Brandschutzverglasungen – Sicherheitsglas für den Extremfall

Prävention und Brandschutz sind über die Jahrhunderte hinweg eine wichtige Antwort auf die Frage, wie Gebäude wirksam gegen Brandgefahr geschützt werden können.

Neben Brandschutzanstrichen und verschiedenen Löschsystemen spielen Brandschutzfenster eine wichtige Rolle bei der Verhinderung und Eindämmung von Bränden. Die Aufgaben der Brandschutzfenster sind dabei folgende:

• Isolation von offenen Flammen in Bereichen mit brennbarem Material (Labor- und Fertigungsanlagen)
• Bilden von Feuerbarrieren, um das ungehinderte Ausgreifen von Flammen in alle Richtungen zu unterbinden und so gleichzeitig Flucht- und Rettungswege freizuhalten
• Erleichtern von Rettungs- und Löscheinsätzen durch Bildung von feuersicheren Zonen

Feuerhemmende, raumabschliessende Wände bzw. Decken sind durch das Baurecht vorgeschrieben.

Sollen Personen, Baustoffe und Gegenstände vor Strahlungswärme geschützt werden, so sind grundsätzlich F-Verglasungen einzubauen.

F-Verglasungen sind strahlungsundurchlässige Verglasungen, weil Sie alle Anforderungen der raumabschliessenden Bauteile entsprechend DIN 4102-2 erfüllen.

F-Verglasungen weisen folgende Eigenschaften auf:

• Feuerschutz und Schutz vor Rauch
• Schutz vor Wärmestrahlung

Aus diesen Gläsern können F-Verglasungen bestehen:

• Mehrscheibengläser aus Floatglas mit Zwischenschichten aus Natriumsilikat (Wasserglas)
• Scheiben in der Bauart von Mehrscheiben-Isolierverglasungen mit Gelfüllung in den Zwischenräumen zwischen vorgespannten Gläsern, z.B. ESG.

Die DIN 4102-13 besagt, dass G-Verglasungen nicht an Stellen eingebaut werden dürfen, „an denen nach bauaufsichtlichen Vorschriften feuerhemmende oder feuerbeständige Wände gefordert sind“.

G-Verglasungen erfüllen zwar die Anforderungen an den Raumabschluss, verhindern aber keinen Durchgang von Wärmestrahlung. Der Einbau ist deswegen nur dort möglich, wo keine Bedenken hinsichtlich Strahlungswärme bestehen. Ob der Einbau einer G-Verglasung möglich ist, entscheidet nach den Zulassungsbescheiden die zuständige örtliche Bauaufsichtsbehörde.

G-Verglasungen weisen folgende Eigenschaften auf:

• Feuerschutz und Schutz vor Rauch
• Kein Schutz vor Wärmestrahlung

Aus diesen Gläsern können G-Verglasungen bestehen:

• Drahtgussglas und Drahtspiegelglas ab ca. 6 mm Dicke mit weitgehend mittig liegendem, punktgeschweisstem Drahtnetz Profilglas mit Drahteinlage
• vorgespanntes Floatglas
• vorgespanntes Borosilikatglas
• Mehrscheibengläser

Die Entscheidung über die Art und Feuerwiderstandsklasse von Brandschutzverglasungen liegt bei der jeweils zuständigen, örtlichen Bauaufsichtsbehörde.

Feuerschutzverglasungen müssen keinen Festigkeitsprüfungen unterzogen werden. Daher ist stets darauf zu achten, dass Brandschutzfenster im Brandfall keinen mechanischen Beanspruchungen unterliegen.

Brandschutzglas ist nicht gleich Brandschutzglas. Die Gläser können besondere Eigenschaften aufweisen, die über den reinen Brandschutz hinausgehen. Somit können Brandschutzgläser zusätzlich folgendes sein:

• durchwurfhemmend
• durchschusshemmend (Beschussprüfung)

• sprengwirkungshemmend (Explosionsschutz)
• alarmgeschützt (Alarmgläser mit Alarmschleife)
• selbstreinigend
• foliert
• ornamentiert und strukturiert

Der maximale Brandschutz wird, neben der entsprechenden feuerresistenten Verglasung, erst durch brandschutzgerechte Dichtungen, Befestigungsmaterial und Rahmen erreicht.

Ohne diese Zusatzkomponenten kann keine vollständige Brandsperre gewährleistet werden, weshalb zertifizierte Brandschutzsysteme von Qualität nur im Komplettverbund angeboten werden.

Für brandsichere Fenster wird als Rahmenmaterial Aluminium oder Holz verwendet, allerdings kein Kunststoff, da dieser beim Schmelzen giftige Dämpfe freisetzt.

Auf den ersten Blick scheint Holz zwar kein für den Brandschutz geeignetes Material zu sein, dennoch halten Holzfenster im Brandfall den Flammen wesentlich besser stand als Fenster aus Kunststoff, da der Rahmen zunächst verkohlt und so zusätzlichen Widerstand bringt. Da jedoch auch das Abbrandverhalten berücksichtigt werden muss, beschränkt sich diese Eigenschaft auf Harthölzer.

