Brandschutz in Tiefgaragen wird aufwändiger

Tiefgaragen wie die Anlage „Römer“ in Frankfurt brandschutztechnisch zu ertüchtigen, wenn die bestehenden Brandschutzkonzepte beispielsweise aufgrund von Sanierungen nicht mehr tragen, wird aufwändig, wenn die M-GarStVO so in Kraft treten sollte.
Bild: Systemair

Dies trifft insbesondere auf Tiefgaragen im Bestand zu. Dort können aktuell beispielsweise mit verifizierbaren Lüftungs- und Entrauchungskonzepten virtuelle Brandabschnitte ausgebildet werden, die in der Praxis auch bestimmungsgemäß funktionieren. Träte die MGarStVO in ihrer jetzigen Ausführung in Kraft, wären stattdessen aber bauliche Abschottungen – hier: Brandschutzschiebetore – notwendig. Deren Realisierung ist in vielen Objekten jedoch kaum möglich, wie nachfolgend am konkreten Beispiel deutlich wird. In jedem Fall aber entstehen höhere Investitionskosten.

Lang, lang ist es her ...

Die Ursprünge der Muster-Garagenverordnung (M-GarVO) gehen auf Anfang der 1990er Jahre zurück; die Erstfassung datiert aus Mai 1993. Bis zur jetzigen Vorlage sind also drei Jahrzehnte vergangen, in denen sich die Welt der Mobilität wie des urbanen Lebens mit einer unglaublichen Dynamik weiterentwickelt hat. Die Zahl der zugelassenen Fahrzeuge hat sich zum Beispiel in etwa verdoppelt, die öffentlichen Verkehrsräume sind insbesondere in den Ballungsräumen extrem knapp geworden, und jeder Kubikmeter umbauter Raum ist richtig teuer. Die Folgen sind auf den überfüllten Straßen, noch mehr aber in Parkhäusern wie dem „Römer“ in Frankfurt, unmittelbar zu sehen: Die Autos sind nicht nur zahlreicher, sondern zugleich größer, schwerer, leistungsstärker, aber sicherlich auch effizienter geworden.

Die verschachtelte Bauweise vieler Tiefgaragen im Bestand (hier: die Tiefgarage „Römer“) macht die qualifizierte Umsetzung M-GarStVO in der derzeitigen Fassung nahezu unmöglich. Zumindest ist ein beträchtlicher Verlust an Stellplätzen zu erwarten.
Bild: Systemair

Die Emissionen in den Garagen sinken (beispielsweise durch verbesserte Verbrennung oder einen geringeren CO-/NO-Ausstoß), gleichzeitig sind die Brandlasten und deren Anforderungen ans Gebäude gestiegen. Das hat unmittelbare Folgen für die mechanische Entlüftungs-/Entrauchungs- Konzepte der Anlagen, aber zeitgleich auch erhöhte bauliche Anforderungen. Dem will die im September 2020 vorgelegte „Musterverordnung über den Bau und Betrieb von Garagen und Stellplätzen (M-GarStVO)“ besser Rechnung tragen, wobei hier der Fokus nicht auf der Energieeinsparung im täglichen Betrieb liegt, denn die wurde gänzlich vernachlässigt: Bei unseren europäischen Nachbarn findet man beispielsweise Wechselraten, die nach unserer Verordnung ca. 3 m³/h je m² Garagennutzfläche betragen. In unserem Lande hingegen gibt es Vorgaben, die zwischen 6 und 16 m³/h je m² Garagennutzfläche variieren.

Ein wesentlicher Ansatz der M-GarStVO ist die Verschärfung der Anforderungen durch Streichung der Erleichterungen der Gebäudeklassen 1 und 2. Künftig gilt Gebäudeklasse 5 als Maß der Dinge. Für die Errichter und Betreiber von Mittel- und Großgaragen (über 1.000 m² Fläche bzw. > 50 Stellplätze = 575 m²; Quelle: Bayern. Recht) ist damit ein grundlegender Systemwechsel weg von der Bildung von Rauchabschnitten hin zu Brandabschnitten mit feuerbeständigen Wänden bzw. Abschlüssen verbunden (s. Kasten).

Hintergrund dieser Änderung ist die Einschätzung der Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren (AGBF), wonach „immer häufiger mehrere Fahrzeuge nebeneinander in Garagen [brennen], so dass eine wirksame räumliche Begrenzung der Flächen den Schutzzielen (Brandausbreitung vorbeugen und wirksame Löscharbeiten ermöglichen) der Muster-Bauordnung entspricht.“ Entsprechende „qualifizierte Abschlüsse für Garagen (Tore und Türen mit Verwendbarkeitsnachweisen)“ stünden am Markt zur Verfügung. Virtuelle Brandabschnitte, im Vorfeld per CFD simuliert, sind heute ebenso wirtschaftliche wie objektgerechte Praxis zur Absicherung des Brandschutzes in Tiefgaragen. Hier ein Bild vom Rauchtest der Feuerwehr Frankfurt in der Tiefgarage „Römer“.
Bild: Systemair

