Für einen individuellen Ausdruck passen Sie bitte die Einstellungen in der Druckvorschau Ihres Browsers an. Regelwerk,Gefahrgut/Transport / See / MSC

Az.: 11-3-0
Siehe Fn. *

1 Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner achtundneunzigsten Tagung (7. bis 16. Juni 2017) nach erfolgter Prüfung eines vom Unterausschuss "Schiffsentwurf und Konstruktion" auf seiner vierten Tagung gemachten Vorschlages die Vorläufigen Richtlinien für die Verwendung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen (FK-Bauteile) in Schiffskonstruktionen:
Belange der Brandsicherheit angenommen, die in der Anlage wiedergegeben sind.

2 Die beigefügten Vorläufigen Richtlinien sind als eine Ergänzung zu den Richtlinien für die Genehmigung von Alternativen und gleichwertigem Ersatz, wie sie in verschiedenen IMO Regelwerken vorgesehen ist (MSC.1/Rundschreiben 1455) und den Richtlinien für alternative Ausführungen und Anordnungen für die Brandsicherheit (MSC.1/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung) anzuwenden, wenn FK-Bauteile für Schiffskonstruktionen zugelassen werden.

3 Die Mitgliedsstaaten werden aufgefordert, die beigefügten Vorläufigen Richtlinien anzuwenden, wenn alternative Ausführungen und Anordnungen von FK-Bauteilen für Schiffskonstruktionen in Übereinstimmung mit Regel II-2/17 SOLAS (Alternative Ausführungen und Anordnungen) zugelassen werden. Die Vorläufigen Richtlinien sind für die Sicherstellung vorgesehen, dass eine einheitliche Vorgehensweise in Bezug auf die Vorgaben des Brandschutzes von Schiffen unter Verwendung von FK-Bauteilen in ihrer Konstruktion vorgenommen wird und dass das Niveau der Brandsicherheit, das nach den Vorschriften des Kapitels II-2 SOLAS vorgegeben ist, aufrechterhalten wird.

4 Diese Richtlinien sind als "Vorläufige Richtlinien" erstellt worden, um Erfahrungen bei ihrer Anwendung zu gewinnen. Sie sollen vier Jahre nach ihrer Zustimmung überarbeitet werden, um notwendige Änderungen vorzunehmen, die auf den erzielten Erfahrungen basieren.

5 In der Zwischenzeit werden die Mitgliedstaaten und internationalen Organisationen aufgefordert, Informationen, Beobachtungen, Anmerkungen und Empfehlungen, die auf den praktischen Erfahrungen basieren, die bei der Anwendung dieser Vorläufigen Richtlinien gewonnen werden, beim Unterausschuss "Schiffsentwurf und Konstruktion" unter dem Tagesordnungspunkt "Verschiedenes" einzureichen.

6 Die Mitgliedsregierungen werden aufgefordert, die in der Anlage enthaltenen Vorläufigen Richtlinien allen Beteiligten zur Kenntnis zu bringen.

Vorläufige Richtlinien für die Verwendung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen (FK-Bauteile) in Schiffskonstruktionen:
Belange der Brandsicherheit

Kapitel 1
Allgemeines

1.1 Faserverstärkter Kunststoff-Verbundwerkstoff (FK-Verbundwerkstoff) ist im Vergleich zu Stahl eine Leichtgewicht-Werkstoffzusammensetzung mit hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und Korrosionswiderstand. Im Hinblick auf brennbare FK-Bauteile in Schiffskonstruktionen ist ein Hauptthema die Brandsicherheit. Diese Richtlinien werfen Fragen auf, die auch relevant für Konstruktionen mit nichtbrennbarem FK-Verbundwerkstoff sind, aber jedes Bauteil, das die herkömmlichen Vorschriften erfüllen kann, liegt außerhalb des Anwendungsbereiches dieser Richtlinien; diese Richtlinien beinhalten brennbare FK-Bauteile.

1.2 Derzeit behandeln diese Richtlinien nicht vollständig die Risiken eines fortschreitenden baulichen Zusammenbruchs oder den Gesamtverlust der baulichen Unversehrtheit bedingt durch Brand bei einem vollständig aus FK-Verbundwerkstoff gebauten Schiff oder Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff, die zur Gesamtfestigkeit beitragen. Abweichungen von den Richtlinien sind zu ermitteln und zusätzliche Bewertungen müssen, soweit erforderlich, durchgeführt werden.

1.3 Ein Bauteil im Sinne dieser Richtlinien ist eine Konstruktion, die ohne Beeinträchtigung der Sicherheit des Schiffes entfernt werden kann.

1.4 Ein besonderer Schwerpunkt ist auf sicherheitskritische Räume zu legen, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf Kontrollstationen, Evakuierungsstationen und Fluchtwege.

1.5 FK-Bauteile können als Teil der Alternativen Ausführungen und Anordnungen für die Brandsicherheit entsprechend Regel II-2/17 SOLAS zugelassen werden. In Übereinstimmung mit Regel II-2/17.2.1 SOLAS müssen die Alternativen Ausführungen und Anordnungen die Zielsetzungen der Brandsicherheit und die funktionalen Anforderungen im Kapitel II-2 SOLAS erfüllen.

1.6 Diese Richtlinien sind entwickelt worden, um den Verwaltungen eine Unterstützung zu bieten zwecks Sicherstellung, dass die Brandsicherheits-Bewertung von FK-Bauteilen auf eine einheitliche Art und Weise durch jeden Flaggenstaat durchgeführt werden kann. Die Richtlinien enthalten wichtige Faktoren, die in der nach Regel II-2/17 SOLAS vorgeschriebenen technischen Analyse zu behandeln sind. Es wird empfohlen, dass die mit der Überprüfung solcher Analysen beauftragten Personen

Fachkenntnisse in der Brandsicherheit und auch in der Brandsicherheitstechnik oder der Risikobewertung haben.

1.7 Diese Richtlinien sind dafür vorgesehen, die sichere Verwendung von FK-Bauteilen im Schiffbau zu ermöglichen, die kategorisiert sein können wie beispielsweise:

1. Integrierte Konstruktionen: In die Schiffskonstruktion integrierte Bauteile, die zur Gesamtfestigkeit nicht beitragen (z.B. Schwimmbecken, Schiebedach, Podest/Bühne, Tenderplattform usw.); und
2. Bauteile: Nichttragende Teile, die mit der Schiffskonstruktion mittels mechanischer oder chemischer Verbindungsverfahren verbunden sind (z.B. Balkon, Schornstein, Mast, Gerüst, Bodenbelag usw.)

1.8 Es gibt eine Vielfalt bei den Zusammensetzungen von FK-Verbundwerkstoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften, und der Zweck ihrer vorgesehenen Verwendung kann sehr unterschiedlich sein. Deshalb können diese Richtlinien nicht alle notwendigen Informationen für eine Zulassung zur Verfügung stellen. Dennoch ist es wichtig, dass alle wesentlichen Fragen, die durch diese Richtlinien geklärt werden können, während des Zulassungsverfahrens angesprochen werden. Sie enthalten bekannte Eigenschaften, Probleme und Lösungen bezüglich der Brandsicherheit, aber sie können nicht als alle möglichen Gefahren in Verbindung mit der Verwendung von Werkstoffen aus FK-Verbundwerkstoff abdeckend angesehen werden. Außerdem kann die Verwendung von FK-Bauteilen auch Auswirkungen auf andere Teile der Schiffssicherheit haben, als jene, die bei einem Brand betroffen sind, z.B. die in Anhang A angegebenen Teile (Aspekte mit Ausnahme der Brandsicherheit).

Kapitel 2
Abschätzung der Brandsicherheit von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff

2.1 Laminate, Sandwichplatten und Versteifungen, die aus Polymeren, Faserstoffen und Kernwerkstoffen bestehen, können in unterschiedlicher Weise kombiniert sein, um FK-Bauteile auf Schiffen zu bilden. In diesen Richtlinien ist "Faserverstärkter Kunststoff" (FK) als Multiwerkstoff-Verbindung aus monolithischen oder Sandwich-Konstruktionen definiert. Monolithische Bauarten und Randschichten von Sandwich-Konstruktionen basieren auf langfaserverstärktem Harz. Verstärkungen können beispielsweise Gewebe aus Glas-, Kohlenstoff-, Aramid- oder Basaltfasern sein. Harze müssen auf Duromer-(Duroplast-)Harz basieren. Sandwich- Kernwerkstoffe basieren typischerweise auf Strukturschäumen oder Wabenstrukturen. Beschichtungen (Gelbeschichtungen, Deckbeschichtungen oder Anstrichmittel), Vergussmassen und Klebstoffe werden ebenfalls nach diesen Richtlinien behandelt. Einige typische im Schiffbau verwendete Werkstoffe aus FK-Verbundwerkstoffen und Zusammensetzungen sind ferner in Anhang B (Im Schiffbau verwendete Werkstoffe aus FK-Verbundwerkstoffen und Zusammensetzungen) beschrieben. Es veranschaulicht auch das Brandverhalten typischer Bestandteile von FK-Verbundwerkstoffen und Zusammensetzungen. Die maßgeblichen Brandeigenschaften der jeweiligen Werkstoffe, die in einer alternativen Ausführung in Betracht gezogen werden, müssen anhand von Versuchen für jeden speziellen Ausführungsfall abgeleitet werden (siehe Anhang D - Brandprüfung von FK-Verbundwerkstoff).

2.2 Die Verwendung von FK-Verbundwerkstoffen ist im Allgemeinen auf SOLAS-Schiffen auf Grund der herkömmlichen Vorschriften über die Verwendung nichtbrennbarer Werkstoffe nicht erlaubt. Wenn jedoch Ausführungen oder Anordnungen von den herkömmlichen Vorschriften des Kapitels II-2 SOLAS abweichen, können Prüfung und Zulassung in Übereinstimmung mit Regel II-2/17 SOLAS durchgeführt werden. Brennbare FK-Bauteile und zugehörige Sicherheitsmaßnahmen können folglich als alternative Brandsicherheit-Ausführungen und -Anordnungen behandelt werden. Die Technische Analyse, die Bewertung und die Zulassung müssen dann basierend auf einem in der Regel zusammengefassten Verfahren durchgeführt werden, während ausführlichere Beschreibungen in den Richtlinien für alternative Ausführungen und Anordnungen für die Brandsicherheit (MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung) enthalten sind. Die Anforderungskriterien für den Schutz von Menschenleben sind in MSC.1/Rundschreiben 1552 enthalten. Diese Richtlinien unterstützen die Anwendung leistungsbezogener Verfahren der Brandsicherheitstechnik, um nachzuweisen, dass die Brandsicherheit eines Schiffes mit alternativen Ausführungen und Anordnungen gleichwertig zur durch herkömmliche Vorschriften vorgeschriebenen Brandsicherheit ist, ein Konzept, das oft als "Äquivalenzprinzip" bezeichnet wird. Kurz gesagt, das Verfahren kann als eine zweistufige deterministische Risikobewertung beschrieben werden, die von einem Entwurfsteam vorgenommen wird. Die zwei auszuführenden Hauptteile sind:

1. die vorläufige Analyse in qualitativer Beschreibung, und
2. die quantitative Analyse.

Im ersten Teil hat das Entwurfsteam den Umfang der Analyse zu definieren sowie die Gefahren zu ermitteln und aus diesen Bemessungs-Brandszenarien zu entwickeln als auch alternative Versuchs-Ausführungen zu entwickeln. Die verschiedenen Komponenten der vorläufigen Analyse in qualitativer Beschreibung sind in einem vorläufigen Analysebericht dokumentiert, der eine Zustimmung des Entwurfsteams erfordert, bevor er an die Verwaltung zur Überprüfung übersendet wird. Mit der Zulassung durch die Verwaltung dokumentiert der vorläufige Analysebericht die Eingaben für die nächste Stufe der Bewertung, die quantitative Analyse. In diesem Stadium werden die Bemessungs- Brandszenarien quantifiziert, und die Ergebnisse werden mit den festgelegten Anforderungskriterien verglichen, die auf den Zielsetzungen der Brandsicherheit und den funktionalen Anforderungen der SOLAS-Regeln basieren. Die Kriterien werden in Bezug auf die herkömmlichen Vorschriften oder durch Vergleich mit den Eigenschaften eines akzeptierbaren herkömmlichen Entwurfs quantitativ bestimmt. Das dokumentierte Niveau der Brandsicherheit der alternativen Ausführungen und Anordnungen kann deshalb nicht bedingungslos bestehen, sondern steht in Bezug zur Brandsicherheit eines traditionellen Entwurfs, der ein Ergebnis der durch die herkömmlichen Regeln implizierten Brandsicherheit ist. Unter Einbeziehung von Unsicherheiten beim Vergleich der Niveaus der Brandsicherheit muss die abschließende Dokumentation der auf Regel II-2/17 SOLAS (im Folgenden als "Abschätzung nach Regel II-2/17 SOLAS" bezeichnet) basierenden technischen Analyse mit ausreichender Sicherheit nachweisen, dass die Brandsicherheit der alternativen Ausführungen und Anordnungen mindestens der Brandsicherheit einer herkömmlichen Ausführung gleichwertig ist.

2.3 Nach Maßgabe der Regel II-2/17 SOLAS müssen die alternativen Ausführungen und Anordnungen für die Brandsicherheit einen Sicherheitsgrad bieten, der dem mindestens gleichwertig ist, der bei Einhaltung der herkömmlichen Vorschriften erreicht wird. Es ist deshalb wichtig, dass die zur Bewertung der Sicherheit angewendete Vorgehensweise die Auswirkungen auf die Brandsicherheit genau beschreiben kann, die sich durch die alternativen Ausführungen und Anordnungen ergeben; d. h. die Beschreibungen von Unsicherheiten müssen ausreichend sein, um gemessene Sicherheitstoleranzen zu bilden. Dies ist ein besonders relevanter Gesichtspunkt, wenn Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff bewertet werden. In Abhängigkeit vom Umfang könnte sich eine Bewertung in Übereinstimmung mit dem MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung als übermäßig kompliziert oder unzureichend darstellen. Empfehlungen und Anforderungen für das Verfahren, dass für die Bewertung der Sicherheit einer alternativen Ausführung unter Einbeziehung von Konstruktionen mit FK-Verbundwerkstoffen angewendet wird, werden in Anhang C (Empfehlungen bezüglich der Bewertung) behandelt. Es kann auch sachdienlich sein, die Richtlinien für die Genehmigung von Alternativen und gleichwertigem Ersatz, wie sie in verschiedenen IMO Regelwerken vorgesehen ist (MSC.1/Rundschreiben 1455) in Betracht zu ziehen, die eine Vorgehensweise beschreiben, die für den Zweck der alternativen Ausführungen und Anordnungen anpassungsfähiger ist. Das MSC.1/Rundschreiben 1455 wurde entwickelt, um ein einheitliches Verfahren für die Koordinierung, Prüfung und Zulassung von alternativen Ausführungen und Anordnungen im Allgemeinen bereitzustellen, d. h. nicht nur die Brandsicherheit betreffend. Es kann deshalb eine zusätzliche Anleitung bieten, wenn die Verwendung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff Auswirkungen auf andere Sicherheitsaspekte als die mit einem Brand verbundenen hat (siehe Anhang A - Aspekte mit Ausnahme der Brandsicherheit). Im Einzelnen beschreibt es auch das risikobasierte Zulassungsverfahren bei der Bewertung. Wie in SOLAS hingewiesen, basieren die Richtlinien in diesem Dokument auf MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung.

2.4 Einer der ersten und grundlegendsten Schritte der Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS ist, eine Zulassungsgrundlage zu schaffen. Dies wird gemacht, indem festgestellt wird, von welcher bzw. welchen herkömmlichen Vorschrift bzw. Vorschriften die alternativen Ausführungen und Anordnungen abweichen (Regel II-2/17.3.2 SOLAS). Mit der Kenntnis der zugehörigen funktionalen Anforderungen werden dann die abweichenden herkömmlichen Vorschriften dazu verwendet, Anforderungskriterien zu definieren, wie sie in den Absätzen 4.4, 5.1.2 und 6.3.2 des MSC/Rundschreibens 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung und in der Regel II-2/17.3.4 SOLAS beschrieben sind. Allerdings kann, infolge von Maßgaben in den derzeitigen Regeln, die Ermittlung der abweichenden herkömmlichen Vorschriften gegebenenfalls keine ausreichende Basis bilden, um eine gleichwertige Sicherheit zu gewährleisten. Bei der Überprüfung von Konstruktionen mit FK-Verbundwerkstoff betreffen die Abweichungen grundlegend die erforderliche Nichtbrennbarkeit der Konstruktionen. Mit der Annahme, dass nichtbrennbare Konstruktionen verwendet werden, schließen die Regeln der Brandsicherheit ungeschriebene (implizite) Sicherheitsanforderungen mit ein. Um eine sachgerechte Zulassungsgrundlage festzulegen, ist es deshalb in jedem Ausführungsfall erforderlich, die notwendigen Untersuchungen durchzuführen, um alle relevanten Auswirkungen auf die Brandsicherheit zu ermitteln. Dies ist außerdem in Anhang C (Empfehlungen bezüglich der Bewertung) beschrieben. Im Einzelnen muss die Erreichbarkeit jeder Zielsetzung für die Brandsicherheit und jeder funktionalen Anforderung unabhängig voneinander, einschließlich der funktionalen Anforderungen in den Zielbeschreibungen am Anfang der Regelungen, beurteilt werden. Mögliche Schwierigkeiten für Zielsetzungen für die Brandsicherheit, funktionale Anforderungen, Zielbeschreibungen und herkömmliche Vorschriften in Kapitel II-2 SOLAS, wenn FK-Bauteile überprüft werden, sind in Kapitel 3 (Zu berücksichtigende wichtige Faktoren bei der Bewertung von FK-Bauteilen mit den Regeln des Kapitels II-2 SOLAS als Ausgangspunkt) beispielhaft erläutert. Weitere Empfehlungen bezüglich einer Abschätzung der Brandsicherheit, die FK-Bauteile umfasst, sind im Anhang C (Empfehlungen bezüglich der Bewertung) aufgeführt.

2.5 Eine Anzahl von Brandgefahren kann durch die Verwendung von FK-Bauteilen verursacht werden. Ein nützlicher Ausgangspunkt für die Gefahrenermittlung ist die Untersuchung von Punkten, die nicht mit den Regeln und demzufolge Kapitel 3 (Zu berücksichtigende wichtige Faktoren bei der Bewertung von FK-Bauteilen mit den Regeln des Kapitels II-2 SOLAS als Ausgangspunkt) übereinstimmen. Für weitere Untersuchungen relevante Brandgefahren, die entsprechend den Regeln in Kapitel II-2 SOLAS eingestuft sind, sind insbesondere:

1. Entzündungswahrscheinlichkeit,
2. Brandentwicklungsvermögen,
3. Vermögen zur Entwicklung von Rauch und toxischen Stoffen,
4. Brandbegrenzung,
5. Brandbekämpfung, und
6. bauliche Widerstandsfähigkeit.

2.6 Die Brandgefahren und die Durchführung von Sicherheitsmaßnahmen können durch Hilfsmittel für die Brandsicherheitstechnik und die Risikobewertung sowie in Bezug auf die Brandprüfungen (siehe Anhang D - Brandprüfung von FK-Verbundwerkstoff) quantifiziert werden. Eine ausreichende Sicherheit kann innerhalb abgegrenzter Bereiche gesondert sichergestellt werden, z.B. erfasst durch funktionale Anforderungen oder Regeln oder enthalten in einer ganzheitlichen Bewertung von Auswirkungen auf die Sicherheit. Das erste dieser Beispiele ist zusammen mit weiteren Beispielen in einer Bewertung im Anhang E (Beispiel eines Bewertungsverfahrens) dargestellt.

2.7 Schlüsselbegriffe sind in MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung und MSC.1/Rundschreiben 1455 sowie in Richtlinien der Brandsicherheitstechnik für Gebäude, z.B. ISO 23932, definiert.

Kapitel 3
Zu berücksichtigende wichtige Faktoren bei der Bewertung von FK-Bauteilen mit den Regeln des Kapitels II-2 SOLAS als Ausgangspunkt

Die unterschiedlichen Brandschutz-Regeln in Kapitel II-2 SOLAS sind mit der Absicht analysiert worden, wichtige Faktoren herauszufinden, für die es notwendig sein könnte, sich mit ihnen bei der Verwendung von FK-Bauteilen in Schiffskonstruktionen zu befassen. Diese Faktoren sind in den folgenden Abschnitten beschrieben. Jede der Regeln mit herkömmlichen Vorschriften (Regeln 4 bis 23) beginnt mit einer Zielbeschreibung. Jede Zielbeschreibung besteht aus dem Ziel der Regel und einer oder mehreren funktionalen Anforderungen, die in dieser Regel behandelt werden. Die Zielbeschreibungen werden für jede Regel wiederholt, gefolgt von Erläuterungen darüber, wie ein Schiff mit FK-Bauteilen die Regel anfechten kann. Die Regeln sind nicht nur auf der Basis von möglichen Abweichungen und wie diese eine Auswirkung auf die Sicherheit haben können untersucht worden, sondern auch in einem weiteren Sinne, d. h. wie ein Schiff mit FK-Verbundwerkstoff-Konstruktionen die Zielbeschreibungen der Regeln oder das vorgesehene Ziel beeinträchtigen könnte.

Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass diese Untersuchung der Regeln nicht vollständig ist und nicht alle relevanten Auswirkungen auf die Brandsicherheit für eine bestimmte Ausführung und bestimmte Anordnungen bei Konstruktionen mit FK-Verbundwerkstoff erfassen kann. Die Absicht für diese Richtlinien ist, dass sie auf der Basis der Regeln entwickelt, konkretisiert und aktualisiert wird. Im Einzelnen könnten einige der Regeln ausführlicher und aus verschiedenen Perspektiven untersucht werden.

3.1 Regel 1 - Anwendung

Es gibt derzeit keine Anmerkungen zu dieser Regel in Bezug auf FK-Verbundwerkstoff.

