Brandschutzkabel

Bild 1: Unter den zahlreichen LSZH-Produkten, die strengen Prüfungen unterzogen wurden, gibt es im Angebot von Lapp die Steuerkabel Ölflex Classic. Beispielsweise die schwer entflammbare Version 130H eignet sich insbesondere für statische Installationen beziehungsweise für Installationen, die gelegentlichen Biegungen in Objekten unterliegen und einem hohen Brandrisiko ausgesetzt sind. TME

Brandschutzkabel

Bild 2: Im Angebot an LSZH-Kabeln von Bitner gibt es das Modell EB0080 für die BUS- Signalübertragung in Systemen der Gebäudeleittechnik. Das an deren Oberfläche eingesetzte Material ist selbstverlöschend und schwer entflammbar. TME

Tabelle 1: Vereinfachte Aufstellung der Klassifizierung des Brandverhaltens von Kabeln gemäß BauPVO und Anforderungen bezüglich deren Bewertung.

Tabelle 1: Vereinfachte Aufstellung der Klassifizierung des Brandverhaltens von Kabeln gemäß BauPVO und Anforderungen bezüglich deren Bewertung. TME

Brandschutzkabel

Bild 3: Auch Belden bietet LSZH-Lösungen an, wie zum Beispiel das Koaxialkabel RG58C/U. TME

Brandschutzkabel

Bild 4: Die Montageleitungen Ecowire von Alpha Wire: Neben den Brandschutzeigenschaften erfüllt diese Serie umfassende Anforderungen der Bauprodukteverordnung an den Umweltschutz. TME

Netz-, Steuer- und Kommunikationskabel haben eine hohe Entflammbarkeit. Da sie überall in Gebäuden vorhanden sind, tragen sie oftmals zur Ausbreitung von Bränden bei. Auch eine fehlerhafte Verkabelung kann zur Entzündungsquelle werden. Um die Evakuierungsmaßnahmen in brennenden Gebäuden noch effektiver zu gestalten und Brände schneller zu löschen, hat die EU die Vorschriften über die Bauprodukte (Bauproduktenverordnung, BauPVO) insbesondere hinsichtlich der Bestimmungen von Kabeln erweitert. Seit Juli 2017 kommen diese zur Anwendung.

Frühere Klassifizierungen der Ummantelungen von Kabeln bezogen sich häufig lediglich auf die Ausbreitung von Flammen. In der Praxis stellt jedoch oftmals die Entwicklung von Rauch und toxischen chemischen Stoffen durch brennende Kabel eine viel größere Gefahr dar. Neue Vorschriften, die die Bauprodukte betreffen, verbinden all diese Faktoren zu einem einheitlichen, strengeren regulatorischen System.

Immer häufiger kommen raucharme und halogenfreie LSZH-Elektrokabel (LSZH: low smoke zero halogen) zum Einsatz, deren Außenmantel aus Materialien besteht, die mehr Sicherheit bieten, wenn sie Feuer ausgesetzt sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Materialien wie Polyvinychlorid (PVC) und Fluorethylenpropylen (FEP) entwickeln sie weniger dichten Rauch und annähernd keine hoch toxischen Gase, sogenannte Halogene (Bild 1). LSZH wird auch als LSOH (low smoke, 0 halogen) und LSHF (low smoke, halogen free) bezeichnet. Sie sind nicht mit LSF-Kabeln (low smoke, fume) zu verwechseln, die möglicherweise Halogene enthalten können. Es ist allerdings nicht davon auszugehen, dass alle LSZH-Produkte dazu geeignet sind die Ausbreitung von Flammen einzuschränken.

In der Bauprodukteverordnung wurden Kabel in sieben Euro-Brandklassen sowie in weitere Unterklassen eingeteilt, je nach den konkreten Gefahren. Die Kennzeichnung durch das Verifizierungssystem bietet den Käufern eine höhere Sicherheit.