Entrauchung per CFD simuliert

Welche Auswirkungen das auf die künftige Arbeit von Architekten und Fachplanern haben kann (und auf das Budget der Investoren), lässt sich exemplarisch sehr gut an einem Praxisbeispiel verdeutlichen. Hier: die rund 20.000 m² große, zweigeschossige Tiefgarage unter dem vor rund zehn Jahren komplett neu errichteten Quartier hinter dem „Römer“ in Frankfurt am Main. Bei diesem Objekt handelt es sich um einen aufgrund der vorhandenen Umgebungsbebauung, inklusive benachbarter U-Bahn-Schächte, stark verschachtelten Baukörper. Die Zu- und Ausfahrt der Tiefgarage wird durch eine geschwungene, ins 1. Untergeschoss führende Rampe/Spindel gebildet. Die Parkebenen selbst sind durch statisch tragende Wände in jeweils 6 bzw. 4 Rauchabschnitte unterschiedlicher Größe gegliedert.

Um den Brand- und Rauchschutz in den vier baulichen Zonen qualifiziert abzusichern, wurden bei der Konzeption des aktuellen Brandschutz- und Entrauchungskonzeptes auf Parkebene „-1“ sechs und auf Parkebene „-2“ vier virtuelle Rauchabschnitte und CO-Abschnitte gebildet. Kommt es in der Tiefgarage zu einem Fahrzeugbrand, wird je nach Brandort ein Entrauchungsszenario ausgelöst, das zeitlich in die Phasen „Eigenrettung“ und „Feuerwehrangriff“ unterteilt ist. Dem jeweiligen Szenario zugeordnet werden im ersten Schritt automatisch Ab- und Zulüfter sowie auf den zwei Ebenen insgesamt 67 unter der Decke montierte „Systemair“-Jetventilatoren (überwiegend vom Typ „AJ8“) geschaltet. Verwinkelt, aber mit optimaler Flächennutzung: das Untergeschoss der Tiefgarage Römer.
Bild: Systemair

Die Schublüfter korrigieren dabei in der Phase der Eigenrettung gemäß einem auf Basis mehrerer CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) berechneten Strömungsverhalten die Bereiche der natürlichen Luftströmung, die eine zu niedrige Luftgeschwindigkeit oder im Sinne der Rauchabschnittstrennung eine falsche Strömungsrichtung haben. In der zweiten Schaltphase – wenn sich unter der Decke Rauchgase gesammelt haben – werden diese für den Feuerwehrangriff über die Lüftungstechnik gezielt in den betroffenen Rauchabschnitten konzentriert und abgesaugt. Die angrenzenden Zonen sind als raucharm bzw. rauchfrei anzusehen und dienen den Einsatzkräften als gesicherter Ausrüst- und Angriffsweg. Abluftpunkte sind dabei (je nach Szenario) sowohl die Hauptzufahrt als auch durch alle Stockwerke der darüber liegenden Bebauung geführte Schächte.

Dadurch konnte auf die sonst üblicherweise durch Türen und Tore getrennten Rauchabschnitte verzichtet werden. Das erlaubte eine maximale Raum- ausnutzung zugunsten der (knappen) Parkflächen in der Frankfurter City. Die Wirksamkeit des Systems wurde durch einen kurz nach Eröffnung erfolgten PKW-Brand erfolgreich nachgewiesen. Die optischen Schäden in der Garage waren in wenigen Tagen behoben. Die aktuelle Zuordnung der virtuellen Brandschutzabschnitte gemäß dem Systemair-
Konzept verdeutlich die Komplexität der Herausforderung, alternativ stattdessen mit selbstschließenden Brandschutztoren zu arbeiten.
Bild: Systemair

Mehr Planung, höhere Kosten

Hätte das Brandschutzkonzept für dieselbe Tiefgaragenanlage auf Grundlage der neuen M-GarStVO entwickelt werden müssen, hätte dies insbesondere Architekten und Planer vor große Herausforderungen gestellt: Davon ausgehend, dass die tragenden Pfeiler und Wände aus statischen Gründen nicht beliebig positionierbar sind, wäre eine grundlegende andere Zonenbildung notwendig geworden – zu Lasten entsprechender Parkflächen aufgrund von mindestens drei zusätzlichen, selbstschließenden Brandschutzschiebetoren. Eine vierte Zone, in der jetzt ebenfalls Abstellflächen ausgewiesen wurden, hätte komplett aus der Nutzung genommen werden müssen, da hier baulich kein weiteres Brandschutzschiebetor zu realisieren ist.

Neben dem langfristig wirksamen wirtschaftlichen Verlust aufgrund der um schätzungsweise 25 % verringerten Parkfläche wären bei einer solchen Lösung zusätzliche Investitionskosten in Höhe von etwa 50.000 bis 60.000 Euro pro Parkebene allein für die Feuerschutzschiebetore entstanden. Hinzu kämen durch die dann zwangsläufig kleinteiligere Gliederung der Parkebenen Mehraufwendungen für

weitere Zu- und Abluftpunkte, um die dann ja trotzdem unverzichtbare lüftergestützte Rauchfreihaltung zu realisieren,

die Installation der entsprechenden Kanalnetze,

höhere Motorleistungen der Zu- und Abluftventilatoren wegen der höheren Druckverluste in den Kanalnetzen sowie ein

Tausch der bestehenden Notstromversorgung, die die benötigte Mehrleistung nicht liefern kann.

