Brandschutz: So funktioniert eine Treppenhaus-Spüllüftungsanlage

Die Anforderungen des Brandschutzes in Hochhäusern und in den Treppenräumen als Rettungsweg (Bild 1) müssen konsequent sichergestellt werden. Aber auch in Wohngebäuden unterhalb der Hochhausgrenze ist der Brandschutz ein unabdingbarer Bestandteil der Gebäudeplanung.

Ein Beispiel findet sich seit Kurzem in der historischen Gartenanlage „Herzogin Garten“ in Dresden, die seit Ende des Zweiten Weltkriegs brach lag und nach über 70 Jahren ihre Renaissance erlebt. Mitten im Zentrum der Altstadt bietet der 6500 m² große Barockgarten nun nicht nur eine einladende Parkanlage, sondern auch dringend benötigten Wohnraum. Die neuen Gebäude kombinieren Wohnungen, Geschäfte, Restaurants und Tiefgaragen auf insgesamt acht Stockwerken (Gebäudeklasse 5, Bild 2).

Durch das Erzeugen einer positiven Druckdifferenz verhindern Rauchschutz-Druckanlagen den Eintritt von Rauch in Treppenräume und haben sich am Markt längst als zuverlässige Technik in Hochhäusern etabliert. Hochhäuser sind laut Muster-Bauordnung (unter anderem) Gebäude, bei denen der Fußboden eines Aufenthaltsraums mehr als 22 m über der festgelegten Geländeoberfläche liegt. Aber welche Anlagentechnik ist zur Sicherstellung des Brandschutzes für Wohngebäude unterhalb der Hochhausgrenze – wie dem Palais am Herzogin-Garten – am besten geeignet?

Wie funktioniert die Spüllüftungsanlage (TSA)?

Die Experten sind sich einig: Mit einer weniger aufwendigen Treppenhaus-Spüllüftungsanlage (TSA) kann im Brandfall gleichermaßen eine lebensrettende Verwendung von Treppenräumen in Wohngebäuden unterhalb der Hochhausgrenze sichergestellt werden. Sie stellen eine technisch realisierbare Lösung für gesicherte Rettungswege dar, indem die Nutzung des bestehenden Treppenraums im Brandfall gewährleistet wird und dadurch meist auf einen zweiten Rettungsweg verzichtet werden kann.

Bei Rauchdetektion in einer der Nutzungseinheiten wird die TSA sofort automatisch ausgelöst. Der Zuluftventilator sorgt dabei gezielt für frische Luft im gesamten Treppenraum. Diese verdünnt die eventuell eingedrungenen Rauchgase und spült sie durch eine geöffnete Lichtkuppel im Treppenraumkopf aus (Bild 4). Dadurch wird ein leichter Überdruck aufgebaut, der das Eindringen von Rauch über Undichtigkeiten zwischen dem Rettungsweg und der Brandetage zuverlässig verhindert. Auf diese Weise bleibt der Treppenraum als Rettungsweg nutzbar.

Diese schlanke Anlagentechnik bietet somit insbesondere in Gebäuden, bei denen im Brandfall mit einer geringen Türöffnungsdauer der betroffenen Wohneinheit zu rechnen ist, den flüchtenden Personen einen zuverlässigen Schutz vor dem gefährlichen Rauch. Für die Funktion der TSA ist eine Brandmeldeanlage im Gebäude nicht erforderlich. Die automatische Auslösung der Anlage wird über die im Zugangsbereich vom Treppenraum angeordneten Rauchmelder realisiert. Diese stehen in direkter Verbindung mit der Steuerung der TSA.

Die weitere Anlagentechnik bleibt dezent im Hintergrund und für die Nutzer nahezu unsichtbar. Die Aufstellung vom Zuluftventilator und dem dazugehörigen Schaltschrank erfolgt in einem separaten Raum, der als TSA-Zentrale mit entsprechendem Feuerwiderstand dient (Bild 3). Die Einblasstelle für die Zuluft im Treppenraum wurde im Palais am Herzogin Garten Dresden im Untergeschoss angeordnet und mit einer speziellen Sichtblende verkleidet. Als Schutz vor einem Raucheintrag über die Außenluftansaugung erfolgt im Brandfall eine Überwachung mittels Kanalrauchmelder. Fehlauslösungen werden durch eine entsprechende Logik bei der Auswertung zuverlässig vermieden. Dennoch ist die gesicherte Anordnung der Außenluftansaugung unabdingbar.

Die Zuluftzufuhr wird über einen Axial-Mitteldruckventilator in der TSA-Zentrale realisiert. Dieser fördert im Brandfall einen Volumenstrom von über 10 000 m³/h in den Treppenraum. Darüber hinaus verfügt die TSA über eine integrierte Akkupufferung für die komplette Steuerungslogik. Die Abströmung der Zuluft (Spülluft) erfolgt über eine von der TSA angesteuerte Lichtkuppel im Treppenraumkopf.

Im Brandfall werden die Gebäudenutzer durch mehrere optische und akustische Warneinrichtungen im Treppenraum alarmiert. Zusätzlich stehen im Treppenraum mehrere Druckknopfmelder zur manuellen Anlagenauslösung zur Verfügung.

Und wie sieht es mit Lüften aus?

Damit auch eine Belüftung des Treppenraums, beispielsweise in den warmen Sommermonaten, möglich ist, wurde der Zuluftventilator zweistufig ausgeführt. Durch eine Ansteuerung der Lüftungsfunktion werden die Ansaugstrecke im Untergeschoss sowie die Lichtkuppel im Treppenraumkopf komplett geöffnet. Der Zuluftventilator wird auf niedriger Drehzahlstufe betrieben und unterstützt somit die Lüftung mechanisch. Dadurch entsteht nur eine sehr geringe Geräuschentwicklung im Treppenraum.

Das im Schaltschrank integrierte GSM-Modul informiert den Betreiber in Echtzeit über sämtliche Betriebszustände der Anlage. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einer Anlagenauslösung den Nutzern oder auch der Feuerwehr sofort eine unterwiesene Person zur Verfügung steht.

Dieser Beitrag von Thomas Volle ist zuerst erschienen in TGA Fachplaner 05/2019. Thomas Volle ist Produktmanager TGA bei Helios Ventilatoren.