Schienenfahrzeuge

Alle Produkte, die in einem Schienenfahrzeug verwendet werden (sollen) und über ein mögliches Brandpotential verfügen, müssen i.d.R. brandschutztechnische Anforderungen erfüllen, um Fahrgästen und Personal einen hinreichenden Schutz zu bieten und eine wirksame Evakuierung und Rettung in Notsituationen zu ermöglichen.

Durch die EU-Verordnung 1302/2014 werden Anforderungen an den Brandschutz von Schienenfahrzeugen im Personenverkehr gestellt . Konkretisiert durch die technische Spezifikation für die Interoperabilität des Teilsystems "Fahrzeuge - Lokomotiven und Personenwagen" des Eisenbahnsystems der Europäischen Union (kurz: TSI LOC&PAS). Weitere Informationen zu technischen Spezifikationen für die Interoperabilität finden Sie bei der European Union Agency for Railways (ERA).

Durch das Inkrafttreten der TSI LOC&PAS ist klar geregelt, dass zur Erfüllung des Brandschutzes in Schienenfahrzeugen spätestens ab dem 01.01.2018 alle in Fahrzeugen verbauten Produkte und Komponenten den normativen Anforderungen der DIN EN 45545-2 entsprechen müssen. (Vgl. EU 1302/2014, Abschnitt 4.2.10.2.1.)

Die Normenreihe DIN EN 45545 regelt den Brandschutz in Schienenfahrzeugen im Bereich der Europäischen Union und findet Anwendung in Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern. Darüber hinaus ist seit dem Erscheinen der ersten Fassung der DIN EN 45545 im Jahre 2013 die Akzeptanz der Normenreihe über die Grenzen der Europäischen Union hinweg gestiegen, so dass weltweit neben der NFPA 130 die DIN EN 45545 zunehmend Anwendung findet. Erarbeitet wird die DIN EN 45545 von allen teilnehmenden Mitgliedsstaaten bei CEN.

Abhängig von der jeweiligen Infrastruktur auf der das Schienenfahrzeug zum Einsatz kommt, erfolgt eine Unterteilung in eine von vier Betriebsklassen (engl. Operation Categories). Diese Einstufung basiert auf dem Einfluss der Umgebung, um eine schnelle Evakuierung des Schienenfahrzeugs durchführen zu können. So ist die Betriebsklasse abhängig von z.B. möglichen unterirdischen Streckenabschnitten und einer damit verbundenen erschwerten Evakuierung und Rettung.

Neben den Betriebsklassen sind die makroskopischen Attribute des Schienenfahrzeugs maßgeblich entscheidend für eine Ableitung der brandschutztechnischen Anforderungen. Diese werden gemäß DIN EN 45545-1:2013-08, Abschnitt 5.3 unterschieden in eine von vier Bauartklassen (engl. Design Categories):

  • A: Fahrzeuge, die Teil eines automatischen Zuges sind, und kein für Notfälle geschultes Personal an Bord haben;
  • D: Doppelstockfahrzeuge;
  • S: Schlafwagen und Liegewagen;
  • N: alle übrigen Fahrzeuge (Standardfahrzeuge).

Aus Betriebsklasse und Bauartklasse ergibt sich dann die Anforderung an die Qualität der brandschutzechnischen Performanz aller verbauten Komponenten, Produkte und Werkstoffe. Beispiel: In einem Schlafwagen, der lange Tunnelabschnitte passiert, müssen alle Werkstoffe höhere brandschutztechnische Anforderungen erfüllen als beispielsweise ein Nahverkehrszug, der in kurzen Abschnitten überirdisch halten und schnell evakuiert werden kann. 

Anforderung EN 45545-2 - Aber wie muss getestet werden?

Die DIN EN 45545-2 beinhaltet neben einem allgemeinen Teil eine Tabelle von gelisteten Komponenten (engl. listed products). Dies sind Komponenten, die üblicherweise in vielen Schienenfahrzeugen vorkommen. Jede Komponente muss, damit sie mit DIN EN 45545-2 (und damit TSI LOC&PAS) konform ist, einen Anforderungssatz (engl. requirement set) erfüllen. Die brandschutztechnischen Anforderungen an alle Komponenten werden derzeit in 26 Anforderungssätzen (z.B. R1, R17, R21, ...) abgebildet. Jeder Anforderungssatz besteht aus einem oder mehreren Prüfverfahren und den zugehörigen zulässigen Grenzwerten.

