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Der Baustoff Stahl ist ein nichtbrennbarer Baustoff, er setzt dem Feuer jedoch einen je nach Brandentwicklung zeitlich begrenzten Widerstand entgegen. Unter Einwirkung hoher Temperaturen verliert Stahl an Festigkeit und wird verformbar. Systematische Untersuchungen haben ergeben, dass es eine Abhängigkeit zwischen der Erwärmungsgeschwindigkeit des Stahlbauteils und der Masse des zu erwärmenden Querschnitts gibt, siehe Bild 11. Als Maßstab dafür dient üblicherweise das Verhältnis von beflammtem Umfang U in m zur Querschnittsfläche A in m². Der sogenannte Profilfaktor U/A wird größer, je filigraner das Bauteil ist. Der Anwendungsbereich endet bei U/A = 300 m^-1. Große und massive Profile erwärmen sich langsamer und haben daher von sich aus einen höheren Feuerwiderstand als kleinere Profile. Neben dem U/A-Faktor spielt die Formel 100/t (Blechdicke t in cm) eine wichtige Rolle. Sie gilt bei der Berechnung des U/A-Faktors nach DIN 4102-4 und den Eurocodes, z. B. für vierseitig beflammte Hohlprofile mit profilfolgender Ummantelung. Die Bemessung der erforderlichen Dicken für Brandschutzbekleidungen und -beschichtungen ist abhängig vom U/A-Faktor.

Verständlich ist auch, dass der Feuerwiderstand durch abgedeckte Flächen günstig beeinflusst wird, beispielsweise durch eine aufliegende Decke oder eine anliegende Wand. Die Abhängigkeit von der tatsächlich dem Feuer ausgesetzten Oberfläche drückt sich dann im U/A-Faktor über den Umfang aus, der kleiner wird. Weil im Zähler stehend, wird der U/A-Faktor ebenfalls kleiner. Es ist auch ersichtlich, dass sich ein Doppel-T-Profil im Vergleich zu einem Rohr, dessen eingeschlossene Luftsäule die aufgenommene Wärme speichert, im Brandfall anders verhält. Man unterscheidet daher auch noch in offene und geschlossene Profile. Um eine bauordnungsrechtlich vorgegebene Feuerwiderstandsdauer zu erreichen, können tragende Konstruktionen des Stahlbaus unter anderem mit Brandschutzbekleidungen (siehe Abschn. 3.1) und reaktiven Brandschutzbeschichtungen gegen zu starke Erwärmung geschützt werden, siehe Bild 12.

Reaktive Brandschutzbeschichtungen bestehen aus

 – einer Grundierung für den Korrosionsschutz bzw. einem Haftvermittler (z. B. bei Verzinkung),

 – der reaktiven Komponente und

 – optional einem Deckanstrich.

Bild 11. Abhängigkeit zwischen Profilfaktor und Temperatur des ungeschützten Stahls (Dupont Protective Coatings, Vaihingen)

Bild 12. Anwendungsbeispiel Dachtragwerk aus Stahl (Rütgers Organics, Mannheim)

Die reaktive Komponente kann aus einer dämmschichtbildenden Komponente, Ablationsbeschichtungen oder einer Kombination aus beiden Komponenten bestehen. Dämmschichtbildende Baustoffe bilden im Brandfall einen wärmedämmenden Schaum. Ablationsbeschichtungen expandieren im Brandfall nur gering, sie erzeugen einen kühlenden Effekt indem Brandenergie durch chemische und/oder physikalische Reaktionen reduziert wird.