Ausbildung im Lehrgang Brandoberinspektor Anwärter B4

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1 Ausbildung LSTE Eisenhüttenstadt Ausbildung im Lehrgang Brandoberinspektor Anwärter B Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 1

2 Ausbildung LSTE Eisenhüttenstadt Anlagentechnischer Brandschutz: Feuerlöschanlagen (Löschanlagen) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 2

3 Downloads unter Downloads können die gehaltenen Vorträge als PDF Datei heruntergeladen werden Benutzername: pvting Passwort: Seminar Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 3

4 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 4

5 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 5

6 1. Grundlagen und Einführung Einleitung Aufbauend auf der Grundlagenausbildung (zum Beispiel im B3 Lehrgang) ist im anlagentechnischen Brandschutz der Feuerlöschanlagen (Kurzform: Löschanlagen) insbesondere das Grundlagenwissen über Brandentstehung und das Löschen von Bränden anzuwenden. Dabei gibt es verschiedene Arten von Löschanlagen, welche in bauliche Anlagen, fliegende Bauten, Fahrzeuge oder Schiffe eingebaut werden können. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 6

7 1. Grundlagen und Einführung Grundlagen Feuerlöschanlagen können nach verschiedenen Kriterien kategorisiert werden. Dabei wird nach Einordnung zum Beispiel dem Löschmittel, der Löschwirkung oder der Anwendung unterschieden. Das Bauordnungsrecht unterscheidet in selbsttätige und nichtselbsttätige Feuerlöschanlagen. In der Praxis wird weiterhin von ortsfesten Löschanlagen gesprochen. Ortsfeste Löschanlagen können weiterhin wie folgt unterschieden werden: Halbstationäre Löschanlagen Selbsttätige ortsfeste Löschanlagen Handbetätigte ortsfeste Löschanlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 7

8 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 8

9 2. Definition wichtiger Begriffe Gaslöschanlagen Gaslöschanlagen sind Löschanlagen mit gasförmigen Löschmitteln. Man unterscheidet nach den Löschmitteln inerte und chemische Löschgase. Inerte Löschgase sind unter anderem Kohlendioxid, Stickstoff, Argon und Inergen. Chemische Löschgase sind unter anderem Novec 1230 und FM 200. Hinzu kommen Brandvermeidungsanlagen, wie Sauerstoffreduktionsanlagen (Permanent Inertisierung). Desweiteren werden in der Industrie Funken Schaum und Pulverlöschanlagen angewendet. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 9

10 2. Definition wichtiger Begriffe Löschanlagenkonzept Im Rahmen der Genehmigungsplanung ist es bei großen Gebäuden zu empfehlen, ein Löschanlagenkonzept aufzustellen. Dies soll das vorhandene Risiko, die bestehenden Bedingungen für die Entstehung und Ausbreitung von Bränden definieren und das Gebäude in Hinblick auf die Zweckmäßigkeit der Installation stationärer Löschanlagen untersuchen. Abhängig von den äußeren Raumbedingungen, den Brandlasten, den Zündquellen und den zur Verfügung stehenden Löschmitteln muss das Löschanlagenkonzept die Anforderungen an die Löschanlagen definieren. Die anschließende detaillierte Fachplanung der Löschanlagen sollte auf die Randbedingungen und Schutzziele des genehmigten Löschanlagenkonzeptes aufbauen. Das Löschanlagenkonzept kann sowohl Bestandteil eines Brandschutzkonzeptes als auch zusätzliche Anlage dieser Bauvorlage sein. Dabei muss das Löschanlagenkonzept sowohl die Löschmittelversorgung als auch die Löschwasserrückhaltung betrachten. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 10

11 2. Definition wichtiger Begriffe Sprinklerschaltung / vorrangiger Stromkreis Der Begriff Sprinklerschaltung kommt von den VdS Richtlinie für Sprinkleranlagen (VdS 2092 oder VdS CEA 4001) und definiert eine Stromversorgung von sicherheitstechnischen Anlagen über den Hausanschluss der allgemeinen Elektroanlage. Der Abgriff der Stromversorgung erfolgt vor dem Hauptzähler und dem Hauptschalter des Hausnetzes der allgemeinen Stromversorgung. Die DIN VDE : definiert einen vorrangigen Stromkreis. Dieser stellt die sichere Versorgung, welche direkt vom Hausanschluss abgezweigt wird und zur Versorgung von Einrichtungen für Sicherheitszwecke dient, die im Notfall so lange wie möglich in Betrieb bleiben sollen, sicher. (Anmerkung: Ein Beispiel für solche Einrichtung für Sicherheitszwecke sind Sprinklerpumpen.) Die Sprinklerschaltung ist ausdrücklich keine Sicherheitsstromversorgung im Sinne der technischen Normen und des Bauordnungsrechtes. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 11