Aus Betriebsklasse und Bauartklasse ergibt sich gemäß DIN EN 45545-2:2016-02, Tabelle 1 eine von drei Gefährdungsstufen (engl. hazard level = HL). Durch die Gefährdungsstufe wird abgebildet, welche Anforderungen (= Grenzwerte) eine Komponente erfüllen muss, um das Risiko, welches von dieser Komponente ausgeht, auf ein vertretbares Maß zu reduzieren. Gefährdungsstufe HL1 entspricht dabei den geringsten werkstofftechnischen Anforderungen; HL3 den höchsten Anforderungen.

Die Kombination aus Anforderungssatz und Gefährdungsstufe führt zu den durchzuführenden Prüfverfahren und einzuhaltenden Grenzwerten, um konform mit DIN EN 45545-2 zu sein. (Z.B. R21 - HL2)

Idealerweise ist Ihnen also bereits der erforderliche Anforderungssatz für Ihr Produkt bekannt. Da die Gefährdungsstufe aus dem Gesamtkontext des Schienenfahrzeugs hervorgeht, erhalten Sie diese in der Regel von Ihrem Kunden bzw. dem Systemhersteller des Schienenfahrzeugs.

Sie benötigen Unterstützung bei der Ermittlung der Anforderungen für Ihr Produkt? Kein Problem. Sprechen Sie uns an.

Bitte beachten Sie hierbei: Die normativ festgelegten Brandprüfungen nach DIN EN 45545-2 sind als Werkstoffprüfungen zu verstehen. (Eine Prüfung erfolgt meistens am ensprechenden Halbzeug als Plattenware.) Es ist also i.d.R. nicht möglich, komplette Baugruppen, wie z.B. Monitore oder Kaffeemaschinen zu testen. Diese müssen gemäß der Gruppierungsregeln nach DIN EN 45545-2:2016-02, Abschnitt 4.3 bewertet werden. Sie haben Fragen hierzu? Sprechen Sie uns gerne an.

Ansprechpartner

Markus Hill

Tel: +49 231 5333-440
Fax: +49 231 5333-299

dmt-firetest(at)dmt-group(dot)com

Leistungsportfolio im Fachbereich Schienenverkehr

Werkstoffprüfungen nach DIN EN 45545-2

Die Werkstoffanforderungen der DIN EN 45545-2 sind abgebildet in 26 Werkstoffanforderungssätzen (R-Sätze). Diese bestehen aus der Kombination von einem oder mehreren der folgenden Prüfverfahren:

  • DIN EN ISO 4589-2: Kunststoffe - Bestimmung des Brennverhaltens durch den Sauerstoff-Index (Grenzwert: OI [Vol.-%])
  • ISO 5658-2: Reaction-to-fire tests - Spread of flame (Grenzwert: CFE [kW/m²])
  • ISO 5660-1: Reaction-to-fire tests - Heat release, smoke production and mass loss rate (Grenzwert: MARHE [kW/m²])
  • DIN EN ISO 9239-1: Prüfungen zum Brandverhalten von Bodenbelägen (Grenzwert: CHF [kW/m²])
  • DIN EN ISO 11925-2: Prüfungen zum Brandverhalten - Entzündbarkeit von Produkten bei direkter Flammeneinwirkung (Grenzwert: Flammenausbreitung [mm])
  • ISO/TR 9705-2/ DIN EN 45545-2, Anhang B: Furniture Calorimeter (Grenzwert: MARHE [kW])
  • DIN EN ISO 12952-2: Textilien - Bewertung der Entzündbarkeit von Bettzeug (Grenzwert: Nachbrennzeit [s])
  • ISO 2592 i.V.m. ISO 2719: Bestimmung des Flamm- und Brennpunktes (Grenzwert: Flammpunkt [°C]; auf Anfrage)
  • DIN EN ISO 5659-2: Kunststoffe - Rauchentwicklung (Grenzwerte: Ds(4) [1], Dsmax [1], VOF4 [min])
  • DIN EN 45545-2, Anhang C: Gas Analyse in der Rauchkammer nach EN ISO 5659-2 (Grenzwert: CITG [1])
  • NF-X 70-100-1/-2: Analysis of gaseous effluents (Grenzwert: CITNLP [1])
  • DIN EN 13501-1 (DIN EN ISO 1182 / DIN EN ISO 1716): Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten (Grenzwert: Klassifizierung nach DIN EN 13501-1)
  • DIN EN 60695-11-10: Prüfungen zur Beurteilung der Brandgefahr - 50W-Prüfflamme (Grenzwert: Abbrandverhalten; ähnlich UL94)
  • DIN EN 16989: Bahnanwendungen  - Brandschutz in Schienenfahrzeugen - Prüfung des Brandverhaltens von vollständigen Sitzen (Grenzwert: MARHE [kW])
  • [...]

