Brandschutzfenster

Bestmöglicher Schutz bei Brand und vor Feuer

Eine besondere Form der Sicherheitsverglasung bieten Brandschutzfenster.
Zwar werden sie in privaten Häusern nur dort eingesetzt, wo vereinzelte, lokale Bauordnungen sie verlangen.

In der Industrie, in Forschung und Fertigung, in Krankenhäusern, Behördenbauten und Schulen jedoch sorgen sie tagtäglich (und flächendeckend) für erhöhte Sicherheit gegenüber Rauch, Brand und Feuer.

Brandschutz aus Glas kann helfen, Menschenleben und Sachwerte zu sichern - und ermöglicht zugleich eine offene und transparente Architektur.

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Anforderungen

Brandschutzfenster bei der Feuerwehr
© Light Impression - Fotolia.com

Die Anforderungen, die sich an eine wirksame Brandschutzverglasung richten, sind leicht definiert.

1. Brandschutzfenster sollen den Ausbruch eines Brandes verhindern
(z.B. durch Isolierung brennbarer Bereiche gegen solche mit offenen Flammen in Produktion oder Labors).

2. Sie sollen im Falle eines Feuers dessen Ausbreitung erschweren
(z.B. indem sie mögliche Brücken für Feuer in Luken, Gläsern in Türen oder andere Sichtaussparungen für Brände schließen).

3. Sie sollen vor Hitze und Rauch schützen
(z.B. indem sie durch Brand- und Hitzefestigkeit als feste Barriere dienen).

4. Brandschutzfenster sollen Rettungs- und Löscharbeiten erleichtern und gewährleisten
(z.B. indem sie Brandbeobachtung durch geschlossene Durchlässe ermöglichen, bei Brand unkompliziert zu öffnen oder zu verschließen sind u.a.).

Entsprechend ihren Anforderungen erfüllen diese Brandschutzsysteme (= Brandschutzsysteme unter Beteiligung von Brandschutzfenstern) einige komplexe, im Brandfall lebenswichtige Funktionen.
So trennen sie unterschiedlich hitzeintensive bzw. brandgefährdete Sphären, z.B. in Labors oder in der industriellen Fertigung. Im Brandfall bilden sie Feuerbarrieren und erhalten sie aufrecht, um seitliches Aus- und Übergreifen von Bränden durch Wände oder Türen zu verhindern.


Auch bilden sie Brand- und Rauchabschnitte mit sicheren Zonen, in denen gefährdete Personen bis zum Eintreffen der Feuerwehr geschützt sind. Und schließlich sind sie in umfassenderen Feuerschutzkonzepten an der Freihaltung von Flucht- und Rettungswegen beteiligt.

Es erklärt sich aus der Bedeutung für Leib, Leben, Hab und Gut der Betroffenen, dass Standard-Brandschutzsysteme zur Marktreife kontroll- bzw. zulassungspflichtig sind.

Brandschutzsysteme

Brandschutzgverglasungen sind strengen Prüf- und Zertifizierungskriterien unterworfen, um den genannten Anforderungen zu genügen. Es ist allerdings wenig sinnvoll, allein von "Brandschutzglas" zu sprechen, solange die Verglasung nicht in ein Brandschutzsystem eingebettet ist.

2 Beispiele:
Der Einbau von 1 m2 Brandschutzglas in einen beliebigen Rahmen ergibt keinen verlässlichen Brandschutz.
Ebenso kann ein türgroßes Brandschutzglas als Schwingtür in einem Labor kaum als Brandschutzmaßnahme bezeichnet werden.

Brandschutzfenster und -systeme anbieten lassen

Hier können Sie individuell auf Ihre Haus- und Bausituation zugeschnittene Angebote für Brandschutzfenster und Brandschutzsysteme von geprüften Fachbetrieben aus Ihrer Region anfordern.

Die Angebote sind kostenlos und unverbindlich. Sie können in aller Ruhe entscheiden.

