Brandschutz im AKL Verwendung von VDA-Behältern. VdS CEA Zentrales Ersatzteillager Schwaighofen. unter Berücksichtigung der

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1 Zentrales Ersatzteillager Schwaighofen Brandschutz im AKL Verwendung von VDA-Behältern unter Berücksichtigung der VdS CEA 4001 Arbeitsgruppe Logistik, 7. April 2005 Seite 1

2 Einleitung Ziel Grundlagenermittlung und Maßnahmendefinition des Brandschutzes für das AKL für die Verwendung von VDA-Behältern und/oder Kartons. Dabei werden drei Szenarien betrachtet: 1. wie derzeit nur Kartonagen im AKL 2. gemischte Lagerung von Kartonagen und VDA-Behältern 3. ausschließliche Lagerung von VDA-Behältern Als Untergliederung ist zu betrachten: a. statische Auslegung des Brandschutzes, d.h. keine Nachrüstungen b. Optionale Vorrüstung im Regal und in der Netztechnik Seite 2

3 Grundlagen der CEA Einführung Als Basis für die Betrachtungen gilt die VdS CEA 4001 für die Auslegung der Löschanlagen im gesamten Projekt. Die Einstufung in eine HHS-Stufe (High Hazard Storage) in die Stufen 1-4 erfolgt auf Grundlage - des Materialfaktors - der Lagerkategorie - der Lagerart - Von Sondervorschriften innerhalb der CEA 4001 für bestimmte Stoffe oder Lagerkonfigurationen Die Einstufung des AKL ist durch Abschnitt 11.6 Alternatives Schutzkonzept für Regallager und Hochregallager [ ] durchzuführen, da die Höhe des AKL >7,50 m ist. Wegen widersprüchlicher Aussagen in der CEA 4001 sind alle getroffenen Annahmen mit dem Brandschutzgutachter und dem VdS zu bestätigen! Seite 3

4 Grundlagen der CEA Materialfaktor Der Materialfaktor (Abschnitt B.2) 1-4 wird durch das Lagergut bestimmt, welches als Einheit aus dem eigentlichen Lagergut, der Verpackung und dem Ladehilfsmittel besteht. Wichtigste Bestandteile des Materialfaktors sind die Brennbarkeit und der Anteil an Kunststoffen. M1: nichtbrennbare Produkte in brennbarer Verpackung sowie schwer und mittel brennbare Produkte in brennbarer/nichtbrennbarer Verpackung, sowie Gewichtsanteil an ungeschäumten Kunststoffen weniger als 5 %. Bsp: Metallteile in Kartonverpackung M2: Hierzu gehören Materialien mit einem höheren Energieinhalt als solche mit Materialfaktor 1. Das sind z.b. solche, die Kunststoffe in größerer Menge enthalten (>15%) M3: Hierzu gehören Materialien, die überwiegend aus ungeschäumten Kunststoffen bestehen M4: Hierzu gehören Materialien, die vorwiegend aus geschäumten Kunststoffen bestehen Seite 4

5 Grundlagen der CEA Kategorie Die Kategorie wird durch die Beschaffenheit der außen liegenden Oberfläche (Verpackung, B4.1) und der Konfiguration des Lagerguts (B.01) gebildet (monolithische Blöcke, feine Verteilung, offene Struktur, etc.). Offene Kartons mit Metallteilen (M1) Kat. II Offene Kartons mit Kunststoffteilen (M3) Kat. III KLT < 50 Liter mit nichtbrennbarem Inhalt Kat. II KLT > 50 Liter mit nichtbrennbarem Inhalt Kat. III KLT mit Metallteilen nach Abschnitt B.4 ist K.7 anzuwenden (s.u.) Bei der Einstufung der Kategorie werden Sonderverfahren für Kunststoffe (B.4) und Behälter aus Kunststoffen (K.7) angewandt. Kunststoff-Behälter einwandig, wasserdurchlässig Kat. III Kunststoff-Behälter doppelwandig Kat. IV Seite 5

6 Grundlagen der CEA Lagerart Die Lagerart (Abschnitt 5.3.2)unterscheidet sechs Varianten nach der Art der Lagerung, im Block oder im Regal etc. Im AKL ist ST4 (Palettenregal) anzusetzen. Seite 6

7 Zwischenergebnis Die Szenarien 2 und 3 (gemischte und ausschließliche Lagerung von VDA-Behältern) sind in HHS 3 nur mit einwandigen, wasserdurchlässigen Behältern darstellbar. Doppelwandige Behälter führen zu einer Einstufung nach HHS 4. Benetzbare Kartons werden, auch mit brennbarem PP/PE/PS-Inhalt, in HHS 3 eingestuft. Eine Vorrüstung in allen Szenarien ist technisch nicht darstellbar, da die Ebenenhöhen und die Abstände der Sprinklerköpfe horizontal nicht in einem teilbaren Verhältnis liegen. Die Anlage ist aus technischer Sicht so auszulegen, dass sie heutige und zukünftige Anforderungen erfüllt, da eine Umrüstung und Erweiterung umfangreiche Maßnahmen erfordert, die zu großen Betriebseinschränkungen führen (Gassenstilllegung). Seite 7

