Schnelle Warnung – damit die Halle nicht zur Falle wird

Von unserem Redaktionsmitglied Haider Willrett – haider.willrett@konradin.de

Moderne Rauch- und Brandmeldeanlagen sorgen nicht nur in den neuen Terminals des Düsseldorfer Flughafens oder großen Mehrzweckhallen wie der Kölnarena für Sicherheit. Wichtig ist eine ausgeklügelte und sensible Sensorik überall dort, wo sich Brandgase zum Beispiel über Lüftungs- oder Klimakanäle schnell und unbemerkt verbreiten können. Die Gründe liegen auf der Hand: Nicht hohe Temperaturen bedrohen bei vielen Bränden Gesundheit und Leben, sondern giftige Gase. Nach Angaben des Fachverbands Lichtkuppel, Lichtband und RWA e.V. (FVLR), Köln, ersticken rund 80 % aller Brandopfer, ehe die Flammen gefährlich werden. Ohne Rauchableitung durch Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) hätten die Nutzer eines Gebäudes nur etwa drei Minuten Zeit, um sich in Sicherheit zu bringen.

Doch Rauch bedroht nicht nur Menschen. Aggressive Bestandteile und Schadstoffe legen Produktionsanlagen lahm oder zerstören elektronische Bauteile von EDV-Anlagen und verursachen dadurch in kurzer Zeit große Sach- und Folgeschäden. Gerade Industriebauten sollten deshalb bestmöglich geschützt sein. Zumal in ihnen oft Güter lagern oder produziert werden, die hohe Brand-lasten aufweisen und schon geringe Massen brennbarer Materialien viel Rauch und große Mengen von Brandgasen freisetzen. So verursacht laut dem Facility-Management-Unternehmen Johnson Controls GmbH & Co. KG, Essen, schon 1 kg Papier, das verbrennt, rund 1000 m3 Rauchgas.

Um den Schaden und die daraus resultierende Betriebsunterbrechung zu begrenzen, müssen technische Einrichtungen wie Brandschutzklappen verhindern, dass sich der Rauch ungehindert ausbreitet. „Neun von zehn Brände durchlaufen eine relativ lange Schwelbrandphase mit geringer Temperatur- aber großer Rauchentwicklung“, bestätigt auch Heinrich Dammers. Der Leiter der Abteilung Brandschutztechnik bei der Gebrüder Trox GmbH in Neukirchen-Vluyn deutet damit aber gleichzeitig eine Lösung an: Sensible Messtechnik muss bereits geringe Rauchmengen erkennen und entsprechende Reaktionen auslösen. Optische Sensoren, wie sie etwa in den neuen Terminals in Düsseldorf verbaut sind, leisten das. Sie arbeiten auf der Basis von Streulichtmeldern. Das Funktionsprinzip ist einfach: Reine, partikelfreie Luft reflektiert den Lichtstrahl der Infrarot-Lichtquelle nicht; sobald jedoch Rauch die Messstelle passiert, werfen dessen Inhaltsstoffe einen Teil des Lichts über ein Linsensystem auf eine Infrarot-Messzelle zurück. Abhängig davon, wie empfindlich der Sensor eingestellt ist, löst das Streulicht Alarm aus.

Ein integrierter Volumenstrommesser beugt der Gefahr vor, dass Schmutz den Rauchmelder verstopft und die Messzelle selbst bei Brandunfällen keine Reflexe erkennt. Strömt am Sensorkopf keine Luft vorbei, leuchtet im Kontrollraum der Hinweis auf, dass am Melder etwas nicht in Ordnung ist. Die Instandhaltung kann das Problem, besei-tigen und die Sicherheit wieder gewährleistet.

Optische Sensoren reagieren unabhängig von der Temperatur und erkennen Schwelbrände und offene Brände mit Rauchentwicklung frühzeitig. Anders als viele thermische Meldesysteme, die erst oberhalb von 72 °C Alarm auslösen, reagieren sie rechtzeitig und verhindern so, dass Brandgase in andere Bereiche des Gebäudes gelangen.

Leider eignen sie sich nicht für alle Anwendungen. Entsteht zum Beispiel im normalen Produktionsbetrieb in einer Halle Rauch, Staub oder Dampf, können sie einen Fehlalarm auslösen. Bei Bränden von Flüssigkeiten, wie etwa Benzin, ent-stehen schnell hohe Temperaturen, dafür aber wenig Rauch. Auch hier sind optische Melder nicht geeignet. Thermische Sensoren oder Ultraviolett-Flammenmelder sind dann die bessere Wahl. Letztere eignen sich besonders dann, wenn ein Brand sofort zum offenen Feuer entflammt.

