Brandschutzbeschichtungen für Stahlbauteile sind dünnschichtige reaktive Brandschutzsysteme, die im Brandfall bei Temperatureinwirkung chemisch reagieren. Sie schützen konstruktive Stahlbauteile für einen festgelegten Zeitraum vor dem Versagen und sind optisch kaum zu erkennen.

Im Brandfall verlieren ungeschützte Stahlbauteile bei einer Temperatureinwirkung von ca. 500 °C bereits nach 5 bis 10 Minuten die erforderliche Tragfähigkeit. Die konstruktiven Stahlbauteile beginnen sich durch die bei einem Brand entstehende Hitze zu verformen und ein Gebäudeeinsturz ist ohne zusätzliche Maßnahmen vorprogrammiert. Brandschutzbeschichtungen (Brandschutzfarben) haben die Aufgabe, zu verhindern, dass Stahlbauteile die kritische Stahltemperatur von 500°C erreichen, bei der die Streckgrenze des Stahls auf die im Bauteil vorhandene Spannung absinkt.

Reaktive Brandschutzbeschichtungen werden auf Grundlage der DIN EN 13381-8 geprüft und nach DIN EN 13501-2 in den Feuerwiderstandsklassen R15 bis R180 klassifiziert. Der Buchstabe R steht für das französische Wort „Resistance“ und klassifiziert Bauteile mit tragender Funktion ohne Anforderungen an einen Raumabschluss. Die nationale Klassifizierung nach DIN 4102-2 in den Feuerwiderstandsklassen F30, F60 und F90 wird bei Brandschutzbeschichtungen heute nicht mehr angewendet. Gemäß der Leitlinie für Europäische Technische Zulassungen für Brandschutzprodukte ETAG 018-2 und dem EAD-Dokument ist die Verwendbarkeit von Brandschutzbeschichtungssystemen über eine Europäische Technische Bewertung (European Technical Assassment), der sogenannten ETA-Bewertung, nachzuweisen. In Deutschland ist neben der ETA-Bewertung auch eine allgemeine Bauartgenehmigung des DIBt-Berlin erforderlich. Sie regelt in Deutschland die Anwendbarkeit von Brandschutzbeschichtungen als Bauart im Sinne der Landesbauordnung und ist für die Verarbeitung zwingend erforderlich.

Brandschutzbeschichtungen für Stahlbauteile beziehen sich in den Verwendbarkeitsnachweisen wie den europäischen Bewertungsdokumenten (ETA) und den Allgemein bauaufsichtlichen Zulassungen (AbZ) des DIBt-Berlin auf den Profilfaktor (U/A Verhältnis / U/A-Wert) des zu beschichtenden Stahlbauteils. Dieser Wert ist für die brandschutztechnische Beurteilung von Brandschutzbeschichtungen von großer Bedeutung. Der Profilfaktor (Am/V) beschreibt rechnerisch das Verhältnis zwischen dem zu beflammbaren Umfang und dem Querschnittsvolumen des zu beschichtenden Stahlbauteils. Er wird in der Einheit m-1 angegeben und gibt Aufschluss darüber, welche Schichtdicken nach den Tabellen der Zulassungsdokumente unter Berücksichtigung der kritischen Stahltemperatur erforderlich sind. Über die nachfolgend aufgeführte Formel lässt sich der Profilfaktor (U/A Wert) für offene und geschlossene Stahlbauteile rechnerisch ermitteln.

Die Ermittlung mittels Taschenrechner und Profiltabellen ist Ihnen zu umständlich? Dann nutzen Sie doch unser kostenloses Tool für die Ermittlung des Profilfaktors der zu beschichtenden Stahlbauteile mit grafischer Darstellung verschiedener Einbausituationen. Gern teilen wir unsere langjährige Erfahrung bei der Ausführung von reaktiven Brandschutzbeschichtungen, also auch der Ermittlung von U/A Werten, mit Ihnen. Rufen Sie uns an oder schreiben Sie uns eine E-Mail, wenn Sie bei der Ermittlung des Profilfaktors unsere Unterstützung benötigen.

