🔥 Brandverhalten von Baumaterialien
Brandklassifizierung von Bauprodukten nach Euroclass-System (A1–F) basierend auf Brandverhaltensprüfungsreihe: Nichtbrennbarkeit, Bombenkalorimeter, SBI und Kleinbrenner.
Übersicht
Das in Norm PN-EN 13501-1 beschriebene Euroclass-Brandklassifizierungssystem ist das grundlegende Instrument zur Bewertung der Brandsicherheit von Baumaterialien in der Europäischen Union. Die CPR-Verordnung (305/2011) verlangt, dass jedes auf dem Markt platzierte Bauprodukt eine Leistungserklärung mit Brandverhaltensklassifizierung aufweist.
Das System umfasst 7 Hauptklassen: A1 und A2 (nichtbrennbare oder fast nichtbrennbare Produkte), B, C, D (Produkte mit abnehmender Brandbeständigkeit), E (brennbar, aber selbstverlöschend) und F (keine Anforderungen / nicht klassifiziert). Zusätzlich werden Rauchentwicklung (s1, s2, s3 — von niedrig bis hoch) und brennende Tropfenbildung (d0, d1, d2 — von keiner bis intensiv) klassifiziert. Vollständige Klasse sieht z.B. so aus: B-s1,d0 (schwer entflammbar, wenig Rauch, keine Tropfen).
Die Klassifizierung basiert auf Ergebnissen mehrerer Prüfmethoden: Nichtbrennbarkeitstest (EN ISO 1182), Bombenkalorimeter (EN ISO 1716), SBI-Test — Single Burning Item (EN 13823) und Kleinbrennertest (EN ISO 11925-2). Die Testauswahl hängt von der Zielklasse ab — z.B. Klasse A1 erfordert Erfüllung von Nichtbrennbarkeits- und Kalorimeter-Kriterien, Klasse B–D erfordert SBI und Kleinbrenner.
Diese Tests werden nur von notifizierten Laboren durchgeführt (in Polen z.B. ITB, CNBOP-PIB, IMBiGS). Der Hersteller von Baumaterialien beauftragt Tests, und auf deren Grundlage gibt die notifizierte Stelle einen Klassifizierungsbericht aus.
Prinzip der Methode
Die Euroclass-Klassifizierung basiert auf einer Hierarchie von Brandprüfungen. Nichtbrennbarkeitstest (EN ISO 1182): Probe wird in Rohrofen bei 750°C platziert und Temperaturanstieg, Massenverlust und Flammenzeit werden gemessen. Bombenkalorimeter (EN ISO 1716): Probe wird in Sauerstoffatmosphäre unter Druck 3,0–3,5 MPa verbrannt — Verbrennungswärme darf 2,0 MJ/kg (A1) oder 3,0 MJ/kg (A2) nicht überschreiten. SBI-Test (EN 13823): Zwei Proben (1,5×0,5 m + 1,0×0,5 m) im Winkel aufgestellt werden 30 kW Propanbrenner ausgesetzt — FIGRA (Brandwachstumsindex), THR600s (Gesamtwärmefreisetzung), SMOGRA (Rauchproduktionsindex) und Auftreten brennender Tropfen werden gemessen. Kleinbrennertest (EN ISO 11925-2): 20 mm Flamme wird für 15 oder 30 s an Probenkante angelegt — Flammenausbreitung wird bewertet.
Anwendungen
- Brandklassifizierung von Wärmedämmmaterialien (EPS, XPS, Mineralwolle, PIR)
- Prüfung von Bodenbelägen, Wand- und Deckenverkleidungen
- Zertifizierung von Fassadenmaterialien (ETICS-Systeme)
- Klassifizierung von Rohren und Installationsdämmung (Lineare Rohrdämmung)
- Prüfung von Innenausstattungsmaterialien (Möbel, Stoffe)
- Leistungserklärungen (DoP) nach CPR 305/2011
- Brandschutzgutachten für Brandschutzexperten
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Hauptklassen | A1, A2, B, C, D, E, F |
| Rauch-Unterklassen | s1 (niedrig), s2 (mittel), s3 (hoch) |
| Tropfen-Unterklassen | d0 (keine), d1 (begrenzt), d2 (intensiv) |
| FIGRA (Klasse B) | ≤120 W/s |
| THR600s (Klasse B) | ≤7,5 MJ |
| Verbrennungswärme A1 | ≤2,0 MJ/kg (Bombenkalorimeter) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN 13501-1+A1:2018
- Titel (PL)
- Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków — Część 1: Klasyfikacja na podstawie badań reakcji na ogień
- Title (EN)
- Fire classification of construction products and building elements — Part 1: Classification using test data from reaction to fire tests
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. Probenannahme und Konditionierung
Proben min. 48 h unter Bedingungen konditionieren: 23±2°C, 50±5% RH. Erforderliche Anzahl Proben für jeden Test vorbereiten.
