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Rassek & Partner Brandschutzingenieure

Staatlich anerkannte Sachverständige für die Prüfung des Brandschutzes (NRW) Prüfsachverständige für Brandschutz (BY)
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Vollbrand ausgeschlossen? Löschtechnik zur Risikoanpassung bestehender Sprinkleranlagen

von Matthias Dietrich, Bernd-Dietrich Rassek †

Sprinkleranlagen werden für eine definierte Brandgefahr dimensioniert. Ändert sich in einem bestehenden Gebäude das Lagermaterial oder dessen Anordnung, so ist zu überprüfen, ob die Sprinkleranlage das zu erwartende Brandszenario noch sicher beherrschen kann. Unter Umständen sind umfangreiche Nachrüstungen innerhalb des Sprinklersystems erforderlich, die häufig aus Sachzwängen nicht realisiert werden können. Eine Alternative zu diesem kostenträchtigen Umbau bietet die Zugabe von Netzmittel in das bestehende Leitungsnetz. Hierdurch kann bei bestimmten Materialien die Wirksamkeit einer Sprinkleranlage verbessert werden. Um Änderungen der Brandgefahr kompensieren zu können, sind jedoch noch weitere Parameter der Löschanlage zu verändern.

Vielfältige Gründe sprechen für die Installation einer Sprinkleranlage. Bereits im Baugenehmigungsverfahren werden insbesondere für Industriebauten mit bestimmten Brandrisiken verringerte Anforderungen an den baulichen Brandschutz gestellt, wenn eine Sprinkleranlage errichtet wird. Eine Sprinkleranlage ist eine ständig betriebsbereite Feuerlöschanlage, bei der aus einem ortsfest verlegten Rohrleitungssystem Löschwasser über Sprinkler abgegeben wird. Die Anlage wird automatisch ausgelöst. Sie erkennt, meldet und bekämpft Brände in der Entstehungsphase.

Bei hohen Brandrisiken, großflächigen Brandabschnitten oder großen Lagerhöhen, (z. B. in Hochregalanlagen) sind Sprinkleranlagen das geeignete Mittel zur Sicherstellung eines angemessenen Brandschutzes. Gerade in Regallägern (Abbildung) ist eine extrem rasche Ausbreitung von Feuer und Rauch zu erwarten. Aufgrund der Eigenschaften des vorgehaltenen Brandgutes, dessen Verteilung oder dessen Lageranordnung muss damit gerechnet werden, dass sich im Brandfall ein für mobile Einsatzkräfte (Selbsthilfekräfte des Betriebes oder Feuerwehr) nicht zu beherrschendes Brandszenarium entwickelt.

Prüfung der Löschanlagendimensionierung

Wie in allen Lebensbereichen hat in der Vergangenheit auch die Industrie die Verwendung von kunststoffhaltigen Materialien ausgeweitet. In vielen Unternehmen werden zwischenzeitlich Transport- oder Lagerbehälter aus Kunststoff verwendet, welche hinsichtlich ihres Brandverhaltens kritischer als ursprüngliche Metall- oder Holzbehältnisse einzustufen sind.

Auch in Bezug auf das eigentliche Lagergut in einem Gebäude sind entsprechende Vergrößerungen der Kunststoffanteile feststellbar. Als Beispiel sei an dieser Stelle an die Großverteilzentren der allseits bekannten Lebensmitteldiscounter hingewiesen. Noch vor einigen Jahren spielten bei der Errichtung der baulichen Anlage und damit zum Zeitpunkt der Dimensionierung der Sprinkleranlagen die Kunststoffbestandteile des Lagergutes eine untergeordnete Rolle. Heute stellt sich die Situation anders dar: Getränkedosen sind durch Kunststoffflaschen ersetzt und Füllmaterialien der Verpackungen werden anstatt aus Papier nunmehr aus Polystyrol ausgeführt.

Auch die vorgehaltene Produktpalette hat sich verändert: Ehemals als reines Lebensmittellager konzipiert, werden hier zwischenzeitlich Bekleidung, Elektronikgeräte oder Möbelstücke – praktisch Waren aller Art – eingelagert.

Erfüllt eine Löschanlage aufgrund einer nachträglichen Veränderung hinsichtlich des Brandrisikos seine ursprüngliche Schutzfunktion nicht mehr, so ist dies gleichzeitig in der Regel auch eine Abweichung von der ursprünglichen Baugenehmigung mit den entsprechenden bau- und versicherungsrechtlichen Konsequenzen.