Hier ein Überblick über die geprüften Umgebungsbedingen nach der Leitlinie für Europäische Technische Zulassungen für Brandschutzprodukte ETAG 018-2:

Deckbeschichtungen (Decklacke) schützen den Dämmschichtbildner vor Umwelteinflüssen und bieten durch einkomponentige und zweikomponentige Überzugslacke umfangreiche Möglichkeiten zur farblichen Gestaltung der Stahloberfläche. Unseren Kunden stehen aus den Farbpaletten RAL, NCS und DB eine Vielzahl von Farbtönen zur Auswahl.

Intumeszierende Brandschutzbeschichtungen werden entweder direkt auf der Baustelle auf die bereits montierten Stahlbauteile oder vor der Montage im Werk des Stahlbaubetriebes per Spritz- oder Handapplikation aufgebracht. Beide Verfahrensweisen haben Ihre Vor- und Ihre Nachteile. Werkseitige Brandschutzbeschichtungen werden während des Transports und der Lagerung auf der Baustelle schnell beschädigt. Schraubenköpfe, Anschlüsse und angrenzende Stahlbauteile müssen bei einer nachträglichen Beschichtung auf der Baustelle nachträglich beschichtet werden. Für die Verarbeitung von Werksbeschichtung stehen Epoxid-Systeme oder schnelltrocknende Dämmschichtbildner zur Verfügung. Eine Nacharbeit ist aber auch bei diesen Systemen erforderlich. In der Regel empfehlen wir eine direkte Ausführung der Brandschutzbeschichtung auf der Baustelle. So erhalten die zu beschichtenden Stahlbauteile eine homogene Oberfläche ohne Ausbesserung von Transport- und Montageschäden. Wir empfehlen, die Beschichtung im Rohbauzustand auszuführen, sodass Abdeck- und Abklebearbeiten in einem vertretbaren Verhältnis liegen. In den meisten Fällen kommt es auf den idealen Zeitpunkt der Beschichtung an und nicht immer ist eine Beschichtung vor Ort überhaupt möglich. Es gilt also immer abzuwägen, welche Ausführungsvariante für das Projekt die bessere Wahl ist. Gerne beraten oder unterstützen wir Sie bereits in der Planungsphase.

Dünnschichtige, dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtungssysteme unterscheiden sich bei einer Verarbeitung im Airless-Spritzverfahren optisch nicht wesentlich von einer grundierten und lackierten Stahloberfläche. Die Stahlprofile bleiben nach der Applikation von reaktiven Brandschutzbeschichtungssystemen visuell erhalten und lassen sich auf diese Weise architektonisch in das Gebäudebild einfügen. Für ein optimales Oberflächenbild setzen wir moderne Airless-Spritzgeräte ein, die mittels hydraulisch oder elektrisch betriebenen Kolbenpumpen die einzelnen Komponenten (Grundierung / Dämmschichtbildner / Decklack) mit hohem Druck zerstäuben. Auf diese Weise entsteht als Ergebnis eine wirtschaftliche, qualitativ hochwertige Oberfläche, die sich optisch kaum von „gewöhnlich“ lackierten Stahloberflächen unterscheidet. Durch unsere langjährige Erfahrung bei der Beschichtung von Stahlbauteilen wissen wir, welche Faktoren neben handwerklichen Fähigkeiten auf das Ergebnis einer optisch gelungenen Brandschutzbeschichtung besonderen Einfluss nehmen. Parameter wie Druck, Düsengröße und Temperatur sind u. a. entscheidend für die optische Qualität der reaktiven Brandschutzbeschichtung. Die Überwachung von Oberflächentemperatur, Umgebungstemperatur und der relativen Luftfeuchte erfolgt während unserer Ausführung aus Sicherheitsgründen durch elektronische Taupunktmessgeräte wie das Elcometer 319. Auf diese Weise stellen wir sicher, dass die Stahltemperatur mindestens 3 °C über dem Taupunkt liegt, um die Gefahr von Kondenswasserniederschlag zu vermeiden.

Da wir nicht nur dünnschichtige Brandschutzbeschichtungen zum Schutz vor Zellulosebränden im Hochbau, sondern auch zweikomponentige Epoxid-Brandschutzbeschichtungen zum Schutz vor Kohelnwasserstoffbränden (hydrocarbon fire / Jet fire) für den Einsatz in Chemieanlagen, petrochemischen Anlagen und Raffinerien mit einem Festkörpervolumen von 100 % verarbeiten, verfügen wir über einen Maschinenpark, der für jeden Einsatz den passenden Maschinentyp bietet.

