Brandsichere Befestigung

INHALTE DES BEITRAGS

Bauordnung und Leitungsanlagenrichtlinie
Ungeschützte Verlegung in Rettungswegen
Verlegung oberhalb von Brandschutz-Unterdecken
Sanierung im Bestand
Befestigungen außerhalb der Rettungswege
Abhängungen im Bereich von Abschottungen
Fazit

Leitungsanlagen „durchlöchern“ Wände und Decken, die eigentlich verschiedene Nutzungseinheiten und Brandabschnitte brandschutztechnisch voneinander trennen sollen. Außerdem werden Installationstrassen gern im Verlauf der Rettungswege, insbesondere in Fluren verlegt, weil hier eine problemlose Nachinstallation möglich ist und wenige Wände überbrückt werden müssen.

Dass Durchführungen in der Qualität des durchdrungenen Bauteils mit Abschottungen gesichert werden müssen, ist in der Baupraxis mittlerweile etabliert. Auch dass eine ungeschützte Verlegung brennbarer Installationen in Rettungswegen unzulässig ist, gehört inzwischen zum Standard. Weniger beachtet wird dagegen die Anforderung, dass Installationen in bestimmten Situationen brandsicher oder zumindest nichtbrennbar befestigt werden müssen.

Je nach eingesetztem System oder Einbausituation ist eine brandsichere Befestigung, eine Befestigung mit Stahldübeln oder eine Befestigung ohne besondere brandschutztechnische Anforderung notwendig. Folgende Fallkonstellationen müssen unterschieden werden:

• ungeschützte Verlegung von Leitungsanlagen im Verlauf der Rettungswege
• Verlegung von Leitungsanlagen oberhalb brandschutztechnisch qualifizierter Unterdecken, die einen Feuerwiderstand für eine Brandbeanspruchung von oben und von unten aufweisen
• Abhängung von Leitungsanlagen im Bereich von Abschottungen

 

Bauordnung und Leitungsanlagenrichtlinie

Gemäß § 40 der Musterbauordnung (MBO) dürfen Leitungen durch raumabschließende Bauteile, für die eine Feuerwiderstandsfähigkeit vorgeschrieben ist, nur hindurchgeführt werden, wenn eine Brandausbreitung ausreichend lang nicht zu befürchten ist oder Vorkehrungen hiergegen getroffen sind. Leitungsanlagen sind in notwendigen Treppenräumen und notwendigen Fluren nur zulässig, wenn eine Nutzung als Rettungsweg im Brandfall ausreichend lang möglich ist.

Die Anforderungen der Landesbauordnungen werden erfüllt, wenn die Installationen entsprechend der Musterrichtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Leitungsanlagen (MLAR) ausgeführt worden sind.

 

Ungeschützte Verlegung in Rettungswegen

In Abschnitt 3 MLAR ist die Zulässigkeit von Leitungsanlagen in Rettungswegen (notwendige Flure, notwendige Treppenräume) geregelt. Innerhalb der Rettungswege dürfen grundsätzlich nur nichtbrennbare Leitungstrassen offen verlegt werden. Dies gilt auch für die verwendeten Dämmstoffe, die ebenfalls aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen müssen. Ausgenommen hiervon sind lediglich brennbare Dichtungs- und Verbindungsmittel sowie brennbare Rohrbeschichtungen mit einer Dicke von maximal 0,5 mm. Alle weiteren Befestigungsmittel wie Rohrschellen,  ragkonstruktionen,
Schrauben oder Dübel etc. müssen nicht brennbar ausgeführt werden.

Elektrische Leitungen müssen in den Rettungswegen geschützt verlegt werden (z. B. unter Putz, in Installationskanälen mit einer Feuerwiderstandsdauer oder oberhalb von brandschutztechnisch qualifizierten Unterdecken). Lediglich Leitungen, die ausschließlich der Versorgung des Rettungswegs dienen, dürfen offen verlegt werden. Bei der offenen Verlegung muss jedoch beachtet werden, dass auch hier ausschließlich nichtbrennbare Befestigungsmittel eingesetzt werden dürfen (Bild 2). Elektroinstallationskanäle oder -rohre müssen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen. Die Verwendung brennbarer Installationsrohre, z. B. aus Kunststoff, ist in Rettungswegen unzulässig.

