Hochhäuser sicher entrauchen
Für eine Wohnanlage in Dresden mit 16-geschossigen Hochhäusern stand eine Sanierung an, bei der auch eine neue maschinelle Entrauchung vorzusehen war. Moderne Kommunikation mit Bus-Technik spart bei solchen Vorhaben gegenüber der klassischen sternförmigen Verdrahtung lange Leitungswege. Das vereinfacht die Montage und spart finanzielle Mittel.
Allerdings hat dieser Boom auch Nachteile. Ob durch Brandstiftung, technische Defekte oder menschliches Versagen: Immer wieder brennt es in Wohnhochhäusern – und das oftmals mit fatalen Folgen, wie zuletzt Anfang Februar 2022 in Ratingen. Bei einem Wohnungsbrand im 10. Stock mussten 17 Personen durch die Feuerwehr gerettet werden, acht Personen wurden verletzt, eine davon schwebte laut offiziellen Informationen in Lebensgefahr. Hochhausbrände stellen für die Feuerwehr immer eine besondere Herausforderung dar, entsprechend große Bedeutung hat deshalb der vorbeugende Brandschutz.
In den älteren Hochhäusern haben brandschutztechnische Sanierungen bzw. der Einbau maschineller Entrauchungsanlagen zur Freihaltung von Rauch in den Rettungswegen nur teilweise stattgefunden. Aktuell finden unter anderem brandschutztechnische Sanierungen von Wohnhochhäusern in Dresden statt.
Der Rauch ist die Gefahr
Hochhausbrände unterliegen einer eigenen Dynamik. Sie entstehen zwar nicht häufiger als in anderen Gebäuden, sie breiten sich aber oft wesentlich schneller aus. Dabei ist es immer zuerst der Brandrauch, der sich rasch über mehrere Etagen verteilt und somit den Bewohnerinnen und Bewohnern zum Verhängnis wird. Dabei wirkt der Rauch nicht nur tödlich, er erschwert auch die Orientierung und einen effektiven Löschangriff der Feuerwehr.
Bei jedem Brandereignis spielt der Faktor Zeit eine große Rolle. In Wohnhochhäusern kommt ihm aber eine ganz besondere Bedeutung zu, da dort meist sehr viele Menschen in Gefahr sind und sich häufig ortsunkundige Personen (Besucher) im Gebäude befinden. Zudem ist nicht absehbar, in welcher körperlichen Verfassung die Bewohner sind und ob einzelne Personen in ihrer Mobilität eingeschränkt sind. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass sich ein gewisser Personenkreis nicht eigenständig retten kann. Entscheidend ist es daher, einer schnellen Ausbreitung des Brandrauchs Einhalt zu gebieten.
Beschreibung des Bauvorhabens
In Dresden-Prohlis wurden bestehende 16-geschossige Wohnhochhäuser grundlegend saniert. Dabei gab es verschiedene Anforderungen durch einschlägige Bauvorschriften und das individuelle Brandschutzkonzept. Zunächst stand die Unterteilung in Brandabschnitte durch Anwendung des Abschottungsprinzips an. Weiter waren zwei voneinander unabhängige Rettungswege vorzusehen und eine maschinelle Entrauchung direkt ins Freie, um die Rauchausbreitung über angrenzende Gebäudebereiche zu verhindern.
Kommunikation bei Sicherheitssystemen
Bei einem klassischen, maschinellen Entrauchungssystem erfolgt die Verdrahtung in der Regel in Funktionserhaltungsleitungen. Diese werden sternförmig vom Schaltschrank zum Verbraucher geführt. Die Technik bzw. die Kommunikation hat sich ähnlich der Gebäudeautomation auch bei Entrauchungssystemen weiterentwickelt. Durch den Einsatz eines AS-Interface Bus-Systems (kurz AS-i) kann die Kommunikation und gleichzeitig auch die Spannungsversorgung für Entrauchungsklappen, Rauchmelder, Brandschutzklappen etc. durch eine Leitung erfolgen. Dabei genügt ein zweiadriges Kabel für Daten und Energie. AS-i ist somit ein intelligentes Verdrahtungssystem, das einfache Topologien ermöglicht. Egal ob Ring, Stern oder freie Topologie – mit As-i ist quasi alles möglich.
Einsparung von Funktionserhaltsleitungen
Im Beispiel Dresden-Prohlis wurde eine freie Topologie realisiert. Für Druckknopfmelder, Jalousieklappen und Entrauchungsklappen wurden jeweils separate Linien aufgebaut. Es wurden somit drei Leitungen über 16 Etagen verlegt, die insgesamt 48 Verbraucher ansteuern.
Jeder Teilnehmer im Bus-System hat eine eigene IP-Adresse. Sollte ein Fehler vorliegen, so wird am zentralen Display eine Fehlermeldung angezeigt. Der Kundendienst kann somit gezielt und effizient Fehler beheben. Insgesamt ist nur ein Entrauchungsventilator für mehrere Brandabschnitte erforderlich. Das verringert den Planungsaufwand, spart Hardwarekomponenten und Platz. Darüber hinaus spart es Kosten für Montage, Inbetriebnahme und Wartung.
Durch gerade einmal drei Bus-Leitungen, eine Spannungsversorgung für den Schaltschrank, eine Spannungsversorgung für den Entrauchungsventilator und eine Kommunikationsleitung zum Entrauchungsventilator konnte der Aufbau vom Schaltschrank bei der Sanierung der Wohnhochhäuser sehr kompakt ausgeführt werden. Zum Vergleich: bei einem herkömmlichen System wären rund 100 Leitungen erforderlich gewesen.
Das Bus-System spart elektrische Leitungen und – noch wichtiger im Bestandsgebäude – Strecke beim Leitungswegbau ein, der gerade in Bestandsgebäuden zur Herausforderung werden kann. Die Bus-Systeme müssen nicht mehr sternförmig aufgebaut werden. Für den Transport von Daten und Energie reichen zweiadrige Leitungen. Weiter können die Schaltschränke sehr kompakt gehalten werden. Beim Bauvorhaben Dresden-Prohlis konnte der Schaltschrank in 1.000 x 1.000 mm ausgeführt werden, obwohl rund 50 Verbraucher anzusteuern sind.