Natürlich gibt es auch bauliche Situationen wie z. B. Server- und Technikräume, die den Einsatz von Airless-Geräten ausschließen und auf eine Verarbeitung mittels Rolle und Pinsel angewiesen sind.
Eine Handapplikation sollte jedoch nur in solchen Fällen angewendet werden, in denen eine maschinelle Beschichtung nicht möglich ist. Reaktive Brandschutzbeschichtungen sind technisch hochentwickelte Beschichtungssysteme, die nach den Zulassungsdokumenten erforderliche Trockenschichtdicken aufweisen müssen. Die Messung der Trockenschichtdicken erfolgt durch elektronische Ultraschallmessgeräte und ist Bestandteil der brandschutztechnischen Dokumentation.

Dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtungssysteme zum Schutz von Stahlbauteilen für Zellulosebränden werden von verschiedenen Herstellern angeboten. Bei der Verarbeitung von reaktiven Brandschutzbeschichtungen verarbeiten wir vorwiegend Produkte der Hersteller Rudolf Hensel, Hempel, Sika, International und Nullifire. Alle aufgeführten Hersteller überzeugen durch qualitativ sehr hochwertige Brandschutzbeschichtungen, die sich maschinell sehr gut verarbeiten lassen. Nachfolgend möchten wir Ihnen die verschiedenen Systeme der bekanntesten Marken vorstellen.

Die Firma Rudolf Hensel mit Sitz in Börnsen bei Hamburg setzt vorwiegend auf die Herstellung von wasserbasierenden Brandschutzbeschichtungen. Hier gab es in der Vergangenheit eine Vielzahl von umfangreichen Systemprüfungen. Alle Systeme sind nach DIN EN 13381-8 geprüft, nach DIN EN 13501-2 zugelassen und verfügen für die Anwendung über Allgemeine Bauartgenehmigung (AbG) des DIBt-Berlin. Aktuell hat die Firma Rudolf Hensel fünf verschiedene Stahlbrandschutzbeschichtungen im Programm:

Hensotherm 421 ist ein Allrounder unter den wasserbasierenden Brandschutzbeschichtungssystemen und verfügt über zusätzliche Bescheinigungen und Umweltdeklarationen wie z. B. LEED v4, DNGB, EPD. Mit dem System Hensotherm 910 KS hat die Firma Rudolf Hensel erstmals eine widerstandsfähige zweikomponentige Epoxid-Brandschutzbeschichtung für werkseitige Beschichtungen in der Innen- und Außenanwendung auf den Markt gebracht.

Die Firma Hempel produziert seit Jahrzehnten dünnschichtige intumeszierende Brandschutzbeschichtungssysteme für den passiven Brandschutz im Bereich von Zellulosebränden. Die Serien Hempacore und Hempafire Pro zeichnen sich durch überwiegend niedrige Trockenfilmdicken aus.

Als zertifizierter und zugelassener Verarbeiter reaktiver Brandschutzsysteme beschichtet unser Unternehmen bundesweit Kappenträger aus Stahl mit Brandschutzbeschichtungen in den Feuerwiderstandsklassen F30, F60 und F90 gem. DIN 4102-2 sowie R30, R60 und R90 nach DIN EN 13381-8 / 13501-2 – direkt auf der Baustelle zu günstigen Preisen.

Stahltreppen sind bei Architekten sehr beliebt. Planung und Ausführung kollidieren jedoch oftmals mit brandschutztechnischen Anforderungen und Vorschriften. So fordert beispielsweise die Musterbauordnung (MBO), dass tragende Teile notwendiger Treppen in Gebäudeklasse 5 feuerhemmend aus nicht brennbaren Baustoffen herzustellen sind. Eine Ausführung als Stahlkonstruktion ist ohne zusätzliche Maßnahmen des passiven Brandschutzes in der Regel nicht möglich. Unter bestimmten Voraussetzungen, z. B. der Einhaltung von U/A Werten und der Berücksichtigung von Grenzwerten bei der Auslastung der zu beschichtenden Stahlprofile, ist die Brandschutzbeschichtung eine mögliche Ausführungsvariante. Durch die Beschichtung der tragenden Stahlbauteile durch intumeszierende Feuerschutzbeschichtungen und der Verwendung geeigneter Trittstufen bleibt die Stahltreppe optisch in Ihrer Architektur erhalten und erfüllt auf elegante Weise die gesetzlich geforderten Anforderungen an den Feuerwiderstand.

