oder aussteifende Bauteile feuerbeständig sein. Satz 1 gilt nicht für 1. Hohlräume im Dach zwischen der obersten Decke und der Bedachung, in denen Aufenthaltsräume nicht möglich sind, 2. Balkone, soweit diese nicht Teil des Rettungsweges sind, 3. Nebengebäude ohne Aufenthaltsräume, Wintergärten und oberirdische Garagen, mit nicht mehr als einem Geschoss und nicht mehr als 50 m2 Grundfläche, 4. freistehende Wohngebäude mit nicht mehr als zwei oberirdischen Geschossen und nicht mehr als zwei Wohnungen, 5. freistehende landwirtschaftliche Betriebsgebäude. (3) Tragende oder aussteifende Bauteile im Dachraum von Gebäuden mittlerer Höhe müssen mindestens hochfeuerhemmend sein, wenn im Dachraum Aufenthaltsräume liegen; im obersten Geschoss genügen feuerhemmende Bauteile.

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Grundsätzliche Anforderungen an das Tragwerk Brandschutztechnische Funktion von Wänden Wände sind für den vorbeugenden baulichen Brandschutz von herausragender Bedeutung. Zum einen haben sie meist eine raumabschließende und unter Brandeinwirkung wärmedämmende Funktion, sind also als abschottende Bauteile für die Begrenzung der Ausbreitung von Feuer und Rauch zuständig. Zum anderen müssen sie neben Stützen, Decken und Balken als tragende Bauteile im Brandfall die Tragfähigkeit des Bauwerks für die erforderliche Dauer der Standsicherheit gewährleisten. Während aus der deutschen Klassifizierung (F 30, F 60, F 90) nicht ersichtlich ist, ob es sich dabei um Wände mit einer raumanschließenden oder tragenden Funktion handelt, wird dies bei der europäischen Klassifizierung deutlich ausgedrückt.

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Aus der Sicht des baulichen Brandschutzes wird zwischen folgenden Wandbauarten und Funktionen unterschieden (in Klammern die entsprechende europäische Klassifizierung): • tragend ohne raumabschließende Funktion (R 30, R 60, R 90) • tragend mit raumabschließender Funktion (REI 30, REI 60, REI 90) • nichttragend mit raumabschließender Funktion (EI 30, EI 60, EI 90) • nichttragend ohne raumabschließende Funktion (ohne europäische Brandschutzklassifizierung). R = Tragfähigkeit („R“ésistance) E = Raumabschluss („E“tanchéité) I = Wärmedämmung unter Brandeinwirkung („I“solation) 30, 60, 90 = Feuerwiderstandsdauer in Minuten

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Brandschutztechnische Bedeutung des Tragwerkes Das Haupttragwerk muss im Brandfall ausreichend lange standsicher bleiben, um • den Schutz der im Gebäude anwesenden Menschen und Tiere so lange zu gewährleisten, bis diese das Gebäude verlassen konnten. • die Rettung von Menschen und Tieren sowie die Durchführung wirksamer Löschmaßnahmen zu ermöglichen. • den Einsturz des Gebäudes mit Personen- und eventuellen Umweltschäden zu verhüten. • eine ausreichend lange Funktion der Bauprodukte, die dem Brandschutz dienen, sicherzustellen.

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BbgBO § 25 Raumabschließende Bauteile (1) Raumabschließende Bauteile, wie Decken oder Trennwände, müssen bei Brandbeanspruchung ausreichend lang widerstandsfähig gegen strahlende Wärme sowie die Ausbreitung von Feuer und Brandgasen sein. (2) Raumabschließende Bauteile müssen feuerbeständig, in Gebäuden geringer Höhe mindestens feuerhemmend sein. Im Keller von Gebäuden geringer Höhe mit mehr als zwei Nutzungseinheiten müssen die raumabschließenden Bauteile feuerbeständig sein. Bauteile zum Abschluss von Räumen mit Explosions- oder erhöhter Brandgefahr müssen feuerbeständig sein. In oberirdischen Geschossen müssen die Trennwände notwendiger Flure mindestens feuerhemmend sein. (3) Raumabschließende Bauteile im Dachraum von Gebäuden mittlerer Höhe müssen mindestens hochfeuerhemmend sein, wenn im Dachraum Aufenthaltsräume liegen; im obersten Geschoss genügen feuerhemmende Bauteile.

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Grundsätzliche Anforderungen an den Raumabschluss Das Abschottungsprinzip ist die älteste und zugleich auch eine der wirksamsten Maßnahmen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes. Durch die Anordnung von feuerfesten Mauern in enger Bebauung versuchte man schon frühzeitig, einen Brand auf einen möglichst kleinen Raum zu beschränken. So verfügte z.B. Kaiser Ludwig der Bayer im Jahre 1342 nach einem großen Stadtbrand in München im Einverständnis mit dem Stadtrat, dass neue Häuser künftig aus Steinen gebaut und mit Ziegeln gedeckt werden sollten.

