umwelt-online: DIN 4102 Teil 4/A1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen (3)

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  3.7 Zusammenfassung der Druckfehlerberichtigung in DIN 4102-4

Tabelle 111 - Druckfehlerberichtigung in DIN 4102-4: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen - Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile (ersetzt Berichtigungen 1 bis 3 zu DIN 4102-4)

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A.1 Brandschutzbemessung nach DIN 4102-4

A.1.1 Überblick

Die Eurocodes zur Bemessung im Brandfall werden langfristig wesentliche Teile von DIN 4102-4 ersetzen. Da augenblicklich in Deutschland die nationalen Bemessungsnormen für den "kalten Zustand" entsprechend den Grundlagen der Eurocodes überarbeitet werden und zum großen Teil schon veröffentlicht sind (Bemessung nach Teilsicherheitsbeiwerten), werden Teile von DIN 4102-4 in der jetzigen Form nicht mehr anwendbar sein, wenn der rechnerische Nachweis im kalten Zustand nach den neuen Bemessungsnormen geführt wurde und wenn der Lastausnutzungsgrad nach DIN 4102-4 von Bedeutung ist. Aus diesem Grund wurde eine "Anwendungsnorm" zu DIN 4102-4 erarbeitet, die als DIN 4102-22 "Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen - Teil 22: Anwendungsnorm zu DIN 4102-4 auf der Bemessungsbasis von Teilsicherheitsbeiwerten" veröffentlicht wurde.

A.1.2 Gesamtproblematik zu DIN 4102-4

Die Aussagen zu konstruktiven Gestaltungen beziehungsweise Bemessungen von Bauteilen bezogen auf den Brandfall, aber auch zu Aussagen zum Brandverhalten von Baustoffen basieren im Wesentlichen auf langjährigen Erfahrungen aus Prüfungen an Baustoffen und Bauteilen nach der Normenreihe DIN 4102 als Grundlage für bauaufsichtliche Nachweisverfahren. Grundlage zu diesen Aussagen waren selbstverständlich reine nationale Produktnormen. In der derzeitigen gültigen Ausgabe von DIN 4102-4 vom März 1994 werden in etwa 160 im Wesentlichen Produktnormen undatiert zitiert. Normungstechnisch betrachtet bedeutet dies, dass etwaige Folgeausgaben zu den zitierten Normen direkt in DIN 4102-4 einfließen. Dies ist sicherlich ein sinnvolles Vorgehen unter besonderer Berücksichtigung der Tatsache, dass DIN 4102-4 ein sehr umfangreiches Dokument ist und es entsprechend aufwändig wäre, überarbeitet zu werden. Weiterhin gilt dies insbesondere unter Berücksichtigung der derzeitigen nationalen Produktnormen, die im Wesentlichen auf Festlegungen basieren und nicht auf Anforderungen.

Augenblicklich befinden wir uns in Europa mitten in einem Prozess der Harmonisierung im Normungsbereich. Die Europäischen Produktnormen sind im Gegensatz zu den nationalen Normen in der Regel Anforderungsnormen. Das Spektrum unterschiedlicher jedoch ähnlicher Produkte (CE-gekennzeichnet) wird entsprechend größer sein. Ob die Aussagen, die für Produkte, die auf nationalen Produktnormen basieren und in DIN 4102-4 zitiert und bezüglich des Brandverhaltens klassifiziert sind, auch auf die neuen CE-gekennzeichneten Produkte zutreffen, ist nicht gewiss. Diese Problematik ist sicherlich von größerer Bedeutung für die Aussagen zum Brandverhalten von Baustoffen als zu den Aussagen zur Feuerwiderstandsfähigkeit von Bauteilen.

Relativiert werden obige Aussagen dadurch, dass die Europäischen Produktnormen sich selbstverständlich auf die neuen Europäischen Klassifizierungen zum Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen beziehen. In einigen Europäischen Produktnormen werden Aussagen zum Brandverhalten des Bauproduktes direkt aufgenommen, d. h., dem Produkt wird eine bestimmte europäische Brandschutzklasse zugeordnet (ähnlich dem Vorgehen von DIN 4102-4). Entsprechend werden die Aussagen in DIN 4102-4 zu diesen Produkten nicht mehr erforderlich. Bei anderen Europäischen Produktnormen ist das Brandverhalten nach Europäischen Klassifizierungsnormen nachzuweisen und entsprechend zu deklarieren.