3.2 Regel 2 - Zielsetzungen der Brandsicherheit und funktionale Anforderungen

Absatz 2 nennt eine Anzahl von funktionalen Anforderungen, die in die Regeln des Brandsicherheitskapitels aufgenommen sind, um die in Absatz 1 aufgeführten Zielsetzungen für die Brandsicherheit zu erreichen. Speziell die dritte funktionale Anforderung (Regel 2.2.1.3) fordert eine beschränkte Verwendung brennbarer Werkstoffe. Die Zielsetzungen für die Brandsicherheit und die funktionalen Anforderungen können durch die Sicherstellung der Einhaltung aller herkömmlichen Vorschriften in den Teilen B, C, D, E und G oder durch alternative Ausführungen und Anordnungen, die dem Teil F (Regel 17) entsprechen, erreicht werden. Eine Zulassung in Übereinstimmung mit Regel 17 erfordert dennoch, dass die alternativen Ausführungen und Anordnungen die Zielsetzungen für die Brandsicherheit und die funktionalen Anforderungen erfüllen, aber gestattet eine andere Ausführung als in Übereinstimmung mit den herkömmlichen Vorschriften.

Bei der Bewertung der Erreichbarkeit der Zielsetzungen für die Brandsicherheit und der funktionalen Anforderungen aus einer ausgedehnten Perspektive heraus kann festgestellt werden, dass ein Schiff mit FK-Bauteilen etwas besser oder etwas schlechter abschneiden kann als ein traditioneller Entwurf. Der Schwerpunkt auf die Sicherheit des menschlichen Lebens bei den Zielsetzungen für die Brandsicherheit macht es zum Thema, sich nicht nur mit der Sicherheit der Fahrgäste, sondern sich auch mit der Sicherheit der Feuerwehrleute und der Besatzung zu befassen. Die Betrachtung der funktionalen Anforderungen deutet besonders darauf hin, dass die Risiken vom Hinzufügen brennbarer Werkstoffe berücksichtigt werden müssen.

3.3 Regel 3 - Begriffsbestimmungen

Es könnte nützlich sein, einige Einzelheiten aus den Begriffsbestimmungen in dieser Regel in Bezug auf FK-Verbundwerkstoff zusammenzufassen:

3.2 Bei der Begriffsbestimmung für "Trennflächen der Klasse ,A'" ist zu beachten, dass solche Trennflächen derart beschrieben sind, dass sie aus "Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff" hergestellt sein müssen und dass sie so gebaut sein müssen, dass sie den Durchgang von Rauch und Flammen bis zur Beendigung des einstündigen Normal-Brandversuchs verhindern.

3.4 Bei der Begriffsbestimmung für "Trennflächen der Klasse , B'" ist zu beachten, dass solche Trennflächen derart beschrieben sind, dass sie aus "zugelassenem nichtbrennbarem Werkstoff" hergestellt sein müssen und dass sie so gebaut sein müssen, dass sie den Durchgang von Rauch und Flammen bis zum Ablauf der ersten halben Stunde des Normal-Brandversuchs verhindern.

3.10 Bei der Begriffsbestimmung für "Trennflächen der Klasse ,C'" ist zu beachten, dass solche Trennflächen derart beschrieben sind, dass sie aus "zugelassenem nichtbrennbarem Werkstoff" hergestellt sein müssen und keine weiteren Vorschriften Anwendung finden.

3.33 Bei der Begriffsbestimmung für "Nichtbrennbarer Werkstoff" ist zu beachten, dass solcher Werkstoff derart beschrieben ist, dass er weder brennt noch entzündbare Dämpfe in solcher Menge entwickelt, dass sie sich bei einer Erhitzung auf etwa 750 °C selbst entzünden.

3.43 Bei der Begriffsbestimmung für "Stahl oder anderer gleichwertiger Werkstoff" ist zu beachten, dass sich der Ausdruck auf jeden nichtbrennbaren Werkstoff bezieht, der für sich allein oder durch Isolierung einen Gefügezusammenhang und eine Widerstandsfähigkeit hat, die denen des Stahls am Ende der jeweiligen Feuereinwirkung beim Normal-Brandversuch gleichwertig sind. Deshalb gibt es Vorschriften bezüglich der Nichtbrennbarkeit als auch für Gefügezusammenhang und Widerstandsfähigkeit. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass das Erstere keiner Zeitbegrenzung unterliegt, aber die letzteren Vorschriften nur bis zum Ende der jeweiligen Feuereinwirkung beim Normal-Brandversuch erfüllt zu werden brauchen. Eine Aluminiumlegierung mit geeigneter Isolierung wird benutzt, um einen gleichwertigen Werkstoff zu Stahl beispielhaft zu nennen.

3.47 Bei der Begriffsbestimmung für "Normal-Brandversuch" wird beschrieben, dass es sich um einen Versuch handelt, bei dem Probekörper der entsprechenden Schotte oder Decks in einem Brandversuchsofen Temperaturen ausgesetzt werden, die ungefähr der Standard-Zeit-Temperatur-Kurve entsprechen.

3.4 Regel 4 - Entzündungswahrscheinlichkeit

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die Entzündung brennbarer Werkstoffe oder entzündbarer flüssiger Stoffe zu verhüten. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Es müssen Einrichtungen zur Kontrolle von Leckagen entzündbarer flüssiger Stoffe vorhanden sein;
2. es müssen Einrichtungen zur Begrenzung der Ansammlung entzündbarer Dämpfe vorhanden sein;
3. die Entzündbarkeit brennbarer Werkstoffe muss eingeschränkt sein;
4. Zündquellen müssen weitestgehend vermieden werden;
5. Zündquellen müssen von brennbaren Werkstoffen und entzündbaren flüssigen Stoffen getrennt sein; und
6. die Atmosphäre in Ladetanks muss außerhalb des Explosionsbereichs gehalten werden.

Erläuterungen

1. Die Verwendung brennbarer Werkstoffe für Konstruktionen steht nicht im Widerspruch zur Zielsetzung dieser Regel. Sie legt jedoch fest, die Verhütung der Entzündung brennbarer Werkstoffe anzustreben. Bei Betrachtung der herkömmlichen Vorschriften zeigt sich, dass sie das Auftreten eines Brandes durch die Beschränkung von Zündquellen und einiger brennbarer Stoffe verhüten. Hauptsächlich sind Brennstoffe und leicht entzündbare Stoffe betroffen, aber auch einige verschiedene Elemente in Gehäusen. Die meisten sind Zündquellen und der einzige derzeitige betroffene brennbare Werkstoff sind unterste Decksbeläge. Wenn sie in Unterkunfts- und Wirtschaftsräumen oder Kontrollstationen oder auf Kabinenvorflächen verwendet werden, müssen sie aus schwer entflammbarem Werkstoff bestehen (Regel 4.4.4). Diese Vorschrift mag ein bisschen unlogisch erscheinen, da ein unterster Decksbelag die erste auf dem Deck aufgebrachte Lage ist, die zum Ausgleich der Unebenheit verwendet wird und durch eine Fußbodenaufbelag-Konstruktion abgedeckt ist. Es ist eigentlich die Oberfläche der Fußbodenaufbelag-Konstruktion, die einer möglichen Zündquelle ausgesetzt werden kann. Außerdem bedeutet die Vorschrift, dass die untersten Decksbeläge schwerentflammbar sein müssen; dieses ist eine Anforderung, die besser in Regel 5 passt. Abgesehen von dieser Vorschrift gibt es jedoch keine sonstigen herkömmlichen Vorschriften, die angeben, wie die Entzündbarkeit brennbarer Werkstoffe zu vermeiden ist, wie es unter den funktionalen Anforderungen in der Zielbeschreibung angegeben ist.
2. Neue Gefahren können dort auftreten, wo FK-Verbundwerkstoff in der Nähe signifikanter Zündquellen verwendet wird, wie beispielsweise Abgasrohre oder andere Flächen mit hoher Temperatur. Es kann geltend gemacht werden, dass dieses die funktionalen Anforderungen über die Trennung der Zündquellen von brennbaren Werkstoffen in Frage stellt. Wegen der Annahmen bezüglich der Verwendung nichtbrennbarer Konstruktionen ist diese Sicherheitsmaßnahme in den herkömmlichen Vorschriften dieser Regel nicht eindeutig angegeben. Es ist dennoch wichtig, Zündquellen zu ermitteln und sicherzustellen, dass die Oberflächen von FK-Verbundwerkstoffen fachgerecht geschützt sind.
3. Es kann geltend gemacht werden, dass es nicht in Übereinstimmung mit den funktionalen Anforderungen bezüglich eingeschränkter Entflammbarkeit ist, brennbare Oberflächen von FK-Verbundwerkstoffen ungeschützt zu belassen. Dies betrifft jedoch eher Zündquellen und leicht entzündbare (z.B. durch eine kleine Flamme) brennbare Stoffe und entflammbare Stoffe, während brennbare Werkstoffe, die eine eingeschränkte Entzündbarkeit haben, wie beispielsweise FK-Verbundwerkstoff, in Regel 5 behandelt werden. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass es kein IMO-Prüfverfahren für die Bewertung einer beschränkten Entzündbarkeit von Produkten gibt.

3.5 Regel 5 - Brandentwicklungsvermögen

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, das Brandentwicklungsvermögen in jedem Raum des Schiffes zu begrenzen. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Es müssen Bedieneinrichtungen für die Luftversorgung zum Raum vorhanden sein;
2. es müssen Abschalteinrichtungen für entzündbare flüssige Stoffe im Raum vorhanden sein; und
3. die Verwendung brennbarer Werkstoffe muss eingeschränkt sein.

Erläuterungen

1. Diese Regel befasst sich mit Werkstoffen und anderen Elementen in Räumen mit der Absicht, das Brandentwicklungsvermögen zu begrenzen. Bei Betrachtung der funktionalen Anforderungen ist keine der ersten zwei durch die Verwendung von FK-Bauteilen in Schiffskonstruktionen betroffen. Die dritte der funktionalen Anforderung muss jedoch berücksichtigt werden, da sie festlegt, dass die Verwendung brennbarer Werkstoffe eingeschränkt sein muss. Die Begriffsbestimmung für einen nichtbrennbaren Werkstoff ist in Regel 3.33 vorgegeben und definiert ihn als einen Werkstoff, der weder brennt noch entzündbare Dämpfe entwickelt, wenn er auf 750 °C erhitzt wird. Vinylester, der oft als Harz in FK-Verbundwerkstoff verwendet wird, bildet zum Beispiel Pyrolysegase oberhalb von 500 °C.
2. In den herkömmlichen Vorschriften wird die Verwendung von nichtbrennbaren und brennbaren Werkstoffen hauptsächlich in Abschnitt 3 behandelt. Mit Ausnahme von Innenausstattungen und Einrichtungsgegenständen betreffen die Vorschriften Verkleidungen, Unterkonstruktionen, Luftzugsperren, Decken, Blenden, Leisten, Verzierungen, Furniere, Isolierwerkstoffe, Teilschotte usw. Dieses sind auch die Gegenstände, welche für die Entwicklungsphase eines Brandes zusammen mit beispielsweise Gepäck und losen Einrichtungsgegenständen maßgeblich sind. Im Allgemeinen müssen alle Oberflächen und Verkleidungen in Unterkunfts- und Wirtschaftsräumen die Vorschriften eines maximalen Heizwertes von 45 MJ/m² und eines maximalen Volumens brennbarer Werkstoffe erfüllen und müssen schwerentflammbar in Übereinstimmung mit dem FTP-Code sein. Da aber mit den Vorschriften unterstellt wird, dass die Schottplatte hinter jeder Wandkonstruktion aus Stahl besteht, gibt es keine Vorschriften in Bezug auf die Werkstoffe hinter der Wandkonstruktion.
3. Bei den Vorschriften in dieser Regel könnte die Meinung vertreten werden, dass sie für Oberflächen jeder Art gelten. Wenn deshalb die gleichen zugelassenen Werkstoffe für Verkleidungen, Unterkonstruktionen, Luftzugsperren, Decken, Blenden, Leisten, Verzierungen, Furniere usw. auf einem Schiff mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff wie in einem traditionellen (herkömmlichen) Entwurf verwendet werden, könnte man meinen, dass der Entwurf mit den herkömmlichen Vorschriften der Regel 5 übereinstimmt. Dies würde im Allgemeinen das Brandentwicklungsvermögen in den Räumen im Anfangsstadium bei einer Evakuierung nicht erhöhen. Wenn die Oberflächen des FK-Verbundwerkstoffes jedoch unbedeckt belassen werden oder wenn Trennflächen aus brennbarem FK-Verbundwerkstoff unmittelbar unter schwerentflammbaren Flächen hergestellt sind, kann geltend gemacht werden, dass das Oberflächenlaminat eigentlich die Oberflächenverkleidung darstellt, für welche die Vorschriften in Bezug auf Schwerentflammbarkeit und ein maximales Volumen brennbarer Werkstoffe gelten; die Vorschrift für den maximalen Heizwert würde dann für das Kernmaterial gelten. Mit dieser Argumentation würde von allen diesen Vorschriften generell abgewichen werden.
4. Wie oben erwähnt, kann die Wärmedämmung zur Gewährleistung der baulichen Widerstandsfähigkeit verwendet werden, die auch brennbare Oberflächen von FK-Verbundwerkstoffen vor einer Brandbeteiligung schützt, z.B. über 60 Minuten. In diesem Fall wird der FK-Verbundwerkstoff nicht zum Brandentwicklungsvermögen in dem Raum innerhalb der ersten Stunde eines Brandes beitragen, der die gleiche Intensität hat, wie nach der Kurve des Normal-Brandversuchs.
5. Wie oben erwähnt, befasst sich diese Regel mit Werkstoffen und anderen Elementen in den Räumen mit der Absicht, das Brandentwicklungsvermögen zu begrenzen. Alle vorstehenden Erörterungen haben Innenräume betrachtet. Da Außenflächen von Schiffen typischerweise aus angestrichenem Stahl hergestellt sind, hat es keinen Anlass gegeben, diesen Sachverhalt zu regeln. Dieses ist ein anderes Beispiel dafür, wo der FK-Verbundwerkstoff die auf Stahl basierenden Regeln überschreitet. Die Herstellung von äußeren Flächen aus brennbarem FK-Verbundwerkstoff beeinflusst das Brandentwicklungsvermögen und könnte eine senkrechte Brandausbreitung zwischen den Decks verursachen; dies stellt eine Gefahr dar, mit der sich auf diesen Schiffen befasst werden muss. Gefährliche äußere Flächen könnten beispielsweise geschützt werden, um Schwerentflammbarkeit zu erreichen, oder sie müssen mit einem Wassersprühsystem geschützt werden. Eine indirekte Möglichkeit, das Problem zu handhaben, ist die Verwendung von Brandschutz-Fenstern, die eine Brandausbreitung verhindern könnten.

3.6 Regel 6 - Rauchentwicklungsvermögen und Toxizität

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die Gefahr für das Leben durch Rauch und giftige Stoffe zu verringern, die während eines Brandes in Räumen erzeugt werden, in denen Personen normalerweise arbeiten oder leben. Aus diesem Grund muss die Menge von Rauch und giftigen Stoffen, die während eines Brandes von brennbaren Werkstoffen einschließlich Oberflächenbeschichtungen freigesetzt wird, begrenzt sein.

Erläuterungen

1. So wie bei Regel 5 betreffen die herkömmlichen Vorschriften der Regel 6 hauptsächlich geschlossene Bereiche. Alle an einem Brand beteiligten Werkstoffe tragen zur Erzeugung giftigen Rauches bei, aber während der Anfangsphasen eines Brandes ist es hauptsächlich die freiliegende Oberfläche, die zur Entwicklung und Toxizität von Rauch beiträgt. Diese Regel regelt generell freiliegende Oberflächenbeschichtungen und unterste Decksbeläge.
2. FK-Verbundwerkstoffe könnten entweder mit zugelassenen Oberflächenwerkstoffen abgedeckt werden oder sie werden ungeschützt belassen. In Räumen, in denen FK-Verbundwerkstoff ungeschützt belassen wird, könnte es schwierig werden, Regel 6.2.1 zu erfüllen. Wenn außerdem ein zugelassener Oberflächenwerkstoff auf dem FK-Verbundwerkstoff verwendet wird, kann geltend gemacht werden, dass die Regeln darauf basieren, dass ein nichtbrennbarer Werkstoff für die Schiffskonstruktionen verwendet wird, die darunter liegen. Während eines eingeschlossenen Brandes können deshalb die Entwicklung und Toxizität von Rauch, in Abhängigkeit von der Konstruktion, nicht im gleichen Umfang wie in einem herkömmlichen Entwurf begrenzt werden.
3. Wenn die Regeln 5 und 6 eingehend untersucht werden, ist es wichtig zu erkennen, dass sich beide Regeln mit Raucherzeugung befassen; aber wohingegen die letztere Regel sich mit den verschiedenen Werkstoffeigenschaften befasst, könnte gesagt werden, dass sich Regel 5 damit befasst, dass eine unbegrenzte Fläche brennbarer Werkstoffe sich nicht entzündet und Rauch erzeugt, während Regel 6 sich mit dem Potential jedes Quadratmeters befasst, der bei einem Brand beteiligt sein kann.
4. Eine wärmedämmende Isolierung kann verwendet werden, um die brennbaren Oberflächen von FK-Verbundwerkstoffen vor einer Beteiligung an einem Brand zu schützen. Für den Zeitraum, in dem die Konstruktion wärmedämmend geschützt ist, trägt der FK-Verbundwerkstoff nicht zur Entwicklung oder Toxizität des erzeugten Rauches bei. Im Fall eines lang genug anhaltenden Brandes, in dem die Trennflächen aus FK-Verbundwerkstoff an einem Brand beteiligt sind, könnte im Vergleich zu einem Stahlschiff das Auftreten einer erhöhten Entwicklung und Toxizität von Rauch geltend gemacht werden. Dieses hängt von der Auswahl der Kunststoff-Werkstoffe ab. Beispielsweise ist PVC (Polyvinylchlorid) dafür bekannt, dass es während der Verbrennung hochgiftig Salzsäure (HCl) freisetzt.
5. Es ist schwer vorauszusagen, ob die Rauchentwicklung und Toxizität zu einem festgelegten Zeitpunkt in Abhängigkeit von der Isolierfähigkeit der Konstruktion auf einem Schiff mit FK-Bauteilen, verglichen mit einem Stahlschiff, schlechter sein würde. Wenn wärmedämmende Isolierung verwendet wird, um FK-Verbundwerkstoff zu schützen, wird die Brandausbreitung wahrscheinlich verzögert werden. Es könnte darauf hingewiesen werden, dass die Räume mit Brandverhältnissen bereits eine Zeitlang unbewohnbar geworden sind, wenn ein Brand damit beginnt, die Trennflächen aus FK-Verbundwerkstoff einzubeziehen. In Abhängigkeit von der Windrichtung könnte eine erhöhte Rauchentwicklung oder Toxizität für Personen auf dem Einbootungsdeck gefährlich werden.
6. Brände auf dem freien Deck und beteiligte Außenflächen aus FK-Verbundwerkstoff können auch durch Rauchentwicklung und Toxizität betroffen sein. Dieses Problem kann jedoch bei Außenbereichen als weniger relevant angesehen werden, da die Handhabung des Rauches nicht entscheidend ist.

3.7 Regel 7 - Meldung und Anzeige

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, einen Brand im Raum seiner Entstehung anzuzeigen und im Alarmfall Vorkehrungen für eine sichere Flucht und die Brandabwehr zu treffen. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Die Installationen fest eingebauter Feuermelde- und Feueranzeigesysteme müssen für die Eigenart der Räume, das Brandentwicklungsvermögen und die zu erwartende Entwicklung von Rauch und Gasen geeignet sein;
2. handbetätigte Feuermelder müssen wirkungsvoll angeordnet sein, um eine leichte Zugänglichkeit der Meldeeinrichtungen sicherzustellen; und
3. Feuerronden müssen ein wirkungsvolles Mittel zur Brandentdeckung und Brandlokalisierung sowie zur Alarmierung der Kommandobrücke und Brandabwehrtrupps bilden.

Erläuterungen

Im Allgemeinen zeigt die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff keine Abweichungen von den herkömmlichen Vorschriften. Die funktionalen Anforderungen geben jedoch Anlass, sich mit der Notwendigkeit einer Brandmeldung zu befassen. Unter Berücksichtigung der ersten funktionalen Anforderung, die in dieser Regel zu beachten ist, gibt es keinen Grund zu glauben, dass durch FK-Verbundwerkstoffe erheblich weniger Rauch erzeugt wird als allgemein von organischen Stoffen. Da jedoch das Brandentwicklungsvermögen in einigen Bereichen betroffen sein könnte, kann auch eine zusätzliche Notwendigkeit für eine Brandmeldung bestehen. Für Bereiche, in denen nichtisolierte FK-Bauteile verwendet werden, ist es besonders kritisch, eine frühzeitige Auslösung eines Feuerlöschsystems mit schneller Brandmeldung vorzusehen. Es kann deshalb sachdienlich sein, eine schnellere oder verlässlichere Rauchmeldung vorzusehen oder diese in zusätzlichen Bereichen des Schiffes zu haben, möglicherweise sogar in offenen Räumen oder Leerräumen. Die mögliche erhöhte Notwendigkeit für eine Anzeige ist in der Brandrisikoabschätzung zu berücksichtigen und hängt davon ab, wie FK-Verbundwerkstoff Verwendung findet.

3.8 Regel 8 - Kontrolle der Rauchausbreitung

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die Rauchausbreitung zu kontrollieren, um die Gefahren durch Rauch auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Für dieses Ziel müssen Einrichtungen zur Kontrollierung des Rauches in Atrien, Kontrollstationen, Maschinenräumen und in verborgen liegenden Räumen vorgesehen sein.

Erläuterungen

Wie in Abschnitt 3.6 behandelt (Regel 6 - Rauchentwicklungsvermögen und Toxizität), war die Rauchmenge, die bei einer Brandprüfung mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff (glasfaserverstärktes Polyester mit PVC-Kern) erzeugt wurde, nur geringfügig größer als die von einem Brand auf einem Stahlschiff. Wenn dieses bei den zu bewertenden alternativen Ausführungen und Anordnungen der Fall ist, würde dieses aufzeigen, dass die derzeitigen Vorschriften für die Kontrolle der Rauchausbreitung eingehalten werden könnten.