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Die raumabschließenden Wände und Decken verhindern für die Dauer ihrer Feuerwiderstandsfähigkeit eine Ausbreitung von Feuer und Rauch und ermöglichen deshalb eine Begrenzung des Entstehungsbrandes. Außerdem müssen die raumabschließenden Wände und Decken den Brandbereich (Gefahrenbereich) von den Flucht- und Rettungswegen mindestens so lange Zeit zuverlässig abgrenzen, wie für die Selbstrettung der Nutzer bzw. die Rettung durch Rettungsmannschaften benötigt wird. Die tägliche Schadenerfahrung zeigt deutlich, dass diese abschottenden Maßnahmen wesentlich dazu beitragen, die Brandausbreitung in andere Abschnitte zu verhindern und damit den Schaden zu begrenzen.

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Feuerwiderstandsfähige Decken sind für die Funktion des Abschottungsprinzips unverzichtbar. Sie müssen deshalb entsprechend ihrer Feuerwiderstandsdauer raumabschließend sein (raumabschließende Funktion haben). Außerdem müssen sie entsprechend ihrer Feuerwiderstandsdauer ihre tragende Funktion behalten, also auch als Tragwerk entsprechend standsicher sein. Eine tragende Geschosstrenndecke mit der bauaufsichtlichen Anforderung feuerbeständig muss z.B. folgendermaßen ausgebildet sein: • feuerbeständig-tragend • feuerbeständig-raumabschließend • in den wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren Baustoffen (mindestens F 90-AB).

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Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Bauholz Gipskarton/Gipsfaserplatten Hanf-Dämmstoffe Kalksandsteine Kork-Dämmstoffe Polystyrol-Extruderschaum Polyurethan-Hartschaum Porenbeton Schaumglasplatten Stahl Steinwolle Zellulose

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Bauholz Jährlicher Holzeinschlag ca. 30 Mio. m³ davon 1/3 für die Bauwirtschaft Verwendung: • Dachstühle, Verschalungen, Holzbrücken, Türen, Holzfenster, Fußböden, Treppen und Möbel. • Die Nebenprodukte der Holzbe- und -verarbeitung werden hauptsächlich für die Herstellung von Plattenwerkstoffen genutzt. Graue Energie: • Kant-/Brettholz (600 kg/m³) natürlich getrocknet, ca. 960 MJ/m³ • Brettholz (550 kg/m³) technisch getrocknet, ca. 1155 MJ/m³ • Kantholz (550 kg/m³) technisch getrocknet, ca. 1705 MJ/m³

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Nachhaltigkeit: • Als nachwachsender Rohstoff erhebliche ökologische Vorteile gegenüber künstlich erzeugten Rohstoffen. • Wälder und Holzprodukte sind wichtige Kohlenstoffspeicher. • Zusätzlich substituiert verwendetes Holz andere Rohstoffe und fossile Energien und mindert dadurch Emissionen. • Bei nachhaltiger Forstwirtschaft wird dem Wald durch die Holznutzung nicht mehr entnommen als durch den Zuwachs ersetzt wird. Fazit: • Wenig Aufwand für graue Energie • vollständige Verwertung von Stammholz • brandschutztechnisch problematisch B2 (normal entflammbar)

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Gipskarton/Gipsfaserplatten Gipskartonplatten werden aus Stuckgips, kaschiert mit einem festhaftenden Karton, hergestellt. Gipsfaserplatten bestehen aus Gips und darin eingebetteten, gleichmäßig verteilten Armierungsfasern (Zellulosefasern). Verwendung: • Der Hauptanwendungsbereich von Gipsbauplatten liegt im trockenen Innenausbau. • Gipsbauplatten wirken klimaregulierend, da sie überschüssige Luftfeuchtigkeit aufnehmen und diese bei trockenem Raumklima wieder abgeben. Graue Energie: • Gipskartonplatte 12,5 mm (5% Graukarton) ca. 67 MJ/m² • Gipsfaserplatte 12,5 mm (18% Altpapierfasern) ca. 83 MJ/m² 78

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Nachhaltigkeit: • Der Gipsverbrauch im Jahr 2002 betrug in Deutschland über 9 Mio. t. davon über 6 Mio. t als REA-Gips aus Rauchgas-Entschwefelungsanlagen der Kohlekraftwerke. • Zur Schonung der natürlichen Rohstoffressourcen und der schützenswerten Landschaften sollte REA-Gips verbraucht und der weitere Bedarf mit Naturgips gedeckt werden. Fazit: • Gipskarton- und Gipsfaserplatten lassen sich mit einem vergleichsweise geringen Aufwand an Grauer Energie herstellen. • Die Grundstoffe Naturgips und REA-Gips sind mittelfristig noch ausreichend vorhanden. • Brandschutztechnisch als Verbundbaustoff der Baustoffklasse A2 zugeordnet 79