Es sind im Wesentlichen drei Bereiche für DIN 4102-4 zu unterscheiden, die in diesem Zusammenhang von Interesse sind:

1. Für in DIN 4102-4 zitierte Produkte sind keine europäischen Produktspezifikationen (Europäische Produktnormen oder europäisch technische Zulassungsrichtlinien) in Vorbereitung.
   Dieser Fall ist unproblematisch, da die Aussagen von DIN 4102-4 weiterhin uneingeschränkt gültig bleiben. Diese Aussagen beziehen sich selbstverständlich auf das nationale Klassifizierungssystem der Normenreihe DIN 4102, das im Übrigen weiterhin bestehen bleiben wird (parallel zum europäischen Klassifizierungssystem).
2. Es liegen Europäische Produktnormen vor oder sind in Vorbereitung.
   Auch dieser Fall ist eher von geringer Problematik, da in der ersten Phase der Vorbereitung Europäischer Produktnormen die Aussagen in DIN 4102-4 zur nationalen Klassifizierung vollständig gültig bleiben und nach der Übergangsfrist (national klassifizierte Bauprodukte dürfen nicht mehr in den Verkehr gebracht werden) die Aussagen von DIN 4102-4 nur noch hypothetischen Charakter behalten. Während der Übergangsfrist (sowohl Bauprodukte auf der Basis von rein nationalen Produktnormen als auch auf der Basis von Europäischen Produktnormen dürfen, in der Regel während einer Dauer von ca. 21 Monaten, nebeneinander in den Verkehr gebracht werden) bleiben die Aussagen von DIN 4102-4 ebenfalls vollständig gültig (bezogen auf die nationalen Produktnormen).
3. Es handelt sich um Bauarten.
   Festlegungen für Bauarten sind Hauptbestandteil von DIN 4102-4. Mit der Ausnahme von Europäischen Normen zu "Bausätzen" ("Kit"-Normen) werden Bauarten europäisch nicht genormt (die Bauproduktenrichtlinie bezieht sich lediglich auf Bauprodukte und nicht auf Bauarten, also dem Zusammenfügen von Bauprodukten zu baulichen Anlagen oder Teilen von baulichen Anlagen).

Dieser Fall c) ist also der kritische und entsprechend genauer zu betrachten.

Bauarten werden z.B. aus unterschiedlichen Bauprodukten wie Bewehrungsstahl und Beton (dieser wiederum aus Zement, Zuschlag usw.) zu Stahlbeton oder aber auch Stahlprofilen zusammen mit Brandschutzmaßnahmen wie Bekleidungen oder Beschichtungen jeweils unter Berücksichtigung von Lagerungsbedingungen und äußeren und inneren Belastungen erstellt. Genau für diese Fälle ist DIN 4102-4 die Grundlage des Brandschutznachweises.

Die Aussagen von DIN 4102-4 sind nicht ohne weiteres direkt auf die neuen europäischen Produkte übertragbar. In vielen Fällen kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die möglichen Änderungen auf Grund der Europäischen Produktnormen in ihren Auswirkungen eher gering sein werden. Allerdings sollten zur Absicherung Vergleichsversuche durchgeführt werden (siehe auch unten).

Bemessungen nach den neuen nationalen Bemessungsnormen im "kalten" Zustand basieren auf Teilsicherheitsbeiwerten in Anlehnung an die Prinzipien der Eurocodes (semi-probabilistischer Ansatz). Dies bedeutet, dass eine unreflektierte Benutzung von DIN 4102-4 bei Bauteilbemessungen, die von der Lastausnutzung abhängig sind, zu fehlerhaften Ergebnissen führen kann. Solange die Kaltbemessung über den Nachweis von zulässigen Spannungen nach alter Denkweise durchgeführt wurde, ist die Anwendung von DIN 4102-4 unproblematisch. Um die Anwendbarkeit von DIN 4102-4 für die Fälle sicherzustellen, bei denen nach den neuen baustoffspezifischen Bemessungsnormen der Nachweis im Kaltzustand erfolgte, sind alternative bzw. zusätzliche Nachweise erforderlich.

Erfolgt die Kaltbemessung dagegen direkt nach Eurocodes, so erfolgt die Bemessung für den Brandfall über die "heißen" Eurocodes. Dies ist ein konsistentes Gesamtpaket.

Auch wenn es für den Anwender von DIN 4102-4 unerfreulich ist, dass in der Zukunft zusätzliche Überlegungen erforderlich sein werden und eine Anwendungsnorm zu berücksichtigen ist, so scheint es hierzu augenblicklich keine vernünftige Alternative zu geben. Dies liegt im Wesentlichen darin begründet, dass die große Zahl der Europäischen Produktnormen über einen längeren Zeitraum veröffentlicht werden. DIN 4102-4 müsste genau genommen während dieser Zeit ständig überarbeitet und entsprechend angepasst werden, was normungstechnisch nicht sinnvoll machbar ist. Weiterhin wären wie oben ausgeführt u. U. prüftechnische Nachweise erforderlich, um sicherzustellen, dass die Europäischen Produktnormen ähnliche Ergebnisse bezüglich der Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen ergeben.

