ISO 1716 Brandverhaltensprüfungen für Produkte – Bestimmung der Bruttoverbrennungswärme (Heizwert)

Der von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelte Standard „ISO 1716 – Prüfungen des Brandverhaltens von Produkten – Bestimmung der Bruttoverbrennungswärme (Heizwert)“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Bruttoverbrennungswärme von Produkten bei konstantem Volumen in einem Bombenkalorimeter. Diese Methode ist für die Anwendung auf feste Produkte konzipiert. Flüssigkeiten können gemäß IEC 1928 (Klassifizierung von Isolierflüssigkeiten) mit der in ISO 61039 „Feste mineralische Brennstoffe – Bestimmung des Bruttoheizwerts und Berechnung des Nettoheizwerts mit der Bombenkalorimetrie-Methode“ beschriebenen Prüfausrüstung sowie mit ähnlicher Ausrüstung und unter den in ASTM D240-00 (Standardprüfverfahren zur Bestimmung der Verbrennungswärme von flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoffen mit einem Bombenkalorimeter) beschriebenen Bedingungen geprüft werden. Im Anhang der Norm wird die Berechnung der Nettoverbrennungswärme bei Bedarf beschrieben (Anhang A). Informationen zur Empfindlichkeit der Testmethode finden Sie in Anhang B.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• „Produkt“ bezieht sich auf das Material, Element oder die Komponente, für die Informationen benötigt werden.
• Unter Material versteht man einen einzelnen Grundstoff oder ein Gemisch gleichmäßig verteilter Stoffe. Zum Beispiel Stein, Holz, Beton, Mineralwolle, gleichmäßig verteilte Bindemittel und Polymere.
• Homogenes Produkt: Das Produkt besteht aus einem einzigen Material und weist im gesamten Produkt eine gleichmäßige Dichte und Zusammensetzung auf.
• Ein nicht homogenes Produkt ist ein Produkt, das die Anforderungen an ein homogenes Produkt nicht erfüllt und aus mehr als einer Komponente besteht, unabhängig davon, ob diese signifikant oder unwesentlich ist. Wenn ein inhomogenes Produkt nicht ohne weiteres in seine Bestandteile zerlegt werden kann, müssen die einzelnen Komponenten vom Sponsor separat bereitgestellt werden.
• Unter einer nicht wesentlichen Komponente versteht man eine Komponente, die keinen wesentlichen Teil eines materiell nicht homogenen Produkts darstellt und eine Schicht mit einer Masse/Flächeneinheit unter 1,0 kg/m² und einer Dicke unter 2 mm aufweist. Wenn nicht wesentliche Schichten die oben genannten Anforderungen nicht erfüllen, werden sie gemeinsam als wesentlich betrachtet. Zwei oder mehr nicht-triviale Schichten, die nebeneinander liegen (d. h., zwischen den Schichten befinden sich keine signifikanten Komponenten), werden als eine einzige nicht-triviale Komponente betrachtet, wenn sie gemeinsam die Anforderungen erfüllen, die an eine Schicht als nicht-triviale Komponente gestellt werden.
• Eine wesentliche Komponente ist eine Komponente, die einen wesentlichen Teil eines materiell nicht homogenen Produkts darstellt und eine Masse/Flächeneinheit von 1,0 kg/m2 oder mehr oder eine Schicht mit einer Dicke von 1,0 mm oder mehr aufweist. Zwei oder mehr nicht signifikante Schichten, die nebeneinander liegen (d. h. ohne signifikante Komponenten zwischen den Schichten), werden als eine einzige signifikante Komponente betrachtet, wenn sie zusammen die Anforderungen erfüllen, die an eine Schicht als signifikante Komponente gestellt werden.
• Eine interne nichttriviale Komponente ist eine nichttriviale Komponente, die auf beiden Seiten von mindestens einer nichttrivialen Komponente abgedeckt wird.
• Eine externe Nebenkomponente ist eine Nebenkomponente, die auf einer Seite nicht von einer Hauptkomponente abgedeckt wird.
• Der Heizwert ist die thermische Energie, die durch das Verbrennen einer Masseneinheit einer bestimmten Substanz entsteht.
• Die Bruttoverbrennungswärme ist die Wärme, die freigesetzt wird, wenn die Verbrennung einer Substanz abgeschlossen ist und das entstehende Wasser unter bestimmten Bedingungen vollständig kondensiert.
• Die Nettoverbrennungswärme ist die Wärme, die freigesetzt wird, wenn die Verbrennung einer Substanz abgeschlossen ist und das entstehende Wasser unter bestimmten Bedingungen im Dampfzustand vorliegt.
• Die latente Verdampfungswärme von Wasser ist die Wärme, die erforderlich ist, um Wasser von einer Flüssigkeit in einen Gaszustand umzuwandeln.
• Die Oberflächendichte ist die Masse pro Flächeneinheit.

Bei diesem Test wird im Prinzip eine Testprobe einer bestimmten Masse in einem kalibrierten Bombenkalorimeter verbrannt, indem zertifizierte Benzoesäure bei konstantem Volumen in einer Sauerstoffatmosphäre unter standardisierten Bedingungen verbrannt wird. Die unter diesen Bedingungen ermittelte Verbrennungswärme wird auf Basis des beobachteten Temperaturanstiegs unter Berücksichtigung des Wärmeverlusts und der latenten Verdampfungswärme des Wassers berechnet. Hierbei handelt es sich um eine Testmethode zur Ermittlung des absoluten Werts der Verbrennungswärme eines Produkts. Dabei werden etwaige inhärente Variabilitäten des Produkts nicht berücksichtigt.

Die in diesen Tests verwendete kalorimetrische Bombe wird mit den folgenden Merkmalen hergestellt:

• Volumen, 300 plus/minus 50 ml
• Masse nicht größer als 3,25 kg
• Gehäusedicke mindestens 1/10 des Innendurchmessers des Gehäuses

Der Deckel ist zur Aufnahme des Tiegels und der elektrischen Zündvorrichtung vorgesehen. Der Deckel muss inklusive aller Dichtungen einem Innendruck von 21 MPa standhalten.

Diese Bedingungen definieren eine Bombe, in der 3 g Kohle unter einem anfänglichen Sauerstoffdruck von nicht mehr als 1 MPa (Druckmessgerät-Methode) dem während der Verbrennung entstehenden Höchstdruck mit einem ausreichenden Sicherheitsfaktor standhalten kann, ohne dass eine kalorimetrische Bombe mit übermäßig großer Masse erforderlich ist.

Die Innenfläche der Bombe muss widerstandsfähig gegen Angriffe durch Verbrennungsprodukte sowie beständig gegen Lochfraß und interkristalline Korrosion durch bei der Verbrennung entstehende Säuren sein, auch bei Verwendung schwefelreicher Brennstoffe.

Für diese Tests wird außerdem die folgende Ausrüstung benötigt: Kalorimeter, Temperaturmessgerät, Tiegel, Zeitmessgerät, Stromquelle, Druckmesser und Nadelventil, Waage, Gerät zur Herstellung von „Zigaretten“ und Gerät zur Herstellung von Pellets.

Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die wir für Unternehmen aus verschiedenen Branchen durchführen, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ISO 1716 Prüfungen zum Brandverhalten von Produkten – Bestimmung der Bruttoverbrennungswärme (Heizwert)“.