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Hanf-Dämmstoffe Für die Dämmstoffherstellung kommen vor allem die Kurzfasern des Hanfes infrage. Zur Fasergewinnung werden die Bastfasern vom Holzkern getrennt. Im herkömmlichen Verfahren durchlaufen die Fasern einen „Röstprozess“, d.h. die Ernte verbleibt einige Wochen auf dem Feld, damit sich die Fasern aufschließen. Bei der Fasergewinnung fallen Schäben an, die sich für die Herstellung von Pressspanplatten und Schüttgut eignen. Verwendung: • geeignet für Wärmedämmung, verrottungsfest, ungezieferbeständig, B2 (normal entflammbar) Graue Energie: • Hanffaser ca. 15 MJ/kg bzw. 375 MJ/m³

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Nachhaltigkeit: • Der Hanfanbau wird in Europa heute vor allem aus ökologischen Gesichtspunkten propagiert. • Hanf ist eine äußerst robuste und anspruchslose Kulturpflanze der gemäßigten Breiten. Für den Hanfanbau sind zwar Düngemittel notwendig, i.d.R. aber keine Pflanzenschutzmittel. Fazit: • Mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,045 W/mK erweist sich die Hanffaser als gut geeigneter Wärmedämmstoff. • Im Vergleich mit anderen biogenen Faserstoffen spricht für die weitere Verbreitung der Hanffaser, dass die Gesamtpflanze einen hohen Hektarertrag erbringt und im Gegensatz z.B. zur Holzfaser schon ein grober Aufschluss der Faser zur Dämmstoffverarbeitung genügt.

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Kalksandsteine Herstellung aus Sand und Kalk. Lieferbar als Vollsteine, Lochsteine, Hohlblocksteine sowie als Bauplatten. Eigenschaften: nicht brennbar, feuchteunempfindlich, fäulnisresistent, korrosionsbeständig, schalldämmend Verwendung: • Mauerwerksbau, sehr gut für tragendes Mauerwerk geeignet Graue Energie: • KS (1450 kg/m³) 1390 MJ/m³ • KS (1600 kg/m³) 1535 MJ/m³ • KS-Vollstein (2,0) 1920 MJ/m³

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Nachhaltigkeit: • rein mineralisches Produkt, aus heimischen Rohstoffen hergestellt • Kalksandsteinwerke liegen meist in unmittelbarer Nähe zu den Abbaugebieten des Hauptrohstoffes Sand. • Bei Wandbaustoffen kann man von einer Nutzungsdauer von 100 Jahren ausgehen. Gleichzeitig ist eine gute Reparierbarkeit gegeben. Fazit: • Kalksandstein wird aus in der Natur vorkommenden Rohstoffen hergestellt und ist besonders geeignet für massives, wärmespeicherndes, schalldämmendes und schlankes, tragendes Mauerwerk. • KS-Vollsteine lassen sich mit einem vergleichsweise geringen Energieaufwand herstellen. • KS-Mauerwerk ist gut recyclingfähig.

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Kork-Dämmstoffe Kork stammt aus der Rinde der heimischen Korkeiche; Herkunftsländer sind hauptsächlich Portugal (51 %), Spanien (28 %) und Italien (6 %); als Dämmstoff eignet sich sowohl zu Korkgranulat oder zu Dämmplatten verarbeiteter expandierter Kork. Eigenschaften: wärme- und schalldämmend, druckbelastbar, diffusionsoffen, verrottungsfest, Baustoffklasse B2 Verwendung: • Platten zur Wand- und Dachdämmung, unter Estrich; als Schüttung für Hohlräume unter Dach Graue Energie: • Korkplatten ca. 12,7 MJ/kg

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Nachhaltigkeit: • Korkeichen werden i.d.R. nicht gedüngt oder mit Pestiziden behandelt. Alle 9 Jahre kann die Korkrinde geschält werden, in einem Baumleben sind 1520 Ernten möglich. • Als Rohstoff für die Dämmstoff- und Bodenbelagsherstellung dienen hauptsächlich Rest- oder Abfallstoffe. Fazit: • gut geeigneter Wärmedämmstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,045 W/mK • Korkdämmungen lassen sich mit einem geringen Aufwand an Grauer Energie herstellen. • Geprüfter Kork enthält keine ökotoxikologisch relevanten Bestandteile.

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Polystyrol-Extruderschaum (XPS) Herstellung aus Erdöl; durch Destillationsprozesse wird Reinstyrol gewonnen; durch Polymerisation entsteht Polystyrol; anschließend Extrudierung zu XPS unter Einsatz von Treibmitteln; Zurechtschneiden der Blöcke. Eigenschaften: praktisch keine Feuchtigkeitsaufnahme, unverrottbar, alterungsfest, beständig gegen Säuren und Alkalien, Baustoffklasse B1 Verwendung: • Extrudiertes Polystyrol, kurz XPS, wird bevorzugt für den Wärmeschutz im feuchtebelasteten Bereich eingesetzt. Graue Energie: • Polystyrol XPS (CO2-geschäumt) ca. 107 MJ/kg • Polystyrol XPS (HFKW-geschäumt) ca. 110 MJ/kg