Die einfachste Möglichkeit wäre, die Aussagen zur Feuerwiderstandsfähigkeit von Bauteilen mit Bezug auf nationale Produktnormen undatiert zu belassen und entsprechend bei automatischem Ersatz durch die Europäischen Produktnormen davon auszugehen, dass sich hierdurch keine Änderungen bezüglich der Feuerwiderstandsfähigkeit ergeben. Auf Grund der hiermit verbundenen Ungewissheiten wurde diese Möglichkeit jedoch nicht weiter verfolgt.

Die genaueste Variante wäre zum Beispiel in der Muster-Liste der technischen Baubestimmungen in der Anlage zu DIN 4102-4 eine Liste aller relevanten nationalen Produktnormen, die entweder europäisch als europäische technische Spezifikationen in Erarbeitung sind oder erarbeitet werden sollen, zu datieren. Dies hätte die Konsequenz, dass die entsprechenden Aussagen in DIN 4102-4 bei Ersatz durch die Europäische Produktnormen außer Kraft gesetzt werden. Für diese herausfallenden Aussagen in DIN 4102-4 wären dann im Regelfall allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen bzw. allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse erforderlich, sofern diese nicht rechnerisch über die Eurocodes zu erbringen sind. Diese erforderlichen Nachweise würden dann in der Zukunft neue Aussagen bezüglich der ursprünglichen Aussagen zum Feuerwiderstandsverhalten in DIN 4102-4 ergeben, die es dann erlauben könnten, die Europäischen Produktnormen in diese Liste der relevanten Produktnormen für DIN 4102-4 aufzunehmen. Dieses Verfahren erscheint sehr unhandlich und zeitaufwändig und wurde deshalb so ebenfalls nicht weiter verfolgt.

Nach eingehenden Beratungen wurde vom zuständigen Arbeitsausschuss beschlossen, eine Zwischenlösung dahingehend zu wählen, dass alle relevanten normativen Verweisungen auf die letzten gültigen rein nationalen Normen datiert werden. Wenn die mit diesen Normen in Übereinstimmung stehenden Produkte nicht mehr auf dem Markt erhältlich sind, weil diese nach der Übergangsfrist durch Produkte auf der Basis von neuen europäischen Produktspezifikationen abgelöst werden, fallen entsprechend die Aussagen nach DIN 4102-4 für Bauarten mit diesen Produkten weg. Entsprechend wären dann für diese Bauarten Verwendbarkeitsnachweise nach Bauregelliste erforderlich.

Interessierte Kreis werden jedoch die Möglichkeit haben, im Zuge von Nachweisen feststellen zu lassen, dass auch die Produkte nach einer neuen europäischen Produktspezifikation mit den alten Aussagen von DIN 4102-4:1994-03 in Übereinstimmung stehen. Der für DIN 4102-4 zuständige Arbeitsausschuss wird die Nachweise dann begutachten und bei positiver Aussage den zuständigen Gremien der Obersten Bauaufsichtsbehörden zur Veröffentlichung in der Muster-Liste der technischen Baubestimmungen der Anlage zu DIN 4102-4 empfehlen. In unbestimmten Abständen ist dann vorgesehen, dass die neuen normativen Verweisungen über Änderungen in DIN 4102-4 berücksichtigt werden.

Insbesondere für das Brandverhalten von Baustoffen wurden auf europäischer Ebene eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, die zum Teil die oben genannten Probleme zu DIN 4102-4 relativieren. Für die Klassifizierung zum Brandverhalten von Baustoffen wurde schon im Jahre 1996 eine Liste derjenigen Baustoffe veröffentlicht, die ohne Prüfung als nichtbrennbar (Euroklasse A1) einzustufen sind.

Weiterhin besteht die Möglichkeit für Bauprodukte, eine europäische Klassifizierung zum Brandverhalten über ein Prozedere zu erlangen, das über entsprechende Stellen auf Kommissionsebene durchgeführt wird (CWFT: classification without further testing). Siehe hierzu auch die oben aufgeführten Aussagen zu den Europäischen Produktnormen.

Ziel sollte es sein, europäisch einen entsprechenden "Teil 4" zu erstellen, der zumindest so anwendungsfreundlich ist wie die jetzige DIN 4102-4 (in ihrem ursprünglich angedachten Konzept).

Eine Zuordnung der Feuerwiderstandsklassen und der Baustoffklassen zu den verbalen bauaufsichtlichen Brandschutzanforderungen der Musterbauordnung erfolgt im Übrigen in der Bauregelliste a Teil 1 in den Anlagen 01 bzw. 02.

