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Intumeszierende Kabelabdichtungen: Warum Ausdehnung allein keine Feuerwiderstandsklassifizierung begründet

Wählen Sie intumeszierende Kabelabdichtungen, indem Sie Hitzereaktion, Spalte, Trennbauteilkonstruktion, Montagezugang und Kabeländerungen mit dem vorgesehenen Abschottungssystem abgleichen.

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Brian Wu, Leiter Produktentwicklung (Kunststofftechnik) bei Bepto Kabelverschraubungen

Über den Autor

Brian Wu

Leiter Produktentwicklung (Kunststofftechnik)

Mit 12+ Jahren Erfahrung mit geformten Elektrokomponenten leitet er Konstruktionsprüfungen, die Materialauswahl, Werkzeugentwicklung und Produktionsplanung für Produkte aus Kunststoff zur Kabeleinführung.

Artikel des AutorsBrian@bepto.com

Intumeszierende Kabelabdichtungen dehnen sich bei Hitze aus und helfen, eine Kabeldurchführung zu schließen, wenn sich ihr Inhalt verändert. Ich wähle sie als Bestandteil eines vollständigen Abschottungssystems: Trennbauteil, Öffnung, Kabel, Dichtstoffe und Abstützungen müssen zusammenwirken. Die Feuerwiderstandsklassifizierung gilt für genau diese geprüfte oder bewertete Anordnung. Um ein geeignetes System auszuwählen, gleichen Sie dessen zulässige Geometrie und Montagedetails mit der tatsächlichen Durchführung in Wand oder Decke ab.

Wichtigste Erkenntnisse

  • Ausdehnung und eine schützende Kohleschicht können den Spalt schließen und die Wärmeübertragung verlangsamen, wenn das Material in der vorgesehenen Anordnung gehalten wird.
  • Stimmen Sie Trennbauteil, Kabeltypen, Öffnung, lokale Spalte, Abdichtungstiefe und Fixierung auf das ausgewählte System ab.
  • Prüfen Sie Werkstoffbrennbarkeit, Umgebungsabdichtung, Feuerwiderstand der Abschottung und fortgesetzten elektrischen Betrieb als getrennte Anforderungen.
  • Planen Sie das zulässige Verfahren zum Hinzufügen oder Entfernen von Kabeln, bevor Sie ein System für einen veränderlichen Kabelweg auswählen.

Die vollständige Kabeldurchführung erfassen

Ein Abschottungssystem ist die Anordnung, mit der eine Durchführung durch ein brandabschnittstrennendes Bauteil geschützt wird. Dazu gehören die stützende Wand oder Decke, die Öffnung, die hindurchgeführten Installationen und die vorgegebenen Dichtkomponenten. Je nach Detail können außerdem eine Hülse, ein Rahmen, eine Hinterfüllung, Stopfmaterial oder eine Haltevorrichtung erforderlich sein. Vor der Materialauswahl zeichne ich einen Schnitt von einer Bauteilseite zur anderen. So werden bei der Planprüfung verdeckte Tiefen und Abstützungen sichtbar.

Eine Kabelverschraubung an der Gerätewand und eine bauliche Kabeldurchführung erfüllen entlang des Kabelwegs unterschiedliche Aufgaben. Die Kabelverschraubung kann das Kabel am Gehäuse greifen und abdichten. Die bauliche Abschottung erhält die erforderliche Brandabschnittstrennung in Wand oder Decke. Sind beide vorhanden, benötigt jedes Bauteil eine geeignete Konstruktion. Der Leitfaden zu feuerwiderstandsfähigen Kabelverschraubungen erläutert die mögliche Rolle der Kabelverschraubung in elektrischen Notfallsystemen.

Beginnen Sie mit Art und Dicke des Trennbauteils, den Öffnungsmaßen, dem Kabelbelegungsplan und der geforderten Feuerwiderstandsleistung. Suchen Sie anschließend ein System, dessen zulässige Anordnung zu diesen Ausgangsdaten passt. Dabei werden auch praktische Einschränkungen sichtbar: Ist die Rückseite der Durchführung zugänglich? Ist bereits eine Hülse einbetoniert? Lässt die Kabelabstützung genügend Platz für den korrekten Einbau der Abdichtung?

