Heißbemessungim Stahlbau. Schutzziele, Brandbeanspruchung, Bemessung, Ausführungsbeispiele

Neben der Vorbeugung der Brandentstehung und -ausbreitung, der Ermöglichung der Rettung von Menschen und Tieren und der Ermöglichung von Löschmaßnahmen ist als Schutzziel in den Bauordnungen auch die Gewährleistung der Standsicherheit (im Brandfall) verankert. Diese Schutzziele gelten als erfüllt, wenn bei der Auslegung eines Bauwerks für den Lastfall Brand die Vorschriften in den einschlägigen Sonderbauverordnungen, Normen und Richtlinien befolgt werden, in denen konkrete materielle Anforderungen z. B. bezüglich der Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen geregelt werden. Die Brandschutzbemessung von Tragwerken durch Umsetzung der materiellen Anforderungen der Regelwerke wird präskriptiv bezeichnet. Aus den vergleichsweise stringenten materiellen Anforderungen der Bauordnungen an tragende Bauteile, die mit steigender Gebäudehöhe anwachsen, wird deutlich, dass die Standsicherheit des Tragwerks die wesentliche Voraussetzung für die Erfüllung der o. g. Schutzziele ist. Weder die Vorbeugung der Brandausbreitung, die Personensicherheit noch die Ermöglichung von Löschmaßnahmen ist zu gewährleisten, wenn die Standsicherheit der tragenden Bauteile im Brandfall nicht sichergestellt ist. Im umgekehrten Fall ist die Standsicherheit nicht unbedingt gefährdet, wenn andere Schutzziele nicht erfüllt werden. Wird z. B. die Personensicherheit aufgrund mangelnder Entrauchungsmaßnahmen nicht gewährleistet, so ist hierdurch die Standsicherheit nicht beeinträchtigt. Ein Versagen der Tragkonstruktion hat neben einer erheblichen Gefährdung der Personen im Gebäude sowie der Rettungskräfte i. d. R. zusätzlich eine aufwändige Sanierung bzw. Totalabriss nach dem Brand zur Folge, wodurch weitergehende Schutzinteressen (Sachschutz u. Ä.) tangiert werden. Aus vorgenannten Gründen resultieren vergleichsweise hohe materielle Anforde- rungen an tragende Bauteile in den Bauordnungen. Alternativ kann die Erfüllung der Schutzziele wie z. B. der Standsicherheit mit einer leistungsorientierten (engl. performance-based, in Deutschland häufig auch schutzzielorientiert genannt) Brandschutzbemessung des Tragwerks nachgewiesen werden, welche im Kontext eines ganzheitlichen Brandschutzkonzeptes stehen muss. Dieser „Weg“ kann z. B. über Abweichungen gemäß § 67 MBO beschritten werden. Nach der Industriebaurichtlinie Ziffer 4.3 ist der leistungsorientierte Nachweis der Schutzziele mit Methoden des Brandschutzingenieurwesens gleichwertig zu dem „Standard-Nachweis“ nach Abschnitt 6, in dem materielle Anforderungen an das Tragwerk formuliert sind.

Die relativ aufwändige Vorgehensweise einer leistungsorientierten Brandschutzbemessung wird immer häufiger bei Sonderbauten angewendet, bei denen die materiellen Anforderungen der Bauordnung entweder nicht oder nicht in vollem Umfang erfüllt werden können, sodass weitergehende Maßnahmen und/oder Nachweise der Brandsicherheit erforderlich werden. Der Vorteil der leistungsorientierten Brandschutzbemessung liegt in der Integration und Interaktion der unterschiedlichen Komponenten des ganzheitlichen Brandschutzkonzepts, wie z. B. der baulichen und anlagentechnischen Maßnahmen, sodass sich bei einer quantifizierbaren Sicherheit wirtschaftliche Potentiale aktivieren lassen. Die Erstellung eines ganzheitlichen Brandschutzkonzeptes ist somit wesentliche Voraussetzung für die Durchführung einer leistungsorientierten Brandschutzbemessung. Da Stahlbetonbauteile häufig schon aufgrund der „Kaltbemessung“ eine ausreichende Überdeckung der tragenden Bewehrung haben, liegen die hauptsächlichen Anwendungsbereiche für leistungsorientierte Brandschutzbemessungen bei Stahlkonstruktionen sowie bestehenden Deckenbauteilen, die nicht in die erforderliche Feuerwiderstandsklasse nach derzeitigen Normen eingestuft werden können.