Intumeszenz

Das reaktive Brandschutzsystem
Stahlbrandschutz SBS 30
ist ein Dämmschichtbildner.

Das Wirkprinzip heißt Intumeszenz (von lat. intumescere – ausdehnen, anschwellen) und bezeichnet die Eigenschaft eines Anstrichstoffs, sein Volumen unter Hitzeeinwirkung durch Aufschäumen zu vervielfachen.  

Aufbau und Funktionsweise

“Stahlbrandschutz SBS 30” beruht funktionell auf den drei Bestandteilen

Ammoniumpolyphosphat als Säurespender
Pentaerythritol als Kohlenstoffquelle und
Melamin als Treibmittel.

Der Aufschäumprozess ist eine abgestimmte Reihenfolge der Aktivierung von Rezepturbestandteilen. Die charakteristischen Temperaturen von 232°C, 328°C und 456°C lassen sich thermogravimetrisch bestimmen.

Funktionsweise (Intumeszenz)

  1. AUSGANGSPUNKT  ist das Schmelzen des Bindemittels
  2. ZERFALL des Säurespenders und Bildung einer Säure
  3. REAKTION  dieser Säure mit der Kohlenstoffquelle
  4. ENTSTEHEN  einer aufschäumbaren Carbonmatrix
  5. GASBILDUNG  und Aufschäumen der Matrix

Intumeszenz, Ablation, Sublimation

Ablation und Sublimation sind weitere Wirkprinzipien reaktiver Brandschutzbeschichtungen, die ebenfalls durch Erhitzung aktiviert werden und dabei eine wärmedämmende Wirkung entfalten.

Unter Sublimation versteht man den Übergang eines Stoffs vom festen in den gasförmigen Zustand. Die Flüssigphase wird dabei nicht erreicht und es wird Sublimationswärme aufgenommen.
Beispielsweise sublimiert gefrorenes Kohlendioxid bei -78,5°C unter Wärmezufuhr und tritt dabei sofort in den gasförmigen Zustand ein. Als Trockeneis bekannt, entsteht dabei im Vergleich zu Wassereis keine Flüssigkeit.
Anders herum gefriert feuchte Wäsche bei Minusgraden und trocknet dabei. Das gefrorene Wasser verdunstet aus dem Stoff, ohne vorher wieder flüssig zu werden.
Entsprechend verbraucht sich eine Sublimationsbeschichtung unter Freisetzung von Gasen, die im Gegenstrom dem Brandherd entgegenwirken. Brandschutzbeschichtungen nach diesem Wirkprinzip sind witterungsstabil und werden bevorzugt für Tankanlagen verwendet.

Der Begriff Ablation steht in der Physik für das Abtragen von Material durch Aufheizung, etwa dem Verschwinden von Schnee durch Verdunstung.
Ablationsbeschichtungen enthalten kristalline Strukturen, die unter Hitze verdampfen. Die Abspaltung von Wasser auf der Oberfläche wirkt einer Brandentstehung entgegen. Sie sind mechanisch belastbar und werden bevorzugt zum Schutz von Elektrokabeln eingesetzt: Bei Kurzschluss in einem Umspannwerk wird z.B. dem Lichtbogen so viel Energie entzogen, dass die Ansprechzeit des Schützes von 500 ms überbrückt wird und der Stromkreis noch vor einer Brandentstehung getrennt werden kann.