Brandverhalten von Membrankonstruktionen (PVC, PTFE, ETFE)

Sie haben sicher bemerkt, wie Membrankonstruktionen immer häufiger in die Welt der modernen Architektur vordringen. Ihre Leichtigkeit, Flexibilität und ihr einzigartiges Erscheinungsbild machen sie zu einer beliebten Wahl für die Gestaltung von Stadionüberdachungen, Amphitheatern oder Gebäudefassaden. Dabei kommen fortschrittliche Materialien wie PVC, PTFE oder ETFE zum Einsatz. Mit ihrer wachsenden Popularität stellt sich jedoch eine entscheidende Frage: Wie gewährleisten wir die Brandsicherheit solcher Objekte? Als Spezialisten in diesem Bereich möchten wir unser Wissen mit Ihnen teilen, damit Sie fundierte und sichere Planungsentscheidungen treffen können.

Lernen Sie die Membranmaterialien näher kennen: PVC, PTFE und ETFE im Hinblick auf Brandverhalten

Die Wahl der richtigen Membran ist grundlegend. Sie bestimmt nicht nur das Aussehen und die Haltbarkeit der Konstruktion, sondern hat auch direkten Einfluss auf ihr Verhalten im Brandfall. Betrachten wir die drei gängigsten Materialien auf dem Markt: PVC, PTFE und ETFE. Jedes von ihnen hat einzigartige Eigenschaften, die bestimmen, wie es auf Kontakt mit Feuer und hohen Temperaturen reagiert. Bei Abastran arbeiten wir täglich mit diesen Materialien, entwerfen und fertigen Membran- und ETFE-Konstruktionen, daher kennen wir ihre Besonderheiten gut.

PVC-Membranen sind eine häufig gewählte, wirtschaftliche Lösung. Wir schätzen sie für ihre gute Festigkeit und einfache Schweißbarkeit, wodurch wir dichte Verbindungen herstellen können. Im Hinblick auf die Brandsicherheit wird PVC als schwer entflammbares Material klassifiziert (üblicherweise Klasse B-s1, d0). Das bedeutet, dass es nach Entfernen der Zündquelle von selbst aufhört zu brennen. Sie müssen jedoch bedenken, dass es bei hohen Temperaturen giftige Gase freisetzen kann, was ein erheblicher Risikofaktor ist.

PTFE-Membranen hingegen, d.h. das bekannte Teflon auf einem Glasfasergewebe, spielen in einer ganz anderen Liga. Sie sind extrem langlebig, beständig gegen Sonne und Chemikalien und selbstreinigend. Am wichtigsten aus Brandschutzsicht ist, dass PTFE ein nicht brennbares Material ist (Klasse A2-s1, d0). Es schmilzt nicht und bildet keine brennenden Tropfen, was das Sicherheitsniveau erheblich erhöht. ETFE-Folien, die hauptsächlich in Form von leichten Kissen verwendet werden, begeistern durch ihre Transparenz. Ähnlich wie PVC sind sie schwer entflammbar (Klasse B-s1, d0). Im Brandfall schmelzen sie und bilden Öffnungen, was zur Rauchableitung beitragen kann, birgt aber auch das Risiko von herabtropfendem heißem Material.

Brandschutzvorschriften: Normen und Klassen, die Sie kennen müssen

Um zu beurteilen, wie sich eine bestimmte Membrankonstruktion im Brandfall verhält, wenden wir europäische Normen an, die auch in Deutschland gelten. Das Schlüssel dokument ist hier die Norm DIN EN 13501-2. Sie legt fest, wie wir Bauelemente hinsichtlich ihrer Feuerwiderstandsfähigkeit klassifizieren. Diese Klassifizierung wird durch Buchstaben und Zahlen ausgedrückt, und die wichtigsten für Sie sind drei Buchstaben: R (Tragfähigkeit), E (Raumabschluss) und I (Wärmedämmung).

• R (Tragfähigkeit): Gibt an, wie lange ein Bauteil (z.B. ein Membrandach auf einem Stahlrahmen) seine Form und Festigkeit unter Last im Brandfall beibehält, ohne einzustürzen.
• E (Raumabschluss): Beschreibt die Fähigkeit eines Bauteils, die Ausbreitung von Feuer und heißen Gasen auf die andere, sichere Seite zu verhindern.
• I (Wärmedämmung): Zeigt an, wie gut ein Bauteil vor übermäßiger Temperaturerhöhung auf der nicht vom Brand betroffenen Seite schützt. Ziel ist es, die Entzündung anderer Materialien oder eine Gefahr für Personen zu verhindern.

Die neben diesen Buchstaben angegebene Zeit (z.B. RE 30, REI 60) gibt an, wie viele Minuten die jeweilige Eigenschaft während eines Standard-Brandtests erhalten bleibt. Je nachdem, ob Sie ein Dach oder eine Wand planen, können die Anforderungen an R, E und I unterschiedlich sein. Detaillierte Prüfverfahren für spezifische Anwendungen finden Sie in Normen wie DIN EN 1365-2 (für Dächer) oder DIN EN 13381-1 (für Brandschutzmaßnahmen). Denken Sie daran, dass die Interpretation dieser Bezeichnungen und die Wahl der passenden Klasse entscheidend für ein sicheres Projekt sind.

Wie liest man Brandwiderstandszertifikate?