8 Maßnahmen - Deckenschutz Gemäß Abschnitt für HHS 3 und 4 ist die maximale Schutzfläche eines Deckensprinklers 9 m² der maximale Abstand bei der Anordnung in beiden Ebenenrichtungen 3,70 m (Tabelle 11.01) Abstand von der Decke bis zum Sprinkler > 0,45 m unterhalb des Deckensprinklers ist ein Raum von 1,0 m freizuhalten bei Verwendung von Kunststoffbehältern sind Sprinkler mit der Ansprechgeschwindigkeit spezial zu verwenden Deckenschutz für oberste Ebenen, 2,10 m bei HHS 3 und 1,20 bei HHS 4 Seite 8

9 Maßnahmen - Regalschutz gemäß Abschnitt darf bei Kleinteileregallagern die Lagerhöhe zwischen zwei Sprinkler-Zwischenebenen 3,50 m in Kategorie III bei Verwendung von PP/PE/PS-Materialien in nichtbrennbaren Verpackungen oder Kartons (benetzbar) 3 m für Kategorie III durch Sonderregelung Kleinteilelager 2 m für Kategorie IV durch Sonderregelung Kleinteilelager nicht übersteigen. Die erforderliche Zahl Sprinklerebenen im Regal ergibt bei einer Höhe von 14 m: 3 Ebenen bei HHS 3 (Kartons) 4 Ebenen bei HHS 3 (einwandige, gelochte Kunststoffbehälter) 6 Ebenen bei HHS 4 (doppelwandige Kunststoffbehälter) zuzüglich Deckenschutz. Seite 9

10 Maßnahmen - Wasserversorgung Gemäß Tabelle 8.04 muss die Wasserversorgung bei Risiko HHS und Sprinklerköpfen pro feuerhemmend abgetrenntem Schutzabschnitt einer doppelte Wasserversorgung und der 3. Art entsprechen. Eine Wasserversorgung der 3. Art besteht aus einer unerschöpflichen und einer erschöpflichen Wasserquelle Eine doppelte Wasserversorgung liegt vor durch Speisung aus zwei unabhängigen, getrennten Wasserquellen, d.h. öffentliches Wasserleitungsnetz, soweit Menge ausreichend (Zwischen-)Behältern mit zwei unabhängigen Pumpensystemen Speisung aus zwei unabhängigen Behältern Seite 10

11 Maßnahmen - Energieversorgung Eine gesicherte Energieversorgung der Sprinklerpumpen muss vorliegen, diese besteht durch Einsatz von Eigenstromerzeugern Dieselpumpen Ersatzstromerzeugern Getrennten Schaltschränken und Einspeisungen Hierbei ist zu beachten, dass jede Wasserquelle über diese Verfahren gesichert werden. Beispiele: Eine Elektropumpe mit zwei unabhängigen Einspeisungen (ELT-Netz und Ersatzstromerzeuger) und eine Dieselpumpe. Zwei Dieselpumpen Zwei Elektropumpen mit je zwei unabhängigen Einspeisungen Seite 11

12 Maßnahmen - Zusammenfassung Kartonagen VDA-Behälter einwandig VDA-Behälter doppelwandig Einstufung Bedingung HHS 3 Benetzbare Kartons HHS 3 Bohrungen im Behälterboden HHS 4 Deckenschutz ja ja ja Wirkfläche 9 m² 9 m² 9 m² Beaufschlagung 7,5 mm/min 7,5 mm/min 10 mm/min Ansprechgeschwindigkeit normal Spezial Spezial Anzahl Köpfe Regalschutz ja ja ja Ebenenabstand 3,50 m 2,90 m 2,00 m Horizontaler Abstand 2,50 m 2,50 m 1,50 m Anzahl Ebenen Beaufschlagung 10 mm/min 7,5 mm/min 10 mm/min Ansprechgeschwindigkeit normal Spezial o. Schnell Spezial o. Schnell Anzahl Köpfe Ventilstationen Wasserbevorratung Ca. 411 m³ ca. 453 m³ ca. 718 m³ Seite 12

13 Gegenüberstellung Ladungsträger Haltbarkeit Kosten 640 x 400 x 270 Umpackaufwand angelieferter KLT Handhabungsnachteile Brandschutztechnische Anforderungen Karton 10 Jahre 3 ja nein niedrig VDA-Behälter 20 Jahre 13 nein Nein hoch / sehr hoch Seite 13

14 Fazit I Doppelwandige VDA-Behälter erfordern hohe Investitionen in den Brandschutz (HHS 4). Wegen unterschiedlicher Ebenenabstände und horizontaler Abstände der Köpfe ist eine Vorrüstung nicht möglich. Nachrüstung erfordert Freihalten von Ebenen im Stahlbau und ergäbe noch deutlich höhere Beaufschlagungsmengen, somit eine höhere Bevorratung und erhöhte Investitionen in die Technik. Einwandige, wasserdurchlässige VDA-Behälter Alternative zu Kartons. Einstufung in der CEA analog der Kartons (HHS 3). Geringe Mehrinvestition (etwas dichtere Installation, mehr Regalsprinkler, eine zus. NAV, etwas höhere Bevorratungsmenge) Größere Flexibilität Kartons geringste Investitionen in den Brandschutz (HHS 3). Keine Flexibilität auf zukünftige Nutzung von VDA-Behältern Geringe Investitions- und Betriebskosten für die Behälter. Seite 14

15 Empfehlung Wir empfehlen die Ausführung der Anlage nach HHS 3 für die Nutzung von einwandigen VDA-Behältern. Die Empfehlung vereint Zukunftsweisende Flexibilität moderate Mehrkosten (~ ) Seite 15