Modifizierung bestehender Sprinkleranlagen

Die nachträgliche Anpassung einer Sprinkleranlage auf ein höheres Brandrisiko bedeutet in der Regel einen erheblichen Aufwand. Der Umbau einer bestehenden Sprinklerinstallation, innerhalb der laufenden Produktion eines Betriebes oder eines bestückten Regallagers, ist häufig sogar unmöglich. Betriebsunterbrechungen, „lediglich“ zur Nachrüstung einer Löschanlage, können vom Betrieb oft aus Sachzwängen nicht akzeptiert werden.

Weiter ist zu berücksichtigen, dass neben etwaiger Nachrüstungen und Umbauarbeiten am Sprinklerrohrnetz auch die Löschmittelversorgung (Sprinklerzentrale) an die neu dimensionierte Sprinkleranlage angeglichen werden muss. Beispielsweise ist die Harmonisierung hinsichtlich der Leistung der Sprinklerpumpe und des Volumens der Wasservorratsbehälter notwendig.

Eine nachträgliche Anpassung einer Sprinkleranlage an ein höheres Brandrisiko führt demnach häufig zu Kosten, die einer vollständigen Neuinstallation einer Sprinkleranlage nahe kommen. Zusätzlich sind erforderliche Demontagearbeiten der Altanlage und Nutzungsausfälle zu beachten.

Will man eine risikogerechte Anpassung einer Sprinkleranlage an eine veränderte Brandgefahr wirtschaftlich realisieren, so sollte die Anzahl der zu modifizierenden Komponenten auf ein möglichst geringes Maß reduziert werden. Praxisnah kann die Verbesserung der Löschwirkung der Sprinkleranlage durch eine Veränderung des Löschmittels sein, beispielsweise durch die Zugabe von Netzmittel.

Auf dieser Grundlage wurde durch das Brandschutzsachverständigenbüro Rassek ein Konzept zur Verbesserung der Löschwirkung bestehender Sprinkleranlagen entwickelt. Dem Löschmittel Wasser sollte ein Schaummittelkonzentrat vom Typ „AFFF“ als Netzmittel zugemischt werden.

Eine Veränderung der Sprinklerabstände oder ein Austausch der Sprinklerköpfe sollte nicht erforderlich werden. Die hinsichtlich der Sprinkleranlage erforderlichen Umbauten sollten sich somit primär auf die Löschmittelversorgung und insbesondere die Zumischung von filmbildendem Netzmittel beschränken.

Nachweis der Wirksamkeit durch Brand- und Löschversuche

Für das vorerwähnte System wurde bei der VdS Schadenverhütung GmbH die Anerkennung als neue Löschtechnik gemäß VdS-Richtlinie 2562 (Entwurf) beantragt. Der Nachweis der Wirksamkeit dieser Löschtechnik musste anhand von Brand- und Löschversuchen im Format 1:1 erbracht werden. Diese Versuchsreihe wurde im Sommer 2003 in einem Brandversuchshaus durchgeführt und mit positivem Ergebnis abgeschlossen.

In Anlehnung an ein bestehendes Lager erfolgte der Aufbau des Regalsystems und die Anordnung der Sprinkler entsprechend den Vorgaben der VdS-Richtlinie 2092 (Lagerart A – Regallager) für die Brandgefahrklasse 4.2.

Das Brandgut wurde speziell für diesen Versuch ausgewählt und entsprach in vollem Umfang der Brandgefahrklasse 4.3. Dies galt insbesondere hinsichtlich des Volumenanteils von Kunststoffen innerhalb des Brandgutes. Als Vorlage diente das „Standard-Commodity class III“, welches u. a. auch in vergleichbaren Versuchsreihen der VdS Schadenverhütung und der FM Global (Factory Mutual Insurance Company – FM Global®) verwendet wurde.

Im Zuge der durchgeführten Versuchsreihe wurden insgesamt etwa 200 Holzpaletten, 10.000 Pappfaltkartons sowie über 270.000 Ausschankbecher aus Polystyrol zusammengestellt und im Brandversuchshaus in das jeweilige Regallager eingelagert.

Anhand der vom Brandschutzsachverständigenbüro Rassek durchgeführten Versuche ist bei bestehenden Löschanlagen eine Modifizierung unter wirtschaftlichen und schutzzielorientierten Gesichtspunkten möglich. Insbesondere zum Schutz bei veränderten Brandgefahren kann dies mit der Löschtechnik SleetFoam® ohne massive bauliche Veränderung der Sprinklerinstallationen realisiert werden.

In jedem Einzelfall muss nach Beurteilung und Bewertung der bestehenden Löschanlage ein geeignetes Zumischsystem gewählt werden. Zukünftig kann zwischen „zentraler“, „dezentraler“ Zumischung und einer Kombination aus beiden Zumischungen gewählt werden.