12 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 12

13 3. Rechtliche Forderungen Brandschutzkonzept Angaben zu Löschanlagen im Brandschutzkonzept oder Verweis auf das Löschanlagenkonzept: Risikoanalyse unter Beachtung von Brandlasten, Zündquellen und Brandentstehungswahrscheinlichkeiten Benennung geeigneter Löschmittel unter Beachtung der Faktoren zur Löschmittelauswahl Benennung der Schutzziele Flucht und Rettungswege Personenschutz Konstruktionsschutz von Bauteilen Sachschutz und so weiter Benennung möglicher Löschverfahren Festlegung von Prüfpflichten gegebenenfalls Benennung von Instandhaltungsanforderungen gegebenenfalls spezielle Systemanforderungen ausgewählter Löschanlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 13

14 3. Rechtliche Forderungen Löschanlagenkonzept (Übersicht) ja ja Schutzmaßnahmen bestimmen! Wird durch bauliche Trennung das Schutzziel erreicht? nein Bei Verwendung eines Detektionssystems ausreichend schnelles Löschen? Bewertung jedes Schutzkonzeptes/ Löschanlagentypen durchführen eventuellen Teil oder Einrichtungsschutz berücksichtigen Investitionskosten Schleife mit n Bewertungen, n = Anzahl der zu bewertenden Konzepte/Anlagen Aspekte der Bewertung: Personenschutzaspekte, sicherheit Löschmittel geeignet Rauch und Wärmeabzug erforderlich Flucht und Rettungswege Eignung des Löschmittels für die Brandgefahr Branddetektion ausreichend schnell / geeignet Brandausbreitung bis zum Löschen akzeptabel Teil, Einrichtungsschutz bei lokalen Gefahrenpotentialen Andere Schutzziele in Frage gestellt Betriebliche Belange betroffen: Einbruchdiebstahl Betriebsabläufe Schutzkonzept mit der besten Bewertung auswählen Ende Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 14

15 3. Rechtliche Forderungen Löschanlagenkonzept (Detail) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 15

16 3. Rechtliche Forderungen Löschanlagenkonzept (Detail) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 16

17 3. Rechtliche Forderungen Einteilung von Löschanlagen im Bauordnungsrecht Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 17

18 3. Rechtliche Forderungen Einteilung von Löschanlagen nach Löschmitteln FEUERLÖSCHANLAGEN (EINTEILUNG NACH LÖSCHMITTELN) Löschmittel Wasser Löschmittel Schaum Löschmittel Pulver Löschmittel Gas Sonstige Feuerlöschanlagen Sprinkleranlagen Steigleitungen Leichtschaum Inertgase z.b.: CO2, Inergen, Argon, N2 Funkenlöschanlagen Sprühwaser Löschanlagen Wandhydranten Schwerschaum Löschgase z.b.: Trigon, FM 200 Explosionsunterdrückungsanlagen Feinsprüh Löschanlagen Mittelschaum Sonstige Gaslöschanlagen Berieselungsanlagen Löschanlagen mit kondensierten Aerosolen Wassernebellöschanlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 18

19 3. Rechtliche Forderungen Einteilung von Löschanlagen nach Löschmitteln Weil der Verlauf der Löschvorgänge unterschiedlich ist, da sie auf unterschiedlichen Löscheffekten und Löschverfahren beruhen, ist eine Systematik der Feuerlöschanlagen auf der Basis der Löschmittel zweckmäßig. Verschiedene in der Ausbildung benannte Löschmittel und Löschverfahren sind bekannt und müssen bei der Auswahl einer Feuerlöschanlage berücksichtigt werden. Die Funktionalität der Löschmittel sagt nichts über deren Löschfähigkeit aus, wohl aber über deren Anwendungsbereich. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 19

20 3. Rechtliche Forderungen Einteilung von Löschanlagen nach Löschmitteln Faktoren zur Auswahl der Löschmittel für stationäre Löschanlagen: Eigenschaften der Brandstoffe Eigenschaften der Löschmittel Arten der Zündquellen erwartete Brandcharakteristik brandspezifische Bedingungen Be und Entlüftungsbedingungen Qualität der den Raum begrenzenden Bauteile (z.b.: Feuerwiderstandsdauer) Raumgeometrie Aufwand, Nutzen, Sachwertschaden, Betriebsunterbrechungsschaden Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 20

21 3. Rechtliche Forderungen Einteilung von Löschanlagen nach Löschmitteln Brandgefahrenklasse feste Brandstoffe flüssige Brandstoffe gasförmige Brandstoffe Brände in elektrischen Anlagen Metallbrände empfohlenes Löschmittel alle Löschmittel, vorzugsweise Wasser oder Netzwasser Wassernebel, Schaum, Pulver, Aerosole Inertgase, Pulver, Wassernebel Pulver, Inertgase, Wassernebel, Halone Pulver, Inertgase Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 21

22 3. Rechtliche Forderungen Prüfung von Löschanlagen Dipl.-Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 22

23 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 23

24 nichtselbsttätige Feuerlöschanlagen (Übersicht) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 24

