Brandschutz im Stahlbau

Stahl brennt nicht, aber...

Stahl ist ein nicht-brennbarer Baustoff. Dann sollte doch der Brandschutz unproblematisch sein, oder? Leider ist es nicht so einfach. Zwar schmilzt Stahl erst bei Temperaturen zwischen 1425°C und 1540°C. Er erwärmt sich aufgrund seiner sehr hohen Wärmeleitfähigkeit aber sehr schnell. Das führt dazu, dass seine Steifigkeit und Festigkeit im Brandfall rasch abnehmen. Ohne weitere Maßnahmen knicken daher stählerne Stützen im Brandfall schnell aus und Träger biegen sich stark durch. Insgesamt versagen damit ungeschützte stählerne Konstruktionen im Brandfall recht schnell.

Das kann bei vielen Gebäuden problematisch sein, weil sie über eine bestimmte Zeit einem normierten Brandverlauf standhalten müssen. Und zwar umso länger, je komplizierter die Flucht und Rettung aus einem Gebäude ist. So muss das Tragwerk von Hochhäusern einem Brand deutlich länger standhalten als das Tragwerk in einer Industriehalle. Diese Zeit ist die sog. Feuerwiderstandsklasse.

Wie kann der Brandschutz von Stahltragwerken dennoch realisiert werden?

Möglichkeit 1: konstruktiver Brandschutz

Stählerne Tragwerke können mit schützenden Materialien versehen werden. Dazu gehören zum Beispiel Gipskartonplatten, Mineralwolle und Dämmschichtbildner. Was haben diese Materialien gemeinsam? Sie weisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, so dass das Stahlbauteil geschützt ist vor schneller Erwärmung. Diese Maßnahmen werden unter dem Begriff des konstruktiven Brandschutzes zusammengefasst.

Möglichkeit 2: rechnerische Nachweise für ungeschützten Stahl

Es ist auch möglich, ungeschützte Stahltragwerke rechnerisch nachzuweisen. Dazu gibt es in den sog. "heißen" Eurocodes vereinfachte Nachweisverfahren. In aller Regel gelingt ein Nachweis jedoch nur, wenn das stählerne Bauteile bei Raumtemperatur nur gering ausgelastet ist.

Möglichkeit 3: Heißbemessung, ggf. mit Naturbränden

Schließlich ist es möglich, statt der normierten Brandkurve realistischere Brände zu berücksichtigen. Die Normbrandkurve liegt nämlich für viele Gebäude weit auf der sicheren Seite. Wenn die tatsächlich vorhandenen Brandlasten berücksichtigt werden, können alternativ sog. Naturbrände berücksichtigt werden. Damit ist es oft möglich, auch ungeschützte Stahltragwerke rechnerisch mit Hilfe einer sog. Heißbemessung für den Brandfall nachzuweisen. Diese letzte Möglichkeit ist meine Leidenschaft. Sprechen Sie mich hierzu gern an, wenn Sie ein konkretes Projekt für den Brandfall nachweisen möchten.