Wegen der von ihnen aktiv erzeugten und aufeinander abgestimmten Luftströmungen halten Axial-/Radial- und Jetventilatoren Flucht- und Rettungswege nicht nur für die Evakuierung von Menschen rauchfrei, sondern erleichtern der Feuerwehr so gleichzeitig den Löschangriff. Entsprechend detailliert – und in entscheidenden Teilen redundant – sind die Vorgaben, die zur Absicherung der Funktionalität dieser Schutzeinrichtungen bestehen.
Klare Vorgaben – warum sie nicht eingehalten werden
Die elektrische Versorgung einer Rauchschutz-Druckanlage muss beispielsweise über eine gesicherte Stromversorgung erfolgen; ein Anschluss der Versorgungsleitungen vor der Hauptverteilung („Sprinklerpumpenschaltung“) ist selbst bei Gebäuden unterhalb der Hochhausgrenze mit den genehmigenden Behörden immer abzustimmen. Die Zuleitungen der Spannungsversorgung müssen außerdem einen Funktionserhalt von mindestens 90 min bei Hochhäusern und Sonderbauten und 30 min bei sonstigen Gebäuden gewährleisten – um noch ein Beispiel zu nennen.
Klare Regelungen also, die für ein Höchstmaß an Sicherheit sorgen und entsprechende Verantwortlichkeiten definieren. Ganz anders sieht es hingegen aus, wenn entsprechend fachgerecht installierte und gutachterlich abgenommene Anlagen nicht wie vorgesehen unmittelbar nach der Übergabe im bestimmungsgemäßen Umfeld, sondern im Baustellenbetrieb mit teilweisen Rohbauzuständen verharren, weil sich der finale Ausbau des Objektes noch wochen- oder monatelang verzögert.
Die Gründe dafür können vielfältig sein, sind zumeist aber generelle Probleme mit dem Bauzeitenplan und dass bestimmte Gewerke nicht wie vorgesehen fertiggestellt werden. In diesem Zeitraum stehen die Anlagen in aller Regel, entgegen der Hersteller-Empfehlungen, aber trotz erfolgreichem Probebetrieb und entsprechender Abnahme ebenfalls still. Das birgt Risiken, die sowohl die technischen Funktionalitäten gefährden wie auch die spätere Betriebsfähigkeit.
Technische Risiken
Zu den technischen Risiken längerer Standzeiten von Ventilatoren und Klappen zählen typischerweise stillstandsbedingte Lagerschäden. Kugellager können bereits nach etwa zehn bis zwölf Wochen Stillstandszeit durch die Gewichtsbelastung (des Laufrades) Einriefungen an den Laufringen aufweisen, so dass kein ruhiger Ventilatorlauf mehr möglich ist. Lagerschäden beeinträchtigen die Betriebssicherheit der Anlagen und verringern die Lebensdauer der getätigten Investitionen. Insbesondere unter Volllast, also bei Drehzahlen von bis zu 3000 Umdrehungen pro Minute, treten an den Flügelspitzen Geschwindigkeiten von 94 Meter pro Sekunde auf. Diese Kräfte müssen von den Lagern aufgenommen werden. Aufgrund redundanter Sicherheitskonzepte der Anlagen wird dadurch zwar der Funktionserhalt des Systems als solches in seiner Gesamtheit nicht gefährdet, die Folgekosten für Reparatur oder Austausch sind aber in jedem Fall beträchtlich. Hinzu kommt aktuell, dass aufgrund von Störungen der Lieferketten und der Auslastung des Servicepersonals für einen Austausch mehrwöchige Lieferzeiten zu beachten sind.
Weitere technische Risiken bei längeren Stillstandszeiten gehen von den mechanischen Klappen aus, die für die Führung der Luftströme gemäß Brandfallmatrix sorgen. Auf diesen Klappen kann sich bei Nichtbenutzung binnen weniger Wochen so viel Staub absetzen, dass eine ordnungsgemäße Funktion nicht mehr möglich ist. Oft findet man auch abgelegte Baumaterialien, die beim Öffnen der Klappen ein ordnungsgemäßes Schließen verhindern.
Betriebsrisiko Tauben
Zu den typischen „Betriebsrisiken“ von Ventilatorsystemen aufgrund von längeren Stillstandszeiten bzw. verzögerter Inbetriebnahme in Tunnelanlagen oder Tiefgaragen zählt die Besiedelung der Jet- oder Axialventilatoren durch Vögel, hier vor allem durch Tauben. Ursächlich dafür ist häufig das Fehlen der empfohlenen Schutzgitter, deren Maschenweite herstellerseitig optional auch auf die jeweilige Installationsumgebung abgestimmt werden kann. Diese gehen deutlich über die grobmaschigen Ausführungen als reinem Schutz vor Hineingreifen hinaus. Der Nachteil der engmaschigeren Gitter besteht aber in höheren Druckverlusten, also auch (geringfügig) höherem Energieeinsatz, sowie in einer stärkeren Geräuschentwicklung.
Wird im Abwägungsprozess zwischen Vor- und Nachteilen gänzlich auf den Einsatz von Schutzgittern verzichtet, steigt jedoch automatisch die Gefahr einer Besiedlung der Jetventilatoren durch Tauben. Bei dem üblicherweise kurzfristig schnellen Anlaufen der Ventilatoren kann das zu Vogelschlag mit getöteten Tieren kommen, die im schlimmsten Fall auf vorbeifahrende Fahrzeuge geworfen werden.
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Risiken einfach vermeiden
Um die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Anlagen zu erhöhen, ist ein regelmäßiger Wartungslauf aller Komponenten zu empfehlen. Dabei reicht es aus, dass sich die Ventilatoren mit niedriger Drehzahl kurzfristig drehen, um die Position der Kugeln zu verändern. Klappen sollten mit Endlageschalter ausgerüstet sein, so dass nach dem Wartungslauf die Bestätigung der geschlossenen Klappen anliegt.
Die Dauer des Wartungslaufes ist so zu wählen, dass die Klappen sich vollkommen öffnen und wieder schließen. Daher sind mindestens 180 s für diesen Lauf anzusetzen. In der Schweiz ist solch ein Probebetrieb von 10 min Dauer für Überdruckanlagen sogar vorgeschrieben, um die Funktionsfähigkeit der Anlagen dauerhaft abzusichern.
Idealerweise wird solch ein Probebetrieb bereits bei der Installation der jeweiligen Anlage über die Funktion „Wartungslauf“ in der zentralen Steuerung hinterlegt. Dabei reichen in aller Regel Betriebszeiten von etwa fünf Minuten im regelmäßigen Abstand von drei oder vier Wochen völlig aus, um die beschriebenen Anlagenschäden zu verhindern. Das zahlt sich umso mehr aus, als der Energieaufwand im Vergleich zu den potentiellen Folgekosten im Schadensfall zu vernachlässigen ist. Die Auswertung der Betriebsstundenzähler von Jetventilatoren in deutschen Autobahntunneln, die mit einem solchen „Wartungslauf“ programmiert sind, ergab durchschnittliche Laufzeiten von lediglich etwa 4 h – in zwei Jahren! ■
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Bild: Systemair / Kelch