Wie intumeszierende Kabelabdichtungen eine sich verändernde Öffnung schließen

Intumeszenz ist eine Volumenzunahme des Materials unter Hitzeeinwirkung. Viele Brandschutzrezepturen quellen auf und bilden eine schützende Kohleschicht. Diese kann physischen und thermischen Schutz bieten, wie in der NIST-Forschung zu intumeszierendem Brandschutz beschrieben. Die Forschung von 2002 behandelte unter anderem Brandschutzbarrieren für Flugzeuge; der zugrunde liegende Mechanismus erklärt, warum ein expandierendes Material um eine Durchführung nützlich sein kann.

Kabelummantelungen und andere brennbare Teile können bei Hitzeeinwirkung erweichen, ihre Form ändern oder verbraucht werden. Um sie herum angeordnetes Material kann sich in den entstehenden Freiraum ausdehnen. Der Leitfaden von UL Solutions zu Abschottungen und Anschlussfugen beschreibt dieses Füllen von Hohlräumen sowie Unterschiede zwischen Produkten hinsichtlich Stärke und Umfang der Ausdehnung. Er erläutert auch, warum eine sichere Befestigung bei Vorrichtungen mit intumeszierendem Material wichtig ist.

Ich vergleiche die Reaktion des Materials mit der Öffnung, die es schließen soll. Praktische Auswahlkriterien sind Position und Menge des Materials, die verfügbare Ausdehnungsrichtung und die Art seiner Fixierung. Ein hohes freies Expansionsverhältnis sagt wenig über diese Schnittstellen aus. Entscheidend ist, ob die vorgesehene Konstruktion die Reaktion dorthin lenkt und dort hält, wo am Kabel Freiraum entsteht.

Intumeszierendes Material reagiert auf eine veränderte Kabeldurchführung Zwei schematische Seitenschnitte zeigen ein Kabel, das durch eine Öffnung in einem Trennbauteil geführt ist. Im Ausgangszustand füllt das Dichtungsmaterial einen kurzen Abschnitt um das Kabel. Unter Hitze nimmt das expandierte Material mehr Raum in der Öffnung und neben dem verkleinerten Kabelprofil ein. Grün kennzeichnet in beiden Zuständen das Dichtungsmaterial. Ausdehnung an einer Öffnung Vor Hitzeeinwirkung Material umgibt das Kabel Während der Hitzereaktion Hitze Expandiertes Material füllt den Raum Grün: Dichtungsmaterial
Schematische Schnitte zeigen Dichtmaterial vor der Erwärmung und expandiertes Material, das neben einem Kabel mit verkleinertem Profil Raum ausfüllt.

Das grüne Material liegt zunächst um das Kabel und nimmt mehr Raum in der Öffnung ein, wenn sich das Kabelprofil verkleinert. Das umgebende Trennbauteil und die Fixierung des Materials sind ebenso wichtig wie die sichtbare Ausdehnung. Verwenden Sie die für das ausgewählte System vorgegebene Abdichtungstiefe, Hinterfüllung und Befestigung, um diese Anordnung nachzubilden. Aktivierungstemperatur und Ausdehnungsdaten gelten für die jeweilige Rezeptur und ihre Prüfbedingungen; die Einbaumaße ergeben sich aus dem Systemdetail.

Die Anforderungen im Datenblatt getrennt betrachten

Werkstoffbrennbarkeit beschreibt das Verhalten einer Probe in einer festgelegten Flammenprüfung. Der Feuerwiderstand der Abschottung beschreibt die Leistung der Öffnung im Trennbauteil und des Abdichtungssystems bei einer Brandprüfung. Eine intumeszierende Komponente kann im normalen Betrieb außerdem gegen Witterungseinflüsse oder Leckagen abdichten. Vor dem Vergleich von Datenblättern ordne ich jede geforderte Funktion einzeln zu, denn eine Installation kann alle benötigen.

