Brandschutz und Lüftung

Von Olaf Reiter

Zum Grundkonzept von Passivhäusern und hocheffizienten Niedrigenergiehäusern gehört ein durchgängiges Lüftungssystem, das einen kontinuierlichen ­Luftwechsel sicherstellt. Ein solches System jedoch steht häufig den Anforderungen eines effektiven Brandschutzes entgegen. Größere Passivhäuser werden aufgrund der Brandschutzforderungen in Brand- und Rauchabschnitte eingeteilt. Die Lüftungsanlagen in diesem System haben großen Einfluss auf die Bau- und Betriebskosten, da Brandschutzklappen, Kaltrauchsprerren, Rauchdetektoren und dergleichen sehr kostenaufwendig und mit hohem Wartungsaufwand verbunden sind.

Der Architekt muss sich mit der Planung der Lüftungsanlage beschäftigen, da er die Gesamtkosten im Griff behalten und gegenüber dem Bauherrn vertreten muss. Schon beim Entwurf muss die Grundsatzentscheidung für eine zentrale oder dezentrale Lüftungsanlage gefällt und dazu ein entsprechender Platzbedarf für Geräteaufstellung und Lüftungsleitungen berücksichtigt werden. Die wesentliche gesetzliche Grundlage ist die Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen von Lüftungsanlagen (Muster-Lüftungsanlagen-Richtlinie M-LüAR) vom September 2005.

Lösungen für mehrgeschossige Wohngebäude

Im mehrgeschossigen Wohnungsbau gibt es verschiedene Lösungsansätze. Es kann eine zentrale Lüftungsanlage mit Brandschutzklappen in jeder Geschossdecke eingebaut werden. Alternativen sind die Führung der Lüftungsleitungen in einem gemeinsamen, brandschutzseitig abgetrennten Schacht oder auch in ganz separaten Schächten vom Lüftungsgerät bis in jede Wohnung. Eine kostengünstige Lösung ist die Abtrennung in Geschossdeckenebene mit Brandschutzschotts und Kaltrauchsperre gegen die Rauchausbreitung in den wohnungsseitigen Lüftungsleitungen. Auch eine separate Lüftungsanlage für jede Wohnung mit zentraler Nacherwärmung ist bei Eigentumswohnungen beliebt und im Brandschutz die einfachste Lösung.

Grafik 1: zentrales Lüftungssystem mit Brandschutzklappen

Ein zentrales Lüftungsgerät steht im Keller oder auf dem Dachboden und die Lüftungsleitungen werden durchs ganze Haus geführt (hier Gebäudeklasse 4). Die Leitungen benötigen keinen Feuerwiderstand, müssen aber nicht brennbar sein. Zwischen jedem Geschoss muss in jede Lüftungsleitung eine Brandschutzklappe eingebaut werden. Grundsätzlich muss die Feuerwiderstandsfähigkeit der Brandschutzklappen der vorgeschriebenen Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile entsprechen, die von den Lüftungsleitungen durchdrungen werden (K30, K60, K90).

Der Schutz vor Rauchübertragung muss über motorisch betriebene Brandschutzklappen oder durch Kaltrauchsperren in den Zuluftleitungen zu den Wohnungen gewährleistet werden. Hier ist eine Abstimmung mit den zuständigen Brandschutzbehörden notwendig. Auf die Brandschutzklappe vom Lüftungsgerät zur ersten Geschossdecke kann verzichtet werden, wenn der Raum kein gefährlicher Raum ist und nur eine Lüftungszentrale enthält. Dies gilt nicht, wenn die Leitungen in der Lüftungs­zentrale brennbar sind. Diese Lösung wirkt auf den ersten Blick am einfachsten, ist aber sehr ­teuer. Die jährlichen Wartungskosten für die Brandschutzklappen betragen 20 bis 50 Euro pro Stück. Zudem sind sie störanfällig und die Steigleitungen sind schlecht zu reinigen.

Grafik 2: zentrales Lüftungssystem mit Schachtlösung

Die Lüftungsleitungen werden in einem gemeinsamen feuerwiderstandsfähigen Schacht geführt. Der Schacht muss der Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile des Gebäudes (F30/F60/F90) entsprechen, die von der Lüftungsanlage durchdrungen werden. Die Brandschutzklappen müssen direkt an der Austrittsöffnung der Lüftungsleitungen aus dem Schacht angeordnet werden. Dann liegen die Klappen aber in der Wohnung und sind nicht so leicht zugängig und kontrollierbar wie bei der nächsten Lösung mit separaten Schächten. Bei Gebäudeklasse 4 muss der Aufstellraum des Lüftungsgerätes eine Lüftungszentrale mit Brandschutztür sein, bei geringeren Gebäudeklassen genügt ein normaler Raum ohne Brandschutztür und Brandschutzklappe zum Schacht. In der M-LüAR heißt es: „Der Schacht bildet brandschutztechnisch einen eigenen Abschnitt im Gebäude, in dem auch andere Installationen zulässig sind. Diese Installationen dürfen auch aus brennbaren Baustoffen bestehen oder brennbare Medien führen, wenn alle Ein- und Ausführungen (also auch die zur Lüftungszentrale) durch Brandschutzklappen K30/K60/K90 geschützt sind. Schacht-Zugangstüren müssen die gleichen Feuerwiderstandsfähigkeiten wie die Schachtwand erfüllen und zu notwendigen Rettungswegen zudem rauchdicht sein.“

Grafik 3: zentrales Lüftungssystem mit separaten Schächten

Jede einzelne Lüftungsleitung wird in einem separaten Brandschutzschacht geführt. Die Brandschutzklassifizierung muss den Bauteilen entsprechen, die die Lüftungsleitungen durchdringen. Der Platzbedarf für die Leitungsführung ist erhöht. Außerdem werden in der Lüftungszentrale für jeden Strang separate Brandschutzklappen benötigt, die aber für Wartungsarbeiten besser zugänglich sind als die in den Wohnungen.