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Nachhaltigkeit: • Rohstoffbasis für Polystyrol ist Erdöl, z.T. auch Erdgas. • XPS besteht zu 98 % aus Gas und zu 2 % aus Polystyrol. • Den größten Teil der Grauen Energie (ca. 90 %) verursachen der Grundstoff Styrol und dessen Polymerisation. • Primärenergie im Vergleich mit anderen Wärmedämmstoffen mit ca. 4000 MJ/m³ bei Rohdichte 37 kg/m³ überdurchschnittlich hoch. Fazit: • Extrudiertes Polystyrol (XPS) ist wegen seiner sehr niedrigen Wärmeleitfähigkeit, der hohen Druckfestigkeit und der geschlossenen Poren ein vor allem für feuchtebeanspruchte Bauteile sehr gut geeigneter Wärmedämmstoff. • Aufgrund des hohen Primärenergieinhalts sollte der Einsatz von XPS jedoch auf Bereiche beschränkt bleiben, bei denen die Geschlossenporigkeit (Feuchtebeständigkeit) notwendig ist. 87

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Polyurethan (PUR) Hartschaum Herstellung aus Erdöl durch Polyaddition von zweiwertigen Alkoholen und Isocyanaten. Als Treibmittel wird in Deutschland hauptsächlich Pentan eingesetzt. Eigenschaften: druckfest, fäulnis- und verrottungsresistent, geruchsneutral, Baustoffklasse B2/B1 Verwendung: • als Wärmedämmstoff Graue Energie: • Polyurethan ca. 102 MJ/kg

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Nachhaltigkeit: • Rohstoffe für PUR sind Erdöl, z.T. auch z.B. Zuckerrüben, Mais, Kartoffeln (für Alkohole). Zur Fertigung eines Kubikmeters PURHartschaum (Rohdichte 30 kg/m³) werden ca. 70 Liter Erdöl benötigt. Fazit: • Mit einem λ-Wert von 0,025 W/mK erweist sich PUR-Hartschaum als hervorragend geeigneter Wärmedämmstoff. • Aufgrund des insgesamt ungünstigen Ökoprofils sollte der Einsatz von PUR auf Bereiche beschränkt bleiben, in denen eine sehr hohe Wärmedämmleistung bei geringen Dämmstoffdicken gefordert ist. • Es besteht weiterhin dringender Entwicklungsbedarf an Hochleistungswärmedämmstoffen mit günstigem ökologischen Profil.

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Porenbeton Rohmaterialien sind quarzhaltiger Sand, Kalk und Zement; als Porosierungsmittel wird Aluminiumpulver eingesetzt, das mit Kalk Wasserstoff abspaltet; in großen Gießformen treibt das entweichende Gas den Mörtel auf und lässt zahlreiche Kugelporen (max. 2 bis 3 mm Ø) entstehen; der verfestigte Beton wird maschinell zu Blöcken, Platten und großen Elementen geschnitten; die Aushärtung erfolgt unter Dampf bei 190 °C. Verwendung: • Porenbetonsteine haben unter den Mauersteinarten einen Anteil von ca. 15%. Graue Energie: • Porenbetonstein (0,4) ca. 1315 MJ/m³ • Porenbetonstein (0,6) ca. 1970 MJ/m³

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Nachhaltigkeit: • Mit Porenbeton lassen sich ohne zusätzliche Wärmedämmung Außenwände errichten. Gebäude aus 36,5 cm dicken Steinen mit λR = 0,09 W/mK kommen bereits dem Passivhausstandard nahe. • Lebensdauer von Porenbeton-Mauerwerk mindestens 80 Jahre • Außenwände müssen durch einen Wasser abweisenden Putz geschützt werden. Ebenso ist hohe Innenraumfeuchte zu vermeiden. Fazit: • Produktion und Verwendung von Porenbeton bieten Ansätze für energieund ressourcensparendes Bauen. • Nachhaltig zu einem günstigen ökologischen Profil trägt vor allem bei, dass sich mit Porenbeton Außenwände errichten lassen, die ohne zusätzliche Wärmedämmung Niedrigenergiehausstandard erreichen.