Zahlreiche Gefahren

Ein handelsübliches PVC-Kabel erzeugt bei Feuer einen dichten, schwarzen Qualm. Dieser erschwert es Personen, den Ausgang zu finden oder zu atmen. Für Feuerwehrleute ist es wiederum schwierig, das Gebäude zu betreten und nach Menschen zu suchen. LSZH-Kabel erzeugen weniger Rauch, der zudem optisch weniger dicht erscheint.

Halogenhaltige Kabel enthalten Stoffe wie Chlor, Fluor oder Brom, deren Verbrennungsprodukte toxisch und ätzend wirken können. Zum Beispiel kann Chlorwasserstoff als Gas, das sich im Wasser löst und Salzsäure bildet, Verbrennungen der Atemwege, Augen und der Haut verursachen. Weiterhin können Säuren Schäden an elektronischen Geräten und Metallkonstruktionen bewirken.

Durch die stark zunehmenden Kabelmengen für Datenübertragung und weitere Anwendungen hat Feuer potenziell viel mehr „Brennstoff“ als je zuvor. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn in der Nähe von Menschen oder empfindlichen Maschinen zahlreiche Kabel verlegt wurden (Bild 2). Die Gefahren von Brand, Qualm und toxischen Stoffen sind besonders schwerwiegend bei unzureichender Lüftung oder einer erschwerten Evakuierung. Dazu gehören beispielsweise Flugzeuge, Schiffe, U-Boote, Züge, Flughäfen, Bahnhöfe, mehrstöckige Gebäude sowie Industrieanlagen und Büros mit eingeschränkter Fläche.

Euroklassen für das Brandverhalten von Kabeln

Eine vereinfachte Aufstellung der Klassifizierung des Brandverhaltens von Kabeln gemäß Bauprodukteverordnung und die Anforderungen für deren Bewertung bietet Tabelle 1. Brandverhalten oder Brandausbreitung werden mit konkreten EU-Normen bewertet. Es ist eher unwahrscheinlich, dass es ein Kabel gibt, welches die Anforderungen von Klasse Aca oder Bca erfüllen würde.

Zusätzliche Kriterien der Feuerbeständigkeit für die Klassen von B1ca bis Eca:

  • Rauchentwicklung – obligatorisch – bewertet als s1 (bestes Ergebnis – weitere Zuordnung in die Kategorie s1a oder s1b möglich), s2 (durchschnittliches Ergebnis) oder s3 (schlechtestes Ergebnis)
  • Brennendes Abtropfen/Abfallen – wahlweise – bewertet als d0 (keine Tropfen), d1 (einige Tropfen) oder d2 (mehr als bei d1)
  • Säurebildung – wahlweise – bewertet als a1 (gering), a2 (mäßig) oder a3 (stärker als bei a2)

Die Voraussetzung für die Einstufung in eine höhere Euroklasse als Fca ist die Durchführung von Prüfungen durch ein zugelassenes Labor, welches durch die EU-Kommission als „benannte Stelle“ ernannt wurde. Für die Klassen B1ca, B2ca und Cca ist auch eine regelmäßige Bewertung der Produktion durch eine geeignete Stelle erforderlich. Die Prüfungen hinsichtlich einer Zuordnung in die Klasse Fca können vom Hersteller selbst oder durch ein von ihm beauftragtes Labor durchgeführt werden. Genügt ein Kabel den Anforderungen von Klasse Eca nicht, wird es in Klasse Fca eingestuft.

Es ist zu beachten, dass zusätzliche Tests und Prüfungen sehr kostspielig sein können. In manchen Fällen akzeptieren die Hersteller eine niedrigere Euroklasse des Produktes, welches bei vollständiger Bewertung eine höhere Kategorie erzielen könnte.

