EN 12101-2: Entwicklung, Redesign & Validierung von Brandschutz- und NRWG-Antriebe

Eine Änderung gilt dann als wesentlich, wenn sie eine der deklarierten Leistungseigenschaften nach EN 12101-2 beeinflussen kann, also vor allem die zuverlässige Öffnungsfunktion unter Last und die Funktionsfähigkeit bei thermischer Belastung bis 300 °C (B300). Zulassungsrelevant sind deshalb Änderungen im Kraft- und Wärmefluss des Antriebsstrangs: Motor und Getriebe, Antriebskinematik, Lager, Verriegelung, Dichtungen sowie die dort eingesetzten Werkstoffe. Änderungen außerhalb dieses Kraft- und Wärmeflusses, etwa an Oberflächen oder der Kennzeichnung, sind in der Regel nicht wesentlich. Entscheidend ist nicht der Umfang der Konstruktionsänderung, sondern die Frage, ob der vorhandene Prüfnachweis die neue Ausführung noch abdeckt. Diese Bewertung nehmen wir gemeinsam mit unseren Kunden bereits in der Konzeptphase vor, bevor Änderungen konstruktiv umgesetzt werden.

Nein, ein Antriebswechsel führt nicht automatisch zu einer vollständig neuen Prüfung nach EN 12101-2. Maßgeblich ist, ob der neue Antrieb die im Prüfnachweis dokumentierten Eigenschaften gleichwertig erfüllt, also Öffnungskraft und Öffnungsgeschwindigkeit, Öffnungsweite und Endlagen, Einbausituation und Schnittstellen sowie das Verhalten bei thermischer Belastung. Sind diese Punkte nachweisbar gleichwertig, lässt sich der Prüfumfang häufig auf einzelne Nachweise begrenzen, statt die komplette Erstprüfung zu wiederholen. Weicht dagegen ein funktionsrelevanter Parameter ab, ist eine erneute Prüfung des Gesamtsystems erforderlich. Den Umfang klärt immer das zuständige Prüfinstitut. Wir liefern die technische Grundlage dafür, indem wir den Austauschantrieb so auslegen, dass er die bestehenden Schnittstellen und Lastprofile abdeckt.

Kostengünstig wird ein Redesign vor allem dann, wenn es die bestehende Zulassung nicht antastet. Der erste Schritt ist deshalb die Abgrenzung, welche Bauteile funktions- und damit zulassungsrelevant sind und welche nicht. Einsparungen lassen sich in der Regel an den nicht zulassungsrelevanten Teilen realisieren, etwa durch fertigungsgerechte Geometrien oder die Umstellung von aufwendiger Zerspanung auf werkzeuggebundene Fertigungsverfahren. Wenn Änderungen im Kraft- und Wärmefluss unvermeidbar sind, sollten sie gebündelt und in einem Durchgang umgesetzt werden, da jede einzelne Nachweisrunde Zeit und Kosten erzeugt. Als Entwicklungspartner bewerten wir Ihren bestehenden Antrieb konstruktiv und wirtschaftlich und zeigen auf, welche Maßnahmen sich ohne zusätzlichen Nachweisaufwand umsetzen lassen.

Die Frage lässt sich nicht pauschal über eine Werkstoffliste beantworten, weil im Brandfall nicht jedes Bauteil die gleiche Temperatur erreicht. Maßgeblich ist immer die Betrachtung des Gesamtsystems: Wo sitzt das Bauteil, welche Temperatur stellt sich dort tatsächlich ein, welche Kräfte muss es in diesem Moment übertragen und welche Verformung ist zulässig. Im hoch belasteten Kraftfluss haben sich metallische Werkstoffe bewährt. Aluminiumlegierungen, Hochtemperaturthermoplaste, Duroplaste und Elastomere können ebenfalls eingesetzt werden, wenn Einbauort, erreichte Bauteiltemperatur und Belastung es zulassen. Ebenso wichtig wie der Grundwerkstoff sind Schmierstoffe, Dichtungen und die Isolation elektrischer Komponenten, die häufig vor dem Grundwerkstoff an ihre Grenze kommen. Diese Wechselwirkungen betrachten wir bei der Auslegung immer im Zusammenhang, statt einzelne Werkstoffe isoliert zu bewerten.

Das Risiko sinkt vor allem dadurch, dass die kritischen Punkte schon in der Konstruktionsphase bekannt sind und nicht erst in der Prüfung auffallen. Dazu gehört eine Betrachtung des thermischen Verhaltens über die gesamte Prüfdauer, also welche Temperatur an welchem Bauteil ansteht und wo die Funktion zuerst an ihre Grenze kommt. Wichtig ist außerdem eine ausreichende Auslegungsreserve, damit der Antrieb die geforderte Öffnungsfunktion auch dann sicher erfüllt, wenn sich Kraftbedarf und Wirkungsgrad unter Temperatur verschlechtern. Der wirksamste Hebel sind repräsentative Vorprüfungen: Wird die kritische Baugruppe unter realitätsnahen Last- und Temperaturbedingungen vorab geprüft, zeigt sich das Verhalten, bevor Prüfkosten in der offiziellen Brandprüfung entstehen. Ebenso wichtig ist eine frühzeitige Abstimmung des Prüfaufbaus und der geforderten Nachweise, weil ein nicht repräsentativer Aufbau eine Prüfung genauso kosten kann wie ein technischer Mangel. Wir bringen diese Punkte als Entwicklungspartner früh ein und bewerten den Antrieb im Zusammenspiel mit dem Gesamtsystem.

