DAS IMPULS VENTILATIONS SYSTEM
IM DETAIL

Das PSB Impuls Ventilations System (IVS) besteht aus Abluft- und Entrauchungsventilatoren, die die Tiefgarage mit einer gerichteten Luftströmung beaufschlagen, Impulsventilatoren um die Luftströmung zu kontrollieren sowie dem Schaltschrank zur Systemansteuerung. Auf Wunsch kann das IVS kombiniert mit einer CO-Abgasmeldeanlage geliefert werden. Die CO-Melder liefern permanent Messwerte an den Schaltschrank und überwachen so die Luftqualität in der Garage. Durch Übersetzung der Messwerte in verschiedene Lüftungsstufen ist eine gezielte Ansteuerung der Impulsventilatoren im betroffenen Garagenabschnitt möglich. Im Brandfall werden ebenfalls abschnittsweise die Impulsventilatoren über bauseitige Brandmeldung angesteuert.

CO-Abgaslüftung

Konventionelle Systeme setzen die Lüftung aufgrund Ihrer Kanalkonstruktion häufig in großen Abschnitten in Betrieb, meistens ein ganzes Geschoss. Dies ist eine einfache Lösung, die mit den Vorschriften konform ist. In der heutigen Zeit jedoch, in der die Minimierung der Umweltbelastung einen hohen Stellenwert einnimmt, müssen höhere Ansprüche an Lüftungsanlagen gestellt werden.

Durch die permanente Auswertung der Abgasmesswerte und exakte Zuordnung der CO-Melder durch ein voll adressierbares Bus-System kann das IVS gezielt kleinste Garagenabschnitte entlüften. Hierdurch lassen sich die Betriebskosten noch mal reduzieren und die Umweltbelastung ist durch den niedrigen Energiebedarf des Systems gering. Gleichzeitig wird schnell und gezielt eine ausreichende Luftqualität im betroffenen Garagenabschnitt erreicht.

Virtuelle Rauchabschnitte und Rauchkontrolle

Immer dort, wo das IVS die Sprinkleranlage ersetzt hat, kommt es auf eine sehr gezielte Trennung zwischen Rauch und Garagenluft an. Durch langjährige Erfahrung und Einsatz qualitativ und technisch hochwertiger Impulsventilatoren kann sich PSB dieser Herausforderung ohne Bedenken stellen.

Die Trennung von Rauch und Garagenluft kann nur durch sorgfältige Positionierung der verschiedenen hochwertigen Komponenten erreicht werden. Von ganz entscheidender Bedeutung ist außerdem die richtige Dimensionierung der Abluftmenge. PSB hat hierzu ein Berechnungsprogramm entwickelt, welches für jeden Garagenquerschnitt die erforderliche Luftmenge errechnet. Großbrandversuche mit PSB-Anlagen und CFD haben die Richtigkeit der verwendeten Berechnungsmethoden mehrfach bestätigt.

Wenn in der Planung keine Fehler gemacht werden, dann bildet sich im Brandfall nachweislich ein virtueller Rauchabschnitt zwischen Rauchgasen und Umgebungsluft. Dieser Effekt entsteht durch Induktion von Frischluft an der einen Seite der Impulsventilatoren und Induktion von Rauchgasen auf der anderen Seite. So wird eine Wand aus Frischluft auf beiden Seiten des betroffenen Abschnitts gebildet. In großen Garagen konnten daher in verschiedenen PSB-Projekten neben der Sprinkleranlage auch die sonst vorgeschrieben Brandschutzwände und –tore entfallen.

Auf die Brandintensität hat die große beigemischte Frischluftmenge keinen Einfluss. Der Brand würde auch ohne Einsatz des Impuls Ventilations System genügend Frischluft aus der Garage beziehen. Tatsächlich werden die Rauchgase durch Einsatz eines Vielfachen der natürlichen Frischluft stark gekühlt. Sogar die Flammenhöhe wird durch Abkühlung reduziert.

 Von ganz entscheidender Bedeutung ist der Einsatz von Multikriterien-Brandmeldern. Moderne Brandmelder können neben Rauch (optisch) auch einen ungewöhnlich schnellen Temperaturanstieg (thermisch) in kleinsten Schritten detektieren. Ideal ist zudem die Kombination mit CO-Abgasmessung (chemisch) im Brandmelder. Ein Praxisbeispiel ist Stau vor der Garagenausfahrt weil die Ausfahrtschranke ausgefallen ist. Die Motoren werden von den Fahrzeugführern in der Regel nicht abgestellt. Das führt zu einem schnellen Anstieg der Temperatur in einem engen Bereich der Garage. Ein optischer Rauchmelder löst wegen der Sichttrübung durch Bildung von Russpartikeln in kurzer Zeit aus. Ein optisch-thermischer Rauchmelder löst wegen des gleichzeitig stattfindenden Temperaturanstiegs etwas später ebenfalls aus. Ein optisch-thermisch-chemischer Rauchmelder hingegen vergleicht den Anstieg der CO-Gaskonzentration mit den anderen beiden Brandkriterien. Während bei einem Brand die CO-Gaskonzentration stark ansteigt ist die CO-Abgasproduktion von Fahrzeugen vergleichsweise gering. Somit wird die Störgröße Auspuffgas unterdrückt. PSB hat seit einigen Jahren Anlagen mit Multikriterien-Brandmeldern in Betrieb und es gab bisher nur einen einzigen Falschalarm.

