Brandversuche

Am 12. April 2019 führte die AGS im Zentrum für Brandforschung [Zakład Badań Ogniowych] des Instituts für Bautechnik Vergleichsprüfungen von hinterlüfteten Fassadenbefestigungssystemen durch.

Mit den Prüfungen sollte geprüft werden, wie sich die verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Lösungen unter realen Bedingungen verhalten, im Hinblick auf die im § 225 der Technischen Bedingungen festgelegten Anforderungen, denen Gebäude und ihre Lage entsprechen müssen:

„Elemente der Fassadenverkleidung sind so an die Gebäudestruktur zu befestigen, dass sie im Brandfall nicht in einer kürzeren Zeitspanne abfallen, als sich aus der geforderten Feuerwiderstandsklasse der Außenwand nach § 216 Absatz 1 bzw. der Feuerwiderstandsklasse des Gebäudes, in dem sie befestigt sind, ergibt“.

Die folgenden Produktgruppen wurden getestet:

Passive Konsolen aus Stahl des AGS-Systems zusammen mit einem Stahlgittersystem mit einer innovativen Korrosionsschutzbeschichtung,
nicht wärmegedämmte Aluminiumkonsolen mit Aluminiumgitter,
Passive Aluminiumkonsolen mit Aluminiumgitter (als thermische Trennung der Konsolen wurde Material der Brandverhaltensklasse B-s3, d0 verwendet; Material der Brandverhaltensklasse C-s2, d0 wurde für die Vergleichstests nicht verwendet, da es eine schwächere Lösung im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit im Brandfall darstellt).

Darüber hinaus wurden bei der Gestaltung eines Teils der hinterlüfteten Fassade für die Tests die folgenden Grundsätze berücksichtigt:

Die Produktgruppen in den oben genannten Konfigurationen wurden direkt über dem Testfenster (in dessen Mitte) installiert, so dass sie in der Hälfte der dem Feuer ausgesetzten Fläche in einer Schicht aus Glaswolle-Isolierung mit einer Dichte von etwa 20 kg/m3 und in der anderen Hälfte der Isolierung in Steinwolle mit einer Dichte von 48 kg/m3 angeordnet waren.
Zwischen der Dämmung und der Verkleidung wurde ein korrekter Lüftungsspalt von mindestens 20 mm angenommen. So ragten ein Teil der Konsole sowie der gesamte Querschnitt des Gitters über die Isolierung hinaus. Es ist zu beachten, dass dieser Aspekt in Tests und Prüfberichten immer wieder ausgelassen wird und somit die Halterungs- und Gittersysteme in der Dämmung, z.B. in der hochdichten Dämmung, versteckt werden. Eine solche Anordnung ist nicht mit den späteren tatsächlichen Fassaden des Gebäudes übereinstimmend und hat erhebliche Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit der Befestigungen unter Brandbedingungen.
Es gab keinen zusätzlichen Brandschutz für die Fassade von unten. Wenn bei einer realen Fassadenkonstruktion z. B. Quarzsinterplatten oder Faserzementplatten an der Fassade befestigt werden, öffnet sich der Lüftungsraum in der Fassade sehr schnell und das Feuer dringt ein, was zu einer schnellen Zerstörung der Unterkonstruktion führt.
Die Verkleidung für die gegebenen Produkte (1, 2, 3, 4, 5, 6 gemäß Abbildung 1) waren 20 mm dicke GRC-Betonelemente, die jeweils nur für die gegebene Unterkonstruktionslösung befestigt wurden.

Abb. 1: Schema der geprüften Elemente

Legende:

Nicht wärmegedämmte Aluminium-Konsolen mit Aluminium-Gitterrost in Steinwolle mit einer Dichte von 48 kg/m3.
Passive Aluminiumkonsolen mit Aluminiumgitter in Steinwolle mit einer Dichte von 48 kg/m3.
Passive Stahlkonsolen des AGS-Systems mit Stahlgitter und innovativer Korrosionsschutzbeschichtung aus Steinwolle mit einer Dichte von 48 kg/m3.
Passive AGS-Systemkonsolen aus Stahlgitter mit innovativer Korrosionsschutzbeschichtung aus Glaswolle mit einer Dichte von 20 kg/m3.
Aluminium-Passivkonsolen mit Aluminium-Gitterrost mit einer Dichte von 20 kg/m3
Nicht wärmegedämmte Aluminium-Konsolen mit Aluminium-Gitterrost in 20 kg/m3 Glaswolle.

DER TEST SIMULIERTE DEN AUSTRITT VON FEUER DURCH DAS FENSTER DES GEBÄUDES IN DEN BEREICH DES FENSTERSTURZES.

Verlauf der Tests:

Bereits in der 5. Minute im Set Nr. 5 bröckelte die Auskleidung und der Aluminiumrost war geschmolzen.
In der 6. Minute wurden die Befestigungen der Sets 2 und 5, die auf passiven Aluminiumklammern in Stein und Glaswolle basieren, zerstört.
In der 11. Minute wurde die auf dem Set Nr. 6 basierende Anlage – Konsolen und Aluminiumgitter in Glaswolle – zerstört.
In der 25. Minute wurde Set 1 – Konsolen und Aluminiumgitter in Steinwolle – zerstört.“

Systeme mit Aluminiumkonsolen (passiv und nicht passiv) und mit Aluminiumgitter in Steinwolle wurden bis zur obersten Schicht der Dämmung zerstört.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten wurden im Rahmen derselben Prüfung auch die folgenden Lösungen mit AGS-Befestigungen getestet:

rahmenlose Photovoltaikmodule,
gerahmte Photovoltaikmodule,
3,5 und 5,5 mm Quarzsinter,
Faserzementplatten mit einer Dicke von 10 mm,
Verbundwerkstoff-Verkleidung.

Alle Betonverkleidungen zusammen mit den AGS-Befestigungen behielten ihre Haltbarkeit bis zum Ende des Tests bei.

DIE DURCHGEFÜHRTEN TESTS BESTÄTIGTEN DIE DAUERHAFTIGKEIT UNTER BRANDBEDINGUNGEN UND DIE EINHALTUNG DER ANFORDERUNGEN DES §225 DER TECHNISCHEN BAUBESTIMMUNGEN, DIE WIE FOLGT LAUTEN:

„Damit im Hinblick auf die Anforderungen des §225 der Verordnung des Infrastrukturministers die Lösung mit der Verwendung des Aluminiumgitters gemäß der technischen Beschreibung als sicher angesehen werden kann, sollte die Möglichkeit des Abbrennens eines Fragments des Gitters bis zu einer Höhe von ca. 700 mm über der Fensteröffnung/klasselosen Verglasung im Falle eines 60 Minuten dauernden Brandes mit dem Konstrukteur abgestimmt werden.“

Fotos aus dem Forschungsverlauf: