Brandschutzanforderungen an Wohnhochhäuser: Ein Vergleich zwischen England und Deutschland

Der Bau von Hochhäusern scheint eine geeignete Lösung zu sein, um weiteren Wohnraum in Großstädten zu schaffen. Der Beitrag geht auf die besonderen Herausforderungen beim Erstellen von Brandschutzkonzepten für Wohnhochhäuser in England und Deutschland ein und vergleicht die Umsetzung. Darüber hinaus werden Trends aus beiden Ländern vorgestellt.

Londoner Skyline mit Wohn- und Bürohochhäusern
Sicht auf die Londoner Skyline mit Wohn- und Bürohochhäusern. Im Vergleich zu Frankfurt besitzt London mehr Wohnhochhäuser. (Bild: Albrecht Fietz auf Pixabay)

Von Karl Wallasch und Boris Stock. Weltweit ist im Zuge der Urbanisierung und der weiteren Verdichtung von Großstädten ein Trend zum Bau von Hochhäusern festzustellen. Dabei sind jedoch u.U. nicht alle traditionellen Brandschutzvorschriften auf die extremen Höhen der Gebäude anzuwenden.

Frankfurter Skyline mit Wohn- und Bürohochhäusern
Frankfurter Skyline mit Wohn- und Bürohochhäusern (Bild: Hans Martin on Unsplash)

In Deutschland wurden zwischen 2010 und 2018 insgesamt 79 Wohnhochhäuser mit einem Gesamtvolumen von 9.766 Wohnungseinheiten fertiggestellt [1].
Im Vergleich dazu sind derzeit allein in London 510 Projekte für Wohnhochhäuser in Planung und 115 bereits im Bau. Seit 2014 wurden insgesamt 122 Projekte fertiggestellt, in den nächsten zwei Jahren sollen 96 weitere folgen [2]. Ein ähnlicher Trend ist in anderen Städten in England festzustellen.

Aufgrund der Komplexität des Sicherheitskonzepts von Wohnhochhäusern müssen in England oftmals moderne Ingenieurmethoden des Brandschutzes angewendet werden, da herkömmliche (Standard-)Richtlinien nicht ausreichend auf die spezifischen Probleme eingehen. Anhand eines fiktiven, aber typischen Projektbeispiels eines Wohnhochhauses werden grundsätzliche Anforderungen aus England (und Wales) denen in Deutschland gegenübergestellt und diskutiert. Die Fragen, die sich Brandschutzplaner und -prüfer sowie Architekten unabhängig von aktuellen Richtlinien und Regelwerken stellen müssen, sind:

  • Welche speziellen Risiken entstehen durch die Höhe eines Gebäudes im Hinblick auf (Selbst-)Rettung und Löschangriff?
  • Sind die spezifischen Risiken eines Wohn- und Bürohochhauses im Brandschutzkonzept korrekt adressiert?
  • Bleibt das Sicherheitskonzept des Brandschutzkonzeptes aktuell, wenn sich das Profil der Bewohner verändert (z.B. Altersstruktur, Nutzerzahlen, nutzungsspezifische Risiken)?
  • Wie wirken sich andere Risiken auf Wohnhochhäuser aus (z.B. Veränderungen der allgemeinem Wohn- und Arbeitssituation)?

Für den Vergleich der brandschutztechnischen Anforderungen gelten folgende fiktive Rahmenbedingungen für das Gebäude:

  • 117 m Höhe,
  • 38 Geschosse (Erdgeschoss und 37 Obergeschosse),
  • reine Wohnnutzung.

Der Artikel ist in Ausgabe 4.2020 des FeuerTrutz Magazins (September 2020) erschienen.
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Ländervergleich

England

Allgemein gilt in England, dass Gebäude brandschutztechnisch so zu planen sind, dass sie mit den Schutzzielen der sogenannten "Building Regulations 2010" [3] übereinstimmen. Diese Schutzziele werden jedoch nur durch qualitative Vorgaben beschrieben. Damit haben die Fachplaner die Verantwortung, aus den allgemeinen Vorgaben resultierende quantitative Festlegungen zur Einhaltung der Schutzziele zu erarbeiten. Diese quantitativen Festlegungen werden in den einzelnen Ländern Großbritanniens (England, Wales, Schottland und Nordirland) geregelt. In diesem Artikel wird auf die Regelungen in England (und Wales) Bezug genommen. Im Hinblick auf Wohnhochhäuser sind vor allem zwei Richtlinien veröffentlicht, die bei der Planung herangezogen werden können: Approved Document B (ADB) [4] und BS 9991 [5].