25 selbsttätige Feuerlöschanlagen Selbsttätige Löschanlagen haben folgende Aufgaben: schnelle und wirksame Bekämpfung von Bränden (Anlage muss sicher auf einen Entstehungsbrand ansprechen) Vermeidung von Zeitverlusten bei der Brandbekämpfung Vermeidung von menschlichem Versagen Löschanlage darf nur auf mögliche Brände im Brandraum ansprechen, nicht auf andere Einflüsse reagieren Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 25

26 selbsttätige Feuerlöschanlagen 98 % aller Brände in Gebäuden mit selbsttätigen Löschanlagen werden durch diese in der Entstehungsbrandphase erfolgreich gelöscht zirka 63 % aller Brände in Gebäuden mit Sprinkleranlagen haben bei Entstehungsbränden mit nur einem Sprinkler den Brand gelöscht Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 26

27 selbsttätige Feuerlöschanlagen Wichtiger Hinweis!!! Eine Löschanlage kann im Regelfall keinen Vollbrand löschen! Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 27

28 selbsttätige Feuerlöschanlagen Beispiele selbsttätiger Feuerlöschanlagen: Sprinkleranlagen Sprühwasseranlagen Schaumlöschanlagen Kohlendioxidanlagen Pulverlöschanlagen Funkenlöschanlagen Explosions und Flammenunterdrückungsanlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 28

29 Verfahrensarten von Wasserlöschanlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 29

30 Verfahrensarten von Wasserlöschanlagen Kühleffekt Inertisierungseffekt Sedimentation und Auswaschung Trenneffekt Verdünnungseffekt Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 30

31 Sprinkleranlagen Brandgefahrenklassen LH, OH, HHP und HHS CEA VdS 4001 VdS 2092 Altanlagen 1 LH Light Hazard (Keine Brandgefahr) BG 1 2 OH Ordinary Hazard (Mittlere Brandgefahr) BG 2 3 HHP High Hazard Production (Hohe Brandgefahr Produktion) BG 3 4 HHS High Hazard Storage (Hohe Brandgefahr Lagerrisiken) BG 4 Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 31

32 Sprinkleranlagen Auslegungsdaten für Risiken der Brandgefahrenklassen LH, OH, HHP Mindestwasserbeaufschlagung Nass- oder vorgesteuerte Trocken- oder Nass- Wirkfläche m² Brandgefahrenklasse mm/min Anlage Trockenanlage LH 2,25 84 Auslegung nach OH1 OH1 5, OH2 5, OH3 5, OH4 5,0 360 Auslegung nach HHP1 HHP1 7, HHP2 10, HHP3 12, HHP4 nicht zulässig nicht zulässig Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 32

33 Sprinkleranlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 33

34 Sprinkleranlagen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 34

35 Sprinkleranlagen Firma Minimax Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 35

36 Sprinkleranlagen Aufbau einer Sprinkleranlage: Bei Erreichen der Auslösetemperatur der Sprinklerflüssigkeit zerplatzt das Sprinklergläschen, das Verschlusselement wird durch den Wasserdruck herausgedrückt und das Wasser strömt durch den Sprühteller verteilt, auf den Brandherd. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 36

37 Löschanlagen in Hochhäusern Löschanlagen stellen im Hochhaus eine wichtige Komponente des anlagentechnischen Brandschutzes dar. In Sonderbauvorschriften werden Erleichterungen an tragende Bauteile, Fassaden und raumabschließende Bauteile bei einem gezielten Einsatz von Löschanlagen gestattet (siehe Muster Hochhausrichtlinie MHHR: ). Systemanforderungen und Schutzziele für Feuerlöschanlagen Auslösung automatisch Fassadenschutz zwei Steigleitungen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 37

38 Löschanlagen in Hochhäusern Quelle: MHHR Erläuterung: Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 38

39 Löschanlagen in Hochhäusern Quelle: MHHR Erläuterung: Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 39

40 Löschanlagen in Hochhäusern Technische Regeln für Feuerlöschanlagen: DIN 12845: VDS CEA 4001: NFPA 13 regelmäßig aktualisiert FM Global Überarbeitung der Technischen Regeln seit MHHR: Statischer Verweis der Erläuterungen zur MHHR beachten, in der Praxis gelten die aktuellen allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.r.d.t.) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 40

41 Löschanlagen in Hochhäusern Außenwände: Lösung: selbsttätige Feuerlöschanlagen verhindern Brandüberschlag Vorteile: Moderne und flexible Fassadengestaltung Reduzierung der Bauteilanforderungen im Geschoss Dipl. Ing. Ingolf Kotthoff / Dipl. Ing. (FH) Gerd Gröger Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 41

42 Löschanlagen in Hochhäusern Außenwände: Lösung: selbsttätige Feuerlöschanlagen verhindern Brandüberschlag Vorteile: Moderne und flexible Fassadengestaltung Reduzierung der Bauteilanforderungen im Geschoss Dipl. Ing. Ingolf Kotthoff / Dipl. Ing. (FH) Gerd Gröger Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 42

