Schwer entflammbare Teppiche: Vorschriften und Materiallösungen

Brandschutz bei textilen Bodenbelägen

Schwer entflammbare Teppiche sind in vielen öffentlichen und gewerblichen Gebäuden oder Transportmitteln nicht nur empfohlen, sondern vor­geschrieben. Grund dafür ist, dass sich textile Boden­beläge im Brand­fall grund­legend anders verhalten als harte Böden. Fliesen oder Estrich bestehen aus mineralischen Stoffen und brennen deshalb kaum. Ein Teppich dagegen besteht meist aus brennbaren Fasern und einem Rücken, der häufig zusätzliches brennbares Material enthält, wodurch er aktiv zur Brandlast im Raum beiträgt.

Wie streng diese Vorgaben an den Brandschutz ausfallen, hängt vom Gebäude­typ ab. In privaten Räumen genügt meist normal entflammbares Material, denn besondere Anforderungen an den Flamm­schutz gibt es hier kaum. Sobald jedoch viele Menschen zusammenkommen oder Fluchtwege länger und komplizierter werden, wie in Hotels, Kinos, Versammlungs­stätten, Hochhäusern, Schulen oder Büro­gebäuden, greifen deutlich strengere Regeln. Am strengsten wird es dort, wo sich ein brennender Raum nicht einfach verlassen lässt, wie zum Beispiel in Zügen oder Flugzeugen.

Aber egal ob feststehendes Gebäude oder Transportmittel, das Prinzip dahinter bleibt gleich. Damit ein Teppich die gesetzlichen Anforderungen erreicht, sollte dies im Idealfall bereits in der Produktion mitgedacht werden. Den entscheidenden Unterschied macht dabei die Materialzusammensetzung – entweder durch von Natur aus flammhemmende Fasern, die Beimischung bestimmter Flammschutzmittel oder spezielle Beschichtungen.

Brandschutznormen für Teppiche

Die DIN EN 13501-1 ist die europaweit einheitliche Norm zur Klassifizierung des Brandverhaltens von Bauprodukten und Baustoffen. Die Norm unterscheidet sechs Klassen von A bis F, für Bodenbeläge mit dem Zusatz "fl" für flooring. Ergänzend zur Einstufung des Brandverhaltens bewertet die Norm auch die Rauchentwicklung, gekennzeichnet durch s1 für geringe und s2 für stärkere Rauchbildung. Für Teppiche sind dabei nur drei Klassen praxisrelevant, nämlich Efl, Cfl-s1 und Bfl-s1. Afl bleibt nicht brennbaren Bodenbelägen wie Stein oder Keramik vorbehalten. Ffl steht für leicht entflammbare Bodenbeläge, die im Bauwesen unabhängig vom Material grundsätzlich nicht verwendet werden dürfen. Dfl liegt dagegen auf dem gleichen Anforderungsniveau wie Efl. Für Teppiche spielt die Klasse aber keine eigenständige Rolle, weil textile Bodenbeläge diese Einstufung ohnehin über Efl erreichen.

Vorschriften für Textilien in Transportmitteln

Werden textile Bodenbeläge nicht in Gebäuden, sondern in anderen Objekten wie beispielsweise Transportmitteln verlegt, gelten andere Normen. Für Schienenfahrzeuge wie Züge ist das die EN 45545-2, mit eigenen Prüfkriterien und einer eigenen Einstufung über sogenannte Gefährdungsstufen. Diese richten sich danach, wie schnell sich Fahrgäste im Ernstfall in Sicherheit bringen können. Je länger eine Evakuierung dauert, etwa in Tunneln oder Nachtzügen, desto strenger fallen die Anforderungen aus. Zusätzlich unterscheidet die Norm zwischen verschiedenen Bauteilen und Materialien über sogenannte Anforderungssätze, wobei Fußbodenbeläge und Teppiche unter einen eigenen Anforderungssatz fallen.

Was macht Teppiche schwer entflammbar?

Wenn die Rede von einem Brandschutz Teppich ist, bedeutet das in der Praxis meist, dass er schwer entflammbar ist. Drei Wege führen dorthin, je nachdem, ob der Flammschutz an der Faser selbst ansetzt, während der Produktion eingebracht wird oder erst nachträglich auf den fertigen Teppich aufgebracht wird.

