Zentrum für leichte und umweltgerechte Bauten ZELUBA®

Forschungsschwerpunkt

Brandschutz

Um den Brandschutz von Holz, Holzwerkstoffen und hybriden Materiakonstruktionen zu verbessern entwickeln wir industrienah intumeszierende Brandschutzbeschichtungen, glimmgeschützte Holzfaserdämmstoffe und flammgeschützte Verbundwerkstoffe. Neben klein- bis großskaligen Brandversuchen charakterisieren wir die Materialien mittels thermischer Analysemethoden wie dynamische Differenzkalorimetrie, thermogravimetrische und thermomechanische Analyse.

© Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

Am Fraunhofer WKI konzipierter Glimmprüfstand

© Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

Prüfstand zur Bestimmung der Neigung eines Bauprodukts zum kontinuierlichen Schwelen nach DIN EN 16733

© Fraunhofer WKI | Torsten Kolb

Mit einem intumeszierendem Brandschutzlack beschichtete Sperrholzprobekörper nach der Prüfung im Laborbrandversuch

Materialien, die im Bauwesen verwendet werden, müssen bezüglich ihres Brandverhaltens nach DIN 4102-1 oder DIN EN 13501-1 charakterisiert werden. Nach Musterbauordnung von 2002 wird für jedes verwendete Baumaterial eine Baustoffklassifizierung gefordert. So werden Materialien, welche ab Gebäudeklasse 4 (Gebäudehöhe: ≥ 7 m) verwendet werden, als »schwerentflammbar« eingestuft. Im Fachbereich Brandschutz entwickeln wir Lösungen zur Verbesserung dieser Baustoffklassifizierung. Über die letzten Jahre haben wir so intumeszierenden Brandschutzbeschichtungen, sowohl transparente als auch farbige, für Holz und Holzwerkstoffe angefertigt, die wir kontinuierlichen Verbesserungen unterziehen. Beide Beschichtungsvarianten stufen verwendete Holzprobekörper auf Brandschutzklasse B1 (schwer entflammbar) im Brandschacht nach DIN 4102-15 herauf.

Darüber hinaus haben wir in den letzten drei Jahren Grundlagenuntersuchungen zum Glimmen von Holzfaserdämmstoffen durchgeführt, um Glimmprozesse zu charakterisieren. Im Rahmen der Forschungsaktivitäten formulierten wir einen neuer charakteristischen Materialkennwert: die Glimmbeschleunigung. Die erhaltenen Erkenntnisse fließen in die Entwicklung eines Glimmschutzmittels für zukünftige Projekte ein.

Gemeinsam mit dem Fachbereich »Holzwerkstoff- und Naturfaser-Technologien« entwickeln wir flammgeschützte Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (WPC engl.: Wood Plastic Composites) für den Einsatz an Fassaden.

Alle entwickelten Materialien charakterisieren wir mittels Thermoanalyse (dynamische Differenzkalorimetrie, thermogravimetrische und thermomechanische Analyse). Die entstehenden Gase können wir mittels FTIR-Spektroskopie und Massenspektrometrie analysieren. Neben einem selbstentwickelten Laborbrandversuch und Glimmprüfstand besitzt das Fraunhofer WKI mittelskalige Brandprüfeinrichtungen (Brandschacht nach DIN 4102-15 (Prüfung auf Schwerentflammbarkeit), Kleinprüfstand nach DIN 4102-8, Brennkasten nach DIN 50050-1 (Prüfung auf Normalentflammbarkeit) und einen Nichtbrennbarkeitsofen nach DIN 4102). Seit Mitte 2016 verfügen wir in unserem Fachbereich über einen akkreditierten Prüfstand zur Bestimmung der Neigung eines Bauprodukts zum kontinuierlichen Schwelen nach DIN EN 16733.