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Zusammensetzung des LUCKYBOND ACM-Kerns und dessen Mechanismus der Feuerbeständigkeit
Mineralgefüllter FR-Kern im Vergleich zum brennbaren PE-Kern: thermische Stabilität und Verhalten bei Flammenausbreitung
Die Verbundplatten aus Aluminium (ACM) verfügen über Schutzschichten und spezielle Kerne, die jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen. Diese Platten besitzen mineralgefüllte feuerhemmende (FR) Kerne mit feuerbeständigen Komponenten wie Aluminiumtrihydrat oder Magnesiumhydroxid. PE-Kerne hingegen beruhen auf dem Schmelzen und Fließen des Kernmaterials, wodurch Feuer kapillar aufsteigen und sich ausbreiten kann. Solche Kerne können gemäß ASTM E84 eine überschüssige Wärmemenge von über 500 kW pro Quadratmeter erzeugen. Im Gegensatz dazu enthalten chemisch hergestellte FR-Kerne das Feuer und tragen nicht zur Ausbreitung bei. Stattdessen nutzen sie endotherme Prozesse, die Wärme absorbieren und feuerhemmenden Wasserdampf freisetzen, wodurch die Temperatur unabhängig vom Wärmegrad unter 300 Grad Celsius gehalten wird. Dadurch werden die tragenden Bauteile des Gebäudes länger geschützt, obwohl PE-Kerne bereits innerhalb von 90 Sekunden versagen. Zudem stützen Daten diese Aussage.
ACM mit FR-Kernen weist im Allgemeinen Brandausbreitungswerte von weniger als 25 auf und erhält daher die Einstufung Klasse A, während PE-Kerne Werte über 200 erreichen und als Klasse C eingestuft werden. Prüfungen gemäß NFPA 285 zeigen, dass sich Feuer auf FR-Kernmaterialien etwa achtmal langsamer ausbreitet als auf PE-Kernmaterialien.
EN 13501-1-Prüfdaten: Quantifizierung des Brandverhaltens von LUCKYBOND-ACM
Gemäß EN 13501-1 erreichen die LUCKYBOND-ACM-Platten aufgrund strenger Prüfungen eine Einstufung der Klasse A2-s1, d0: Sie weisen einen Heizwert von weniger als 3 MJ auf, und bei der SMOGRA-Prüfung liegt ihre optische Dichte unter 50 %. Damit zählen die LUCKYBOND-ACM-Platten zu den Verbundwerkstoffen mit der besten brandschutztechnischen Reaktionsklasse, die derzeit verfügbar ist. Aufgrund dieser Einstufungen finden die LUCKYBOND-ACM-Platten praktische Anwendungen – beispielsweise in Hochhäusern –, wo Sicherheit sowie die Fähigkeit, ein Feuer einzudämmen, um Evakuierungen zu unterstützen und/oder Menschenleben zu retten, optimal genutzt werden können. Zu beachten ist, dass die LUCKYBOND-ACM-Platten während der vertikalen Brandprüfung im Rahmen der SMOGRA-Prüfung weder brennende Tropfen noch fließendes Abtropfen erzeugen und eine maximale CO-Emission von 5 % aufweisen – ein deutlicher Vorteil gegenüber anderen Verbundwerkstoffen, bei denen üblicherweise ein Wärmeverlust von über 35 MJ pro Quadratmeter auftritt. Genau diese Vorteile unterscheiden die LUCKYBOND-ACM-Platten von der Konkurrenz.
Einhaltung der weltweiten Brandschutzstandards für LUCKYBOND-ACM
Klasse A2-s1,d0 erklärt: Ihre Bedeutung für ACM-Fassadenverkleidungen an Hochhäusern
Die EN 13501-1-Klassifizierung A2-s1,d0 ist die höchste Stufe für ACM-Fassadenverkleidungen hinsichtlich Brandschutz und besagt Folgendes:
A2: Nichtbrennbare Materialien mit einer gesamten Wärmefreisetzung ≤ 20 MJ/kg und einer maximalen Wärmefreisetzungsrate ≤ 100 kW/m².
s1: Geringe Rauchentwicklung von < 750 %·min/m² (gemessen durch)
optische Dichte).
d0: Keine brennenden Tropfen in einem 600-Sekunden-Test.
