DIN 54837 Bestimmung des Verbrennungsverhaltens mit Gasbrennern für Schienenfahrzeuge

Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) herausgegebene Norm „DIN 54837 Prüfung von Werkstoffen, kleinen Bauteilen und Bauteilen für Schienenfahrzeuge – Bestimmung des Brennverhaltens mit einem Gasbrenner“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Beurteilung des Verhaltens von in Schienenfahrzeugen verwendeten Werkstoffen bei Brandeinwirkung und trägt zur Gewährleistung der Fahrgastsicherheit bei, indem sie die Entflammbarkeitsrisiken in geschlossenen Räumen wie Zügen bewertet.

Schienenfahrzeuge bergen besondere Brandgefahren, da sie viele Fahrgäste in geschlossenen Räumen befördern. Brände können sich schnell ausbreiten, giftigen Rauch erzeugen oder durch abtropfendes, geschmolzenes Material Sekundärbrände verursachen. Die Norm DIN 54837 bietet ein standardisiertes Prüfverfahren für Werkstoffe wie Kunststoffe, Textilien, Dichtungen, Bodenbeläge und Wandpaneele hinsichtlich ihres Brandverhaltens, einschließlich Flammenausbreitung, Rauchentwicklung und Abtropfen.

Die Testergebnisse tragen zur Klassifizierung innerhalb der übergeordneten Norm „DIN 5510-2 Brandschutz in Schienenfahrzeugen – Teil 2: Brennverhalten von Werkstoffen und Teilen und Brandnebenwirkungen“ bei. Gemäß dieser Norm werden Werkstoffe in folgende Klassen eingeteilt:

• Entflammbarkeit (S-Klassen): S2 bis S5 (höhere Zahlen bedeuten bessere Beständigkeit, z. B. bedeutet S5, dass keine Schäden entstehen).
• Raucherzeugung (SR-Klassen): SR1 oder SR2 (geringere Rauchentwicklung).
• Tropfenverhalten (ST-Klassen): ST1 oder ST2 (keine oder nur wenige brennende Tropfen).

Die DIN 54837 ist technisch überholt, wird aber in der Praxis weiterhin angewendet. Darüber hinaus wurde sie bei Neukonstruktionen in der gesamten Europäischen Union weitgehend durch die Norm „EN 45545-2 Bahnanwendungen – Brandschutz in Schienenfahrzeugen – Teil 2: Anforderungen an das Brandverhalten von Werkstoffen und Bauteilen“ ersetzt.

Dieses Prüfverfahren simuliert die Einwirkung einer kleinen Flammenquelle mittels eines Gasbrenners (typischerweise Propan oder ähnliches) mit einer Breitschlitzdüse. Die grundlegenden Elemente sind wie folgt:

• Proben: Typischerweise flache Proben mit den Maßen 190 mm x 500 mm (Breite x Höhe) entsprechend der Dicke des Produkts. Es werden mindestens 5 Proben geprüft (mehr, wenn das Material orientiert ist, wie z. B. Textilien).
• Aufbau: Die Probe wird vertikal in eine große Brennkammer (z. B. Innenabmessungen ca. 1350 mm x 800 mm x 800 mm) mit natürlicher Belüftung und Beobachtungsfenstern gestellt.
• Flammenapplikation: Die Brennerflamme wird für eine bestimmte Zeit an die Unterkante oder Oberfläche der Probe angelegt.
• Messungen:
• Ausmaß des Schadens: Wie viel des Materials wurde zerstört (verkohlt, verbrannt oder vollständig geschmolzen)?
• Brenndauer: Wie lange das Material nach dem Entfernen des Brenners weiterbrennt.
• Rauchbildung: Optische Dichte gemessen durch einen Lichtstrahl (nach DIN 50055).
• Falltest: Überprüfung, ob brennende Tropfen herunterfallen und die darunter liegende Baumwolle entzünden.

