Hohlraumbrand im Holzbau: Erkennen und Löschen (HOBRATEC)

Was ist ein Hohlraumbrand

• Brand im Inneren der Konstruktion: Die Verbrennung läuft in der Wand oder Decke ab. Wegen der mehrlagigen Bauweise kommt wenig Sauerstoff hinein, die Verbrennung ist unvollständig (Schwelen).
• Warum er sich hält: Er brennt weiter, solange die freigesetzte Wärme größer ist als die abgegebene und der Sauerstoff nicht unter 12 Vol.-% fällt. Die Dämmung isoliert so gut, dass wenig Wärme entweicht, deshalb läuft der Vorgang langsam.
• Folgen: Es entstehen mehr Rauchgase und mehr Kohlenmonoxid als bei vollständiger Verbrennung. Der Brand breitet sich unbemerkt aus, schädigt die Tragstruktur und kann bei Sauerstoffzufuhr schlagartig zunehmen. Ein Beispiel: Ein Bauteil mit Glaswolle, OSB und 18 mm Feuerschutzplatte brannte über 15 Stunden und versagte.
• Großeinsätze: Die Berufsfeuerwehr-Leiter (AGBF) veröffentlichten im Januar 2024 eine Empfehlung zu Löschmaßnahmen bei Bränden von Holzfaserdämmung. Dort stehen Großeinsätze mit bis zu 300 Einsatzkräften und bis zu 30 Stunden Dauer. Siehe auch Verdeckte Brände: Dehnfuge und Holzfaserdämmung.

Welche Aufbauten sind kritisch

• Kritisch: Wände mit brennbarem Dämmstoff (Holzfaser, Zellulose) oder mit OSB-Platte. Sie können nach Stunden erneut aufflammen und das Bauteil zerstören.
• Unkritisch: nicht brennbarer Dämmstoff ohne OSB-Platte. Solche Bauteile kühlen nach dem Brand gleichmäßig ab (nach etwa einer Stunde rund 50 °C, nach zwei Stunden unter 35 °C).
• Dünne Bekleidung: Bei 12,5 mm Gipskarton-Bauplatte trat kein verdeckter Brand auf, weil die Bekleidung zerfiel: Gips fiel ab, es gab Risse und sichtbaren Rauch. Das heißt nicht, dass diese Wände unproblematisch sind.
• Decken: Deckenelemente waren deutlich unkritischer. Die Sauerstoffmenge im Bauteil war schnell aufgebraucht, die Brände verloschen.
• Zwei Wege in die Wand: Durch die Bekleidung hindurch (bei Holzfaser nach etwa 30 Minuten hinter 18 mm Feuerschutzplatte, großflächig) oder über Schwachstellen wie Steckdosen und Lichtschalter (schon nach 5 Minuten, nur örtlich). OSB schützt den Dämmstoff dahinter, an Schwachstellen gelangt der Brand aber trotzdem hinein.
• Folge für die Erkundung: Gutes Löschen beginnt mit der Erkundung des Wandaufbaus. Ist er bekannt, lassen sich Einleitungsstellen und Hohlraumbrände besser eingrenzen.

Hohlraumbrand erkennen

Die Detektion läuft in einer festen Reihenfolge, wenn ein Hohlraumbrand nicht ausgeschlossen werden kann (brennbare Baustoffe wie Holzfaserdämmung oder OSB):

