🔥 Bestimmung der Wärmefreisetzungsrate und der dynamischen Rauchentwicklungsrate horizontal angeordneter Produktproben unter kontrollierter Bestrahlungsstärke eines Kegelstrahlers (0–75 kW/m²) — Wärme aus dem Sauerstoffverbrauch (etwa 13,1 × 10³ kJ je kg Sauerstoff), gemessen mit paramagnetischem Analysator und dem Gasstrom im Abzugskanal, Rauch aus der Schwächung eines Helium-Neon-Laserstrahls (Bouguer-Gesetz), Entzündungszeit bei Funkenzündung und Massenverlust mit einer Wägezelle, ISO 5660-1

Bauwesen ISO 5660-1

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Den Normtext lesen wir in der iTeh-Leseprobe der ISO 5660-1:2015 (französische Fassung, korrigierte Fassung — mit berichtigter Formel 4): vom Titelblatt über Inhaltsverzeichnis und Vorwort bis einschließlich 7.2 (unsymmetrische Produkte) auf Seite 9. Außerhalb der Leseprobe bleiben weitere Anforderungen an die Eignung des Produkts (7.3–7.5, u. a. formunbeständige Werkstoffe), Probenvorbereitung (8), Konditionierung (9), Kalibrierung (10), Durchführung (11), Berechnung (12), Prüfbericht (13) und die Anhänge (u. a. E — Prüfung in senkrechter Lage, F — Kalibrierung des Wärmestromaufnehmers, G — Berechnung mit CO- und CO2-Messung).