3.9 Regel 9 - Brandbegrenzung

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, einen Brand auf den Raum seiner Entstehung zu begrenzen. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Das Schiff muss durch wärmedämmende und bauliche Trennflächen unterteilt sein;
2. die wärmedämmenden Trennflächen müssen die Brandgefahr des Raumes und der angrenzenden Räume angemessen berücksichtigen; und
3. die Brandwiderstandsfähigkeit der Trennflächen muss an Öffnungen und Durchführungen erhalten bleiben.

Erläuterungen

1. Diese Regel beschreibt senkrechte Hauptbrandabschnitte und waagerechte Brandabschnitte sowie gegebenenfalls Innenschotte, die aus Trennflächen der Klasse "A" bestehen. Klasse "A" bedeutet, dass Stahl oder ein anderer gleichwertiger Werkstoff zu verwenden ist. Regel 3.43 definiert Stahl oder anderen gleichwertigen Werkstoff als einen nichtbrennbaren Werkstoff, der für sich allein oder durch Isolierung einen Gefügezusammenhang und eine Widerstandsfähigkeit hat, die denen des Stahls am Ende des Normal-Brandversuchs gleichwertig sind. Ungeschützter FK-Verbundwerkstoff entzündet sich im Allgemeinen, wenn er einem erheblichen Feuer ausgesetzt wird, aber er könnte beispielsweise mit einer wärmedämmenden Isolierung kombiniert werden, um zu erreichen, dass die Brandwiderstandsfähigkeit vergleichbar mit der Klasse "A" ist. Prüfungen haben nachgewiesen, dass die Temperaturerhöhung auf der dem Brand abgekehrten Seite einer "feuerwiderstandsfähigen Trennfläche 60" (vgl. HSC-Code) nur 45 °C nach 60 Minuten der Feuereinwirkung ist (Temperaturerhöhung und Unversehrtheitsprüfung in Übereinstimmung mit der Normprüfung für Schotte und Decks, siehe Prüfverfahren für feuerwiderstandsfähige Trennflächen von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen (Entschließung MSC.45(65)). Diese niedrige Wärmeleitung verhindert, dass Wärme über lange Strecken durch die Schiffskonstruktionen übertragen wird, was auf konventionellen Schiffen ein Brandrisiko sein kann.
2. Die niedrige Leitfähigkeit einer "feuerwiderstandsfähigen Trennfläche 60" kann auch zu einer schnelleren Brandentwicklung innerhalb des geschlossenen Raumes führen, wie bei einer isolierten Aluminiumkonstruktion oder einer stark isolierten Stahlkonstruktion (z.B. Klasse "A-60"). Wenn die Isolierung oder irgendeine schützende Oberflächenschicht in der Wirkung nachlässt und die Oberflächentemperatur des FK-Verbundwerkstoffes erreicht ihre Zündgrenze, dann beginnt der FK-Verbundwerkstoff zum Brand beizutragen, was auch die Brandentwicklung beschleunigen könnte, wenn zusätzlicher Sauerstoff verfügbar ist.
3. Die speziellen Vorschriften für die Brandwiderstandsfähigkeit und die Isolierung von innenliegenden Decks und Schotten hängen von einer mit den Räumen vorgenommenen Zuordnung ab, die in den Tabellen der Regel 9 festgelegt ist. Wie Räume Brandkategorien zugeteilt werden, bedarf gegebenenfalls einer Überprüfung; dies betrifft besonders Räume mit zusätzlicher Brandlast durch freiliegenden, nicht beschichteten FK-Verbundwerkstoff. Dieses schließt freie Decks mit ein.
4. Wenn FK-Verbundwerkstoff auf dem freien Deck verwendet wird, müssen alle Verbindungen zwischen Innenräumen und Außenräumen überprüft werden. Die Gestaltung der Fenster, Türen und Lüftungssysteme, beispielsweise, bedarf gegebenenfalls einer Überprüfung bedingt durch die möglichen äußeren Brandgefahren, d. h. bedingt durch eine mögliche Ausbreitung von Rauch und dem Brand in das Schiff oder auf Außenflächen.
5. Bezüglich der Durchführungen in feuerwiderstandsfähigen Trennflächen wird von Türen, Rohrleitungen, Fensterrahmen usw. grundsätzlich gefordert, dass sie auch nichtbrennbar sind, wenn sie durch Trennflächen der Klasse "A" führen. Der Einbau solcher Durchführungen in eine Trennfläche aus FK-Verbundwerkstoff muss durch Brandprüfungen oder möglicherweise durch eine technische Bewertung dokumentiert sein. Der Einbau von Türen, Fenstern, Kabeldurchführungen, Kanälen, Brandklappen und Rohrleitungen in Trennflächen aus FK-Verbundwerkstoff ist bei Prüfungen erfolgreich nachgewiesen worden.
6. Ein robuster Einbau des Isolierungssystems auf einer Brand-Trennfläche aus FK-Verbundwerkstoff ist äußerst wichtig. Der Einfluss von Hohlräumen zwischen der Isolierung und der Verbundwerkstoff-Konstruktion könnte weitergehend bewertet werden. Wesentliche Systeme in einer Brandsituation, wie beispielsweise Sprinklersysteme, Rohrleitungen und Kanäle, müssen ein Befestigungs-/Stütz-System haben, das so angeordnet ist, dass es im Brandfall nicht versagt.

3.10 Regel 10 - Brandbekämpfung

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, einen Brand zu unterdrücken und im Raum seiner Entstehung schnell zu löschen. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Es müssen fest eingebaute Feuerlöschsysteme vorhanden sein, wobei das Brandentwicklungsvermögen der geschützten Räume angemessen zu berücksichtigen ist, und
2. die Feuerlöscheinrichtungen müssen sofort einsatzbereit sein.

Erläuterungen

1. Die erste funktionale Anforderung legt fest, dass beim fest eingebauten Feuerlöschsystem das Brandentwicklungsvermögen des Raumes gebührend zu berücksichtigen ist. Nur wenn das Brandentwicklungsvermögen erheblich abweicht, ist es notwendig, FK-Verbundwerkstoffe beim Entwurf von Feuerlöschsystemen zu berücksichtigen. In den meisten Fällen wird die Brandentwicklung im FK-Verbundwerkstoff für die Auslegung des Feuerlöschsystems nicht maßgebend sein, weil generell eine schnellere Brandentwicklung in anderen brennbaren Stoffen auftreten kann und weil die Größe eines Brandes von der Sauerstoffversorgung abhängt. Die Anforderungen an den Volumenstrom und den Druck der Feuerlöschpumpen brauchen deshalb im Allgemeinen nicht geändert zu werden. Weil jedoch eine frühzeitige Löschung wichtig ist, kann es trotzdem zweckmäßig sein, das Feuerlöschsystem und, dass die Löschung sachgemäß gehandhabt wird, zu überwachen.
2. Es kann auch erforderlich sein, Feuerlöschsysteme und -einrichtungen an zusätzlichen Stellen auf einem Schiff mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff in Betracht zu ziehen. Wenn äußere Flächen aus FK-Verbundwerkstoff hergestellt sind, kann es erforderlich sein, diese zu schützen, um die Ausbreitung eines eingeschlossenen Brandes in die Außenbereiche zu verhindern, wenn eine Tür oder ein Fenster offengelassen wird oder beschädigt ist, z.B. durch einen oberhalb der Öffnungen angebrachten Sprinklerkopf. Es kann auch relevant sein, Wassersprühsysteme einzubauen, die wesentliche Teile der Außenhaut oder Außenflächen der Aufbauten abdecken, wenn ein Risiko der Brandausbreitung oder Herabsetzung der baulichen Festigkeit besteht.
3. Obwohl die Zielbeschreibungen und die herkömmlichen Vorschriften dieser Regel nur Feuerlöschsysteme und -einrichtungen umfassen, ist es im Zusammenhang mit der Regelüberschrift auch relevant, die Einflüsse auf manuelle Brandbekämpfungs-Abläufe zu betrachten. Es gibt ein paar erhebliche Unterschiede:
   1. Zuallererst wird die Notwendigkeit aufgehoben, ein defensives Abkühlen der Begrenzungen von der Außenseite eines Brandeinschlusses durchzuführen. Es ist wichtig, stattdessen eine offensive Strategie zu haben, um eine unmittelbare Abkühlung des Brandes zu ermöglichen. Das Abkühlen der Begrenzungen ist eine Strategie, die viele Ressourcen erfordert, ohne tatsächlich den Brand zu bekämpfen, wodurch aber hauptsächlich die Brandausbreitung verhindert wird. Eine viel wirksamere Art, einen Brand zu bekämpfen, ist die schnelle Erreichbarkeit des geschlossenen Innenbereichs. Mit herkömmlicher Ausrüstung kann dies wegen der Hitze oder des Risikos der Flammenausbreitung, wenn eine Tür geöffnet wird, nicht möglich sein. Es sind jedoch geeignetere Brandbekämpfungseinrichtungen, wie beispielsweise das Schneidlöschgerät oder die Wassernebellanze (Cutting Extinguisher, Fog Spear) bereits in Gebrauch. Versuche haben bewiesen, dass die Brandbekämpfung mit solchen Einrichtungen durch kleine Löcher in den Begrenzungen aus FK-Verbundwerkstoff sehr wirksam ist. Die Löcher können vorfabriziert sein oder werden mit Vorrichtungen vor Ort gefertigt. Dies ermöglicht die Befeuchtung des Brandes von außerhalb des Raumes der Brandentstehung. Geeignete Einrichtungen in Verbindung mit einer Neuausrichtung der Brandbekämpfungs-Ressourcen, die durch Abkühlen der Begrenzungen wahlweise unterstützt werden, um zu einem aktiven Bekämpfen des Brandes beizutragen, können sowohl die Wirksamkeit als auch die Leistungsfähigkeit erhöhen.
   2. Des Weiteren kann es schwierig sein, einen Brand, der sich im FK-Verbundwerkstoff festgesetzt hat, vollständig zu löschen. Dies bedeutet, dass mehr Ressourcen benötigt werden, um verbrannte Bereichen zu beobachten, damit sichergestellt wird, dass sich der FK-Verbundwerkstoff nicht wieder entzündet. Dies darf die kritischen Stadien einer Übernahme der Kontrolle des Brandes nicht wesentlich beeinträchtigen.
   3. Ein anderer Aspekt, wie Brandbekämpfungs-Abläufe beeinträchtigt werden könnten, ist, dass der verbesserte Wärmewiderstand der Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff Schwierigkeiten beim Auffinden des Brandherdes von angrenzenden Räumen aus mit einer allgemein verwendeten Wärmebildkamera mit sich bringen könnte.
   4. Abläufe in Bezug auf einen möglichen Zusammenbruch müssen ebenfalls erarbeitet werden, um die Sicherheit der Fahrgäste und der an der Brandbekämpfung beteiligten Besatzung sicherzustellen.
4. Alles in allem könnte die Möglichkeit, mehr Ressourcen bei der aktiven Bekämpfung des Brandes
   zu bündeln, in Verbindung mit der Einführung von Einrichtungen zum Kühlen heißer Brandgase von einem angrenzenden Raum aus, die Leistungsfähigkeit und die Wirksamkeit der Brandbekämpfung auf Schiffen mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff verbessern. In jedem Fall müssen die Einflüsse auf die Brandbekämpfungs-Abläufe berücksichtigt werden, wenn Schiffskonstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff hergestellt werden.
5. Eine zusätzliche Ausrüstung für manuelle Brandbekämpfung könnte ebenfalls notwendig sein, z.B. in freien Decksräumen, die von Flächen aus FK-Verbundwerkstoff umschlossen sind.

3.11 Regel 11 - Bauliche Widerstandsfähigkeit

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die bauliche Widerstandsfähigkeit eines Schiffes zu erhalten, um einen teilweisen oder gesamten Zusammenbruch der Schiffsstruktur infolge einer Herabsetzung der Festigkeit durch Wärme zu verhindern. Für dieses Ziel müssen die für die Schiffsstruktur verwendeten Werkstoffe gewährleisten, dass die bauliche Widerstandsfähigkeit im Brandfall nicht herabgesetzt wird.

Erläuterungen

1. Diese Regel bezweckt sicherzustellen, dass die bauliche Widerstandsfähigkeit im Fall eines Brandes erhalten bleibt. Nach der Zielbeschreibung der Regel legt Absatz 2 der Regel 11 fest:
   "Der Schiffskörper, die Aufbauten, tragende Schotte, Decks und Deckshäuser müssen aus Stahl oder anderem gleichwertigen Werkstoff bestehen. Für die Anwendung der in Regel 3.43 erwähnten Begriffsbestimmung , Stahl oder anderer gleichwertiger Werkstoff" muss die Dauer der ,jeweiligen Feuereinwirkung" den in den Tabellen 9.1 bis 9.4 angegebenen Werten für Widerstandsfähigkeit und Isolierung entsprechen. Zum Beispiel muss die ,jeweilige Feuereinwirkung" eine halbe Stunde betragen, wenn Trennflächen wie Decks oder Seiten- und Frontwände von Deckshäusern , B-0"-Feuerwiderstandsfähigkeit haben dürfen."
2. Die Konstruktionen müssen demzufolge aus Stahl oder anderem gleichwertigen Werkstoff bestehen, d. h. jeder nichtbrennbare Werkstoff, der für sich allein oder durch Isolierung einen Gefügezusammenhang und eine Widerstandsfähigkeit hat, die denen des Stahls am Ende des Normal-Brandversuchs gleichwertig sind. Diese herkömmliche Vorschrift kann nicht eingehalten werden, wenn Konstruktionen aus brennbarem FK-Verbundwerkstoff verwendet werden. Die bestehenden Brandprüfungen für Trennflächen der Klasse "A" und "B" nach dem FTP-Code werden über einen Zeitraum von bis zu 60 Minuten durchgeführt. Ein Gefügezusammenhang und eine Widerstandsfähigkeit, die denen des Stahls gleichwertig sind, können für eine solche Zeitdauer der Feuereinwirkung nach der genormten Brandprüfung erreicht werden; zum Beispiel, wenn der FK-Verbundwerkstoff ausreichend isoliert ist. Im Gegensatz zum Gefügezusammenhang und zur Widerstandsfähigkeit ist die Anforderung der Nichtbrennbarkeit jedoch nicht zeitlich begrenzt. Die Brandprüfungen bewerten die Eigenschaft des Werkstoffes nicht nach dem Ende der Prüfung, auch nicht nach dem Aussetzen einer Belastung.
3. Isolierte Stahl-Trennflächen können die Brandwiderstandsfähigkeit nach beispielsweise 60 Minuten verlieren, nicht infolge der Herabsetzung der Festigkeit durch Wärme, sondern infolge einer möglichen Brandausbreitung in angrenzende Räume durch Wärmeübergang. Ein länger anhaltender Brand könnte sich auf eine Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff ausbreiten und sie verschlechtern, wenn die Wärmedämmung oder andere Elemente nicht länger ausreichend wirksam sind, um Konstruktionsfestigkeit und Widerstandsfähigkeit zu gewährleisten. Ein Brand, der groß genug ist, könnte dann einen örtlichen Zusammenbruch zur Folge haben.
4. Stahl verliert im Allgemeinen seine Strukturfestigkeit bei etwa 400 °C bis 600 °C, und eine unversteifte Sandwich-Platte aus FK-Verbundwerkstoff kann die Klebefestigkeit zwischen Kernwerkstoff und Laminat verlieren und dadurch die Strukturfestigkeit, wenn sie auf etwa 150 °C erhitzt wird (oder auf eine Temperatur, bei der die Verklebung zwischen Kernwerkstoff und Laminat beginnt weich zu werden). Eine verbesserte bauliche Widerstandsfähigkeit der Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff kann durch die Verwendung von beispielsweise Steifen, Stützen oder zusätzlichen Schichten erreicht werden; Stahlschiffe haben jedoch bewiesen, dass sie imstande sind, einen Brand über mehrere Tage zu überstehen, ohne dass ein fortschreitender baulicher Zusammenbruch aufgetreten ist. Dieses ist besonders wichtig, wenn man bedenkt, dass das Schiff Schutzbereiche für die Zuflucht von Fahrgästen behalten muss (Regel II-2/21.5 SOLAS) einschließlich Kontrollstationen, die für notwendige Befehls- und Kontrollaktivitäten während eines Störfalles unversehrt und bewohnbar bleiben. Dieses kann beispielsweise die Maßnahmen beeinflussen, die erforderlich sind, um eine erfolgreiche Evakuierung des Schiffes zu erreichen (vgl. HSC-Code). Es ist äußerst wichtig, dass die Brandgefahren, die im Fall eines langandauernden Brandes (anhaltend über mehr als 60 Minuten) verursacht werden, in der Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS behandelt werden.
5. Abweichungen von den herkömmlichen Vorschriften, wenn Stahl (nicht "Stahl oder anderer gleichwertiger Werkstoff") nicht für Konstruktionen verwendet wird, die Decken, Schächte und Flurplatten von Maschinenräumen der Kategorie A bilden, befinden sich in Regel 11.4. Die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff für derartige Konstruktionen kann eine besondere Überprüfung erfordern.
6. In Ergänzung zum Vorstehenden müssen Stahl- FK-Verbindungen im Einzelnen bewertet werden, um sicherzustellen, dass die bauliche Brandwiderstandsfähigkeit erreicht wird (siehe auch Abschnitt B.3.4 des Anhangs B).

3.12 Regel 12 - Unterrichtung der Besatzung und der Fahrgäste

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die Besatzung und die Fahrgäste über einen Brand zu unterrichten, damit eine sichere Evakuierung durchführbar ist. Für dieses Ziel müssen ein Generalalarmsystem und eine Rundspruchanlage vorhanden sein.

Erläuterungen

Es gibt keine offensichtlichen Abweichungen von dieser Regel durch die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff. Eine Rundspruchanlage kann jedoch indirekt betroffen sein, wenn besondere Anweisungen gegeben werden müssen, um zu verhindern, dass sich Fahrgäste in bestimmten Bereichen aufhalten, in denen es eine Einsturzgefahr gibt. Ein Außenbrand könnte ebenfalls die Möglichkeit der Benutzung bestimmter Außenbereiche oder Rettungsmittel beeinträchtigen.

3.13 Regel 13 - Fluchtmöglichkeiten

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, Fluchtmöglichkeiten vorzusehen, so dass die Personen an Bord sicher und schnell zum Deck für das Einbooten in die Rettungsboote und -flöße gelangen können. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Es müssen sichere Fluchtwege vorgesehen sein;
2. die Fluchtwege müssen in einem sicheren Zustand und von Hindernissen frei gehalten werden, und
3. soweit notwendig, müssen zusätzliche Hilfen für eine Flucht vorgesehen sein, um die Zugänglichkeit, eine verständliche Markierung und eine angemessene Gestaltung für Notfallsituationen sicherzustellen.

Erläuterungen

1. Diese Regel zielt darauf ab, für Personen Möglichkeiten zur Verfügung zu stellen, um einem Brand sicher und schnell zu entkommen, die Sammelplätze aufzusuchen und zu ihren Einbootungsstationen weiterzugehen. Unter Berücksichtigung der herkömmlichen Vorschriften schreibt Regel 13.3.1.3 vor, dass alle Treppen in Unterkunfts- und Wirtschaftsräumen sowie Kontrollstationen eine tragende Stahlkonstruktion haben müssen oder aus einem anderen gleichwertigen Werkstoff bestehen müssen, der von der Verwaltung gebilligt ist. Wenn sie aus FK-Verbundwerkstoffen hergestellt sind, müssen sie in der Brandsicherheitsanalyse bewertet werden. Das Gleiche gilt für Treppen und Leitern in Maschinenräumen (Regel 13.4.1). Im Allgemeinen kommen derartige Konstruktionen jedoch aus einem anderen Werkstoff als Stahl nicht in Betracht, sogar auf Schiffen aus FK-Verbundwerkstoff. Es kann zur Kenntnis genommen werden, dass aus Verbundwerkstoff hergestellte sichere Zufluchtsorte und Fluchtwege in der Offshore-Industrie verwendet werden.
2. Um sichere Fluchtwege zu erhalten, verlangt Regel 13 Brandwiderstandsfähigkeit und Isolierung an verschiedenen Orten mit Verweis auf die Werte in Regel 9 (Tabellen 9.1 bis 9.4). Es könnte geltend gemacht werden, dass eine ausreichend isolierte Trennfläche aus FK-Verbundwerkstoff diese Anforderungen erfüllt (da Nichtbrennbarkeit nicht gefordert wird).
3. Bei einer Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff könnte die Temperatur auf der dem Brand abgekehrten Seite aufgrund der hohen Isoliereigenschaft der Konstruktion aus Verbundwerkstoff sehr niedrig sein, sogar nach 60 Minuten eines Brandes. Die Wärme von einem Brand wird deshalb weitgehend in der Brandabgrenzung verbleiben und nicht leicht in einen angrenzenden Raum übertragen werden. Dieses könnte in einer Fluchtsituation vorteilhaft sein.

3.14 Regel 14 - Einsatzbereitschaft und Instandhaltung

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die Wirksamkeit der für das Schiff vorgesehenen Brandsicherheitsmaßnahmen zu erhalten und zu überwachen. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Die Brandschutzsysteme sowie die Feuerlöschsysteme und -einrichtungen müssen zum sofortigen Einsatz bereitgehalten werden; und
2. die Brandschutzsysteme sowie die Feuerlöschsysteme und -einrichtungen müssen angemessen geprüft und kontrolliert werden.

Erläuterungen

Die funktionalen Anforderungen sind durch die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff nicht betroffen. Auf einem Schiff mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff müssen die Brandschutzsysteme sowie die Feuerlöschsysteme und -einrichtungen zum sofortigen Einsatz bereitgehalten werden und müssen angemessen geprüft und kontrolliert sein, wie auf jedem Schiff. Selbst wenn die Regel direkt angewendet werden kann und es zu keinen Abweichungen kommt, kann der von dieser Regel abgedeckte Inhalt betroffen sein. Abhängig von den alternativen Ausführungen und Anordnungen, kann es eine Notwendigkeit geben für schnellere Löschung, erhöhte Leistungsfähigkeit oder verbesserte Zuverlässigkeit und somit mehr Instandhaltung.