Die Anforderungen an die Klassifizierung der Proben anhand der Testergebnisse lauten wie folgt:

• Entflammbarkeitsklasse S2: Maximale Schadenslänge bis zu 30 cm. Maximale Nachbrenndauer nicht angegeben.
• Entflammbarkeitsklasse S3: Maximale Schadensreichweite bis zu 25 cm. Maximale Nachbrenndauer bis zu 100 Sekunden.
• Entflammbarkeitsklasse S4: Maximale Schadensreichweite bis zu 20 cm. Maximale Nachbrenndauer bis zu 10 Sekunden.
• Entflammbarkeitsklasse S5: Maximale Schadensausdehnung 0 cm. Maximale Nachflammdauer 0 Sekunden.

Für kritische Bauteile wie z. B. Innenverkleidungen sind höhere Schutzklassen (z. B. S4, SR2, ST2) erforderlich.

Die Prüfungen werden in speziellen Brennkammern gemäß DIN 50050-2 durchgeführt. Viele Hersteller von Schienenmaterialien (z. B. Kabel, Sitze, Filter) stellen Konformitätsbescheinigungen aus, die ein geringes Brandrisiko belegen.

Obwohl die Norm DIN 54837 in Europa weitgehend durch die Norm EN 45545-2 ersetzt wurde (die andere Prüfverfahren wie ISO 5659-2 für Rauch und ISO 4589-2 für den Sauerstoffindex verwendet), behält die Norm DIN 54837 ihre Gültigkeit für ältere deutsche Eisenbahnprojekte oder bestimmte Zertifizierungen.

Kurz gesagt, spielt die Norm DIN 54837 eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Brandsicherheit im Schienenverkehr, indem sie eine zuverlässige und wiederholbare Methode zur Prüfung von Materialien mit gefährlichen Entflammbarkeitseigenschaften bietet.

Die DIN 54837 ist eine wichtige Prüfnorm, da sie ein zuverlässiges und reproduzierbares Verfahren zur Bewertung des Verhaltens von Werkstoffen in Schienenfahrzeugen unter Einwirkung einer kleinen Flammenquelle bietet, die reale Zündszenarien wie Stromausfälle oder Brandstiftung simuliert. Bahnanlagen bergen ein besonders hohes Brandrisiko: Züge sind geschlossene Räume mit hoher Fahrgastdichte, begrenzten Fluchtwegen (insbesondere in Tunneln oder U-Bahn-Systemen) und der Gefahr einer schnellen Rauchentwicklung. Brände können sich rasch ausbreiten, giftige Dämpfe erzeugen und durch tropfendes, geschmolzenes Material eine Sekundärentzündung verursachen.

Dieser Standard wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:

• Sicherheit von Fahrgästen und Personal: Vergangene Eisenbahnbrände verdeutlichen die verheerenden Folgen brennbarer Materialien. Hunderte von Todesfällen waren häufig die Folge der raschen Flammenausbreitung und des giftigen Rauchs. Normen wie DIN 54837 tragen dazu bei, solche Folgen zu verhindern, indem sie sicherstellen, dass Materialien schwer entflammbar sind, die Flammenausbreitung begrenzen und schädliche Nebenprodukte minimieren.
• Materialklassifizierung und Risikominderung: Der Test verwendet einen Gasbrenner, um die Schadensausdehnung, die Nachbrennzeit, die Rauchdichte und die Bildung brennender Tropfen zu bewerten. Die Ergebnisse klassifizieren die Materialien hinsichtlich ihrer Entflammbarkeit in die Kategorien S2–S5, ihrer Rauchentwicklung in die Kategorien SR1–SR2 und ihrer Tropfenbildung in die Kategorien ST1–ST2. Dies erfordert höhere Leistungsstandards für kritische Bauteile wie Sitze, Wände und Fußböden. Dadurch wird die Brandausbreitung verlangsamt, da nur Materialien mit geringem Risiko verwendet werden, was längere Evakuierungszeiten ermöglicht.
• Simulation realer Gefahren: Die Gasbrennerbaugruppe ahmt kleinere Zündquellen nach, die häufig in Zügen vorkommen (z. B. überhitzte Kabel).

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm DIN 54837 „Prüfung von Werkstoffen, kleinen Bauteilen und Komponenten für Schienenfahrzeuge – Bestimmung des Verbrennungsverhaltens mit einem Gasbrenner“ an.