Langlebigkeit von Gipsfaserplatten in Brandschutzverteilern

Gipsfaserplatten gehören zu den nichtbrennbaren Baustoffen der Klasse A und kommen unter anderem aufgrund ihrer positiven Materialeigenschaften bei der Herstellung von Brandschutzverteilern zum Einsatz. Im Falle eines Brandes bieten Gipsfaserplatten den Flammen keine Nahrung, das darin gebundene kristalline Wasser verdampft, hat einen kühlenden Effekt und trägt somit aktiv zur Brandbekämpfung sowie dem Funktionserhalt sicherheitsrelevanter Anlagen und damit der Eingrenzung von Personen- und Sachschäden bei.


Entwickler und Anwender stellen sich jedoch immer wieder die Frage, ob sich die positiven Eigenschaften von Gipsfaserplatten in Brandschutzverteilern, die sich während früherer Brandversuche zeigten, mit zunehmender Lebensdauer verändert haben. Insbesondere ob sich im Brandfall der Temperaturanstieg im Inneren eines Brandschutzverteilers nach einer Lebensdauer von etwa zehn Jahren durch einen möglichen Wasserverlust und somit das „Austrocknen“ des Verteilers signifikant verändert und ab welcher Temperatur eine Zersetzung des Baustoffs beginnt.

 

Verteiler mit elektrischen Einbauten im Brandfall

 

Um gewährleisten zu können, dass eine eingebaute elektrische Anlage im Brandfall funktionsfähig bleibt, ist es wichtig, dass die Temperaturerhöhung im Inneren eines Gehäuses nicht über 70 °C ansteigt. Hier machen sich die Hersteller von Brandschutzverteilern die positiven Materialeigenschaften von Gipsfaserplatten zunutze. Das damit in den Gehäusewänden vorhandene und im Brandfall zur Kühlung herangezogene kristallin gebundene Wasser stellt eine Barriere dar und verhindert wirkungsvoll das unmittelbare Eindringen hoher Temperaturen in das Gehäuse.

 

Aufgrund der Eigenschaften des Wassers wird zudem durch das Enthalpiediagramm gewährleistet, dass die Temperatur nicht über 100 °C ansteigt, so lange, bis das Wasser verdampft ist. Des Weiteren wird beim Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand durch die Volumenerhöhung sichergestellt, dass eventuell vorhandene Spalten infolge des herausströmenden Wasserdampfs gekühlt werden. Konstruktiv sollte erreicht werden, dass der entstehende Wasserdampf leicht nach außen dringen kann und an unkritischen, kühleren Stellen im Gehäuse kondensiert und nicht auf der Elektronik, somit die Kurzschlusswahrscheinlichkeit durch Feuchtigkeit  erheblich zu reduzieren.

 

Brandversuche damals und heute: Nur minimale Abweichungen!

 

Nach nun fast 20 Jahren national und international erfolgreich verkauften Celsion-Brandschutzsystemen führen wir regelmäßig an Rückstellmustern von damals Brandversuche durch. Das positive Ergebnis: Minimale Abweichungen im Vergleich zu früheren Versuchen, welche durch die hygroskopische Eigenschaft der Gipsfaserplatten, das heißt eine ständige und umgebungsabhängige Aufnahme und Abgabe von Feuchtigkeit, zu erklären ist. Celsion-Verteiler mit einer Lebensdauer von 10-15 Jahren sind, bei üblichen Aufstell- und Umgebungsbedingungen, voll funktionsfähig.

 

Die ebenfalls oft diskutierte Frage zur thermischen Zersetzung von Gips ist im Normalbetrieb und unter üblichen Umgebungsbedingungen zu vernachlässigen, da diese frühestens bei 70 °C beginnen und sich bei etwa 120 °C beschleunigen würde. Bei üblichen Umgebungsbedingungen, die gemäß DIN EN 61439-1 kurzzeitig sogar eine Maximaltemperatur von 40 °C im Dauerbetrieb zulässt, erfolgt keine thermische Zersetzung und somit auch keine „Entwässerung“ der Gipsfaserplatten im Verteiler. Dieser Prozess findet in der Regel frühestens bei Brandbeanspruchung statt.

 

Sollte es durch einen falschen Aufstellort zu Dauertemperaturen von über 70 °C und somit zum Verdampfen des Wassers kommen, wäre die Funktionsfähigkeit der eingebauten elektrischen Anlage bereits im Normalbetrieb nicht sichergestellt. Des Weiteren würde es zu einem Zerfall und einer deutlich sichtbaren Rissbildung am Gehäuse kommen.

 

Fazit: Das Naturgesetz vom hygroskopischen Gleichgewicht, also der Eigenschaft von Stoffen Luftfeuchtigkeit aufzunehmen und an sich zu binden, führt im Regelfall dazu, dass die Funktionsweise von mit Gipsfaserplatten gefertigten Brandschutzverteilern bei Einhaltung der Betriebsanleitung und üblichen Aufstell- und Umgebungsbedingungen in einem Gebäude auch über viele Jahre hinweg sichergestellt ist und eingebaute elektrische Anlagen im Normal- und Brandfall funktionsfähig bleiben können.

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