Die Rettungswege sind aufgrund der Vorgaben der Landesbauordnung praktisch frei von Brandlasten. Es stellt sich somit die Frage, warum dennoch eine Befestigung mit nichtbrennbaren Dübeln erforderlich ist. Innerhalb der Rettungswege muss nicht mit einer Brandentstehung gerechnet werden. Eine Brandbeanspruchung kann jedoch bei einem Brand in einem an den Flur angrenzenden Raum erfolgen, da die Türen an notwendigen Fluren in der Regel als dichtschließende Türen ausgeführt werden, die im Brandfall nicht selbst schließen. Die nichtbrennbare Befestigung stellt sicher, dass die Leitungen und offen verlegte Kabel (die der unmittelbaren Versorgung des Rettungswegs dienen) nach einer Brandbeanspruchung nicht herabfallen oder herunterhängen und so die Rettungs- und Angriffswege der Feuerwehr beeinträchtigen.

Eine brandschutztechnische Bemessung der Befestigung von Leitungen und Kabeln, die im Rettungsweg offen verlegt werden, ist jedoch nicht erforderlich. Die Verlegung von Installationen oberhalb einer brandschutztechnisch nicht qualifizierten Unterdecke gilt als offene Verlegung.

 

Verlegung oberhalb von Brandschutz-Unterdecken

Leitungstrassen werden gern im Verlauf der notwendigen Flure unterhalb der Rohdecke verlegt. Sofern hier auch brennbare Leitungen, z. B. Elektrokabeltrassen oder Rohrleitungen mit brennbaren Dämmstoffen, verlegt werden, ist eine Kapselung dieser Brandlasten gegenüber dem Rettungsweg erforderlich. Hierzu werden in der Praxis häufig Unterdecken eingesetzt, die für eine Brandbeanspruchung sowohl von oben (aus dem Deckenhohlraum) als auch von unten ausgelegt sind (Bild 3). Ziel ist es, bei einem Brand im Deckenhohlraum den Rettungsweg für einen Zeitraum von in der Regel 30 Minuten weiterhin nutzbar zu halten.

Damit dieses Schutzziel erreicht wird, müssen die Unterdecken einem Brand über einen Zeitraum von 30 Minuten widerstehen und außerdem verhindern, dass in dieser Zeit Rauch in den Rettungsweg gelangt. Es dürfen daher nur Deckensysteme eingesetzt werden, die geprüft worden sind.

Damit die Abhangdecke im Brandfall nicht zerstört wird, muss die Decke so an der Rohdecke befestigt werden, dass auch die Deckenabhängungen mindestens 30 Minuten der Brandbeanspruchung standhalten. Selbstverständlich muss in diesem Fall auch die Rohdecke mindestens der Feuerwiderstandsdauer der Abhangdecke entsprechen.

In den Ver- und Anwendbarkeitsnachweisen der Unterdecken findet sich der Hinweis, dass Leitungsanlagen, die oberhalb der Abhangdecken verlegt werden, bei einem Brand im Deckenhohlraum nicht auf die abgehängte Decke herabfallen dürfen, weil ansonsten die Decke zerstört werden würde. Dies bedeutet, dass die Installationen oberhalb der Abhangdecke brandsicher befestigt werden müssen.

In der MLAR wird unter Nr. 3.5.3 ebenfalls auf diesen Punkt hingewiesen:

„… Die besonderen Anforderungen hinsichtlich der brandsicheren Befestigung der im Bereich zwischen den Geschossdecken und Unterdecken verlegten Leitungen sind zu beachten.“

Die brandsichere Befestigung der Installationen erfolgt im Regelfall an der Rohdecke mittels Dübeln. Hierzu können brandschutztechnisch klassifizierte Dübel entsprechend der Feuerwiderstandsdauer der Unterdecke verwendet werden.

Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, die Installationen in Betondecken mittels Stahldübeln, für die kein brandschutztechnischer Eignungsnachweis vorliegt, gemäß DIN 4102-4:2016-05 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile, Nr. 11.2.6.3 (6), zu befestigen. In diesem Fall darf die Belastung je Verankerungspunkt maximal 50 kg betragen. Es sind Stahldübel (mindestens M8) zu verwenden, die mit doppelter Verankerungstiefe, jedoch mindestens 6 cm tief, eingebaut werden müssen. Der maximale Befestigungsabstand ergibt sich in diesem Fall aus der maximal zulässigen Belastung im Verhältnis zum tatsächlichen Gewicht der abgehängten Installationen.

Für die Verlegung von Elektrotrassen werden in der Regel metallische Sammelhalter, nichtbrennbare Kabelklammern oder Blech-Kabelrinnen verwendet. Bei wandmontierten Kabelrinnen mit einer Breite von mehr als 25 cm ist in der Regel eine vordere Sicherheitsabhängung M8 erforderlich. Leitungstrassen werden normalerweise mit direkt an der Rohdecke gedübelten Rohrschellen oder mittels direkt befestigter oder  abgehängter Montageschienen an der Rohdecke verankert. Alle Teile der verwendeten Tragsysteme müssen aus nichtbrennbaren Baustoffen (Stahl) bestehen.

Zur Abhängung der Montageschienen werden Gewindestangen verwendet. Bei einer erforderlichen Feuerwiderstandsdauer der Unterdecke von 30 Minuten darf die rechnerische Zugspannung maximal 9 N/mm² betragen. Damit ergeben sich nach DIN 4102-4 die in Tabelle 5 dargestellten maximal zulässigen Zugbelastungen je Stahl-Gewindestange.

Für die Verlegung von Leitungs- und Kabeltrassen oberhalb klassifizierter Unterdecken für eine Brandbeanspruchung von oben und unten ist ein rechnerischer Nachweis der ausreichenden Befestigung der Leitungsanlagen im Brandfall erforderlich.

Als geeignete Tragsysteme können auch geprüfte und zugelassene Kabeltragsysteme für den Funktionserhalt eingesetzt werden.

Im Fall eines Brands im Deckenhohlraum verformen sich die Installationen und Abhangsysteme aufgrund der hohen Temperaturen und hängen durch (Bild 4). Damit die Unterdecke nicht zerstört wird, muss verhindert werden, dass die Abhangdecke durch die verformten Installationen belastet wird. Dies wird durch einen Mindestabstand von 50 mm zwischen dem untersten Punkt der Installationen (z. B. Gewindestange) und dem obersten Punkt der Deckenkonstruktion (z. B. Deckenprofil) erreicht. Bei einer Brandbeanspruchung von mehr als 30 Minuten sind deutlich größere Abstände erforderlich.

 

Sanierung im Bestand

Im Rahmen von Umbau- und Sanierungsmaßnahmen werden häufig brandschutztechnische Defizite bei Bestandsgebäuden festgestellt. Ein regelmäßig auftauchender Mangel ist hierbei die Verlegung brennbarer Installationen oberhalb brandschutztechnisch nicht qualifizierter Abhangdecken im notwendigen Flur.

Als eine geeignete Sanierungsmaßnahme besteht die Möglichkeit, die vorhandene Unterdecke gegen eine F30-Abhangdecke für eine Brandbeanspruchung von unten und von oben auszutauschen. Dabei wird jedoch gerne übersehen, dass diese Maßnahme nur wirkungsvoll ist, wenn auch die in der Regel fehlende brandschutztechnisch bemessene Befestigung der Installationen, die sich oberhalb der Decke befinden, ertüchtigt wird. Der hierfür erforderliche Aufwand kann höher sein als der Aufwand für den Einbau einer neuen Decke.

