Industriebauten vor Flammen schützen

Da Industriebauten als Sonderbauten im Sinne des § 51 Abs. 1 der Musterbauordnung (MBO) in aller Regel nicht ohne Abweichungen von den sonst geltenden Vorschriften errichtet werden können, ist es das Ziel der Muster-Industriebau-Richtlinie (MIndBauRL), die Mindestanforderungen an den baulichen Brandschutz dieser Bauten zu regeln. Hierbei geht es vor allem um die Größe der Brandabschnitte bzw. Brandbekämpfungsabschnitte, die Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile und die Brennbarkeit der Baustoffe sowie die Anordnung, Lage und Länge der Rettungswege. Industriebauten, die den Anforderungen der Richtlinie entsprechen, erfüllen die Schutzziele des § 14 der Musterbauordnung (MBO).

Anwendungsbereich der Muster-Industriebau-Richtlinie

Gemäß Abschnitt 3.1 gilt die Muster-Industriebau-Richtlinie für Gebäude oder Gebäudeteile im Bereich der Industrie und des Gewerbes, die der Produktion oder Lagerung von Produkten oder Gütern dienen. Sie gilt für Industriebauten nach Abschnitt 3.1, sofern diese keine Aufenthaltsräume in einer Höhe von mehr als 22 m haben oder Aufenthaltsräume in einer Höhe von mehr als 22 m haben, welche nur vorübergehend zu Wartungs- und Kontrollzwecken begangen werden. Für diese Industriebauten ist die Muster-Hochhaus-Richtlinie nicht anzuwenden. Die Richtlinie gilt nicht für Reinraumgebäude. Für Industriebauten mit geringeren Brandgefahren, wie

• Industriebauten, die überwiegend offen sind, wie überdachte Freianlagen oder Freilager, oder die aufgrund ihres Verhaltens im Brandfall diesen gleichgestellt werden können,
• Industriebauten, die lediglich der Aufstellung technischer Anlagen dienen und die nur vorübergehend zu Wartungs- und Kontrollzwecken begangen werden (Einhausungen, z. B. aus Gründen des Witterungs- oder Immissionsschutzes),

können Erleichterungen gestattet werden, wenn die bauordnungsrechtlichen Schutzziele erfüllt sind. Weitergehende Anforderungen können gestellt werden z. B. für Regallager mit brennbarem Lagergut und einer Oberkante Lagerguthöhe von mehr als 9,0 m.

Info: Zur Sicherstellung der Schutzziele des Brandschutzes ist bei Sonderbauten grundsätzlich die Erstellung eines spezifischen Brandschutzkonzeptes erforderlich.

Brandabschnitt / Brandabschnittsfläche

Ein Brandabschnitt ist der Bereich eines Gebäudes, der gegenüber anderen Gebäudeteilen oder anderen Gebäuden durch brandschutztechnische Maßnahmen, wie beispielsweise Brandwände mit Brandschutztüren, begrenzt ist, um eine Brandweiterleitung für einen definierten Zeitraum sicher zu verhindern. Die Brandabschnittsfläche umfasst die Grundfläche eines Brandabschnitts zwischen den aufgehenden Umfassungsbauteilen.

Brandbekämpfungsabschnitt / -abschnittsfläche

Ein Brandbekämpfungsabschnitt ist gemäß Abschnitt 3.4 der Muster-Industriebau-Richtlinie ein auf das kritische Brandereignis normativ bemessener, gegenüber anderen Gebäudebereichen brandschutztechnisch abgetrennter Gebäudebereich mit spezifischen Anforderungen an Wände und Decken, die diesen Brandbekämpfungsabschnitt begrenzen. Die Brandbekämpfungsabschnittsfläche wird im Abschnitt 3.6 der Richtlinie wie folgt definiert (Bild 1): „Die Brandbekämpfungsabschnittsfläche ist die Summe der Grundflächen von Geschossen und Ebenen des Brandbekämpfungsabschnitts zwischen den aufgehenden Umfassungsbauteilen.“

Werkfeuerwehr, Brandmelde- und Feuerlöschanlagen

Die Werkfeuerwehr muss nach Landesrecht anerkannt sein. Sie muss jederzeit in spätestens fünf Minuten nach ihrer Alarmierung die Einsatzstelle erreicht haben, von der aus die erste Brandbekämpfung stattfindet.

