
Fallstudie: Neue Möglichkeiten für Brandschutz im Holzbau am Beispiel des Berliner Projektes "Walden 48"

Bauen mit Holz ist ein Megatrend – immer mehr Gebäude und sogar Hochhäuser werden aus Holz errichtet. Doch mit der Höhe der Gebäude steigen auch die Anforderungen an die raumbegrenzenden Bauteile bis feuerbeständig (F90).
Durch die gehobenen Ansprüche der Nutzer und dem heute üblichen Sicherheitsstandard, stellt der vorbeugende Brandschutz immer wieder eine Herausforderung für die Planung der Technischen Gebäudeausrüstung dar. Da Holz ein brennbarer Baustoff ist, stellt sich die Frage, ob Abschottungssysteme mit Anwendbarkeitsnachweisen in Massivbauteilen oder leichten Trennwänden konform zu den baurechtlichen Anforderungen eingebaut werden können. Im Folgenden wird anhand von Praxisbeispielen dargestellt, wie mögliche Lösungen für die Abschottung von Leitungsanlagen bei Bauteilen in Holzbauweise ausgeführt werden können. Darüber hinaus werden die Möglichkeiten zum Erfüllen der baurechtlichen Anforderungen in Bezug auf die geforderten Anwendbarkeitsnachweise für Abschottungssysteme aufgezeigt.
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Baurechtliche Anforderungen
Durch die Novellierung der Landesbauordnung (LBO) ist es bereits heute möglich, Gebäude mit Anforderungen an den Raumabschluss bis feuerbeständig (F90) in einigen Bundesländern materiell legal zu errichten. Der aktuelle Entwurf der Musterbauordnung 2002 vom 27.09.2019 sieht jetzt eine entscheidende Änderung für den Einzug des Holzbaus in die Gebäudeklassen 4 und 5 vor. Die Ergänzungen von §26 und §28 zielen auf die bauordnungsrechtliche Erweiterung des Baustoffes Holz in feuerbeständige oder hochfeuerhemmende Bauteile. „Abweichend von Abs. 2 Satz 3 sind andere Bauteile, die feuerbeständig oder hochfeuerhemmend sein müssen, aus brennbaren Baustoffen zulässig, sofern sie den Technischen Baubestimmungen nach § 85a entsprechen.“ (Musterbauordnung 2002, 27.09.2019-letzte Änderung).
Derzeit gibt es für den Untergrund Holz nur wenige Anwendbarkeitsnachweise. Daher sind in besonderen Bauvorhaben spezifische Schritte notwendig, um die brandschutztechnische Planung der technischen Gebäudeausrüstung auf Basis baurechtlich geregelter Anwendbarkeitsnachweise durchzuführen. Eine Übersicht der Gebäudeklassen mit den baurechtlichen Anforderungen an die raumbegrenzenden Bauteile kann der nachfolgenden Abbildung 1 entnommen werden.
Abbildung 1: Auszug aus der MBO: Anforderungen an Leitungsdurchführungen
Besondere Herausforderung in der Planung
In der Planungsphase gilt es die besondere Herausforderung im Holzbau bei der technischen Gebäudeausrüstung bereits frühzeitig durch den beauftragten Architekten zu erkennen. Insbesondere stellen die nicht vorhandenen Anwendbarkeitsnachweise bei Installationsöffnungen in Decken und Wänden mit Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauer die beteiligten Planer vor Herausforderungen.
Am Beispiel des Berliner Holzbauprojektes „Walden 48“, zeigte sich, dass durch eine frühzeitige Einbindung von Brandschutzsachverständigen, TGA-Planern und Hilti über den Architekten, die speziellen Problemstellen identifiziert und behoben werden konnten.
Im Verlauf der Planung wurde folgendes berücksichtigt:
- Erstellung von Detailplänen für Wand und Deckenöffnungen unter Einbeziehung der geplanten Medien sowie deren genauen Position in der Öffnung.
- Einforderung von Prüfnachweisen für die Anwendung in Holzbauteilen. Diese sollen auf Basis von Brandprüfungen nach eingeführter Prüfnorm vorhanden sein.
- Abstimmung der Planung mit dem Brandschutzsachverständiger unter den gegebenen baulichen Möglichkeiten.
- Abgleich der Prüfnachweise mit der geplanten Ausführung.
- Abstimmung des baurechtlichen Verfahrens für die Übereinstimmung im Brandschutz.
Im betrachteten Projekt wurden nach den ersten Abstimmungsgesprächen durch den beauftragten TGA Planer entsprechende detaillierte Plandetails erstellt. Eine beispielhafte Durchführung durch eine Holzmassivwand kann der nachfolgenden Abbildung 2 entnommen werden.
Abbildung 2: Plandetail Durchführung mit konstruktiven Maßnahmen
Im Weiteren wurde eine brandschutztechnische Umsetzbarkeit der geplanten Ausführung mit Hilti besprochen. Die Schwerpunkte lagen hier auf den durch die Planung geforderten Prüfnachweisen, der späteren Umsetzung der geplanten Abschottungen, sowie der Festlegung der für die Ausführung erforderlichen Randbedingungen. Nach der erfolgten Planabstimmung galt es die erzielten Ergebnisse durch einen auf diesem Gebiet erfahrenen Brandschutzsachverständigen, mit den prüfenden und abnehmenden Instanzen zu besprechen. Zudem wurde für die Übereinstimmung im konkreten Projekt geklärt, ob vorhabenbezogene Bauartgenehmigungen (vBG) zu beantragen waren.
Experimentelle Untersuchungen zur Bewertung von Brandabschottungen in Holzbauteilen
Das noch relativ junge Gebiet der Abschottungen in Holzbauteilen unterliegt einem ständig wachsenden Weiterentwicklungs- und Prüfzyklus. Beispielsweise wurden weitere Normbrandprüfungen in Massivholzwänden und -decken durchgeführt, mit dem Ziel, die Verwendung von Abschottungen in Massivholz, ohne die sonst übliche Laibung aus nichtbrennbaren Bauplatten im Normbrandversuch zu testen. Die Ergebnisse haben hier beispielsweise gezeigt, dass flexible Brandschutzsysteme, die ihr Volumen im Brandfall stark vergrößern, über eine Prüfdauer von z.T. über 90 Minuten (F90) klassifiziert werden können.
Abbildung 3: Normbrandversuch Holzmassivwand F90
Durch die Versuchsreihe konnte den geprüften Abschottungssystemen ein, unter entsprechenden konstruktiven Randbedingungen, nahezu äquivalentes Verhalten zu den im Anwendbarkeitsnachweis geregelten Bauteilen attestiert werden. So kann unter gewissen Rahmenbedingungen beispielsweise die 100mm breite umlaufende Laibung auf der Wandfläche entfallen, was zu einer erheblichen Reduzierung der Kosten sowie des Platzbedarfes beiträgt. Dies bedeutet, dass es für Tragkonstruktionen aus Holz nach EN 1366, keine allgemeine Regel für den direkten Anwendungsbereich der Prüfergebnisse gibt.
Eine Übertragung der Prüfergebnisse aus dem speziell geprüften Bauteil auf andere, sich produktionsbedingt leicht unterscheidende Bauteile, ist nach aktuellem Stand der Technik, durch Hilti sowie der Unterstützung von Prüfinstituten mit entsprechender Prüferfahrung möglich. Was im Massiv- oder Trockenbau schon als allgemein anerkannte Regel der Technik gilt, kann somit in absehbarer Zeit auch für Tragkonstruktionen aus Holz gelten, was einen weiteren, wesentlichen Schritt für den Brandschutz im Holzbau bedeutet.
Gegenüberstellung Abschottung durch Ausbetonieren vs. moderner Brandschutzsysteme
Konventionell werden Installationsöffnungen in den Massivholzteilen häufig ausbetoniert. Vorteile durch die Verwendung moderner Brandschutzsystemen gegenüber dieser konventionellen Methode liegen jedoch auf der Hand. Sie bieten einen größeren Zulassungsumfang und lassen sich wesentlich einfacher und schneller einbauen. Zum Vergleich sind in der nachfolgenden Abbildung 4 die unterschiedlichen Bauweisen gegenübergestellt.
Abbildung 4: Gegenüberstellung Brandschutzsysteme
Fertige Ausführungen am Beispiel des Berliner Holzbauprojektes „Walden 48“ sehen dann beispielhaft wie folgt aus.
Abbildung 5: Fertige Brandabschottungen im Projekt „Walden 48“
Baurechtliche Einordnung
Derzeit sind noch sehr wenige Anwendbarkeitsnachweise (aBG) im Sinne der Bauordnung nach §16a der MBO verfügbar. Wie zuvor beschrieben, wurden mit der aktuell angestrebten Novellierung der Musterbauordnung (MBO) jedoch neue Möglichkeiten geschaffen.
Im beispielhaft aufgezeigten Projekt „Walden 48“ wurde gezielt und frühzeitig die Planung unter Berücksichtigung der konstruktiven Randbedingungen für den Holzbau erstellt. Gegründet wurde diese auf aktuellen Ergebnissen aus Normbrandversuchen, wodurch entsprechende Prüf- und Klassifizierungsberichte vorlagen. Unter dem Motto „was geprüft werden kann wird auch geprüft“, wurde die finale Planung mit einem auf diesem Gebiet erfahrenen Brandschutzsachverständigen abgestimmt, welcher dann wiederum die beabsichtigte Ausführung mit den entsprechenden Prüf- und Genehmigungsinstanzen besprochen hat. Dabei kam zu Gute, dass es sich um Planungen nach aktuellem Stand der Technik handelt, wodurch die bauaufsichtliche Akzeptanz in der Regel größer als bei Planungen auf Gutachtenbasis ist. Die verschiedenen Stufen der Entwicklung von neuen Brandschutzlösungen bis zur „allgemein anerkannten Regel der Technik“ veranschaulicht die nachfolgende Abbildung 6.
Abbildung 6: Übersicht Stand der Technik
Wichtig für alle Beteiligten ist eine Planung und Ausführung nach „Stand der Technik“, sofern dies bereits bei relativ neuen Bauweisen möglich ist. Nach erfolgter Ausführung konnte der Errichter eine nicht wesentliche Abweichung nach §16a der MBO erklären. Diese erfolgte auf Basis der aktuell gültigen Anwendbarkeitsnachweise der eingesetzten Brandschutzprodukte. Die vorgenannten konstruktiven Randbedingungen wurden eingehalten, sodass hier zum einen die baurechtlichen Anforderungen erfüllt werden konnten, sowie zum anderen der reibungslose und schnelle Ablauf von der Planung bis hin zur Abnahme realisiert wurde.
Schlussfolgerung
Für eine erfolgreiche Umsetzung von Brandabschottungen in Ihrem Holzbauprojekt gilt es die Abstimmungen frühzeitig in den Planungsprozess zu integrieren. Die Planungssicherheit für den Bauherren kann dabei durch Planung, Ausführung und Abnahme nach „Stand der Technik“ deutlich erhöht werden. Moderne, geprüfte Abschottungssysteme bieten einfachere und zuverlässigere Lösungen und sind zudem über zahlreiche Prüfnachweise für Abschottungen in Holzmassiv- und Holzrahmenbau nach Norm geprüft.
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