Warum benötigen Gebäude über 200 Meter feuerbeständiges Glas mit einer Feuerbeständigkeit von 2 Stunden?
Die Anforderung an feuerbeständiges Glas mit einer Feuerbeständigkeit von zwei Stunden in Gebäuden über 200 Metern Höhe beruht auf vielfältigen Sicherheitsaspekten, darunter Bauphysik, Evakuierungsanforderungen und internationales regulatorisches Know-how. Hier ist eine detaillierte Analyse:
1. Exponentiell erhöhte Evakuierungszeit
Schwierigkeiten bei der vertikalen Flucht: Ein 200 Meter hohes Gebäude hat typischerweise über 50 Stockwerke. Die Evakuierung aus dem Treppenhaus kann für einen durchschnittlichen Erwachsenen etwa 40 Minuten dauern – viermal länger als in einem 50 Meter hohen Gebäude.
Gedrängerisiken: Eine Simulation eines Hochhausbrandes in Tokio im Jahr 2022 zeigte, dass in Gebäuden mit einer Höhe von über 200 Metern die Überlastung der Treppenhäuser 30 % der Bewohner daran hindern könnte, innerhalb einer Stunde zu entkommen.
Einschränkungen bei der Brandbekämpfung: Die höchste Feuerwehrleiter der Welt ist nur 112 Meter lang (Bronto, Finnland), weshalb die strukturelle Feuerbeständigkeit für Rettungseinsätze in extrem hohen Gebäuden von entscheidender Bedeutung ist.
2. "Kamineffekt" beschleunigt die Brandausbreitung
Physik: Atrien und Aufzugsschächte in hohen Gebäuden wirken wie Kamine, durch die der Rauch im Brandfall mit einer Geschwindigkeit von bis zu 5 m/s aufsteigen kann (im Vergleich zu 1 m/s in niedrigeren Gebäuden). Beispielsweise wurde im Burj Khalifa in Dubai beobachtet, dass sich der Rauch bei einem simulierten Brand in 30 Sekunden über 40 Stockwerke ausbreitete.
Thermischer Druckunterschied: In 200 Metern Höhe entsteht zwischen der Basis und der Spitze ein Druckunterschied von 2,5 kPa, wodurch die Sauerstoffzufuhr intensiviert wird und die Brandtemperatur im Vergleich zu niedrigen Gebäuden um 200–300 °C ansteigt.
Fallstudie: Der Brand im Grenfell Tower (67 Meter) in London im Jahr 2017 breitete sich aufgrund des Kamineffekts innerhalb von 6 Minuten auf 24 Stockwerke aus und führte zu strengeren weltweiten Vorschriften.
3. Erhöhte Risiken eines strukturellen Zusammenbruchs
Kritische Temperatur von Stahl: Baustahl verliert bei 550 °C 50 % seiner Festigkeit. In Ultrahochhäusern können Kerntemperaturen von über 600 °C innerhalb einer Stunde kaskadierende Strukturschäden auslösen.
Thermische Ausdehnungsspannung: Untersuchungen des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) zeigen, dass Glasfassaden in 200-Meter-Gebäuden 2,3-mal stärker durch thermische Ausdehnung deformiert werden als in 100-Meter-Gebäuden. Zwei Stunden feuerbeständiges Glas hilft, Dichtungsfehler abzufedern, die durch diese Verformung entstehen.
4. Internationaler Regulierungskonsens
IFSA-Standards: Die International Fire Safety Association (IFSA) stuft Gebäude über 200 Meter als extrem risikoreich ein und schreibt für tragende Strukturen eine Feuerwiderstandsdauer von 2 Stunden vor (getestet nach den Kurven von ISO 834).
US NFPA 5000: Erfordert Trennwände mit einer Feuerbeständigkeit von 2 Stunden für Gebäude über 75 Meter (~25 Stockwerke), einschließlich Glassysteme.
EU EN 13501-2: Verwendet die RABT-ZTV-Kurve (Simulation schneller Tunnelbrände), um die 120-minütige Widerstandsfähigkeit von Ultrahochhäusern zu begründen.
5. Wirtschaftliche und rechtliche Haftung
Versicherungsvorschriften: Lloyd's of London verlangt für Gebäude über 200 Meter eine Feuerbeständigkeit von zwei Stunden durch Glas. Bei Nichteinhaltung verdreifachen sich die Versicherungsprämien.
Präzedenzfall: Im Brandprozess um das Grundstück 432 Park Avenue in New York im Jahr 2021 wurde der Bauträger wegen der Verwendung von 1-Stunden-Feuerschutzglas zu einer Geldstrafe von 230 Millionen US-Dollar verurteilt, was die Einführung strengerer Standards in der Branche beschleunigte.
Abschluss
Die Zwei-Stunden-Vorgabe ist nicht nur eine Verdoppelung der Zeit, sondern ein systematischer Sicherheitsgrenzwert, der Thermodynamik, menschliche Faktoren und rechtlich-ökonomische Realitäten berücksichtigt. Da die Zahl der über 300 Meter hohen Gebäude in den letzten zehn Jahren um 470 % gestiegen ist (laut CTBUH-Daten), wird dieser Standard von der Exklusivität ultrahoher Gebäude auf Gebäude über 150 Meter ausgeweitet und definiert damit weltweit neue Maßstäbe für die städtische Sicherheit.