Viele Hersteller bieten daher komplette Brandschutzsysteme an, die Brandschutzglas, Befestigungsmaterial, Rahmen und Dichtung umfassen - und die bereits durch das Deutsche Institut für Bautechnik zugelassen wurden.

Individuelle Sonderlösungen hingegen müssen von der zuständigen obersten Bauaufsichtsbehörde des jeweiligen Bundeslands per Zustimmung im Einzelfall genehmigt werden.

Brandschutzverglasung in DIN und EN

Ein Blick auf die Genehmigungen und Regularien zeigt, auf welche Weise und in welchem Maß die genannten Anforderungen und Funktionen von Brandschutzfenstern befolgt bzw. erfüllt werden.

Zur Genehmigung müssen beide, Standard-Brandschutzsysteme wie individuelle Sonderlösungen, entweder deutschen oder - seit 2002 - europäischen Normen entsprechen.
Die europäische EN ist kleinteiliger in ihrer Ausgestaltung, stellt aber kein höheren Ansprüche als die deutsche DIN.

EN und DIN berühren sich inhaltlich in weiten Bereichen, sind aber in der Nomenklatur nicht deckungsgleich.

Brandschutz in der DIN

Brandtest ...

© Gina Sanders - Fotolia.com

Jeder Brand verläuft anders. Das heißt leider auch: Einen "allgemeingültigen" Brand zu simulieren und die Abläufe und das Brandverhalten von Bauteilen daraus abzuleiten, ist äußerst schwierig.

Als Prüfmaß gilt vor diesem Hintergrund europaweit eine standardisierte Kurve - die ISO-Kurve oder Einheitstemperaturkurve (ETK) -, anhand derer das Verhalten der geprüften Materialien in Brandfällen vergleichbar wird.

Beim Temperatur-Zeit-Verlauf der ETK geht es nicht darum, einen realistischen Brand nachzuahmen - es gilt vielmehr um die Frage: Wie verhalten sich Materialien, wenn ein Brand sich so verhält wie in der Einheitstemperaturkurve angegeben?
Damit wird nicht beantwortet, wie die Materialien sich verhalten, wenn sie tatsächlich einmal in Brand geraten.
Jedoch macht ihre Reaktion auf die ETK sie in Hinblick auf Brandschutzverhalten und Feuerwiderstandsfähigkeit vergleichbar.

Wie wird geprüft?

Geprüft wird folgendermaßen:
In einem standardisierten Brand steigt die Temperatur nach der ETK schon nach 1,5 Minuten auf 500 C° an.
Nach 90 Minuten liegt die Temperatur bei über 700 C°. Nach 180 Minuten bei nahezu 900 C°.
Währenddessen wird beobachtet und gemessen, wie das Material auf Flammen und Hitze reagiert.

Bei den genannten Temperaturen schmelzen beispielsweise Zinn, Blei und Zink, Aluminium und Kochsalz.
In Bauteilen und Textilien, Klebern und Möbeln enthaltene Chemikalien erzeugen bei diesen Hitzegraden bzw. im Feuer giftige Rauchgase - die im Kontakt mit Feuchtigkeit (z.B. in der Lunge) unter anderem Salzsäure bilden bzw. als Kohlenmono- oder -dioxid lebensgefährliche Vergiftungen verursachen können.

Brandgas ist auf diese Weise statistisch eine weitaus häufigere Todesursache als Verbrennungen durch das Feuer selbst.

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Transparente Brandschutzsysteme müssen daher nicht nur den genannten Hitzegraden widerstehen, sondern auch gegen Rauch und toxische Gase schützen.
Der Test misst, inwieweit dies der Fall ist.

Die Feuerwiderstandsklassen bei Brandschutzfenstern

Bauteile, die dem Brandschutz dienen – darunter auch Brandschutzverglasungen – werden zur besseren Klassifikation in Feuerwiderstandsklassen eingeteilt.

Im Testofen werden Glas und Brandschutzsystem den Hitzegraden der ETK ausgesetzt - dort müssen sie über den definierten Zeitraum Funktion, Tragfähigkeit und Beständigkeit beibehalten:

G Glas

Fenster der Feuerwiderstandsklasse G genügen den Ansprüchen des Raumabschlusses.
Damit gewähren sie:

  • Schutz vor Feuer
  • und Schutz vor Rauch.

G Glas bietet allerdings keinen Hitzeschutz.
Damit ist Brandschutzglas der Feuerwiderstandsklasse G nicht geeignet für den Einbau in Außenwände, für die eine Auslegung als Brandwand (90 Minuten Feuerschutz) vorgeschrieben ist.

Sie können ausschließlich im Innenbereich eingesetzt werden und auch dies nur, wenn die geforderte Einzelfall-Zustimmung der zuständigen Behörde vorliegt.

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Die Zahl hinter der Kennzeichnung G gibt an, wie viele Minuten feuerbeständiges Glas diesen Schutz bietet und dem Feuer standhält.

Tabelle Feuerwiderstandsklasse G / Brandschutzsysteme
Widerstandsklasse Widerstandsdauer in Minuten (nach ETK) Eigenschaft
G30 30 Feuerhemmend
G60 60 Hochfeuerhemmend
G90 90 Feuerbeständig
G120 120 Feuerbeständig
G180 180 Feuerbeständig

F Glas

Brandschutzglas der Feuerwiderstandsklasse F muss raumabschließend und hitzeblockierend sein. Das heißt, es bietet:
  • Schutz vor Feuer,
  • Schutz vor Rauch
  • und Schutz vor Selbstentzündung durch Hitzeentwicklung.

Die Einteilung der Widerstandsklasse F entspricht der Einteilung der G-Klasse:

Tabelle Feuerwiderstandsklasse F / Brandschutzsysteme
Widerstandsklasse Widerstandsdauer in Minuten (nach ETK) Eigenschaft
F30 30 Feuerhemmend
F60 60 Hochfeuerhemmend
F90 90 Feuerbeständig
F120 120 Feuerbeständig
F180 180 Feuerbeständig

Wenn Sicht- oder Lichtluken dort eingebaut werden sollen, wo feuerhemmende bzw. feuerbeständige Wände und Decken vorgeschrieben sind, dürfen ausschließlich Brandschutzfenster der Feuerwiderstandsklasse F verbaut werden - bzw. deren Pendant in der europäischen Norm (Bezeichnung EI).

Die europäische Norm EN

2002 wurde das europäische Klassifizierungssystem DIN EN 13501 in das deutsche Baurecht eingeführt. Die europäische Klassifizierung ersetzt nicht die deutsche DIN 4102 - Produkte für den deutschen Markt können sowohl nach der deutschen als auch nach der europäischen Norm klassifiziert werden.
Für Zulassungen im europäischen Raum allerdings ist die Klassifizierung nach DIN EN 13501 notwendig.

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Während die deutsche Norm nur Unterteilungen in 30, 60, 90, 120 und 180 Minuten vornimmt, ist die Widerstandsdauer der europäischen Norm detaillierter: Sie umfasst die Zeiträume 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180 und 240 Minuten.

Grundlage der Prüfung nach DIN EN 13501 ist ebenfalls die Einheitstemperaturkurve ETK.

Den Zeitangaben werden weitere Klassifizierungsmerkmale vorangestellt, bezeichnet durch die Buchstaben (einzeln oder in Kombination) R, E, I, W und M:

Tabelle Klassifizierungsmerkmale EN
Kurzzeichen Herkunft Eigenschaft
R Résistance Tragfähig
E Étancheité Raumabschließend
I Isolation Thermisch isolierend
W Radiation Reduzierte Hitzestrahlung
M Mechanical Resistent gegen Stoßbeanspruchung

Beispiele:
Ein Brandschutzfenster mit der Klassifizierung E bietet Schutz vor Feuer und Rauch; damit entspricht es einer G-Verglasung nach DIN.