Ein Brandwiderstandszertifikat ist ein wichtiges Dokument, aber man muss wissen, wie man es liest. Es wird von spezialisierten Prüfinstituten ausgestellt, wie z.B. dem Institut für Bautechnik (DIBt). Darin finden Sie die genaue Feuerwiderstandsklasse (z.B. REI 60), aber achten Sie auf die Details. Diese Klasse bezieht sich auf ein spezifisches, geprüftes System: die Art der Membran, den Dämmstofftyp, die Tragkonstruktion und die Montagemethode.

Die wichtigste Regel: Gehen Sie nicht davon aus, dass ein für ein System erhaltenes Zertifikat automatisch für ein anderes gilt, selbst wenn die Unterschiede gering erscheinen. Eine Änderung der Dämmstoffdicke oder der Befestigungsmethode der Membran kann ihr Verhalten im Brandfall komplett verändern. Stellen Sie daher immer sicher, dass Ihre Planungslösung identisch mit der im Zertifikat beschriebenen ist. Überprüfen Sie auch das Gültigkeitsdatum des Dokuments, da sich Normen und Technologien ändern. Wenn Sie Zweifel haben, wie Sie die Dokumentation interpretieren oder das richtige System für Ihr Projekt auswählen sollen, kontaktieren Sie uns – das Team von Abastran teilt gerne sein Wissen mit Ihnen.

Membranen im Vergleich – PVC vs PTFE vs ETFE

Welche Membran ist in Bezug auf Brandschutz am sichersten? Ein direkter Vergleich zeigt deutliche Unterschiede. Der klare Marktführer ist die PTFE-Membran auf einem Glasfaserträger. Sie ist nicht brennbar (Klasse A2-s1, d0), was bedeutet, dass sie praktisch nicht am Brandgeschehen teilnimmt. Sie schmilzt nicht, tropft nicht und unterstützt das Feuer nicht. Dies ist die beste Wahl, wenn maximale passive Sicherheit Priorität hat, beispielsweise in öffentlichen Gebäuden mit hohem Personenaufkommen.

PVC-Membranen und ETFE-Folien gehören zu den schwer entflammbaren Materialien (üblicherweise Klasse B-s1, d0). Das bedeutet, sie brennen schwer, entwickeln wenig Rauch und bilden bei Standardtests keine brennenden Tropfen. Ihr Verhalten im Brandfall unterscheidet sich jedoch von PTFE. PVC wird weich und schmilzt, und schlimmer noch, es kann giftigen Chlorwasserstoff freisetzen. ETFE schmilzt ebenfalls und bildet Öffnungen, was zur Rauchableitung beitragen kann, birgt aber das Risiko von herabtropfendem heißem Kunststoff. Bei der Wahl zwischen PVC und ETFE müssen Sie die Projektspezifika, die potenziellen Auswirkungen (Rauch, Toxizität, Abtropfen) und die Anforderungen an die Feuerwiderstandsfähigkeit des gesamten Bauteils berücksichtigen.

Membranen in der Praxis: Beispiele und Schlussfolgerungen

Wie bewähren sich Membranen in realen Situationen? Betrachten wir einige Beispiele. In großen Stadien oder Konzerthallen sieht man oft Überdachungen aus PTFE-Membran. Warum? Weil sie nicht brennbar ist. Selbst wenn darunter ein Feuer ausbricht, wird die Membran selbst nicht zu zusätzlichem Brennstoff. Dies ist entscheidend für die Sicherheit Tausender von Menschen während einer Evakuierung.

ETFE-Folien auf Dächern oder Fassaden haben eine interessante Eigenschaft: Beim Schmelzen bilden sie Öffnungen. Planer nutzen dies manchmal als Teil eines Rauchableitungssystems, um Rauch und heißer Luft das Entweichen zu ermöglichen. Das Risiko von herabtropfendem geschmolzenem Kunststoff muss jedoch berücksichtigt und die Fluchtwege entsprechend gesichert werden. PVC-Membranen, obwohl schwer entflammbar, können bei einem intensiven Brand giftigen Rauch freisetzen. Daher kann ihr Einsatz in Gebäuden mit besonderen Sicherheitsanforderungen eingeschränkt sein oder zusätzliche Schutzmaßnahmen erfordern. Jeder Fall ist anders und erfordert eine individuelle Risikoanalyse.

Denken Sie daran, dass die Klassifizierung des Brandverhaltens des Materials allein nicht alles ist – entscheidend ist die Feuerwiderstandsfähigkeit des gesamten Bauteils (R/E/I), unter Berücksichtigung der Zusammenarbeit der Membran mit der Tragkonstruktion und eventueller Dämmung. Die Investition in zertifizierte, bewährte Lösungen und die Zusammenarbeit mit erfahrenen Planern und ausführenden Unternehmen, die sich auf Membrantechnologien spezialisieren, sind die beste Garantie für die Schaffung eines Objekts, das nicht nur modern und funktional, sondern vor allem sicher für seine Nutzer ist.

Wenn Sie vor einer Planungsaufgabe im Zusammenhang mit Membran-, Stahl- oder ETFE-Konstruktionen stehen, laden wir Sie ein, sich an Abastran zu wenden – gemeinsam finden wir die optimale und sichere Lösung. Die regelmäßige Überwachung des technischen Zustands der Konstruktion ermöglicht den Erhalt ihrer Eigenschaften über viele Jahre.