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Druckerhöhungsanlagen

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Druckerhöhungsanlagen

Druckerhöhungsanlagen sind wichtige Bestandteile von Feuerlöschsystemen, um einen ausreichenden Wasserdruck für den Löscheinsatz zu gewährleisten

Die Auswahl des richtigen Verstärkersystems hängt von der Gebäudegröße und der benötigten Menge an Löschwasser ab. Die Integration von Druckverstärkungssystemen in das Brandschutzkonzept erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Planern und Betreibern. Regelmäßige Wartung und Inspektionen der Verstärkersysteme sind entscheidend für deren Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit im Brandfall.

Druckerhöhungsanlagen (DEA)

Wenn der Druck in der Wandhydrantenanlage im Trinkwassersystem nicht ausreicht für die Löschzwecke, wird eine sogenannte direkte Druckerhöhung gemäß DIN 1988-500 eingesetzt. Diese Systeme werden vor dem ersten Verbraucher und hinter dem Hausanschluss installiert.

Für die Anschlussbedingungen von Druckverstärkungssystemen ist die Genehmigung des Wasserversorgungsunternehmens erforderlich.

Im Allgemeinen gelten die folgenden Festlegungen:

  • Wenn aus dem Trinkwassernetz Wasser für Löschzwecke entnommen werden muss, die Voraussetzungen für den unmittelbaren Anschluss jedoch nicht erfüllt werden können, ist die DEA gemäß DIN 14462 auszuführen, und ein druckloser Behälter (DIN EN 1717 AA/AB) muss eingebaut werden.

  • Auch für diesen Fall bedarf es der Genehmigung des Wasserversorgungsunternehmens bezüglich des Volumenstroms, der aus dem Trinkwassernetz entnommen werden darf.

  • Diese Festlegungen und die entsprechende Entnahmemenge müssen im Brandschutzkonzept verankert werden.

Druckerhöhungsanlage für Löschwassereinrichtungen, Bild WILO

Eine solche Anlage ist auf dem folgenden Bild dargestellt.

Bei der Vorbereitung, Planung und Konstruktion von Löschwassersystemen müssen die folgenden Kriterien berücksichtigt werden, um die richtige Auswahl der Druckerhöhung zu treffen:

  • Im Falle der direkten Einbindung von Wandhydranten des Typs S in das Trinkwas-sernetz muss eine unmittelbar angeschlossene Druckerhöhung gemäß DIN 1988-500 zum Einsatz kommen. Allerdings muss dabei der mögliche Trinkwasser-Spitzenvolumenstrom größer sein als der Bedarf für das Löschwasser. Auch hier gilt wieder die Genehmigung des Versorgungsunternehmens als Voraussetzung

  • Wenn andere Wandhydranten vom Typ S aus der Trinkwasseranlage versorgt werden sollen, oder wenn der Löschwasserbedarf den maximalen Trinkwasservolumenstrom übersteigt, muss eine Druckerhöhung entsprechend DIN 14462 installiert werden, und ein Vorlagebehälter mit freiem Auslauf muss vorgeschaltet werden, wenn die Bedingungen für einen mittelbaren Anschluss nicht erfüllbar sind.

  • Ist aber ein unmittelbarer Anschluss einer DEA nach DIN 1988-600 gegeben, muss in die Einzelzuleitung zu Feuerlösch- bzw. Brandschutzanlage eine DEA gemäß DIN 14462 eingesetzt werden. Diese DEA muss für Trinkwasser geeignet sein.

Für die korrekte Auswahl und Ausführung von DEA (Direkt angeschlossene Drucksteigerungsanlagen) in Trinkwassernetzen zur Gewährleistung von Löschvorgängen ist ein gewisses Maß an Fachwissen erforderlich. Dieses Fachwissen erstreckt sich auch auf andere Aspekte, insbesondere auf die Betriebssicherheit der Anlage und die Einhaltung der Trinkwasserhygiene. Es sollte auch in jedem Fall geprüft werden, ob, wenn eine direkte Verbindung Voraussetzung ist, eine indirekte Verbindung insgesamt die vorteilhaftere Wahl sein könnte.

