Feuerwiderstandsdauer

Brandschutz inklusive

Feuerverzinken verlängert die Feuerwiderstandsdauer von Stahl

Der Korrosionsschutz durch Feuerverzinken verbessert die Feuerwiderstandsdauer von Stahl. Dies ergab ein aktuelles Forschungsprojekt am Lehrstuhl für Metallbau der Technischen Universität München. Hierdurch ergeben sich klare Vorteile für das Bauen mit Stahl:

  • R30 ist jetzt vielfach mit ungeschützten Stahlkonstruktionen möglich
  • Kostspielige passive Brandschutzlösungen können entfallen
  • Der Werkstoff Stahl wird im Wettbewerb mit Beton erheblich gestärkt

Kostensparend: R30 mit feuerverzinkten Stahlkonstruktionen erreichen

Nicht selten verfehlen Stahlkonstruktionen ohne zusätzliche Brandschutzmaßnahmen eine geforderte Feuerwiderstandsklasse von R30 (früher F30), die im Brandfall für mindestens 30 Minuten eine funktionierende Tragfähigkeit fordert. Die Folge ist, dass kostspielige, passive Brandschutzmaßnahmen für Stahlbauteile wie Verkleidungen, Spritzputze oder Brandschutzbeschichtungen zum Einsatz kommen müssen. Durch eine im Werk aufgebrachte Feuerverzinkung können derartige Stahlkonstruktionen nun die geforderte Feuerwiderstandsklasse von R30 oftmals erreichen. Zusätzliche passive Brandschutzmaßnahmen sind nicht mehr erforderlich. Hierdurch wird deutlich kostengünstiger gebaut und störende Brandschutzmaßnahmen auf der Baustelle werden vermieden.

 

 

Kostenlos downloaden: Toolbox mit Bemessungssoftware und Infobroschüre

Toolbox mit Bemessungssoftware zum Brandschutz durch Feuerverzinken

  • Allgemeine Infos,  Brandschutznachweise, Berechnungsbeispiele
  • Euronomogramme für feuerverzinkte Stahlprofile
  • Tabellenwerke zur Heißbemessung von feuerverzinkten Bauteilen
  • Exceltools zur Heißbemessung von H-und I-Profilen sowie Hohlprofilen (schwarz und feuerverzinkt)

KOSTENLOSEN DOWNLOAD-LINK FÜR DIE TOOLBOX ANFORDERN

Das Forschungsprojekt

Ein umfangreiches Forschungsprojekt am Lehrstuhl für Metallbau der TU München hat die Veränderung des Feuerwiderstands durch Feuerverzinken intensiv untersucht. Empirische Studien durch Brandversuche gehörten ebenso dazu wie komplexe Simulationen. Darauf aufbauend wurde ein Rechenmodell entwickelt, das die Quantifizierung und Berechnung dieser Verbesserung möglich macht.

Geringere Emissivität = Verzögerte Erwärmung

Die Verbesserung des Feuerwiderstands basiert auf einer verringerten Emissivität von feuerverzinkten Stählen. Emissivität ist ein Maß dafür, wie stark ein Material Wärmestrahlung mit seiner Umgebung austauscht. Gerade in der Anfangsphase eines Brandes führen verringerte Werte der Emissivität zu einer deutlich verzögerten Erwärmung der Bauteile und können insbesondere bei Bauteilen mit einer ausreichenden Massivität wesentlich dazu beitragen, einen geforderten Feuerwiderstand von R30 zu erreichen.

Download Forschungsbericht

1 Die Emissivität von feuerverzinktem Baustahl (gemäß DIN EN ISO 1461 und einer Stahlzusammensetzung gemäß Kategorie A und B nach DIN EN ISO 14713-2) ist bei Temperaturen bis 500 °C um 50% geringer.

Cruise Center Baakenhöft in der Hamburger HafenCity

Mit dem neuen Cruise Center Baakenhöft in der Hamburger HafenCity wurde Deutschlands erstes Gebäude mit R30-Brandschutz durch Feuerverzinken im Mai 2020 fertiggestellt. Das Cruise Center Baakenhöft wird bis 2023 als Ausweichterminal dienen und wird darüber hinaus als multifunktionale Veranstaltungsstätte genutzt werden. Der als eingeschossige Halle in feuerverzinkter Stahlskelettbauweise ausgeführte Bau verfügt über eine Grundfläche von rund 1.050 Quadratmetern. Das Stahltragwerk besteht aus einer Reihung von 10 Rahmenelementen mit Stützen aus HEM 240 bzw. HEM 280-Profilen und HEM 280-Riegeln, die jeweils mittels 4 HEB 200-Profilen verbunden wurden. Der Korrosionsschutz durch Feuerverzinken deckt beim Cruise Center Baakenhöft somit die Brandschutzanforderungen mit ab, ohne hierfür zusätzliche Kosten zu verursachen.
Mehr Infos zum Projekt

Das Cruise Center Baakenhöft ist Deutschlands erstes Gebäude mit R30-Brandschutz durch Feuerverzinken.
Der Korrosionsschutz durch Feuerverzinken deckt die R30-Brandschutzanforderungen mit ab, ohne hierfür zusätzliche Kosten zu verursachen.
Benötigt einen dauerhaften Korrosionsschutz und Brandschutz: Das Cruise Center an der Elbe.

Beispiel: 3-stöckiges R30 Bürogebäude mit feuerverzinkter Verbunddecken­konstruktion

Stützen:HEM 160, S355 (feuerverzinkt)
Hauptträger: HEB 280, S355 (feuerverzinkt)
Sekundärträger: HEB 240, S355 (feuerverzinkt) und IPE 240, S235 (feuerverzinkt)

3-stöckiges R30 Gebäude mit feuerverzinkter Verbunddeckenkonstruktion

R30-Brandschutzwände

Die Römer AG betreibt in Wohlen im Aargau ein Entsorgungszentrum für Metall- und Papierabfälle sowie Altholz und Kunststoffrecycling. In 2018 wurde mit der Planung einer neuen Sortieranlage sowie einer neuen Halle begonnen, die den Holzlagerplatz überdacht. Aus Brandschutzgründen mussten im Rahmen dieser Baumaßnahme zwei Brandschutzwände erstellt werden, für die eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten (R30) gefordert war. Für die Stützen der rund 13 bzw. 9 Meter hohen, in Stahlbauweise konstruierten Brandschutzwände kamen HEB340-Profile zum Einsatz, die feuerverzinkt wurden. Als Ausfachung wurden Brandschutzfassaden-Paneele verwendet. Da an einer der beiden Brandschutzwände Brandschutzmaßnahmen erst ab einer Höhe von ca. 5 Metern erforderlich waren, wurden zum Auflegen der Brandschutzpaneele feuerverzinkte UPE240-Profile als Träger verwendet. Durch die Feuerverzinkung konnte nicht nur ein dauerhafter Korrosionsschutz geschaffen, sondern auch gewährleistet werden, dass die Stahlkonstruktion die geforderte Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten erreicht. 

R30-Brandschutzwände: Durch Feuerverzinken konnte die geforderte Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten erreicht werden.