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Schaumglasplatten Herstellung: Quarzsand und andere Sande werden zu Glas geschmolzen, die erstarrte Glasmasse wird anschließend gemahlen und dann zusammen mit Kohlenstoff auf etwa 900 °C erhitzt. Eigenschaften: wasserdicht, druckfest, beständig gegen Chemikalien, fäulnisresistent, Baustoffklasse A1 Verwendung: • als Wärmedämmung für Keller außen, Flachdach und Terrassen; Halbschalen bzw. Segmente für Rohr- und Behälterdämmungen Graue Energie: • Schaumglasplatten 21,48 MJ/kg Schaumglasplatten eignen sich vornehmlich zur Dämmung gegen Erdreich und für druckbelastete Flachdächer und Terrassen. 92

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Nachhaltigkeit: • Die in Deutschland unter dem Namen Foamglas vertriebenen Schaumglasplatten werden vorwiegend in Belgien produziert. • Bis auf Mangandioxid, das nur in sehr geringen Mengen (ca. 0,4 M.-%) eingesetzt wird, sind die Rohstoffe wie Quarzsand, Feldspat und Kalkstein noch auf lange Sicht ausreichend vorhanden. Fazit: • Schaumglas ist ein nicht brennbarer, feuchtebeständiger Dämmstoff mit guter Wärmedämmleistung (λ = 0,040 W/mK). • Im Verbund mit Beton oder Mauerwerk ist die Entsorgung der Platten unproblematisch. • Eine Wiederverwertung von eingebauten Schaumglasplatten scheidet i.d.R. aus.

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Stahl Als Stahl bezeichnet man aus Erz erschmolzene Legierungen aus Eisen und Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoffgehalt (C) weniger als 2,1 % betragen muss. Verwendung: • Anwendungsgebiete sind vor allem Betonbau und Industriebau. Graue Energie: • Bewehrungsstahl (100% Recyclat) 11,5 MJ/kg • niedriglegierter Stahl (5% Recyclat) 46 MJ/kg • Gusseisen (0% Recyclat) 65 MJ/kg

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Nachhaltigkeit: • Rohstoff für die Stahlerzeugung ist Eisenerz; auf heutigem Produktionsniveau ist die Erzversorgung für rund 100 Jahre gesichert. • Neben Hochofenverfahren hat sich das Elektrostahlverfahren etabliert – Umweltbelastungen damit wesentlich reduziert. • Vom gesamten Weltverbrauch an Stahl von 800 Mio. t werden beinahe 50 % aus Altmetall hergestellt. Fazit: • Gewinnung und Nutzung von Eisenerzrohstoffen bedeuten stets Flächeninanspruchnahme (für Abbau und Abraum), Stoffverlagerungen und Energieverbrauch. • Neben dem Roheisen spielt heute der Schrottanteil bei der Stahlerzeugung ökologisch eine wesentliche Rolle.

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Steinwolle Hergestellt überwiegend aus natürlichen Gesteinen durch Gesteinsschmelze bei ca. 1500 °C und Zerfaserung im Düsenziehverfahren. Bindemittel ist Phenolformaldehydharz. Verwendung: • für Wärmeschutz, Schallschutz, Brandschutz als Matten, Platten, Filze, Zöpfe etc.; Baustoffklasse A1, A2; B1 bei Papier-Kaschierung Graue Energie: • Steinwolle 15,7 MJ/kg Steinwolle gehört unter den anorganischen Dämmstoffen zur Gruppe der künstlichen Mineralfasern (KMF).

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Nachhaltigkeit: • Steinwolle zählt neben Glaswolle und Polystyrol (EPS) zu den Massendämmstoffen mit zahlreichen Herstellerwerken in Deutschland und den Nachbarländern. • Die Verfügbarkeit der natürlichen Gesteine ist ausreichend, der erforderliche Rohstoffbedarf zudem relativ gering. Im Idealfall entstehen aus 1 m³ Rohstoff insgesamt etwa 150 m³ Dämmstoff. Fazit: • Steinwolle ist ein nicht brennbarer mineralischer Wärmedämmstoff • niedrige Wärmeleitzahl (λ bis 0,035 W/mK) • hinsichtlich Wärmeschutz bzw. Energieeinsparung wird eine sehr hohe Nachhaltigkeit erreicht. • Brandschutztechnisch als A1/A2-Baustoff sehr gut geeignet.

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Zellulosefaser-Dämmplatten Zum großen Teil hergestellt aus Zellulose des Altpapierrecyclings. Weitere Bestandteile: Fasern aus Alt- und Resttextilien; als Zusätze Ligninsulfonat und Tallharz (Bindemittel) sowie Aluminiumsulfat und Borate. Eigenschaften: sorptionsfähig, elektrisch und elektrostatisch neutral, geruchsfrei, in trockenem und vorübergehend feuchten Zustand verrottungs- und fäulnissicher; Baustoffklasse B2 (normal entflammbar) Verwendung: • als Wärmedämmung zwischen Dachsparren, in leichten Trennwänden, als Außendämmung mit hinterlüfteter Fassade, als Auf-Sparren-Dämmung sowie beim Flachdach Graue Energie: • Zellulosefaserplatten ca. 1744 MJ/m³ bzw. ca. 21,8 MJ/kg

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Nachhaltigkeit: • Rohstoff für die Herstellung von Zellulosefaserplatten ist hauptsächlich Zeitungspapier, das im Umkreis von etwa 50 km um das Werk gesammelt und sortiert angeliefert wird. • Die Sortierung gewährleistet gleichbleibende Produkteigenschaften. In der Produktionsvorstufe wird das Papier zunächst zerfasert und trocken mit einer Borsalzmischung vermengt. Fazit: • Mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,040 W/mK erweisen sich Zellulosefaserdämmplatten als gut geeigneter Wärmedämmstoff. • Dank der ressourcenschonenden Recyclingstoffe sowie der guten winterlichen und sommerlichen Wärmeschutzeigenschaften erreichen Zellulosefaser-Dämmplatten eine hohe Nachhaltigkeit.