• Flammhemmung in der Faser: Hier steckt der Flammschutz bereits in der Faser selbst. Wolle brennt von Natur aus schwer, weil sie bei Hitze eher verkohlt als schmilzt und mehr Sauerstoff zum Brennen braucht, als in der Raumluft vorhanden ist. Bei synthetischen Fasern wie Modacryl oder Trevira CS wird der Flammschutz stattdessen fest in das Polymer eingebunden, wodurch er auch bei häufigem Reinigen erhalten bleibt.
• Flammhemmende Zusätze: Während der Produktion werden bestimmte Mittel direkt in die Faser eingearbeitet oder als Beschichtung auf die Teppichrückseite aufgebracht. Dafür kommen unter anderem Phosphor- oder Stickstoffverbindungen zum Einsatz, aber auch Blähgraphit, ein beliebtes natürliches Additiv für den Flammschutz.
• Imprägnierung des Teppichs: Dieser Weg setzt erst am fertigen Teppich an, durch nachträgliches Aufsprühen oder Auftragen von Flammschutzmitteln. Diese Methode eignet sich vor allem für den temporären Einsatz, etwa bei Messeteppichen oder Bühnendekoration, weil sich die Beschichtung beim Waschen oder Reinigen wieder auswaschen kann.

Die Rückenbeschichtung als Schlüssel für den Brandschutz

Für viele Einsatzbereiche ist die Teppichboden-Rückenbeschichtung der bevorzugte Ansatz, um den geforderten Brandschutz zu erreichen. Da ein Teppich grundsätzlich aus mehreren Schichten besteht – nämlich der sichtbaren Nutzschicht und der stabilitätgebenden Rückenschicht darunter – lässt sich der Teppich unabhängig von der gewählten Faser mit Flammschutzmitteln ausstatten, ohne dass sich Optik oder Haptik der Oberfläche verändern. Das bedeutet aber nicht, dass die Fasern der Nutzschicht selbst nicht mehr brennen können. Auch ein schwer entflammbarer Teppich kann an der Oberfläche lokal ansengen oder kurz Feuer fangen. Entscheidend ist aber, wie sich der Brand danach verhält, ob er sich also über die Fläche ausbreitet oder von selbst erlischt. Genau das lässt sich über die Rücken­beschichtung beeinflussen, weil sie verhindert, dass sich ein Brand durch den gesamten Teppichaufbau fortsetzt.

Materialien für die Brandschutzbeschichtung

Als Flammschutzmittel für die Rückenbeschichtung hat sich Aluminiumhydroxid, kurz ATH, über Jahre als Standardlösung etabliert. Es setzt bei Hitze chemisch gebundenes Wasser frei, wodurch der Beschichtung Energie entzogen und die Temperatur gesenkt wird. Damit dieser Effekt ausreicht, braucht ATH allerdings eine vergleichsweise hohe Dosierung, was sich wiederum auf Gewicht und Verarbeitung des Teppichs auswirken kann. Eine wirkungsvolle Alternative dazu ist Graphit, genauer gesagt Blähgraphit. Dieser arbeitet über einen anderen Wirkmechanismus als ATH, denn er expandiert bei Hitze auf ein Vielfaches seines Volumens und bildet dabei eine isolierende Kohleschicht, die den Sauerstoffzutritt blockiert. Weil dieser Effekt schon bei geringerer Menge einsetzt, kann Blähgraphit eine schonendere Option für den Teppichrücken sein.

Einarbeitung von Blähgraphit in den Teppichrücken

Fällt die Wahl auf Blähgraphit als Flammschutzmittel, stellt sich für Hersteller häufig die Frage, wie es sich in der Rückenbeschichtung verarbeiten lässt. Grundsätzlich lässt sich Blähgraphit als alleiniges Additiv, als Hauptflammschutzmittel oder als Synergist zusammen mit anderen Mitteln einsetzen. Für die Rückenbeschichtung von Teppichen wird Blähgraphit meist als Additiv in ein bestehendes Bindemittel eingemischt. Infrage kommen flüssige Trägersysteme wie Latex, Polyurethan (PU) oder wasserbasierte Lösungen. Diese Mischung wird anschließend auf die Teppichrückseite aufgetragen. Für die genaue Verarbeitung spielen dabei mehrere Faktoren eine Rolle:

• Partikelgröße: Je feiner die Partikelgröße des Blähgraphits ist, desto stärker wirkt sich das auf die Viskosität des Trägersystems aus.
• Schichtdicke: Die Dicke der Rückenbeschichtung bestimmt mit, wie fein der Graphit dafür gemahlen sein muss.
• Füllgrad: Bei Teppichrücken liegt der Füllgrad in der Regel eher im höheren Bereich, hängt aber vom gewählten Trägersystem, der Anwendung und der angestrebten Brandschutzklasse ab.

