Warum ist die Entrauchung und Entlüftung von Tiefgaragen wichtig?
Der Stellplatzschlüssel sorgt vor allem in Großstädten für kontroverse Diskussionen. Dabei handelt es sich um eine von der jeweiligen Kommune geforderte Quote, die angibt, wie viele Parkplätze pro Wohneinheit, Quadratmeter Bürofläche oder einer anderen Maßeinheit notwendig sind. Nichtsdestotrotz können die Vorgaben des Stellplatzschlüssels in vielen Städten aufgrund des hohen Platzmangels nur mit Tiefgaragen realisiert werden. Da sich die Garagen jedoch oft unterirdisch befinden und die von den Autos austretenden Abgase nicht entweichen können, muss ein Weg gefunden werden, die mit Kohlenstoffdioxid und Stickstoffdioxid verunreinigte Luft nach außen zu leiten und frische Luft nachströmen zu lassen. Außerdem ist es essenziell, dass die Rauchgase im Brandfall abtransportiert werden können, um den Menschen eine sichere Flucht aus der Garage ermöglicht zu ermöglichen. Beides kann durch Tiefgaragenentrauchungsanlagen realisiert werden. Dementsprechend gelten die Entrauchung und Entlüftung von Tiefgaragen als unverzichtbare Sicherheitsmaßnahmen im Untergrund.
Aufgaben der Tiefgaragenentlüftung
Beim Parkgaragenbetrieb werden mehrere Schutzziele verfolgt, die zu jeder Zeit gewährleistet sein müssen. Eines davon ist der Personenschutz. Das setzt voraus, dass im Ernstfall alle Personen im Gebäude so schnell und sicher wie möglich flüchten können müssen und die Feuerwehr ungehindert ihre Arbeit machen kann. Des Weiteren soll verhindert werden, dass im Falle eines Brandes größere Sachschäden entstehen und dass sich der Rauch nicht weiter ausbreiten und auf das Gebäude überschlagen kann.
Dies kann beispielsweise mittels eines passenden Entlüftungssystems umgesetzt werden. Es ist einerseits dafür verantwortlich, dass die von den Fahrzeugen ausgestoßenen Abgase mit Frischluft vermischt werden, andererseits aber auch für die gezielte Absaugung des Kohlenstoffdioxids aus der Garage. Kommt es nun im „worst case“ zum Brandfall, werden toxische Gase beispielsweise aus der Verbrennung von Kunststoff freigesetzt. Das birgt ein hohes Basis-Gefährdungspotenzial für alle, die sich im Gebäude aufhalten. Umso wichtiger ist es daher, dass die Brandgase so schnell wie möglich abgesaugt werden können, um sichere Rettungswege zu schaffen.
Die Bedeutung von CO-Warnanlagen
Die Hauptaufgabe von CO-Warnanlagen besteht in der kontinuierlichen Überwachung des Gehalts von Kohlenstoffmonoxid in der Luft der Garage. Dies stellt eine bedeutende Sicherheitsmaßnahme dar, die darauf abzielt, die Gesundheit der Menschen zu schützen und potenzielle Gefahren durch Abgase frühzeitig zu erkennen. Bei einer Überschreitung der Grenzwerte gibt die Anlage sowohl ein optisches (z.B. über die CO-Warntransparente) als auch ein akustisches Warnsignal ab. Gleichzeitig werden die Be- und Entlüftungsanlagen aktiviert. Auf diese Art und Weise können sich alle Personen, die sich in der Tiefgarage aufhalten, rechtzeitig aus dem Gebäude begeben.
Unterschiedliche Arten von Entlüftungssystemen
Gebäude können auf zwei unterschiedliche Arten entlüftet und entraucht werden. Hierzu gehören entweder das Kanalgeführte oder das Jet-Ventilations-System (JVS). Grundsätzlich gilt, dass kanalgeführte Systeme bei Garagen von einer Größe bis zu 500m2 am wirtschaftlichsten sind. Bei Flächen über 1000m2 hingegen ist es jedoch sinnvoller, Jet-Ventilatoren zu verwenden. Grund dafür ist, dass dort erhebliche Einsparungen in puncto Bau- und Energiekosten möglich sind. In allen anderen Fällen empfiehlt sich eine genauere Analyse. Nichtsdestotrotz gibt es mittlerweile auch kostengünstigere Lösungen für Jet-Ventilatoren, die in kleinen Tiefgaragen verbaut werden können. Manche Garagen lassen aufgrund ihrer geringen Bauhöhe auch kein kanalgeführtes System zu.