Beide Richtlinien sind zwar für bauliche Standardfälle ausreichend, bei komplexen oder Sonderbauten jedoch nur selten hinlänglich. Im ADB [4] wird die Möglichkeit von alternativen Vorgehensweisen der brandschutztechnischen Bemessung genannt. Da das ADB nur für Standardgebäude gilt, wird in England und Wales oftmals angenommen, dass andere Richtlinien hinzugezogen werden. Das ADB wurde 2006 überarbeitet und ist erst 2019 wieder in einer Überarbeitung erschienen. Es unterteilt Gebäude anhand der Bauhöhe in vier Gebäudekategorien:

  • Kategorie 1: Gebäude > 5 m Höhe,
  • Kategorie 2: Gebäude ≥ 5 m < 18 m Höhe,
  • Kategorie 3: Gebäude ≥ 18 m < 30 m Höhe,
  • Kategorie 4: Gebäude ≥ 30 m Höhe.

Demnach unterliegt ein Gebäude mit 31 m Höhe grundsätzlich den gleichen brandschutztechnischen Anforderungen wie ein Hochhaus mit 310 m Höhe. Trotzdem wird bei Wohnhochhäusern meist BS 9991 [5] hinzugezogen. Das liegt daran, dass diese Richtlinie mehr auf eine risikobasierte Auslegung eingeht und eine größere Flexibilität bietet. Ist z.B. eine Sprinkleranlage im Gebäude vorhanden, kann eine größere Flexibilität bei der Gestaltung der Wohnungsgrundrisse genutzt werden: Dann gelten längere Fluchtweglängen, ein reduzierter Feuerwiderstand des Tragwerks usw. Dennoch wird bei sehr großen Hochhäusern regelmäßig auch die Anwendung des BS 9991 hinterfragt.

In diesen Fällen kann eine brandschutztechnische Bemessung rein mit Ingenieurmethoden des Brandschutzes genutzt bzw. von den Prüfbehörden sogar gefordert werden. In diesem Artikel werden jedoch nur Forderungen der Richtlinien von ADB und BS 9991 angewendet, um einen direkten Vergleich zu den Vorgaben der Muster-Hochhaus-Richtlinie (MHHR) [6] in Deutschland zu ziehen.

Typischer Grundriss des Systems Wohnung-Flur/Flur-Treppe in England/Wales
Typischer Grundriss des Systems Wohnung-Flur/Flur-Treppe in England/Wales (Grafiken: BS 9991)

Deutschland

In Deutschland werden Hochhäuser als große Sonderbauten nach § 2 MBO [7] bewertet und sind in der MHHR [6] bzw. ihrer länderspezifischen Umsetzungen geregelt. Dabei sind die Schutzziele grundsätzlich identisch mit denen der MBO, zu ihrer Umsetzung werden aber weiterführende konkrete Maßnahmen definiert. Die MHHR wurde im April 2008 von der Fachkommission Bauaufsicht der ARGEBAU veröffentlich und im Februar 2012 überarbeitet. Die Richtlinie ist für ganz Deutschland als einheitliche Grundlage für den Neubau von Hochhäusern konzipiert und soll für Architekten, Planer und Behörden insbesondere dank der integrierten Gebäudetechnik eine flexible und innovative Planungsgrundlage schaffen [8]. Anders als in England wird durch die Einstufung als Hochhaus keine Nutzung ausgeschlossen und nicht zwischen Wohn- und etwa Bürohochhäusern unterschieden. Lediglich in Abhängigkeit von der Höhe der Fußbodenoberkante des höchstgelegenen Geschosses, in dem ein Aufenthaltsraum möglich ist, ergeben sich aus der MHHR unterschiedliche Anforderungen an die Umsetzung der Schutzziele:

  • Kategorie 1: Gebäudehöhe ≥ 22 m < 60 m,
  • Kategorie 2: Gebäudehöhe ≥ 60 m.