3.15 Regel 15 - Anweisungen, Ausbildung und Übungen an Bord

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, die Folgen eines Brandes dadurch zu mildern, dass die Personen an Bord durch zweckmäßige Anweisungen für Ausbildung und Übungen mit richtigen Verfahren unter Notfallbedingungen vertraut gemacht werden. Für dieses Ziel muss die Besatzung die notwendigen Kenntnisse und Fähigkeiten haben, um mit Brand-Notfällen einschließlich der Fürsorge für die Fahrgäste umzugehen.

Erläuterungen

Abgesehen von der Notwendigkeit erhöhter Kenntnisse der Brandabwehrtrupps unter Berücksichtigung von Strategie, Löschtechniken, Abläufe usw. (siehe 4.10 *), gibt es keine direkten Unterschiede bei einem Schiff mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff im Vergleich zu einem traditionell gebauten Schiff. Ähnlich wie bei Regel 14 kann der durch diese Regel abgedeckte Inhalt in Abhängigkeit von den in den alternativen Ausführungen und Anordnungen berücksichtigten Systemen beeinflusst werden.
___
*) Anmerkung des Übersetzers: Fehler im englischen Original. Es müsste 3.10. heißen.

3.16 Regel 16 - Betrieb

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, bezüglich der Brandsicherheit Anleitungen und Informationen für einen sachgerechten Schiffs- und Ladebetrieb zu geben. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Ein Brandsicherheits-Betriebshandbuch muss an Bord vorgehalten werden; und
2. der Austritt entzündbarer Dämpfe aus der Be- und Entlüftung der Ladetanks muss kontrolliert werden.

Erläuterungen

Es gibt keine bekannten Abweichungen von dieser Regel durch ein Schiff mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff. Ähnlich wie bei Regel 14 kann jedoch der durch diese Regel abgedeckte Inhalt in Abhängigkeit von den in den alternativen Ausführungen und Anordnungen berücksichtigten Lösungen beeinflusst werden.

3.17 Regel 17 - Alternative Ausführungen und Anordnungen

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, eine Methodik zu alternativen Ausführungen und Anordnungen auf dem Gebiet der Brandsicherheit anzubieten.

Erläuterungen

Die in Regel 17 beschriebene Methode (und MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung) und ihre Eignung, wenn die Brandsicherheit von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff bewertet wird, wird in Anhang C dieser Richtlinien behandelt.

3.18 Regel 18 - Hubschraubereinrichtungen

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, zusätzliche Maßnahmen vorzusehen, um die Zielsetzungen der Brandsicherheit dieses Kapitels für Schiffe zu erfassen, die mit besonderen Einrichtungen für Hubschrauber ausgerüstet sind. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Die Hubschrauberdeck-Konstruktion muss das Schiff in angemessener Weise vor den mit dem Hubschrauberbetrieb verbundenen Brandgefahren schützen;
2. Brandbekämpfungs-Einrichtungen müssen vorgesehen sein, um das Schiff in angemessener Weise vor den mit dem Hubschrauberbetrieb verbundenen Brandgefahren zu schützen;
3. für die Betankungseinrichtungen, Hangars und deren Betrieb müssen die notwendigen Maßnahmen vorgesehen sein, um das Schiff vor den mit dem Hubschrauberbetrieb verbundenen Brandgefahren zu schützen; und
4. Betriebshandbücher müssen vorgesehen sein und Übungen müssen durchgeführt werden.

Erläuterungen

Hubschrauberdecks sind bislang mit Werkstoffen aus FK-Verbundwerkstoff auf Nicht-SOLAS-Schiffen gebaut worden, erfordern allerdings besondere Bewertung einschließlich Prüfung sowie darauf angepasste Brandmeldung und Löschung.

3.19 Regel 19 - Beförderung gefährlicher Güter

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen vorzusehen, um die Zielsetzungen der Brandsicherheit dieses Kapitels für Schiffe zu erfassen, die gefährliche Güter befördern. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Es müssen Brandschutzsysteme vorhanden sein, um das Schiff vor den zusätzlichen Brandgefahren, die mit der Beförderung gefährlicher Güter verbunden sind, zu schützen;
2. die gefährlichen Güter müssen von Zündquellen ausreichend getrennt sein, und
3. für die mit der Beförderung von gefährlichen Gütern ausgehenden Gefahren muss geeignete persönliche Schutzausrüstung vorhanden sein.

Erläuterungen

Es ist für keine der herkömmlichen Vorschriften wahrscheinlich, dass sie durch die Verwendung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff beeinträchtigt werden. Es kann jedoch Gründe geben, die von der Leckage gefährlicher Güter auf ein Deck aus FK-Verbundwerkstoff ausgehende mögliche Gefahr nicht nur aus der Sicht eines Brandes abzuschätzen. Bestimmte gefährliche Güter können zum Beispiel eine Zustandsverschlechterung von FK-Verbundwerkstoff herbeiführen, wenn sie mit ihnen in Berührung kommen. Diese und andere gefährliche, nicht mit einem Brand in Beziehung stehenden Szenarien müssen betrachtet werden. Hinsichtlich eines Brandes kann sich die Zeit für einen Zusammenbruch ändern, die durch einen möglichen größeren Brand unter Einbeziehung brennbarer umschließender äußerer Oberflächen von FK-Verbundwerkstoffen bedingt ist.

3.20 Regel 20 - Schutz der Fahrzeug-, Sonder- und Ro-Ro-Räume

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen vorzusehen, um die Zielsetzungen der Brandsicherheit dieses Kapitels für Schiffe zu erreichen, auf denen sich Fahrzeug-, Sonder- und Ro-Ro-Räume befinden. Für dieses Ziel müssen die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllt sein:

1. Es müssen Brandschutzsysteme vorhanden sein, um das Schiff vor den Brandgefahren, die mit Fahrzeug-, Sonder- und Ro-Ro-Räumen verbunden sind, ausreichend zu schützen;
2. Zündquellen müssen von Fahrzeug-, Sonder- und Ro-Ro-Räumen getrennt sein; und
3. Fahrzeug-, Sonder- und Ro-Ro-Räume müssen ausreichend belüftet werden.

Erläuterungen

Diese Regel beschreibt die Anforderungen für Lüftung, Feuermelde- und Feueranzeigesysteme, Feuerlöscheinrichtungen und bauliche Anforderungen für Räume mit Fahrzeugen. Auf Fahrgastschiffen, die mehr als 36 Fahrgäste befördern, ist für die umschließenden Schotte oder Decks des Ro-Ro-Raumes nach Regel 20.5 vorgeschrieben, dass sie die Klasse A-60 erfüllen müssen (mit einigen Ausnahmen, bei denen der bauliche Brandschutz auf die Klasse A-0 herabgesetzt werden kann). Dieses kann nicht erreicht werden, wenn solche Trennflächen aus FK-Verbundwerkstoff hergestellt sind. Darüber hinaus kann es sich als notwendig erweisen, auch wenn es durch herkömmliche Vorschriften nicht vorgeschrieben ist, sich mit der ersten funktionalen Anforderung der Regel durch aktive oder passive Maßnahmen noch eingehender zu befassen, z. B durch ein zusätzliches aktives Feuerlöschsystem für äußere Oberflächen. Für Ro-Ro-Räume, die keine Sonderräume sind, sind die Brandschutzvorschriften unterschiedlich und werden im Allgemeinen als weniger streng angesehen.

3.21 Regel 21 - Unfallschwelle, sichere Weiterfahrt in einen Hafen und Schutzbereiche

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel sind die Aufstellung schiffbaulicher Kriterien zur Sicherstellung der Möglichkeit einer sicheren Weiterfahrt des Schiffes aus eigener Kraft in einen Hafen nach einem Unfall unterhalb der Unfallschwelle nach Absatz 3 sowie die Aufstellung der funktionalen Vorschriften und der Leistungsnormen für Schutzbereiche.

Erläuterungen

Am oder nach dem 1. Juli 2010 gebaute Fahrgastschiffe, die eine Länge von 120 m oder mehr haben oder aber drei oder mehr senkrechte Hauptbrandabschnitte haben, müssen dieser Regel entsprechen. Es kann jedoch FK-Verbundwerkstoff in Aufbauten des Schiffes verwendet werden. In jedem Fall kann eine Bewertung relevant sein, z.B. ob die Definition der Unfallschwelle in Regel 21.3 für Schiffe in FK-Verbundwerkstoff-Bauweise zutreffend ist. Außerdem ist es wichtig, die bauliche Widerstandsfähigkeit zu berücksichtigen (siehe Abschnitt 3.11), wenn die Schutzbereiche für die Zuflucht von Fahrgästen (Regel 21.5) einschließlich Kontrollstationen überprüft werden, damit diese für Befehls- und Kontrollaktivitäten, die während eines Störfalles notwendig sind, unversehrt und bewohnbar bleiben.

3.22 Regel 22 - Schiffbauliche Kriterien für Systeme, die auf Fahrgastschiffen nach einem Brand betriebsfähig bleiben müssen

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist die Aufstellung schiffbaulicher Kriterien für die Systeme, die betriebsfähig bleiben müssen, um eine geordnete Evakuierung und Aufgabe des Schiffes zu ermöglichen, wenn die Unfallschwelle nach Regel 21.3 überschritten wird.

Erläuterungen

Am oder nach dem 1. Juli 2010 gebaute Fahrgastschiffe, die eine Länge von 120 m oder mehr haben oder aber drei oder mehr senkrechte Hauptbrandabschnitte haben, müssen dieser Regel entsprechen. Es kann jedoch FK-Verbundwerkstoff in Aufbauten des Schiffes verwendet werden. In jedem Fall kann eine Bewertung relevant sein, z.B. ob es zusätzliche Gefahren durch den möglichen Brandumfang und die mögliche Rauchentwicklung von FK-Konstruktionen hinsichtlich Evakuierung und Aufgabe des Schiffes gibt.

3.23 Regel 23 - Sicherheitszentrale auf Fahrgastschiffen

Zielbeschreibung

Ziel dieser Regel ist es, einen Raum für die Unterstützung bei der Bewältigung von Notfallsituationen bereitzustellen.

Erläuterungen

Am oder nach dem 1. Juli 2010 gebaute Fahrgastschiffe müssen eine Sicherheitszentrale an Bord haben, welche die Vorschriften dieser Regel erfüllt. Von der Sicherheitszentrale aus müssen alle Brandsicherheitssysteme, wie beispielsweise Lüftungssysteme, Alarmanlagen, Feuermelde- und Feueranzeigesysteme, Feuerlösch- und Notfeuerlöschpumpen usw., bedienbar sein. Generell ist dies durch das Konstruktionsmaterial von FK-Verbundwerkstoff nicht beeinträchtigt, aber es kann notwendig sein, einen Zusammenbruch einzukalkulieren, wenn der Ort der Sicherheitszentrale bestimmt wird.

.

1 Die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff kann andere Anteile der Schiffssicherheit, als die mit einem Brand verbundenen, beeinflussen. Mögliche Aspekte sind nachfolgend aufgelistet, kategorisiert in Aspekte, die indirekt mit der Brandsicherheit in Zusammenhang stehen, und Aspekte, die in keinem Zusammenhang mit der Brandsicherheit stehen. Es ist zu beachten, dass die Liste der Aspekte in diesem Anhang nicht vollständig ist, und als ein Beispiel dienen soll.

2 Ein Beispiel eines Aspektes, der indirekt mit der Brandsicherheit in Zusammenhang steht, ist:
Wenn beispielsweise zusätzliche Wassersprühsysteme in Verbindung mit FK-Verbundwerkstoff eingebaut sind, könnte der Einbau von Lenz- und Pumpeinrichtungen in der gleichen Art und Weise wie nach den Regeln II-2/19 und II-2/20 SOLAS erforderlich sein.

3 Aspekte, die in keinem Zusammenhang mit der Brandsicherheit stehen, sind:

1. Eindringen von Wasser in FK-Bauteilen im Laufe der Zeit:
   Die Erfahrung mit faserverstärktem Kunststoff hat gezeigt, dass eine Harzfaserkonstruktion im Laufe der Jahre Wasser absorbieren kann. Diese Feuchtigkeit gilt als die Quelle von freiem Wasser, das in sonst unbeschädigten Hohlräumen gefunden wurde.
2. Die vorgeschriebene Verwendung von Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff im Internationalen Freibord-Übereinkommen von 1966 (LLC 1966), das festlegt:
   1. Regel 12: Alle Zugangsöffnungen in Endschotten geschlossener Aufbauten sind mit Türen aus Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff zu versehen.
   2. Regel 15: Pontonlukendeckel: Gibt die Kriterien für die Durchbiegung (Z-Richtung) infolge der gleichmäßig verteilten Belastung auf Pontonlukendeckel an. Die Formel (Kriterium) nimmt Stahl als Werkstoff in den Luken an.
   3. Regel 16: Luken mit Verschluss durch wetterdichte Deckel aus Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff: Gibt die Kriterien für die Durchbiegung (Z-Richtung) infolge der gleichmäßig verteilten Belastung auf Pontonlukendeckeln an. Die Formel (Kriterium) nimmt Stahl als Werkstoff in den Luken an. Außerdem müssen die Lukendeckel gemäß Regel 16 aus Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff hergestellt sein.
   4. Regel 19: Lüfter "müssen aus Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff hergestellt sein".
   5. Regel 20: Luftrohre: "Die freiliegenden Teile der Luftrohre müssen kräftig gebaut sein".

   Diese Aspekte könnten bewältigt werden, indem eine in Regel 2.4 des Freibord-Übereinkommens von 1966 vorgesehene leistungsbezogene Konstruktion in Frage kommen könnte, die festlegt: "Holz- oder Kompositschiffen oder Schiffen, die aus anderen von der Verwaltung zugelassenen Werkstoffen hergestellt sind oder deren bauliche Merkmale die Anwendung dieser Anlage unzumutbar oder undurchführbar machen, werden von der Verwaltung bestimmte Freiborde erteilt".

3. Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
   Auf einem aus Stahl gebauten Schiff fungiert der Rumpf als ein Erdungsleiter für externe und interne elektrische und Funk-Interferenzen, z.B. Blitzschlag oder EMV. Bei einer FK-Konstruktion ist der gleiche Erdungsmechanismus nicht vorhanden, was den Funkverkehr, die Radaranlage, das Feuermeldesystem, die Automation usw. beeinträchtigen und Probleme verursachen könnte.
   Eine besondere Betrachtung wird für die Behandlung der Übereinstimmung mit den Normen benötigt wie beispielsweise IEC 60533, die beispielhaft festlegt, dass "komplexe elektrische und/ oder elektronische Systeme [ ... ] eine EMV-Planung in allen Phasen der Entwicklung und der Installation unter Berücksichtigung der elektromagnetischen Umgebung, der Betriebsmittel-Leistungsdaten und gegebenenfalls spezieller Anforderungen [erfordern]".
4. Funkverkehr
5. Radar-Aspekte könnten eine nochmalige Betrachtung benötigen. Beispielsweise könnte das Radargerät Nachjustierungen benötigen und sollte wegen der Funkwellen-Transparenz der Konstruktion und den Gefahren durch Hochfrequenzwellen für Sektortastung eingestellt werden.
6. Elektrische Aspekte müssen nochmals betrachtet werden, zum Beispiel:
   1. Erdungspunkte (nichtleitende FK-Konstruktion), d. h. die Erdung der an Bord eingebauten Anlagen sind nochmals zu betrachten.
   2. Isolierungsabmessungen, und
   3. Überspannungsableiter.
7. Leckstabilität in Bezug auf Grundberührung und Kollision, Schwimmfähigkeit, bauliche Unversehrtheit und Schlagfestigkeit:
   1. Verformung infolge unvorhergesehener Belastungen der hohen See (der gleiche Widerstand auf den Seitendruck, wie in den Vorschriften der Mindestabmessungen angenommen, kann vorsichtshalber herangezogen werden); und
   2. Verformungen oder eine andere Beschädigung infolge örtlicher Berührungen (der gleiche Widerstand auf den Seitendruck, wie in den Vorschriften der Mindestabmessungen angenommen, kann vorsichtshalber herangezogen werden).

   Die Erfahrung mit dem Betrieb von Hochgeschwindigkeits- und Leichtfahrzeugen (HSCL - High speed and light craft) aus Verbundwerkstoff-Konstruktion hat gezeigt, dass hinsichtlich der Robustheit von lokalen Belastungen keine besonderen Probleme festgestellt worden sind, wenn die Vorschriften der Mindestabmessungen eingehalten werden.

8. CO₂-Emissionen und Brennstoffeffizienz.
9. Rettungsvorrichtungen.

.

Einleitung

Stahl ist ein robuster Schiffbauwerkstoff mit einer hohen Zerstörungsgrenze, sowohl hinsichtlich der Temperatur als auch der Belastung. Nicht isolierte bauliche Stahltrennflächen beginnen sich generell bei 400 - 500 °C zu verschlechtern. Eine bleibende Verformung und eine Brandausbreitung können trotzdem bei größeren Flächen auftreten, wenn Konstruktionen auf Temperaturen unterhalb dieser Höhen aufgeheizt werden, sowohl aufgrund von Verformung als auch aufgrund von Wärmezuführung.

Als Beispiel für einen alternativen nichtbrennbaren Werkstoff dient in SOLAS Aluminium, trotz eines relativ schlechten statischen Verhaltens bei erhöhter Temperatur. Gleichermaßen könnte FK-Verbundwerkstoff die gleichen steifen und festen Eigenschaften wie Stahl bieten, wenn eine übermäßige Temperaturerhöhung vermieden wird. Andere Vorteile von FK-Verbundwerkstoff sind die Minimierung der Instandhaltung, das Fehlen der Korrosion, verlängerte Ermüdungslebensdauer, verringerte Aufwände für Reparaturen und vor allem eine Gewichtsreduzierung. Allerdings ist der Werkstoff nicht nichtbrennbar entsprechend den SOLAS-Begriffsbestimmungen, und dieses hat Auswirkungen auf die Brandsicherheit. Untenstehend folgen Beschreibungen dazu, wie unterschiedliche Werkstoffe kombiniert werden können, um FK-Verbundwerkstoff herzustellen, sowie weitere Einzelheiten über die unterschiedlichen Werkstoffe. Danach folgen Beschreibungen ihres Verhaltens, wenn sie einem Brand ausgesetzt werden.

B.1 FK-Verbundwerkstoff-Zusammensetzungen

1. Eine typische Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff ist die Sandwichplatte mit einem leichtgewichtigen Kern, der zwei steife und harte FK-Laminate voneinander trennt, wie in Abbildung 1 dargestellt. Wenn die Laminate auf dem Kern aufgeklebt werden, bildet die Zusammensetzung insgesamt einen Leichtbauwerkstoff mit sehr festen und steifen Eigenschaften. Der Schlüssel für diese Eigenschaften ist in der Trennung der Laminate verankert. Es macht sie wirksam im Aufnehmen aller Belastungen in der Ebene und aller Biegebelastungen. Der Kern, der die Deckschichten voneinander trennt, nimmt die lokalen Querbelastungen als Scherspannungen auf, vergleichbar damit, wie die Stege von Steifen zu versteiften Stahlplatten beitragen. Die Art, wie die Werkstoffe miteinander kombiniert sind, macht die Konstruktion insgesamt als einen "langgestreckten Doppel-T-Träger", der keiner zusätzlichen Steifen bedarf, funktionsfähig. Im Vergleich zu Stahl hat die Sandwichplatte aus FK-Verbundwerkstoff ein niedriges Elastizitätsmodul in der Ebene. Wegen der Doppel-T-Träger-Bauart wird die Platte jedoch im Hinblick auf die Biegung sehr steif. Die Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff ist dazu imstande, sich unter hohen Spannungen elastisch zu verformen, was die Spannungskonzentrationen an der Schnittstelle zwischen beispielsweise einem Schiffskörper aus Stahl und einem Deckshaus oder Aufbau aus FK-Verbundwerkstoff verringern kann. Dies verringert Ermüdungsprobleme und Stahlgewicht.

   Abbildung 1 - Darstellungen einer Zusammensetzung einer FK-Verbundwerkstoff-Sandwichplatte

   

2. eine weitere Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff ist eine einschichtige Platte, die aus einem einzigenfaserverstärkten Laminat besteht. Andere FK-Bauarten sind ebenfalls machbar, z.B. fünfschichtige Platten (zwei Kerne und drei Laminate). Der Verbundwerkstoff könnte auch Steifen enthalten.

B.2 Bestandteile des FK-Verbundwerkstoffs und Brandverhalten

Das Brandverhalten von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff hängt von den verwendeten Werkstoffen und ihrem kombinierten Verhalten bei erhöhten Temperaturen ab. Die Kenntnis der Werkstoffe ist deshalb wichtig. Bekannte Kernwerkstoffe in Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff sind beispielsweise Schäume auf Polymerbasis, zellulosehaltige oder metallische Wabenkonstruktions-Kerne und Balsaholz. Die Laminat-Deckschichten sind üblicherweise aus kohlenstoff- oder glasfaserverstärktem Polymer hergestellt. Es gibt jedoch eine ständige Entwicklung von neuen Werkstoffen aus FK-Verbundwerkstoff und die Werkstoffe-Auswahl ist groß. Diese Richtlinien sind hinsichtlich einer Beschreibung der verschiedenen Werkstoffe aus FK-Verbundwerkstoff nicht umfassend, aber einige gebräuchliche Werkstoffe für Schiffskonstruktionen, d. h. wo die meisten Erfahrungen gesammelt worden sind, werden nachstehend kurz beschrieben.