Gesetzliche Verpflichtungen

Die BauPVO stellt Anforderungen an Hersteller, Importeure oder Vertreiber von Kabeln, die für den Dauereinsatz in Wohn-, Handels- oder Industriegebäuden oder sonstigen Tief-, Hoch- und Wasserbauobjekten bestimmt sind. Die Verordnung findet auch für Monteure und Ingenieurunternehmen Anwendung, die diese Kabel erwerben und verwenden.

Gemäß den im vorstehenden Abschnitt dargelegten Kriterien muss die Produktbewertung eingeholt und verifiziert werden. Die Kabelverpackung muss über die CE-Kennzeichnung und über einen Verweis auf die Leistungserklärung des Produktes verfügen. Die Leistungserklärung muss die Euroklasse des Kabels, detaillierte Angaben zu den Prüfungen und sonstige wesentlichen Informationen enthalten und sie muss auf Nachfrage verfügbar sein. Weiterhin müssen Hersteller und Importeure einen Nachweis über die verkauften Kabel führen, einschließlich der Leistungsverzeichnisse, für einen Zeitraum von bis zu zehn Jahren ab dem Verkaufsdatum.

Derzeit entscheiden die einzelnen EU-Mitgliedstaaten, ob für die jeweiligen Anwendungsbereiche eine Mindestklasse für Kabel festzulegen ist. Beispielsweise haben Frankreich, Italien, die Niederlande und Spanien bestimmt, dass die in Hochrisikogebäuden verlegten Kabel mindestens den Anforderungen von Klasse B2, d1, a1 entsprechen müssen. Dazu gehören beispielsweise Krankenhäuser und mehrstöckige Gebäude.

Höhere Sicherheit der Kabeltechnik

Die Ummantelung des LSZH-Kabels kann aus hitzehärtbaren oder thermoplastischen Materialien bestehen. Zu den Materialien für die Ummantelungen halogenhaltiger Kabel gehören außer PVC auch CPE (chlorierter Polyethylen), CSPE (chlorsulfonierter Polyethylen) und FEP (Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer). Unter den halogenfreien Alternativen ist PE (Polyethylen), PU (Polyurethan), XLP (vernetzter Polyethylen) und EPR (Ethylen-Propylen-Copolymer) zu nennen (Bild 3).

Gelegentlich werden halogenhaltige Stoffe mit entzündungshemmenden Eigenschaften zu Stoffen wie XLP und EPR hinzugefügt, die ansonsten halogenfrei wären. Die Entzündung eines Kabels ohne den Einsatz von Halogenen zu verhindern, war eine große Herausforderung. Dies ließ sich durch den Einsatz von Zusatzstoffen wie Aluminiumtrihydrat (ATH) oder Magnesiumhydroxid (MHD) erreichen.

Um den hohen Brandschutznormen zu entsprechen, kann es erforderlich sein, große Mengen an Zusatzstoffen zu verwenden, was sich wiederum negativ auf die physischen Eigenschaften des Kabels auswirken kann, wie beispielsweise auf seine Elastizität. Auch die Verarbeitung kann sich dadurch komplizierter gestalten. Kabelhersteller haben jedoch zahlreiche Materialverbindungen und Verarbeitungsverfahren entwickelt, um diese Hindernisse zu überwinden. Jedoch ist es nahezu unvermeidlich, dass diese Änderungen höhere Kabelpreise nach sich ziehen (Bild 4).

Verantwortungsbewusste Wahl

Obwohl die Klassifizierung nach BauPVO den Vergleich und die Auswahl sicherer Kabel erleichtert, sind weiterhin tausende von unterschiedlichen Kabelprodukten am Markt erhältlich. Die in diesem Beitrag aufgeführten Produkte liefern ein gutes Beispiel für diese Vielfalt. Bei der Auswahl des geeigneten Kabels für die jeweilige Anwendung ist die Beratung durch einen auf Kabel spezialisierten Fachmann sehr hilfreich.

Der Artikel beruht auf Unterlagen von TME.