Das Cone Calorimeter ISO 5660-1 der Fa. Wazau dient der normgerechten Prüfung des Brandverhaltens fester Materialien, wie z B. Textilien, Kunststoffe, Bodenbeläge oder Bauprodukte. Die Ergebnisse ermöglichen eine Aussage über die Brandentwicklung und -ausbreitung und werden zum Materialvergleich und zur Charakterisierung des Gefahrenpotentials verwendet, um technische, konstruktive bzw. organisatorische Maßnahmen abzuleiten.

Für die Prüfung ist das Messgerät mit einer Waage, der Peripherie zur Probenentzündung der zur Kalibrierung notwendigen Prüfgase, einem konusförmigen Heizkegel sowie einen Prüftisch mit entsprechendem Abluftsystem ausgestattet. Neben dem standardmäßigen paramagnetischen Sauerstoffsensor und IR-Analysatoren für die Erfassung von Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid, können an einer separaten Probenentnahmestelle weitere Messgeräte oder Probenahme-Medien angeschlossen werden. Zusätzlich befindet sich im Abluftsystem ein Helium-Neon-Laser der Klasse 2 zur Erfassung der Rauchdichte. Die weitgehend automatisierten Prüf- und Kalibrierverfahren ermöglichen eine gute Reproduktion der Messungen.

Eine Besonderheit des Cone-Calorimeters ist die Möglichkeit, die Messung sowohl in der horizontalen Ausrichtung der Probe und Heizkegel als auch in der vertikalen Ausrichtung durchführen zu können und damit verschiedene Brandausbreitungsszenarien nachzustellen.

Bei der Messung werden die Wärmefreisetzung, die Probenmasse und die dynamische Rauchproduktionsrate der Probe mit einer Fläche von 100 x 100 mm bestimmt. Hierzu wird die Probe einer definierten Bestrahlungsstärke (1 bis 50 kW/m²) mittels konusförmigen Heizkegel ausgesetzt. Gleichzeitig wird ein Zündfunkengeber über der Probe platziert, um die durch die Wärmebelastung entstehenden Pyrolysegase zu entzünden. Im Verlauf der selbstständigen Verbrennung strömen die Verbrennungsgase durch den Heizkegel und werden in das Abluftsystem geleitet. Hier wird die Dämpfung eines Laserstrahls ermittelt, die zur Berechnung der dynamischen Rauchproduktionsrate benötigt wird. Zeitgleich wird ein Teil des Abgasstroms kontinuierlich der Gasmesstechnik zugeführt.

Aus diesen Messdaten können folgende brandtechnologische Kennwerte berechnet werden:

• Wärmefreisetzungsrate (kW/m²)
• Rauchproduktionsrate (m³/s)
• Massenverlustrate (g/s)
• Effektive Verbrennungswärme (MJ/kg)
• Kohlenstoffdioxidgehalt (kg/kg)
• Kohlenstoffmonoxidgehalt (kg/kg)
• Gesamtwärmefreisetzung (MJ/m²)
• Gesamtrauchfreisetzung (m²/m²)
• Gesamtrauchentwicklung (m²)

Das Cone-Calorimeter wird am Lehrstuhl im Bereich der Grundlagenforschung zu Entzündungs- und Ausbreitungsmechanismen bei Bränden eingesetzt. Die ermittelten Kenndaten ermöglichen ebenfalls die Bewertung des Brandverhaltens neuer Werkstoffe. Diese Ergebnisse sind bereits in verschiedene studentische Abschlussarbeiten und Dissertationen eingeflossen, wobei das Spektrum der mit dem Messgerät untersuchten Materialien stark variiert wie z. B. Proben von Autoreifen, Vegetationsproben und verschiedenen Kunststoffe.