Technischer Support

Funktionserhalt von elektrischen Leitungsanlagen im Brandfall

1.1		Funktionserhalt
		Auf Grund des § 15 Abs. 1 LBO müssen die elektrischen Leitungsanlagen für bauordnungsrechtlich vorgeschriebene Sicherheitseinrichtungen so beschaffen oder durch Bauteile so abgetrennt sein, dass diese Sicherheitseinrichtungen bei äußerer Brandeinwirkung für eine ausreichende Zeitdauer funktionsfähig bleiben (Funktionserhalt). An die dementsprechenden zugehörigen Verteiler dürfen außer den genannten auch andere betriebsnotwendige Sicherheitseinrichtungen angeschlossen werden.
1.1.1		Der Funktionserhalt der Leitungen ist gewährleistet, wenn die Leitungen
		der DIN 4102 Teil 12, Ausgabe November 1998 (Funktionserhaltsklasse E 90 oder E 30) entsprechen oder auf Rohdecken unterhalb des Fußbodenestrichs mit einer Dicke von mindestens 30 mm oder im Erdreich verlegt werden.
1.1.2		Der Funktionserhalt der Verteiler ist gewährleistet, wenn
		die Verteiler in eigenen, für andere Zwecke nicht genutzten Räumen untergebracht werden, die gegenüber anderen Räumen durch Wände, Decken und Türen mit einer Feuerwiderstandsdauer entsprechend der Dauer des Funktionserhaltes nach Abschnitt 5.2 und - mit Ausnahme der Türen - aus nichtbrennbaren Baustoffen abgetrennt sind, oder die Verteiler mit Bauteilen - einschließlich Türen und Klappen - umgeben werden, die eine Feuerwiderstandsdauer entsprechend der Dauer des Funktionserhaltes nach Abschnitt 5.2 haben und - mit Ausnahme der Türen und Klappen - aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen, oder der Funktionserhalt durch eine Prüfung des Verteilers in Anlehnung an DIN 4102 Teil 12 nachgewiesen ist.
1.2		Dauer des Funktionserhaltes
1.2.1		Die Dauer des Funktionserhaltes der Leitungsanlagen muss mindestens 90 Minuten betragen bei
		Wasserdruckerhöhungsanlagen zur Löschwasserversorgung, maschinellen Rauchabzugsanlagen und Rauchschutz-Druckanlagen für notwendige Treppenräume in Hochhäusern, für innen liegende notwendige Treppenräume in Gebäuden mit mehr als fünf oberirdischen Geschossen, für Versammlungsstätten nach der Muster-Versammlungsstättenverordnung, für Verkaufsstätten nach der Muster-Verkaufsstättenverordnung sowie für andere Sonderbauten, für die dieses im Einzelfall verlangt wird; abweichend hiervon genügt für Leitungsanlagen, die innerhalb der Treppenräume verlegt sind, eine Dauer von 30 Minuten, Feuerwehraufzügen und Bettenaufzügen in Krankenhäusern und anderen baulichen Anlagen mit entsprechender Zweckbestimmung; ausgenommen sind Leitungsanlagen, die sich innerhalb der Fahrschächte oder der Triebwerksräume befinden.
1.2.2		Die Dauer des Funktionserhaltes der Leitungsanlagen muss mindestens 30 Minuten betragen bei
		Sicherheitsbeleuchtungsanlagen; ausgenommen sind Leitungsanlagen einschließlich Verteiler, die der Stromversorgung der Sicherheitsbeleuchtung nur innerhalb eines Brandabschnittes in einem Geschoss oder nur innerhalb eines Treppenraumes dienen; die Grundfläche je Brandabschnitt darf höchstens 1.600 m² betragen, Personenaufzügen mit Brandfallsteuerung; ausgenommen sind Leitungsanlagen, die sich innerhalb der Fahrschächte oder der Triebwerksräume befinden, Brandmeldeanlagen einschließlich der zugehörigen Übertragungsanlagen; ausgenommen sind Leitungsanlagen in Räumen, die durch automatische Brandmelder überwacht werden, sowie Leitungsanlagen in Räumen ohne automatische Brandmelder, wenn bei Kurzschluss oder Leitungsunterbrechung durch Brandeinwirkung in diesen Räumen alle an diese Leitungsanlage angeschlossenen Brandmelder funktionsfähig bleiben, Anlagen zur Alarmierung und Erteilung von Anweisungen an Besucher und Beschäftigte, sofern diese Anlagen im Brandfall wirksam sein müssen; ausgenommen sind Leitungsanlagen einschließlich Verteiler, die der Stromversorgung der Anlagen nur innerhalb eines Brandabschnittes in einem Geschoss oder nur innerhalb eines Treppenraumes dienen; die Grundfläche je Brandabschnitt darf höchstens 1.600 m² betragen, natürlichen Rauchabzugsanlagen (Rauchableitung durch thermischen Auftrieb); ausgenommen sind Anlagen, die bei einer Störung der Stromversorgung selbsttätig öffnen, sowie Leitungsanlagen in Räumen, die durch automatische Brandmelder überwacht werden und das Ansprechen eines Brandmelders durch Rauch bewirkt, dass die Anlage selbsttätig öffnet, maschinellen Rauchabzugsanlagen und Rauchschutz-Druckanlagen in anderen Fällen als nach Abschnitt 5.2.1