Bei bestehenden Leitungstrassen kann die Befestigung durch den Einbau neuer, zusätzlicher Befestigungspunkte oder Abhängungen, die einer Brandbeanspruchung von 30 Minuten widerstehen, ertüchtigt werden.

Bei ungeeigneter Rohdecke wird in Flurbereichen gern eine Freispanndecke eingebaut, die von Flurwand zu Flurwand spannt. Sofern die Rohdecke für die Abhängung der Unterdecke ungeeignet ist, können an dieser Decke auch keine Installationen brandsicher befestigt werden. Die Installationen müssen in diesem Fall an der Flurwand befestigt werden.

Bei derartigen Situationen ist es in der Regel wirtschaftlicher, auf eine brandschutztechnisch bemessene Unterdecke zu verzichten und die Leitungsanlagen in I-Kanälen zu führen.

 

Befestigungen außerhalb der Rettungswege

Leitungsanlagen außerhalb der notwendigen Flure und notwendigen Treppenräume, z. B. im Verlauf von nicht notwendigen Fluren einer Büroeinheit oder innerhalb von Nutzungseinheiten, benötigen weder eine brandsichere Befestigung, noch müssen für die Abhängung nichtbrennbare Materialien verwendet werden. In diesen Fällen sind Kunststoffdübel oder Kunststoffschlaufen zulässig.

 

Abhängungen im Bereich von Abschottungen

Unter Nr. 4.1.2 MLAR ist geregelt, dass Leitungen, die brandschutztechnisch relevante raumabschließende Bauteile durchdringen, durch Abschottungen geführt werden müssen. Die Abschottungen müssen dabei die gleiche Feuerwiderstandsfähigkeit aufweisen wie das durchdrungene Bauteil.

Anforderungen an die Befestigung der Installationen oder an die verwendeten Tragsysteme finden sich in der MLAR nicht. Woher kommt also die Forderung nach einer brandsicheren Befestigung von Installationen im Bereich von Durchführungen?

Wie so häufig im Brandschutz findet man die Anforderungen in den zugehörigen Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweisen der eingesetzten Abschottungssysteme, also z. B. in der allgemeinen bauaufsichtliche Zulassung, dem allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis oder in einem vergleichbaren europäischen Dokument.

Auszug aus einem allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis für ein Abschottungssystem für nichtbrennbare Leitungen:

„Die Auflagerung bzw. Abhängung (siehe auch Anlagen) der Leitungen oder die Ausführung der Rohre muss so erfolgen, dass die Rohrabschottungen und die raumabschließenden Bauteile im Brandfall ≥ 30 Minuten, ≥ 60 Minuten, ≥ 90 Minuten bzw. ≥ 120 Minuten funktionsfähig bleiben, vgl. DIN 4102-4, Abschnitt 8.5.7.5. Die erste Abhängung bzw. Unterstützung der Rohre muss beidseitig der Wand in einem Abstand a ≤ 750 mm von der Wandoberfläche bzw. deckenoberseitig in einem Abstand a ≤ 1.200 mm von der Deckenoberseite erfolgen.“

Bei der beschriebenen Abhängung handelt es sich um eine brandschutztechnisch bemessene Befestigung.

Rohrleitungssysteme aus Metall werden im Brandfall nicht unmittelbar zerstört. Um eine Übertragung von Feuer und Rauch in angrenzende Bereiche zu verhindern, wird bei diesen Rohrsystemen (z. B. SML-Abwasserrohre) in der Regel beidseitig der Durchführung eine brandschutztechnisch wirksame Dämmung montiert (z. B. Mineralfaser-Dämmschalen), die eine Erwärmung der Rohrleitung begrenzen (Bild 6). Bei diesen Systemen muss üblicherweise beiderseits der Wanddurchführung eine Abhängung montiert werden, weil ansonsten die Gefahr besteht, dass durch Absturz der Rohrleitung (bei im Brandfall versagender Befestigung) das Bauteil oder die Abschottung zerstört wird. Besonders gefährdet sind in diesem Fall Durchführungen durch Gipskarton-Leichtbauwände oder Mineralfaser-Kombischotts.

