Das Gebäude zwischen einer Haupteisenbahnlinie und einer mehrspurigen Ausfallstraße steht auf einem rund 8 000 m² großen Areal. Das 24-geschossige Hochhaus hat rund 21 000 m² Brutto-Geschossfläche in gemischter Nutzung. Die 21 Geschosse des eigentlichen Towers sind dabei frei aufteilbare Büro und Gewerbefläche; das Basement beherbergt unter anderem ein Hotel, und alles zusammen steht auf insgesamt vier Tiefgaragenebenen.
Schwierige Rahmenbedingungen
Die gemischte Nutzung stellte insbesondere an die technische Gebäudeausrüstung für Brand- und Rauchschutz sehr komplexe Anforderungen. Dipl.-Ing. Frank Ullmann von der Gruner Gruneko AG (Basel) entwickelte dafür gemeinsam mit dem TGA-Spezialisten Meier-Kopp AG (Reinach) und Systemair als Hersteller von abgestimmten Komplettlösungen inklusive der notwendigen Steuerungstechnik ein umfassendes Lüftungskonzept. Zu diesem gehören auch die Belüftung und Entrauchung der Tiefgaragen-Ebenen sowie Rauchschutz-Druckanlagen (RDA) zur Absicherung des vorgeschriebenen Sicherheitstreppenhauses im Brandfall.
Das Schutzkonzept geht dabei von einer klaren Trennung zwischen dem Brandbereich Tiefgarage und dem als Büroturm genutzten Tower aus, hier speziell die Geschosse im Mieterausbau sowie das Sicherheitstreppenhaus inklusive Personenliften und Feuerwehrlift (als Schleusen). Das Schutzkonzept im Tower musste also flexibel ausgelegt werden, so dass eine Teilung der Mieterflächen je Etage möglich ist.
Um im Brandfall eine Evakuierung der mit einer Sprinkleranlage ausgestatteten Tiefgarage zu gewährleisten, wurden zum Beispiel vier über Brandschutztore zu trennende Brand- bzw. Entrauchungsabschnitte gebildet, die maschinell mit einem 8-fachen Luftwechsel durch Betonschächte / Kanäle über Dach entraucht werden.
BIM-Planungsansatz allein half nicht weiter
Eine besondere Herausforderung stellte dafür zum einen die Vielzahl an Einflussgrößen und ihren Wechselwirkungen dar, die sich auch mit dem gewählten integralen Planungsansatz nach BIM kaum belastbar berechnen lassen. In aller Regel werden stattdessen durch Sicherheitszuschläge Größenordnungen erreicht, die technisch oder wirtschaftlich nicht mehr umsetzbar sind.
Umso wichtiger ist daher die Expertise des Komponentenherstellers, der schon in einer frühen Planungsphase seine Praxiserfahrungen in das Projekt einfließen lassen kann. Zum anderen und mindestens genauso wichtig ist es aber auch, das Spektrum der benötigten Anlagentechnik möglichst breit aus einer Hand abzudecken. Warum, macht ein Blick auf die technischen Details des Konzeptes für die maschinellen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (MRWA) deutlich. Es umfasst allein in der Tiefgarage neben den notwendigen Ventilatoren (Typ AXC 560 (F) bzw. 1250 (F)), Schalldämpfern und Entrauchungsklappen (Nachströmung und Abluft) beispielsweise auch die entsprechende Steuerung inklusive CO- und NO2-Fühlern sowie die passend aufgeschalteten Warntransparente und – nicht zu vergessen – annähernd 40 Brandschutz- und Entrauchungsklappen.
Bild: Systemair / Gabriel
Eigene Steuerung integrierbar
Brandschutzklappen (BSK) sind in einem solchen Kontext üblicherweise zwar ein wesentlicher Bestandteil der TGA zur automatisch auslösenden Verhinderung der Ausbreitung von Feuer und Rauch über die beidseitig angeschlossenen Lüftungskanäle. Durch die technisch vergleichsweise einfache Funktionsweise (hier: über motorisch gesteuerte Klappen) und den im Kontext des Gesamtprojekts in der Regel überschaubaren Kostenansatz gehören sie gleichzeitig aber eher zu den Low-Interest-Produkten, denen erst dann Aufmerksamkeit gewidmet wird, wenn es im Rahmen der Abnahme zu Problemen kommen sollte …
Vor allem, wenn die Brandschutzklappen wie hier in ein vernetztes Gebäudeautomationssystem eingebunden werden sollen, muss von der passenden Reihenverkabelung bis hin zur bedarfsgerechten Ansteuerung im Brandfall jedes Detail im Vorfeld betrachtet werden. Im „Grosspeter Tower“ bedeutet das zum Beispiel neben der Anpassung der Verdrahtung den Einsatz einer speziellen Steuereinheit, die vom Systemair-Schwesterunternehmen Menerga beigestellt und mit entsprechender Programmierung im eigenen Haus dann auf das Gesamtsystem aufgeschaltet werden konnte.
