Dual-Use-Konstruktion spart kosten
Die Rettung von Menschenleben und der Schutz von Sachwerten im Brandfall ist kein Experimentierfeld – weder aus ethischer noch aus gesetzlicher Perspektive. Dennoch ist es legitim, nach wirtschaftlichen Lösungen zu suchen. Da aufgrund energiesparender Bauweise Gebäudehüllen immer dichter werden, ist neben der maschinellen Entrauchung auch zunehmend eine bedarfsgerechte Entlüftung vorzusehen. Beide Funktionen mit den gleichen Ventilatoren zu erfüllen, kann erhebliche Kosten sparen. Wichtig ist dabei aber, dass die Ventilatoren für beide Anwendungsbereiche konstruiert und zugelassen wurden.
Technisch und gesetzlich die niedrigsten Hürden für die Kombination von Entrauchungs- mit Entlüftungsanlagen bestehen bei kanalungebundenen Systemen. Also Ventilatoren, die große Räume wie Industriehallen und öffentliche Gebäude über Dach entlüften. Diese Technik auch für die Entrauchung im Brandfall zu nutzen, reduziert die Menge der zu installierenden Ventilatoren und damit gleichzeitig die Zahl der Dachöffnungen. Das ist vergleichsweise einfach zu realisieren und auf den ersten Blick kostengünstig. Viel größere Einsparungen als bei den Baukosten ergeben sich allerdings bei den Lebenszykluskosten: Die gesetzlich erforderlichen Inspektionen der Brandgasventilatoren und die technisch notwendigen Wartungen der Entlüftungsventilatoren lassen sich bspw. Zusammenführen. Aus der Kombination beider Funktionen ergeben sich allerdings spezielle Forderungen, die Planer an die Ventilator-Technologie stellen sollten.
Anforderungen für die Entrauchung
Um die Entlüftung auch für den Wärmeabzug zu nutzen, haben einige das Konzept der „Kaltentrauchung“ in Verbindung mit einer Sprinkleranlage gewählt. Die Idee, dass die Sprinkler den Rauch soweit abkühlen, dass er mit konventionellen Entlüftungsventilatoren abgeführt werden kann, ist allerdings gewagt. Hierfür existieren keine normativen Grundlagen, die eine sichere Auslegung der Ventilatoren ermöglichen. Ein sicherer Weg ist hingegen, Brandgasventilatoren zu installieren, die auch die Regelbarkeit für eine bedarfsgerechte Entlüftung mitbringen. Das ist mit dem Einsatz leistungsmodulierter EC-Motoren der Fall. Sie sind ohne Frequenzumformer sicher und bedarfsgerecht zu steuern und nehmen im Vergleich zu AC-Motoren 50 % weniger elektrischen Strom auf. Generell haben solche Brandgasventilatoren dabei folgende Anforderungen zu erfüllen:
➤ Der Motor muss vom Luftstrom getrennt sein, damit im Brandfall auch hohe Rauchgastemperaturen gefördert werden können.
➤ Neben der Fördermitteltemperatur im Dauerbetrieb muss eine definierte Rauchgastemperatur über 120 Minuten toleriert werden (je nach Anwendung in der Regel 300 °C bis 600 °C).
➤ Der Brandgasventilator muss über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) verfügen.
➤ Brandgasventilatoren mit EC-Motoren lassen sich zudem ideal steuern, um den gewünschten oder geforderten Luftaustausch sicherzustellen.