Anforderung Worauf zu achten ist Geltungsbereich
Intumeszenzverhalten Vorgegebener Werkstoff und Bedingungen der Hitzereaktion Werkstoffverhalten in der vorgesehenen Konstruktion
Werkstoffbrennbarkeit Festgelegte Prüfung und Klassifizierung der jeweiligen Werkstoffprobe Polymer- oder Komponentenwerkstoff
Umgebungsabdichtung Einwirkung, Leckageprüfung oder Gehäuse-Schutzart der montierten Abdichtung Luft, Wasser oder andere Umwelteinwirkungen im normalen Betrieb
Feuerwiderstand der Abschottung Systemidentität, Trennbauteil, hindurchgeführte Installationen und Brandprüfergebnis Vollständige Durchführung zur Brandabschnittstrennung
Fortgesetzter elektrischer Betrieb Leistung des Kabelsystems unter den geforderten Brandbedingungen Der kritische Stromkreis und seine Abstützungen/Verbindungen

ULs Erläuterung zu den Grenzen von UL 94 unterscheidet Kleinprüfungen an Kunststoffproben von den Feuerwiderstandsanforderungen an Gebäude. Eine V-0-Klassifizierung beschreibt die geprüfte Kunststoffprobe; für die Durchführung ist dagegen ein eigenes Abschottungsprüfergebnis erforderlich. Wenn die Gerätespezifikation zusätzlich eine Brennbarkeitsklasse des Polymers nennt, verwenden Sie den UL-94-Leitfaden zur Werkstoffauswahl.

Bei feuchter Umgebung prüfen Sie vor dem Einbau die vorgesehene Einwirkung auf die Abdichtung ebenso wie ihre Brandschutzfunktion. Eine ausgehärtete oder zusammengedrückte Umgebungsabdichtung funktioniert unter anderen Bedingungen als eine expandierte Kohleschicht. Gehört eine Kabelverschraubung zur Einführung, prüfen Sie neben dem Abschottungssystem auch die Abdichtung der Wandfuge. So lässt sich erkennen, welche Fuge den jeweiligen möglichen Leckageweg kontrolliert.

Das Brandprüfergebnis für die geforderte Funktion lesen

ISO 10295-1:2026, im Juni 2026 veröffentlicht, behandelt Abschottungssysteme in brandabschnittstrennenden Bauteilen. Ihr Anwendungsbereich bewertet Integrität und Wärmedämmung des betroffenen Trennbauteils und der Abdichtung und legt bestimmte Prüfungen der hindurchgeführten Installationen fest. Anhang A umfasst optionale Wasser- und Luftleckageprüfungen.

Integrität bedeutet, dass die Brandabschnittstrennung nach den Prüfkriterien erhalten bleibt. Wärmedämmung bedeutet, dass der Wärmedurchgang nach den zugehörigen Kriterien begrenzt wird. Lesen Sie den Bericht zu den tatsächlichen Beobachtungen, Grenzwerten und Ergebnissen. Vergleichen Sie anschließend das angegebene Verfahren und seine Ausgabe mit dem für das Projekt geforderten Nachweisweg. Eine hervorgehobene Zeitangabe ist nur zusammen mit Funktion, Prüfeinwirkung und Aufbau aussagekräftig, auf die sie sich bezieht.

Das Schließen des sichtbaren Spalts löst beispielsweise nur einen Teil der Aufgabe der Brandabschnittstrennung. Auch Abdichtung und hindurchgeführte Installation bilden Wege, über die Wärme die nicht beflammte Seite erreichen kann. Ein Kabel kann anders auf Wärme reagieren als die umgebende Kohleschicht; eine Metallhülse fügt einen weiteren Wärmeweg durch das Trennbauteil hinzu. Deshalb umfasst der Anwendungsbereich der ISO neben der Abdichtung auch die Wärmedämmleistung der hindurchgeführten Installationen. Bevor ich ein Detail akzeptiere, lese ich das Ergebnis zu jeder geforderten Funktion. Beim Vergleich zweier Systeme gleichen Sie zuerst die Anordnungen der Trennbauteile und Installationen ab und vergleichen danach die angegebenen Kriterien. Eine stärkere sichtbare Ausdehnung zeigt nicht, wie sich diese Wärmewege verhalten haben; ein Ergebnis, das allein den Flammenrückhalt beschreibt, sagt nichts über die Temperaturreaktion auf der anderen Seite aus.