Was geschieht im Brandfall?
Wie notwendig das Zusammenspiel der installierten Komponenten und einer zentralen Steuerung ist, verdeutlicht die Kurzbeschreibung der Abläufe, wenn in einem Untergeschoss der Tiefgarage ein Brand entsteht: Hitzegesteuerte Detektoren aktivieren die MRWA. Im ersten Schritt wird die Entlüftung der gesamten Einstellhalle abgeschaltet und ferngesteuert werden die Brandschutzklappen geschlossen. Gleichzeitig öffnen als zweiter Schritt die Entrauchungsklappen gemäß Schaltmatrix an den Absaugstellen und für die Nachströmung in der Einstellhalle im 2. Untergeschoss. Als Drittes startet der Brandgas-Axialventilator und entraucht den betreffenden Brandschutzabschnitt.
Das TGA-Ausstattungsdetail „Brandschutzklappen“ profitiert hier also unmittelbar vom Systemverbund, da es ohne die ansonsten typischen Schnittstellenprobleme direkt in die prinzipiell von der „großen“ Anlagentechnik geführten Gebäudeautomation und MRWA-Steuerung eingebunden werden kann. Neben der einfacheren und damit wirtschaftlicheren Installation gibt das zusätzliche Sicherheit für den Betreiber, weil kein sicherheitsrelevantes System parallel geführt werden muss. Auch, weil bei eventuellen Anpassungen des Brandschutzkonzeptes und damit der zentralen Steuerungen die Ansteuerung der Brandschutzklappen automatisch in jedes Update mit einbezogen ist.
Bild: Systemair / Gabriel
Betriebskosten schon bei der Planung im Blick
Einen ähnlichen Nutzeffekt wie die reibungslose Einbindung der Brandschutzklappen in die Gebäudeautomation im Rahmen der Bauausführung hatte die Expertise von Systemair schon während der Planungsphase bewiesen: das Arbeiten mit den digitalen Herstellerdaten zur gesamten Lüftungs-, Brand- und Rauchschutz-Anlagentechnik für die Planung nach BIM (Building Information Modeling).
Der Grosspeter Tower wurde von Gruner Gruneko als eines der ersten Gebäude dieser Art integral nach der Methode BIM geplant. Die Komplexität des Projektes und der hohe Anspruch an die energetische und funktionale Qualität gab diese Planungsmethodik gewissermaßen vor. Ein Vorteil: Durch das Arbeiten am digitalen Modell konnten die während der Bauausführung nachgeführten Planungsdaten unter anderem zur Beachtung später zwingend notwendiger Wartungsaufgaben genutzt werden – und dazu gehören auch automatisch auslösende Brandschutzklappen.
Die müssen, in Deutschland gemäß DIN EN 13306 und DIN 31051, so eingebaut sein, dass eine Instandhaltung – also Inspektion, Wartung und Instandsetzung – möglich ist. Zu erfolgen hat die Überprüfung bei automatisch und aus der Ferne auslösenden Brandschutzklappen mindestens jährlich; bei eventuellen Mängeln halbjährlich.
Diese Beschreibung zeigt bereits den Betriebsaufwand, der mit jeder einzelnen Brandschutzklappe verbunden ist. Umso wichtiger ist es daher, schon in der Planungsphase neben der Funktionsfähigkeit der Brandschutzklappen innerhalb des Kanalnetzes auch die Zugänglichkeit für notwendige Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten zu berücksichtigen. Mithilfe der Herstellerdaten und der Planungsmethodik BIM war das schon auf dem „Reißbrett“ bzw. in der CAD-Planung gewährleistet. So entfielen auch aufwändige Nachbesserungsarbeiten, beispielsweise durch das Versetzen von nach der Installation nicht frei zugänglichen Brandschutzklappen.
Bild: Systemair / Gabriel
Bild: Systemair / Kelch