Alle der vormals genannten Prüfverfahren gehören zum akkreditierten Leistungsportfolio der DMT-Prüfstelle für Brandschutz. Zur Erlangung der Konformität eines Werkstoffes mit DIN EN 45545-2 sind immer alle zum Anforderungssatz zugehörigen Prüfverfahren mit positivem Ergebnis abzuschließen.

ISO 5658-2 SPREAD OF FLAME

ISO 5660-1 CONE CALORIMETER

ISO 5659-2 - DIN EN 45545-2-2016 - Rauchdichte und Toxizität

Prüfung von Fahrgastsitzen nach DIN EN 45545-2

DIN EN 16989

Die bisherige Anhänge A, B und D werden in eine eigenständige Prüfnorm ausgelagert werden, damit eine klare Trennung von Beurteilungsnorm und Prüfnorm hergestellt wird.
Die Prüfung erfolgt an Original-Sitzaufbauten im vandalisierten und nicht vandalisierten Zustand. Hierbei wird eine Beflammung mit Propan mit einer Leistung von 15 kW für 180 s durchgeführt. Die Beurteilungskriterien sind:

  1. MARHE-Wert
  2. Flammenhöhe
  3. Rauchentwicklung

Das hier genannte Prüfverfahren gehört zum akkreditierten Leistungsportfolio der DMT-Prüfstelle für Brandschutz. 

DIN EN 17084 - DIN EN 45545-2-2020

Feuerwiderstandsprüfungen nach DIN EN 45545-3

Neben den brandschutztechnischen Anforderungen an die im Schienenfahrzeug verbauten Werkstoffe bestehen des Weiteren Anforderungen an Feuerschutzabschlüsse (engl. fire barriers) in Schienenfahrzeugen. Diese verhindern nach erfolgtem Initialbrand die weitere Ausbreitung von Wärme und Flammen auf benachbarte zu schützende Bereiche. So kann beispielsweise eine Brandausdehnung von einem Unterflur-Technikbereich in einen angrenzenden Passagierbereich für eine ausreichend lange Zeit verhindert und damit eine effektive Evakuierung ermöglicht werden. Die Anforderungen an den Feuerwiderstand von Feuerschutzabschlüssen sind in DIN EN 45545-3 festgelegt. Abhängig vom Ort der potentiellen Brandquelle und dem zu schützenden Bereich müssen hier eine oder mehrere der folgenden Feuerwiderstandseigenschaften erfüllt werden:

  • Raumabschlusskriterium (E) - Verhinderung des Flammendurchtritts durch Öffnungen oder Risse im Feuerschutzabschluss sowie andauerndes Brennen auf der brandabgewandten Seite.
  • Wärmedämmkriterium (I) - Verhinderung der Temperaturerhöhung über die Anfangstemperatur auf der brandabgewandten Seite, also dem zu schützenden Bereich.
  • Bestrahlungskriterium (W) - Verhinderung eines signifikanten Durchgangs von Wärmestrahlung durch den Feuerschutzabschluss auf die brandabgewandte Seite.

Für die Feuerwiderstandsprüfung wird ein Probekörper benötigt, welcher den konstruktiven Aufbau des Feuerschutzabschlusses im späteren Einbauzustand repräsentiert. Dieser wird an der Grenzfläche vor einem Brandprüfofen installiert und daraufhin über eine in DIN EN 45545-3 festgelegte Dauer (z.B. 15 Minuten) mit Temperatur beaufschlagt. Die Temperatur auf der Brandseite steigt mit fortschreitender Prüfdauer an. Der Temperaturverlauf während der Brandprüfung ergibt sich durch die Einheitstemperatur-Zeitkurve, kurz ETK (engl. uniform temperature time curve - UTTC).