Während Thermoplaste ab 110°C ihre Form verändern, halten Holzfenster sogar Temperaturen über 200°C stand, erzeugen weniger Qualm und bleiben länger stabil. Auch die Scheiben bersten bei Holzfenstern erst wesentlich später, und die Flammen werden nicht so schnell durch eine zusätzliche Sauerstoffzufuhr angefacht.

Holzfenster bieten einen deutlich besseren Brandschutz als Kunststofffenster!

Letzteres gilt auch für die chemische Zusammensetzung von Kunststofffenstern: Die Inhaltsstoffe von Fenstern aus Plastik können brandbeschleunigend wirken. Auf Holz aber bildet sich eine Kohleschicht, die das Feuer zunächst verlangsamt. Ausserdem entstehen bei schmelzendem Kunststoff giftige Dämpfe, die Betroffene und Feuerwehrleute zusätzlich gefährden – auch das ist bei Holzfenstern nicht der Fall.

Hinzu kommt, dass sich die Brandschutzeigenschaften von Holz durch spezielle Anstriche sogar noch verbessern lassen, was bei Fenstern aus anderen Materialien ebenfalls nicht möglich ist. Aus diesem Grund werden übrigens auch immer mehr öffentlich zugängliche Ennsnkonstruktionen aus Holz gebaut.

Bestimmte Holzarten, beispielsweise Eiche, brennen nur schwer und bieten damit mehr Schutz vor Brand. Auch können spezielle Anstriche, Konstruktionsformen und Verarbeitungstechniken die Brandschnelligkeit verringern.

Stahl wird bei hohen Temperaturen unerträglich heiss, Kunststoff setzt giftige Dämpfe frei, aber Hartholz hingegen kann einer Hitze von bis zu 220°C standhalten. Während die Oberfläche verkohlt, wird das darunterliegende Holz geschützt.

Durch spezielle Brandschutzmassnahmen kann Holz noch widerstandsfähiger gemacht werden.

Hölzerne Brandschutzfenster können den Flammen bis zu einer Stunde trotzen ohne ihre Funktion zu verlieren.

Holzfenster mit Brandschutz erhalten in ihrer Bezeichnung ein B, z.B. F60. Das B gibt an, dass der Rahmen brennbar ist. Dies wird in weitere Skalen von leicht bis schwer brennbar unterteilt. Mit A werden zum Beispiel nur bedingt brennbare Stoffe wie Stahl bezeichnet.

Brandschutzfenster dürfen grundsätzlich aufgrund ihrer Funktion eigentlich nicht geöffnet werden. Dennoch gibt es auf dem Markt mittlerweile Brandschutzfenster, die über eine Schliessautomatik verfügen.  Diese Fenster können geöffnet werden, doch der spezielle Automatismus schliesst das Fenster im Brandfall. Preislich gesehen sind letztere im Vergleich zu normalen Brandschutzfenstern deutlich teurer.

Neben festverglasten Brandschutzelementen werden also bewegliche, selbstschliessende Brandschutzfenster angeboten. Dabei wird zwischen einer einfachen mechanischen Ausführung ohne Offenhaltung und einer elektronischen Ausführung mit Offenhaltung (Feststellanlage) unterschieden. Je nach Profilsystem bzw. Verwendbarkeitsnachweis können unterschiedliche Öffnungswinkel, Glasstärken und Sicherheitsmechanismen berücksichtigt werden.

Feuerwiderstandsklasse F

Als Standard bei Brandschutzverglasungen wird die Klasse F bei raumabschliessenden Wänden eingesetzt – somit sind fast alle Aussenfenster davon betroffen. Die Scheiben können aus mehrfachverglastem Floatglas mit Zwischenschichten aus Wasserglas bestehen. Eine andere Variante ist eine Gelfüllung zwischen den Schichten. Dadurch werden die Scheiben zwar undurchsichtig, doch dies verhindert das Eindringen von Feuer, Rauch und Strahlungswärme. Die Oberflächentemperatur der inneren – sprich der vom Feuer abgekehrten Seite – ist somit viel niedriger. Zudem gibt es auch Modelle, die sich automatisch schliessen oder speziellen Schaum enthalten, der sich bei Hitze ausdehnt und die Fugen damit verschliesst.

Feuerwiderstandsklasse G

Dieser Feuerschutz wird nur verwendet, wenn nach bauaufsichtlicher Vorschrift keine Feuerschutzwände gefordert wurden. Das gilt meist für Fenster ab einer gewissen Höhe, in der die Brandgefahr als niedrig eingestuft wird, oder auch bei Lichtöffnungen in Fluren. Diese Fenster bleiben auch während eines Brands durchsichtig. Sie verhindern somit nur die Ausbreitung von Feuer und Rauch, nicht aber die Strahlungswärme. G-Verglasungen können die Temperatur der durchtretenden Wärmestrahlung etwa um die Hälfte reduzieren.