Eigenschaften und Abbrandverhalten von Faserverbundwerkstoffen, speziell Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK), sowie erforderliche Maßnahmen. Teil I: Grundlagen

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe, kurz CFK werden in einer Vielzahl von Produkten verwendet. Sind diese Werkstoffe in ein Schadensereignis involviert werden Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) mit werkstoff-spezifischen Gefahren konfrontiert.
Diesen Gefahren zuzuordnen sind das Einatmen potentiell gefährlicher, faser-förmiger Partikel, die Verletzung der Haut durch nadelförmige Fragmente und eine mögliche Kurzschlussgefahr für elektrische Anlagen.
Es lassen sich zwei Szenarien hinsichtlich ihres Gefährdungspotentials unter-scheiden. Bei einem Brand verbrennt zunächst der Kunststoff. Die Kohlenstofffasern bleiben bei entsprechend niedrigen Temperaturen stabil und werden erst bei höheren Temperaturen thermisch abgebaut. Erst dann können Kohlenstofffasern frei werden, die in die Lunge gelangen und dort potentiell schädigend wirken können.
Bei der rein mechanischen Schädigung oder Bearbeitung wird der Durchmesser der Kohlenstofffasern nach heutigem Stand nicht wesentlich reduziert. Daher bleibt das Freisetzungspotential von kritischen Kohlenstofffasern tendenziell gering. Er-fahrungen zeigten sich jedoch kritische Bruchstücke bei der mechanischen Einwirkung, die nicht teilweise nicht eindeutig der Kohlenstofffaser oder dem Kunststoff zuzuordnen sind.
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In beiden Szenarien fehlen grundsätzliche Expositionsmessungen, die für eine Beurteilung der Gefährdung und eine Empfehlung von Schutzmaßnahmen maßgebend sein könnten. Die Literatur gibt dennoch Hinweise auf mögliche Schutzmaßnahmen.
Dieser Bericht stellt die theoretischen Grundlagen und mögliche Schutzmaßnahmen dar und dient als Einleitung in das Thema.