B.2.1 Polymere

1. Ein bekanntes Verarbeitungsverfahren ist das Handauflegeverfahren mit Harzinfusion und Aushärtung bei erhöhten Temperaturen (60 - 80 °C) oder Nachhärtung. Die für gewöhnlich verwendeten Harze sind Polyester, Vinylester und Epoxid. Die schiffbaulichen Qualitäten dieser Werkstoffe unterscheiden sich nicht viel in Bezug auf das Brandverhalten oder bei erhöhten Temperaturen; im unveränderten Zustand weisen sie eine vergleichbare Rauchentwicklung und Wärmeabgabe auf. Wärme schwächt das Polymer eines faserverstärkten Kunststoffs; das bedeutet, dass die bauliche Festigkeit im Brandfall leidet. Eine Schlüsseleigenschaft ist deshalb die Wärmeformbeständigkeit für das Gießharz (nicht das Laminat), bei der die halbe Form-Steifigkeit erreicht wird, vergleichbar mit den Glasübergangstemperaturen für Polymere. Für bei normaler Raumtemperatur ausgehärtete Systeme liegt die Wärmeformbeständigkeit normalerweise bei etwa 70 - 100 °C, aber es können auch Systeme mit erheblich verbesserten Eigenschaften hergestellt werden.
2. In Bezug auf den Brandbeitrag zeigt Abbildung 2 den Gewichtsverlust (linke Y-Achse) eines mäßig agierenden Polyester-Polymers, das in einem FK-Laminat verwendet wird, als Funktion der Temperaturerhöhung und auch seinen abgeleiteten Wert (rechte Y-Achse). Es ist erkennbar, dass das Polymer zu einem Brand nicht erheblich beiträgt, bis es auf etwa 350 °C erhitzt wird, was ein normaler Bereich für die Polymer-Pyrolyse-Temperatur ist. Es ist zu beachten, dass diese Temperatur eines wesentlichen Gewichtsverlustes erheblich höher ist als der Punkt, an dem Aluminium baulich verwendbar ist. Deshalb tragen FK-Verbundwerkstoffe zu einem Brand nicht bei, bis eine Temperatur erreicht wird, über die hinaus ein derzeit zulässiger nichtbrennbarer Werkstoff aufgehört hat entweder die bauliche Unterstützung zu gewährleisten oder die Brandausbreitung zu begrenzen.

   Abbildung 2 - Thermogravimetrische Analyse eines standardmäßigen FK-Polyester-Polymers

   

3. Die vorstehend erwähnten Harze sind alle brennbar und weisen eine vergleichbare Rauchentwicklung und Wärmeabgabe auf. Es gibt auch zahlreiche modifizierte Harzsysteme, die ein besseres Brandverhalten, was Brand-, Rauch- und toxische Gasentwicklungs-Eigenschaften betrifft, bieten können, manchmal unter Verlust von Verarbeitungseigenschaften oder mechanischen Eigenschaften oder mit erhöhter Rauchentwicklung des Brandes.

B.2.2 Fasern und Verstärkungen

1. Wenn es um Verstärkungsfasern geht, sind derzeit E-Glas- und Kohlenstofffasern am gebräuchlichsten. Polymer-Fasern wie Aramide (z.B. Kevlar und Twaron) werden ebenfalls verwendet, und weitere Faserarten könnten in der Zukunft entwickelt werden.
2. E-Glasfasern kommen hauptsächlich wegen eines guten Festigkeits-Kosten-Verhältnisses am häufigsten vor. E-Glasfasern bleiben bei einem Brand unbeeinträchtigt, bis sie auf etwa 830 °C erhitzt werden, wenn das viskose Fließen beginnt. Dennoch nehmen die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit ab ungefähr 500 °C ab.
3. Kohlenstofffasern sind wärmebeständiger als Glasfasern und sind ebenfalls gebräuchlich. Sie werden bei Temperaturen bis etwa 350 °C nicht beeinträchtigt und oxidieren bei einer Temperatur von 650 °C bis 700 °C (d. h. weit oberhalb der Temperatur, bei der sich typische Harze zersetzen). Außerdem haben Kohlenstofffaser-Matten bessere Wärmeverteilung-Eigenschaften als Glasfasern, was das Auftreten von überhitzten Stellen ("Hotspots") vermeiden kann.
4. Obwohl das Polymer zu einem Brand beitragen und seine Schwere erhöhen kann, trägt die verstärkte Faser normalerweise nicht zur Brandintensität bei. Im Gegenteil, da sie oftmals ziemlich reaktionsträge sind, dienen sie als Temperatursperre und Wärmeisolator. Eine Gefahr ist jedoch die Möglichkeit einer Faserausbreitung in die Umwelt bei einem Brandereignis. Derartige Fasern sind dafür bekannt, dass sie in der Nähe eines Brandes Haut-, Hals-, und Augen-Reizungen verursachen.

B.2.3 Kernwerkstoffe

1. Schäume auf Polymerbasis und Balsa-Kerne werden oft im Schiffbau verwendet. Abbildung 3 zeigt eine ähnliche Analyse wie in Abbildung 2, jedoch für einen Kernwerkstoff aus PVC-Schaum (Polyvinylchloride-Schaum). Er zeigt keinen Gewichtsverlust, und dadurch keinen Beitrag zum Brand durch den Werkstoff, bis etwa 250 °C erreicht werden. Das hohe Entstehungspotential von Rauch und Toxizität bei PVC hat zu einer erhöhten Verwendung von anderen Schäumen auf Polymerbasis geführt.

   Abbildung 3 - Thermogravimetrische Analyse von PVC-Kern-Schaum

   

2. Die verschiedenen Kernwerkstoffe haben unterschiedliche Reaktionen auf die Brandeinwirkung. Die typischen Reaktionen von Schäumen auf Polymerbasis bei hohen Temperaturen sind Schmelzen, Erweichen und Schrumpfen, wohingegen Hirnholz von Balsaholz verkohlt (im Allgemeinen bei Temperaturen, die 200 °C bis 250 °C übersteigen). Balsa-Holz hat weder eine Erweichungstemperatur, noch schrumpft es in der gleichen Weise wie ein Polymer, und das Rauchentwicklungsvermögen ist generell begrenzter. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass PVC- und Balsa-Kerne in diesem Zusammenhang als Beispiele vorgesehen worden sind, allerdings gibt es auch andere Kerne und es können noch andere Kerne entwickelt werden. In jedem Fall ist eine eindeutige Kenntnis des Brandverhaltens des Kernwerkstoffes erforderlich.

B.3 Brandverhalten von FK-Verbundwerkstoff, Schlüsselthemen und Verbesserungen

1. Die Leistungsfähigkeit einer Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff, wenn sie einem Brand ausgesetzt wird, ändert sich mit der Zusammensetzung von Kern und Laminaten, aber hauptsächlich hängt es von den folgenden fünf Gegebenheiten ab:
   1. Art des Polymers und Dicke des Laminates;
   2. Art und Dichte des Kerns;
   3. Art und Umfang des Brandschutzes (z.B. Isolierung); und
   4. strukturelle Unterstützung, z.B. Steifen.
2. Einige typische kritische Temperaturen für eine FK-Verbundwerkstoff-Sandwichplatte, bei der standardmäßige FK-Laminate auf Polyesterbasis und ein PVC-Schaumkern verwendet werden, sind in Abbildung 4 zusammengefasst. Eine Selbstentzündung des Laminates könnte typischerweise bei 350 °C bis 400 °C auftreten, und der Kernwerkstoff wird die bauliche Widerstandsfähigkeit bei bestimmten Temperaturen infolge von Phasenübergängen (Schmelzen, Verdampfen) verlieren. Die Verbundwerkstoff-Sandwichkonstruktion wird jedoch seine bauliche Festigkeit bei Temperaturen verlieren, die deutlich unter solchen Temperaturen liegen (für die einzelnen Werkstoffe oben behandelt). Bei einer tragenden Konstruktion ist es deshalb wichtiger, die bauliche Widerstandsfähigkeit zu bewältigen als die Entzündung und die Brandbeteiligung. Beim Verlust der mechanischen Eigenschaften einer Sandwichplatte kann geltend gemacht werden, dass er im Zusammenhang mit der Schichtablösung steht, d. h. wenn ein erheblicher Teil des Laminates vom Kern losgelöst ist. Bei Brandversuchen mit Sandwichplatten unter Belastung ist z.B. für die obenerwähnten Sandwichkonstruktionen festgestellt worden, dass ein totales Strukturversagen der Platte oftmals auftritt, wenn die Verklebung der Laminatschicht mit dem Kern eine kritische Temperatur erreicht. Es ist wichtig zu beachten, dass dieses generell viel früher auftreten wird, als die Entzündung in einem Brandfall. Das Erweichen der Verklebung zwischen Laminatschicht und Kern führt dann in der Konstruktion dazu, dass sie aufhört als Sandwichplatte zu wirken und beim Krümmen der sich ergebenden dünnen Laminatschicht-Konstruktion versagt. Es ist jedoch zu beachten, dass die wärmedämmende Eigenschaft des Verbundwerkstoffes örtlich überhitzte Stellen ("Hotspots") ermöglicht, ohne dass eine Gesamtkonstruktion beeinträchtigt ist. Es ist also erforderlich, dass ein ausreichender Anteil eines tragenden Bauteils erhitzt wird, bevor ein Zusammenbruch erfolgt. Es gibt auch Abhilfemaßnahmen, um das Risiko eines baulichen Zusammenbruchs herabzusetzen, z.B. unterstützende Steifen oder Stützen.

   Abbildung 4 - Typische kritische Temperaturen für eine Sandwichkonstruktion aus FK-Verbundwerkstoff (PVC-Kern, Polyester-FK)

   

B.3.1 Bauliches Brandverhalten von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff

1. FK-Verbundwerkstoff kann niemals die nach SOLAS definierten Anforderungen der Klasse "A" erfüllen, weil "A" entsprechend SOLAS-Regel II-2/3.2 "nichtbrennbar" bedeutet. Ferner bedeutet es 60 Minuten Feuerwiderstand, dargestellt durch eine Temperaturerhöhung in einem großen Ofen entsprechend der nach ISO definierten standardisierten Temperaturzeitkurve. Vom Standpunkt der Brandsicherheit aus unterscheiden sich FK-Verbundwerkstoff und metallische Konstruktionswerkstoffe konzeptionell, d. h. nicht nur hinsichtlich der Reaktion auf den Brand (Entflammbarkeit, Rauch und Wärmeerzeugung), sondern auch hinsichtlich des Widerstands zum Brand (bauliche Widerstandsfähigkeit und Wärmeübergang). In den SOLAS-Vorschriften für den Feuerwiderstand wird von metallischen Werkstoffen erwartet, dass die Temperaturerhöhung auf der dem Brand abgekehrten Seite des Schottes oder Decks nach dem genormten Brandversuch nach 0, 30 oder 60 Minuten unter ~200 °C gehalten wird, je nach den Vorschriften für den bestimmten Raum. Der Beweggrund ist, das Risiko einer Brandausbreitung auf Räume, die an den Brand-Raum angrenzen, einzuschränken. Eine Stahlkonstruktion könnte noch über einen langen Zeitraum tragfähig sein, nachdem solche Temperaturen erreicht worden sind, obwohl beispielsweise eine Aluminium-Konstruktion ihre bauliche Widerstandsfähigkeit bei etwa 200 °C zu verlieren beginnen würde. Bei einer Stahlkonstruktion ist deshalb die Isolierung auf nur einer Seite der Trennfläche zulässig, während eine Aluminium-Konstruktion auf beiden Seiten isoliert sein muss. Das gleiche würde auch bei FK-Verbundwerkstoffen zutreffen.
2. Ein FK-Verbundwerkstoff ist eine gute Wärmesperre. Die Grundbedingung für den FK-Verbundwerkstoff, eine einer Trennfläche der Klasse "A" "gleichwertige" bauliche Widerstandsfähigkeit zu erreichen, ist deshalb nicht die Temperaturanforderung auf der dem Brand abgekehrten Seite, sondern dass die bauliche Widerstandsfähigkeit über einen Zeitraum von 60 Minuten aufrechterhalten wird. Wie oben behandelt, wird eine Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff im Allgemeinen bei etwa 200 °C beginnen die bauliche Festigkeit zu verlieren und ein Deck oder Schott aus FK-Verbundwerkstoff würde demzufolge beginnen seine bauliche Widerstandsfähigkeit zu verlieren, lange bevor sich die Temperatur auf der dem Brand abgekehrten Seite 200 °C nähert. Daher erfüllt eine Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff im Allgemeinen die SOLAS-Vorschriften der Regel II-2/9 "Brandbegrenzung" wegen ihrer Isolierfähigkeit viel besser als metallische Werkstoffe, aber sie hat Schwierigkeiten, die SOLAS-Vorschriften der Regel II-2/11 "Bauliche Widerstandsfähigkeit" zu erfüllen. Wenn also ein baulicher Zusammenbruch aufgrund von Wärme in einer Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff vermieden werden kann, hat die FK-Verbundwerkstoff-Bauweise gegenüber metallischen Werkstoffen einen großen Vorteil, da die Brandausbreitung infolge eines Wärmeübergangs ein viel niedrigeres Risiko bei FK-Verbundwerkstoff ist als bei metallischen Werkstoffen.
3. Um eine bauliche Widerstandsfähigkeit bei FK-Verbundwerkstoff zu erreichen, ist es wichtig, die Temperaturen niedrig zu halten, was durch Isolierung oder Kühlung erzielbar ist. Das bauliche Brandverhalten kann auch durch eine baulich redundante Ausführung erreicht werden, beispielsweise durch Verwendung von Stützen, Steifen oder Sandwichplatten mit größerer Belastbarkeit (z.B. fünfschichtige Platten, die so konstruiert sind, dass die Hälfte der Konstruktion für die Aufnahme der Entwurfsbelastung ausreichend ist). Wenn eine Redundanz der Belastbarkeit der Konstruktion in der Ausführung enthalten ist, könnte ein Brand innerhalb des Brandraumes über einen langen Zeitraum gut zurückgehalten werden, bevor er sich durch die Konstruktion hindurch in andere Bereiche ausbreitet.
4. Solange die Strukturfestigkeit aufrechterhalten wird, wird ein Brand tatsächlich besser eingegrenzt als in einer herkömmlichen Stahlausführung, da die Isolierfähigkeit des Verbundwerkstoffes zur Gesamt-Isolierfähigkeit der Konstruktion erheblich beiträgt. Da die Wärme gut innerhalb des Brand-Raumes gehalten wird, kann die Gesamt-Temperatur im Vergleich zu derjenigen in einem umschlossenen Stahlraum auch höher sein. Demzufolge ist bei Verwendung einer Konstruktion aus Verbundwerkstoff ein stärkerer Brand mit höheren Temperaturen möglich, aber der Brand ist lokalisierter und seine Ausbreitung aufgrund des Wärmeübergangs ist weniger wahrscheinlich als bei einer metallischen Konstruktion. Die hohen Temperaturen regen zu Löschsystemen auf Wasserbasis an, da diese eine Inertisierung durch verdampftes Wasser gut ermöglichen.
5. Wenn aktive und passive Risikokontrollmaßnahmen versagen und der Brand außer Kontrolle gerät, könnte ein durch Wärme verursachter baulicher Zusammenbruch auftreten. Der FK-Verbundwerkstoff könnte dann auch zur Brandentwicklung beitragen.

B.3.2 Brandbekämpfung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff

1. Die hohe Isolierfähigkeit beeinflusst auch die Art der Bekämpfung von Bränden in Konstruktionswerkstoffen. Im Allgemeinen, wenn ein Brand auf einem Schiff auftritt, ist die Wasserkühlung der Begrenzungsoberflächen des Brandraumes eine Grundstrategie in der maritimen Brandbekämpfung. Wenn FK-Verbundwerkstoffe anstelle von metallischen Werkstoffen verwendet werden, ist eine solche Kühlung mehr oder weniger nutzlos, weil die äußeren Oberflächen des Brandraumes lange sehr niedrige Temperaturen haben werden, und außerdem macht die Isolierfähigkeit des Werkstoffes eine solche Kühlung der Konstruktion wirkungslos. Stattdessen muss die Brandbekämpfung innerhalb des Brandraumes stattfinden. Geeignete Feuerlöscheinrichtungen sind bereits in Gebrauch, wie beispielsweise das Schneidlöschgerät oder kleine vorgefertigte Einlassöffnungen für Sprühdüsen, die eine Brandbekämpfung ermöglichen, ohne den Raum zu betreten. Dies wird weitergehend in Abschnitt 3.10 (Regel 10 - Brandbekämpfung) behandelt.
2. Das Brennverhalten von FK-Verbundwerkstoffen hängt von einer thermischen Zersetzung organischer Moleküle im Werkstoff ab. Die isolierende Eigenschaft des Werkstoffes wird anfangs ein sehr steiles Temperaturgefälle in dem Werkstoff erzeugen, wenn er einem Brand ausgesetzt ist. Wenn der Werkstoff heruntergekühlt wird, wird die Erzeugung brennbarer Gase behindert und der Brand wird beendet. Diese Abkühlung ist auf der heißen Oberfläche anzuwenden. Eine empirische Prüfung hat gezeigt, dass eine frühzeitige Anwendung von Wasser (welche auch eine schnelle Entdeckung erfordert) auf eine brennende Oberfläche die Pyrolysereaktionen im FK-Verbundwerkstoff sehr schnell quencht.
3. Brandprüfungen haben gezeigt, dass eine ununterbrochene Kühlung notwendig sein kann, um eine Rückzündung zu verhindern, wenn durch den Brand eine ausreichende Wärmeeinwirkung auf den FK-Verbundwerkstoff stattgefunden hat, um die Pyrolysetemperaturen auch tief in der Konstruktion zu erreichen. Insbesondere wirkt der Kern als eine Wärmesperre, sowohl bei der Wärmeeinwirkung als auch während der Kühlung. Demnach ist es für eine wirksame Brandbekämpfung vorteilhaft, wenn Oberflächen in einem Brandraum schnellstmöglich heruntergekühlt werden. Aktive Systeme mit kurzer Reaktionszeit könnten deswegen nützlich sein.
4. Ein Gas-Löschsystem ist zu vermeiden, weil es nicht die notwendige Kühlung des Werkstoffes an der Oberfläche bietet. Siehe auch die Erörterung in Abschnitt B.3.1 hinsichtlich des Verdampfungs-Vorteils in gut isolierten umschlossenen Räumen.

B.3.3 Außenflächen von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff

Der Austausch von herkömmlichen äußeren Stahlflächen durch brennbaren FK-Verbundwerkstoff gibt einem Brand die Fähigkeit, sich senkrecht auszubreiten, wenn ein Fenster zerbricht oder wenn eine Außentür offen gelassen wird. Der Brand kann sich dann möglicherweise zwischen Decks und Brandabschnitten ausbreiten. Diesem Aspekt ist viel Aufmerksamkeit gegeben worden, und es sind Großbrandversuche durchgeführt worden, um geeignete eindämmende Maßnahmen zu finden. Die Herstellung von FK-Deckschichten mit schwerentflammbaren Eigenschaften oder der Einbau eines Wassersprühsystems für Außenflächen sind Alternativen, um eine Brandausbreitung zu verhindern. Brandschutz-Fenster und -Türen sind andere Brandschutzmaßnahmen, die relevant sein könnten. Es kann sich auch als erforderlich erweisen, irgendeine Art redundanter Konstruktion vorzusehen, wie oben beschrieben, wenn sich mit ausliegenden Bereichen, die einem Brand ausgesetzt sind, befasst wird.

B.3.4 Stahl-FK-Verbindungen

1. Ein wichtiger Bereich für eine Bewertung der Brandsicherheit von FK-Bauteilen sind die Stahl-FK-Verbindungen. Eine mit Stahl-FK-Verbindungen verbundene Gefahr ist die Übertragungsmöglichkeit von durch den Brand erzeugter Wärme in der Stahlkonstruktion zu einer Klebeverbindung. Wenn der Klebstoff eine kritische Temperatur erreicht, wird die Verbindung versagen. Ferner gibt es kombinierte Auswirkungen der entstehen Kombinationseffekte durch die Unterschiede bei der Wärmeausdehnung und anderen Eigenschaften (z.B. Wärmeleitfähigkeit, Elastizitätsmodul, Brennbarkeit), die den Verlust der baulichen Widerstandsfähigkeit und der Brandwiderstandsfähigkeit verursachen könnten.
2. Stahl-FK-Verbindungen müssen sachgerecht bewertet sein, um sicherzustellen, dass sie vor Brand und Zerstörung durch Wärme ausreichend geschützt sind. Die Bewertung der Stahl-FK-Verbindungen muss Teil der Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS sein und kann das Ergebnis der Brandprüfungen mit enthalten.
3. Ferner muss sichergestellt sein, dass die bauliche Brandwiderstandsfähigkeit der Stahl-FK-Verbindung während ihrer gesamten Lebensdauer erhalten bleibt.

.

Wenn eine Bewertung nach Regel 17 Kapitel II-2 SOLAS vorgenommen wird, muss eine Analyse zeigen, dass ein gleichwertiges Sicherheitsniveau durch alternative Ausführungen und Anordnungen hinsichtlich der eingesetzten Brandgefahren erreicht wird. Richtlinien für eine solche Analyse sind in MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung wiedergegeben. Wenn jedoch Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff in Betracht gezogen werden, kann es auch wichtig sein, das MSC.1/Rundschreiben 1455 zu berücksichtigen, das Richtlinien enthält, die entwickelt worden sind, um ein durchgängiges Verfahren für Koordinierung, Überprüfung und Zulassung von alternativen Ausführungen und Anordnungen im Allgemeinen, d. h. nicht nur bei der Brandsicherheit, zur Verfügung zu stellen. Dies kann besonders zweckdienlich sein, wenn die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff andere Sicherheitsaspekte als die auf einen Brand bezogenen beeinflusst. Zusätzliche Unterstützung befindet sich in den Erläuterungen des MSC/ Rundschreibens 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung und in den Richtlinien über angewendete Brandsicherheitstechnik für Gebäude. Nachstehend folgen Erörterungen über das erforderliche Verfahren für Analyse, Bewertung und Zulassung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff hinsichtlich der Behandlung von Unsicherheiten, des Entwicklungsgrades und des praktischen Ablaufs. Es wird auf die in SOLAS, im MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung und auch im MSC.1/Rundschreiben 1455 hingewiesenen Richtlinien verwiesen. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass die Bewertung im Verhältnis zum jeweiligen Umfang der vorgeschlagenen Ausführungen und Anordnungen stehen muss; eine einfache und gut geschützte Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff sollte keine komplizierte und zeitaufwendige Bewertung erfordern.