NACH DEM TEXT DER ISO 5660-1:2015 (Vorwort, Abschnitte 1–7.2). Die Norm wurde von ISO/TC 92 „Brandschutz“, Unterkomitee SC 1 „Brandentstehung und -ausbreitung“, erarbeitet. Die dritte Ausgabe ersetzt ISO 5660-1:2002 (zweite Ausgabe) und ISO 5660-2:2002 (erste Ausgabe), die technisch überarbeitet und zusammengeführt wurden; die Reihe ISO 5660 umfasst Teil 1 und Teil 3 (Messleitfaden, Technische Spezifikation), Teil 4 (Messung der Wärmefreisetzung zur Bestimmung geringer Brennbarkeit) war in Vorbereitung. Anwendungsbereich (1): Verfahren zur Beurteilung der Wärmefreisetzungsrate und der dynamischen Rauchentwicklungsrate horizontal angeordneter Proben, die kontrollierten Bestrahlungsstärken einer externen Quelle ausgesetzt sind; die Wärmefreisetzungsrate wird aus dem Sauerstoffverbrauch (aus der Sauerstoffkonzentration) und dem Strom im Abzugskanal der Verbrennungsprodukte bestimmt; gemessen wird auch die Entzündungszeit (anhaltende Flammenbildung); die Rauchentwicklungsrate wird aus der Schwächung eines Laserstrahls durch den Verbrennungsgasstrom berechnet, und die Rauchtrübung wird während der gesamten Prüfung erfasst, ob die Probe zündet oder nicht. Verweisungen (2): ISO 554 (Konditionierungsatmosphären), ISO 13943 (Brandschutz-Begriffe), ISO 14697 (Trägermaterialien für Bau- und Transportprodukte). Begriffe (3): im Wesentlichen ebene Oberfläche (Unebenheiten innerhalb ± 1 mm); aufblitzende (unter 1 s), kurzzeitige (1–10 s) und anhaltende Flammenbildung (über 10 s); Entzündung — Beginn anhaltender Flammenbildung; Bestrahlungsstärke (da Konvektion bei horizontalen Proben vernachlässigbar ist, verwendet die Norm diesen Begriff statt „Wärmestrom“); Prinzip des Sauerstoffverbrauchs — Proportionalität zwischen der bei der Verbrennung verbrauchten Sauerstoffmasse und der freigesetzten Wärme; Rauchtrübung — Abnahme der Lichtintensität beim Durchgang durch Rauch; Extinktionskoeffizient — natürlicher Logarithmus des Verhältnisses von einfallender zu durchgelassener Lichtintensität je Weglänge; Rauchentwicklungsrate — Produkt aus Rauchvolumenstrom und Extinktionskoeffizient; Rauchentwicklung — ihr Zeitintegral. Symbole (4, Tabelle 1) u. a.: q̇A — Wärmefreisetzungsrate je Fläche (kW/m²), q̇A,max — ihr Höchstwert, q̇A,180 und q̇A,300 — Mittelwerte über 180 s und 300 s ab Entzündung, QA,tot — gesamte freigesetzte Wärme je Fläche (MJ/m²), tig — Entzündungszeit, ṁA,10-90 — mittlere Massenverlustrate je Fläche zwischen 10 % und 90 % des Gesamtmassenverlusts, SA,1 und SA,2 — gesamte Rauchentwicklung je Fläche vor und nach der Entzündung, σ — spezifische Extinktionsfläche. Prinzip (5): die Nettoverbrennungswärme ist im Allgemeinen proportional zur für die Verbrennung benötigten Sauerstoffmenge — etwa 13,1 × 10³ kJ werden je Kilogramm verbrauchten Sauerstoffs freigesetzt; die Proben werden in Umgebungsluft unter einer vorgegebenen äußeren Bestrahlungsstärke von 0–75 kW/m² verbrannt, wobei Sauerstoffkonzentration und Abgasstrom gemessen werden; die Rauchmessung beruht auf dem Bouguer-Gesetz (durch Verbrennungsprodukte durchgelassenes Licht nimmt exponentiell mit der Entfernung ab) — gemessen wird der durch den Rauch im Kanal durchgelassene Anteil des Laserlichts, daraus der Extinktionskoeffizient berechnet, und Rauchentwicklungsrate und Rauchentwicklung werden je beflammter Fläche angegeben, da die Rauchentwicklung ihr proportional ist; das Verfahren beurteilt den Beitrag des Produkts zur Wärme- und Rauchentwicklungsrate bei einem gut belüfteten Brand an kleinen repräsentativen Proben. Geräte (6): wahlweise CO- und CO2-Messung zur Berechnung der Wärmefreisetzung (Anhang G) und Prüfung in senkrechter Lage nach geringen Änderungen (Anhang E); Kegelstrahler aus einem dicht gewickelten 5000-W-Heizelement in einem doppelwandigen Edelstahlmantel mit 13-mm-Feuerfestfasermatte, geregelt über die mittlere Temperatur dreier Thermoelemente (edelstahlummantelt Typ K oder Inconel) — fähig, bis 75 kW/m² an der Probenoberfläche zu erzeugen, gleichmäßig im mittleren Feld 50 × 50 mm mit ± 2 % bei 50 kW/m²; abnehmbarer Strahlungsschirm, nichtbrennbar, bis 12 mm dick; Regelung, die die mittlere Thermoelementtemperatur auf ± 10 °C hält; Wägezelle mit 0,1 g Auflösung, ± 0,3 g Genauigkeit, mindestens 500 g Tragfähigkeit, 10–90-%-Ansprechzeit bis 4 s und Drift bis 1 g in 30 min; Probenhalter — quadratische Wanne (25 ± 1) mm tief mit (106 ± 1) × (106 ± 1) mm Öffnung aus (2,4 ± 0,15) mm Edelstahl, mit mindestens 13 mm Keramikfaser (etwa 65 kg/m³) ausgelegt; Abstand Strahler–Probenoberseite (25 ± 1) mm, für formunbeständige Werkstoffe (60 ± 1) mm; Halterahmen mit (94,0 ± 0,5) mm Öffnung; Abzugssystem mit Ventilator, Haube (Unterkante (210 ± 50) mm über der Probe), Volumenstrom bis 0,035 m³/s unter Normbedingungen, Mischblende (57 ± 3) mm, Ringsonde zur Gasprobenahme mit 12 Bohrungen (2,2 ± 0,1) mm entgegen der Strömung, (685 ± 15) mm von der Haube, Thermoelement (100 ± 5) mm vor der Messblende und dünnwandige Blende (57 ± 3) mm zur Strömungsmessung; Gasprobenahme mit Filtern, Trocknung und CO2-Falle, Verzögerungszeit des Sauerstoffanalysators td bis 60 s; Zündung mit Zündkerze an 10-kV-Transformator oder Funkenzünder, Spalt (3,0 ± 0,5) mm, (13 ± 2) mm über der Probenmitte, für formunbeständige Werkstoffe (48 ± 2) mm; Zeitmessung der Entzündung auf 1 s je Stunde genau; paramagnetischer Sauerstoffanalysator 0–25 %, Drift und Rauschen bis 50 µl/l in 30 min, mit Druckregelung und Kompensation des Luftdrucks, in isothermer Umgebung (± 2 °C um einen Wert zwischen 30 °C und 70 °C), 10–90-%-Ansprechzeit bis 12 s; Wärmestromaufnehmer nach Schmidt-Boelter (Bereich (100 ± 10) kW/m², Zielfläche etwa 12,5 mm, Emissionsgrad 0,95 ± 0,05, wassergekühlt, Wiederholbarkeit ± 0,5 %), geprüft gegen zwei Referenzaufnehmer, von denen einer jährlich vollständig von einem Metrologielabor kalibriert wird; Methan-Kalibrierbrenner (Reinheit mindestens 99,5 %, Öffnung (500 ± 100) mm², Durchflussgenauigkeit ± 3 % bei 5 kW); Datenerfassung jede Sekunde, mindestens 720 Werte je Parameter; wahlweise Seitenschirme — wenn nachgewiesen ist, dass sie Entzündungszeit und Wärmefreisetzung nicht beeinflussen (bei geschlossener Umhausung besteht Explosionsgefahr, insbesondere in sauerstoffangereicherter Atmosphäre); Photometer mit 0,5–2-mW-Helium-Neon-Laser, (111 ± 1) mm hinter der Gassonde, mit Thermoelement 50 mm hinter dem Photometer; zwei optische Filter mit Nenndichte 0,3 und 0,8, kalibriert bei 632,8 nm, k = 2,303·D′/L (Weißlichtsysteme mit nachgewiesener gleichwertiger Genauigkeit zulässig). Eignung des Produkts (7.1, 7.2): das Produkt muss eine im Wesentlichen ebene Oberfläche oder gleichmäßig verteilte Unebenheiten haben — mindestens 50 % einer repräsentativen Fläche von 100 mm² innerhalb 10 mm Tiefe von der Ebene der höchsten Punkte, oder Risse, Spalten und Löcher bis 8 mm Breite und 10 mm Tiefe auf höchstens 30 % einer solchen Fläche; andernfalls wird eine den Anforderungen möglichst nahe kommende abgewandelte Form geprüft und dies im Bericht angegeben; Produkte mit unterschiedlichen Seiten werden beidseitig geprüft, wenn jede im Gebrauch beansprucht werden kann.