Für das hier gewählte Beispiel ist Kategorie 2 gültig. 

Brandschutztechnischer Vergleich

England

Typischer Grundriss eines Sicherheitstreppenraums – in England/Wales (druckbelüfteter Treppenraum, Schleuse, notwendiger Flur, Nutzungseinheiten)
Typischer Grundriss eines Sicherheitstreppenraums in England/Wales (druckbelüfteter Treppenraum, Schleuse, notwendiger Flur, Nutzungseinheiten) (Grafik: Stock und Wallasch)

Allgemein gilt, dass ein wie oben beschriebenes Wohnhochaus wie folgt geplant werden muss:

  • Brandmelder in jeder Wohnung
  • Nur Personen aus der Wohnung in der der Brand stattfindet, flüchten (sogenannte "Remain-in-place"-Evakuierungsstrategie)
  • Keine Aufschaltung der Brandmeldeanlage (BMA) zur Hausverwaltung oder Feuerwehr
  • Ein Treppenhaus (natürlich belüftet über eine Öffnung von 1 m2 mit Aufschaltung zu Rauchmeldern im Flur und Treppenraum)
  • Ein Flur (natürlich oder maschinell belüftet) mit einer maximalen Stichflurlänge von bis zu 15 m. Traditionell sind Stichflurlängen nur bis 7,5 m zugelassen, jedoch dürfen diese doppelt so lang sein, wenn alle Wohnungen mit einer Sprinkleranlage ausgestattet sind.
  • Längere Stichflure sind möglich, wenn ingenieurmäßige Verfahren zu Belüftungskonzepten herangezogen werden. Dies können z.B. maschinelle Rauchabzüge mit natürlicher Zuluft oder maschinelle Zu- und Abluftanlagen sein. Mit der Verwendung solcher ingenieurmäßigen Belüftungskonzepte können Fluchtweglängen von bis zu 30 m erreicht werden.
  • Ab einer Höhe > 30 m muss das Gebäude flächendeckend mit einer Sprinkleranlage ausgestattet sein. Sprinkler müssen in jeder Wohnung vorhanden sein, jedoch nicht im Flur oder im Treppenraum.
  • Feuerwiderstand der Haupttragwerkselemente: 120 Minuten
  • Feuerwiderstand des Treppenraumes: 120 Minuten
  • Feuerwiderstand der Trennwand zwischen zwei Wohnungen: 60 Minuten
  • Feuerwiderstand der Trennwand zwischen Wohnung und Flur: 60 Minuten
  • Feuerwiderstand der Geschossdecken: 120 Minuten
  • Fassade aus nichtbrennbaren Materialien (European Class A2-s1, d0 oder besser)
  • Feuerwehr-Sicherheitstreppenraum mit Feuerwehraufzug und nasser Steigleitung
  • Einspeisung der nassen Steigleitung muss vom Feuerwehrfahrzeug sichtbar und nicht mehr als 18 m entfernt sein
  • Für die nasse Steigleitung müssen mindestens 45.000 l Löschwasser bevorratet sein
  • Keine besonderen Vorschriften zur Beachtung der Evakuierung von Personen mit eingeschränkter Mobilität.