EI schützt – wie F-Glas – zusätzlich vor Hitzeentwicklung.
Mit EW klassifiziertes Glas bietet neben dem Raumabschluss eine reduzierte Hitzestrahlung, es bildet eine Zwischenstufe zwischen E- und EI-Glas.

Eine Entsprechung in der deutschen Norm gibt es für EW-Glas nicht.
Fenster, die in feuerbeständige Wände eingesetzt werden sollen und nach der EN klassifiziert sind, müssen mit EI gekennzeichnet sein.

Der Aufbau von Brandschutzfenstern

Der Aufbau von Brandschutzverglasungen ähnelt dem Aufbau von anderen Funktionsverglasungen, wie z.B. Sicherheits- oder Isolierverglasung - nur wird hier anstelle der dort verwendeten Folien und Aufbringungen eine spezielle feuerresistente Folie zwischen den Scheiben verarbeitet.

Gel-Füllungen

"State of the Art" sind heute wasserhaltige Gel-Füllungen in den Scheibenzwischenräumen.
Im Falle eines Brandes platzt die dem Feuer zugewandte Fensterscheibe und setzt das Gel frei - die Flüssigkeit in dem Gel kühlt die Temperatur vor der Glasscheibe ab und sorgt schon dadurch für einen Hitzeschutz auf der anderen Seite der Verglasung.
Bei Temperaturen über 120 C° schäumt das Gel zusätzlich auf und wird undurchsichtig - was die Hitzedurchstrahlung weiter verringert.

Die Temperatur hinter der Brandschutzscheibe darf im Brandfall 140 °K im Mittel (180 °K an Einzelstellen) nicht überschreiten.

Durch Kombination unterschiedlicher Folien kann die Funktionialität von Brandschutzglas mit weiteren Eigenschaften ergänzt werden:

  • Wärmedämmung
  • Sonnenschutz
  • Schallschutz
  • Einbruchsicherheit
  • Durchschuss- oder Sprengschutz
  • Absturzsicherheit

Das geeignete Rahmenmaterial

Wenn man dem Gedanken des Brandschutzsystems folgt, ist fast ebenso wichtig wie eine feuerbeständige Verglasung ein geeignetes Rahmen- und Befestigungsmaterial sowie eine brandschutzgerechte Dichtung.

Vielleicht überraschend, ist neben Aluminium ausgerechnet der brennbare Baustoff Holz als Rahmenmaterial für Brandschutzfenster besonders geeignet.
Holz bleibt im Brandfall länger stabil als Kunststoff. Es gast weniger giftige Ausdünstungen aus.
Statt sich zu verformen, verkohlt zunächst die Oberfläche und bietet dem darunter liegenden Holzkern zusätzlichen Schutz.
Vorteil: Scheiben bleiben länger stabil, das dahinter liegende Feuer erhält weniger zusätzlichen Sauerstoff.

Kunststoff eignet sich für Brandschutzfenster hingegen nicht. Im Falle eines Brandes käme es neben schneller Verformung auch zur giftigen Rauch- und ggf. sogar Salzsäure-Entwicklung.

Preise für Brandschutzfenster

Auch für private Häuser können Bauordnungen Brandschutzverglasung z.B. an Bebauungsgrenzen oder für Heizungsräume vorschreiben.
Dies ist in der Tat sinnvoll - denn hiermit kann die Ausbreitung von Bränden im ganzen Haus oder auch das Überspringen von Feuer auf Nachbarhäuser unterbunden oder zumindest drastisch verlangsamt werden.

Brandschutzfenster können Menschenleben retten!

Allerdings haben Brandschutzfenster ihren Preis - F90-Fenster z.B. kosten inklusive Montage zwischen 2.000 und 2.500 Euro pro Quadratmeter.
Ob ein so hoher Feuerwiderstandsgrad für Ihr Haus oder Bauvorhaben vorgeschrieben bzw. notwendig ist, darüber berät Sie gern ihr Fensterfachmann vor Ort.

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