Bild 1 Wandhydrant Typ F. Der Fließ- und Ruhedruck muss in den von DIN 14 462 vorgegebenen Bereichen liegen.
Löschanlagen mit Wandhydranten müssen insbesondere bei hohen Gebäuden aus sicherheitstechnischen Gründen in mehrere Druckzonen aufgeteilt werden. Häufig wird dann eine Druckzonenregelung durch Regelung des Pumpenausgangsdrucks realisiert. Dies ist jedoch aufgrund von Risiken für den Personenschutz und die Durchführung wirksamer Löscharbeiten nicht zu empfehlen.
Kompakt zusammengefasst ■ Beim Einsatz eines Löschwassersystems mit Wandhydranten muss vor allem in hohen Gebäuden sichergestellt sein, dass bei einer Löschwasserentnahme der Druck an allen Ventilen den Vorgaben aus DIN 14 462 entspricht. ■ Der Einsatz der Druckzonenregelung mit nur einer Steigleitung kann sich negativ auf Personen und die Löscharbeiten auswirken. Aus diesem Grund wurde diese Regelung nicht in die DIN 14 462 aufgenommen. ■ In hohen Gebäuden sollte die gefahrlose und technisch korrekte Lösung einer Druckzonenbildung eingesetzt werden, die den Strangverlauf in zwei oder mehr Stränge aufteilt.
Speziell bei hohen Gebäuden gibt es beim Brandschutz strenge Anforderungen und bei der Auswahl und Planung der richtigen Lösungen ist die Einhaltung zahlreicher Normen und Vorschriften zu berücksichtigen.
Wenn es um die Planung und Installation einer Löschanlage mit Wandhydranten (Bild 2) in hohen Gebäuden geht, lautet der häufige und vielfach umgesetzte „Experten-Tipp“, eine sogenannte Druckzonenregelung durch Regelung des Pumpenausgangsdrucks einzusetzen.
Wegen des eher geringen Montageaufwands klingt das verlockend. Aber Vorsicht – der Einsatz einer Druckzonenregelung sollte gut überlegt sein.
Wie funktioniert die Druckzonenregelung?
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Bild 2 Druckzonenregelung in einem Gebäude mit 10 Etagen, Erd- und Untergeschoss.
Wird über Wandhydranten Löschwasser bereitgestellt, müssen bei der Entnahme die Drücke an allen Ventilen der Löschanlage (also auf jeder Ebene des Gebäudes) den Anforderungen aus DIN 14 462 entsprechen. Das heißt u.a., sie dürfen die dort vorgeschriebenen Druckwerte in MPa (1 MPa = 10 bar) weder über- noch unterschreiten.
Bei einer Druckzonenregelung (z. B. durch Bypass- oder Drehzahlregelung) wird die Pumpenleistung für das Löschwasser stets automatisch der (ungünstigsten) Druckzone angepasst (Bild 2), für die eine Löschwasserentnahme signalisier wird (über Druckschalter oder die Betätigung eines Schlauchanschlussventils mit Grenztaster). Das bedeutet:
Wird das Ventil eines Wandhydranten im Erdgeschoss (Druckzone 1) geöffnet, regelt die Steuerung den Pumpenausgangsdruck herunter, um die vorgegebenen Drücke an dieser Entnahmestelle einzuhalten. Denn in der Druckzone 1 ist aufgrund der Lage nur ein geringer geodätischer Höhenunterschied zu überwinden.
Wird dagegen ein Ventil im 10. Stockwerk geöffnet, ist die notwenige Pumpenleistung aufgrund der zu überwindenden geodätischen Höhe viel höher, damit das Löschwasser dort – in Druckzone 2 – mit dem notwendigen Druck zur Verfügung steht. Dieser Druck steht dann aber unweigerlich auch in der Druckzone 1 an – wo er für eine Löschwasserentnahme jedoch viel zu hoch wäre.
Der Vorteil der Druckzonenregelung: Es wird nur eine Steigleitung benötigt, um den jeweils erforderlichen Druck an den einzelnen Entnahmearmaturen zu regeln; der Material- und Platzbedarf und der Montageaufwand sind entsprechend gering.
Risiken einer Druckzonenregelung
„Die Druckzonenregelung ist eine einfache Lösung“, erklärt Sven Elsner, Leiter der Business Unit Löschwassertechnik bei der Minimax Mobile Services GmbH & Co. KG. „Je nachdem auf welcher Etage sich das geöffnete Ventil befindet, kann die Druckerhöhungsanlage den geforderten Druck automatisch einstellen und sorgt dort für den optimalen Druck in der Löschwasserleitung. Aber hier lauert auch eine große Gefahr“, gibt Elsner zu bedenken. Ein Fall aus der Praxis zeigt es:
Wandhydranten vom Typ F sind sowohl für Laien als auch für die Feuerwehr geeignet. Bei einem Brand in einem mehrgeschossigen Gebäude nimmt ein Feuerwehrmann in der dritten Etage Löschwasser aus einem Wandhydranten. Zeitgleich ist in der zehnten Etage ein Anwohner, also ein Laie, durch die Rauchentwicklung aufgeschreckt und bereitet den Wandhydranten zum Einsatz vor.