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Zelluloseflocken Faserdämmstoff aus recycelten Tageszeitungen (aus Remittenden = nicht benutztes Zeitungspapier), hergestellt durch mechanisches Zerkleinern von Altpapier und Beigabe von Zusätzen. Eigenschaften: wärmedämmend, wärmespeichernd, schalldämmend, sorptionsfähig, Baustoffklasse B2/B1 Verwendung: • Wärmedämmung in senkrechten Wandbauteilen Graue Energie: • Zelluloseflocken ca. 3,2 MJ/kg bzw. ca. 190 MJ/m³ Zellulosefasern bestehen aus Altpapierflocken, die mit Spezialgeräten in Hohlräume eingeblasen oder auch im Sprühverfahren unter Zugabe von Wasser bis zu 20 cm Dicke auf bestehende Untergründe aufgespritzt werden.

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Nachhaltigkeit: • Rohstoff für Zellulosedämmstoffe ist i.d.R. Altpapier aus ZeitungsRemittenden (nicht verkaufte Zeitungen). • mit der Verwertung als Dämmstoff wird das Recyclingpotenzial optimal genutzt • Zudem stehen mit ca. 1 Million Tonnen an nicht verwertetem Zeitungspapier derzeit Materialressourcen im Überfluss zur Verfügung. Fazit: • Mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,040-0,045 W/mK erweisen sich Zellulosefasern als gut geeigneter Wärmedämmstoff. • Herstellung ist mit geringer Grauer Energie sowie geringen Umweltbelastungen verbunden. • Brandschutztechnisch besonders zu betrachten (B2-Material)

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Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Beispiel 1 für den Umbau und die Modernisierung eines denkmalgeschützten Industriegebäudes zu einem Mehrfamilienwohnhaus Speicherstadt Potsdam - Magazin 3 am Standort: Leipziger Straße in 14471 Potsdam Planung: K+K Architekten - Prof. Dr. Holger Kühnel Potsdam

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3. OG

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Gebäude Magazin 3 - (der denkmalgeschützte Persiusspeicher) befindet sich im Innenstadtbereich auf dem Gelände der Speicherstadt Potsdam. Bei dem Grundstück handelt sich um ein ehemaliges Industrieareal. In vier Bauabschnitten im Verlaufe mehrerer Jahre wird hier ein „Stadt in Stadt“-Konzept umgesetzt. Als frühere Speicherstadt (mit zwei denkmalgeschützten Großspeichern von Persius und Schinkel) für die Binnenschifffahrt liegt es direkt an der Havel mit Zugang zur Berlin-Brandenburger Seenlandschaft. Das Gebäude „Magazin 3“ wird als Wohngebäude genutzt und verfügt über ein ungenutztes Kellergeschoss und fünf oberirdische Geschosse, die über drei neu zu errichtende Treppenräume erreichbar sind.

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Die Treppenräume sind gleichmäßig auf den Mittelbau und die beiden Kopfbauten verteilt und erstrecken sich vom Keller bis in das 4. OG. Die Treppenräume werden massiv aus Stahlbeton errichtet. In den Treppenräumen werden Aufzüge in Stahl-Glas Konstruktion errichtet, im Kellergeschoss befindet sich jeweils die Unterfahrt der Aufzüge. Die Treppenräume erhalten an den obersten Punkten im Bereich des Dachgeschosses Rauch- und Wärmeabzugsanlagen. Die Wohnungen im 4. OG in beiden Kopfbauten verfügen auf der Ebene des 5. OG über je eine Galerie, die über eine jeweils innen liegende Wendeltreppe erreichbar ist.

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Tragende Wände sind im Bestand aus Mauerwerk mit Fachwerk, neue Wände werden gemäß statischer Berechnung in Stahlbeton ergänzt. Am innen liegenden Fachwerk wird eine 10 cm Dämmung eingebracht. Holzbalkendecken bleiben als Balkendecken sichtbar. Die Decke über dem ungenutzten Keller wird unterseitig wärmegedämmt und in feuerhemmender Ausführung hergestellt. Das gesamte Holztragwerk im Inneren des Gebäudes bleibt, nach zimmermannstechnischer Aufarbeitung, sichtbar erhalten. Die Holzkonstruktion der Außenwände durchdringt die Wohnungstrennwände.

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Fußböden in Wohnbereichen erhalten eine Estrichauflage auf Schalldämmung und bestehender Rauhspundschalung. In Küchen, Bädern und WC´s sind keramische Fliesenbeläge vorgesehen. Die im Erdgeschoss liegenden Räume für Hausanschluss und Fahrradlager werden im Wand-, Decken- und Fußbodenbereich in F 90 ausgeführt. Wohnungseingangstüren sind in rauchdichter Ausführung geplant. Der Dachraum ist innenseitig am gesamten Dachstuhl mit Gipskarton Feuerschutzplatten verkleidet und erreicht F 30.