43 Beeinflussung von RWA und Löschanlagen Für das Zusammenwirken von Wasserlöschanlagen und Rauch und Wärmeabzugsanlagen (RWA) hat der VdS ein Merkblatt zum Brandschutz unter der Nummer VdS 2815: herausgegeben. Diese Hinweise werden auch in anderen technischen Normen und Veröffentlichungen zitiert. Die Ergebnisse basieren auf Versuchsergebnissen, die das Zusammenspiel von Wasserlöschanlagen und RWA untersucht haben. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 43

44 Beeinflussung von RWA und Löschanlagen Kombinationsmöglichkeiten RWA - Wasserlöschanlagen nach VdS 2815: Sprinkler ESFR Sprühwasser Feinsprüh MRA Detektion über BMA Kombination möglich 2 Kombination nicht zulässig Kombination möglich 2,3 Wirksamkeitsnachweis durch Brandversuche sicherzustellen MRA Manuelle Auslösung Kombination möglich 2 Kombination möglich 2, Auslösung nur durch die Feuerwehr 4 Kombination möglich 2 Kombination möglich 2, Auslösung nur durch die Feuerwehr 4 NRA Detektion über Rauchmelder Kombination möglich 1,2 Kombination nicht zulässig Kombination möglich 2,3 Wirksamkeitsnachweis durch Brandversuche sicherzustellen NRA Auslösung über Thermoelemente Kombination möglich 2 Kombination nicht zulässig Kombination möglich 2 Wirksamkeitsnachweis durch Brandversuche sicherzustellen NRA Manuelle Auslösung Kombination möglich Kombination möglich 2, Auslösung nur durch die Feuerwehr 4 Kombination möglich 2 Kombination möglich 2, Auslösung nur durch die Feuerwehr 4 1 Berücksichtigung der Anordnung z.b. durch Verringerung des Deckenabstandes der Sprinkler auf max. 15 cm 2 Beachtung der Querlüftung 3 Entrauchungs- und Löschbereich müssen identisch sein, Auslösung der MRA über die SP-Alarmventilstation, detaillierte Einzelfallbetrachtung notwendig, wenn die Gesamtwirkfläche der Löschanlage sich aus mehreren Gruppenwirkflächen zusammensetzt oder unterschiedliche Löschanlagen im gleichen Bereich vorhanden sind z.b. Sprinkler und Sprühflut-Löschanlage 4 z.b. durch Schlüsselschalter Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 44

45 Beeinflussung von RWA und Löschanlagen Rauchabzugsanlagen und Sprinkleranlagen Der gleichzeitige Einsatz von Rauchabzugsanlagen und Sprinkleranlagen ist ein Thema, dass schon lange immer wieder kontrovers diskutiert wird. Hinweis: Es geht nicht um die sogenannte Kaltentrauchung mit Lüftungsanlagen (siehe Thema Ausführungsdetails von Lüftungsanlagen). Es werden in der Diskussion sowohl Punkte aufgeführt, die auf ein angeblich wenig effizientes Funktionieren des Rauchschutzes bei Sprinklereinsatz hinweisen als auch Punkte, die den wirkungsvollen Sprinklerschutz bei Funktion der Rauchabführung in Frage stellen wollen. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 45

46 Beeinflussung von RWA und Löschanlagen Rauchabzugsanlagen und Sprinkleranlagen Diskussionspunkte sind unter anderem: Abkühlen der Rauchgase durch das Wasser der Sprinkleranlage und damit ein Herabsetzen der Thermik Verzögerung der thermischen Einzelauslösung der Rauchabzugsanlagen durch Wasserbeaufschlagung des Auslöseelementes Behinderung des Bestrebens der Sprinkleranlage, den Brand durch Sauerstoffverdrängung zu ersticken Verzögerung der Sprinklerauslösung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 46

47 Beeinflussung von RWA und Löschanlagen Rauchabzugsanlagen und Sprinkleranlagen Innerhalb der letzten zehn Jahre sind theoretische und experimentelle Arbeiten geleistet worden, die darauf hindeuten, dass bei korrekter Dimensionierung beider Anlagen keine Einwände gegen einen gleichzeitigen Einsatz bestehen. Eine solche kombinative Verwendung kann auch Vorteile bringen. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 47

48 Beeinflussung von RWA und Löschanlagen Ohne Entrauchung drückt der Sprinkler die Rauchgase in die Rettungswegebene Gesprinklerte Rettungswege immer mit Rauchableitung planen FVLR-GENT TLT-Lufttechnik Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 48

49 Besonderheiten an Gaslöschanlagen Gaslöschanlagen werden selten flächendeckend in Sonderbauten eingesetzt, Schutz von Teilbereichen an Maschinen, in Serverräumen oder besonders gefährdeten Bereichen ist am häufigsten. Gaslöschanlagen in bauordnungsrechtlich geforderten Bereichen mit Feuerlöschanlagen sind bauordnungsrechtlich prüfpflichtig. Klare Definition von Schnittstellen, Prüfungen zu anderen sicherheitstechnischen Anlagen (Sprinkler, BMA und Sicherheitsstrom) Dimensionierung der Löschgasmengen Definition der Druckfestigkeit der Löschbereiche (Bauteilschäden vermeiden) Druckentlastungsflächen berechnen Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 49