Brandschutzbeschichtungen werden von zertifizierten Unternehmen und Personen ausgeführt, die über ausreichend Erfahrung auf dem Gebiet verfügen. In der Vergangenheit wurden die Anforderungen an die Verarbeitung von Brandschutzbeschichtungssystemen in den allgemein bauaufsichtlichen Zulassungen des DIBt-Berlin unter Punkt 4.1 wie folgt geregelt: "Der Dämmschichtbildner darf nur von Fachkräften aufgebracht werden, die mit der Wirkungsweise und der Verarbeitungsweise des reaktiven Brandschutzsystems durch den Hersteller des Dämmschichtbildners in intensiver Schulung vertraut gemacht worden sind. Über die Schulung der Fachkräfte hat der Hersteller Aufzeichnungen anzufertigen und diese der fremdüberwachenden Stelle auf Verlangen vorzulegen.

Mit Änderung der MBO werden Brandschutzbeschichtungen als Bauarten definiert. Dieser Bescheidtyp ersetzt seit 2007 die Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ) für Bauarten und ist auch bei Systemen, die über Europäische Technische Bewertungen geregelt sind, erforderlich. Die Voraussetzungen für die Verarbeitung von reaktiven Brandschutzbeschichtungssystemen sind in den Allgemeinen Bauartgenehmigungen unter Punkt 2.2.1 wie folgt geregelt: "Die Beschichtungsstoffe dürfen nur von Fachkräften aufgebracht werden, die mit der Wirkungsweise und der Verarbeitungsweise der reaktiven Brandschutzbeschichtung auf Stahl durch den Hersteller des Dämmschichtbildners in intensiver Schulung vertraut gemacht worden sind. Über die Schulung der Fachkräfte hat der Hersteller Aufzeichnungen anzufertigen".

Eine Beschichtung von verzinkten Stahlbauteilen ist möglich. Vor dem Aufbringen einer zugelassenen Grundierung ist bei verzinkten Stahlprofilen eine Oberflächenvorbereitung erforderlich. Diese erfolgt entweder durch Sweepstrahlen oder das Aufbringen einer chemischen Beizlösung.

Stahlkonstruktionen, die keiner Feuerwiderstandsklasse angehören und an tragende und aussteifende Bauteile mit einer brandschutztechnischen Anforderung anschließen, müssen gemäß DIN 4102 auf eine festgelegte Länge in Abhängigkeit zum U/A-Faktor des anzuschließenden Stahltragwerkes mitbeschichtet werden. Bei Feuerwiderstandsklassen F30 bis F90 beträgt diese Länge mindestens 30 cm. Die Brandschutzbeschichtung angrenzender nichttragender Stahlbauteile soll eine mögliche Wärmeeinwirkung auf tragende Stahlbauteile verhindern.

Nein. Es dürfen ausschließlich systemgeprüfte, zugelassene Deckbeschichtungen (Decklacke) verwendet werden. Bei nicht Beachtung verliert das komplette System seine Zulassung und der Verarbeiter der dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung ist aus der Gewährleistung raus.

Bei der Ausführung von dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtungen müssen die Angaben in den technischen Datenblättern der entsprechenden Brandschutzbeschichtung eingehalten werden. In den technischen Datenblättern sind Grenzwerte für Lufttemperatur, Oberflächentemperatur, relative Luftfeuchte aufgeführt. Darüber hinaus ist der Taupunkt zu beachten. Lufttemperatur und Oberflächentemperatur müssen mindestens bei +5°C liegen. Darüber hinaus darf die Oberflächentemperatur des Stahlbauteils einen Wert von +35°C nicht überschreiten. Damit während der Applikation kein Kondensat auf der Oberfläche entsteht muss der Taupunkt berücksichtigt werden. Dabei muss die Oberflächentemperatur des Stahlbauteils während der Beschichtung mindestens 3°C über dem Taupunkt liegen. Wie der Taupunkt ermittelt wird und welche Geräte dafür eingesetzt werden, erfahren Sie in unserem Blogbeitrag.