Zuerst prüfe ich Systemkennung und Zeichnungsstand, danach die Details von Trennbauteil und Installation. Anschließend suche ich die angegebene Feuerwiderstandsleistung und alle separat geforderten Leckageergebnisse. So bleibt die Prüfung an die Installation gebunden und eine fehlende Funktion wird sichtbar. Werden beispielsweise sowohl Brandabschnittstrennung als auch Luftdichtheit gefordert, müssen für die betreffende Anordnung beide Ergebnisse vorliegen.

Der Weiterbetrieb des Stromkreises ist eine weitere Anforderung. Eine Durchführung kann die Brandabschnittstrennung erhalten, während das darin geführte Kabel seine elektrische Funktion verliert. Muss ein Stromkreis weiterarbeiten, verwenden Sie das vorgegebene Brandbeständigkeitsverfahren für das Kabelsystem und die entsprechende Installation einschließlich Verbindungen und Abstützungen. Der Leitfaden zu Kabelverschraubungen für kritische Stromkreise folgt diesem funktionalen Auswahlverfahren.

Spalt, Tiefe und Fixierung auf das System abstimmen

Solange die Öffnung noch zugänglich ist, vergleiche ich die Installation mit dem Systemschnitt. Die sichtbare Abdichtung auf der Vorderseite ist nur ein Teil dieses Vergleichs; eine verdeckte Hinterfüllung, Tiefe und Fixierung können darüber entscheiden, ob die vorgesehene Konstruktion vorhanden ist.

Drei schwarze Kabel, auf einer Kabelrinne abgestützt, verlaufen durch eine abgedichtete, mit einer Hülse versehene Öffnung in einer Betonwand
Wandöffnung, Kabelgruppe, umlaufende Dichtung und Kabelrinnenabstützung sind getrennte Bestandteile der Durchführungsanordnung.
Merkmal Abgleich bei der Installation
Trennbauteil Werkstoff, Konstruktion, Dicke sowie Ausrichtung von Wand oder Decke
Öffnung Form, Maße, Hülse oder Rahmen und Kantenmerkmale
Installationen Kabeltypen, Maße, Anzahl, Gruppierung und zulässige Kabelkombinationen
Lokale Spalte Ringspalt um jede Installation, Abstände zwischen den Elementen und zulässiger Füllgrad
Abdichtungskonstruktion Genaue Werkstoffe, Tiefe oder Menge, Hinterfüllung und Fixierung
Abstützungen und Zugang Erforderliche Position der Abstützung, Durchführungswinkel und Montagefolge

ULs Erörterung von Abweichungen bei eingebauten Abschottungen nennt Änderungen an Öffnung, Kabelgröße oder -anzahl, Ringspalt, Winkel und Untergrund als Gründe dafür, dass eine Installation von der geprüften Konstruktion abweichen kann. Prüfen Sie diese Maße frühzeitig. Liegt die Anordnung außerhalb des zulässigen Anwendungsbereichs des Systems, wählen Sie eine passende geprüfte Konstruktion oder holen Sie die vom Projekt geforderte technische Bewertung über den Planer, Systemhersteller und die zuständige Genehmigungsstelle ein. Die Bewertung sollte die tatsächliche Abweichung behandeln.

