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Brandverhalten von Holz

Brandverhalten von Holz: thermische Zersetzung von ... 1-2-do Wissen

 

Definition

 

Das Brandverhalten beschreibt die thermische Zersetzung von Holz und liefert Kriterien  für die Verwendung von Holz unter brandschutztechnischner Berücksichtigung und für die Verwendung von Holz als Energieträger.
 

Kennwerte

Bei der thermischen Zersetzung von Holz unterscheidet man folgenden Begriffe:
 

  • Flammpunkt = Entzündung von Gasen die bei thermischer Zersetzung frei werden,  durch eine Fremdflamme (Flammpunkt 200-275°C).
  • Zündpunkt = freigesetzte Gase entzünden sich unter Sauerstoffzufuhr selbst (330-520°C)
  • Brand = Schadfeuer, das sich außerhalb des Brandherdes selbstständig weiter entwickeln kann

Beispiel: Eiche hat ihren Zündpunkt bei etwa 440°C, Tanne hingegen bei 340°C. Deshalb wäre Eiche als Bauholz wesentlich sicherer als Fichte.
 

Verbrennungsvorgang

  • Energiezufuhr: Das Holz wird getrocknet (Wasser entweicht) und es beginnt langsam die Freisetzung von flüchtigen Gasen (ab etwa 150°C) – endotherme Reaktion 
  • Entgasung und Verbrennung – exotherme Reaktion ab ca. 250°C
  • Verbrennung der Holzkohle: nachdem alles Gase verbrannt wurden, wird die restliche Holzkohle (etwa 15% der Masse) nahezu ohne Flamme verbrannt

 

Einflussgrößen auf das Brandverhalten

sind vor allem die Rohdichte des Holzes und die chemische Zusammensetzung, die Holzfeuchte sowie die Beschaffenheit des Holzkörpers.
 

Baustoffe – Bauteile

Für Holz als Baustoff sind die brandschutztechnischen Anforderungen in den baurechtlichen Vorschriften geregelt. Folgende Baustoffklassen kennzeichnen das Brandverhalten nach DIN 4102

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Feuerwiderstand:

Holz hat die Eigenschaft bei seiner thermischen Zersetzung, Kohle als isolierende Schutzschicht zu bilden. Bei einer Branddauer von Beispielsweise 30min. hat das Holz seine schützende Kohleschicht gebildet, bleibt die Temperatur unter der Kohleschicht unter 100°C, es bleibt also weitgehend die Festigkeit und Steifigkeit erhalten.
 

Feuerwiderstandsdauer

Diese Größe legt die Mindestdauer in Minuten fest, die ein Bauteil bestimmte Anforderungen (Druck-, Zug-, und Biegebeanspruchung) standhalten muss, wenn es einer thermischen Zersetzung ausgesetzt ist.
Nach diesen beiden Größen teilt man Baustoffe in sogenannte Feuerwiderstandsklassen ein:

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F30 steht z.B: für Wände, Decken, Dächer und Träger, die minimal 30 Minuten den Durchgang des Feuers verhindern.
Auch hier gibt es einschlägige Normen die einzelne Bauteile, Holzarten, Holzwerkstoffe usw. bezüglich ihres Brandverhaltens und der Feuerwiderstandsdauer einordnen (ab DIN 4102-2)

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