Er öffnet das Ventil, aber nicht den Schlauch (vergleichbar mit der Nutzung eines Gartenschlauchs: Der Hahn an der Wand wird geöffnet, die Düse am Schlauch ist aber noch geschlossen). Der Druckzonenregler stellt sich jetzt unmittelbar auf das geöffnete Ventil im 10. Stockwerk ein und erhöht den Druck in der Steigleitung massiv. Das hat auch zur Folge, dass im dritten Stockwerk, in dem gerade der Feuerwehrmann löscht, der Löschwasserdruck in die Höhe schnellt und entsprechend große Kräfte am Strahlrohr wirken.
Eine Löschanlage mit Wandhydranten sollte so ausgeführt sein, dass für jede Druckzone ein eigener Strang installiert wird. So kann sichergestellt werden, dass beim Öffnen weiterer Ventile nur geringe Druckschwankungen entstehen. Sven Elsner
Dirk Elsner
Druckzonenregelung wurde bewusst nicht in DIN 14 462 aufgenommen
In der Vergangenheit hat sich die geregelte Druckzone über Bypass oder Pumpendrehzahl immer mehr verbreitet. Daher sah der Normenausschuss für die Planung und Instandhaltung von Löschwasseranlagen nach DIN 14 462 (NA 031-03-05 AA) die Notwendigkeit, in einer Information Stellung zu nehmen und auf die Gefahr hinzuweisen. Darin heißt es unter anderem:
„Eine Druckzonenbildung durch Bypassregelung oder Drehzahlregelung wurde in DIN 14 462 nicht aufgenommen, da diese Verfahren in der Regel ein erhöhtes Risiko für den Personenschutz und die Durchführung wirksamer Löscharbeiten bedeuten.“
Der Normenausschuss beschreibt in der Information die Gefahren, die bei dieser Installation nicht ausgeschlossen werden können, insbesondere unzulässige Kräfte am Strahlrohr, das Platzen von Feuerlöschschläuchen oder aber auch zu geringe Löschwassermengen bzw. sogar der Ausfall der Löschwasserversorgung an der Einsatzstelle. Und: „An allen Schlauchanschlussventilen darf ein Druck von 1,2 MPa nicht überschritten werden, da ansonsten die eventuell daran angeschlossenen Bauteile unzulässigen Betriebsüberdrücken ausgesetzt werden.“
Zudem betont der Normenausschuss: „Können Drücke über 1,2 MPa entstehen, ist eine steuerungstechnische Begrenzung nicht ausreichend, da die Betriebssicherheit auch in einem eventuellen Störfall erhalten bleiben muss. In diesen Fällen ist die Installation von Sicherheitsventilen unumgänglich, um die Betriebssicherheitsverordnung erfüllen zu können.“ Der zulässige Fließdruck bei geöffnetem Strahlrohr wird in DIN 14 462 auf maximal 0,8 MPa begrenzt.
Druckzonenbildung durch eine Einzelstrangversorgung
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Bild 3 Druckzonenbildung durch eine Einzelstrangversorgung.
Brandschutzfachbetriebe berechnen bereits in der Planungsphase die in den Anlagen auftretenden Drücke und unterstützen so die TGA-Planer dabei, eine sichere Anlage zu konzipieren.
„Die Löschanlage sollte so ausgeführt sein, dass für jede Druckzone ein eigener Strang installiert wird (Bild 3)“, empfiehlt Elsner. „So kann sichergestellt werden, dass beim Öffnen weiterer Ventile nur geringe Druckschwankungen entstehen.“ Damit wird der DIN 14 462 entsprochen, wonach sich nach dem Einschalten der Löschwasserpumpe an allen Schlauchanschlussventilen der vorgegebene Druck (nach Tabelle 2 der Norm) einstellen muss.
Um auch den Druck in den hydraulisch dichter an der Pumpe liegenden Etagen zu reduzieren, werden Druckregelventile eingesetzt. Diese müssen den Anforderungen gemäß DIN 14 462 entsprechen. So sollten drucktragende Gehäuseteile aus nichtbrennbaren Materialien bestehen und die Armatur mindestens für den Nenndruck PN 16 beschaffen sein. Schon bei der Planung sollte darauf geachtet werden, diese Armatur an einer zentralen Stelle einzubauen.