Vor der Wahl der Form den Montagezugang prüfen

Bei einem bestehenden Kabelweg prüfe ich zunächst den Zugang, bevor ich eine Abdichtungsform festlege. Eine Hinterfüllung im Inneren der Öffnung benötigt genügend Platz für Einbau und Kontrolle. Eine aufgesetzte Vorrichtung benötigt die vorgegebene Befestigungsfläche und Zugang zu den Befestigungsmitteln. Eine Hülse oder ein Modulrahmen muss sich an der zulässigen Position im Trennbauteil befinden und die richtigen Einsätze oder Verschlusskomponenten verwenden. Der UL-Anwendungsleitfaden beschreibt diese verschiedenen Vorrichtungsformen und ihre vorgegebenen Aufbauten. Stimmen Sie die vorgeschlagene Form auf das Montagedetail ab und prüfen Sie dann, ob Kabelrinne, Gehäuse oder benachbarte Installationen den nötigen Arbeitsraum lassen. Verhindert ein Hindernis die geforderte Tiefe oder Befestigung, klären Sie die Anordnung vor dem Abdichten. Eine kleinere sichtbare Dichtstoffraupe oder das Weglassen einer unzugänglichen Befestigung würde die Konstruktion ändern, aber das Zugangsproblem nicht lösen.

Lokale Spalte prüfen, nicht nur die Öffnungsfläche

Der Ringspalt ist der Abstand zwischen einer hindurchgeführten Installation und der umgebenden Öffnung. Bei einem runden Kabel in der Mitte einer runden Öffnung entspricht der radiale Abstand der halben Differenz ihrer Durchmesser. Ein versetztes Kabel hat auf den gegenüberliegenden Seiten unterschiedliche Spalte. Die gesamte offene Fläche bleibt gleich, aber der kleinste und der größte Spalt ändern sich. Das ist wichtig, wenn das Systemdetail lokale Spaltgrenzen oder eine bestimmte Kabelposition vorgibt.

Betrachten Sie eine ausdrücklich hypothetische runde Öffnung mit 40 mm Durchmesser und einem runden Kabel mit 20 mm Durchmesser. Bei zentrierter Lage beträgt der radiale Abstand 10 mm. Wird die Kabelmitte um 8 mm seitlich verschoben, bleiben auf der nahen Seite nur 2 mm und auf der gegenüberliegenden 18 mm. Kabel und Öffnung nehmen weiterhin dieselben Flächen ein. Angenommen, ein ausgewähltes Detail erlaubt ausschließlich für diesen Vergleich lokale Spalte von 5–15 mm: Die zentrierte Anordnung erfüllt diese geometrische Bedingung, während die versetzte beide Grenzwerte verfehlt. Sowohl die Maße als auch die Spaltgrenzen sind hier Annahmen für einen Geometrievergleich. Vor der Positionierung der Abdichtung messe ich die engste und die weiteste Seite. Verwenden Sie bei einer realen Installation die tatsächlich zulässigen Abstände und die Kabelposition. Eine Positionsänderung muss außerdem Kabelabstützung, Biegeradius und weitere Details des gewählten Systems erhalten.

Das angenommene Beispiel lässt sich schreiben als g0=(D−d)/2g_0=(D-d)/2, mit gmin⁡=g0−eg_{\min}=g_0-e und gmax⁡=g0+eg_{\max}=g_0+e. Dabei ist DD der Öffnungsdurchmesser, dd der Kabeldurchmesser und ee der Achsversatz, jeweils in derselben Einheit. Diese geometrischen Beziehungen gelten für die genannten Kreisprofile, wenn sich das Kabel vollständig innerhalb der Öffnung befindet. Sie beschreiben den Spalt, nicht die Feuerwiderstandsleistung.

Künftige Kabeländerungen in die Auswahl einbeziehen

Bei häufigen Änderungen am Kabelweg ist ein System mit einem festgelegten Wiedereinführungsverfahren vorteilhaft. Prüfen Sie vor der Auswahl, wie Kabel hinzugefügt oder entfernt werden können, wie freie Plätze verschlossen werden und welche Komponenten nach einem Eingriff zu erneuern sind. Ein zusätzliches Kabel kann lokale Spalte, zulässigen Füllgrad und Abstützung verändern. Ein entferntes Kabel hinterlässt eine Öffnung, die wie vorgegeben geschlossen werden muss.