Ein Materialwechsel wird zulassungsrelevant, sobald das betroffene Bauteil im Kraft- oder Wärmefluss liegt. Unter thermischer Belastung verändern sich Festigkeit und Verformung, und damit das Verhalten der gesamten Baugruppe, weshalb der bestehende Nachweis die neue Ausführung nicht automatisch abdeckt. Liegt das Bauteil außerhalb dieser Bereiche, ist der Wechsel in der Regel unkritisch. Wir bewerten den Tausch daher immer am Gesamtsystem und klären den erforderlichen Nachweisumfang mit dem zuständigen Prüfinstitut, bevor konstruktiv umgesetzt wird.

Kritisch sind in der Regel nicht die tragenden Metallteile, sondern die Komponenten mit der niedrigsten Temperaturgrenze im System. Dazu zählen Schmierstoffe, die Isolation elektrischer Komponenten sowie Kunststoffteile in Führungen und Gehäusen. Besonders zu beachten sind Verzahnungen aus Kunststoff, da sie Last übertragen und unter Temperatur ihre Festigkeit und Formstabilität verlieren können. Welche Komponente zuerst an ihre Grenze kommt, hängt vom konkreten Aufbau ab, weshalb wir den Antrieb im Zusammenspiel mit dem Gesamtsystem bewerten.

Zeit gewinnt man vor allem am Anfang, durch ein vollständiges Lastenheft. Sind Lastprofil, Einbauraum, Schnittstellen, Öffnungsweite und die geforderten Nachweise früh geklärt, entfallen die Schleifen, die später die meiste Zeit kosten. Wirksam ist außerdem, kritische Baugruppen vorab repräsentativ zu prüfen und nicht erst in der offiziellen Brandprüfung, weil eine nicht bestandene Prüfung den Zeitplan um Monate verschiebt. Wir begleiten Brandschutz- und NRWG-Antriebe von der Konzeptphase über die Auslegung bis zur Serienfertigung aus einer Hand, wodurch Abstimmungsverluste zwischen mehreren Beteiligten entfallen.

Sinnvoll ist alles, was das Verhalten der kritischen Baugruppe unter realitätsnaher Last und Temperatur zeigt, bevor der offizielle Prüftermin steht. Dazu gehören eine Kraft- und Drehmomentmessung im kalten Zustand als Referenz, eine Funktionsprüfung unter Temperatur, eine Dauerlastprüfung zum Nachweis der Zyklenfestigkeit und eine Kontrolle der Komponenten mit der niedrigsten Temperaturgrenze. Ergänzend hilft ein Abgleich, ob der geplante Prüfaufbau die spätere Einbausituation wirklich abbildet. Diese Vorprüfungen begleiten wir gemeinsam mit unseren Kunden, damit Abweichungen vor und nicht in der offiziellen Brandprüfung auffallen.

Ein kundenspezifischer Antrieb lohnt sich, sobald eine Standardlösung nur mit Kompromissen passt. Typische Auslöser sind ein begrenzter Einbauraum, abweichende Öffnungsweiten oder Lastprofile, geforderte Schnittstellen, die es am Markt nicht gibt, oder ein Standardantrieb, der deutlich überdimensioniert eingekauft werden müsste, um die Anforderung zu erfüllen. Hinzu kommen Fälle, in denen die Verfügbarkeit oder die Abkündigung eines Zukaufteils den Serienanlauf gefährdet. Wirtschaftlich entscheidet das Verhältnis aus Entwicklungsaufwand, Stückzahl und den Kosten, die ein Kompromiss über die Laufzeit des Produkts verursacht. Wir bewerten diesen Vergleich zu Beginn gemeinsam mit unseren Kunden, statt die Entwicklung vorauszusetzen.

Das Hauptrisiko ist, dass ein vermeintlich gleichwertiges Bauteil im Detail abweicht und damit den bestehenden Nachweis berührt. Kritisch sind Abweichungen in Werkstoff, Toleranzen, Oberflächenbehandlung und Fertigungsverfahren, weil sie das Verhalten unter thermischer Belastung verändern können, ohne im Datenblatt sichtbar zu sein. Hinzu kommen organisatorische Risiken wie eine unvollständige Dokumentation des Vorgängerteils oder eine Serienstreuung, die sich erst nach dem Anlauf zeigt. Ein Second Source Konzept sollte diese Punkte deshalb vor der Umstellung belegen und nicht erst im Serienbetrieb. Wir bewerten die Gleichwertigkeit technisch und legen Ersatzteile so aus, dass Schnittstellen und Lastprofile des bestehenden Systems abgedeckt bleiben.

Möglich ist das über die Trennung zwischen zulassungsrelevanten und nicht zulassungsrelevanten Bauteilen. Außerhalb des Kraft- und Wärmeflusses lässt sich in der Regel optimieren, ohne den bestehenden Nachweis zu berühren. Änderungen an funktionsrelevanten Bauteilen sind möglich, sollten aber gebündelt und mit Nachweis der Gleichwertigkeit erfolgen. Wir analysieren den bestehenden Antrieb entlang dieser Grenze und zeigen das Einsparpotenzial ohne zusätzlichen Nachweisaufwand auf.