In der Nutzungsphase ist zudem mit höheren Betriebskosten zu rechnen, da durch den Luftwiderstand dieser Kanäle der Energieeinsatz für Lüftungstechnik ansteigen würde.

An diesem Feuerwehrentrauchungstableau sind die verschiedenen Entrauchungszonen farblich erkennbar. Der gelbe Bereich U1 Nord-C ist der Einfahrtstunnel. Die Ausfahrt ist U1 Ost.
Bild: Systemair

Paradoxerweise verhindert im Übrigen genau diese Lüftungstechnik zur Rauchfreihaltung bzw. -ableitung gleichzeitig den Einbau von prinzipiell bauaufsichtlich ebenfalls zugelassenen, feuerbeständigen Rauchschutz- und Feuerschutzabschlüssen: Durch den von den Lüftungsanlagen erzeugten Unterdruck würde eine Kraft von etwa 70 bis 100 N auf die durch Führungsschienen gehaltene Schürze einwirken. Damit ist ein zuverlässig sicheres Schließen aber nicht mehr gewährleistet. 

Zur Verdeutlichung: Es wird generell angestrebt, die Garage mit einem geringen Unterdruck zu betreiben. Der sorgt dafür, dass im Normalbetrieb keine Abgase sowie im Brandfall keine Rauchgase in benachbarte Gebäudeabschnitte gedrückt werden. Auslegungspunkt ist der Vollbrand, der die Erwärmung der Zuluft berücksichtigt. Bei der Brandentstehungsphase fehlt diese Erwärmung, somit beträgt das mechanische Zuluftvolumen in dieser Phase ca. 75 % der Abluftmenge. Das fehlende Zuluftvolumen wird durch den Unterdruck von 5 bis 10 Pa durch Rampen und Leckagen ergänzt.

Weitere Abstimmung notwendig

Die M-GarStVO ist ein wichtiger (und großer) Schritt, um die Verordnung an die veränderten Praxisbedingungen anzupassen und damit vorbeugend Leben und Sachwerte gleichermaßen zu schützen. Zeitgemäß wurden Stellplätze für Fahrräder und elektrisch betriebene Fahrzeuge sowie erweiterte Lagermöglichkeiten ergänzt. Jedoch wurden in Mittel- und Großgaragen die Brand- und Rauchschutzanforderungen extrem verschärft. Werden Brandschutzabschnitte über selbstschließende Tore gebildet, werden auch weitere Kanalnetze notwendig. Das bedeutet erhöhte Investitions- und Betriebskosten.
Bild: Systemair

Weitere Abstimmungen sind aber notwendig, um diese Verbesserungen möglichst technik- und technologieoffen zu erreichen: Die deutliche Bevorzugung mechanisch gebildeter Brand- und Rauchabschnitte ist in der Realität ohne massive wirtschaftliche Belastungen und Einschränkungen in der Nutzung nicht darstellbar. Insbesondere gilt dies, wenn es um die Umrüstung von Tiefgaragen im Bestand aufgrund von Nutzungsänderungen des aufstehenden Gebäudes geht. Dies kann, vorbehaltlich einer baurechtlichen Prüfung, zum Beispiel schon der Fall sein, wenn die Bau- substanz des Gebäudes im Rahmen einer umfassenden Sanierung genehmigungspflichtig verändert wird. In diesem Fall gilt für das gesamte Gebäude die aktuelle Rechtslage des baulichen Brandschutzes, hier: einer dann gegebenenfalls schon in Kraft getretenen, neuen Garagen- und Stellplatzverordnung. Im Fall eines Anbaus oder einer Erweiterung ist die Sachlage weniger klar. Sie müsste durch einen Brandschutzsachverständigen geprüft werden. Keine Zweifel bestehen beispielsweise beim Umbau eines ehemaligen Warenhauses in ein Wohngebäude. Aber selbst wesentliche Veränderungen an nachbarschaftlichen Objekten oder Einrichtungen können bereits zu einem Erlöschen des gültigen Brandschutzkonzeptes (in diesem Fall: damit ebenfalls der virtuellen Entrauchungsabschnitte) führen: Verwiesen sei hier auf die Bauordnung des Landes Nordrhein-Westfalen, BauO NRW, § 59. Danach kann sogar dann eine Anpassung des Brandschutzkonzeptes gefordert werden, wenn die wesentlichen baulichen Veränderungen nur an Gebäudeteilen des außerhalb, aber in unmittelbarer Nähe befindlichen Bereichs durchgeführt wurden (Quelle: Brandschutzleitfaden für Gebäude des Bundes; Bundesamt f. Bauwesen und Raumordnung; 2019).