Gegenstand des Aufsatzes ist die experimentelle Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Zündquellen sowie der Systembeschaffenheit auf das Brandverhalten EPS-basierter Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS). Dazu wurden Brände ausgewertet, die mit EPS-basierten WDVS in Verbindung stehen. Ergebnis dieser Auswertung war, dass nicht wie bisher angenommen der Brand in dem Gebäude (z. B. der Wohnungsbrand), sondern vielmehr der Brand außerhalb des Gebäudes, insbesondere der des Abfallbehälters, das häufigste und kritischste Brandszenario für EPS-basierte WDVS darstellt. Daraufhin wurden an der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Brandversuche in der Single Burning Item-Prüfeinrichtung (SBI) an nicht intakten EPS-basierten WDVS-Ausschnitten durchgeführt. Mit zunehmender Beschädigungsgröße und -tiefe stieg die vom System freigesetzte Wärmefreisetzungsrate an. Zusätzlich werden Brandversuche eines Sockelbrandszenarios mit einer abfallbehälteräquivalenten Brandlast vorgestellt. Aus den Brandversuchen werden Empfehlungen zur Verbesserung der Systemsicherheit abgeleitet.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
The influence of different ignition sources and conditions of the systems on the fire behaviour of external thermal insulating systems (ETICS) have been investigated experimentally. As a basis of the investigations real cases with EPS based ETICS have been analysed. The analysis showed that the fire in front of the building is the most common and critical fire scenario for these systems. These fires are often caused by waste containers. This result contradicts the former common assumption that the fire inside the building is the most critical fire scenario for ETICS. Intermediate scale experiments in the Single Burning Item (SBI) test apparatus have been performed at BAM with ETICS specimens. The render of the systems was partially damaged. The measured heat release rate of the specimens increased significantly with size and depths of the damages. Additionally results of large scale experiments with a waste container equivalent ignition source are presented and recommendations to enhance fire safety of these systems are given.
Nach dem großen Baustellenbrand in Frankfurt 2012 hatte die Bauministerkonferenz (BMK) beschlossen, das Brandverhalten von Wärmedämmverbundsystemen [WDVS] hinsichtlich von Brandquellen vor der Fassade zu untersuchen. Die Feuerwehr Frankfurt hat eine Sammlung von Bränden, bei denen WDVS beteiligt waren, initiiert. Wertet man diese Sammlung hinsichtlich der Brandentstehung aus, fällt auf, dass von den insgesamt 57 Bränden 79 % (45 Brände) vor der Fassade begannen. 25 dieser 45 Brände wurden durch brennenden Müll oder Müllcontainer ausgelöst. Die meisten der gesammelten Brände (50) waren in den letzten fünf Jahren (2010 - 2014). Auf Grund dieser Erkenntnisse wurden an der BAM Müilcontainer (aus Plastik) hinsichtlich ihrer Entflammbarkeit und Wärmefreisetzung untersucht. Außerdem wurden im Auftrag der BMK Müllcontainer hinsichtlich ihrer Wärmefreisetzung und Brandentwicklung im Großversuch an der MFPA Leipzig untersucht. Mit Hilfe dieser Voruntersuchungen wurde eine Brandquelle identifiziert, die Zündquellen wie einen brennenden, Müllcontainer oder kleinere Ansammlungen von Sperrmüll repräsentiert: Es wurde eine 200 kg Holzkrippe gewählt, da die Holzkrippe bessere Ergebnisse hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse darstellt als z.B. ein Müllcontainer. Mit dieser Zündquelle wurden Großversuche an der MFPA Leipzig mit einem zugelassenen WDVS durchgeführt. Das WDVS zeigte unter diesen Prüfbedingungen ein nicht akzeptables Brandverhalten. Die folgenden zwei Versuche wurden mit Ertüchtigungsmaßnahmen durchgeführt, die eine signifikante Verbesserung des Brandverhaltens brachten. Zusätzlich wurde an der BAM eine Serie von Brandversuchen im Kieinmaßstab in der Single Burning Item (SBI) Prüfeinrichtung durchgeführt. Dabei wurde die auf das WDVS wirkende Wärmefreisetzungsrate variiert und der Einfluss von Grad und Größe von Beschädigungen der Putzschicht hinsichtlich des Brandverhaltens untersucht. Deutliche Unterschiede im Brandverhalten konnten sowohl quantitativ als auch qualitativ nachgewiesen werden. Neben der den Versuchsbedingungen zugrunde liegenden Wärmefreisetzungsrate konnten Art und Lage der Beschädigung in der Putzschicht als auch brandbeeinflussende Größen charakterisiert und beschrieben werden.
Der Brandschutz von Fassaden ist deshalb so komplex, da sich sowohl die Fassadensysteme hinsichtlich ihres Aufbaus und er verwendeten Materialien als auch durch die Bandbreite an Brandschutzmaßnahmen stark voneinander unterscheiden. Da die Regelungen zum Brandschutz in der Verantwortung des jeweiligen Landes liegen, sind auch die Brandprüfungen und die Klassifizierung der Systeme sehr unterschiedlich in Europa. Auch weltweit ist die Brandsicherheit von Fassaden seit einigen Jahren ein wichtiges Thema. Brände in den letzten Jahren haben in mehreren Ländern dazu geführt, dass die Vorschriften verschärft worden sind.
In Deutschland haben sich die Vorschriften für Wärmedämmverbundsystemen mit Polystyroldämmung (EPS) verschärft, nach dem mehrere Brände Untersuchungen nach sich gezogen haben, die diese Systeme bei Brandbeanspruchungen durch außerhalb des Gebäudes entstehende Brände untersucht haben.
Systeme, die nicht zulassungskonform eingebaut wurden sowie beschädigte oder gealterte Systeme können höhere Ansprüche an die Robustheit der Brandschutzmaßnahmen.
Concrete is by far the most common building material in the world. Due to its good durability it is widely used in building envelopes. One major part of the embodied energy in concrete comes from the production of Portland cement that consumes around 3,500 MJ energy per each ton of cement. Globally 2.6 billion tons of Portland cement is produced and the consumption is increasing. Since concrete will be used as main building material also in future construction, it is reasonable to develop concrete building components with lower embodied energy.Using the example of an ultra-high performance concrete (UHPC) façade element, it is demonstrated how the embodied energy can be reduced by application of hydrothermal curing.