50 Besonderheiten an Gaslöschanlagen Prüfung der Gasdichtigkeit mit so genanntem Fan Door Test Abdrückbescheinigungen Bescheinigungen nach Druckbehälterprüfung durch ZÜS Sicherheitskennzeichnungen Sicherheitseinrichtungen und Alarmierungen Nachweis von Funktionsprüfungen mit Vorwarnzeiten und Blockiereinrichtungen Prüfung der Löschmittelverschleppung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 50

51 Besonderheiten an Gaslöschanlagen Brandmeldetableau mit Feuerwehrbedienfeld und Argon Entsorgung über Feuerwehrschließzylinder an einer Gaslöschanlage, die in den betroffenen Löschbereichen als Ersatz für eine Sprinkleranlage erforderlich war und dadurch bauordnungsrechtlich prüfpflichtig ist Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 51

52 Besonderheiten an Gaslöschanlagen Löschmittelvorrat einer Mehrbereichs INERGEN Gaslöschanlage Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 52

53 Besonderheiten an Gaslöschanlagen Steuerflaschen mit INERGEN und CO2 einschließlich Sicherheitseinrichtungen und Ansteuerung an einer Mehrbereichs Gaslöschanlage Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 53

54 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Was ist Kaltentrauchung? Der Begriff Kaltentrauchung ist technisch nicht definiert. Im Brandfall erfolgt die Rauchabführung aus Räumen mittels der maschinellen Abluftanlage einer allgemeinen Lüftungsanlagen (im Zeitraum des Schwelbrandes und nach Auslösung von Sprinkleranlagen). Die Zuluftanlage wird in diesem Falle abgeschaltet. Charakteristisch: Rauchgastemperatur wird durch gezielte Maßnahmen vermindert. Die Rauchgastemperaturminderung kann durch: Die Beimischung von kalter Luft zum Brandgas und/oder Durch Abkühlung der Rauchgase im Zusammenspiel mit Sprinkleranlagen erfolgen. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 54

55 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Wo ist die Kaltentrauchung möglich und bauordnungsrechtlich zulässig? Im Industriebau In Verkaufsstätten mit Sprinklerschutz In Versammlungsstätten mit Sprinklerschutz (in geschlossenen Großgaragen) Generell: Die so genannte Kaltentrauchung mit allgemeinen oder punktuell ertüchtigten Lüftungsanlagen ist überall dort möglich, wo durch saugseitige Beimischung von kalter Luft zu Brandgasen oder eine Abkühlung von Rauchgasen durch Löschmittel, z.b. Wasser, infolge einer Sprinklerung, eine Abkühlung der Rauchgase erreicht wird, die ausreichend ist, den Weiterbetrieb dieser Anlagen zu ermöglichen. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 55

56 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Rauch und Temperaturentwicklung bei einem Brand ohne Rauch und Wärmeabzug Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 56

57 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Temperaturentwicklung bei einem Brand nach Einheitstemperaturkurve (ETK) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 57

58 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Grundforderung für die Kaltentrauchung Die Anforderung des Absatzes 1 ist auch erfüllt bei Räumen nach Absatz 2 Nrn. 1 bis 3 in Verkaufsstätten mit Sprinkleranlagen, wenn in diesen Räumen vorhandene Lüftungsanlagen automatisch bei Auslösen der Brandmeldeanlage oder, soweit 20 Abs. 2 Nr. 2 Halbsatz 2 Anwendung findet, der Sprinkleranlage so betrieben werden, dass sie nur entlüften und die ermittelten Luftvolumenströme nach Absatz 3 Satz 1 und Satz 2 Nr. 1 einschließlich Zuluft erreicht werden, soweit es die Zweckbestimmung der Absperrvorrichtungen gegen Brandübertragung zulässt; in Leitungen zum Zweck der Entlüftung dürfen Absperrvorrichtungen nur thermische Auslöser haben. ( 16 (5) MVKVO: ) Ähnliche Forderungen und Erläuterungen sind in Mustervorschriften und landesspezifischen Vorschriften auch nach der Musterbauordnung MBO dargestellt. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 58

59 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Eignung von allgemeinen Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung ist gekennzeichnet durch: Die Leistungsfähigkeit der allgemeinen Lüftungsanlage als Maß für die Wirksamkeit bezüglich des Rauch und Wärmeabtransports aus dem Brandraum Die Dauer des Betriebes der allgemeinen Lüftungsanlage als Maß für die Betriebssicherheit und Wirksamkeit Das Gefahrenpotential, das von den allgemeinen Lüftungsanlagen auf angrenzende Bereiche und Geräte ausgeht. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 59