Grafik 4: zentrales System mit Schotts und Kaltrauch-Rückstauklappen

Bei jeder Durchdringung der Geschossdecke wird ein Brandschutzschott eingebaut. Im Brandfall quellen die Schotts auf. Für den Schutz vor Kaltrauchübertragung muss jeweils noch eine Kaltrauch-Rückstauklappe in die Lüftungsleitungen zu der Wohnung eingebaut werden. Hier darf jeweils nur eine Wohnung je Etage angeschlossen werden. Da es keine Abströmmöglichkeit der Deckenschotts nach DIN 18017 über das Dach gibt, muss die Lösung mit der zuständigen Brandschutzbehörde abgestimmt werden.

Grafik 5: wohnungsweises semizentrales System

Jede Wohnung erhält ein eigenes Lüftungssystem, das die Nutzer selbst steuern und warten können. Bei Eigentumswohnungen wird diese Lösung gern gewählt. Im Mietwohnungsbau ist sie dagegen meist unerwünscht, da die Lüftungsgeräte für das Wartungspersonal schwer zugänglich sind und jeder Mieter die Geräte anders benutzt. Beachtet werden muss besonders die Lage der äußeren Ansaug- und Abluftöffnungen, zu der die Muster-Lüftungsanlagen-Richtlinie in Abschnitt 5.1.2 genaue Festlegungen trifft. Liegt der Lüftungsgeräteraum im Treppenhaus, ist er für Wartungsarbeiten leichter zugänglich. Dieser Raum ist dann brandschutzseitig abzuschotten und mit T30-RS-Türen auszustatten. Bei dieser Varinate kann die Frischluftzufuhr auch von außen über die Fassade erfolgen und die Fortluft zentral über einen Steigkanal senkrecht über das Dach abgeführt werden.

Lösung für Nichtwohnungsbau: Beispiel Passivhaus-Kindergarten Heidenau

Im Nichtwohnungsbau muss jedes Mal ein eigenes Brandschutzkonzept erstellt werden. Eine kostengünstige Lösung wurde im Passivhaus-Kindergarten Heidenau bei Dresden realisiert. Hier war ursprünglich geplant, die Luft aus den verschiedenen Gruppenräumen jeweils über einen großen Flur abzuführen. Doch der Flur ist ein notwendiger Rettungsweg. Für jede einzelne Überströmöffnung zwischen Gruppenraum und Flur wäre also eine Brandschutzklappe nötig gewesen. Es sollten jedoch möglichst keine Brandschutzklappen eingebaut werden. Die Lösung sieht wie folgt aus: Aus jedem Gruppenraum ist der erste Rettungsweg immer die Tür ins Freie und damit für die Kinder schnell und einfach zu benutzen. Der zweite Rettungsweg geht über den Flur ins Freie. Es darf hier kein Rauch in den Flur dringen. Daher wurde jeder Gruppenraum mit einer eigenen Zu- und Abluftleitung versehen. In die Gruppenräume wird die Luft eingeblasen, in den gleich daneben liegenden Sanitärräumen wird die Luft abgesaugt. Auch im Mehrzweckraum gibt es Zu- und Abluft im selben Raum. Solche Raumgruppen dürfen höchstens 400 Quadratmeter groß sein. Um das Lüftungsgerät auf der Nordseite des Gebäudes mit den südlichen Gruppenräumen zu verbinden, wurde der dazwischenliegende Rettungsweg-Flur mit einem brandschutzseitig vierseitig verkofferten Rohr durchquert. Der gesamte Kindergarten kommt auf diese Weise mit nur je einer Brandschutzklappe für Zu- und Abluft aus. Diese wurde notwendig, da der Mehrzweckraum separat vermietet wird und seine Besucher im Mehrzweckraumteil zu spät erkennen würden, dass im Kindergartenteil ein Brand ausbricht.

Dipl.-Ing. Olaf Reiter von Reiter Architekten aus Dresden ist auf Passivhäuser spezialisiert.

Normen und Richtlinien

M-LüAR: Muster-Lüftungsanlagen-Richtlinie (September 2005)

E DIN 1946 Teil 6: ­Lüftung im Wohnungsbau (Dezember 2006)

DIN 18017 Teil 3: ­Lüften von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster (Juli 2009)

Buchtipp

Wie ist die europäische Brandschutzklassifizierung derzeit umgesetzt? Welche Erfahrungen auf europäischer Ebene gibt es mit brandschutztechnischen Prüfungen und Zulassungen von Bauprodukten? Und wie werden Ingenieurmethoden als schutzzielorientierter Brandschutznachweis in der Praxis angewendet? Auf diese und mehr Fragen antwortet der Tagungsband der 11. Sachverständigentage Brandschutz am Eipos-Institut der TU Dresden. Zur Frage, in welche Richtung sich die bauordnungsrechtliche Prüfung des Brandschutzes bewegt, wird in ihm sogar ein wenig philosophiert. Dagegen ist der Beitrag „Feuerabschlüsse und Feuerschutzvorhänge – eine neue Bauart“ sehr konkret. Unser Beitrag von Olaf Reiter ist eine erweiterte Fassung seines Aufsatzes in diesem Band. Expert Verlag, 2010, 261 Seiten, 49,80 Euro