Sabyasachi Gaan, wann sprechen wir von schwer entflammbaren und wann von nicht brennbaren Materialien?
Die Begriffe «schwer entflammbar» und «nicht brennbar» werden oft verwechselt, haben aber ganz unterschiedliche Bedeutungen. Schwer entflammbare Materialien sind grundsätzlich brennbar, entzünden sich aber eben nur schwer. Das verzögert die Ausbreitung von Bränden und erlaubt mehr Zeit für die Evakuation von Personen und das Eintreffen der Feuerwehr. Schwer entflammbare Materialien sind meist organische Materialien. Manche davon sind es inhärent, andere werden schwer entflammbar gemacht, zum Beispiel durch Zusätze, Imprägnierungen oder Beschichtungen. Nicht brennbare Materialien sind dagegen in der Regel anorganisch, etwa Steine, Zement, Metalle, Keramiken und Glas. Sie gelten als feuerfest und schützen ausgezeichnet vor Bränden.Der Wissenschaftler Sabyasachi Gaan ist Leiter des Teams ,,Additives and Chemistry" im Labor ,,Advanced Fibers" in St. Gallen. Er hat sich unter anderem auf die Erforschung flammhemmender Stoffe spezialisiert.
Wo braucht es flammhemmende Materialien?
Überall, wo sich Menschen in der öffentlichkeit bewegen, und Brandgefahr besteht, braucht es Brandschutz: In Bürogebäuden, Theatern, Stadien, Spitälern und so weiter. Dabei sollte nicht nur das Gebäude selbst schwer entflammbar sein, sondern auch das Mobiliar und der Innenausbau. Auch in Zügen und Flugzeugen sowie in der Industrie sind flammhemmende Werkstoffe gefragt. Ausserdem muss natürlich auch die Schutzbekleidung für Feuerwehr, Polizei, Militär sowie bestimmte Industriebereiche schwer entflammbar sein.Welche Materialien für den Brandschutz entwickelt die Empa?
In meiner Forschungsgruppe beschäftigen wir uns mit organischen Materialien. So haben wir bereits Beschichtungen für Holz und Zusätze für Holzwerkstoffe entwickelt. Ein weiterer Schwerpunkt sind schwer entflammbare Polymere, beispielsweise Polyurethanschäume, Polyesterfasern oder Epoxidharz. Sie kommen an verschiedensten Orten zum Einsatz, etwa auf dem Bau, im Verkehr und im Innenausbau. Andere Forschungsgruppen an der Empa arbeiten an weiteren flammhemmenden Holzwerkstoffen sowie an nicht brennbaren anorganischen Materialien. Und um die Einsatzkräfte bei der Brandbekämpfung zu unterstützen, entwickeln wir an der Empa zudem effiziente Schutzbekleidung und eine hitzeresistente «FireDrone».Welche Herausforderungen gibt es bei der Entwicklung flammhemmender Werkstoffe?
Es gibt technische, wirtschaftliche und Ökologische Herausforderungen. Ganz abgesehen vom Brandschutz muss jedes neue Material den Zweck erfüllen, für den es vorgesehen ist. Wenn man ein Material schwer entflammbar macht, verändert man immer auch weitere Eigenschaften. Es kann passieren, dass man zwar das Brandverhalten verbessert, aber etwa die Witterungsbeständigkeit oder die Steifigkeit verschlechtert - oder das Material anspruchsvoller in der Verarbeitung macht.Dann sollte das neue Material unbedenklich für Mensch und Umwelt sein. Auch der Herstellungsprozess sollte die Umwelt möglichst wenig belasten, indem er zum Beispiel auf bestimmte Lösungsmittel verzichtet. Und schliesslich muss das Ganze natürlich wirtschaftlich sein, darf also nicht zu viel kosten. Bei der Entwicklung von schwer entflammbaren Materialien bewegen wir uns im Spannungsfeld aus diesen drei Faktoren. Um die beste Lösung zu finden, müssen wir die genaue Anwendung des Materials verstehen und berücksichtigen.
