Metallleichtdächer mit PIR-Dämmung zeigen günstiges Brandverhalten

(3.1.2008) Bei der Planung von Dächern unter Brandschutzgesichtspunkten ist der Dachaufbau als System zu betrachten. Die Brandeigenschaften der einzelnen Funktionsschichten lassen dabei nur sehr bedingt Rückschlüsse auf das Brandverhalten des gesamten Daches zu. Bei einem der größten Schadensfeuer der Industriegeschichte, dem Brand einer Fabrikanlage im US-amerikanischen Livonia, trug die Stahldachkonstruktion, obgleich mit nicht brennbarem Dämmstoff gedämmt, maßgebend zur Brandausbreitung bei. Ausgehend von dieser und ähnlichen Schadenserfahrungen wurden Prüfverfahren für großflächige Dächer entwickelt, um deren Brandsicherheit möglichst realitätsnah zu beurteilen. In diesen Brandversuchen zeigen PIR-Dämmstoffe¹) ein besonders günstiges Brandverhalten.

Auch in Deutschland setzen sich PIR als Hochleistungsdämmstoff aufgrund der hohen thermischen Beständigkeit, Unschmelzbarkeit, exzellenten Wärmedämmung und rationellen Verlegung immer mehr durch. PIR-Hartschaum behält im Brandfall länger seine Dämmwirkung, tropft nicht ab und schützt andere Bauteilschichten vor der Brandeinwirkung.

Dächer müssen nach den Bestimmungen der Landesbauordnungen in der Regel widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme sein ("Harte Bedachung"). Dachkonstruktionen mit Polyurethan-Hartschaumdämmung erfüllen die Anforderungen der DIN 4102-7 "Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Bedachungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen" in Verbindung mit den in DIN 4102-4 Abschnitt 8.7.2 aufgeführten Abdichtungen. Für Bedachungen, die von der DIN 4102-4 abweichen, kann die Eignung über ein bauaufsichtliches Prüfzeugnis nachgewiesen werden.

Nach der in Deutschland geltenden Industriebaurichtlinie (IndBauR) sind Bedachungen bestehend aus Dachhaut, Wärmedämmung, Dampfsperre, Träger der Dachhaut etc. mit einer Dachfläche von mehr als 2.500 m² so auszubilden, dass eine Brandausbreitung innerhalb eines Brandabschnitts oder eines Brandbekämpfungsabschnitts über das Dach behindert wird. Diese Anforderung gilt z.B. als erfüllt bei Bedachungen mit PUR- und PIR-Dämmstoffen gemäß DIN 18234-2 "Baulicher Brandschutz im Industriebau; Teil 2 Verzeichnis von Dächern, welche die Anforderungen nach DIN 18234-1 erfüllen; geschlossene Dachflächen." (Ersatz für Beiblatt 1)

PIR-Dämmstoffe ab einer Dicke von 80 mm und einem THR²)-Wert ≤ 7,5 Megajoule(MJ) im SBI³) dürfen im Bereich von Dachdurchdringungen (z.B. Oberlichtern) bis zur Laibung verlegt werden. Die Eignung eines Dachaufbaus mit PIR-Dämmung wurde durch einen Brandversuch am Institut für Brandschutztechnik an der Universität Karlsruhe nachgewiesen.

Ein oft unterschätztes Risiko stellt das "Nachglimmen" von Dachbaustoffen in den Dachhohlräumen dar. Glimmbrände sind gefährlich, weil sie sich auch nach Erlöschen des offenen Feuers im Gebäude unbemerkt ausbreiten und zu einem Wiederaufflammen des Brandes führen können. Für Stahlleichtdächer sollten daher generell nicht glimmfähige Baustoffe verwendet werden. Laut einer Untersuchung der Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württemberg (FMPA), Otto-Graf-Institut, Stuttgart, glimmt Polyurethan-Hartschaum nicht nach und verhindert somit sowohl eine Ausbreitung des Brandherdes, als auch ein wiederholtes Ausbrechen des Brandes.

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¹)	Im Bauwesen wird Polyurethan-Hartschaum (Kurzbezeichung: PUR) seit den 1960er Jahren als leistungsfähiger Dämmstoff verwendet. Technische Entwicklungen in Europa und den USA führten zur nächsten Produktgeneration, die oft als Polyisocyanurat- oder Polyiso-Hartschaum (Kurzbezeichnung: PIR) bezeichnet wird. Es handelt sich dabei um eine Weiterentwicklung des klassischen Polyurethan-Hartschaums. Sowohl PUR als auch PIR werden aus den Komponenten MDI und Polyol hergestellt. Während bei PUR die Bestandteile MDI und Polyol im Verhältnis zu den Molekülmassen umgesetzt werden, ist bei der Herstellung von PIR MDI im Überschuss vorhanden. Diese Komponente reagiert dann teilweise mit sich selbst. Es entsteht PIR, ein sehr stark vernetzter Kunststoff mit ringartigen Strukturen. Der hohe Vernetzungsgrad und die Ringstrukturen verleihen dem PIR-Hartschaum hohe Stabilität.
²)	THR (total heat release; Gesamtwärmefreisetzung): Im SBI (s.u.) wird die gesamte Wärme, die während des Brandversuchs durch das Probematerial freigesetzt wird, aufaddiert. Je mehr Wärme ein Baustoff in Folge von Verbrennungsvorgängen freisetzt, desto kritischer ist sein Brandverhalten zu bewerten.
³)	SBI (Single burning Item): Harmonisierter, europäischer Brandtest, der den Brand eines Papierkorbs in einer Raumecke simuliert. Dieser Brandversuch wurde im Zuge der europäischen Normung neu eingeführt. Die Prüfmuster sind vertikal stehend in Winkelform, wie in einer Rauminnenecke, angeordnet. Die Brandlast besteht aus einem Gasbrenner, der in etwa die Wärmefreisetzung eines brennenden Papierkorbs hat