Rauchgase blockieren Rettungs- und Fluchtwege, übertragen gegebenenfalls das Feuer in andere, nicht brennende Gebäudeteile und greifen die Bausubstanz an. Sie sind zu fast 90 Prozent die Ursache für Brandopfer. Neben der direkten Bedrohung von Leben und Gesundheit blockiert der Rauch Flucht- und Rettungswege. Räume und Gebäude ohne Entrauchungsanlagen füllen sich in wenigen Minuten mit den entstehenden Rauchgasen. Eine Selbstrettung wird dadurch erschwert und die Fremdrettung durch die Feuerwehr problematisch. Mit dem Rauch steigt die Temperatur an und dies kann schließlich sogar zur gefürchteten Durchzündung (Flashover“) führen.
Projekt Schilde-Halle
Das Industriedenkmal, die Schilde-Halle in Bad Hersfeld, 1913 als Industriehalle errichtet, wurde zu einem Veranstaltungsort umgebaut. Dabei wurde die Veranstaltungshalle gemäß § 16 Muster-Versammlungsstättenverordnung (MVStättV)“, Fassung Juni 2005, mit einer natürlich wirkenden Rauch-Abzugsanlage (NRA) zur Schaffung raucharmer Schichthöhen ausgestattet.
Lichtkuppeln aus Glas übernehmen den Abzug, die Zuströmung wird über automatisch öffnende Fenster gewährleistet. Deren Bemessung erfolgte nach DIN 18232-2 Rauch- und Wärmefreihaltung – Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA); Bemessung, Anforderungen und Einbau“. Als Fluchtwege von der Galerie ins Erdgeschoss stehen zwei Notausgänge über Treppen zur Verfügung. Die maximale Fluchtweglänge beträgt hier teilweise mehr als 35 m.
Die MVStättV fordert aber, dass flüchtende Personen maximal 35 m bis zum nächsten Notausgang zurücklegen müssen. Aus diesem Grund musste eine Kompensationsmaßnahme zur Unterstützung der Selbstrettung realisiert werden. Da das Ge-bäude bereits umfangreich saniert wurde, durfte weder das Dach noch die Wand durchbrochen werden, das heißt: die Gebäudehülle war tabu.
Prinzip der rauchfreien Schicht
Als Kompensationsmaßnahme wurde die sichere Entrauchung des Galeriebereichs verwirklicht. Die bei einem Brandereignis entstehenden Verbrennungsprodukte steigen mit der Wärme nach oben und bilden unterhalb der Decke eine Schicht aus Rauch und giftigen Brandgasen. Sind, wie im Beispiel der Schilde-Halle, Balkone und ein Galeriebereich eingezogen, so werden diese als Erstes mit Rauchgasen gefüllt. Insbesondere die Kantenbereiche dieser Einbauten sind kritisch. Deshalb muss in dem zu entrauchenden Raum eine Luftströmung aufgebaut werden. Bei natürlichen Entrauchungsanlagen wird die Strömung durch die Druckdifferenz über die unterschiedliche Dichte der Rauchgasschicht (heiß = geringe Dichte) und der Umgebungsluft (kalt = hohe Dichte) erzeugt. Damit sich die notwendige Rauchschichtgrenze zwischen Rauchschicht und raucharmer Schicht einstellt, muss eine ausreichende Temperaturdifferenz vorhanden sein. Diese Differenz stellt sich jedoch oftmals erst im späteren Brandverlauf ein.
Eine maschinelle Entrauchungsanlage (MRA) hingegen löst mittels Rauchmelder zeitnah nach Brandausbruch aus und stellt frühzeitig den notwendigen Entrauchungsvolumenstrom zur Verfügung.
Rauchschichtgrenze ist entscheidend
Die Ausbildung der Rauchschichtgrenze ist ein wesentlicher Faktor. Bei der Rauchabführung darf es nämlich zu keiner Verwirbelung an dieser Grenze kommen. Denn die Verwirbelung könnte zu einer Absenkung der giftigen Rauchschicht in den raucharmen Bereich führen.
Sowohl die Rauchabzugsgeräte als auch die Zuluftöffnungen sind deshalb gegen äußere Windeinflüsse geschützt auszuführen, damit die Zu- und die Abluftströme konstant den berechneten Volumenströmen entsprechen. Gerade in großen Räumen beeinflusst die Raumströmung den Aufbau der Schichtung. Eine impulsarme Zuluftströmung ist entscheidend für den Aufbau der Schichtung. Die Zuluftgeschwindigkeit sollte aus diesem Grund 1 bis 3 m/s nicht überschreiten. Dies gilt sowohl für MRA als auch für NRA, ist bei letzterer aber schwerer zu beeinflussen.
Rauchabzug über NRA mit Unterstützung von JetFans
Um im Brandfall eine Entrauchung sicherzustellen, wurde von der Trox TLT GmbH ein neues Entrauchungskonzept erarbeitet, das die vorhandene NRA einbezieht und eine Rauchabschnittsbildung ermöglicht. Dabei mussten sich die Entrauchungsventilatoren zur Förderung von Rauchgasen der Temperaturklasse F300 harmonisch in das Ambiente einfügen, um das markante Erscheinungsbild der historischen Veranstaltungshalle nicht zu beeinflussen.
Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Trox TLT konstruierte deshalb spezielle Impuls-JetFans“ auf der Basis eines Axialventilators. Die acht eingebauten JetFans sind so installiert, dass die Rauchgase, die durch die hohe Treibstrahlgeschwindigkeit (15 m/s im Inneren des Treibstrahls) induziert werden, in Richtung Entrauchungsöffnungen abgeführt werden. In Summe wird mithilfe der Impuls-Ventilatoren ein Rauchgasvolumenstrom von 80 000 m3/h erzielt.
Im Sommer kann mit den JetFans auch belüftet werden. Dafür haben sie zwei Betriebspunkte mit Drehzahlen von 3 000 1/min (Entrauchen) und 1 500 1/min (Lüften). Einen Film zu den Rauchversuchen in der Schilde-Halle können Sie auf der Webseite sowie auf der Facebookseite des Unternehmens www.facebook.com/troxtlt ansehen.
Dipl.-Ing. Johannes Trümner,
Leiter Vertrieb der Trox TLT GmbH, Bad Hersfeld
Dipl.-Ing. (FH) Frank Wahl,
Leiter Forschung und Entwicklung der Trox TLT GmbH, Bad Hersfeld