STATUS (Stand 03.10.2026). In der PKN-Suche liefert der Begriff „5660-1“ keine Treffer (03.10.2026) — in den Akkreditierungsumfängen wird die internationale Norm ISO 5660-1 genannt. Im iTeh-Katalog (abgerufen am 03.10.2026) hat ISO 5660-1:2015 den Status „Published“, Stufe 90.93 (Norm bestätigt) seit 08.05.2026; die iTeh-Suche zeigt auch die Änderung ISO 5660-1:2015/Amd 1:2019, die wir nicht gelesen haben.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Einspielung bis 17.09.2026, abgerufen am 03.10.2026). Die Nummer 5660-1 steht in 5 Datensätzen bei 5 Laboratorien: AB 023, AB 304, AB 369, AB 1280, AB 1501. In den aktuellen PCA-Dokumenten (abgerufen am 03.10.2026, Ausgaben vom 16.07.2025 bis 13.07.2026) steht die Nummer in 5 Zeilen — je einer bei jedem; in jedem der fünf Dokumente entspricht die Zahl der Seitenmarken der Seitenzahl des PDF, ohne Wiederholungen; die Durchsuchung aller 1291 am 03.10.2026 aus dem BIP heruntergeladenen PCA-Dokumente ergab keine Laboratorien außerhalb der Datenbankkopie (17 Laboratorien des Verzeichnisses haben im BIP keinen Link zum Umfangsdokument). Bei allen die Schreibweise „ISO 5660-1“ ohne Jahr; bei AB 1501 in einer Zelle mit ISO 5660-2 (die Ausgabe 2002 wurde 2015 in Teil 1 überführt), PN-C-04914 und dem IMO-FTP-Code (Teil 10), bei AB 369 mit PN-EN 45545-2. Keine dieser Positionen ist ausgesetzt (im Dokument von AB 023 bezieht sich das Wort „zawieszenia“ auf Aufhängesysteme von Bauteilen, nicht auf eine Aussetzung der Akkreditierung). Der Reiter „Laboratorien“ (Begriff „ISO 5660-1“) zeigt 6 Treffer: alle 5 polnischen Laboratorien und ein tschechisches (Nr. 1709) — geprüft mit einer Abfrage des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 03.10.2026.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen in PCA). Gegenstand: Bau-, Konstruktions- und Ausbauprodukte (AB 023), Ausstattungs- und Dekorationsmaterialien für Schiffbau und Schienenfahrzeuge (AB 304), nichtmetallische Werkstoffe außer Glas und Keramik (AB 369), Dämm-, Konstruktions-, Ausstattungs- und Dekorationsbaustoffe und -produkte (AB 1280, AB 1501) — alle im flexiblen Akkreditierungsumfang. Merkmale: Wärme- und Rauchfreisetzung, Zeit bis zur Entzündung (AB 023), Intensität der Wärmefreisetzung, Massenemission von Kohlenmonoxid und -dioxid, Massenverlust, Massenabbrandrate, optische Rauchdichte, Rauchentwicklung (AB 304), Brand- und Raucheigenschaften — Wärmefreisetzungsrate, Gesamtwärme, Massenverlustrate, Entzündungszeit, MARHE, gesamte Rauchentwicklung SA1 und SA2 (AB 369), Intensität der Wärme- und Rauchfreisetzung, Massenabbrandrate (AB 1280, AB 1501 — Sauerstoffverbrauchsverfahren).