Der maximal zulässige Abstand der Abhängung zur Durchführung ist im Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweis angegeben. Die Abhängungen oder Befestigungen müssen brandsicher entsprechend der Feuerwiderstandsdauer der Abschottung ausgeführt werden. Es gelten dieselben Anforderungen wie bei der Befestigung von Leitungsanlagen oberhalb qualifizierter Abhangdecken für eine Brandbeanspruchung von oben und unten.

Bei brennbaren Rohrleitungssystemen (z. B. Kunststoff-Abwasserrohre) und Kabeltrassen werden häufig Systeme mit im Brandfall aufschäumendem Material (z. B. Rohrmanschetten) verwendet. Diese Abschottungen verschließen die Bauteilöffnung im Brandfall (Bild 9).

Da die brennbaren Leitungsanlagen im Brandfall schnell zerstört werden, besteht eine geringere Gefahr, dass das Bauteil oder die Abschottung durch abstürzende Leitungen zerstört wird. Bei Kabeltrassen ist eine unmittelbare Zerstörung jedoch nicht zu erwarten.

Es muss verhindert werden, dass die Abschottung im Brandfall zusätzlich mechanisch beansprucht wird. Daher ist es erforderlich, dass vor und hinter der Abschottung eine Halterung (Unterstützung) angeordnet wird. Sofern im Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweis keine besonderen Anforderungen formuliert werden, ist zumindest eine Befestigung aus nichtbrennbaren Baustoffen erforderlich. Eine brandschutztechnische Bemessung der Abhängung ist in diesem Fall nicht gefordert.

 

Fazit

Bei der Verlegung von Installationen in Rettungswegen (notwendige Flure, notwendige Treppenräume) müssen grundsätzlich nichtbrennbare Tragsysteme und Metalldübel zur Verankerung verwendet werden. Die Nutzung von brennbaren Dübeln, Kunststoffschlaufen etc. ist unzulässig.

Sofern Installationen oberhalb von brandschutztechnisch bemessenen Unterdecken für eine Brandbeanspruchung von unten und von oben verlegt werden, ist eine brandsichere Befestigung sämtlicher Installationen, die sich zwischen Rohdecke und Abhangdecke befinden, erforderlich. Hierdurch soll verhindert werden, dass Installationen im Brandfall auf die Unterdecke stürzen und diese beschädigen. Diese Abhangsysteme müssen für die tatsächlich vorhandenen Lasten im Brandfall bemessen sein. Hierzu kann auf Vorgaben der DIN 4102-4 sowie auf Herstellerangaben zurückgegriffen werden.

Bei der Verlegung ist zu beachten, dass zwischen dem untersten Punkt der Installationstrassen und dem obersten Punkt der Unterdecke immer ein Mindestabstand von wenigstens 5 cm eingehalten werden muss, damit die Verformungen der Leitungstrassen im Brandfall nicht zu einer mechanischen Belastung der Decke führen.

Leitungsdurchführungen durch raumabschließende Bauteile, die eine Feuerwiderstandsdauer benötigen, müssen mit zugelassenen Abschottungen gesichert werden. Ob und in welchem Abstand eine brandschutztechnisch bemessene Unterstützung der Leitungssysteme eingebaut werden muss, ergibt sich aus den jeweiligen Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweisen. Grundsätzlich muss eine schädliche mechanische Beanspruchung der Abschottungen im Brandfall verhindert werden. Sofern keine besonderen Anforderungen an die Abhängungen gestellt werden, sollten zumindest nichtbrennbare Befestigungen ausgeführt werden.

Bei einer erforderlichen brandschutztechnischen Bemessung der Abhängungen (z. B. bei Systemen mit Mineralfaserdämmschale) muss darauf geachtet werden, dass die Abhängungen nur an Bauteilen befestigt werden, die mindestens die gleiche Feuerwiderstandsdauer aufweisen wie das durchdrungene Bauteil.