C.1 Behandlung von Unsicherheiten

1. Selbst die ausführlichste Risikobewertung enthält Begrenzungen; Unsicherheiten sind durchgehend während des gesamten Verfahrens vorhanden. Die Unsicherheiten, die entstehen, wenn die Häufigkeiten und die Wahrscheinlichkeiten von Begebenheiten ermittelt werden, werden häufig als die vorherrschende Fehlerquelle empfunden. Daten für die bestimmten Begebenheiten sind unzureichend oder nicht vollständig maßgeblich. Übliche Gründe sind, dass Statistiken schlichtweg nicht aufgezeichnet worden sind oder dass die Daten veraltet sind und dass sie Aktualisierungen von Rechtsvorschriften und neuartiger Technologie nicht einbeziehen. Selbst wenn die statistischen Informationen trotzdem oft als "die Wahrheit" angesehen werden, sollten sie mit Vorsicht behandelt werden, weil sich die Werte ständig ändern und große Fehler haben können. Ferner können Statistiken ein Bild für etwas abgeben, das in der Vergangenheit stattgefunden hat, aber Bewertungen neuartiger Schiffsentwürfe müssen durchgeführt werden, bevor das Schiff in Betrieb genommen wird, was bedeutet, dass die statistischen Daten für derartige Teile des Schiffes nicht verfügbar sind. Eine allgemeine statistische Darstellung mag für den herkömmlichen Entwurf verfügbar sein, aber das Brandrisiko der alternativen Ausführung und Anordnung muss anhand des Wissensstands ermittelt werden.
2. Der Versuch, ein berechnetes Risiko der alternativen Ausführungen und Anordnungen mit einer statistische Darstellung eines herkömmlichen Entwurfs oder einem absoluten Risikokriterium zu vergleichen, kann äußerst unsicher werden, da unterschiedliche Vorgehensweisen zu grundsätzlich andersartigen Unsicherheiten beitragen. Es könnte deshalb empfehlenswert sein, eine entsprechende Risikobewertung durchzuführen, wie sie im MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung beschrieben ist, auch wenn eine Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS auf einer anspruchsvolleren Ebene durchgeführt wird. Dabei können Unsicherheiten minimiert werden, indem Risikoeinschätzungen der Schiffsentwürfe auf ähnlichen Annahmen (z.B. in Modellen, Expertenbeurteilungen, statistischen Daten usw.) basiert werden. Um die Unterschiede bei der Brandsicherheit herauszustellen, ist es auch empfehlenswert, dass sich die Bewertung nur auf die alternativen Ausführungen und Anordnungen und dadurch auf die relevanten Teile des Schiffes bezieht (Ein Risikomaß für das Schiff als Ganzes kann eine falsche Darstellung der Sicherheit ergeben).
3. Wenn die Auswirkungen von Abläufen ermittelt werden, hängen Unsicherheiten davon ab, wie systematisch und ausführlich die Vorgehensweise ist. Die verwendeten Modelle, wenn die Folgen und die Erfahrungen in der Sachverständigengruppe abgeschätzt werden, sind ebenfalls Quellen von Unsicherheiten. Bei der Gefahrenermittlung sind Unsicherheiten auch häufig verbunden mit dem angewendeten Verfahren, wie ausführlich es ist, und dem Sachverstand der Sachverständigengruppe, die das System begutachten. Ein Mangel an Routine, Fachkenntnissen und Erfahrung sind Nachteile, die berücksichtigt werden müssen, wenn ein Schiff mit neuartiger Technologie entworfen wird. Die Unsicherheiten können zu fehlenden oder falschen Szenarien führen, wenn gefährliche Ereignisse ermittelt werden, was große Auswirkungen auf den weiteren Verlauf der Analyse haben kann. Ein gemeinsames Merkmal aller Schritte der Risikobewertung ist, dass viele Vereinfachungen gemacht werden, um komplizierte Systeme in Modellen darzustellen. Vor allem wegen der komplizierten Sachverhalte bei der Bewertung der Auswirkung des menschlichen Verhaltens für die Darstellung in einem Modell, tendieren sie dazu, sich auf Maschinen und technische Komponenten zu konzentrieren. Auch wenn die Einflüsse der organisatorischen Aspekte, der Systeme zur Organisation von Sicherheitsmaßnahmen und der Bedienungsmaßnahmen außerhalb des Anwendungsbereiches der Risikobewertung belassen werden, wird dies dennoch die Unsicherheiten nicht reduzieren.

C.2 Erforderliches Verfahren

1. Es können viele verschiedene Verfahren unterschiedlichen Entwicklungsgrades für die Risikobewertung verwendet werden, um Unsicherheiten in einem Schiffsentwurf abzuschätzen, was der Fokus einer risikobasierten Herangehensweise ist. Alle Schiffsentwürfe enthalten Unsicherheiten und alle Risikobewertungen enthalten Unsicherheiten. Als Folge dessen werden alle Entscheidungen mit einem gewissen Maß an Unsicherheit getroffen. Wenn eine Risikobewertung eine absolut zuverlässige Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der möglichen Folgen ergeben würde, wäre eine Entscheidung tatsächlich risikobasiert. Da jedoch Unsicherheiten nicht ausgeschlossen werden können, ist es wichtig, diese zu analysieren und die Auswirkungen von Unsicherheiten auf das Ergebnis zu beurteilen sowie die Gesamtauswirkung zu beurteilen, wenn diese Unsicherheiten mit einbezogen werden. Verfahren für die Risikobewertung werden oft, bezogen auf die Einbeziehung quantitativer Maßnahmen (qualitativquantitativ) oder die Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit der Ergebnisse (deterministischprobabilistisch), klassifiziert. Eine geeignetere Klassifizierung enthält die vorhergehenden Merkmale, aber sie hängt davon ab, inwiefern Unsicherheiten mit variierender Genauigkeit behandelt werden.
2. Die Richtlinien im MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung beschreiben einen plausiblen ungünstigsten Fall für Analyse und Bewertung, der als eine deterministische Risikobewertung beschrieben werden kann. Diese Art der Konsequenzanalyse, allgemein bezeichnet als "technische Analyse", ist in verschiedenen technischen Anleitungen für eine leistungsabhängige Analyse des Brandschutzes in Gebäuden beschrieben, welche die Basis der Richtlinien gebildet haben. Das MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung verdeutlicht, dass der Anwendungsbereich der Analyse vom Umfang der Abweichungen von den herkömmlichen Vorschriften und vom Umfang der alternativen Ausführungen und Anordnungen abhängt. Erhöhte Unsicherheiten vergrößern jedoch nicht nur den Anwendungsbereich der Analyse, sondern beeinflussen auch die erforderliche Genauigkeit und Verfeinerung des Verfahrens für die Sicherheitsüberprüfung. Eine weiterentwickeltere Vorgehensweise wird den technischen Aufwand weiter erhöhen, kann aber erforderlich sein, wenn die Sicherheitsspielräume auf ein vernünftiges Maß beschränkt werden müssen, und die Risiken sachgerecht gehandhabt werden müssen, wenn beispielsweise Abweichungen zahlreich oder erheblich sind oder viele Bereiche betreffen oder wenn die Ausführungen und Anordnungen umfangreich, kompliziert, neuartig oder außerhalb des Geltungsbereichs der herkömmlichen Vorschriften sind. Die in MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung beschriebene Vorgehensweise kann demzufolge ausreichend sein, um die Brandsicherheit ausreichend zu bewerten, oder auch nicht. Des Weiteren ist eine weniger komplizierte Art der Risikobewertung ausreichend, wenn es sich um einen einfachen Fall handelt. Deshalb bietet MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung "nur" Richtlinien; der erforderliche Entwicklungsgrad des Verfahrens, der zur Bewertung der Sicherheit angewendet wird, hängt davon ab, ob es ausreichend ist, die jeweiligen Ausführungen und Anordnungen in Bezug auf die Brandsicherheit darzustellen. Die Anpassungsmöglichkeit des Verfahrens, das zur Überprüfung der Brandsicherheit und ihrer Abhängigkeit vom jeweiligen Umfang angewendet wird, wird deutlicher in MSC.1/Rundschreiben 1455 (Absatz 4.13.2). Da der Begriff "technische Analyse" auf eine bestimmte Art der Risikobewertung verweist, wird in diesen Richtlinien der allgemeinere Begriff "Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS" verwendet.
3. Wenn man Regel II-2/17 SOLAS betrachtet, enthält die angegebene endgültige Vorschrift für die alternativen Ausführungen und Anordnungen eine ausreichende Sicherheit; alternative Ausführungen und Anordnungen müssen mindestens so sicher sein, als wenn herkömmliche Vorschriften eingehalten würden (Regel II-2/17.3.4.2). Wenn der Umfang der Abweichungen, die sich aus den alternativen Ausführungen und Anordnungen ergeben, groß ist, kann es sachdienlich sein, eine Bewertung auf einem höheren Niveau durchzuführen und für das ganze Schiff (oder einen betreffenden Teil des Schiffes) einen Sicherheitsindex zu bestimmen.
   Wenn jedoch Auswirkungen auf die Sicherheit im Regelungsbereich von einer oder ein paar Regeln separat behandelt werden können, wird dieses eine Bewertung auf niedrigerem Niveau ermöglichen (z.B. begrenzt auf Beurteilungen des Brandentwicklungsvermögens und der Brandbegrenzung). Deshalb wurde auch beschlossen, Regel II-2/17.2.1 mit dem Wortlaut "sofern die Ausführungen und Anordnungen die Zielsetzungen der Brandsicherheit und die funktionalen Anforderungen erfüllen" zu haben, ohne zu erwähnen, ob es die funktionalen Anforderungen in Regel II-2/2 SOLAS oder in irgendeiner anderen Regel sind. Es sollte möglich sein, "geringfügige" alternative Ausführungen und Anordnungen zu analysieren und sie mit einzelnen betroffenen funktionalen Anforderungen abweichender Regeln zu vergleichen. So lange diese funktionalen Anforderungen eingehalten werden, ist es gegebenenfalls nicht erforderlich, die Sicherheit auf einem höheren Niveau mit den gesamten Zielsetzungen der Brandsicherheit und funktionalen Anforderungen zu bewerten. Dies erfordert jedoch, dass Risikokontrollmaßnahmen gefunden werden, die auf mögliche Schwachstellen im Regelungsbereich der einzelnen abweichenden Regeln abzielen.
4. Wenn Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff betrachtet werden, ist zu beachten, dass eine einzige ASET-RSET-Analyse, die im Brandschutzingenieurwesen gebräuchlich ist, eine unzureichende Bewertung ergeben kann. Von der Verwendung von FK-Verbundwerkstoff ausgehende Auswirkungen auf die Sicherheit können über das hinausgehen, was bei einer solchen Bewertung erfasst wird, z.B. Auswirkungen, die nach der Flucht vor dem Brand oder bei unverhältnismäßig großem Schaden auftreten. Auf jeden Fall ist nachzuweisen, dass das Schiff eine Reihe von relevanten Bemessungsbränden überstehen und sein eigenes Rettungsboot sein kann. Die Bemessungs-Brandszenarien müssen so festgelegt sein, dass alle betroffenen Sicherheitsbarrieren eingebunden sind, d. h. nicht nur diejenigen, die als funktionale Anforderungen in SOLAS aufgeführt sind, wie nachstehend weiter erläutert.

C.3 Festlegung der Zulassungsgrundlage

1. Moderne Schiffe (insbesondere Fahrgastschiffe) werden mit mehreren Brandsicherheits-Funktionen versehen und Brandsicherheits-Barrieren gebaut. Damit wird ein integriertes und redundantes System zur Verfügung gestellt, das berücksichtigt, dass einige Sicherheitssysteme nicht, wie vorgesehen, funktionieren. Ein Schiff, das (zum Teil) mit Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff gebaut ist, muss eine gleichartige Robustheit haben, und das Entwurfsverfahren muss dokumentieren, dass das Sicherheitssystem ohne den Verlust wichtiger Sicherheitsfunktionen oder unverhältnismäßige Folgen ausfallen kann. Es sind jedoch nicht alle Sicherheitsbarrieren in den Regeln eindeutig angegeben und sind gegebenenfalls schwer zu ermitteln.
2. Nach Maßgabe der Regel II-2/17 SOLAS müssen die alternativen Ausführungen und Anordnungen für die Brandsicherheit einen Grad an Sicherheit bieten, der mindestens jenem gleichwertig ist, der bei Einhaltung der herkömmlichen Vorschriften erreicht wird. Um eine Zulassungsgrundlage zu schaffen, ist festgelegt, dass die Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS eine Feststellung der herkömmlichen Vorschriften) enthalten muss, mit der bzw. denen die alternativen Ausführungen und Anordnungen nicht übereinstimmen (Regel II-2/17.3.2). Dieses ist auch ein grundlegender Bestandteil im MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung, wo festgelegt ist, dass die Regeln, die durch die vorgeschlagenen alternativen Ausführungen und Anordnungen zusammen mit ihren funktionalen Anforderungen betroffenen sind, eindeutig verstanden und dokumentiert sein müssen (Absatz 5.1.2). Dies wird ferner in Absatz 4.3.4 hervorgehoben, wo festgelegt ist, dass die vorläufige Analyse eine klare Definition der den Entwurf beeinflussenden Regeln und ein klares Verständnis der Zielsetzungen und funktionalen Anforderungen der Regeln enthalten muss (d. h. die Zielbeschreibung in Abschnitt 5). Die Zielsetzungen und funktionalen Anforderungen der herkömmlichen Vorschriften, von denen abgewichen wird, können danach (zusammen mit den Zielsetzungen der Brandsicherheit) verwendet werden, um die Anforderungskriterien festzulegen, wie sie in den Absätzen 4.4 und 6.3.2 der Richtlinien für alternative Ausführungen und Anordnungen für die Brandsicherheit (MSC.1/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung) und in Regel II-2/17.3.4 beschrieben sind.
3. Wenn FK-Verbundwerkstoff verwendet wird, betreffen die grundlegenden Abweichungen die Vorschriften über die Nichtbrennbarkeit. Infolge der Einschränkungen in den derzeitigen Regeln kann jedoch eine Ermittlung der abweichenden herkömmlichen Vorschriften und ihrer zugehörigen Zielbeschreibungen keine ausreichende Basis bilden um die Sicherheit von Schiffsentwürfen mit FK-Verbundwerkstoff zu bewerten. Die Regeln beruhen hinsichtlich der Ausführungen und Anordnungen auf Annahmen und deshalb sind nicht alle Sicherheitsvorschriften klar ersichtlich. Im Einzelnen sind viele Vorschriften nach Stahlentwürfen gefasst worden, wobei viele implizite Vorschriften ungeschrieben geblieben sind. Deshalb wird die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff die Brandsicherheit auf viele Weisen beeinflussen, von denen einige nicht durch die Brandschutz-Regeln erfasst sind. Eine Zulassungsgrundlage für gleichwertige Sicherheit, die nur auf Abweichungen von den herkömmlichen Vorschriften beruht, wird deshalb gegebenenfalls nicht ausreichend definiert, was in MSC.1/Rundschreiben 1455 (Absatz 4.7.1) eindeutiger ist als in MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung (Absatz 5.1.2).
4. Je nach dem Umfang der vorgeschlagenen alternativen Ausführungen und Anordnungen können zusätzliche Untersuchungen verlangt werden, um zu prüfen, wie das implizite Niveau der Brandsicherheit betroffen ist, das im Übereinkommen dargestellt ist. Dies kann für eine Bewertung von allen wirklich neuartigen Ausführungen und Anordnungen (keine einfachen Erweiterungen der entsprechenden herkömmlichen Vorschriften) relevant sein, da nicht alle Gefahren im Übereinkommen behandelt werden. Ein einfacher Vergleich mit den bestehenden herkömmlichen Vorschriften ist möglicherweise nicht ausreichend und die Bewertung mag deshalb einer besonderen Beachtung bedürfen.
5. Unabhängig von der Neuartigkeit der vorgeschlagenen alternativen Ausführungen und Anordnungen können Untersuchungen der Auswirkungen auf das implizite Niveau der Brandsicherheit oder die Ermittlung fehlender Vorschriften auch für notwendig gehalten werden. Was den Vergleich der Sicherheitsniveaus weiter erschwert, ist, dass viele herkömmliche Vorschriften unklare Beziehungen zu den Zielbeschreibungen ihrer Regeln und zu den Zielsetzungen der Brandsicherheit des Brandschutz-Kapitels, die dafür vorgesehen sind, den "Brandschutz" zu definieren, haben. Einige funktionale Anforderungen könnten beispielsweise auf Grundlage der herkömmlichen Vorschriften als fehlend geltend gemacht werden, und bei einigen funktionalen Anforderungen, die am Anfang der Regeln aufgeführt sind, gibt es keine zugehörigen herkömmlichen Vorschriften. Die Abweichung von einer herkömmlichen Vorschrift kann die Zielerreichung einer funktionalen Anforderung einer anderen Regel beeinträchtigen, usw.
6. Eine Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS, die Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff zum Gegenstand hat, muss, wie jede andere Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS, ausreichend sein, die eingeführte Neuerung in Bezug auf die Brandsicherheit zu beschreiben. Die Zulassungsgrundlage nur auf der Basis von herkömmlichen Vorschriften, von denen abgewichen wird, festzulegen, ist möglicherweise nicht ausreichend, und zusätzliche Untersuchungen der Auswirkungen auf das implizite Niveau der Brandsicherheit können erforderlich sein. In Abschnitt 3 (Zu berücksichtigende wichtige Faktoren bei der Bewertung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff mit den Regeln des Kapitels II-2 SOLAS als Ausgangspunkt) wird mit diesen Richtlinien der Versuch unternommen, solche möglichen expliziten und impliziten Auswirkungen auf die Brandsicherheit bei der Verwendung von FK-Verbundwerkstoff zu erklären, im Vergleich zu dem, was durch die herkömmlichen Vorschriften aus einer umfassenden Perspektive heraus vorausgesetzt wird. Es könnte jedoch auch der Fall eintreten, dass weitere Untersuchungen in Bezug darauf benötigt werden, wie die vorgeschlagenen Ausführungen und Anordnungen die durch die herkömmlichen Vorschriften vorausgesetzte Brandsicherheit beeinflussen. Untersuchungen könnten beispielsweise durchgeführt werden, um die Auswirkungen auf die Zielsetzungen für die Brandsicherheit und die funktionalen Anforderungen des Brandschutz-Kapitels, die Auswirkungen auf die Struktur des Brandschutzes (Auswirkungen auf den Brandherd, den Gefährdungsgrad oder Auswirkung auf einen Teil des Brandschutzes), die Auswirkungen auf die Eigenschaften des Brandschutzes (z.B. Auswirkungen auf die Anpassungsfähigkeit, die Empfindlichkeit, die Vielschichtigkeit, die Anfälligkeit, die Zuverlässigkeit und das menschliche Eingreifen) oder Auswirkungen auf die Brandentwicklung (Auswirkungen auf einen Brand in der Anfangs-, Entwicklungs-, Vollbrand- oder Abkling-Phase) klarzustellen. Es gibt auch viele bewährte Verfahren für die Gefahrenermittlung, die eingesetzt werden können.
7. Um alle ermittelten Vor- und Nachteile der alternativen Ausführungen und Anordnungen hinsichtlich Brandsicherheit zu bewältigen, wird ferner vorgeschlagen, dass sie in einer besseren Weise behandelt werden als nach der Art und Weise, die in MSC/Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung (Absätze 5.2.1.2 und 5.2.1.3) beschrieben ist, z.B. durch Erfassung von Daten und Einstufung in einer risikobasierten Darstellung, wie beispielsweise eine Pro-Contra-Liste oder eine Risikomatrix. Dieses wird von erheblichem Nutzen sein, wenn Brandszenarien dargestellt werden. Wenn neuartige Ausführungen und Anordnungen behandelt werden, ist es generell empfehlenswert, den Anfangsstadien der Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS mehr Platz einzuräumen, insbesondere für die Identifizierung, Erfassung von Daten, Einstufung und Auswahl der Brandgefahren.

C.4 Zulassungsverfahren

Es ist hervorzuheben, dass die Differenziertheit der Risikobewertung in Abhängigkeit vom Umfang der vorgeschlagenen Ausführungen und Anordnungen variieren kann, das Gleiche kann für den praktischen Ablauf der Bewertung gelten. MSC/ Rundschreiben 1002 in der mit MSC.1/Rundschreiben 1552 geänderten Fassung beschreibt eine Vorgehensweise, bei der die Bewertung in zwei Stufen durch amtliche Genehmigung der Berichte überprüft wird. Die Richtlinien in MSC.1/Rundschreiben 1455 bindet die Verwaltung mehr in das Verfahren ein, indem die Überwachung mehr in den Fokus genommen wird und indem die Überprüfung und Genehmigung der Bewertung in einigen weiteren, aber kleineren Stufen stattfindet. Unabhängig davon, auf welche Richtlinien verwiesen wird, muss deutlich gemacht werden, dass der tatsächliche Verfahrensablauf mehr Stufen enthalten kann, als in den Richtlinien angegeben, aber er kann auch erheblich vereinfacht sein. Beispielsweise kann die Verwendung von FK-Verbundwerkstoff für Innenkonstruktionen, einen begrenzten Teil des Schiffes oder Konstruktionen, die flächendeckend wärmeisoliert sind, keine übermäßig lange, ausführliche oder sehr zeitaufwendige Bewertung erfordern.

.

Viele der Brandsicherheits-Regeln in SOLAS stehen im Zusammenhang mit dem Verhalten bei Brandprüfungen. Einige relevante charakteristische Parameter, die derzeit gemessen werden, sind:

1. Flammenausbreitung,
2. entwickelte Auswirkung und Energie,
3. Brennbarkeit,
4. Rauchentwicklung,
5. Toxizität, und
6. bauliche Brandwiderstandsfähigkeit.

Diese Parameter werden in Abhängigkeit von den dargestellten Brandrisiko-Szenarien und mit verschiedenen Kriterien in Abhängigkeit von den einbezogenen Gefahren unterschiedlich erfasst. Die verschiedenen Prüfungen sind nicht unter besonderer Berücksichtigung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff entwickelt worden, aber sie können dennoch anwendbar sein, auch wenn bestimmte Abwägungen erforderlich sein können. Es gibt jedoch bereits einen Markt für Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff bei Anwendungen bei der Marine und im Seeschifffahrts-Gewerbe, besonders für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge (HSC). Für diesen Zweck sind neue Regeln und genormte Prüfungen für solche Werkstoffe in den Internationalen Code für die Sicherheit von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen aufgenommen worden. Er enthält mehrere wesentliche Unterschiede hinsichtlich der Organisation der Sicherheit, der verfügbaren Evakuierungszeit und der Anforderungen an die Werkstoffe, es kann aber durchaus noch von Bedeutung sein, auf die zugehörigen Brandprüfungen zu verweisen, wenn Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff auf SOLAS-Schiffen betrachtet werden. Jede genormte oder experimentelle Prüfung kann als eine Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS bezeichnet werden, kann aber Auswertungen der Prüfergebnisse erforderlich machen. Bewertungen durch Experten können auch die Übertragung der Prüfergebnisse von einer FK-Verbundwerkstoff-Zusammensetzung auf eine andere ermöglichen.