WO EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS LEICHT ENTSTEHT. Bei der Bestrahlungsstärke: Gleichmäßigkeit ± 2 % im Feld 50 × 50 mm bei 50 kW/m² und konstante Thermoelementtemperatur ± 10 °C (6.2, 6.4). Beim Abstand: 25 mm vom Strahler, für formunbeständige Werkstoffe jedoch 60 mm — dann Zünder in 48 mm statt 13 mm (6.6, 6.10). Beim Sauerstoff: der paramagnetische Analysator ist druckempfindlich — Druckregelung, Luftdruckkompensation, konstante Umgebungstemperatur des Analysators; Berücksichtigung der Verzögerungszeit td (6.9, 6.12). Bei Seitenschirmen: nur nach Nachweis ohne Einfluss auf Entzündung und Wärmefreisetzung (6.16). Bei der Oberfläche: ein unebenes Produkt wird in abgewandelter Form geprüft, im Bericht vermerkt; ein unsymmetrisches — beidseitig (7.1, 7.2). Beim Dokument: ISO 5660-2:2002 wurde 2015 in Teil 1 überführt.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Probenmaße und -vorbereitung, Konditionierung, Kalibrierverfahren, Prüfablauf, Formeln für Wärme- und Rauchfreisetzungsrate und Inhalt des Berichts haben wir nicht gelesen (7.3–13, Anhänge), ebenso wenig die Änderung Amd 1:2019. Klassifizierungskriterien für Produkte (z. B. für Schienenfahrzeuge nach EN 45545-2) geben wir nicht an.

Prinzip der Methode

Eine waagerechte Produktprobe wird einer festgelegten Bestrahlungsstärke (0–75 kW/m²) eines Kegelstrahlers ausgesetzt und mit einem Funken gezündet; Verbrennungsprodukte werden über eine Haube in einen Kanal abgesaugt, in dem Volumenstrom, Sauerstoffkonzentration und Laserstrahlschwächung gemessen werden, und eine Wägezelle erfasst die Probenmasse. Die Wärmefreisetzungsrate ergibt sich aus dem Sauerstoffverbrauch (etwa 13,1 MJ je kg O2), die Rauchentwicklungsrate aus Extinktionskoeffizient und Volumenstrom; gemessen werden auch Entzündungszeit und Massenverlust.

Anwendungen

• Produkte und Werkstoffe — Beitrag zur Wärme- und Rauchfreisetzungsrate bei einem gut belüfteten Brand, an kleinen Proben (5)
• Bauprodukte, Schiffsausstattung und Schienenfahrzeuge, nichtmetallische Werkstoffe — Positionen in den Akkreditierungsumfängen von 5 Laboratorien in PCA
• Positionen, die neben ISO 5660-1 auch PN-EN 45545-2 (AB 369) und den IMO-FTP-Code (AB 1501) nennen — nach PCA-Dokumenten

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

ISO 5660-1:2015

Titel (PL)

Badania reakcji na ogień — Wydzielanie ciepła, wytwarzanie dymu i szybkość ubytku masy — Część 1: Szybkość wydzielania ciepła (metoda kalorymetru stożkowego) i szybkość wytwarzania dymu (pomiar dynamiczny)

Title (EN)

Reaction-to-fire tests — Heat release, smoke production and mass loss rate — Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method) and smoke production rate (dynamic measurement)

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Eignung des Produkts

   Im Wesentlichen ebene Oberfläche oder Unebenheiten innerhalb 7.1; unsymmetrische Produkte beidseitig (7.1, 7.2). Status ISO 5660-1:2015 — Stufe 90.93 (03.10.2026).

2. Einstellung der Bestrahlungsstärke

   Kalibrierung des Strahlers mit Wärmestromaufnehmer; Thermoelementtemperatur ± 10 °C (6.4, 6.13).

3. Prüfung

   Probe im Halter unter dem Strahler, Schirm entfernt, Funkenzündung; Erfassung von Sauerstoff, Volumenstrom, Rauch und Masse jede Sekunde (5, 6.10, 6.15); Ablauf nach Abschnitt 11 (nicht gelesen).

4. Ergebnisse

   Wärmefreisetzungsrate (q̇A, q̇A,max, q̇A,180, q̇A,300, QA,tot), Entzündungszeit, Massenverlust, Rauch (SA,1, SA,2); Formeln nach Abschnitt 12 (nicht gelesen).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Brennende Proben und heißer Strahler — Schirme, Handschutz, Rauchabsaugung
• Bei geschlossenen Seitenschirmen Explosionsgefahr, insbesondere in sauerstoffangereicherter Atmosphäre — Explosionsklappe vom Bediener weg gerichtet (6.16)
• Hochspannung des Zünders (10 kV) und Laserstrahlung

Häufige Fragen