Bis auf wenige Ausnahmefälle dürfen nur flächendeckende Brandmeldeanlagen mit automatischen Brandmeldern und technischen Maßnahmen zur Vermeidung von Falschalarmen zum Einsatz kommen. In der Regel dürfen nur selbsttätige, für das vorhandene Brandgut geeignete flächendeckende Feuerlöschanlagen berücksichtigt werden.

Sicherheitskategorien

Sicherheitskategorien sind Klassifizierungsstufen für die brandschutztechnische Infrastruktur. Sie ergeben sich aus den Vorkehrungen für die Brandmeldung, der Art der Feuerwehr und der Art einer Feuerlöschanlage (Bild 2).

Brandsicherheitsklassen

Entsprechend ihrer brandschutztechnischen Bedeutung werden an die einzelnen Bauteile unterschiedliche Anforderungen gestellt. Zur Bewertung werden die Bauteile, wie Wände, Decken, Abschlüsse, Kabel- und Rohrdurchführungen, den Brandsicherheitsklassen SKb1 bis SKb3 im Abschnitt 7.2 der Muster-Industriebau-Richtlinie zugeordnet.

Brandlasten und Brandklassifizierung

Der Begriff Brandlast wird immer im Zusammenhang mit dem Brandschutz von Gebäuden verwendet. Unter der Brandlast eines Gegenstandes versteht man die Energie, die bei dessen Verbrennung frei wird und damit bei Schutzmaßnahmen für einen möglichen Gebäudebrand zu berücksichtigen ist. Die Brandlast entsteht durch alle brennbaren Stoffe, die in ein Gebäude eingebracht werden. Sie ist von der Menge und vom Heizwert der Stoffe abhängig.

Die Brandlast wird in kWh/m² angegeben und ist das auf eine bestimmte Grundfläche – zum Beispiel eine Brandabschnittsfläche – bezogene Wärmepotenzial aller vorhandenen brennbaren Stoffe. Eine Liste mit „Brandlasten für verschiedene Nutzungen“ steht zum Beispiel unter www.bauforumstahl.de zur Verfügung.

Hohe Brandlasten entstehen zum Beispiel schon durch eine ungünstige Auswahl von Baustoffen. Deshalb sollte bereits in der Planungsphase des Gebäudes auf eine Reduzierung unnötiger Brandlasten geachtet werden.

Nichtbrennbare Materialien mit der Baustoffklasse A sollten immer bevorzugt werden. In Deutschland ist momentan die Klassifizierung des Brandverhaltens von Baustoffen sowohl nach DIN 4102-1 als auch nach DIN EN 13501-1 möglich. Nur bei Bauprodukten und Bauarten, die der CE-Kennzeichnung unterliegen, ist eine Brandklassifizierung nach der DIN EN 13501-1 zwingend erforderlich (Bild 3).

Nachweisverfahren

Vereinfachtes Nachweisverfahren: Beim vereinfachten Verfahren nach Abschnitt 6 der Muster-Industriebau-Richtlinie wird in Abhängigkeit von der Feuerwiderstandsklasse der tragenden und aussteifenden Bauteile, der Sicherheitskategorie und der Anzahl der oberirdischen Geschosse anhand der Tabelle 2 die zulässige Größe der Brandabschnittsfläche für einen Brandabschnitt festgelegt.

Vollinhaltliches Nachweisverfahren: Das vollinhaltliche Nachweisverfahren wird gemäß Abschnitt 7 der Muster-Industriebau-Richtlinie durchgeführt. Hierbei werden auf der Grundlage des Berechnungsverfahrens nach DIN 18230-1 „Baulicher Brandschutz im Industriebau – Teil 1: Rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer“, Ausgabe September 2010, die zulässige Fläche und die Anforderungen an die Bauteile in Abhängigkeit von den Brandsicherheitsklassen, der brandschutztechnischen Infrastruktur, der Rauchableitung, der Brandlasthöhe und weiteren Faktoren und Komponenten für einen Brandbekämpfungsabschnitt bestimmt.

Ingenieurmethoden: Anstelle des vereinfachten Nachweisverfahrens nach Abschnitt 6 bzw. des vollinhaltlichen Nachweisverfahrens nach Abschnitt 7 können auch Methoden des Brandschutzingenieurwesens eingesetzt werden. Die Grundsätze und Voraussetzungen für die Aufstellung solcher Nachweise sowie die Nachweisführung und Dokumentation sind im Anhang 1 der Muster-Industriebau-Richtlinie geregelt (Bild 4).