Nachstehend folgt eine Erörterung über die Begrenzung der Sicherheitsbestätigung durch Prüfungen im Allgemeinen und über Unsicherheiten, die berücksichtigt werden müssen, wenn gegenwärtige Brandprüfverfahren angewendet werden, um FK-Verbundwerkstoff im Einzelnen zu bestätigen. Danach werden die relevantesten Brandprüfungen, die durch SOLAS und den HSC-Code vorgeschrieben sind, mit Schwerpunkt auf den Besonderheiten beim Prüfen von FK-Verbundwerkstoff kurz beschrieben. Bei einigen Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff kann es erforderlich sein, einen Blick über die zugelassenen Brandprüfverfahren hinaus zu werfen und andere genormte Prüfungen oder angepasste experimentelle Prüfungen in Erwägung zu ziehen, die am Ende dieses Anhangs behandelt werden.

D.1 Unsicherheiten bei der Anwendung von Prüfungen zur Anerkennung von FK-Verbundwerkstoff

1. Das Prüfen ist ein gutes Arbeitsmittel, um zu beurteilen, ob eine Konstruktion in einer bestimmten Situation eine zufriedenstellende Leistung erbringt. Der Großbrandversuch ist das Verfahren, das typischerweise die genauesten Ergebnisse darüber ergibt, wie sich eine Konstruktionsausführung verhält, auch wenn es immer normale Abweichungen gibt. Weil es sehr kostspielig sein würde, alle möglichen Szenarien bei Großbrandversuchen zu beurteilen, werden einige charakteristische Parameter üblicherweise auf bestimmte Art untersucht, während sie Szenarien der plausiblen ungünstigsten Fälle ausgesetzt sind. Abgeleitet von den Kenntnissen der Branddynamik und des Verhaltens der Werkstoffe, wenn sie einem Brand ausgesetzt sind, wird von der Gesamt-Sicherheits-Leistungsfähigkeit deshalb angenommen, dass sie zur Leistungsfähigkeit dieser charakteristischen Prüfungen in Beziehung steht.
2. FK-Verbundwerkstoff und Stahl, den dieser normalerweise ersetzt, sind jedoch grundsätzlich sehr unterschiedlich. Einige generelle Besonderheiten der FK-Verbundwerkstoffe sind Richtungsabhängigkeit und Inhomogenität, die abhängig von der Positionierung Unterschiede bei den Prüfergebnissen ergeben können. Eine andere mögliche Schwierigkeit ist, dass die unterschiedlichen Lagen der mit Harz imprägnierten Fasergewebe während der Prüfung aufblättern könnten. Erzeugte Gase verstärken diese Tendenz noch, da sie den Durchlass beim "geringsten Widerstand" suchen. Der letztgenannte Effekt wird bei einer Kleinbrandprüfung nicht erfasst, da die maximale Weglänge der Gase in einem tatsächlichen Brand viel länger ist als beispielsweise bei einer "Cone-Calorimeter"-Prüfung, wo die maximale "Weglänge" 5 cm beträgt. Dieser "Randeffekt" wird deshalb bei einer Kleinbrandprüfung viel wichtiger sein als bei einem Großbrandversuch. Verschiedene Lösungsansätze für die mit dem Maßstab zusammenhängenden Probleme sind in der Literatur angegeben, und sie umfassen einen Randschutz, der im Cone-Calorimeter der Einsatz einer Probenhalterung sein könnte, der die Ränder vollständig ummantelt oder dazu dient die Probengröße oder Probenausrichtung zu ändern.
3. Bei der Bewertung von zwei solch unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen durch die gleichen Prüfungen kann die Meinung vertreten werden, dass sie ziemlich beschränkt sind. Heutige Brandprüfungen sind im Allgemeinen ausgearbeitet, um einige Schlüsseleigenschaften zu messen, die verschiedene Nachteile von traditionellen (Stahl)-Konstruktionen wiedergeben, und die Leistungsfähigkeit solcher Konstruktionen, wenn sie einem schweren Brand ausgesetzt werden, auf bestmögliche Weise darzustellen. Bei diesen Prüfungen werden jedoch einige Eigenschaften wegen des impliziten Nutzens traditioneller Lösungen weggelassen. Die impliziten Vorteile können deshalb möglicherweise bei den Prüfungen nicht dargestellt werden und können nicht bewertet werden. Was weitergehender in Betracht gezogen werden muss, ist auch die Unsicherheit im Zusammenhang mit den Klassifizierungs-Kriterien, die generell binär sind, d. h. bestanden oder nicht bestanden. Wenn Ausführungen der Probekörper durch Prüfungen bewertet werden, gibt es immer eine niedrigste Stufe für das Bestehen der Prüfung, ein Anerkennungskriterium. Die Sicherstellung baugleicher Einrichtungen und gleichartiger Messungen sind offensichtlich von größter Bedeutung, wenn Prüfungen von verschiedenen Leuten und in verschiedenen Laboratorien in Ländern auf der ganzen Welt durchgeführt werden. Auch ohne diese Unsicherheiten sagt eine Prüfung jedoch nichts über die in der Prüfung nicht dargestellte Leistungsfähigkeit aus, d. h. die Leistungsfähigkeit des Probestücks, wenn Belastung, Temperatur oder Zeit während der Prüfung um 10 %, 20 % oder 50 % ansteigen. Im Allgemeinen kennen die vorgeschriebenen Brandprüfungen des Internationalen Codes von 2010 für die Anwendung von Brandprüfverfahren (FTP-Code 2010) nur bestanden oder nicht bestanden. Es werden also keine Informationen darüber gegeben, was die Konstruktion während der Prüfung geleistet hat oder wie lange sie die Leistung zufriedenstellend hätte halten können. Ein Beispiel dafür ist die Fähigkeit von Stahlschotten, hohen Temperaturen zu widerstehen, bevor es zu einer baulichen Schädigung kommt. Es ist wegen der impliziten Vorteile von Stahl, die in der genormten Prüfung nicht sichtbar sind, dass es eine zusätzliche Anforderung für viele Konstruktionen gibt, aus Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff hergestellt zu sein. Als jedoch Aluminium im Handelsschiffbau eingeführt wurde, war es erforderlich, dieses auf eine bessere Art und Weise zu behandeln. Aluminium wurde, entsprechend den Regeln, als ein alternativer nichtbrennbarer Werkstoff zu Stahl betrachtet. Das relativ schlechte statische Verhalten bei erhöhter Temperatur (Aluminium brennt nicht, indessen schmilzt es aber bei der Prüfung der Nichtbrennbarkeit) hebt jedoch die allzu einfache Art der Nichtbrennbarkeits-Anforderungen hervor. Bei Aluminium-Konstruktionen wurde deshalb generell gefordert, dass beidseitig Isolierung angebracht ist, und damit wurden sie in dieser Hinsicht als gleichwertig zu Stahl angesehen. Wenn ferner nichtmetallische tragende Konstruktionen für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge geprüft werden, werden sie während der Prüfung des baulichen Brandwiderstands einer zusätzlichen Belastung unterzogen, um hinsichtlich der Konstruktion als gleichwertig zu einer Metallkonstruktion angesehen zu werden. Somit kann es Grund dafür geben zu untersuchen, ob die normierten Prüfungen die Risiken und Vorteile von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff im Brandfall vollständig wiedergeben. Implizite Eigenschaften, die über die Prüfungen hinausgehen, müssen ermittelt werden, was eines der Ziele hinter diesen Richtlinien ist, und können einen Nachweis durch zusätzliche Prüfungen erforderlich machen.

D.2 Schwerentflammbarkeits-Eigenschaften

1. Das Potential der Entflammbarkeit eines Werkstoffes wird in einer Prüfeinrichtung geprüft, in der ein Wärmestrahler Wärme auf eine Oberfläche abgibt, um eine flammende Verbrennung einzuleiten. Das typische IMO-Beispiel einer solchen Prüfeinrichtung wird in Abbildung 5 gezeigt. Das Feuer wird dort ausgelöst, wo der Abstand ^zwischen dem Wärmestrahler und dem Probekörper der kürzeste ist, d. h. wo die Bestrahlungsstärke am höchsten ist. In Abbildung 5 nimmt die Strahlungshöhe am Probekörper von links nach rechts ab, und der äußerste Flammpunkt befindet sich rechts, d. h. der Punkt mit der niedrigsten Strahlungshöhe für eine anhaltende Verbrennung ist als eine Messgröße der Entflammbarkeit für den Werkstoff festgelegt. Die Fortbewegungs-Geschwindigkeit der Flammenfront wird ebenfalls in geeigneter Art und Weise quantitativ bestimmt. Es gibt auch Kriterien bezüglich der maximalen Wärmefreisetzung sowie der gesamten entstandenen Auswirkung.

   Abbildung 5 - Prüfung auf Entflammbarkeit nach Teil 5 des FTP-Codes 2010

   

2. Wenn FK-Verbundwerkstoff entsprechend diesem Verfahren geprüft wird, ist es wichtig, dass die Vorschriften zur Prüfung des Probekörpers im Endverwendungszustand eingehalten werden. Der Werkstoff hinter dem geprüften Oberflächen-Werkstoff beeinflusst das Brandverhalten erheblich. Ein gut isolierender Werkstoff hinter einer dünnen Lage hält viel mehr Wärme auf der Oberfläche und verschlechtert generell die Bedingungen für den geprüften Oberflächen-Werkstoff. Wenn die Endverwendung eine Sandwichplatte ist, ist es deshalb nicht angebracht, nur das Oberflächenlaminat auf einer Stahlplatte oder unmittelbar in der Probenhalterung zu prüfen. In die Prüfeinrichtung passt normalerweise ein 50 mm dicker Probekörper, und für FK-Verbundwerkstoff ist es empfehlenswert, so viel wie möglich Verbundwerkstoff in die Probenhalterung einzusetzen.

D.3 Erzeugte Auswirkung und Rauch bei einer Kleinbrandprüfung

1. Der HSC-Code enthält Regelungen für Möbel und andere Bestandteile, die eine Untersuchung des Brandverhaltens bei einer Kleinbrandprüfung in der "Cone-Calorimeter"-Prüfeinrichtung, die in der Norm ISO 5660 definiert ist, erfordern (dargestellt in der schematischen Darstellung in Abbildung 6). Der Probekörper mit der Abmessung 0,1 m x 0,1 m ist waagerecht angeordnet und wird einer Bestrahlung von einer elektrisch beheizten Fläche aus oberhalb des geprüften Werkstoffes ausgesetzt. Die Bestrahlungsstärken liegen üblicherweise im Bereich von 25 bis 50 kW/m².

   Abbildung 6 - Schematische Darstellung eines Cone-Calorimeters

   

2. Mit Ausnahme vom Zündzeitpunkt schließt die Cone-Calorimeter-Prüfung der Norm ISO 5660 die Messung von Rauch (Verdunklung) und die Wärmefreisetzung unter verschiedenen Strahlungsflüssen ein. Es gibt ein Kriterium für die maximale Wärmefreisetzungsrate. Das zeitintegrierte HRR-Signal (Wärmefreisetzungsrate-Signal) liefert die Gesamtwärmemenge (THR), die begrenzt sein muss und eine sehr wichtige Brandeigenschaft des Werkstoffes ist. Die HRR-Kurve für einen solchen Versuch mit einem Verbundwerkstoff-Laminat auf Kohlenstofffaser-Basis ist in Abbildung 7 dargestellt.

   Abbildung 7 - Versuchsergebnisse einer Kleinbrandprüfung von einem Werkstoff aus Kohlenstoff-FK-Verbundwerkstoff

   

   
   

D.4 Erzeugte Auswirkung und Rauch bei einem Großbrandversuch

1. Die Kriterien für das Cone-Calorimeter sind so ausgelegt, dass sie mit dem Szenario einer Prüfung mit einem in einer Ecke des Raumes befindlichen Brandherd im Originalmaßstab ("Room-Corner"-Prüfung) entsprechend der Norm ISO 9705 korrelieren. Es ist ein wichtiges genormtes Gerät für das Prüfen des Werkstoff-Potentials für die Wärmefreisetzungsrate und den Rauch, schematisch abgebildet in Abbildung 8. Bei dieser Prüfung ist der zu prüfende Werkstoff auf den Verkleidungen und der Decke zu befestigen, und ein Propangas-Brenner, der in einer Ecke des Raumes im Originalmaßstab aufgestellt ist, gibt Wärme ab mit einer Wärmeabgabeleistung von 100 kW über einen Zeitraum von 10 min und danach mit einer Wärmeabgabeleistung von 300 kW über einen Zeitraum von weiteren 10 min. Die Wärmefreisetzungsrate und die Rauchentwicklungsrate werden fortlaufend gemessen, und die Kriterien, die Anwendung finden, stimmen mit denen des Cone-Calorimeters überein.

   Abbildung 8 - Schematischer Ansicht des "Room-Corner"-Versuchsaufbaus nach ISO 9705

   

2. Die Prüfung nach der Norm ISO 9705 ist für die Verwendung auf Schiffen wichtig, da sie nach dem FTP-Code 2010 für die experimentelle Überprüfung von "feuerhemmenden Werkstoffen", die auf Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen eingesetzt werden, angewendet wird. Die Vorschriften für SOLAS- Schiffe sind abgeschwächter und die Oberflächen sind oft mit brennbaren Farben bestrichen, welche die Anforderungen an feuerhemmende Werkstoffe nicht erfüllen würden, insbesondere dann, wenn sie auf der Verbundwerkstoff-Oberfläche aus feuerhemmendem Werkstoff verwendet werden. Der Werkstoff hinter der Oberflächenbeschichtung hat einen großen Einfluss auf die Prüfergebnisse, und wegen der hohen thermischen Leitfähigkeit von FK-Verbundwerkstoff ist diese Prüfung somit für FK-Verbundwerkstoff-Systeme ziemlich anspruchsvoll. Außerdem müssen Tropfen und Bruchstücke auch entsprechend den Prüfvorschriften berücksichtigt werden. Es ist daher sehr wichtig, dass Werkstoffe aus FK-Verbundwerkstoff im Endverwendungszustand geprüft werden. Es ist zu beachten, dass die "Room-Corner"-Prüfung, im Vergleich mit der Prüfung auf flächen-Entflammbarkeit, nicht nur im Originalmaßstab stattfindet, sondern auch weitere verkomplizierende Aspekte umfasst, besonders in Bezug auf die Auswirkungen der Dynamik des eingeschlossenen Brandes. Flammen und Rauch sammeln sich im Raum an und heizen die Oberflächen in unterschiedlicher Weise auf. Diese bestrahlen sich gegenseitig erneut. Die Auswirkungen vonseiten der Dynamik des eingeschlossenen Brandes machen das Bestehen der Prüfung im Allgemeinen ebenfalls schwerer als die Prüfung auf Entflammbarkeit; das heißt, Werkstoffe, welche die "Room-Corner"-Prüfung bestehen, bestehen im Allgemeinen auch die Prüfung auf Entflammbarkeit. Bei außenliegenden brennbaren Oberflächen könnte geltend gemacht werden, dass die Fähigkeit, die Auswirkungen von eingeschlossenen Bränden zu bewältigen, bedeutungslos ist, da diese Auswirkungen im Freien bei außenliegenden Oberflächen nicht auftreten. Deshalb könnte für solche Bereiche eine andere Prüfung geeigneter sein.

D.5 Nichtbrennbarkeit

Die vorher beschriebenen Prüfverfahren sind bezüglich des Brandverhaltens der Werkstoffe in ungefährer Reihenfolge des Schwierigkeitsgrades dargestellt worden. Die höchste brandbezogene Werkstoffeigenschaft ist die Nichtbrennbarkeit, dabei wird bestimmt, ob der Werkstoff überhaupt als entflammbar anzusehen ist. Ein anerkanntes Verfahren zum Messen der Brennbarkeit ist das in Teil 1 des FTP-Codes 2010 angegebene Brandprüfverfahren (siehe Abbildung 9). Ein Probekörper wird einer Temperatur von 750 °C in einem zylindrischen Ofen ausgesetzt, in dem die Temperaturerhöhung, die Entflammung und der Masseverlust gemessen werden, um die Brennbarkeit zu bestimmen.

Abbildung 9 - Brennbarkeits-Prüfeinrichtung nach Teil 1 des FTP-Codes 2010

D.6 Rauchentwicklung und Toxizität

1. Bei den Bewertungen von Werkstoffen ist es oft sachdienlich, die Eigenschaften des Brandverhaltens (Brandentwicklung, Brandausbreitung usw.) mit dem Potential der Werkstoffe für die Entwicklung von Rauch und Toxizität zu kombinieren. Bei der Verwendung in der Seeschifffahrt wird für die Rauch- und Toxikologie-Messungen, basierend auf Teil 2 des FTP-Codes 2010, die "Rauchkammer" eingesetzt. Bei der SOLAS-Anwendung wird diese Prüfung nur gefordert, wenn die Ergebnisse bei der Prüfung auf Entflammbarkeit unzureichend sind. Bei diesem Verfahren wird eine 0,5 m³ große geschlossene kubische Kammer (Abbildung 10) eingesetzt, in der ein kleiner Probekörper (75 mm x 75 mm) einer Bestrahlung ausgesetzt wird und die Lichtundurchlässigkeit von Gasen und Rauch in der Kammer fortlaufend gemessen wird. Die Kriterien betreffen die maximale Menge von erzeugtem Rauch und die maximalen Konzentrationen der folgenden gasförmigen Stoffe: CO, HCl, HF, NO_x, HBr, HCN und SO2, wie im FTP-Code 2010 angegeben. Die Prüfung dauert 10 Minuten, wenn ein Maximum beim Grad der Rauchverdunklung festgestellt worden ist; andernfalls ist die Prüfung weitere 10 Minuten lang fortzuführen. Die Höhenstände der Toxizität, wenn die Rauchverdunklung ihren Höchstwert erreicht, sind als das Ergebnis des Versuchs zu verwenden.

   Abbildung 10 - Rauchkammer-Prüfeinrichtung

   

2. Bei dieser Prüfung erzeugen Werkstoffe im Allgemeinen mehr Rauch vor der Entzündung als nach ihrer Entzündung. Das Gleiche gilt für die meisten Gase, insbesondere beim CO-Gehalt, der vor der Entzündung erheblich höher ist (das Gegenteil gilt für HCN). Deshalb erzeugen Werkstoffe aus FK-Verbundwerkstoff, die behandelt worden sind, um Entzündung und Flammenausbreitung zu erschweren, im Allgemeinen Rauch und giftige Gase in einem Ausmaß, das es schwierig machen kann, die Prüfung zu bestehen.
3. Es gibt keine Vorschrift, Isolierungen, Schottpaneele und ähnliche Elemente auf Rauch und Toxizität zu prüfen, weil von ihnen angenommen wird, dass sie nichtbrennbar sind. Jedoch unabhängig davon, ob ein feuerhemmender Werkstoff zuoberst auf einer FK-Verbundwerkstoff-Platte aufgebracht wird, wenn eine schwerentflammbare Oberfläche abgedeckt wird oder wenn die FK-Verbundwerkstoff-Platte unbedeckt gelassen wird, könnte geltend gemacht werden, dass es die Oberfläche des Raumes ist, die zu prüfen ist. Der Endverwendungszustand wird auch in diesem Prüfverfahren verwendet, und somit ist so viel FK-Verbundwerkstoff, wie in die 25 mm-Probenhalterung hineinpasst, bei der Prüfung zu verwenden. Die lange und erhebliche Wärmebeanspruchung wird dazu führen, dass Werkstoffe unterhalb der potentiell brennenden Oberfläche thermisch zerfallen. Auch wenn das Ergebnis nicht das Gleiche ist, als wären die darunterliegenden Werkstoffe unmittelbar beansprucht, tragen sie zum erzeugten Rauch und zu den toxischen Gasen in einem Umfang bei, der für die Wärmebeanspruchung bei der Prüfung und bei einem voll entwickelten Brand repräsentativ ist.

D.7 Bauliche Widerstandsfähigkeit

1. Bei tragenden Konstruktionen auf SOLAS-Schiffen wird die bauliche Brandwiderstandsfähigkeit durch das Aussetzen eines Probekörpers einer eindeutig definierten Temperatur, die mit der Zeit ansteigt, geprüft. Typische Standard-Zeit-Temperatur-Kurven werden als Referenz für die Temperatur im Ofen verwendet, wie in Abbildung 11 wiedergegeben.

   Abbildung 11 - Zeit-Temperatur-Kurven für die Prüfung der baulichen Widerstandsfähigkeit

   

2. Bei der Prüfung der baulichen Widerstandsfähigkeit werden die Eigenschaften der Isolierung der Probe geprüft, d. h. ihre Fähigkeit, der Wärme standzuhalten, während die Temperatur auf der dem Feuer abgewandten Seite des Probekörpers niedrig bleibt. Der erforderliche Leistungszeitraum bei einer Prüfung und die Anforderung für die Temperatur auf der Rückseite hängen von der Art der Prüfung und der Klassifizierung ab. Ein Beispiel einer Prüfung der baulichen Widerstandsfähigkeit, die z.B. bei Wänden, Türen, Schotten usw. angewendet wird, ist in Abbildung 12 veranschaulicht, wo eine tragende Wand mit einem Fenster der Wärme ausgesetzt wird. Eine weitere Prüfung für eine Türkonstruktion ist in Abbildung 13 dargestellt.