Anforderungen für die Entlüftung
Die „Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR)“ formulieren Lüftungsstandards für Produktionshallen. Für Aufenthaltsräume im öffentlichen Bereich kann die DIN 1946 Angaben als Grundlage für den erforderlichen Luftaustausch herangezogen werden. Bei der Auslegung der maschinellen Entrauchung bzw. Entlüftung ist jedoch der im Brandschutzkonzept vereinbarte Volumenstrom im Brandfall entscheidend. Die regelbaren EC-Motoren erlauben für die Entlüftung geringere Drehzahlen für den passenden Luftwechsel. Ratsam ist, diesen analog der klimatischen Bedingungen des Gebäudestandortes und der Ansprüche der Nutzer an das Raumklima zu regeln. Einflussgrößen auf den Komfort und das Raumklima sind:
➤ bedarfsgerechter Luftaustausch in Abhängigkeit der Nutzung
➤ CO2-abhängiger Luftaustausch
➤ Entfeuchtung in warmen Klimazonen
➤ konstante Temperaturhaltung
➤ keine spürbaren Luftzüge („draft risk“)
➤ keine Geräuschbelastung durch die Ventilatoren
Planungsunterstützung für die Auslegung von Ventilatoren für den Entlüftungs- sowie Entrauchungsfall bietet Systemair ebenso, wie die entsprechende Kompetenz und das Zubehör zur Aufschaltung auf eine Brandmeldeanlage und/oder Gebäudeautomation zur Bestimmung der Luftqualität.
Fazit
Wohn- und Zweckgebäude kommen nach heutigem EnEV-Standard i.d.R. nicht mehr ohne eine Lüftung aus. Ist die Luft in Arbeitsstätten belastet, fordert die entsprechende Richtlinie (ASR) zum Schutz der Gesundheit ebenfalls eine kontrollierte Entlüftung. Doch ungeachtet dieser gesetzlichen Vorgaben und ökologischer Überlegungen zwingen die Energiekosten gleichzeitig dazu, effiziente Lösungen für ein angenehmes Raumklima zu realisieren. Die Qualität der Regelungstechnik ist dabei eine der wichtigsten Stellschrauben. Werden schon bei der Gebäudekonzeption Entrauchungskonzepte gegeneinander abgewogen und so mit der Gebäudeentlüftung kombiniert, kann durchaus ein hohes Sicherheitsniveau gehalten und gleichzeitig eine signifikante Kostenreduzierung bei der täglichen Bedarfslüftung erreicht werden – vor allem auf den Lebenszyklus eines Gebäudes gesehen. Denn gerade auf die Nutzungszeit entfallen laut Berechnungen rund 80 % der Gebäudekosten, die Erstellungskosten machen hingegen weniger als 20 % aus. Es ist somit sehr wohl gerechtfertigt und möglich, Sicherheitstechnik unter wirtschaftlichen Aspekten zu planen.
Neue Systemair-Entwicklung: Energieeffizienter Brandgas-Dachventilator für Dual-Use
Der Brandgas-Dachventilator „DVG EC“ von Systemair ist nach Herstellerangaben derzeit der einzige Ventilator auf dem Markt, der Effizienz und Tauglichkeit für den Entrauchungsfall gesetzeskonform erfüllt. Die Absaugung von Hitze und Brandgasen aus den Räumen sorgt für rauchfreie Fluchtwege. Außerdem wird durch den Abzug von giftigen und heißen Gasen die Brandbekämpfung vereinfacht. Der „DVG EC“ hält im Brandfall einer Temperatur von bis zu 400 °C für mindestens 120 Minuten stand. Im Dauerbetrieb sind Fördermitteltemperaturen von bis zu 120 °C möglich. Die Besonderheit ist, dass sich der hocheffiziente Brandgas-Dachventilator für die Nutzung in sog. Doppelfunktion (Dual-Use) eignet. Dies bedeutet, dass der Ventilator neben der eigentlichen Funktion als Entrauchungsventilator auch zur täglichen Bedarfslüftung eingesetzt werden kann. Hier findet ein geregelter Betrieb in einer niedrigeren Drehzahl statt. Durch diesen Einsatz kommt auch die ErP-Richtlinie zum Tragen. Diese schreibt eine Mindesteffizienz des Ventilators vor, unter deren Voraussetzung der Ventilator betrieben werden darf. Im Gegensatz dazu haben viele Ventilatoren, die nur zur Entrauchung eingesetzt werden, aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten (erhöhter Luftspalt) eine weitaus geringere Effizienz als Ventilatoren, die allein dem täglichen Lüftungsbetrieb dienen. Außerdem ist die Drehzahl des Dual-Use-Ventilators durch ein 0-10 V Signal zu 100 % steuerbar. So werden eine bessere Energienutzung, höhere Effizienz und höhere Wirkungsgrade bei geringen Betriebskosten ermöglicht.