Eine weitere Alternative bietet die Esser Effeff Alarm GmbH aus Neuss an: Der Kombinationsmelder O2T ist sowohl mit optischen als auch einem thermischen Sensor ausge-stattet. Er arbeitet mit zwei Streulichtwinkeln. „Am Verhältnis von rückwärts zu vorwärts gesteutem Licht, das bei dunklem Rauch anders ist als bei hellem, erkennt der Sensor die Unterschiedlichen Rauchsorten“, erläutert Michael Buschmann das Funktionsprinzip. Dann ergänzt der Marketingleiter, der bei Esser den Standort Neuss betreut: „Dadurch kommt es deutlich seltener zu Falschalarmen.“ Der O2T-Melder eigne sich besonders dort, wo mit intensiven Täuschungsgrößen zu rechnen ist, etwa mit Dämpfen in Großküchen oder Stäuben in Produktionshallen. Aber auch in Lagern, in denen die Warenart und dadurch der zu erwartende Brandverlauf häufig wechselt, ist er in seinem Element.

Über die direkte Gefährdung von Leben, Sachwerten und der Umwelt hinaus, behindert Rauch auch die Löscharbeiten. Versuche in einem Aachener Hochregallager zeigten, dass sich bei einem Brand dicke Rauchschichten unter der Decke bilden. Als die VDI-Richtlinie 3564 „Empfehlungen für den Brandschutz in Hochregallagern“ überarbeitet werden sollte, untersuchten Mitglieder des Normenausschusses DIN 18232, wie sich eine verkleinerte Öffnung der Rauchabzüge auswirkt. Ergebnis: Stehen lediglich 0,5 % der Grundfläche eines Brandabschnitts für den Rauchabzug zur Verfügung, dauert es mindestens 55 h, bis sich das Rauch-Wasserdampf-Gemisch im Hochregal weitgehend verflüchtigt hat. Erst dann reichten die Sichtverhältnisse für die Feuerwehr aus, um die Situation zu beurteilen.

Jedes Gebäude weist hinsichtlich Architektur, Konstruktion und Nutzung individuelle Besonderheiten auf. Deshalb ist es wichtig, die Schutzeinrichtungen gezielt auf das jeweilige Objekt abzustimmen. Meldersysteme für die Raumüberwachung haben sich zwar vielfach bewährt, sie reichen jedoch nicht immer aus. Umgebungsbedingungen, schlechte Zugänglichkeit oder die Gefahr von Vandalismus können zusätzliche Einrichtungen erfordern. Beispiele dafür sind Rauchansaugsysteme, die Zwischendecken, Hohlböden oder auch Hochregallager überwachen oder Rauchauslöseeinrichtungen, die zusätzlich in den Leitungssystemen etwa der Belüftungs- oder Klimaanlage installiert sind.

Um die Vielzahl der Signale und Informationen, die Sensoren, Steuer- und Regeleinrichtungen in modernen, hochtechnisierten Gebäuden liefern, übersichtlich aufbereiten und verständlich darstellen zu können, leisten Kommunikationssysteme einen wichtigen Beitrag. Sendet beispielsweise ein Rauchmelder ein Alarmsignal, wird es von der Brandmeldezentrale erfasst und umgehend an die Gebäudeautomation übertragen, die zeitgleich mehrere Aktionen auslöst. Im Brandbereich werden die Brandschutzklappen der Zu- und Abluft geschlossen, die Entrauchungs- und Nachströmklappe geöffnet und der dem Bereich zugeordnete Brandgasventilator gestartet. Damit kein Rauch in benachbarte Gebäudeteile übertritt, nimmt die Technik auch Einfluss auf die Lüftungsanlage. Zusätzlich lassen sich weitere Sicherheitseinrichtungen wie Aufzugsteuerung oder Notbeleuchtung aktivieren.

Dass die unterschiedlichen Elemente der verschiedenen Hersteller miteinander kommunizieren können, dafür sorgen offene Bus-Systeme wie ASI (Actuator Sensor Interface) oder LON (Local Operating Network). Wie die einzelnen Komponenten der Gebäudeautomation im Störfall reagieren und zusammenspielen sollen, muss im Brandschutzkonzept festgelegt werden.

Zu berücksichtigen sind dabei die Auflagen der Feuerwehr, aber auch die Architektur oder die Nutzung des Gebäudes. Zum umfassenden Schutzkonzept gehören neben technischen Maßnahmen wie Brandmeldesystemen, Lösch- oder Entrauchungsanlagen auch bauliche Maßnahmen wie Abschottungen oder Brandwände sowie organisatorische Vorkehrungen, etwa Verhaltensvorschriften und Evakuierungspläne.