Erfüllt der Feuerschutzabschluss die oben genannten Feuerwiderstandseigenschaften für den Zeitraum der Prüfung, so gilt damit die Feuerwiderstandsprüfung als erfüllt. Das Ergebnis wird angegeben als Kombination aus Feuerwiderstandseigenschaft und der Dauer über die diese eingehalten werden kann (z.B. EI 15).

Geprüft werden Feuerschutzabschlüsse i.d.R. in Einbaulage der Endanwendung, also horizontal oder vertikal. An unseren Standorten Dortmund und Lathen werden Feuerwiderstandsprüfungen in den folgenden Dimensionen (lichte Öffnungsfläche des Ofens) durchgeführt:

  • 0,5 m x 0,5 m horizontal / vertikal (geeignet für Vortests, Technikschränke/-gehäuse, kleine Einbauten und Nachprüfungen)
  • 3,0 m x 3,0 m vertikal (geeignet für Führerraumtrennwände, Trennwände in Fahrgastbereichen, ...)
  • 4,0 m x 4,0 m vertikal
  • 6,4 m x 5,3 m vertikal
  • 3,0 m x 4,0 m horizontal (geeignet für komplette Bodenbaugruppen)

Sie haben Fragen zum Prüfablauf oder zu den Anforderungen an Ihr Produkt? Sprechen Sie uns gerne an.

Brandschutztechnische Assessments nach DIN EN 45545-2

Mein Produkt besteht aus vielen Einzelteilen. Was muss ich testen lassen?

Besteht ein Produkt aus vielen unterschiedlichen (nicht-gelisteten) Komponenten, muss vorher ermittelt werden, welche Komponenten über einen brandschutztechnischen Nachweis verfügen müssen. Um hier eine normkonforme und gleichzeitig kosteneffektive Nachweisführung zu gewährleisten, unterstützen wir Sie im Rahmen eines brandschutztechnischen Assessments.

Was muss ich liefern?

Benötigt werden technische Zeichnungen zum Produkt, eine Struktur-Stückliste mit allen eingesetzten Komponenten und deren Massen und brennbare Massen sowie die bereits vorhandenen brandschutztechnischen Nachweise zu den eingesetzten Komponenten.

Was erhalte ich?

Sie erhalten eine brandschutztechnische Stellungnahme zum Umfang der brandschutztechnischen Anforderungen nach DIN EN 45545-2. Dieser besteht aus einem Bericht und einer Brandschutznachweisliste (engl. fire certificate inventory list) nach Vorlage von <link http: www.unife.org standardisation _blank external-link>unife. Diese Vorlage wurde von mehreren Systemhäusern entwickelt und ermöglicht ein einheitliches Format im Austausch von brandschutztechnischen Nachweisführungen nach DIN EN 45545-2. Somit können Sie als Produkthersteller Ihren Kunden zu Ihrem Produkt die brandschutztechnische Nachweisführung liefern, die sich nahtlos in das Gesamtkonzept Ihres Kunden einfügt.

Sollten für die Erlangung der Gesamtkonformität Ihres Produktes weitere brandschutztechnische Nachweise erforderlich sein, unterbreiten wir Ihnen hierzu gerne ein passendes Angebot.

Bitte beachten Sie, dass wir ausschließlich Ihr Produkt in dem von Ihnen konzipierten Zustand bewerten. Eine Beratung zur konstruktiven Optimierung des Produktes dürfen wir aus Neutralitätsgründen nicht durchführen.