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Das Gebäude wird als Wohngebäude genutzt. Funktionell ist in Geschossen folgende Gliederung vorhanden: Kellergeschoss Erdgeschoss 1. Obergeschoss bis 4. Obergeschoss

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ungenutzt 5 Wohnungen jeweils 6 Wohnungen

Die Geschossdecken bleiben als Holzbalkendecken sichtbar.

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Nach [1] und [2] weisen historische Deckenkonstruktionen aus Holz sowohl von oben als auch von unten eine Mindestfeuerwiderstandsdauer von 30 Minuten auf. Ein Vergleich auf Holzbalkendecken nach DIN 4102-4 ist möglich und ergibt ebenfalls eine Mindestfeuerwiderstandsdauer von 30 Minuten (F30-B) bis maximal 60 Minuten (F60-B). [1] Brandschutztechnische Bewertung alter Baukonstruktionen, Dr. Peter Nause, Materialprüfanstalt für das Bauwesen Braunschweig, EIPOS Sachverständigentage Dresden 12./22.11.2005 [2] Merkblatt 8-12-04/D „Brandschutz bei Fachwerkgebäuden“ der WissenschaftlichTechnischen Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V.

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In brandschutztechnischer Hinsicht ist gegenüber der Forderung nach Feuerbeständigkeit gemäß BbgBO §§ 24 und 25 die geplante Deckenkonstruktion im Magazin 3 mit einer Feuerwiderstandsdauer größer gleich 30 Minuten von unten und oben zu bewerten. Wände mit durchdringenden Holzbauteilen sind bei mindestens einseitiger Bekleidung in DIN 4102-4 bis zu einer Feuerwiderstandsklasse von F30-B geregelt. Die brandschutztechnische Querschnittsabmessung der vorhandenen Stiele, Riegel, Streben und sonstigen Hölzer muss bei einseitiger Brandbeanspruchung mindestens 100 x 100 mm (für Nadelholz) und bei zweiseitiger Brandbeanspruchung mindestens 120 x 120 mm (für Nadelholz) betragen.

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Eventuell verwendete Harthölzer sowie die in allen Geschossen im Bestand vorhandenen größeren Querschnitte der Stützen und Kopfbänder lassen auch für Wände eine Einstufung mit einer Feuerwiderstandsdauer größer gleich 30 Minuten zu. Unbekleidete Stützen müssen bei einer Knicklänge von 3,00 m und einer Spannungsauslastung von 0,8 einen Mindestquerschnitt von 180 x 180 mm aufweisen, um eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten zu sichern. Die im Bestand vorhandenen Stützen weisen gemäß statischem Nachweis einen Querschnitt von 250 x 500 mm auf und verfügen über eine maximale statische Ausnutzung von 60% im Erdgeschoss und bis zu 20% im 3. Obergeschoss. Damit ist für unbekleidete Stützen die Einsstufung mit einer Feuerwiderstandsdauer größer gleich 30 Minuten (F30-B) gegeben.

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Wände, Pfeiler und Stützen Ausgehend von der Gebäudeeinstufung als „Gebäude mittlerer Höhe“ sind die tragende Wände, Pfeiler und Stützen in feuerbeständiger (F 90) Bauart, sofern sie nicht Brandwandqualität aufweisen müssen, herzustellen. Nichttragende Außenwände und nichttragende Teile tragender Außenwände müssen feuerhemmend sein oder aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen. Die beschriebenen Besonderheiten, die sich aus dem Erhalt der historischen Bausubstanz und der Einstufung als Baudenkmal ergeben, ermöglichen es nicht, diese Forderungen baulich zu erfüllen.

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Die laut BbgBO § 12 (1) erforderlichen Maßnahmen zur Erreichung des Schutzziels gemäß BbgBO § 3 (1), bauliche Anlagen so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorgebeugt wird und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie eine Entrauchung von Räumen und wirksame Löscharbeiten möglich sind, sind dennoch umzusetzen.

Als Kompensationsmaßnahmen werden ein flächendeckendes, hochsensibles und intelligentes Rauchansaugsystem sowie je eine Rauch- und Wärmeabzugsanlage pro Treppenraum eingesetzt.

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Decken Raumabschließende Decken sind nach BbgBO § 25 Abs. 2 und 4 feuerbeständig auszulegen. Die vorhandenen und geplanten Deckenkonstruktionen, die auf dem historischen Holzständerwerk beruhen, erreichen eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 30 und höchstens 60 Minuten. Auch hier wird für die Sicherung des Schutzzieles gemäß BbgBO § 3 (1) eine Kompensation in Form eines flächendeckenden, hochsensiblen und intelligenten Rauchansaugsystem erforderlich.