Der Internationale Baukodex (International Building Code, IBC) aus dem Jahr 2021 aktualisierte seine Bauvorschriften, um den Brandschutz im Hinblick auf vertikale Bauteile zu verbessern – insbesondere bei Gebäuden mit einer Höhe von mindestens 18 Metern. Der sogenannte ‚Kamineffekt‘ bewirkt eine rasche Ausbreitung von Bränden an vertikalen Gebäudeaußenflächen. LUCKYBOND-ACM ist mit der Brandklasse A2-s1,d0 klassifiziert und trägt dazu bei, dieses Problem zu mindern. Diese Materialien helfen, die Brandausbreitung zu verhindern, und bieten den Gebäudebenutzern ein höheres Sicherheitsniveau, da sie während und nach Evakuierungen weniger Rauch entwickeln. Die Gefahren von Fassadenbekleidungen, die nicht den geltenden Bauvorschriften entsprechen, sind gut dokumentiert. Eine in der NFPA-Zeitschrift veröffentlichte Studie belegt die extrem schnelle Brandausbreitung infolge der Verwendung nicht zugelassener, brandschutztechnisch ungeeigneter Materialien. NFPA-285-Vollmontageprüfung: Zusammenfassung, Schwachstellen und praktische Fassadenleistung
Die NFPA-285-Prüfung testet die Brandausbreitung über komplette Wandkonstruktionen – nicht über einzelne Paneele – und simuliert Brandszenarien in mehrgeschossigen Gebäuden. Für die Bauarten I–IV ist sie gemäß Abschnitt 1403 der International Building Code (IBC) für brennbare Außenwandverkleidungen vorgeschrieben. Dennoch wird die Realitätsnähe durch die folgenden Einschränkungen beeinflusst.
Auswirkungen der Prüfbedingungen auf ACM-Spezifikationen
Anlagenspezifische Validierung: Das Bestehen/Durchfallen bezieht sich ausschließlich auf das geprüfte System aus Verkleidung, Dämmung und Feuchtesperre.
Abhängigkeit der Komponenten: Änderungen an Dichtstoffen, Befestigungselementen oder Dämmung können die Zertifizierung ungültig machen.
Regionale Unterschiede: Es können zusätzliche lokale Prüfanforderungen neben der NFPA-285 bestehen.
Daher ist die Einhaltung der NFPA-285 projektspezifisch. Für die Integration von LUCKYBOND-ACM sind folgende Voraussetzungen zu erfüllen:
Architekten: systembezogene, zertifizierte Dokumentation
Unternehmer: ausschließliche Installation der spezifizierten Komponenten sowie
Gebäudebehörden: Dokumentation, die nachweist, dass die ausgeführten Konstruktionen den geprüften Anlagen gleichwertig sind.
Auch unter Berücksichtigung der Einschränkungen bleibt die NFPA-285-Norm für brennbare Konstruktionen weiterhin von entscheidender Bedeutung. Die Prüfung des vollständigen Verbundsystems erwies sich als 78 % effektiver beim Verlangsamen der vertikalen Flammenausbreitung im Vergleich zur Prüfung einzelner Komponenten (UL Fire Council, 2022). Planer müssen sich auf ACM-Lösungen mit einer systemweiten NFPA-285-Zertifizierung konzentrieren.