Die hydraulische Auslegung der Druckverstärkungssysteme entspricht den in DIN 1988-500 festgelegten Gestaltungsprinzipien.

Druckzonenbildung durch Einzelstrangversorgung

Druckzonenbildung durch ­Einzelstrangversorgung

Bei Löschwassersystemen mit einer Druckzonenbildung in einer Einleitungsleitung wird für jede Druckzone eine separate DEA bereitgestellt. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, entspricht die Bildung der Druckzone der Druckzonenunterteilung im Trinkwasserbereich gemäß DIN 1988-500.

Druckzonenbildung durch Kaskadenreihenschaltung

Druckzonenbildung durch Kaskaden-Reihenschaltung

Im Fall der Druckzonenbildung durch Kaskadenreihenschaltung von DEA wird der Versorgungsdruck in mehrere Druckzonen aufgeteilt. Diese Zonen entstehen durch Drucksteigerungsanlagen, die an verschiedenen Stellen des Steigschachts in Serie geschaltet sind. Ähnlich wie bei Drucksteigerungsanlagen in Trinkwasserinstallationen gemäß DIN 1988-500 wird für diese Konstruktion vorzugsweise eine indirekte Verbindung empfohlen, um eine stabile Druckkennlinie zu erreichen (siehe nächste Abbildung).

Einzeldruckreduzierung durch Drosselblenden oder Stauscheiben

Wenn aufgrund der Auslegung des hydraulischen Systems der Durchflussdruck an bestimmten Wandhydranten in einer Trinkwasseranlage die festgelegten 8 bar überschreitet, ist es erforderlich, diesen Durchflussdruck an den spezifischen Stellen, an denen er eine Gefahr darstellt, dezentral zu reduzieren. Diese Reduzierung erfolgt durch den Einsatz von Drosselöffnungen oder Diffusorscheiben. Ihr freier Querschnitt muss so berechnet werden, dass die gewünschte Druckreduzierung an der jeweiligen hydraulischen Position im System erfolgt.

Diese Maßnahme hat nichts mit dem statischen Druck (Ruhedruck) der Anlage zu tun. Drosselöffnungen und Diffusorscheiben eignen sich nicht zur Senkung des Ruhedrucks im System. Eine Reduzierung des Ruhedrucks erfordert immer einen Differenzdruck.

Druckzonenbildung durch Sammeldruckminderer

Bei der Bildung von Druckzonen durch Sammeln von Druckreduzierern wird in der Regel nur eine DEA verwendet. In solchen Fällen ist der erforderliche Differenzdruck am hydraulisch ungünstigsten Wandhydranten das Hauptkriterium für die Auslegung des Systems. Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich dieser ungünstige Standort in der Regel auf der höchsten Ebene befindet. Für die hydraulischen Bereiche des Systems, in denen der maximale zulässige Durchflussdruck von 8 bar im Falle eines Brandes möglicherweise überschritten werden könnte, erfolgt die Versorgung über einen separaten Steigschacht. Die Sammel-Druckreduzierer ermöglichen eine zentrale Druckreduzierung.

Druckzonenbildung durch Bypassregelung oder Drehzahlregelung

Druckerhöhung mit Bypassregelung zur Druckzonenaufteilung

Besonders in Hochhäusern wird die Druckzonenbildung durch Bypass- oder Drehzahlregelung angewandt. Dies ist eine spezielle Lösung, bei der die Löschwasserversorgung über einen einzigen Steigschacht erfolgt und Drücke von mehr als 8 bar erforderlich sind.

Ähnlich wie alle anderen beschriebenen Systeme muss auch die Bypass-Steuerung in das Brandschutzkonzept integriert werden.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass effektiver Brandschutz durch ein wasserbasiertes Löschsystem nicht nur von seiner Funktionalität und Zuverlässigkeit abhängt, sondern auch davon, die geschützte Umgebung so zu gestalten, dass sie den technischen Möglichkeiten des Systems entspricht. Dies umfasst beispielsweise die Konfiguration von Räumen in einer Weise, die Brände nicht fördert. In Lagern bedeutet dies beispielsweise die Einhaltung maximaler Lagerhöhen, festgelegter Bodenflächen, die Einhaltung von bestimmten Lagerzonen oder -blöcken und die Anwendung geeigneter Lagerpraktiken.

Besonders bei hohen Gebäuden und Hochhäusern besteht das Risiko, zulässige Drücke zu überschreiten. Aus diesem Grund ist es notwendig, das Rohrnetz der Löschwasserleitungen in bestimmte Druckzonen aufzuteilen. Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Löschsysteme gemäß DIN 14462 müssen jedoch immer einheitlich für einen Mindestnennbetriebsdruck von 10 bar ausgelegt sein.

Wenn die Möglichkeit besteht, dass im Löschwassersystem Drücke von mehr als 10 bar auftreten können, muss der damit verbundene höhere Betriebsdruck bei der Auswahl von Rohrleitungen, Armaturen und gesamter Verbindungs- und Befestigungstechnik berücksichtigt werden.

Zur Druckregelung werden die folgenden Varianten empfohlen:

  • Einzelstrangversorgung, d.h. Druckzonenbildung durch je eine eigenständige DEA für jede der vorhandenen Druckzonen.

  • Kaskadenreihenschaltung von Anlagen.

Im Beiblatt 1 der DIN 14462 sind nachfolgend aufgeführte technische Möglichkeiten zur Druckreduzierung benannt:

  • Druckreduzierung durch Drosselblenden oder Stauscheiben

  • Verwendung von Druckreglern, ggf. mit zusätzlichem Einsatz von Sicherheitsventi-len und mit weiteren Anforderungen.

Neben den beschriebenen Varianten erlaubt DIN 14462 auch die Bildung von Druckzonen mittels individueller Druckreduzierer pro Etage, vor jedem Wandhydranten oder durch gemeinsame Druckreduzierungen pro Steigschacht. In diesen Fällen muss jedoch besondere Aufmerksamkeit der Wartung des Systems geschenkt werden, insbesondere hinsichtlich der Armaturen! Da die Zuverlässigkeit bei der Brandbekämpfung auf dem Spiel steht, sind Störungen oder Änderungen der Ventileinstellungen erhöhte Risikofaktoren. Die Bildung von Druckzonen durch gemeinsame Druckreduzierer sollte der individuellen Druckreduktion an jedem Wandhydranten vorgezogen werden.

Inbetriebnahme und Abnahmeprüfung

Bevor Löschwassereinrichtungen in Betrieb genommen werden können, sind sie entsprechend der folgenden Kriterien zu überprüfen.

  • Prüfungen zur Abnahme der vertraglich gelieferten Löschwassereinrichtungen

  • Prüfungen, die durch öffentliches Baurecht begründet sind, da es sich bei Löschwas-sereinrichtungen um sicherheitsrelevante Anlagen handelt.

  • Die Wirksamkeitsprüfung.

Prüfung der Betriebssicherheit Bild: „binary data“

Die Prüfverordnungen der Bundesländer schreiben den Nachweis der Wirksamkeit und Betriebssicherheit für besondere Gebäude mit sicherheitsrelevanten Systemen (z. B. Löschwasseranlagen) vor. Der Wirksamkeitstest betrifft insbesondere die Bereitstellung von Löschwasser (z. B. gemäß Tabelle 2 der DIN 14462). Der Betriebssicherheitstest umfasst sowohl die zuverlässige Funktion der Anlagenkomponenten, die Wasserversorgung und Energieversorgung als auch den sicheren Betrieb der Anlage über den vorgeschriebenen Zeitraum von zwei Stunden (siehe Bild unten).