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Anlagentechnischer Brandschutz ist damit das ausschlaggebende Stichwort im konkreten Fall Durch die Brandfrüherkennung bereits im Stadium der Pyrolyse ist bei sofortiger Einleitung von Maßnahmen eine Belastung der Bauteile über einen deutlich geringeren Zeitraum gegeben.

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Beispiel 2 für den Umbau und die Modernisierung eines denkmalgeschützten Industriegebäudes zu einem Pflegeheim mit Ärztehaus Ehemalige Kammgarnspinnerei Brandenburg am Standort: Neuendorfer Straße 73-77 in 14770 Brandenburg an der Havel Planung: Planungsteam Freital

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Die BIG – Behrens Ingenieurbüro GmbH wurde mit der Erarbeitung eines Brandschutzkonzeptes zur Nutzungsänderung und Umgestaltung von Teilfläche im Rahmen der Revitalisierung der ehemaligen Kammgarnspinnerei zu einem Pflegeheim mit angegliedertem Ärztehaus am Standort: Neuendorfer Straße 73-77 in 14770 Brandenburg an der Havel beauftragt.

Die zu beurteilende bauliche Anlage befindet sich auf einem Grundstück innerhalb der Ortslage der Stadt Brandenburg an der Havel. Im Norden wird das Grundstück durch die öffentliche Verkehrsfläche „Neuendorfer Straße“, im Süden durch die „Havel“ und im Osten und Westen durch bebaute Nachbargrundstücke begrenzt.

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Die für die Nutzung als Pflegeheim mit angegliedertem Ärztehaus geplanten Gebäudeteile sind Bestandteil der historischen Industrieanlage der 1879 gegründeten Brandenburgischen Kammgarnspinnerei. Seit der Einstellung der Produktion im Jahre 1995 waren die Gebäudeteile ungenutzt und sollen im Rahmen der Revitalisierung des Areals einer neuen Bestimmung zugeführt werden.

Die wesentlichen Wandkonstruktionen sind der Historie bedingt überwiegend Massiv mit verschiedenen Stärken und unterschiedlichen Bauarten und die Deckenelemente teilweise massiv bzw. in Holzbalkenbauweise ausgelegt.

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Die bauliche Anlage befindet sich im Ausrückebereich der Berufsfeuerwehr der Stadt Brandenburg an der Havel. Hier kann regelmäßig davon ausgegangen werden, dass die notwendigen Kräfte und Mittel für eine effektive Menschenrettung und Brandbekämpfung innerhalb angemessener Zeit zur Verfügung stehen.

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Aus den vorliegenden Dokumenten und Informationen wird deutlich, dass die Geschossdecken im Brandabschnitt 2 und 3 als Ziegelsteindecken (2. OG) mit einer Stärke von 200 mm und als Betonkappendecke (KG bis 1.OG) und im BA 1 zwischen dem Erd- und 1. Obergeschoss aus Stahlbetonhohldielen mit oberseitigem Zementestrich mit einer Stärke von insgesamt 200 mm ausgeführt wurden. Erfahrungsgemäß ist für derartige historische Deckenkonstruktionen ein Feuerwiderstand zwischen 30 und maximal 60 Minuten nachweisbar.

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Brandschutz versus nachhaltiges Bauen Nachhaltiges Bauen Baustoffe Brandschutz Brandlasten in den Räumen Ventilationssituation in den Gebäuden Flucht- und Rettungswege Erkennbarkeit der Brandausbreitung Stand- und Tragfähigkeit von Wänden und Decken Brandverhalten Bauordnungsrecht - Allgemeine Grundsätze - BbgBO Allgemeine Betrachtungen zu Raumabschluss und Tragverhalten Ausgewählte Baustoffe unter Betrachtung des Brandschutzes und nachhaltigem Bauen Beispielobjekte Schlussbemerkung

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Schlussbemerkungen • • •

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Nachhaltiges Bauen = Gebot unserer Zeit zum Schutz der Umwelt, für die Lebensqualität und mit Blick auf unsere Nachkommen Verwendung nachhaltiger Gestaltungstechniken und Baustoffe kann aber Probleme im Brandschutz verursachen, die zwingend gelöst werden müssen, beispielsweise durch Brandfrüherkennung ein Schwelbrand muss in der Anfangsphase erkannt werden, damit Zeit für Flucht und Löschmaßnahmen bleibt die Feuerwehr muss frühzeitig eingreifen können und den Menschen aller Altersklassen müssen bessere Flucht- und Rettungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen es bleibt noch viel zu tun, damit durch ökologische Bauweisen nicht die in Jahrhunderten erworbenen Sicherheitsstandards verloren gehen 159

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Brandschutz und nachhaltiges Bauen stehen sich nicht unvereinbar gegenüber! Ein sorgsamer Umgang mit Resourcen ist auch in Bestandsgebäuden unter Abwägung aller Möglichkeiten der Bestandteile des Brandschutzes möglich!

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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