60 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Leistungsfähigkeit der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung Auslegungskriterien für den Außenluftvolumenstrom von allgemeinen Lüftungsanlagen: Allgemeine Lüftungsanlagen werden für Räume eingesetzt, die auf natürlichem Wege nicht oder nicht ausreichend be und entlüftet werden können. Der Luftvolumenstrom ist auf menschliche Bedürfnisse ausgelegt. in Warenhäusern: 6 m³/(h x m²) in Versammlungsstätten: 20 m³/person oder in Industriebauten: mind. 2 facher LW bzw. 6 m³/(h x m²) in Garagen geringer zu und Abgangsverkehr: 6 m³/(h x m²) nicht nur geringer Zu und Abgangsverkehr: 12 m³/(h x m²) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 60

61 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Leistungsfähigkeit von Lüftungsanlagen in Verkaufsstätten zur Kaltentrauchung Quelle: VDI 2082: Raumlufttechnik - Verkaufsstätten Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 61

62 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Leistungsfähigkeit der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung Im Brandfall zu erwartende Rauchgasmengen: hängt ab von: der Brandausbreitungsgeschwindigkeit, der Brandfläche, der Art der im Brandraum vorhandenen brennbaren Stoffen und deren Menge, der Abbrandgeschwindigkeit und der Zeit bis zum Auslösen der Sprinkleranlage. Eine exakte Vorhersage bedarf umfangreicher Berechnungen. Auch dann bleiben Restrisiken. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 62

63 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Leistungsfähigkeit der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung Im Brandfall zu erwartende Rauchgasmengen: Für lineare Brandausbreitungsgeschwindigkeit = 1 (Wohn und Geschäftshäuser) und Abbrandgeschwindigkeit = 0,7 (Möbel in Räumen) Innerhalb von 8 min entstehen ca m³ Rauchgase. Um diese zu 80 % abzuführen, müssten m³/h Volumenstrom gefördert werden!!! Dipl.-Ing. Karl-Heinz Quenzel Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 63

64 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Leistungsfähigkeit der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung Sachstand: Allgemeine Lüftungsanlagen fördern wesentlich weniger Abluftvolumenstrom als Rauch bei der Brandentstehung entsteht. Konsequenz: Im Brandfall bildet sich unter der Decke im Bereich der Deckenlufteinlässe eine verrauchte Schicht, die hinsichtlich Dicke ständig und hinsichtlich Temperatur zumindest bis zum Auslösen der Sprinkler schnell ansteigt. Mit einer vollständigen Verrauchung des Brandraumes ist zu rechnen! Es ist mit Ansprechen von mehr als nur dem Sprinkler im unmittelbaren Brandbereich zu rechnen. Infolge der Sprinklerung entsteht Dampf, der zusätzlich zum Rauch die Durchsichtigkeit im Brandraum behindert und zu transportierendes Gas Volumen erzeugt. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 64

65 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Dauer des Betriebes der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung Die Betriebsdauer der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung wird maßgeblich von der Temperaturbeständigkeit der Bauteile bestimmt. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 65

66 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Bauteile von Abluftanlagen Bauteil Temperaturabhängigkeit Folge bei Übertemperatur Hoch, - Leitungsbruch und/oder Kräfte auf - da Dehnung infolge der verbundene Bauteile Temperaturerhöhung stattfindet, - Abriss der Befestigung mit - da die Leitungsbefestigung einer leitungbruch Temperaturbelastung ausgesetzt ist Abluftleitung im Brandraum Brandschutzklappe (BSK) in der Trennwand) Abluftleitung außerhalb des Brandraumes Abluftklappe im Kastengerät ggf. Abluftfilter ggf. Wärmerückgewinnung Ventilator Hoch, - da Schmelzlot das Schließen der BSK auslöst Mittel, - da Dehnung infolge der Temperaturerhöhung stattfindet Gering Mittel, sofern der Filter nicht brennbar ist Keine Mittel, - da Antriebsmotor im Entrauchungsluftstrom liegt und - da ggf. Keilriemen vorhanden sind Kastengehäuse Keine Keine Fortluftleitung Mittel bis Gering - ggf. Leitungsdehnung - Der zur "Kaltentrauchung" verwendete Rauchgasvolumenstrom wird unterbrochen - Leitungsbruch und/oder Kräfte auf verbundene Bauteile - ggf. Funktionsunterbrechung infolge Dehnung Direkt keine ABER: Verschmutzung infolge Ruß reduziert den Volumenstrom! Keine - Funktionsunterbrechung aufgrund von Übertemperatur - Unzulässige Dehnung und Reißen des Keilriemens - Leitungsbruch bzw. unzulässige Krafteinleitung in verbundene Bauteile Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 66

67 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Dauer des Betriebes der allgemeinen Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung Die Brandschutzklappen, die Ausführung der Abluftleitungen und der Ventilatorantrieb einschließlich der zugehörigen elektrischen Leitungsanlagen bestimmen die Betriebsdauer der allgemeinen Lüftungsanlage im Entrauchungsbetrieb Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 67