Das kanalgeführte System
Bei der herkömmlichen Belüftung und Entrauchung einer Garage erfolgt die Luftführung über ein komplexes Kanalsystem, welches innerhalb des Parkhauses installiert ist. Die Kanäle verlaufen dabei bis zum Boden, da lange Zeit angenommen wurde, dass die Emissionen absinken und von dort aus abgesaugt werden müssen. Neuere Messungen verdeutlichen jedoch, dass sich die Abgase aufgrund der Fahrzeugbewegungen verwirbeln und gleichmäßig im Raum verteilen. Anschließend wird die Luft über das Kanalsystem zu den in einer Reihe auf dem Dach angebrachten Axialventilatoren weitergeleitet und aus dem Gebäude abgeführt.
Wenn nun ein Brand durch einen Rauchmelder erkannt wird, übersteuert der Entrauchungsbetrieb den Lüftungsbetrieb vollständig. Das bedeutet, dass alle Einheiten, die für die Belüftung eingesetzt wurden, nun für die Entrauchung verwendet werden. Um eine vollständige Verrauchung der Garage zu verhindern, können außerdem separate Brandabschnitte eingerichtet werden. Dies kann beispielsweise durch Brandwände, Brandschutzvorhänge oder sich automatisch schließende Brandschutztore in den Durchfahrten erfolgen.
Das Jet-Ventilations-System (JVS)
Die in der Garage installierten Jet-Ventilatoren haben die Aufgabe, die Parkfläche mit Frischluft zu versorgen und die Abgase in Richtung der Abluftstellen zu leiten, um sie von den dort installierten Axialventilatoren absaugen und aus dem Gebäude ableiten zu können. Eine bedeutende Rolle spielt dabei die Positionierung und Dimensionierung der Zuluft- (Ein- und Ausfahrten, Zuluftventilatoren) und Abluftstellen (Abluftschächte). Diese sollten im Idealfall so positioniert sein, dass sie sich im räumlichen Verhältnis zueinander befinden, um eine Querdurchströmung der Garagenebene mit Luft zu ermöglichen. Eine weitere charakteristische Eigenschaft der Jet-Ventilatoren ist ihre Strahl- und Induktionswirkung. Diese sorgt dafür, dass sich die Gase in den Parkbereichen vermischen und gleichmäßig über die gesamte Fläche verteilen. Im Gegensatz zum kanalgeführten System benötigt das JVS keine Entrauchungsleitungen, was Platz innerhalb der Garage einspart.
Kommt es nun zu einem Brandfall, wird dies ähnlich wie bei dem kanalgeführten System von den Brandmeldern erkannt und sowohl an die Feuerwehr als auch an die Steuerung des Jet-Ventilations-Systems weitergegeben. Aufgrund der Thermik steigen die Rauchgase dann zur Decke der Garage auf und breiten sich schließlich flächendeckend aus. Das führt dazu, dass die Zuluft- und Abluftventilatoren mit voller Leistung betrieben werden, um den Rauch aus dem deckennahen Bereich herauszusaugen. Kurz darauf werden zusätzlich die Jet-Ventilatoren aktiviert. Durch den damit erzeugten Frischlufteintrag erfolgt eine Auflösung der bis zu diesem Zeitpunkt stabilen Rauchschichtung. Gleichzeitig verstärkt der zusätzliche Impuls auf die Gesamtströmung die horizontale Verdrängung des Rauchs in Richtung der Zentralschächte. Das erleichtert die Brandbekämpfung der Einsatzkräfte erheblich, da die Feuerwehr so die Möglichkeit hat, leichter zur Brandstelle vorzudringen.
Jet-Ventilatoren stoßen die Luft mit hoher Geschwindigkeit als Strahl aus, der sich von 18 m/s bis zu 25 m/s erstreckt. Dadurch wird eine Schubleistung von 25 N bis zu 75 N in der Garage erzeugt. Tests und Messungen haben außerdem ergeben, dass die Ansaugsituation der Jet-ventilatoren eine optimale Wirkung bei einer Luftgeschwindigkeit von 1,5 m/s bis 2,5 m/s in der Strahlachse erzielt. Basierend auf diesen Werten ergibt sich ein Ventilatorabstand von 25 m bis 35 m. Die Induktionswirkung bewirkt zusätzlich, dass die Luft seitlich in einem Bereich von ungefähr zehn bis 15 m mitgezogen wird. Der Wirkungsbereich der Jet-Ventilatoren erstreckt sich daher von ca. 350 m2 bis 500 m2. Wenn diese Wirkfelder nun mit der Leistung der Zu- und Abluftventilatoren kombiniert werden, entsteht eine gerichtete Luftbewegung, die sich meist über die gesamte Gegenfläche erstreckt.