Ich halte Systemkennung und Systemrevision zusammen mit dem Ort der Durchführung und dem Belegungsplan der installierten Kabel fest. Dokumentieren Sie die Komponentenkennungen und die vorgeschriebenen Prüfungen. Fotos vor dem Verdecken der Schichten können späteren Monteuren helfen, Hinterfüllungen, Befestigungen und Abstützungspositionen zu finden. Ergänzen Sie die Bilder um Maße und Prüfprotokoll, damit spätere Arbeiten die ursprüngliche Anordnung rekonstruieren können, statt von der fertigen Oberfläche aus zu raten.

Stellen Sie nach einer genehmigten Änderung die vorgeschriebene Abdichtung und Abstützung wieder her, prüfen Sie die betroffene Konstruktion und aktualisieren Sie den Kabelbelegungsplan. Durch Hitze beeinträchtigte, expandierte, beschädigte oder fehlende Komponenten müssen gemäß den Systemanweisungen bewertet und ersetzt werden. Behandeln Sie ein expandiertes Bauteil als veränderten Werkstoff: Durch Abkühlen wird der ursprüngliche Montagezustand nicht wiederhergestellt.

Fazit

Ich wähle intumeszierende Kabelabdichtungen, indem ich die Hitzereaktion über die gesamte Öffnung nachvollziehe. Das Material muss sich dort ausdehnen, wo Freiraum entsteht, abgestützt bleiben und mit dem tatsächlichen Trennbauteil und den Kabeln die geforderte Leistung erbringen. Lokale Spalte, Tiefe und Fixierung machen diesen Mechanismus zum Bestandteil eines montierbaren Systems.

Wählen Sie die dokumentierte Anordnung für die vorgesehene Brandschutzfunktion, prüfen Sie die Anforderungen an die Abdichtung im normalen Betrieb und erhalten Sie das Detail bei Kabeländerungen. Muss der Stromkreis während eines Brandes weiterarbeiten, berücksichtigen Sie diese separate Anforderung an das Kabelsystem in der Auslegung.

Häufige Fragen

Aktiviert sich jede intumeszierende Dichtung bei derselben Temperatur?

Das Aktivierungsverhalten hängt von der Rezeptur und den Prüfbedingungen ab. Verwenden Sie die Daten des ausgewählten Materials, um seine Reaktion auf Hitze zu beurteilen, und befolgen Sie die Montageanweisungen des Systems. Stimmen Sie die zulässige Einsatzumgebung ebenso wie die geforderte Brandschutzfunktion ab.

Kann ich intumeszierendes Band an einer gewöhnlichen Kabelverschraubung anbringen, damit sie eine Feuerwiderstandsklassifizierung erhält?

Verwenden Sie eine Abschottungs- oder Einführungslösung, in der die Kabelverschraubung und das intumeszierende Material ausdrücklich für diese Konfiguration vorgesehen sind. Zusätzliches Band verändert Sitz und Fixierung. Prüfen Sie daher vor dem Anbringen die gesamte ausgewählte Konstruktion. Eine Feuerwiderstandsklassifizierung gilt für das bewertete System und dessen Bedingungen.

Belegt eine Abschottungsklassifizierung, dass das Kabel während eines Brandes weiter funktioniert?

Eine Abschottungsklassifizierung beschreibt die Öffnung im Trennbauteil während der Brandprüfung. Für den Weiterbetrieb des Stromkreises sind die geforderten Feuerwiderstandseigenschaften des Kabels oder Kabelsystems erforderlich. Wenn das Projekt sowohl eine Brandabschnittstrennung als auch einen während des Brandes betriebenen kritischen Stromkreis benötigt, berücksichtigen Sie beide Anforderungen.

Kann nachträglich ein Reservekabel durch eine vorhandene intumeszierende Dichtung geführt werden?

Verwenden Sie das für das System zulässige Verfahren zum nachträglichen Einführen von Kabeln. Prüfen Sie geänderte Kabelmaße und -anzahl, Spalte, Füllgrad und Abstützungen; stellen Sie anschließend die Abdichtung wieder her und kontrollieren Sie sie. Liegt die vorgeschlagene Anordnung außerhalb des Systemumfangs, klären Sie die Planung oder holen Sie vor Abschluss der Änderung die erforderliche technische Bewertung ein.

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