Untersuchung des Einflusses der Luftströmungsverteilung auf die Flammenausbreitung in der Kabelbrandprüfung nach EN 50399 („CPR-Test“)

Abstract:
Im Juli 2017 ist die Bauproduktverordnung (CPR) für alle fest installierten Kabel in Gebäuden in Kraft getreten. Alle betroffenen Kabelprodukte müssen in unabhängigen Prüflaboratorien im Hinblick auf ihr Verhalten im Brandfall geprüft und zertifiziert werden, bevor sie auf dem europäischen Markt in Verkehr gebracht werden können. Die entsprechenden CPR-Kabelklassen werden hauptsächlich durch Messung ihrer vertikalen Flammausbreitung (FA), der Wärmefreisetzung und der Raucherzeugung bestimmt. Die Anforderungen für die Leistungsprüfung sind in EN 50399 und EN 13501 ausführlich beschrieben. In einem früheren Vortrag auf der IWCS 2017 („Untersuchung der Wiederholbarkeit der Prüfung zur Bewertung des Verhaltens von Kabeln im Brandfall gemäß Bauproduktenverordnung“, K. Langfeld, Th. Meyer, Proceedings of the 66. IWCS Konferenz, S.562) wurden die Auswirkungen von Variationen der Prüfparameter auf z.B. die Flammenausbreitung (FA) untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Abweichung innerhalb der in der Norm angegebenen „zulässigen“ Grenzwerte eine „akzeptable“ Abweichung der Testergebnisse in der Größenordnung von ±0,26m gewährleistet. Die Luftströmungsverteilung in der Brennkammer wurde als ein Parameter identifiziert, der gegenüber jeder Art von „dimensionalen“ Änderungen des Strömungswegs der Luft sehr empfindlich ist. Diese Arbeit ist eine Fortsetzung der im Jahr 2017 vorgestellten Arbeit und konzentriert sich auf den Einfluss der Luftströmungsverteilung auf die Flammenausbreitung während der Kabelbrandprüfung nach EN 50399. Die Luftströmungsverteilung wurde in Experimenten „manipuliert“ und es wurden Kabelbrandprüfungen mit einem Referenzkabeln durchgeführt. Die FA hängt stark von der Luftströmungsverteilung ab. Die Strömungsverteilung wurde theoretisch modelliert und ihr Einfluss auf die Temperaturverteilung entlang der „Leiter“ gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass unter bestimmten Strömungsbedingungen die FA drastisch reduziert werden kann. Zusätzlich wird gezeigt, wie die Temperaturverteilung entlang der Prüfleiter, bedingt durch die Brennerflamme auch als Indikator für die Flammenausbreitung verwendet werden kann.