Hier einige Beispiele zu Verlegeausführungen:

Falsch: Eine Sammelhalterung darf niemals für senkrechte Leitungsverlegung genutzt werden!

Korrekt: Die geprüften senkrechten und waagrechten Befestigungsabstände sind eingehalten.

Verlegung von Kabeln mit integriertem Funktionserhalt

Der Funktionserhalt elektrischer Anlagen im Brandfall ist ein Thema, das heute nahezu allen größeren Bauprojekten zu finden ist. Hierbei kommt besonders, der Verlegung von Kabel mit Integriertem Funktionserhalt eine große Bedeutung zu. In Deutschland wurde die erste Brandprüfung von Kabel mit integriertem Funktionserhalt bereits 1987 durchgeführt. Dies geschah zu einem Zeitpunkt, als die entsprechende Prüfnorm DIN 4102 Teil 12 noch gar nicht fertig gestellt war. Von Anfang an stand allerdings fest, dass der Funktionserhalt sich immer nur auf eine komplette Kabelanlage, bestehend aus den Kabeln und den Verlegesystemen bezieht. Daher wurde diese erste Prüfung bereits in Zusammenarbeit mit OBO Bettermann als Hersteller von Verlegesystemen für Kabel durchgeführt. Fehlende Erfahrungen bezüglich des Verhaltens von Verlegebauteilen im Brandfall waren der Grund dafür, dass das bei diesem ersten Brandversuch verwendete Verlegesystem nichts mit den heute bekannten Verlegemöglichkeiten zu tun hatte.

Prüfnorm zum Funktionserhalt Mit dem Erscheinen der Prüfnorm DIN 4102 Teil 12 zum Funktionserhalt im Jahre 1991 gab es in Deutschland erstmals eine Grundlage für die Prüfung von Kabel mit integriertem Funktionserhalt. Der Grundgedanke der Norm war es, dass jeder Kabelhersteller seine Kabel mit jedem Verlegesystem der einzelnen Anbieter gemeinsam prüfen musste. Dies führte dazu, dass innerhalb weniger Jahre bereits einige hundert Prüfungen zum Funktionserhalt durchgeführt worden sind. Die Erfahrungen aus diesen Prüfungen ließen aber schnell erkennen, dass unter Berücksichtigung bestimmter Konstruktionsdetails der Verlegesysteme der einzelnen Hersteller eine Vergleichbarkeit der Prüfresultate möglich war. Daraufhin wurde die Prüfnorm DIN 4102 Teil 12 hinsichtlich einer Übertragbarkeit von Prüfresultaten bei der Prüfung von Kabeln mit integriertem Funktionserhalt überarbeitet. Diese geänderte Fassung der DIN 4102 Teil 12 ist seit 1998 als gültige Norm veröffentlicht. Grundlage der Übertragbarkeit von Prüfresultaten ist die Definition von so genannten "Standardverlegesystemen" in der Norm. Diese Definitionen enthalten Angaben zu den jeweiligen Systemgrenzen und zum prinzipiellen Aufbau der Systeme.

Verlegung der Kabel auf Kabelleitern

Erfolgt der Nachweis auf Funktionserhalt eines entsprechenden Kabels in Verbindung mit solch einem definierten System eines Herstellers, gilt das Prüfresultat auch für das entsprechende Standardverlegesystem von anderen Herstellern. Wird der Nachweis aber mit Verlegesystemen erbracht, die nicht dem Standard entsprechen, ist eine Übertragbarkeit der erzielten Prüfresultate dagegen nicht möglich.

Definierte Kabel-Standardverlegesysteme...

Welche Verlegemöglichkeiten von Kabel mit integriertem Funktionserhalt gibt es in der Zwischenzeit? In der DIN 4102 Teil 12 vom November 1998 sind insgesamt drei verschiedene Kabel- Standardverlegesysteme definiert. Diese sind:

• Verlegung auf Kabelleitern,

• Verlegung auf Kabelrinnen,

• Einzelverlegung der Kabel unter der Decke.

Die letztgenannte Verlegeart wird nochmals unterteilt in die zwei Varianten:

• Einzelverlegung an der Decke mit Bügelschellen und Langwannen,

• Einzelverlegung an der Decke mit Einzelschellen.

Zu den in der DIN 4102 Teil 12 enthaltenen Definitionen der Standardverlegesysteme gehören für die Verlegung der Kabel auf Kabelleitern und Kabelrinnen die maximale Stützweite, die maximale Kabellast und auch die zulässige größte Breite der Leiter/ Rinne. Bei der Einzelverlegung der Kabel ist der Befestigungsabstand der Profilschienen oder der Schellen vorgegeben.

... mit einer Vielzahl an Montagevarianten

In der Zwischenzeit gibt es zu den einzelnen Standardverlegesystemen eine Vielzahl von verschiedenen Montagevarianten. Die Kabelleiter und auch die Kabelrinne kann mit einem Abhängesystem unter der Decke installiert werden. Eine Wandmontage mit Gewindestangensicherung zur Decke oder schräg zur Wand ist auch zulässig. Bei den Schellenverlegungen ist eine gemeinsame Installation von bis zu drei Kabeln (Durchmesser des Einzelkabels maximal 25 mm) erlaubt. Dies bedarf keiner zusätzlichen Prüfung. Abgeleitet aus der Einzelschellenverlegung ist gemäß der DIN 4102 Teil 12 auch eine senkrechte Verlegung der Funktionserhaltskabel möglich. Hierzu können die Einzelschellen direkt an der Wand montiert werden. Die Verwendung von entsprechenden vormontierten Steigetrassen ist ebenfalls in der Zwischenzeit möglich. Zusätzlich zu den Standardverlegesystemen gibt es eine Vielzahl weiterer Verlegevarianten. Für diese ist eine Übertragung von Prüfresultaten nicht möglich. Bei den Verlegevarianten mit Kabelleitern und -rinnen liegen Nachweise für Stützweiten von bis zu 1,5 m und Breiten von bis zu 500 mm vor. Hierzu muß aber die Frage gestellt werden, welchen Sinn diese vom Markt geforderten Breiten überhaupt haben. Bedingt durch die begrenzte Kabellast von maximal 20 kg/m machen 500 mm breite Rinnen und Leitern keine Sinn, da die vorhandene Breite nicht komplett genutzt werden kann. Zur Sammelverlegung der Funktionserhaltskabel gibt es spezielle Sammelhalterungen. In diese können je noch Typ und Dimension eine größere Anzahl Kabel gemeinsam installiert werden. Der Nachweis für den Funktionserhalt einer Kabelanlage erfolgt mit der Vorlage eines so genannten "Allgemeinen Bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses". In diesem Zeugnis ist genau dokumentiert, für welche Kabel mit welchen Verlegevarianten der Funktionserhalt nachgewiesen worden ist. Die verschiedenen Verlegevarianten sind in Form von Texten und Zeichnungen beschrieben. Gilt der Funktionserhalt der Kabel zusammen mit den Standardverlegesystemen der DIN 4102 Teil 12 wird auf entsprechende gutachtliche Stellungnahmen der Systemhersteller verwiesen.

Nicht Bestandteil dieser Prüfzeugnisse ist die Verwendung geeigneter Befestigungsmaterialien. Relativ schnell nach dem Vorliegen erster Prüfresultate für den Funktionserhalt gab es die ersten brandschutztechnisch geprüften Dübel. Diese waren aber alle nur für die Befestigung der Verlegebauteile an Betondecken und -wänden zugelassen. Es dauerte eine ganze Weile, bis es auch brandschutztechnisch geprüfte Dübel zur Montage der Verlegesysteme an Wänden aus Mauerwerk gab. Speziell hierzu muss allerdings vor Montagebeginn überprüft werden, ob für die jeweilige Art des Mauerwerks auch tatsächlich ein Prüfnachweis vorliegt. Von der ersten Prüfung zum Funktionserhalt im Jahre 1987 bis heute haben sich die Anforderungen hinsichtlich der Prüfungen gemäß der DIN 4102 Teil 12 nur unwesentlich verändert. Entscheidende Ergänzungen haben sich hinsichtlich der Übertragbarkeit der Prüfresultate ergeben. Unverändert ist aber die Temperaturbeanspruchung von etwa 1000 °C an die Kabel mit integriertem Funktionserhalt und die entsprechenden Verlegesysteme. Trotz dieser enormen Temperaturen und den daraus resultierenden Verformungen der Verlegsysteme, stehen heute eine Vielzahl von verschiedenen Montagevarianten für Kabelanlagen mit Funktionserhalt zur Verfügung.
		Verformungen der Verlegsysteme aufgrund hoher Temperaturen