Druckzonenregelung bei Wandhydranten in hohen Gebäuden
Wenn es um die Planung und Installation einer Löschanlage mit Wandhydranten in hohen Gebäuden geht, lautet der häufige und vielfach umgesetzte Tipp, eine sogenannte Druckzonenregelung durch Regelung des Pumpenausgangsdrucks einzusetzen. Aber Vorsicht – ihr Einsatz sollte gut überlegt sein.
Wie funktioniert die Druckzonenregelung?
Wird über einen Wandhydranten Löschwasser entnommen, müssen die Drücke an allen Ventilen der Löschanlage (also auf jeder Ebene des Gebäudes) den Anforderungen nach DIN 14462 entsprechen. Das heißt u.a., sie dürfen die vorgeschriebenen Druckwerte (MPa) weder über- noch unterschreiten. Bei einer Druckzonenregelung (z. B. durch Bypass- oder Drehzahlregelung) wird die Pumpenleistung für das Löschwasser stets automatisch der Druckzone angepasst, in der der Druck ausgelöst wird. 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. In Druckzone 1 wird aufgrund der niedrigen Gebäudehöhe nur der geringe Druck benötigt. Wird dagegen ein Ventil im 10. Stockwerk geöffnet, ist die Pumpenleistung sehr hoch, damit das Löschwasser dort oben – in Druckzone 2 – den notwendigen Druck erreicht. Dieser hohe Druck liegt dann natürlich auch in der darunterliegenden Zone 1 an – wo er für die eine Löschwasserentnahme viel zu hoch wäre. Der Vorteil dieser Vorgehensweise: Es wird nur eine Steigleitung benötigt, um den jeweils erforderlichen Druck an den einzelnen Entnahmearmaturen zu regeln; ein eher geringer Montageaufwand.
Welche Risiken birgt die Anlage?
„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.“
Ein Fall aus der Praxis zeigt es: Wandhydranten vom Typ F sind sowohl für den 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. Stock ein und erhöht den Druck in der Steigleitung massiv. Das hat jedoch auch zur Folge, dass im dritten Stockwerk, in dem gerade der Feuerwehrmann löscht, der Löschwasserdruck enorm in die Höhe schnellt und hier ungeahnte Kräfte am Strahlrohr entwickelt.
In der Vergangenheit hat sich diese Form der geregelten Druckzonen über Bypass oder Pumpendrehzahl immer mehr verbreitet. Daher sah der Normenausschuss für die Planung und Instandhaltung von Löschwasseranlagen nach DIN 14462 (NA 031-03-05 AA) die Notwendigkeit, in einer Information Stellung zu nehmen und auf die Gefahr hinzuweisen (https://bit.ly/3ljggtt). Darin heißt es u.a.: „Eine Druckzonenbildung durch Bypassregelung oder Drehzahlregelung wurde in DIN 14462 nicht aufgenommen, da diese Verfahren in der Regel ein erhöhtes Risiko für den Personenschutz und die Durchführung wirksamer Löscharbeiten bedeuten.“ Er beschreibt darin die Gefahren, die bei dieser Installation nicht ausgeschlossen werden können, wie z.B. unzulässige Kräfte am Strahlrohr, das Platzen von Feuerlöschschläuchen oder aber auch zu geringe Löschwassermengen bzw. sogar der Ausfall der Löschwasserversorgung an der Einsatzstelle.
Gibt es gute Alternativen zur Druckzonenregelung?
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“, empfiehlt Elsner. „So kann sichergestellt werden, dass beim Öffnen weiterer Ventile nur geringe Druckschwankungen entstehen.“ Damit wird der DIN 14462 entsprochen, wonach sich nach 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 gem. DIN 14462 entsprechen. So sollten drucktragende Gehäuseteile aus nicht brennbaren 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.
Fazit
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 der DIN 14462 entspricht. Der Einsatz der Druckzonenregelung mit nur einer Steigleitung ist in Bezug auf den Montageaufwand leicht umsetzbar und dadurch auch weniger kostenintensiv, kann sich jedoch negativ auf Personen und Löschdurchführung auswirken. Aus diesem Grund wurde diese Regelung nicht in die DIN 14462 aufgenommen. Es wird empfohlen, in hohen Gebäuden die gefahrlose und technisch korrekte Lösung einer Druckzonenbildung einzusetzen, die den Strangverlauf in zwei oder mehr Stränge aufteilt. Hier wird jeder einzelne Strang und somit jede Zone für sich immer mit dem gleichen Druck versorgt. Dadurch werden hohe Druckunterschiede beim Öffnen mehrerer Ventile in den verschiedenen Druckzonen vermieden. So entspricht das System auch den allgemein anerkannten Regeln der Technik, sprich der DIN 14462.