1. Brandraum erkunden und Sichtprüfung: Fehlstellen wie Lichtschalter, Steckdosen und Risse suchen. Wände und Decken nach austretendem Rauch und Flammen absuchen. Zeigen sich Rauch oder Flammen, wird das Bauteil geöffnet und gelöscht. Besonders genau dort, wo es am heißesten war: nahe der Brandstelle und im oberen Bereich des Raums (Temperaturschichtung). Auch das Beachten von Weißbrand kann helfen.
2. Wärmebildkamera: den Raum nach Hotspots absuchen, zuerst an den Fehlstellen. Kamera auf niedrige Temperaturbereiche einstellen. Temperaturen und Uhrzeiten notieren, zum Beispiel direkt an die Wand schreiben.
3. Gasmessung: gezielt an verdächtigen Stellen (Hotspots, Fehlstellen) CO messen. Ein Mehrgasmessgerät misst nur punktuell, die Wärmebildkamera sucht schnell große Flächen ab.
4. Kontrolle der Abkühlung: Liegen die Bauteile unter 40 °C und sind die Temperaturen um mindestens 30 K gefallen, weiter beobachten. Andernfalls ist ein Hohlraumbrand wahrscheinlich, dann muss eingegriffen werden.
5. Mehrfach messen: Ein einzelnes Bild genügt nicht. In den Versuchen erreichten Bauteile ohne Hohlraumbrand 40 °C erst nach 50 bis 200 Minuten. Deshalb gibt es keine feste Wartezeit, die einen Hohlraumbrand ausschließt, die Temperaturen müssen beobachtet und dokumentiert werden.

Wärmebildkamera

• Stärken: schnell, kein Schaden am Gebäude, keine Kosten.
• Schwächen: Nasse Wände nach dem Löschangriff und die gute Dämmung verfälschen das Bild. Der Hohlraumbrand ist erst sichtbar, wenn die Oberfläche vom Brandraumbrand abgekühlt ist. Konstante Temperaturen über Raumtemperatur (zum Beispiel 40 °C über Stunden) deuten auf einen Hohlraumbrand hin.
• Wirkung des Wassers: Benetzen kühlt die Oberfläche nur wenige Minuten, die Detektierbarkeit leidet dadurch nicht dauerhaft.

Kohlenmonoxid als Leitgas

• Warum CO: Es entsteht bei Schwelbränden in großen Mengen, diffundiert schnell durch Baustoffe, besonders durch Gips, und gefährdet auch Menschen in Nachbarwohnungen.
• Messung: Bei einfachen Wänden reichte ein CO-Warner auf der Gipsplatte, auch während der Ofenphase. Bei mehrschichtigen Wänden hilft gezieltes Bohren und Messen im Inneren des Gefachs.
• Dampfsperre: Bei Außenwänden liegt eine Dampfsperre. CO dringt dort um Größenordnungen schlechter durch als durch Gips. Die Sperre muss zerstört werden, zum Beispiel mit einer Bohrmaschine.
• Messgerät schonen: Die Mehrgasmessgeräte der Feuerwehr sind nicht für CO im Prozentbereich ausgelegt. Im Bauteil kann das Messgerät beschädigt werden.
• Brandraum lüften: Vor der Messung den Brandraum intensiv lüften, sonst sammeln sich Brandgase unter der Decke und die Messung gelingt nicht.
• Zeit einrechnen: Das CO muss sich im Gefach ausbreiten. Wiederholungsmessungen sind nötig, um CO nachzuweisen oder auszuschließen. Bei der Ausbreitung in Nachbargefache können Hohlraumbrände fälschlich angenommen werden.