Brandschutzkonzepte für Nebenfahrzeuge und Sonderfahrzeuge

Das Ergebnis der brandschutztechnischen Nachweisführung aller eingesetzten Werkstoffe ist ein Baustein zum wirksamen Erreichen des Schutzziels Personenschutz. Daneben müssen jedoch viele weitere Faktoren berücksichtigt werden um eine effektive Evakuierung und Brandbekämpfung zu ermöglichen. Primäre Grundlage eines Brandschutzkonzeptes ist eine Brandrisikoanalyse nach DIN EN 60812, die alle möglichen Brandrisiken im Schienenfahrzeug betrachtet und quantifiziert. Auf Basis dieser Brandrisikoanalyse und weiterer Anforderungen im Rahmen der Zulassung werden Maßnahmen in ein Brandschutzkonzept übernommen, die ein Erreichen des Schutzziels im Brandfall ermöglichen. Dazu gehören u.a. zielführende Maßnahmen der anlagentechnischen Brandfallsteuerung (Klimasysteme, Notbeleuchtung, Brandmelde- und Brandbekämpfungsanlagen, ...) sowie Maßnahmen des organisatorischen und abwehrenden Brandschutzes (Alarmierungskette, Einbindung der örtlichen Feuerwehren, ...). Diese und weitere Komponenten fließen in ein Brandschutzkonzept ein, welches bei Konstruktion, Fertigung und Betrieb Anforderungen an das Schienenfahrzeug beinhaltet. Das Brandschutzkonzept ist neben der Materialnachweisliste Teil der zur Zulassung benötigten Nachweisdokumente und wird durch Sachverständige geprüft. Wir unterstützen Sie gerne bei der brandschutztechnischen Nachweisführung sowie bei der Erstellung von Brandrisikoanalysen und Brandschutzkonzepten.

Prüfungen nach DIN 5510-2

Vorgänger des Brandschutzes nach DIN EN 45545 war auf nationaler Ebene die DIN 5510. Teil 2 der DIN 5510 behandelt die Anforderungen von Werkstoffen und Bauteilen, die in Schienenfahrzeugen eingesetzt werden. DIN 5510-2 wurde am 01.08.2016 zurückgezogen mit dem Verweis auf die Normenreihe DIN EN 45545. Dennoch ware es bis zum 01.01.2018 möglich, auch brandschutztechnische Nachweise nach DIN 5510-2 in Projekten nach TSI LOC&PAS einzusetzen. Da dieser Übergangszeitraum jetzt ausgelaufen ist, können Nachweise nach DIN 5510-2 nicht mehr in diesen Projekten verwendet werden.

In Projekten, die nicht der TSI LOC&PAS unterliegen und wo DIN 5510-2 gefordert ist, sind jedoch nach wie vor Nachweisführungen und Brandprüfungen nach DIN 5510-2 möglich. Dies betrifft insbesondere Prüfungen im Rahmen des Überwachungsnachweises nach DIN 5510-2, Abschnitt 6 sowie Refurbishing-Projekte.

Die Anforderungen nachweispflichtiger Fahrzeugteile ergeben sich aus den Abschnitten 4.2.5 und 5.2.3 der Norm. Der Umfang der Nachweispflicht ist abhängig von der Brandschutzstufe (1 bis 4) nach DIN 5510-1, die die späteren Infrastrukturbedingungen und deren Einfluss auf eine schnelle Evakuierung des Fahrzeugs berücksichtigt. Demnach sind, abhängig vom Fahrzeugteil, eine oder mehrere der folgenden Brandprüfungen für die Nachweisführung obligatorisch:

  • DIN 53438: Prüfung von brennbaren Werkstoffen - Verhalten beim Beflammen mit einem Brenner
  • DIN 54837: Prüfung von Werkstoffen, Kleinteilen und Bauteilabschnitten für Schienenfahrzeuge
  • DIN 5510-2, Anhang C: Prüfung der Rauchgastoxizität
  • DIN EN 60695-11-10: Prüfungen zur Beurteilung der Brandgefahr - 50W-Prüfflamme
  • DIN EN ISO 4589-2: Kunststoffe - Bestimmung des Brennverhaltens durch den Sauerstoff-Index
  • DIN EN ISO 9239-1: Prüfungen zum Brandverhalten von Bodenbelägen
  • DIN 5510-2, Anhang A: Prüfung von Fahrgastsitzen

Neben den Werkstoffprüfungen sind, je nach Anforderungen, ebenfalls Prüfungen von Feuerschutzabschlüssen erforderlich. Diese entsprechen weitestgehend denen nach der aktuellen DIN 45545-3. (siehe oben)

Alle der vormals genannten Prüfverfahren gehören zum akkreditierten Leistungsportfolio der DMT-Prüfstelle für Brandschutz. Für weitere Fragen zum erforderlichen Prüfumfang (abhängig von der Brandschutzstufe) stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.