In einigen Städten bestehen die Feuerwehren auf rein thermische Überwachung in Garagen. Das ist nicht die beste Lösung, muss aber in der Planung berücksichtigt werden. In solchen Fällen müssen die Grenzbereiche zwischen virtuellen Rauchabschnitten zusätzlich mit Multikriterien-Brandmeldern überwacht werden, denn das Impuls Ventilations System kann die volle Wirkung nur bei Brandfrüherkennung entwickeln. Diese zusätzlichen Brandmelder aktivieren das Impuls Ventilations System (IVS) aber setzen keine Brandmeldung an die Feuerwehr ab.

Die Zuordnung der Brandmeldung auf einen virtuellen Rauchabschnitt erfolgt über das voll adressierbare Meldersystem. Bei Brandfrüherkennung und direkt gekoppelter Alarmierung an die Feuerwehr werden wertvolle Minuten gewonnen. Garagennutzer und –betreiber werden frühzeitig gewarnt.

Die Eigen- und Fremdrettung wird dadurch erheblich unterstützt und Rettungsausgänge sind durch die starke Rauchverdünnung innerhalb der ersten Brandminuten gut sichtbar. Die Feuerwehr hat nach ihrem Eintreffen von der Frischluftseite aus direkte Sichte auf den Brandherd. Damit wird die Erkundungszeit drastisch reduziert und der Löschangriff kann ohne Verzögerung beginnen. Die Sach- und Bauwerkschäden nach einem Brand sind bei Brandfrüherkennung vergleichsweise gering, denn hohe Rauchgas- und Deckentemperaturen werden bei richtiger Dimensionierung der Anlage innerhalb der ersten 30 Brandminuten verhindert.

In der Praxis hat sich die Brandfrüherkennung bestens bewährt. In einer mit unserem System ausgerüsteten Garage konnte zum Beispiel ein Mitarbeiter des Betreibers einen Brand mit einem Handfeuerlöscher von der Frischluftseite aus löschen. Schlimmeres wurde dadurch verhindert und die Garage konnte nach kurzer Zeit wieder freigegeben werden. In einem anderen Fall wurde ein sehr schnell verlaufender Brand so gut ventiliert, dass die Feuerwehr die Garage nach Ende der Löscharbeiten und Absperrung des Brandbereichs wieder freigegeben hat.

Großbrandversuche A Real Fire Test at Villa Arena, Amsterdam.

Der Schlüssel zum Erfolg ist Erfahrung, richtige Planung und der Einsatz hochwertiger Komponenten.

Ein Real Feuer Test in Villa Arena, Amsterdam:

Ort: Tiefgarage der Villa Arena in Amsterdam
Datum: 21.03.01
Gegenstand: Test des Feuerüberschlags auf benachbarte Fahrzeuge sowie kontrollierte
Rauchabführung bei einer Brandenergie von 4-6MW durch das IVS.
Beginn: 18.00 Uhr

Für diesen Versuchszweck wurden 6 PKW in zwei Reihen mit je 3 PKW aufgestellt. Der mittlere PKW wird in eine Wanne gestellt, um größere Schäden am Garagenboden zu vermeiden.

Der Beginn des Brandtests verzögerte sich aufgrund der Meßgeräteeinstellungen der Firma TNO.

Gegen 18.30 Uhr erfolgte der erste Versuch im Fahrzeuginnenraum ein Feuer zu entfachen. Nach ca. 10-20 sec. entstand leichter Rauchaustritt.

Etwa nach 30-40 sec. verstärkte sich der Rauchaustritt in Form von schwarzem Rauch und wird vom Meldesystem lokalisiert, das IVS wird aktiviert. Durch die Impulswirkung des IVS legte sich der Rauch schichtartig unter der Decke entlang und schob sich in Richtung der Abluftschächte, so das es möglich war sich unter der Rauchschicht zu bewegen. Nach etwa 10 Min. erlischt die Flamme durch die Kühlwirkung der Frischluft obwohl noch eine Fensterscheibe eingeschlagen wurde, um dem Brand im Fahrzeuginnenraum Sauerstoff zuzuführen.

Um ca. 19.15 Uhr erfolgt ein erneuter Versuch mittels Brandbeschleuniger (ca. ein halber Liter Benzin) ein Feuer im Innenraum des Fahrzeugs zu entfachen.

Während das Feuer den Fahrzeuginnenraum ausbrannte war der Temperaturanstieg so groß das durch die Wärmeausdehnung die Scheiben platzten und sich das Feuer rasant im Motor- und Kofferraum ausbreitete. Explosionsartig zerplatzten Einbauteile wie Blinkleuchten, Reifen, Scheiben etc.

Nach ca. 10 Min., als sich die Flammen außerhalb des Fahrzeugs ausbreiteten, ging das Feuer auf den in Luftrichtung neben dem brennenden Fahrzeug stehenden PKW über und zwei bis drei Minuten später auch auf das linke Fahrzeug. Weil der Besitzer größere Schäden an der Garage befürchtete begann die Feuerwehr nach 15 Min. ihren Löscheinsatz. Im Realfall ist das in etwa auch die Zeit, die die örtliche Feuerwehr in Amsterdam benötigt, um am Brandort einzutreffen, den Brand zu erkunden und den Löschangriff vorzubereiten. ERGEBNIS: Zwei Fahrzeuge sind nach Einsatz des Brandbeschleunigers ausgebrannt, was einer Brandleistung von 4-5 MW entspricht. Die Rauchgase wurden zügig durch das IVS abgeführt. Der Rauch breitete sich etwa in einem Rauchabschnitt von 5.000 m2 aus. Das entspricht der in Holland vorgeschriebenen bzw. maximal zulässigen verrauchten Fläche (in Deutschland 2.500m2). Der Rauch wurde durch die PSB Entrauchungsventilatoren über Schächte ins Freie geführt.

Die Garage war nach etwa 10 Min. frei von Rauch und Löschdämpfen.