   Abbildung 12 - Großbrandversuch des baulichen Brandwiderstands eines Fensters

   

   Abbildung 13 - Isolierungsprüfung einer Tür, bei der die Thermoelemente die Temperatur auf der dem Feuer abgewandten Seite während der Wärmebeanspruchung messen

   

3. Wie vorstehend für SOLAS-Anwendungen behandelt, gibt es keine Vorschrift in den Prüfverfahren, die Konstruktionsbelastbarkeiten zu bewerten. Im HSC-Code werden die Trennflächen, entsprechend den Trennflächen der Klasse A in SOLAS, als feuerwiderstandsfähige Trennflächen bezeichnet. Der Hauptunterschied ist die Vorschrift für eine Trennfläche der Klasse A, aus nichtbrennbarem Werkstoff gebaut sein zu müssen, was nicht für eine feuerwiderstandsfähige Trennfläche zutrifft. Die Prüfung des baulichen Brandwiderstands ist im Prinzip mit der für Trennflächen der Klasse A vorgeschriebenen Prüfungen identisch, mit Ausnahme einer zusätzlichen Belastbarkeitsanforderung. Diese Vorschrift besagt, dass feuerwiderstandsfähige Decks und Schotte dem Normal-Brandversuch standhalten, während sie einer Querbelastung bzw. einer Belastung in gleicher Ebene ausgesetzt sind. Die Konstruktion eines feuerwiderstandsfähigen Decks oder Schotts muss der festgelegten statischen Belastung standhalten, während sie einem Feuer in einem Ofen für Großbrandversuche über einen Zeitraum von 30 Minuten oder 60 Minuten ausgesetzt ist, um als feuerwiderstandsfähige Trennfläche 30 bzw. feuerwiderstandsfähige Trennfläche 60 zertifiziert zu werden.
4. Die Belastung während der Prüfungen des baulichen Brandwiderstands kann höchst relevant sein, wenn die Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff für SOLAS-Schiffe bewertet werden. Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass es geeigneter ist, die Entwurfsbelastung zu verwenden als die relativ niedrige statische Belastung (entsprechend Teil 11 des FTP-Codes), wenn isolierte Schotte aus FK-Sandwichplatten geprüft werden. Es ist wahrscheinlich, dass ein gleichartiges Brandprüfverfahren auch für andere FK-Verbundwerkstoff-Entwurfskonzepte geeignet ist (z.B. nicht isolierte FK-Schotte, verschiedene Deck-Konzepte), aber dies muss noch überprüft werden. Durchführungen in Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff könnten die Belastbarkeit verringern und können die Prüfung von Durchführungen in tragenden Konstruktionen ebenfalls erforderlich machen. Es sind Prüfungen mit bestimmten Platten aus FK-Verbundwerkstoff mit Löchern durchgeführt worden, die solche Auswirkungen nicht gezeigt haben. Die Auswirkungen hängen jedoch eindeutig von den hergestellten Durchführungen und von den in der Konstruktion enthaltenen Sicherheitstoleranzen ab. Prüfungen des Brandwiderstands von Durchführungen auf Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen werden nicht mit aufgebrachter Belastung durchgeführt.

   Abbildung 14 - Kleinbrandprüfungs-Ofen für die Prüfung der baulichen Widerstandsfähigkeit

   

5. Kleinbrand-Prüfverfahren für die bauliche Widerstandsfähigkeit sind vorhanden, werden aber für Forschungs- und Entwicklungs-Projekte oder für Produkt-Qualitätskontrollen verwendet. Die maximale Größe des geprüften Probekörpers im Ofen für Kleinbrandprüfungen beträgt 0,5 m x 0,6 m (Abbildung 14), die mit einem typischen Großbrandversuch zu vergleichen ist, wie in Abbildung 12 dargestellt, wo ein Probekörper der Größe 3 m x 3 m geprüft wird. In einer Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS kann es relevant sein, sich auf andere Normen als auf IMO-Prüfnormen zu beziehen, um den Brandwiderstand zu bewerten (z.B. ISO 834-12 - Fire resistance tests - Elements of building construction, Part 12: Specific requirements for separating elements evaluated on less than full scale furnaces und ISO 30021 Plastics - Burning behaviour - intermediatescale fireresistance testing of fibre reinforced polymer composites).

D.8 Zusätzliche Prüfungen

1. Im Verlauf verschiedener Forschungsprojekte sind viele experimentelle Prüfungen durchgeführt worden. Mit Ausnahme von Prüfungen entsprechend allen vorstehend beschriebenen, standardisierten Prüfverfahren sind beispielsweise Prüfungen der baulichen Widerstandsfähigkeit von Trennflächen in senkrechten und horizontalen Öfen mit verschiedenen Zeiten, Widerstandsanforderungen und Belastungen (Nennbelastung entsprechend dem HSC-Code, Entwurfsbelastung und realistische Belastung) durchgeführt worden. Viele Lösungen für Türen, Fenster und Durchführungen sind bei solchen Prüfungen ebenfalls zertifiziert worden, und verschiedene Ausstattungslösungen sind bei experimentellen Prüfungen mit entsprechender Feuereinwirkung geprüft worden. Die Brandentwicklung ist für außen liegende brennbare Oberflächen aus FK-Verbundwerkstoff, basierend auf einem standardisierten Prüfverfahren für die Prüfung der Brandverhaltenseigenschaften von Gebäude-Fassadensystemen ¹, bewertet worden. Bei den Prüfungen wurde die Leistungsfähigkeit der Oberflächen aus FK-Verbundwerkstoff, die mit verschiedenen passiven oder aktiven Maßnahmen geschützt werden, mit einer vollständig nichtbrennbaren Oberfläche verglichen (somit wurden die mehrfachen Farbschichten auf einem Stahlschiff nicht berücksichtigt). Für außenliegende Sprühsysteme sind Anforderungskriterien entwickelt worden, um festzulegen, unter welchen Bedingungen eine Sprühdüse wirksam sein kann, wenn FK-Verbundwerkstoff auf außenliegenden Oberflächen verwendet wird. Es sind auch Prüfungen unter Anwendung der Richtlinien für die Zulassung von fest eingebauten Druckwassersprüh-Feuerlöschsystemen und Feuerlöschsystemen mit einem Löschmittel auf Wasserbasis für Kabinenvorflächen (MSC.1/Rundschreiben 1268) durchgeführt worden, die aufzeigten, dass ein Kabinenvorflächen-Sprinkler die Ausbreitung eines vollständig entwickelten Kabinenbrandes auf die Oberflächen aus FK-Verbundwerkstoff auf der Kabinenvorfläche und die Außenflächen des Schiffes verhinderte.
2. Abhängig von der beabsichtigten Verwendung von FK-Verbundwerkstoff können weitere Prüfungen relevant sein, z.B.:
   1. Ein Verbindungsteil zwischen Stahl und FK-Verbundwerkstoff könnte brandgeprüft sein, um sicherzustellen, dass kein Zusammenbruch infolge von Wärmeübertragung von einem Brand in einem darunter liegenden Stahlraum auftritt;
   2. wenn Isolierung verwendet wird, kann es relevant sein, den FK-Verbundwerkstoff zu prüfen, der unzureichend isoliert ist, z.B. eine Kleinbrandprüfung oder ein Großbrandversuch in einem Ofen mit Probekörpern von 0,1 m x 0.1 m oder 0,5 m x 0,5 m ohne Isolierung, oder in einem Notfall repariert bzw. geändert worden ist; und
   3. Prüfung der baulichen Widerstandsfähigkeit eines Decks aus Verbundwerkstoff, das einem Brand von oben ausgesetzt ist.
3. Es kann auch für notwendig gehalten werden nachzuweisen, dass ein Werkstoff aus FK-Verbundwerkstoff nicht leicht entzündbar ist. Obwohl eine beschränkte Entzündbarkeit durch die funktionalen Anforderungen in den SOLAS-Regeln gefordert wird, gibt es keine IMO-Zertifizierungsprüfung, die diese Eigenschaft nachweist. Die Norm EN ISO 11925-2, Prüfungen zum Brandverhalten - Entzündbarkeit von Produkten bei direkter Flammeneinwirkung - Teil 2: Einzelflammentest oder die Richtlinien über Brandprüfverfahren für die Anerkennung von feuerhemmenden Werkstoffen für den Bau von Rettungsbooten (MSC/Rundschreiben 1006) bieten jedoch mögliche Prüfverfahren. Die Norm EN ISO 11925-2 legt ein Prüfverfahren fest, welches die Entzündbarkeit von Produkten misst, wenn sie einer kleinen Flamme ausgesetzt werden. Auf der Basis zahlreicher Brandprüfungen mit verschiedenen Werkstoffen aus FK-Verbundwerkstoff ² ist jedoch höchstwahrscheinlich davon auszugehen, dass die meisten freiliegenden Oberflächen von unbehandeltem FK-Verbundwerkstoff (d. h. das Laminat) eine solche Prüfung bestehen würden. Dies kann auch anhand der Daten der Cone-Calorimeter-Prüfung in Abbildung 7 erkannt werden. Das Diagramm zeigt nicht nur, dass der FK-Verbundwerkstoff in ein erhebliches Feuer einbezogen werden kann, sondern auch, dass er der ziemlich starken Bestrahlung von 50 kW/m² über einen Zeitraum von mindestens einer Minute widersteht, bevor er in ein großes Feuer einbezogen wird. In Bezug drauf ist zu erwähnen, dass eine Bestrahlung von 15 bis 20 kW/m² zum Boden hin oftmals als ein Kriterium genannt wird, wenn eine schlagartige Flammenausbreitung (Flashover) bei einem eingeschlossenen Brand festgestellt wird. Man ist beispielsweise zu dem Ergebnis gekommen, dass ein Molotowcocktail nicht imstande ist, die in Abbildung 7 geprüfte einzelne Oberfläche aus FK-Verbundwerkstoff zu entzünden. In dem obengenannten Prüfverfahren für die Entzündbarkeit von Produkten wird der Werkstoff einer Flamme in Größe eines Streichholzes über einen Zeitraum von 15 oder 30 Sekunden ausgesetzt. Es kann daraus geschlossen werden, dass Oberflächen aus FK-Verbundwerkstoff generell eine eingeschränkte Entzündbarkeit haben, und dass eine Brandausbreitung, wenn die Oberfläche einem bereits vorhandenen Brand ausgesetzt wird, eher ein Problem sein könnte. Wenn es als sachdienlich angesehen wird, kann die Entzündbarkeit verschiedener Oberflächen aus FK-Verbundwerkstoff durch eine Prüfung bewertet werden, z.B. entsprechend der Norm EN ISO 11925-2 oder dem MSC.1/Rundschreiben 1006.

.

1. In diesem Anhang werden Beispiele einer Bewertung nach Regel II-2/17 SOLAS aufgeführt mit der Absicht, die Verwaltung darüber anzuleiten, was von einer Bewertung betreffend Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff zu fordern ist. Die folgenden drei allgemeinen Grundsätze werden angewendet:
   1. Schutz der Innenkonstruktionen vor der Einwirkung eines Innenraumbrandes,
   2. Schutz vor Bränden, denen Außenflächen ausgesetzt sind, und
   3. dokumentierter Leistungsnachweis des Brandschutzes, hauptsächlich unter Verwendung bewährter Prüfverfahren.
2. Eine Vorbesprechung des Entwurfs wird typischerweise zwischen dem Auftraggeber, dem Koordinator der Bewertung und der Verwaltung vor Beginn der Bewertung abgehalten, um Zweck, Zielsetzungen, Verfahren und die Rollen der Beteiligten klarzustellen. Danach wird ein Entwurfsteam ausgewählt, das in dem Sinne der Komplexität der Aufgabe entspricht, dass die Teilnehmer zusammen über alle erforderlichen Fähigkeiten verfügen, um die Bewertung der Brandsicherheit durchzuführen. Beispielsweise kann es sachdienlich sein, Fachleute für Werkstoffe aus FK-Verbundwerkstoff, Brandsicherheit, Brandprüfung, Brandschutz-Sicherheitstechnik, Risikobewertung, Brandsicherheitsvorschriften sowie Schiffsentwurf und -betrieb mit einzubeziehen. Selbst wenn das Entwurfsteam zu Beginn des Projektes zu bilden ist, kann es notwendig sein, es später zu vergrößern. Das gesamte Entwurfsteam wird nicht Teil aller Teile des Verfahrens sein, aber es ist entscheidend, dass das Entwurfsteam bei der Gefahrenermittlung gut vertreten ist. Es ist ferner empfehlenswert, dass die Verwaltung bei der Gefahrenermittlung sowie bei wichtigen Überprüfungsbesprechungen beteiligt ist, um als Beobachter einen Einblick zu bekommen oder um eine unmittelbare Rückmeldung über die vorläufigen Ergebnisse zu liefern.
3. Eine effektive Gefahrenermittlung erfordert, dass eine Untersuchung der möglichen Abweichungen von den Regeln (siehe Kapitel 3 (Zu berücksichtigende wichtige Faktoren bei der Bewertung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff mit den Regeln des Kapitels II-2 SOLAS als Ausgangspunkt)) auf der Grundlage einer alternativen Grundausführung, die in diesem Stadium eindeutig definiert sein muss, durchgeführt worden ist. Eine alternative Grundausführung besteht aus den Ausführungen und Anordnungen der Brandsicherheit, die alle alternativen Versuchs-Ausführungen gemeinsam haben, einschließlich der eingeführten Neuerung und der vorherbestimmten Sicherheitsmaßnahmen. Verschiedene Kombinationen von Sicherheitsmaßnahmen (Optionen zur Risikobeherrschung), die der alternativen Grundausführung hinzugefügt werden, bestimmen die zu bewertenden alternativen Versuchs-Ausführungen (siehe nachfolgendes Beispiel).
4. Man betrachte beispielsweise das Deckshaus in Abbildung 15 mit Sandwichplatten-Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff (Zusammensetzung wie in Abbildung 1). In der alternativen Grundausführung sind die Innenseiten der Oberflächen aus FK-Verbundwerkstoff mit einer Wärmedämmung abgedeckt, um entsprechend Teil 11 des FTP-Codes eine Feuerwiderstandsfähigkeit von 60 Minuten zu erreichen. Die Feuerwiderstandsfähigkeit wird an Öffnungen und Durchführungen eingehalten.

   Abbildung 15 - Beispiel einer Deckshaus-Konstruktion aus FK-Verbundwerkstoff

   

5. Da die Konstruktionen nicht aus nichtbrennbarem Werkstoff bestehen, ergeben sich Abweichungen von den herkömmlichen Vorschriften der SOLAS-Regeln II-2/9 und II-2/11. Regel II-2/9 schreibt Trennflächen der Klasse A mit einer Brandschutzisolierungs-Fähigkeit von 0 bis 60 Minuten vor, und Regel II-2/11 schreibt vor, dass Deckshäuser aus Stahl oder anderem gleichwertigen Werkstoff bestehen müssen. Durch Bewertung der Zielbeschreibung werden noch mehr Abweichungen ermittelt, insbesondere bei Betrachtung der ungeschützten Außenflächen (siehe Kapitel 3 (Zu berücksichtigende wichtige Faktoren bei der Bewertung von Konstruktionen aus FK-Verbundwerkstoff mit den Regeln des Kapitels II-2 SOLAS als Ausgangspunkt)). Betroffene funktionale Anforderungen können wie folgt identifiziert werden:
   1. Beschränkung der Entzündbarkeit brennbarer Werkstoffe;
   2. Beschränkung der Menge brennbarer Werkstoffe;
   3. Beschränkung des Brandentwicklungsvermögens brennbarer Werkstoffe;
   4. Begrenzung der Menge von Rauch und toxischen Stoffen, die während eines Brandes von brennbaren Werkstoffen freigesetzt werden;
   5. Umschließungen müssen eine Wärmedämmung und Widerstandsfähigkeit unter Berücksichtigung des Brandrisikos angrenzender Räume bieten;
   6. in der Konstruktion des Schiffes verwendete Werkstoffe müssen sicherstellen, dass die bauliche Widerstandsfähigkeit durch einen Brand nicht herabgesetzt wird.
6. Während der Gefahrenermittlung können eine Anzahl möglicher Zündquellen und Brennstoffe innerhalb und außerhalb des Deckshauses ermittelt werden. Mit einer deterministischen Methode (mit den ungünstigsten Fällen) werden zwei Bemessungs-Brandszenarien definiert, um die Brandsicherheit des Deckshauses zu bewerten: Eine schlagartige Flammenausbreitung (Flashover) im Generatorraum und ein erheblicher Kohlenwasserstoffbrand im Außenbereich. Alternative Versuchs-Ausführungen ergeben sich, indem eine Kombination von Maßnahmen zur Risikobeherrschung (RCM) hinzugefügt werden, welche identifiziert werden als:
   1. * Vorhandensein von Steifen auf der Innenseite der Außenschotte (um zusammen mit der dem Brand abgekehrten Seite des Laminats bauliche Widerstandsfähigkeit im Fall eines Außenbrandes zu bieten);
   2. Verwendung von Doppel-Sandwichplatten (fünfschichtige Sandwichplatten - drei Laminate und zwei Kerne), bei denen nur die Hälfte für die Aufnahme der Entwurfsbelastung erforderlich ist (um zusammen mit der dem Brand abgekehrten Seite des Laminats bauliche Widerstandsfähigkeit im Fall eines Außenbrandes zu bieten);
   3. Vorhandensein eines Wassersprühsystems, das die Außenflächen abdeckt;
   4. redundante Versorgungseinheit für das Wassersprühsystem;
   5. Vorhandensein der Schwerentflammbarkeit auf Außenflächen; und
   6. automatische Überwachung des Schließens der Türen.
      ___
      * Anmerkung des Übersetzers: Die untenstehenden Buchstaben hinter der Abkürzung RCM beziehen sich auf diese Auflistung, wobei .1 für a steht, .2 für b usw.
7. Bei der Quantifizierung der Auswirkungen auf die Sicherheit gibt es unterschiedliche Vorgehensweisen (siehe Anhang D * (Empfehlungen bezüglich der Bewertung)). Hier ist eine Vorgehensweise beispielhaft erläutert, bei der das Bestreben besteht, dass in allen Bereichen, wo Brandgefahren unabhängig voneinander entstehen, mindestens so gut abgeschnitten wird wie bei einem herkömmlichen Entwurf; dies bedeutet, dass eine ausreichende Sicherheitstoleranz angestrebt wird, die es gestattet, durch konservative Sicherheitsmaßnahmen die Vielschichtigkeit der Bewertung gering zu halten.
   ____
   * Anmerkung des Übersetzers: Fehler im englischen Original. Es müsste Anhang C heißen.
8. Hinsichtlich der Entzündbarkeit gilt, dass nur Außenflächen betroffen sind. Eine Brandprüfung wird nach der Norm EN ISO 11925-2 durchgeführt: ein Prüfverfahren zur Bewertung der Entzündbarkeit von Produkten, wenn sie einer kleinen Flamme ausgesetzt werden, was zeigt, dass die Entzündbarkeit kein Problem ist. Ein experimenteller Großbrandversuch wird für verschiedene Maßnahmen zur Risikobeherrschung (RCM) mit einer Platte aus FK-Verbundwerkstoff durchgeführt, die ein Bauteil von einer der Außenflächen des Deckshauses ist. Sie zeigen, dass obiges RCM e oder die Voraktivierung von RCM c eine Entzündung während einer erheblichen Feuereinwirkung über einen Zeitraum von 20 Minuten während der Brandprüfung verhindern. In Bezug auf die Möglichkeit einer äußeren Feuereinwirkung und die Organisation einer manuellen Brandbekämpfung wird dies als ausreichend angesehen. Prüfungen nach Teil 11 des FTP-Codes werden als Nachweis dafür verwendet, dass Brandwiderstandsfähigkeit, Brandentwicklungsvermögen und Raucherzeugung im Fall eines voll entwickelten Brandes innerhalb der Räume bewältigt werden. Eine Ereignisbaumanalyse zeigt, dass die Funktion einer Türschließvorrichtung entscheidend ist, um zu verhindern, dass sich ein Innenbrand weiterentwickelt und ausbreitet. Sie ist deshalb in alle Optionen zur Risikobeherrschung (RCO) einbezogen, die nun wie folgt konkretisiert werden:
   1. RCO A: RCM a + c + d + f;
   2. RCO B: RCM b + c + d + f;
   3. RCO C: RCM b + c + d + f + erweitertes Meldesystem;
   4. RCO D: RCM c + d + f + erweitertes Meldesystem; und
   5. RCO E: RCM e, f.
9. RCO A und RCO B verlangen, dass das Wassersprühsystem ausgelöst wird, damit sich die bauliche Widerstandsfähigkeit nicht verschlechtert, und es umfasst deshalb eine redundante Versorgungseinheit (RCM c). Die Raucherzeugung mag an Deck kein Problem sein, aber es kann eingewendet werden, dass die Brandentwicklung nicht richtig bewältigt wird. Dies kann durch ein erweitertes Meldesystem umgesetzt werden, das eine schnelle und zuverlässige Auslösung des Wassersprühsystems gewährleistet und deshalb in RCO C hinzugefügt wurde. Die Frage ist dann, ob die durch RCM b vorgesehene Überkapazität bei der baulichen Widerstandsfähigkeit notwendig ist, worauf RCO D basiert. Ohne noch tiefer auf diese Fragen einzugehen, wird entschieden, RCO E als die vorgeschlagene endgültige alternative Ausführung zu unterbreiten, weil davon ausgegangen wird, dass sie kostengünstig eine zuverlässige Lösung bietet. Die Anforderungskriterien, dort Sicherheitsmaßnahmen besser durchzuführen, wo Brandgefahren ermittelt worden sind, werden damit als eingehalten erachtet.

*) Durch die Dienststelle Schiffssicherheit der BG Verkehr wird hiermit das Rundschreiben des Schiffssicherheitsausschusses MSC der IMO MSC.1/Rundschreiben 1574 + MSC.1 Rundschreiben 1574/Corr.1, "Vorläufige Richtlinien für die Verwendung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen (FK-Bauteile) in Schiffskonstruktionen: Belange der Brandsicherheit - Korrigendum -", in deutscher Sprache amtlich bekannt gemacht.

1) SP FIRE 105-External Wall Assemblies and Façade Claddings - Reaction to Fire.

2) "Fire Tests of FRP Composite Ship Structures", SP Technical Research Institute of Sweden, http://publikationer.extweb.sp.se/user/ default.aspx? Rapport Id=30980

ENDE