Info: Der Ersteller des Brandschutzkonzeptes hat bei der Anwendung der Muster-Industriebau-Richtlinie verschiedene Möglichkeiten des Nachweisverfahrens, wobei die unterschiedlichen Verfahren jedoch nicht miteinander vermischt werden dürfen.

Rettungswege gemäß Muster-Industriebau-Richtlinie

Die Anforderungen an Rettungswege in Industriebauten werden im Abschnitt 5.6 der Richtlinie beschrieben. Zu den Rettungswegen in Industriebauten gehören hauptsächlich folgende Bereiche:

• Hauptgänge in den Produktions- und Lagerräumen,
• Ausgänge aus diesen Räumen,
• die notwendigen Flure,
• die notwendigen Treppen und
• die Ausgänge ins Freie.

Hat der Industriebau eine Grundfläche von mehr als 1600 m², müssen in jedem Geschoss mindestens zwei möglichst entgegengesetzt liegende bauliche Rettungswege vorhanden sein. Jeder Raum mit einer Grundfläche von mehr als 200 m² muss mindestens zwei Ausgänge haben.

Im Regelfall ist die maximale Rettungsweglänge – bei einer lichten Höhe bis zu 5 m – auf 35 m beschränkt. Wenn eine automatische Brandmeldeanlage (Internalarm) oder selbsttätige Feuerlöschanlage und Handauslösung der Alarmierungseinrichtungen vorhanden sind, erhöht sich die maximale Rettungsweglänge – bei einer lichten Raumhöhe bis zu 5 m – auf 50 m. Mit zunehmender lichter Raumhöhe erhöhen sich die maximalen Rettungsweglängen auf maximal 50 m bzw. 70 m (Bild 5 und 6).

Hinweis: Die Entfernungen werden in Luftlinie, jedoch nicht durch Bauteile gemessen, wobei die tatsächliche Lauflänge nicht mehr als das 1,5-Fache der in Luftlinie gemessenen Entfernung betragen darf.

Zu den besonders wichtigen Bereichen bei Industriebauten zählen die Hauptgänge. Von jeder Stelle eines Produktions- oder Lagerraumes soll nach mindestens 15 m Lauflänge ein Hauptgang erreichbar sein. Diese müssen mindestens 2 m breit sein und sollen geradlinig

• zu Ausgängen ins Freie,
• zu notwendigen Treppenräumen,
• zu Außentreppen,
• zu Treppen von Ebenen und Einbauten,
• zu offenen Gängen,
• über begehbare Dächer auf das Grundstück,
• zu anderen Brandabschnitten oder
• zu anderen Brandbekämpfungsabschnitten führen.

Die anderen Brandabschnitte oder Brandbekämpfungsabschnitte müssen Ausgänge unmittelbar ins Freie oder zu notwendigen Treppenräumen mit einem sicheren Ausgang ins Freie haben (Bild 7).

Leitungsanlagen in Rettungswegen

Bei der Verlegung von Leitungsanlagen innerhalb der Rettungswege von Industriebauten muss zunächst geprüft werden, für welche Rettungswege der Abschnitt 3 der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR), Fassung November 2005, anzuwenden ist. Im Abschnitt 3 der MLAR sind die grundlegenden Voraussetzungen für sichere Flucht- und Rettungswege festgelegt. Hiernach dürfen brennbare Leitungen in Flucht- und Rettungswegen nicht frei verlegt werden. In der Regel ist dann eine brandschutztechnische Kapselung durch die Verlegung innerhalb von Unterdecken, Bodenkanälen oder Installationsschächten mit einer Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten (F 30) erforderlich. Nichtbrennbare Leitungen dürfen hingegen in Flucht- und Rettungswegen frei verlegt werden (Bild 8 und 9).

Info: Bei nichtbrennbaren Leitungen wie beispielsweise gusseisernen Abflussrohrsystemen müssen keine Brandlasten berücksichtigt werden. Beim Werkstoff Polyethylen (PE) hingegen entsteht zum Beispiel pro Kilogramm eine Brandlast von 12 kWh.

