Kombiniert entrauchen und entlüften

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.

Doppeltes Sparpotenzial nutzen

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 besonders 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 beispielsweise zusammenführen.

Aus der Kombination beider Funktionen ergeben sich allerdings spezielle Forderungen, die Planer an die Ventilatortechnologie stellen sollten. Schließlich muss der Ernstfall ebenso abgesichert sein wie die tägliche Anwendung: angenehme Luftverhältnisse für die Gebäudenutzer.

Anforderungen für 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 so weit abkühlen, dass er mit konventionellen Entlüftungsventilatoren abgeführt werden kann, ist allerdings sehr gewagt. Schließlich existieren hierfür 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 reduzieren zudem Energiekosten: EC-Motoren sind ohne Frequenzumformer sicher und bedarfsgerecht zu steuern und nehmen im Vergleich zu AC-Motoren 50 % weniger elektrischen Strom auf.

Generell haben solche Brandgasventilatoren 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 an die Entlüftung

Die „Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR)“ formulieren Lüftungsstandards für Produktionshallen. Für Aufenthaltsräume im öffentlichen Bereich lassen sich die Angaben der DIN 1946 als Grundlage für den erforderlichen Luftaustausch heranziehen. 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 dann geringere Drehzahlen, um den passenden Luftwechsel zu erreichen. 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 dabei:

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 sowohl für den Entlüftungs- als auch den Entrauchungsfall bietet der Hersteller Systemair. Dazu zählen auch die entsprechende Kompetenz und das Zubehör zur Aufschaltung auf eine Brandmeldeanlage und/oder Gebäudeautomation zur Bestimmung der Luftqualität.

Sicher und wirtschaftlich planen

Wohn- und Zweckgebäude kommen nach heutigem EnEV-Standard in der Regel 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 beim vorbeugenden Brandschutz 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 Prozent der Gebäudekosten, die Erstellungskosten machen hingegen weniger als 20 Prozent aus. Es ist somit sehr wohl gerechtfertigt und möglich, Sicherheitstechnik unter wirtschaftlichen Aspekten zu planen.

Energieeffizienter Brandgas-Dachventilator für Dual-Use

Der Brandgas-Dachventilator DVG EC von Systemair erfüllt gesetzeskonform sowohl die Effizienz als auch die Tauglichkeit für den Entrauchungsfall. 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.

Besonderheit des DVG EC ist, dass sich der hocheffiziente Brandgas-Dachventilator für die Nutzung in sogenannter 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, die eine Mindesteffizienz des Ventilators vorschreibt. Viele Ventilatoren, die nur zur Entrauchung eingesetzt werden, haben 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 Prozent steuerbar. So werden eine bessere Energienutzung, höhere Effizienz und höhere Wirkungsgrade bei geringen Betriebskosten ermöglicht.

Harald Rudelgass ist technischer Leiter bei der Systemair GmbH, 97944 Boxberg-Windischbuch, www.systemair.de