Deutschland

Allgemein gilt, dass ein wie oben beschriebenes Hochhaus mit 117 m Höhe wie folgt geplant werden muss:

  • Feuerwiderstand tragender und aussteifender Bauteile: 120 Minuten, aus nichtbrennbaren Baustoffen
  • Feuerwiderstand raumabschließende Bauteile: Gestaffelt 30, 90 oder 120 Minuten, aus nichtbrennbaren Baustoffen
  • Mindestens zwei Sicherheitstreppenräume (druckbelüfteter Treppenraum an einer Schleuse, die zu einem notwendigen Flur führt; durch die geregelte Druckdifferenz die Mindest-Strömungsgeschwindigkeiten bei geöffneter Tür sowie redundante Ausführung bleibt der Treppenraum mit ausreichender Sicherheit frei von Brandrauch)
  • Feuerwehraufzüge mit Haltestellen in jedem Geschoss, von denen aus nach 50 m jede Stelle des Geschosses erreichbar sein muss. Brandrauch darf nicht in die Schächte der Feuerwehraufzüge eindringen.
  • Automatische Feuerlöschanlage
  • Zwei nasse Steigleitungen
  • Alarmierung erfolgt im betroffenen Geschoss, BMA wird auf die Leitstelle der Feuerwehr aufgeschaltet
  • Lautsprecheranlagen
  • Mindestens das von einem Brand betroffene Geschoss wird geräumt.

Trends

England

Folgende Trends sind in England bei Planung und Bau von Wohnhochhäusern derzeit festzustellen:

  • Kritische Auseinandersetzung und Hinterfragung der geltenden Regelwerke, wenn allgemeine Richtlinien strikt angewendet werden.
  • Für neue Hochhäuser wird oftmals eine brandschutztechnische Bewertung mit Ingenieurmethoden des Brandschutzes seitens der Prüfbehörden gefordert. Dies sollte der Richtlinie BS 7974 [9] folgen und mit einem QDR ("Qualitative Design Review") erfolgen.
  • Es wird vermehrt die Anwendung einer gesamtheitlichen Betrachtung des Brandschutzes gefordert unter Hinzuziehen von Ingenieurmethoden im Brandschutz, mit Definitionen von Schutzzielen und der Betrachtung von Ausfallsicherheiten einzelner Komponenten.
  • Betrachtungen, ob ein Sicherheitstreppenraum ausreichend ist. Derzeit wird bewertet, ob in England und Wales eine Höhenbeschränkung für Wohnhochhäuser mit einem Treppenraum vorzusehen ist.
  • Erwägungen einer Teil- oder Komplettevakuierung des Gebäudes. Eine neu erschienene Richtlinie sieht vor, dass eine Komplettevakuierung eines Wohngebäudes durch die Feuerwehr vollzogen werden kann (BS 8629 [10]).
  • Verwendung von Holz als Tragstruktur ("Cross Laminated Timber (CLT)") im Zusammenhang mit nachhaltigem Bauen und neuen architektonischen Trends.
  • Planung von grünen Fassaden ebenfalls aufgrund nachhaltigen Bauens und neuer architektonischer Trends
  • Vermehrt gewünschte Mischnutzung oder Planung mit zukünftiger Flexibilität, um Mischnutzungen in Teilen zuzulassen. Die meisten derzeit geplanten Hochhäuser in England und Wales weisen eine Mischnutzung auf, um lokalen und nationalen Anforderungen der Planfeststellung gerecht zu werden.
  • Verwendung von Evakuierungsaufzügen oder einem zweiten Feuerwehraufzug. Dies soll der Flucht von Personen dienen, die nicht in der Lage sind, Treppen zu benutzen, aber auch um der Feuerwehr einen zweiten Angriffsweg zu ermöglichen.
  • Frühe Einbindung der Prüfbeauftragten inkl. der Feuerwehr bereits in der Planfeststellungsphase (dem sogenannten "Planning Process")

In den nächsten Jahren werden grundsätzliche Veränderungen der aktuellen brandschutztechnischen Anforderungen und Regulierungen erwartet, resultierend aus der Brandkatastrophe um Grenfell (2017) und dem dazugehörigen Abschlussbericht [11].  Dem wird vermutlich eine Überarbeitung des aktuellen ADB folgen, z.B. mit der Forderung nach automatischen Sprinkleranlagen für alle Wohngebäude mit einer Höhe ab 11 m.

Weiterhin sind eine neue Prüfbehörde und ein neuer Prüfvorgang für Wohnhochhäuser geplant. Dies soll das Erstellen und Prüfen eines detaillierten Brandschutzkonzepts bereits vor Start auf der Baustelle fordern. Des Weiteren wird mehr darauf geachtet, welche brandschutztechnischen Informationen nach Fertigstellung des Gebäudes übergeben werden und dass eine stärkere Regelung und Kontrolle der Hausverwaltung in Kraft tritt [12].

