EuroWire November 2015

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Technischer Artikel
November 2015 58
Diese Kabeltypen werden z. B. für die
Notausgangbeleuchtung, Alarm- und
Warneinrichtungen und ähnliche
Zwecke verwendet. Ziel der Prüfung
ist es zu beweisen, dass sich kein
Kurzschluss ergibt, wenn eine definierte
Brennerflamme am Kabel die erforderliche
Zeit lang arbeitet. Brandwiderstand ist
eher ein Aspekt der Reduzierung der
Einwirkung.
3.3.4 Entrauchung
Die Menge an Rauch und Qualm ist ein
wichtiger Anzeiger. Rauch reduziert
die Sicht flüchtender Menschen und
der Rettungsteams, daher wird die
Durchlässigkeit der Rauchentwicklung
nach IEC 61034 geprüft. Eine große
Menge Emission sowie sehr dichter Qualm
reduzieren die Lichtdurchlässigkeit. Die
Reduzierung der Brandeinwirkungen
ist eindeutig der Zweck der
Entrauchungsparameter.
3.3.5 Abwesenheit von Halogenen
In IEC 60754 werden verschiedene
Prüfmethoden beschrieben: um die
Rauchsäure festzustellen, wird die Menge
der Halogencarbonsäure bestimmt (IEC
60754-1). Die elektrische Leitfähigkeit des
Rauchs gibt die Menge der Säurereste an.
Dies ist gemäß IEC 60754-2 zu prüfen.
Ein weiteres Prüfverfahren in dieser Norm
ist die Giftigkeit von Rauch, durch den
pH-Wert gemessen, der den Säuregehalt
des Rauchs in einer flüssigen Lösung
zeigt. Alle Prüfungen und Parameter,
die beweisen müssen, dass ein Kabel
halogenfrei ist, sind auch Aspekte der
Reduktion der Einwirkung.
3.4 Aspekte des Kabelaufbaus
Im Kabelaufbau beeinflussen viele
Parameter das Kabelbrandverhalten. Die
Auswahl der Stoffe ist von wesentlicher
Bedeutung.
Daher bietet die Tabelle 2 einen Überblick
über einige gängige Compounds für
die Kabelisolierung und -ummantelung
bezogen auf Brandeigenschaften.
Behandelt werden darin Grundstoffe.
Selbstverständlich verbessert sich
kontinuierlich die Compoundtechnik
und durch den Einsatz spezifischer
Additive stehen Materialien der gleichen
Familie zur Verfügung mit weit besserem
Brandverhalten. Dennoch sollte man
realistisch bleiben und bedenken, dass es
niemals das perfekte Material geben wird.
Daher wird durch die Zugabe
mineralischer Flammschutzmittel, das
Material halogenfrei gehalten und die
Flammenausbreitung reduziert.
Dabei werden aber auch die
mechanischen Eigenschaften, wie z. B.
Dehnung und Elastizität, reduziert.
Dabei beeinflussen nicht nur die Stoffe
das Brandverhalten von Kabeln. Sehr
viele spezifische Konstruktionsparameter
sind dabei wichtig. Zum Beispiel sollte
daher die Dichtheit einer Ummantelung
berücksichtigt werden. Ummantelungen,
die den Zwischenraum füllen, bieten
dem Feuer mehr brennbare Stoffe, aber
sie verhindern, dass Luftstrom in die
Zwischenräume gelangt und reduzieren
den Sauerstoff, der der Flamme zur
Verfügung steht. Eine als Rohr extrudierte
Ummantelung weist eine ähnliche
Wirkung wie ein Trichter auf, wenn das
Kabel brennt, insbesondere bei vertikalen
Brandtests.
4 Brandschutz-
strategien
Brandschutz ist nicht nur ein Thema
der Verkabelung. Ein allgemeines
Brandschutzkonzept, bezogen auf
alle Konstruktionselemente eines
Gebäudes, sollte vorhanden sein.
Dieser Bedarf wird in der Europäischen
Bauproduktenverordnung[6] berücksichtigt.
Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Aspekte
des Brandschutzes: Brandvermeidung
und Reduzierung der Brandeinwirkungen.
Wie stimmen sich diese Aspekte mit
den regionalen Unterschieden in
Brandschutzstrategien ab?
4.1 Brandvermeidung
Die verbreitete Brandschutzphilosophie
in Amerika liegt darin, Feuer um
jeden Preis zu vermeiden. Hohe
Summen werden in Forschung und
Untersuchung investiert und die
Ergebnisse sind sehr anspruchsvolle
Vorschriften in Bezug auf Brandverhalten
der Innenverkabelung, was
Selbstentzündung, Flammenausbreitung
und Feuerbeständigkeit betrifft. Um
diese Anforderungen zu erfüllen, gibt
es keinen anderen Weg als Halogene als
Flammschutzmittel in Kabelcompounds
sowie in Baustoffen zu verwenden.
Dieser Ansatz geht die Gefahr von
Körperverletzungen durch Säuredämpfe
ein sowie die dadurch entstehende Gefahr
für Notausgänge, die durch dichten Rauch
nicht mehr sichtbar sind.
4.2 Reduzierung der
Brandeinwirkungen
Es scheint völlig unsinnig, mögliche
Brandeinwirkungen zu reduzieren,
aber nichts zur Feuervermeidung zu
unternehmen. Und es ist tatsächlich so,
weil es so viele und unterschiedliche
Brandeinwirkungen gibt.
Es kann verschiedene sehr spezifische
Situationen geben, in denen ein solches
Szenario sinnvoll ist, aber derartige
ungewöhnliche Anwendungen werden in
diesem Beitrag nicht behandelt. Dennoch
kennen wir keine Vorschrift, die diesen
Ansatz auch nur unterstützt.
Die Reduzierung der Brandeinwirkung
kann nicht selbst eine
Brandschutzstrategie sein, aber es sollte
ein wichtiger Teil einer kombinierten
Strategie sein, wie im Fall der europäischer
Norm.
4.3 Diversitäre Redundanz
Es wird gesagt, dass die Europäer, und
insbesondere die Deutschen, eine
Vorliebe für mehrfache Sicherheit haben.
Wir sind froh, dass es einen zweiten
Schutzinstrument gibt, falls das erste
Schutzinstrument scheitert.
Die kombinierte Sicherheitsstrategie
ist in vielen sicherheitsrelevanten
Technologien bekannt. Demzufolge
ist in Sicherheitsdiskussionen über
Kernkraftwerke die Idee der diversitären
Redundanz ein grundlegender Ansatz.
Das heißt, es muss ein zusätzliches
Sicherheitsverfahren vorhanden sein, das
völlig unabhängig vom ersten ist, falls das
grundlegende Sicherheitsverfahren nicht
funktioniert.
Daraus folgt, dass in Europa der Konsens
besteht, einen Brand so weit wie möglich
zu vermeiden, gleichzeitig aber, falls ein
Brand ausbricht, die Auswirkungen auf
Gesundheit oder Güter niedriger zu halten.
Aus physikalischen Gründen wird eine
bessere Reduzierung der Auswirkungen
durch eine reduzierte Brandvermeidung
erreicht. Dennoch ist im Ganzen das
Risiko entsprechend Gleichung (1) deutlich
geringer. Das ist auch in der Abb. 2
dargestellt.
Material Flammwidrig Raucharm Halogenfrei
PVC X – Nein
Polyolefin – – X Ja
Polyurethan – – X ?
TPE – X ?
FRNC + X Ja
Fluorpolymer + + Nein!
▲ ▲ Tabelle 2 : Typische Eigenschaften des Brandverhaltens von Kabelcompounds