Instandhaltung

Checkliste über Kontrollen von Sprinkleranlagen

Die Einhaltung aller Vorgaben für den Betrieb und die Wartung von Feuerlösch- und Brandschutzsystemen ist aufgrund ihrer entscheidenden Rolle bei der Brandverhütung und im Notfall bei der Brandbekämpfung von größter Bedeutung. Kompromisse, die bei der Vergabe von Aufträgen leicht entstehen können, wenn der niedrigste Preis verhandelt wird, sind in diesem Zusammenhang nicht akzeptabel. In bestimmten Situationen könnten Menschenleben und erhebliche materielle Vermögenswerte auf dem Spiel stehen.

Daher ist es ratsam, bei der Bewertung der mit Facility-Management-Maßnahmen verbundenen Risiken besonderen Wert auf diesen Aspekt zu legen. Es muss berücksichtigt werden, dass Fehler und Mängel in solchen Systemen möglicherweise erst während Notfällen und nicht im Vorfeld erkennbar werden. Daher sollte es zweifellos Standardpraxis sein, präventive Prüf- und Wartungsmaßnahmen äußerst sorgfältig und fachkundig durchzuführen.

Nach erfolgreichem Abschluss aller geplanten Inspektions- oder Wartungsarbeiten bringt ein qualifizierter Experte sichtbar ein von ihm ausgefülltes Etikett an der Wandhydrant an.

Darüber hinaus sind in verschiedenen Bundesländern spezielle Gebäude verpflichtet, alle (in der Regel alle fünf Jahre) von einem von den Bauaufsichtsbehörden anerkannten Prüfexperten überprüfen zu lassen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bedeutung dieser Anlagen zweifellos eine verstärkte Aufmerksamkeit von den Verantwortlichen erfordert. Es kann angezweifelt werden, ob die hier beschriebenen Anforderungen überall die Grundlage für verantwortungsvolles Handeln sind.

Handfeuerlöscher

In Übereinstimmung mit der Brandlast aufgrund der Bauweise und Nutzung von Büros, Arbeitsräumen, Lagern, Werkstätten und anderen Räumen müssen tragbare Feuerlöscher bereitgestellt werden, die für diese Räume geeignet sind. Die Anzahl, Art, Größe und Standorte sollten in Absprache mit der örtlichen Feuerwehrführung festgelegt werden. Nur tragbare Feuerlöscher, die von einer anerkannten Prüfstelle innerhalb des festgelegten Zeitraums getestet und zugelassen wurden (achten Sie auf das Prüfzeichen), dürfen verwendet werden. Regelmäßige Inspektionen aller tragbaren Feuerlöscher sind notwendig, um deren Betriebsbereitschaft zu bestätigen.

Das Personal, das in den jeweiligen Bereichen arbeitet, sollte entsprechend geschult werden, und jährliche Schulungen sollten im Rahmen der Anweisungen zur Arbeitssicherheit durchgeführt werden.

C02-Feuerlöschanlagen

Kohlendioxid-Feuerlöschanlagen werden dort angewendet, wo sich Brände mit Wasser nicht löschen lassen oder wo Wasser nicht einsetzbar ist, weil die Folgeschäden am Gebäude oder an den Einrichtungen zu groß würden.

C02 ist

  • ein farbloses Gas,

  • ist sauber,

  • hinterlässt keine Rückstände

  • ist nicht korrosiv

  • und auch nicht elektrisch leitend.

Seine Löschwirkung erfolgt durch das „Ersticken“ des Brandes durch die Abschirmung des Sauerstoffs vom Brandherd.

Deshalb werden CO2 Löschanlagen eingesetzt

  • in Färb-, Lackspritzräumen und Tauchanlagen, Farbmischräumen,

  • an Trockenöfen, Lackierkabinen in Lackierereien,

  • in elektrischen Anlagen bei Transformatoren, Generatoren, EDV-Anlagen (hier wird in erster Linie der Unterboden geschützt),

  • Schaltanlagen, Rundfunk- und Fernsehanstalten,

  • Fabrikationsräumen,

  • Rotationsdruckereien,

  • bei Prüfständen,

  • Papiermaschinen,

  • Folien- und Schaumstoffherstellung,

  • Spinnereien,

  • Raffinerien,

  • in Lagern mit chemischen Produkten, brennbaren Flüssigkeiten, Pelzen, feinmechani-schen Erzeugnissen, elektrischen Schaltelementen usw.