Da Blähgraphit einfach in das ohnehin genutzte Bindemittel eingemischt wird, lässt es sich meist ohne große Umstellungen in die bestehende Produktion einbinden.

Warum Graphit in Teppichen überzeugt

Blähgraphit gehört zu den intumeszierenden Flammschutzmitteln. Bei Hitzeeinwirkung verbrennt er nicht, sondern dehnt sich stark aus – je nach Sorte auf bis zum 600-Fachen seines ursprünglichen Volumens. Dabei entsteht eine Kohlenstoffschicht, die wie eine Barriere wirkt, den Luftzutritt blockiert und der Umgebung den Sauerstoff entzieht. Graphit erzeugt dabei selbst keine Flamme und erlischt, sobald keine weitere Wärme zugeführt wird. Genau dieser Mechanismus macht Blähgraphit zu einer wirksamen Grundlage für schwer entflammbare Teppiche. Dabei bringt das Material neben der Wirkweise gleich mehrere Vorteile mit sich:

• Halogenfreier Flammschutz: Blähgraphit kommt ohne halogenierte Zusätze aus, wodurch er als vergleichsweise umwelt- und gesundheitsverträgliche Lösung gilt.
• Geringe Rauchgasentwicklung: Die entstehende Kohlenstoffschicht kann dazu beitragen, dass im Brandfall weniger Rauch freigesetzt wird.
• Unauffällige Optik: Da der dunkelgraue Graphit nur in der Klebeschicht sitzt und die sichtbare Oberseite unverändert bleibt, eignet er sich auch für hochwertige und anspruchsvolle Objekttextilien, bei denen Optik und Haptik zählen.
• Kein Abrieb: Der Graphit ist fest im ausgehärteten Latex oder Kleber eingeschlossen, staubt im Alltag nicht heraus, nutzt sich beim Staubsaugen nicht ab und behält über Jahrzehnte seine volle Wirkung.

Anwendungsbeispiel: Teppichboden in Zügen

In vielen Regionalzügen kommt aus Gründen der Robustheit und einfachen Reinigung meist ein harter, elastischer Boden­belag wie Vinyl oder PVC zum Einsatz. Fernverkehrszüge setzen dagegen häufig auf Teppichboden, denn dieser sorgt für spürbar mehr Komfort, dämpft Trittschall und wirkt hochwertiger als ein glatter Boden. Gerade auf langen Strecken kann das den Unterschied machen, wie angenehm eine Fahrt empfunden wird. Da ein Teppich im Zug aber zu den sicher­heits­relevanten Bauteilen gehört, müssen die strengen Brandschutzvorschriften nach EN 45545-2 eingehalten werden.

Um den entsprechenden Brandschutz zu gewährleisten, kann also Blähgraphit in den Teppichrücken eingearbeitet werden, ohne die Komfort- und Designeigenschaften des Teppichs zu beeinträchtigen. Im Ernstfall bildet der Graphit eine schützende Kohlen­stoffschicht, verlangsamt die Brandausbreitung und verschafft den Fahrgästen wertvolle zusätzliche Zeit. Neben dem Teppich gibt es aber noch weitere Materialien, die ebenfalls durch Blähgraphit geschützt werden können, beispielsweise die Sitze. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Beitrag zu Blähgraphit in Sitzschäumen.

Die richtige Lösung finden

Nicht jeder Brandschutz-Teppich eignet sich für jeden Einsatzbereich gleich. Denn welche Lösung infrage kommt, hängt auch von den geltenden Normen und Vorschriften ab. Wer die passende Variante finden will, kann sich zunächst an drei Punkten orientieren:

• Einsatzort: Soll der schwer entflammbare Teppich in einem Gebäude oder beispielsweise in einem Schienenfahrzeug eingesetzt werden?
• Klassennachweis: Welches Prüfzertifikat ist erforderlich?
• Halogenfreiheit: Ist das Flammschutzmittel halogenfrei und entspricht es den geltenden Anforderungen?

Um diese Anforderungen zu erfüllen, setzen wir bei LUH auf Blähgraphit als Additiv für die Rückenbeschichtung von Teppichen. Dabei begleiten wir Hersteller von der ersten Idee bis zur fertigen Rezeptur. In unserem eigenen Labor entwickeln wir individuelle Blähgraphit-Spezifikationen, abgestimmt auf den jeweiligen Anwendungsfall und die geltenden Vorschriften.