2. Nichtbrennbarkeitstest EN ISO 1182
Zylindrische Proben ∅45×50 mm in Ofen bei 750°C platzieren. Temp.-Anstieg (ΔT <30°C für A1), Massenverlust (<50%) und Flammenzeit (<20 s) messen.
3. Bombenkalorimeter EN ISO 1716
Pulverisierte Probe (1–1,5 g) in Kalorimeterbombe in O₂-Atmosphäre (3 MPa) verbrennen. Verbrennungswärme messen. Kriterium A1: PCS ≤2,0 MJ/kg.
4. SBI-Probenvorbereitung
2 Paneele vorbereiten: lang (1500×500 mm) und kurz (1000×500 mm). Auf Trägerrahmen mit Substrat nach Norm montieren.
5. SBI-Test EN 13823
Paneele im Winkel unter Abzug aufstellen. Propanbrenner (30 kW) zünden. HRR, FIGRA, THR600s, SPR, SMOGRA, Tropfen für 20 min aufzeichnen.
6. Kleinbrennertest EN ISO 11925-2
250×90 mm Probe vertikal in Kammer platzieren. 20 mm Flamme für 15 s (oder 30 s) an Kante anlegen. Bewertung: Ausbreitung auf 150 mm in 60 s.
7. Datenverarbeitung und Berechnungen
FIGRA, THR600s, SMOGRA aus SBI-Daten berechnen. Mit Klassifizierungskriterien Tabellen 1–3 von PN-EN 13501-1 vergleichen.
8. Klassifizierung und Bericht
Basierend auf Ergebnissen Euroclass zuweisen (z.B. B-s1,d0). Klassifizierungsbericht mit Labor-Notifizierungsnummer erstellen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| SBI-Stand (Single Burning Item) | FTT SBI, Netzsch SBI 915 | 400 000–800 000 PLN |
| Ofen für Nichtbrennbarkeitsprüfung EN ISO 1182 | FTT Non-Combustibility Furnace, Netzsch | 120 000–250 000 PLN |
| Bombenkalorimeter EN ISO 1716 | IKA C 6000, Parr 6400 Calorimeter | 50 000–120 000 PLN |
| Kleinbrennerstand EN ISO 11925-2 | FTT Ignitability Apparatus, Atlas HVUL | 30 000–80 000 PLN |
| Gasanalysatoren (O₂, CO₂, CO) | Servomex 4900, ABB EL3020, Siemens Ultramat | 30 000–80 000 PLN |
| Datenerfassungs- und Steuerungssystem | FTT Data Station, NI DAQ + Software | 40 000–100 000 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Technisches Propan (SBI-Brenngas) | 74-98-6 | Reinheit ≥95%, 33 kg Flasche, Brennerleistung 30,7±2 kW |
| Benzoesäure (Kalorimeter-Standard) | 65-85-0 | Zertifiziertes CRM, Verbrennungswärme 26 454 J/g, für Bombenkalorimeter-Kalibrierung |
| Drucksauerstoff (Bombenkalorimeter) | 7782-44-7 | Reinheit ≥99,5%, Bombenfülldruck 3,0–3,5 MPa |
| Zünddraht (Fe-Cr-Ni) | — | Widerstandsdraht für Probenzündung im Kalorimeter, bekannter Energiewert |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Offenes Feuer und brennbare Gase (Propan) — Brand- und Explosionsgefahr! Pulver- und CO₂-Feuerlöscher in Reichweite
- Giftige Verbrennungsprodukte (CO, HCN, HCl, HF) — mechanische Absaugung obligatorisch, CO-Detektoren
- Bombenkalorimeter — O₂-Druck bis 3,5 MPa, Explosionsgefahr bei Bombenschaden
- Heiße Elemente (750°C Ofen, Verbrennungsrückstände) — hitzebeständige Handschuhe, feuerfeste Schürzen
- Automatische Löschanlage in SBI-Prüfhalle
- Schulung in Brandsicherheit und Bedienung von Brandprüfgeräten