Ähnlich wie bei Sprinkleranlagen wird auch bei CO2-Löschanlagen zwischen Objektschutz und Raumabschottung unterschieden.

Der Raumabschottung ist gefragt, wenn es darum geht, ganze Räume zu schützen. Dies erfordert eine bauliche Grundlage, denn die Raumabschottung ist nur möglich, wenn die Raumöffnungen (Fenster, Türen, Tore) im Brandfall automatisch schließen.

In Computer-Räumen muss beispielsweise sichergestellt werden, dass sowohl die Lüftungsanlage als auch der Zuluftkanal im Hohlraumboden im Brandfall automatisch schließen. In dicht besetzten Räumen muss jedoch sichergestellt sein, dass die Raumluft über ein Überlaufsystem entweichen kann und CO2 die Luft verdrängt.

Der Objektschutz wird angewandt, wenn es nur eine begrenzte Anzahl von Brandquellen in dem jeweiligen Raum gibt. Dies ist beispielsweise relevant, wenn nur eine einzige Maschine diese Brandquelle sein kann oder wenn besonders anfällige Anlagen wie Prüfstände, Kabelsysteme usw. speziell geschützt werden müssen.

Der Aufbau einer CO2-Löschanlage ist bestimmt durch:

  • CO2-Vorratsbehälter Stahlflaschenbatterien, Spezial-C02-Tiefkühlgroßbehälter

  • Verteilerstation,

  • Rohrnetz einschließlich der Düsen.

In kleinen bis mittelgroßen CO2-Löschanlagen wird flüssiges CO2 in 30-kg-Stahlflaschen bei Raumtemperaturen unter 45°C gelagert. Wenn die Lagermenge mehr als 3 Tonnen beträgt, wird die Verwendung von Tanks im Vergleich zur Flaschenlagerung wirtschaftlicher. Bei Großanlagen werden gut isolierte Tanks verwendet, um flüssiges CO2 bei Temperaturen von -20°C bis -27°C zu lagern (unter Verwendung von Kältemaschinen mit direkter Verdampfung). Wenn aus technischen Gründen CO2 auch für andere industrielle Zwecke (z. B. in der Getränkeindustrie als Inertgas) zur Verfügung stehen muss, ist es ratsam, alles nach Möglichkeit in einem Lagertank zu konsolidieren.

Die Löschmittelmengen errechnen sich wie folgt:

  • in Ausnahmefällen bis 2,25 kg C02/m3 umbauter Raum (u.R.)

  • Räume bis 200 m3 u.R. 1,00 kg C02/m3 u.R.

  • Räume bis 300 m3 u.R. 0,95 kg C02/m3 u.R.

  • Räume über 2000 m3 u.R. 0,95 kg C02/m3 u.R.

Raumschutz (li) bzw. Objektschutz (re.) durch eine CO2-Löschanlage

Die Werte sollten im Falle spezifischer Risiken, wie der Lagerung von Wasserstoff, mit dem Faktor "f = 3,15" multipliziert werden, wobei Risikofaktoren berücksichtigt werden.

Die Auslösung des Löschvorgangs erfolgt durch Rauchmelder, die im geschützten Bereich installiert sind und gleichzeitig einen akustischen Alarm auslösen. Es ist von entscheidender Bedeutung, Personen, die sich in solchen Räumen aufhalten oder sich dort aufhalten könnten, klar und unmissverständlich mitzuteilen, dass sie den Raum unverzüglich verlassen müssen, sobald ein solcher Alarm ausgelöst wird. Eine längere Einatmung von CO2 kann zu Erstickung führen, weshalb sichergestellt werden muss, dass das CO2 mit Verzögerung aus den Löschdüsen austritt, um eine sichere Evakuierung der Personen zu gewährleisten.

Thermische oder ionisationsdetektoren dienen als Auslöser für CO2-Löschanlagen und bieten den Vorteil einer schnelleren Reaktionszeit.

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