68 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Gefahrenpotential, das von der allgemeinen Lüftungsanlage bei der Kaltentrauchung auf angrenzende Bereiche und Geräte ausgeht Infolge von Undichtigkeiten im fortluftseitigen Leitungsnetz kann Rauch in andere Bereiche übertragen werden Zur Entrauchung offene oder durch für Feuerwehr wieder geöffnete Brandabschlüsse sind Gefahrenquelle für die Brandübertragung Bei frühzeitigem Versagen der allgemeinen Lüftungsanlage infolge eines ungünstigen Zusammentreffens von Umständen oder bei außer Betrieb befindlicher Lüftungsanlage findet keine Rauchabführung statt. Daraus folgt: die Rettung von Menschen und Tieren und insbesondere die Brandbekämpfung wird behindert. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 68

69 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Anforderungen an allgemeine Lüftungsanlagen, die zur Kaltentrauchung genutzt werden sollen Die Abluftanlage einer allgemeine Lüftungsanlage ist seitens des Volumenstromes und an den temperaturempfindlichen Bauteilen besonders zu ertüchtigen. Dies ist möglich durch: Erhöhung der Förderleistung: Ventilatoren, die zur Entrauchung einen höheren Volumenstrom fördern können. Besser: separate Ventilatoren höherer Luftleistung für die Entrauchung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 69

70 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Anforderungen an allgemeine Lüftungsanlagen, die zur Kaltentrauchung genutzt werden sollen Verbesserung der Temperaturbeständigkeit: Keine Brandschutzklappen! Dafür ausreichend lange (mind. 10 m), feuerbeständige Leitungsabschnitte bei Querungen von Trenn oder Brandwänden oder Entrauchungsklappen, Ventilatoren mit höherer Temperaturbeständigkeit (z.b. Kategorie I bis 300 C), Keine Ventilatorantriebe mit Keilriemen, nur direkt getriebene Ventilatoren einsetzen, Zwangsweise Zuschaltung des Entrauchungsbetriebes bei Rauchdetektion, in besonderen Fällen in Verbindung mit der Sprinkleranlage (z.b. über die Alarmventilstation) organisieren und Handschaltung durch Feuerwehr vorsehen, keine brennbaren Materialien in der allgemeinen Lüftungsanlage verwenden, Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 70

71 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Anforderungen an allgemeine Lüftungsanlagen, die zur Kaltentrauchung genutzt werden sollen Verbesserung der Temperaturbeständigkeit (Fortsetzung) Luftleitungsbefestigungen mit Metalldübeln, beidseitigen Gewindestangen und Aufsteckschiene, Dehnungsmöglichkeiten für Lüftungsleitungen im Brandraum schaffen Lüftungsleitungen mit höherer Dichtheit und Druckfestigkeit verwenden. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 71

72 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Anforderungen an allgemeine Lüftungsanlagen, die zur Kaltentrauchung genutzt werden sollen Erhöhung der Funktionssicherheit und des Funktionserhalt: Die Stromversorgung der allgemeinen Lüftungsanlage ist direkt von der Gebäudeeinspeisung abzunehmen. Weitere Verbraucher sind nicht an diesen Abgang anzuschließen. Sofern eine Ersatzstromversorgung vorhanden ist, sollte die allgemeine Lüftungsanlage zur Kaltentrauchung mit angeschlossen werden. Elektrische Leitungsanlagen für die allgemeine Lüftungsanlage sollte von der NSHV zum Ventilator so verlegt werden, dass sie nicht durch den Brandraum führen (Funktionserhalt). Schaltschränke für allgemeine Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung sollten nicht im oder in der Nähe von zu entrauchenden Brandräumen aufgestellt werden. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 72

73 Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung Problem: Kaltentrauchung Forderung 12 BbgBO Forderung des Gesetzgebers 12 (1) BbgBO: Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass... eine Entrauchung von Räumen... möglich sind. Kaltentrauchung wird in Verkaufsstätten angewendet. Forderung der BbgVBauV: (2): In den Verkaufsräumen und Ladenstraßen von Verkaufsstätten mit Sprinkleranlagen genügen abweichend von Absatz 1 Lüftungsanlagen, die so betrieben werden, dass sie im Brandfall nur entlüften und... Mit Lüftungsanlagen zur Kaltentrauchung wird keine wirksame Entrauchung erreicht! Hier besteht ein Widerspruch, der bei der Erstellung des Brandschutzkonzeptes in Verbindung mit dem Lüftungskonzept, Entrauchungskonzept und Löschanlagenkonzept zu beachten ist. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 73

74 Energieversorgung Abhängig von den gewählten Anforderungen bei Sprinkleranlagen zum Beispiel die Schutzklassen (SK 1 SK 3) ist die Energieversorgung zu dimensionieren: zum Beispiel bei SK2 Sprinkler Anlagen muss elektrische Versorgung jederzeit sichergestellt sein bei zwei geforderten Pumpenanlagen müssen diese durch voneinander unabhängige Energiequellen angetrieben werden gesicherte Energieversorgung nach VdS bedeutet den Einsatz von zwei Schaltschränken sicherzustellen Sicherheitsstromversorgung nach Bauordnungsrecht bedeutet immer eine Niederspannungshauptverteilung für die Sicherheitsstromversorgung (NSHV SV) und eine Niederspannungshauptverteilung für die Allgemeinstromversorgung (NSHV AV) Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 74