Vergleich der Brandverhalten von LUCKYBOND-ACM- und Standard-PE-Kern-ACM-Platten
Unterschiede in der Wärmefreisetzungsrate (HRR), der gesamten Wärmefreisetzung (THR) und der Rauchtoxizität gemäß ASTM E136 und ISO 5660
Tests zeigen deutliche Unterschiede im Brandverhalten von ACM-Materialien: Kern aus Polyethylen (PE) versus mineralischer Kern. Gemäß ASTM E136 erfüllen mineralische Kerne die Anforderungen an Nichtbrennbarkeit, während PE-Kerne sich leicht entzünden. Die Ergebnisse des ISO-5660-Tests verdeutlichen diesen Unterschied noch eindrucksvoller: Während eines Brandes setzen mineralische Kerne 60–70 % weniger Wärme frei als PE-Kerne. Auch bei der Rauchgiftigkeit schneiden mineralische Kerne relativ besser ab und reduzieren die Rauchgiftigkeit um 50 % im Vergleich zu PE-Kernen. Darüber hinaus enthalten mineralische Kerne keine Halogene in ihren Flammschutzmitteln, was sie sicherer macht als PE-Kerne und sie für den Einsatz im Bauwesen geeignet macht. Der Grund hierfür liegt in den Prozessen der Wasserdampfbildung und Oxidation. PE-Kerne tropfen und schmelzen ab und speisen so das Feuer; mineralische Kerne kühlen das Feuer hingegen ab. Praktische Aspekte beim Einsatz brandschutztechnisch wirksamer ACM-Materialien in B2B-Aufträgen
Kommerzielle feuerbeständige ACM-Projekte erfordern Zertifizierungen durch unabhängige Dritte, um nachzuweisen, dass ihre Produkte die jeweils geltenden lokalen Bauvorschriften erfüllen. Zu den erforderlichen Zertifizierungen gehören die Klassifizierung nach EN 13501-1 als A2-s1, d0 sowie der NFPA-285-Test auf Systemebene. Im Brandfall weisen keramisch gefüllte Kernmaterialien Vorteile gegenüber polyethylengefüllten Kernen auf, da sie die Normen ASTM E136 und ISO 5660 erfüllen, die die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit, die erzeugte Wärmemenge sowie das entstehende Rauchvolumen messen. In Brandfällen ist die Art und Weise, wie die einzelnen Komponenten miteinander verbunden sind, entscheidender als die verwendeten Materialien. Daher sind Prüfberichte zum gesamten Gebäudeverbund wichtiger als die Eigenschaften der Einzelmaterialien. Die Dokumentation wird für die Zertifizierung sowie zum Schutz vor Haftungsrisiken entlang der Lieferkette – vom Hersteller bis zur Montagestelle – von zentraler Bedeutung.
FAQ
Was sind feuerzertifizierte ACM-Platten und wie unterscheiden sie sich von herkömmlichen ACM-Platten?
Die feuerbeständigen ACM-Platten haben einen inneren Kern aus flammhemmenden, nicht brennbaren Mineralien wie Aluminiumtrihydrat oder Magnesiumhydroxid, die eine bessere thermische Stabilität und geringere Flammenausbreitung bieten – im Gegensatz zu den PE-Kernen herkömmlicher ACM-Platten, die hochgradig brennbar sind.
Was macht die Feuerbeständigkeit von LUCKYBOND-ACM-Platten im Vergleich zu anderen aus?
Die Feuerbeständigkeit der LUCKYBOND-ACM-Platten ist als A2-s1,d0 klassifiziert, wodurch die Platten die EN 13501-1-Norm erfüllen; dies macht sie zu einem der besten Verbundwerkstoffe, da sie eine geringe Rauchentwicklung, keine brennenden Tropfen und eine niedrige Wärmeabgabe aufweisen.
Warum ist die Klassifizierung A2-s1,d0 bei Hochhäusern besonders bedeutsam?
Die Klassifizierung A2-s1,d0 besagt, dass das Material nicht brennbar ist, d. h., es kann keine Flamme und keinen Rauch aufrechterhalten – was bei Hochhäusern von großer Bedeutung ist, da der sogenannte Kamineffekt die vertikale Ausbreitung des Feuers im Gebäude begünstigt.
Was ist die NFPA 285 und warum ist sie wichtig?
NFPA 285 ist die Norm zur Prüfung der Feuerausbreitung in Wandkonstruktionen und liefert Erkenntnisse darüber, wie sich Wandkonstruktionen bei Bränden über mehrere Stockwerke verhalten – eine entscheidende Grundlage für die Planung von Gebäuden mit hohem Brandrisiko.