Wissen wie’s weht

Besonders zu Beginn eines Brandes hängen die Ausbreitung und Ableitung von Rauchgasen und die Einschichtung einer raucharmen Schicht wesentlich von der Raumströmung ab. Windbedingte Druckdifferenzen können die stabile Schichtung zerstören, insbesondere wenn Rauchabzugsöffnungen über mehrere Außenwände eines Rauchabschnitts verteilt sind.Nach den Vorgaben der DIN 18232-2 ist deshalb durch eine windabhängige Steuerung dafür zu sorgen, dass bei Windgeschwindigkeiten über einen Meter/Sekunde nur die Zuluftöffnungen und Rauchabzüge geöffnet werden, die sich in den windabgewandten Außenwänden befinden.Das Merkblatt VdS 3122 der VdS Schadenverhütung GmbH unter dem Titel „Winderkennungseinrichtungen zur Steuerung windbeeinflusster Rauch- und Wärmeabzugsanlagen“ beschreibt für Planer und Anwender, in welchen Fällen Winderkennungseinrichtungen erforderlich sind, welche Gerätetypen dafür verwendet und wo diese angebracht werden sollten, um eine zuverlässige Entrauchung sicherzustellen.

Raucharme Schicht im Brandfall
Aufgrund der Thermik steigen Rauchgase im Brandfall nach oben. Rauchabzüge leiten den Rauch bei entsprechender Zufuhr von Zuluft ins Freie und verhindern damit, dass sich der gesamte Raum mit Rauch und heißen Brandgasen füllt.

Die Entrauchung kann über natürliche Rauchabzugsgeräte (NRWG) im Dach oder im oberen Teil von Außenwänden oder maschinelle Rauchabzüge (MRA) erfolgen.

Sind die Rauch- und Wärmeabzugsanlagen und Zuluftöffnungen gemäß den Vorgaben der DIN 18232-2 beziehungsweise DIN 18232-5 projektiert, entsteht eine raucharme Schicht von mindestens 2,50 Meter Höhe über dem Boden. Sie ermöglicht Personen die Flucht und der Feuerwehr den gezielten Löschangriff.

Laut VdS-Merkblatt 3122 sind in der Regel alle NRWG, die ohne Seitenwindbeeinflussung nach DIN EN 12101-2, Anhang B, geprüft werden, über eine windrichtungsabhängige Steuerung zu betreiben.

Ausgenommen sind im Dachbereich eingesetzte NRWG, die für Anströmungen aus beliebigen Windrichtungen geeignet sind. Bei MRA kann eine windabhängige Steuerung der Zuluftführung zur Begrenzung der Zuluftgeschwindigkeit erforderlich sein.

Windgeber messen Windrichtung und Windgeschwindigkeit. In Abhängigkeit davon werden im Brandfall nur auf der windabgewandten Seite liegende Rauchabzugs- und Zuluftöffnungen geöffnet.

Funktionsweise von Winderkennungseinrichtungen

Eine Winderkennungseinrichtung besteht aus einem oder mehreren Messgeräten und einer Auswerteeinheit, die eine windabhängige Ansteuerung der Entrauchungsanlagen ermöglicht.

Das Merkblatt unterscheidet bei den Messgeräten zwischen Windgebern und Differenzdruckaufnehmern: Windgeber messen die lokale Windgeschwindigkeit und -richtung und sind laut VdS-Merkblatt besonders geeignet für Anwendungen, bei denen NRWG und Zuluftöffnungen in verschiedenen Bereichen (eventuell mit jeweils eigenen Auswertungsparametern) des Gebäudes bei konstanten Umgebungseinflüssen gesteuert werden müssen.

Differenzdruckaufnehmer erfassen die lokale Windwirkung zwischen zwei Referenzpunkten. Sie messen zum Beispiel den Druck an einer Fassade und vergleichen ihn mit dem Innendruck des zu entrauchenden Bereichs oder mit dem Winddruck auf eine zweite Fassade.

Dieses Messprinzip ist vor allem für Projekte geeignet, bei denen die Gebäudedruckbeiwerte zur Bestimmung der Windwirkung nicht bekannt sind. Windrichtungsabhängige Rauchabzugsöffnungen in Dachoberlichtern können auf diese Weise zum Beispiel so gesteuert werden, dass sich nur die Öffnungen mit geringerem Außendruck öffnen.

Projektierung von Windgebern und Differenzdruckaufnehmern

Windgeber werden meist an zentraler, ausreichend exponierter Stelle an Masten auf dem Dach installiert. Wichtig ist laut Merkblatt eine freie, von der Umgebung unbeeinflusste Windanströmung. Sie ist in der Regel gegeben, wenn die Einbauhöhe mindestens dem zweifachen Abstand zur stromauf liegenden Attika oder zum First entspricht.

Die Messpunkte eines Differenzdruckaufnehmers sollten laut Merkblatt so gewählt werden, dass sie nicht in der Nähe einer ausgestellten Ecke liegen. Durch Umströmung verändert sich das Druckfeld in solchen Bereichen.

Es sollte daher im Eckbereich ein Abstand von mindestens zwei Metern, bei Gebäuden mit mehr als zehn Metern Höhe bis zu fünf Meter zur Außenkante der Fassade eingehalten werden.

Die Auswerteeinheit sendet die erforderlichen Signale der Winderkennungseinrichtungen an die für die Steuerung der NRWG und Zuluftöffnungen zuständige Station. Die Auswertung der Messdaten beschreibt die Richtlinie VdS 3530.

Abnahme, Wartung und Instandhaltung

Die Funktion und Ausführung der Winderkennungseinrichtungen sowie die Funktionsprüfung von Windgebern und Differenzdruckaufnehmern sollten den Hinweisen des Merkblatts VdS 3122 entsprechen.

Darüber hinaus müssen die Komponenten den Anforderungen der Richtlinie VdS 3530 genügen.

Die Errichterfirma ist verpflichtet, bei der Übergabe der Einrichtungen die Funktionsfähigkeit nachzuweisen und die Betriebs- und Bedienungsanleitung, die Prüf- und Wartungsanleitung, Zeichnungen mit Konfiguration und baulicher Lage der Winderkennungseinrichtung sowie das Konformitätszertifikat VdS 2510 mit VdS-Zertifikataufkleber an den Betreiber auszuhändigen.

Nach der Inbetriebnahme müssen NRWG mitsamt den Betätigungs- und Steuerungselementen, Öffnungsaggregaten, Energiezuleitungen und ihrem Zubehör auf Funktionsfähigkeit und Betriebsbereitschaft geprüft, gewartet und gegebenenfalls instand gesetzt werden.

So ist es in der DIN 18232-2 und den entsprechenden VdS-Richtlinien vorgesehen. Die Prüfungs- und Wartungsarbeiten sind nach Vorgaben des Herstellers, mindestens jedoch einmal jährlich, durchzuführen. Auch hinsichtlich der Winderkennungseinrichtungen unterliegen die Betreiber dieser Verpflichtung.

Der Fachverband Tageslicht und Rauchschutz e.V. (FVLR) empfiehlt den Betreibern, mit der Montage, Wartung und Instandsetzung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen sowie Winderkennungseinrichtungen nur VdS-anerkannte Fachfirmen zu beauftragen.

Bei diesen Unternehmen ist sichergestellt, dass sie über die notwendige Erfahrung und das erforderliche Fachwissen verfügen.

Text: Holger David
(Bild1: Lamilux, Bild2 FLVR)