75 Energieversorgung Hinweis: Diese beiden Schaltungen sind kein Ersatz für eine Sicherheitsstromversorgung nach Bauordnungsrecht. Sprinklerpumpenschaltung A1 Schaltung Haupteinspeisung mit NH Sicherungen ( Panzersicherung / Messersicherungen) KWh 3~ Zähler (EVU) Schmelzsicherung Schmelzsicherung (träge) Zähler (EVU) KWh 3~ Schmelzsicherung (träge) E 90 nach DIN 4102 Schmelzsicherung E 90 nach DIN 4102 Fehlerstrom Schutzschalter 3~ SEA Zentrale sicherheitstechnische Anlage Fehlerstrom Schutzschalter 3~ SEA Zentrale sicherheitstechnische Anlage andere Verbraucher andere Verbraucher Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 75

76 Sonderlöschanlagen Sonderlöschanlagen (zum Beispiel mit dem Löschmittel Schaum, Pulver, Gas, Wassernebel und so weiter) sowie Inertisierungsanlagen oder Explosionsunterdrückungsanlagen kommen in der Praxis insbesondere im Bauordnungsrecht sehr selten vor (häufig Industrieanwendungen, ohne bauordnungsrechtliche Prüfpflicht). Diese Anlagen nehmen bei der Ausbildung der Feuerwehr (zum Beispiel im B3 Lehrgang) einen relativ breiten Raum ein, daher wird an dieser Stelle nicht im Detail darauf eingegangen. Fazit: Wichtiges Kriterium ist die zugeordnete technische Vorschrift, die Herstellerdokumente und die Sicherheitskriterien im Einzelfall bei der Dimensionierung und Anwendung heranzuziehen und zu beachten. Gegebenenfalls sind umfangreiche Anforderungen an die Löschwasserrückhaltung erforderlich (je nach Brandgut und Löschmittel Schaum). Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 76

77 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 77

78 5. Wartung und Instandhaltung Aufgaben von Wartung und Instandhaltung Beispiele wichtiger Instandhaltungsaufgaben Regelmäßige Kontrollen und Instandhaltungsarbeiten erforderlich (zum Beispiel gemäß VdS CEA 4001: Punkt 18.1) Betreiber ist für regelmäßige Kontrollen verantwortlich Unternehmensleitung benennt verantwortlichen Betriebsangehörigen ( Sprinklerwart und Stellvertreter) Betriebsbuch (zum Beispiel gemäß VdS 2212) Aktualisierung der Dokumentation bei Veränderungen Fristen zum Austausch von Altsprinklern beachten Fristen für Rohr Innenprüfungen und die Prüfungen von Druckbehältern beachten Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 78

79 5. Wartung und Instandhaltung Bestandteile der Instandhaltung Dipl.-Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka, MEng. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 79

80 Gliederung des Vortrags 1. Grundlagen und Einführung 2. Definition wichtiger Begriffe 3. Rechtliche Forderungen 4. Aufbau und Funktionsweise 5. Wartung und Instandhaltung 6. Zusammenfassung Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 80

81 6. Zusammenfassung Es gibt viele Arten von Feuerlöschanlagen. Die Auswahl erfolgt im Rahmen von Brandschutznachweis bzw. konzept, gegebenenfalls in Verbindung mit dem ergänzenden Löschanlagenkonzept. Die Auswahl und Einhaltung der Schutzziele ist elementare Grundlage der Auswahl von Feuerlöschanlagen. Das Löschmittel Wasser ist sowohl bei selbsttätigen als auch nichtselbsttätigen Feuerlöschanlagen am häufigsten anzutreffen. Feuerlöschanlagen werden in der Regel in der Brandentstehungsphase angewendet, um den Brand zu löschen oder einen begrenzten Bereich einzudämmen. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 81

82 6. Zusammenfassung Für Feuerlöschanlagen sind verschiedene Prüfungsarten innerhalb gesetzlicher Vorgaben (Regelungskreise) möglich. Neben den wiederkehrenden Prüfungen der Feuerlöschanlagen ist die Instandhaltung wesentliches Kriterium der Aufrechterhaltung der Wirksamkeit und Betriebssicherheit. Das Zusammenspiel der Rauchableitung mit Feuerlöschanlagen muss sowohl im Entrauchungskonzept als auch im Löschanlagenkonzept betrachtet werden. Die so genannte Kaltentrauchung muss in enger Verbindung zum Löschanlagenkonzept betrachtet werden. Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 82

83 Schlussbemerkungen Viel Erfolg bei der weiteren Ausbildung! Dipl. Ing. (FH) Frank Lucka MEng Folie 83