A.1.3 Ausblick

Es ist vorgesehen, eine konsolidierte Fassung von DIN 4102-4 auf der Basis von DIN 4102-22 in der näheren Zukunft zu veröffentlichen, um eine bessere Anwendbarkeit der Norm sicherzustellen.

Für Nachweise "im Bestand" wird der Anwender dann auf DIN 4102-4:1994-03 zusammen mit dieser Norm zurückgreifen können.

A.2 Brandschutzbemessung nach Eurocode

A.2.1 Veröffentlichte Eurocodes und Nationale Anwendungsdokumente (NAD)

Folgende Eurocodes wurden vom DIN als Vornormen (DIN V ENV) veröffentlicht:

Tabelle A.1 - Veröffentlichte Eurocodes und NAD - Bemessung zum Brandschutz

Mit Ausnahme von Eurocode 9 ("Aluminium") wurden für alle vorgenannten Europäischen Vornormen Nationale Anwendungsdokumente (NAD) zu den in den Vornormen enthaltenen Festlegungen zum Anwendungsbereich der Vornormen, zu den indikativen Werten (sog. "boxed values") und zu weiteren technischen Detailregelungen erstellt. Diese Festlegungen dienen insbesondere zur Sicherstellung des gegenwärtigen deutschen Sicherheitsniveaus.

Die Gleichwertigkeit der Berechnung nach den "heißen Eurocodes" zum gegenwärtigen deutschen Sicherheitsniveau wurde über einen Forschungsbericht darlegt. Aufgrund dessen wurden die baustoffbezogenen Eurocodes zusammen mit der Anlage 3.1/19 in die Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen aufgenommen.

Um den Anwendern einen Überblick zur Bemessung nach Eurocode zu geben, wurde ein Beuth-Kommentar [ 3] mit Erläuterungen und Anwendungen zu den Eurocodes 1 bis 6 veröffentlicht sowie ein Taschenbuch, das die Vornormen zusammen mit den NAD beinhaltet [ 4].

A.2.2 Überführung der Europäischen Vornormen zur Brandschutzbemessung in Europäische Normen

Die oben aufgeführten Vornormen werden augenblicklich von CEN zwecks Überführung in Europäische Normen überarbeitet. Es ist nicht davon auszugehen, dass die Mehrzahl der Europäischen Bemessungsnormen für den Lastfall Brand vor Anfang 2005 veröffentlicht werden.

Auch zu den als Europäische Normen in Vorbereitung befindlichen Eurocodes werden nationale Festlegungen, ähnlich denen in den NAD, in Form von Nationalen Anhängen zu den einzelnen Eurocodes in Zusammenarbeit mit den zuständigen Gremien der Obersten Bauaufsichtsbehörden erstellt werden müssen. Die Vorgabe der Europäischen Kommission war, die Anzahl der national festzulegenden Parameter im Vergleich zu den Vornormen erheblich zu reduzieren, um sicherzustellen, dass die Zahl der Varianten in den einzelnen Mitgliedsländern möglichst gering ist. Dieses Ziel scheint im Wesentlichen erreicht zu sein.

Eine Anwendbarkeit der überarbeiteten Eurocodes ist erst dann gegeben, wenn alle zur Bemessung erforderlichen Teile dieser Europäischen Normen zum einen als DIN-Normen veröffentlicht sind und zum anderen die zugehörigen Nationalen Anhänge in Form von Vornormen vorliegen.

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Tabelle B.1 - Zuordnung von Sortier- und Festigkeitsklassen für Nadelholz - Visuell sortiertes Holz

Tabelle B.2 - Zuordnung von Sortier- und Festigkeitsklassen für Nadelholz - Maschinell sortiertes Holz

Tabelle B.3 - Zuordnung von visuellen Sortier- und Festigkeitsklassen für Laubholz³

Literaturhinweise

[ 1] Mauerwerk Kalender, ab Fassung 1995 ff., Verlag Ernst & Sohn, Berlin

[ 2] Bauregelliste, DIBt, jährlich

[ 3] Hosser, D.: Brandschutz in Europa - Bemessung nach Eurocodes; Erläuterungen und Anwendungen zu den Brandschutzteilen der Eurocodes 1 bis 6, Beuth Verlag (Beuth-Kommentare)

[ 4] Bauen in Europa; Brandschutzbemessung; Eurocode 1 bis 6 und Eurocode 9, 1. Auflage, Beuth Verlag

[ 5] Materialsammlung "Vorbeugender Brandschutz" - Bemessung, Planung, Prüfverfahren und Rechtsvorschriften; Beuth Verlag GmbH, Berlin - Wien - Zürich 2002; ISBN 3-410-15459-0

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1) Siehe 3.6 wegen Anpassung der normativen Verweisungen in DIN 4102-4:1994-03.

ENDE