Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Schaum Stahlbauteile im Brandfall schützen

26.01.2016

Im November 2015 erteilte das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) die erste bauaufsichtliche Zulassung für ein reaktives Brandschutzsystem (RBS) für Zugglieder aus Stahl. Grundlage hierfür sind die Forschungsergebnisse der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM).

Zugglieder sind filigrane Bauteile, die überwiegend zur Stabilisierung von Tragwerken sowohl in Neubauten als auch bei der Altbausanierung eingesetzt werden. Um diese Konstruktionen vor Brandeinwirkung zu schützen, werden immer häufiger reaktive Beschichtungssysteme genutzt.

Deren großer Vorteil ist, dass durch die relativ geringen Beschichtungsdicken das architektonische Erscheinungsbild der Konstruktionen erhalten bleibt. Im Falle eines Brandes schäumt das reaktive System auf und bildet eine wärmedämmende Schutzschicht um das Stahlbauteil. Die Erwärmung des Stahls verlangsamt sich, die mit steigender Temperatur einsetzende Festigkeitsabnahme des Stahls wird verzögert und die Tragfähigkeit des Bauteils bleibt länger erhalten.

Allerdings fehlten für allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen bislang ausreichende Kenntnisse über das Verhalten dieser Brandschutzsysteme, die auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil Verwendung finden sollten. Daher untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BAM aus dem Fachbereich 7.3 Brandingenieurwesen die mechanischen Hochtemperatureigenschaften des eingesetzten Stahls, führten Brandversuche an Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung im Realmaßstab sowie numerische Berechnungen mittels der Finite-Elemente-Methode durch. Gefördert wurde dieses Forschungsprojekt über drei Jahre durch das DIBt.

Der Einfluss verschiedener Parameter, wie beispielsweise Profilgeometrie, Trockenschichtdicke der reaktiven Brandschutzbeschichtung sowie Höhe der Zugbeanspruchung, wurden untersucht. Insbesondere kreisrunde Stahlbauteile mit kleinem Durchmesser standen im Fokus der Forschung.

„Unser Ziel war es, Zulassungsgrundsätze und Leitlinien zu erstellen, um reaktive Brandschutzsysteme auf Vollkreisquerschnitten unter Zugbeanspruchung beurteilen zu können“, erläutert Dr. Sascha Hothan, der den Fachbereich leitet.

„Ferner haben wir Bewertungskriterien entwickelt, die es ermöglichen Stahlzugglieder mit reaktiver Brandschutzbeschichtung in entsprechende Feuerwiderstandsklassen einzuordnen.“

Reaktive Brandschutzsysteme unterscheiden sich hinsichtlich der erforderlichen Trockenschichtdicke, Höhe und Struktur der Aufschäumung, thermischen Schutzwirkung sowie Rissbildung und Rissheilungsvermögen. Deshalb ist eine produktbezogene Prüfung in Form von Brandversuchen unverzichtbar. Anhand der Brandversuche werden das Aufschäum- und Rissverhalten sowie die thermische Schutzwirkung des verwendeten reaktiven Brandschutzsystems untersucht und Versagensmechanismen identifiziert.

Die in der BAM erarbeiteten Methoden dienen als Grundlage für allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen des DIBt. Als weltweit erstes Produkt wurde das reaktive Brandschutzsystem „HENSOTHERM® 420 KS“ der Firma Rudolf Hensel GmbH nach dem neuen Verfahren geprüft und bewertet. Die nun vorliegende allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erhöht die Sicherheit im Brandfall – Sicherheit macht Märkte.

Kontakt:
Dr.-Ing. Sascha Hothan
Abteilung 7 Bauwerkssicherheit
E-Mail: sascha.hothan@bam.de

Link 1: http://www.bam.de/de/service/publikationen/publikationen_medien/jahresberichte/j...

Link 2: https://www.dibt.de/de/dibt/data/newsletter/05_2015.pdf

Link 3: http://www.rudolf-hensel.de/de/Stahl/Stahl-EN/HENSOTHERM-420-KS/

Dr. Ulrike Rockland | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Additive Fertigung: Bauteile völlig neu denken
02.12.2016 | Hochschule Landshut

nachricht Kombination von Isolierung und thermischer Masse
01.12.2016 | Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie