Einer der wichtigsten Faktoren, den es beim Stahlbrandschutz mit Brandschutzbeschichtungen zu berücksichtigen gilt, ist die Größe und Massivität des Stahls. Auf der Grundlage des eingesetzten Stahlprofiltyps und der laut gesetzlichen Vorgaben und Brandschutzkonzept vorgegebenen Feuerwiderstandsklasse  (15; 30; 60; 90; 120; 150 und 180 Minuten, allgemeinhin als R15, R30, usw. bezeichnet) wird je nach zu schützendem Element im Gebäude (Träger, Stützen, Winkel, Zugglieder, Hohlprofilträger, betonverfüllte Hohlprofilträger, usw.) die notwendige Schichtdicke ermittelt.

Das Verhalten der Temperatur während eines Brandes wird mit der Einheits-Temperaturzeitkurve simuliert (vgl. DIN 4102-2) und zeigt einen signifikanten Temperaturanstieg in den ersten Minuten nach Brandeinwirkung.

Stahl verliert bei Temperaturen über 400°C schnell seine Stabilität. Die urspüngliche Tragfähigkeit des Stahls ist zwischen 500 und 600°C fast halbiert und kann dazu führen, dass ein Gebäude in sich zusammenbricht.

Demzufolge würde eine Stahlkonstruktion, die kalkulatorisch zu 100% ausgelastet wäre, im Brandfall unmittelbar zusammenbrechen, da die Konstruktion der Überbelastung nicht mehr standhalten könnte. Aus diesem Grund ist es bei der Konzipierung von Gebäuden notwendig, einen Sicherheitsfaktor mit einzukalkulieren. Der Umfang des Sicherheitsfaktors hängt beispielsweise von der geplanten Nutzung, Belegung, Größe, Ort oder Konstruktionsart des Gebäudes ab.

Um die Leistungsfähigkeit von Brandschutzbeschichtungen angemessen zertifizieren zu können, muss die Leistung der Produkte durch Brandtests entsprechend der relevanten Anforderungen und zugrundeliegenden Prüfnormen nachgewiesen werden:

• Brandtest zur Ermittlung des thermischen Wirkungsgrads des Produkts. Bei diesem Test wird die Feuerwiderstandfähigkeit des zu prüfenden Produkts auf verschiedenen zu schützenden Stahlbauteilen bewertet.
• Widerstandsfähigkeit gegen Umweltbelastung. Das Beschichtungssystem muss über einen bestimmten und definierten Belastungszyklus hinweg getestet werden, der auf der Endanwendung basiert. Nach erfolgreichem Test wird für das System mit Hilfe eines weiteren Brandtests die Leistungsbeständigkeit kontrolliert.
• Produktion und Qualitätssicherung. Kontrollen und Audits werden regelmäßig bei Prozessänderungen, wie sie hinsichtlich einer Rohstoffveränderung oder einer Anpassung der Chargengröße auftreten können, durchgeführt (regelmäßige Tests und Überprüfungen notwendig).

Für sämtliche Stahlbauteile wird eine eigene Referenznorm zu Grunde gelegt: für die der allgemeinen Typologie von standardisierten Stahlbauteilen wie 4-seitig oder 3-seitig beflammte Profil-Stützen, 3-seitig beflammte Profil-Träger sowie runde oder rechteckige Hohlprofile zugehörigen Profiltypen, aber auch für nicht-standardisierte Elemente wie Zugstangen, Stahlträger mit Stegöffnungen, betongefüllte Hohlprofile usw.

Da bei der Wahl der eingesetzen, verschiedenen Stahlbauteile gleichzeitig die Abmessungen und der Stahlanteil (je Laufmeter) stark variieren, sind die Prüfnormen derart gestaltet, dass auf der Grundlage von einer minimalen Anzahl an Prüfkörpern das Verhältnis zwischen Trockenschichtdicke (TSD) und Massivität des Stahls ermittelt werden kann.

Der Umfang der Zulassung korreliert direkt mit den Prüfzeiten und alle Ergebnisse werden statistisch ausgewertet. Es ergeben sich Tabellen, die die spezifischen Produktanforderungen zum Stahlbrandschutz je geprüfter Profilarten auflisten. Diese Tabellen nennen sich "Schichtdickentabellen".

Um die Massivtät des Stahls festzustellen, ist es notwendig eine mathematische Formel anzuwenden, die die Massivität bzw. den U/A-Wert berechnet:

Massivität = Beflammter Umfang (U) / Querschnittsfläche (A)

Für die gleiche Zeitdauer

• Schnelle Erhitzung = Schlanker Stahl = Höhere Trockenschichtdicke (TSD)
• Langsame Erhitzung = Starker Stahl = Niedrigere Trockenschichtdicke (TSD)

Das identische Stahlprofil kann abhängig von dem Grad der Beflammung einen unterschiedlichen U/A-Faktor haben, wenn ein geringerer Teil des Umfangs dem Feuer ausgesetzt ist (Beispiel: Stahlstütze ist in eine Wand eingebaut und nur einseitig beflammt). Wenn die geforderte Feuerwiderstandsdauer und die Massivität bekannt ist, sind alle Daten zur Kalkulation der notwendigen TSD des Stahlprofils vorhanden.

In Europa decken die Zulassungen für Brandschutzbeschichtungen (EN13381-8 und auch BS476) die Anwendung auf Stahlbauteilen im Allgemeinen und damit für offene und geschlossene Stahlprofilstützen und -träger ab. Jedoch hat sich in der Praxis herauskristallisiert, dass immer vermehrter auch andere Bauteile geschützt werden müssen, die zuvor weniger eine Rolle spielten. Hier sind zum Beispiel Stahl-Vollstäbe und betonverfüllte Stahlverbund-Hohlstützen zu nennen.

Für die Zulassung von dieser Art von Bauteilen wird die Massivität nicht auf gleiche Weise betrachtet wie bei strukturellen Stahlbauteilen.

• Stahl-Vollstäbe – Durchmesser (Rundprofil) oder die Materialstärke (rechteckig/quadratisch) entscheidend.
• Betonverfüllte Stahlverbund-Hohlstützen – Wandungsstärke des Hohlprofils ist die Grundlage und im Bezug auf einen Durchmesser oder größer.
• Stahlträger mit Stegöffnungen – sehr komplex – bitte kontaktieren Sie uns und wir bieten Ihnen eine Kalkulation.

In der Vergangenheit wurden Lösungen genutzt, die sich an die bekannten Prozesse und Normen gehalten haben und gleichzeitg auf einer begrenzten Anzahl von Versuchsergebnissen basierten. Diese Lösungen wurden einseitig im Brandschutzbeschichtungs-Markt eingeführt und werden immernoch verwendet. Studien haben gezeigt, dass diese Methoden nicht angemessen sind und dazu führen können, dass die Stahlkonstruktion nicht ausreichend geschützt ist.

Mitterlweile wurden leistungsorientierte Zulassungen auf Grundlage tatsächlicher Brandtests individueller Produkte auf den verschiedenen Bauteilen entwickelt. Die EN13381 wurde erweitert und beinhaltet nun Teilbereiche, die speziell mit der Prüfung und Leistungsbewertung von Brandschutzbeschichtungen auf Stahl-Zugstäben und betonverfüllten Stahlverbund-Hohlstützen beruhen (EN13381-10 respektive EN13381-6). Und das, weil bekanntermaßen das Heranziehen von EN13381-8 nicht angemessen ist. Daher sind für den Einsatz von Brandschutzbeschichtungen auf diesen Bauteilen spezielle Schichtdickentabellen zu verwenden.

Nullifire investiert enorm in das Thema Nachweisführung und Zulassungen, um ein höchstmögliches Leistungs- und Schutzlevel für Bauvorhaben sicherzustellen, bei denen Nullifire Brandschutzbeschichtungen im Einsatz sind.

Unsere Systeme Nullifire SC600, SC800 und SC900 sind gemäß EN13381-6, -8 -9 und -10 geprüft, sodass Gebäude ordnungsgemäß geschützt sind, unabhängig davon, welche Stahlprofile und -typen eingesetzt werden.

Unsere Produkte werden in Europa hergestellt und sind mit den technischen und bauordnungsrechtlichen Vorgaben konform. Unsere Produkte sind in Zusammenarbeit mit namhaften Prüfinstituten nach den höchsten Prüfstandards und aktuellsten europäischen Normen getestet und zertifiziert. Der Einsatz von Nullifire Systemlösungen garantiert Ihnen neben der Einhaltung der aktuellen Standards auch langfristig Zuverlässigkeit.