Richtlinien für Lüftung und Brandschutz
Nun stellt sich die Frage, welche Richtlinien beim Einbau der Tiefgaragenentrauchung beachtet werden müssen. Im Idealfall liegt bereits ein Brandschutz-Gutachten oder eine Vorplanung als Planungsgrundlage vor. Ist dies nicht der Fall, müssen Mindestvorgaben gemäß der Garagenverordnung (GarVO) eingehalten werden. Darin werden nicht nur allgemeine Definitionen festgelegt, sondern auch Vorschriften bezüglich der baulichen Gestaltung oder der technischen Ausstattung eines Gebäudes. Im Folgenden wird zusammengefasst, welche Vorgaben als besonders wichtig erachtet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass diese von Bundesland zu Bundesland variieren können. Eine der Regelungen bezieht sich auf die maximal zulässige Größe der Rauch- und Brandschutzabschnitte in Garagen. Diese darf sich in geschlossenen Parkhäusern höchstens auf 2.500 m2 erstrecken. Falls jedoch eine automatische Löschanlage verbaut ist, kann der Rauchabschnitt doppelt so groß sein. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit zur Bildung „virtueller“ Rauchabschnitte, unter anderem durch die fachgerechte Anordnung von Schublüftern. Auf diese Weise können nicht nur möglichst offene Garagenabschnitte geschaffen, sondern auch erhebliche Einsparungen erzielt werden.
Zudem legt die GarVO fest, welche Anforderungen Lüftungsanlagen erfüllen müssen und welchen Luftleistungen sie mindestens nachkommen sollten. Grundvoraussetzung dabei ist, dass jede Abluftanlage mit mindestens zwei gleich großen Ventilatoren ausgestattet sein muss. Diese müssen so dimensioniert sein, dass sie gemeinsam das ermittelte Gesamtluftvolumen fördern können. Bei Ausfall eines Ventilators muss der verbleibende Ventilator noch mindestens zwei Drittel des Gesamtluftvolumenstroms aufrechterhalten können. Zudem sollte jeder Abluftventilator an ein eigenständiges elektrisches Netz angeschlossen und die Garage mit einer CO-Warnanlage ausgestattet sein. Diese Warnanlage wird aktiviert, wenn der CO-Halbstundenmittelwert von < 100 ppm (116 mg/m³ = 0,01 Vol.-%) überschritten wird. Dies gilt für alle Bundesländer außer Hessen, wo weitaus strengere Regeln gelten, die einen CO-Stunden Mittelwert < 50 ppm (58 mg/m³ = 0,005 Vol.-%) vorschreiben. Auch bei den Entrauchungsanlagen gibt es Vorgaben, die sowohl beim Einbau als auch im Betrieb beachtet werden müssen. Sie beziehen sich insbesondere auf die Mindestluftleistungen der Geräte sowie auf die Temperaturanforderungen der Ventilatoren und deren Verkabelung.
Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) legt hingegen technische Empfehlungen fest, die als Leitfaden für die Planung, Ausführung und den Betrieb von raumlufttechnischen Anlagen dienen können. Die Richtlinie VDI2053 befasst sich vor allem mit Parametern, die die Luftqualität in Innenräumen beurteilen sollen. Dazu gehören unter anderen die Luftgeschwindigkeit, Temperatur, relative Luftfeuchte oder auch die CO2-Konzentration. Die Richtlinie legt Grenzwerte und Empfehlungen für diese Faktoren fest, um eine gesunde und komfortable Raumluftqualität zu gewährleisten. Im Hinblick auf die Entrauchung und Entlüftung von Tiefgaragen wird hier beispielsweise ein CO-Viertelstunden Mittelwert von < 60 ppm (69,6 mg/m³ = 0,006 Vol.-%) empfohlen.
Unabdingbarkeit von Tiefgaragenentrauchung und -entlüftung
Wie bereits deutlich wurde, handelt es sich bei der Tiefgaragenentrauchung und Entlüftung um Aspekte, die von wesentlicher Bedeutung für die Sicherheit in Parkhäusern sind. Sie sorgen für eine effektive Rauchableitung, unterstützen die Feuerwehr durch verbesserte Sichtverhältnisse beim Löscheinsatz und stellen sicher, dass sich die in der Garage befindlichen Menschen zuverlässig evakuieren können. Zur maximalen Gewährleistung von Schutz für Leben und Eigentum ist die strikte Einhaltung entsprechender Richtlinien und Vorschriften daher unverzichtbar.
Die Firma LAMILUX hat sich auf diesem Gebiet spezialisiert und übernimmt sämtliche Projektphasen, angefangen bei der Planung und Konzeption der elektrischen oder pneumatischen Steuerungsanlagen bis hin zur Installation, Inbetriebnahme und Wartung. Das vorrangige Ziel des Unternehmens besteht darin, optimale Lösungen für seine Kunden zu finden. Dabei strebt es eine nachhaltige Senkung der Kosten bei gleichzeitigem Zugewinn an Sicherheit an.
Weitere Informationen rund um das Thema Brandschutzsicherheit in Gebäuden und Objektentrauchung ist auf unserer Themenseite Brandschutz für Sie zusammengefasst.