Brandwände und Trennung von Brandbekämpfungsabschnitten

Im Abschnitt 5.10 der Richtlinie werden die Anforderungen an Brandwände und Wände zur Trennung von Brandbekämpfungsabschnitten beschrieben. Diese sind mindestens 0,5 m über Dach zu führen. Hierüber dürfen keine brennbaren Teile hinweggeführt werden (Bild 10). Im Bereich von Außenwänden ist durch geeignete Maßnahmen eine Brandübertragung auf andere Brandabschnitte bzw. Brandbekämpfungsabschnitte zu verhindern (Bild 11).

Für Leitungsanlagen in Industriebauten gelten die Anforderungen der Leitungsanlagen-Richtlinien der Länder. Die Abschottungen von Leitungsanlagen müssen entsprechend der geforderten Feuerwiderstandsdauer der Bauteile – gemäß dem projektspezifischen Brandschutzkonzept – ausgeführt werden. Nach der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR), Fassung November 2005, sind zum Beispiel Abschottungen von Abwasserleitungen entweder nach den entsprechenden Verwendbarkeitsnachweisen (Abschnitt 4.1) oder nach den Erleichterungen (Abschnitte 4.2 und 4.3) auszuführen (Bild 12).

Dächer

Oftmals tragen Dächer bei Brandfällen in Industrie- und Gewerbebetrieben in erheblichem Maße zur Brandausbreitung bei. Die brandschutztechnischen Anforderungen an Dächer werden im Abschnitt 5.13 der Muster-Industriebau-Richtlinie erläutert.

Betreiberpflichten

Zu den Betreiberpflichten heißt es im Abschnitt 9 der Richtlinie: „Änderungen der brandschutztechnischen Infrastruktur sowie eine Erhöhung der Brandlast erfordern eine Überprüfung des Brandschutzkonzeptes. Ergibt sich daraus eine niedrigere Sicherheitskategorie, eine höhere äquivalente Branddauer oder eine höhere rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer, so liegt eine Nutzungsänderung vor. Solche Nutzungsänderungen bedürfen dann eines Bauantrages und einer Baugenehmigung, wenn sich aus ihnen höhere Anforderungen ergeben. Dies gilt auch bei Änderungen und Ergänzungen des Brandschutzkonzeptes nach Erteilung der Baugenehmigung.“

Das bedeutet für den Betreiber des Industrie- oder Gewerbebetriebes, dass schon beginnend beim Brandschutzkonzept jegliche Erhöhung der Brandlasten eine Überprüfung auf Nutzungsänderung – mit allen sich daraus ergebenden Konsequenzen – erfordert. Zur Betreiberverantwortung gehört generell die kontinuierliche Instandhaltung der brandschutztechnischen Anlagen durch regelmäßige Inspektion und Wartung.

Fazit

Bei Gebäuden der Industrie und des Gewerbes kommt es aufgrund des Umganges mit brennbaren Arbeits- und Gefahrstoffen bei Produktionsprozessen sowie bei der Lagerung von brennbarem Lagergut mit hohen Brandlasten immer wieder zu Brandfällen großen Ausmaßes. Zur Sicherstellung der Schutzziele des Brandschutzes ist bei Industriebauten grundsätzlich die Erstellung eines spezifischen Brandschutzkonzeptes erforderlich. Das Brandschutzkonzept ist die Basis für eine brandschutztechnisch einwandfreie Ausführung des Industriegebäudes einschließlich der Rettungswege und der Leitungsanlagen.

Zur Minimierung der Brandlasten sollten Leitungen innerhalb von Industriebauten vorzugsweise aus nichtbrennbaren Werkstoffen der Brandklasse A bestehen. Nichtbrennbare Leitungen der Baustoffklasse A, zu denen gusseiserne Abflussrohrsysteme gehören, führen zu keiner Brandlast oder Brandweiterleitung und dürfen in Flucht- und Rettungswegen frei verlegt werden. Lesen Sie hierzu auch das SBZ-Interview mit Bernd Ishorst auf der nächsten Seite.

• Muster-Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (Muster-Industriebau-Richtlinie – MIndBauRL), Stand Juli 2014.
• DIN 18230-1 „Baulicher Brandschutz im Industriebau – Teil 1: Rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer“, Ausgabe September 2010.
• Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Leitungsanlagen (MLAR), Fassung 10. Februar 2015 (Redaktionsstand 5. April 2016).
• Kommentar zur Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR), 4. Auflage 2011.
• Veröffentlichung &bdquo;Brandschutz im Industrie- und Gewerbebau&ldquo; unter <a href="https://bauforumstahl.de/" target="_blank">www.bauforumstahl.de</a>