Deutschland

Die Vorgaben der MHHR scheinen im Vergleich zu den Vorgaben Großbritanniens streng, aber weitgehend ausgereift und allgemein akzeptiert.

Ohne wesentliche Abweichungen besteht eine hohe Planungssicherheit. Jedoch widersprechen international immer wieder festzustellende Trends wie Verwendung von Holz als Tragwerk oder begrünte Fassaden den Vorgaben der aktuellen MHHR fundamental. Tatsächlich genehmigte "Holz-Hochhäuser" in Deutschland existieren nur in sehr geringer Zahl, fallen meist nur knapp (oder gar nicht) in den Anwendungsbereich der MHHR und bleiben deutlich unter 60 m. Genehmigt wurde vereinzelt eine Hybridbauweise mit Treppenräumen aus Stahlbeton, ggf. einer Glasfassade und einem Holztragwerk bzw. Holzdecken.

Zusammenfassung

Der Vergleich der besonderen Anforderungen beim Erstellen und Umsetzen von Brandschutzkonzepten von Wohnhochhäuser in England (und Wales) und Deutschland zeigt signifikante Unterschiede. In England werden derzeit mehr Wohnhochhäuser geplant und gebaut. Es ist davon auszugehen, dass die brandschutztechnischen Regelungen und Standardvorschriften sowie der Prüfvorgang sich in den nächsten Jahren grundlegend verändern werden. In Deutschland hingegen existiert eine allgemein anerkannte Muster-Richtlinie mit Vorgaben. Elementare Abweichungen davon, z.B. die Verwendung von Holz oder begrünten Fassaden, sind Ausnahmen.

Autoren

Karl Wallasch: Dipl.-Ing., CEng MIFireE, Direktor bei Trigon Fire Safety in London; Studium des Bauingenieurwesens an der Bauhaus-Universität in Weimar

Boris Stock: Dipl.-Ing. (FH), von der Industrie- und Handelskammer zu Köln öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für vorbeugenden Brandschutz

Literatur / Quellen

[1] URL: www.bulwiengesa.de/sites/default/files/studie_hochhauser.pdf

[2] NLA London Tall Building Report 2018, New London Architecture, 2018

[3] Building Regulations 2010, URL: www.legislation.gov.uk/uksi/2010/2214/contents/made

[4] Approved Document B (Fire safety) – Volume 1: Dwellings, HM Government, July 2019

[5] BS 9991:2015 "Fire safety in the design, management and use of residential buildings – Code of practice", British Standard Institute, 2015

[6] Muster-Richtline über den Bau und Betrieb von Hochhäusern (MHHR), Fachkommission Bauaufsicht, Februar 2012

[7] Musterbauordnung (MBO), Fassung November 2002, zuletzt geändert 13. Mai 2016

[8] Brandschutz bei Hochhäusern im Bestand – was tun?, Klaus Tönnes, FeuerTRUTZ Magazin 5.2017, 2017

[9] BS 7974:2019 "Application of fire safety engineering principles to the design of buildings – Code of practice", British Standard Institute, 2019

[10] BS 8629:2019, "Code of practice for the design, installation, commissioning and maintenance of evacuation alert systems for use by fire and rescue service in buildings containing flats", British Standard Institute, 2019

[11] Independent Review of Building Regulations and Fire Safety: final report, Ministry of Housing, Communities & Local Government, 2018

[12] A reformed building safety regulatory system – Government’s response to the "Building a Safer Future" consultation, Ministry of Housing, Communities & Local Government, 2020, URL: assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/877628/A_reformed_building_safety_regulatory_system_-_gvt_response_to_the_Building_a_Safer_Future_consultation.pdf

Der Artikel ist in Ausgabe 4.2020 des FeuerTrutz Magazins (September 2020) erschienen.
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Letzte Aktualisierung: 26.10.2020