Kabel mit verbesserten Brandeigenschaften

Halogenfreie Kunststoffe

Halogene sind chemische Elemente der 7. Hauptgruppe des Periodensystems wie z.B. Fluor, Chlor oder Brom und in einigen Kunststoffen enthalten. Beispiele hierzu sind PVC (Polyvinylchlorid), PTFE (Polytetrafluorethylen) oder FEP (Fluorethylenpropylen). Damit findet man sie häufig im Kabelmantel oder Dielektrikum.

Ein Vorteil von halogenhaltigen Kunststoffen wie PVC, PTFE oder FEP ist die schwere Entflammbarkeit und sie sind selbstverlöschend. Kommt es jedoch zu einer Brandentstehung oder sind sie Flammen ausgesetzt, bilden Halogene giftige Gase und in Verbindung mit (Lösch-)Waser aggressive Säuren. Damit stellen Sie im Falle eines Brandes nicht nur eine Gefahr für Menschenleben dar, sondern zerstören durch Korrosion auch teure Geräte, Einrichtungen oder Gebäude.

Ein halogenfreier Kunststoff ist beispielsweise Polyethylen (PE), allerdings dann mit dem Nachteil der leichten Brennbarkeit. Um sowohl Halogenfreiheit als auch ein verbessertes Brandverhalten zu erreichen, werden spezielle Polymermischungen mit Flammschutzmitteln verwendet.

Kabel mit verbesserten Brandeigenschaften - Allgemeines

Doch Kabel mit verbesserten Brandverhalten müssen etwas genauer betrachtet werden hinsichtlich Entflammbarkeit, Flammenausbreitung, Brandfortleitung und Rauchdichte. Zur Klassifizierung gibt es unterschiedliche Standards, z.B. die der International Electrotechnical Commission IEC, die der Underwriters Laboratories Inc. UL oder die der Canadian Standards Association CSA. Teilweise entsprechen sich die unterschiedlichen Normen in etwa.

Eine wichtige Norm zur Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung eines einzelnen Kabels mit dem Bunsenbrenner ist die IEC60332-1-2. Eine entsprechende UL-Prüfung ist die UL1581§1080 bzw. die CSA FT1. Nach UL1581§1080 geprüfte Kabel werden oft mit der Kurzbezeichnung VW-1 (vertical wire) bezeichnet.

Je nach Anwendungsfall können aber weitere Normen relevant sein, wie z.B. das horizontale Brandverhalten (UL1581§1100, CSA FT2) oder die Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung von Bündeln im Schacht (IEC60332-3, UL1581§1160).

Kabel für Elektroinstallationen (USA)

Für Elektroinstallationen gibt es in den USA den Sicherheitsstandard NEC (National Electric Code), auch als NFPA70 (National Fire Protection Association) bekannt. Kabel für Wohnräume müssen mit CMX, Kabel für allgemeine Verwendung mit CMG (G=general), Koaxialkabel für vertikale Steigrohre mit CMR (R=riser) und Koaxialkabel zur Verlegung in horizontalen Schächten oder in Lüftungsschächten mit CMP (P=plenum) klassifiziert sein. Je nach Klassifizierung werden an die Kabel unterschiedliche Anforderungen (Tabelle) bezüglich des Brandverhaltens gestellt. Die niedrigste Klassifizierung CMX fordert beispielsweise, dass das Koaxialkabel den vertikalen Flammtest nach UL1581§1080 (VW-1) besteht. Die strengsten Anforderungen bezüglich des Brandverhaltens stellt dagegen CMP.

NEC KlassifizierungAnforderungenAnwendung
CMXUL1581§1080 (VW-1)Wohnräume
CMGUL1685, CSA FT4Allgemein
CMRUL1666Steigrohre
CMPNFPA-262 (Steiner Tunnel), FT4Horizontale Schächte

Kabel für Elektroinstallationen (EU)

Kabel und Leitungen welche dauerhaft in Bauwerke eingebaut werden fallen unter die Bauproduktenverordnung (305/2011/EU) mit der harmonisierten Norm EN50575. Neben typischen Energiekabel wie NYM betrifft dies auch Koaxialkabel. Seit Juli 2017 müssen Hersteller ihre Kabel und Leitungen mit einer CE-Kennzeichnung versehen und eine Leistungserklärung ausstellen, wenn sie diese als Bauprodukt in den Verkehr bringen. Die Leistungserklärung bescheinigt die Einhaltung der Brandklasse und ist somit Voraussetzung um ein Kabel dauerhaft in einem Gebäude einzubauen.