Hohlraumbrand löschen

• Referenz: Struktur öffnen, Dämmmaterial entfernen, mit Hohlstrahlrohr löschen. Das ist wirksam, aber fehleranfällig: Schnitte an der falschen Stelle und einströmende Frischluft können einen Vollbrand auslösen, und die Kettensäge ist wegen der Rauchgase nur eingeschränkt nutzbar.
• Löschnagel: Er bringt Löschwasser direkt ins Gefach, ohne große Öffnung. Das senkt die Gefahr, dass der Schwelbrand zum Vollbrand wird. Eingetrieben wird mit Hammer oder Bohrmaschine. Er muss oberhalb des Glutnestes sitzen, sonst setzt sich der Brand im oberen Bereich fort. Im Versuch dauerte das Setzen von fünf Löschnägeln je Gefach etwa eine Minute. Nachteile: Wasserschaden in Nachbargefachen und aufwendige Erfolgskontrolle (die Wärmebildkamera zeigt den Erfolg erst nach Minuten).
• Kontrolle: Nach dem Löschen das Bauteil mindestens 20 Minuten kontrollieren.
• Öffnen statt nageln: Das Gefach ist durch den Hohlraumbrand ohnehin beschädigt. Deshalb empfehlen die Forscher, den Hohlraumbrand mit Gasmesstechnik zu lokalisieren und gezielt mit der Kettensäge zu öffnen. Der Löschnagel dient dazu, Intensität und Ausbreitung zu bremsen, wenn das Öffnen gerade nicht geht (andere Einsatzziele, viele betroffene Gefache). Keine Personen hinter der Wand, wenn durchdrungen wird.
• Netzmittel: Es senkt die Oberflächenspannung, das Wasser dringt besser in die Dämmung, man braucht weniger Wasser und Zeit. Gelbildner werden nicht empfohlen (sie erhöhen die Viskosität und verstopfen Aggregate).
• Nicht empfohlen: Schaum (verhindert, dass das Wasser kühlt, die Erstickung wirkt bei Schwelbrand kaum), Pulver (zieht in alle Spalten, Korrosion, große Mengen) und gasförmiges Löschgas ohne Kühlwirkung (der Brand schwelt wieder an, und nach dem Einsatz kann in geschlossenen Räumen eine gesundheitsgefährdende Atmosphäre entstehen).
• Schneidlöschsystem und Bohrlöschsystem: In Skandinavien verbreitet und für dicke Wandaufbauten geeignet, in Deutschland selten vorhanden.

Fassadenbrand ohne Drehleiterzugang

• Wurfhöhe: In Versuchen erreichte ein B-Mehrzweckstrahlrohr auf 25 m Höhe eine Beaufschlagung von etwa 54 l/(min·m²) bei 9,6 m Abstand. Nach den Autoren reicht diese Wassermenge aus, um einen Fassadenbrand zu löschen.
• Einschränkung: Diese Höhe wurde nur ohne Windböen erreicht.

Was heißt das für dich?

• Nach einem Zimmerbrand im Holzbau gilt der Brand nicht als aus, solange Fehlstellen nicht kontrolliert sind und die Wände nicht unter 40 °C liegen.
• Wand erkunden: Wie ist sie aufgebaut, wo sind Steckdosen und Schalter?
• CO messen, aber Messgerät schonen, und Brandraum vorher lüften.
• Zeiten und Temperaturen aufschreiben, Nachkontrolle mindestens 20 Minuten nach dem Löschen und Brandwache.
• Wasser mit Netzmittel, keine Gelbildner, kein Schaum, kein Pulver.

Siehe auch: Verdeckte Brände: Dehnfuge und Holzfaserdämmung, Moderne Bauweise im Brandeinsatz, Wärmebildkamera, Kohlenmonoxid-Einsätze, Fassadenbrand.

Quelle

Schlussbericht HOBRATEC, Teilvorhaben 2, Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge (09/2024), gefördert vom Bundesforschungsministerium

Versuche

36 Wand- und Deckenbauteile (1 m × 1 m) im Normbrandofen, Container- und Großversuche mit der Feuerwehr Hamburg

Kritische Aufbauten

brennbarer Dämmstoff und OSB, nicht brennbare Dämmung ohne OSB unkritisch, Decken deutlich unkritischer

Einleitung an Fehlstellen

nach 5 Minuten Brandeinwirkung

Zündung durch die Wand

etwa 30 Minuten bei 18 mm Feuerschutzplatte (GKF) und Holzfaser

Grenzwert Wärmebild

Bauteil unter 40 °C und mindestens 30 K abgekühlt, sonst Hohlraumbrand wahrscheinlich

Kontrolle nach dem Löschen

mindestens 20 Minuten

Selbsterhaltung

solange die Wärmefreisetzung größer ist als der Verlust und der Sauerstoff nicht unter 12 Vol.-% fällt

Leitgas

Kohlenmonoxid, im Bauteil im Prozentbereich