Die Brandklassen nach DIN EN 13501-6 reichen dabei von A (unbrennbar) bis F (keine Anforderungen) . Die Einteilung des Kabels in eine Klasse erfolgt aufgrund der Prüfergebnisse bei der Ermittlung der Brandeigenschaften mittels festgelegter Prüfverfahren. Ein Kabel einer bestimmten in der Leistungserklärung bestätigten Brandklasse hat allerdings nicht automatisch auch alle anderen, niedrigeren Brandklassen, sondern nur die bestätigte Klasse.

Derzeit ist nur ein Teil der am Markt verfügbaren Koaxialkabel als Bauprodukt gekennzeichnet. Die Angabe der Brandklasse erfolgt mit dem Zusatz ca für Cable, also z.b. Eca und ist auf dem Kabel und der Verpackung aufgedruckt.

Kabel mit verbesserten Brandeigenschaften - Zusammenfassung

Aus Brandschutzgründen ist also der Einsatz von halogenfreien Koaxialkabeln mit verbessertem Brandverhalten empfehlenswert und in Bereichen mit hohen Personen- oder Sachschutz vorgeschrieben. Dazu zählen auch Flugzeuge, U-Bahnen oder Züge.

Flammwidrige und halogenfreie Kabel werden manchmal mit FRNC (Flame Retardant Non Corrsive) bezeichnet, wenn auch diese Bezeichnung alleine und ohne Angabe der angewendeten Normen nur einen Hinweis auf das verbesserte Brandverhalten geben kann. Weiterhin gibt es halogenfreie oder schwer entflammbare Kabel welche vom Hersteller nicht als solche gekennzeichnet sind, da dieser keine oder keine normgerechte Prüfung der Halogenfreiheit durchgeführt hat.

Bitte achten Sie also immer darauf, dass das von Ihnen ausgewählte Kabel gemäß Datenblatt die für Ihre Anwendung notwendige Norm erfüllt und entsprechend geprüft wurde.

Wenn Sie ein Kabel für den dauerhaften Einbau in Bauwerke benötigen, achten Sie auf die Kennzeichnung als Bauprodukt mit CE-Kennzeichnung und Leistungserklärung. Prüfen Sie, ob die in der Leistungserklärung bestätigte Brandklasse Ihre Anforderung erfüllt.

Wichtige Normen zu Brandverhalten von Kabeln

DIN EN 60754Prüfung der bei der Verbrennung der Werkstoffe von Kabeln und isolierten Leitungen entstehenden Gase (Halogenfreiheit)
VDE 0472-815Prüfung an Kabeln und isolierten Leitungen; Halogenfreiheit
DIN EN60332‑1‑2
VDE 0482‑332‑1‑2
Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung an einer Ader, einer isolierten Leitung oder einem Kabel
DIN EN60332-3Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung von vertikal angeordneten Bündeln
DIN EN50305Bahnanwendungen – Kabel und Leitungen für Schienenfahrzeuge mit verbessertem Verhalten im Brandfall
EN61034-2Messung der Rauchdichte von Kabeln und isolierten Leitungen beim Brennen unter definierten Bedingungen
EN50399Allgemeine Prüfverfahren für das Verhalten von Kabeln und isolierten Leitungen im Brandfall
EN50575Starkstromkabel und –leitungen, Steuer- und Kommunikationskabel. Kabel und Leitungen für allgemeine Anwendungen in Bauwerken in Bezug auf die Anforderungen an das Brandverhalten.
UL1581§1100Horizontal Flame / FT2 Test
UL1581§1060Vertical Flame and FTI Tests
UL1581§1080VW-1 Vertical Specimen Flame Test
UL1581§1160UL Vertical-Tray Flame Test

Links

»Beuth Verlag (Bezug von nationalen und internationalen Normen)
»CSA Group
»IEC - International Electrotechnical Commission
»UL - Underwriters Laboratories, Inc.
»NFPA - National Fire Protection Association