"Sicherheitstreppenraum light" – eine kritische Analyse

Die neuen Vorschriften zu Sicherheitstreppenräumen in Wohngebäuden aus Berlin und Hamburg erhitzen die Gemüter. Der Beitrag beleuchtet die kritischen Aspekte und zeigt eine Alternativlösung.

Sicherheitstreppenraum light eine kritische Analyse
Abb. 1: Die Sicherstellung des Rettungsweges über Geräte der Feuerwehr lässt sich in Innenstädten immer schwieriger realisieren. Was sind die Alternativen? (Foto: FeuerTRUTZ)

Juni 2017 / Von Dr. Michael Rost, Stefan Schneider, Tim-Michael Romahn. Seit zwei Jahren wird diskutiert, den zweiten Rettungsweg über Rettungsgeräte der Feuerwehr durch andere Lösungen zu kompensieren. Ein internationales Symposium versuchte im Februar 2017 in Berlin, alle Argumente dafür und dagegen zusammenzufassen. Das FeuerTRUTZ Magazin berichtete darüber in der Ausgabe 2.2017 .

Obwohl es in Berlin und Hamburg mittlerweile erste Regelungen gibt, scheint die Debatte noch am Anfang zu stehen. Einig waren sich alle Teilnehmer des Symposiums, dass es keine Absenkung des Sicherheitsniveaus geben darf. Das erweist sich allerdings als schwer nachweisbar, da es in Deutschland – im Gegensatz zu vielen anderen europäischen Staaten – keine einheitliche Brandstatistik gibt. Zwar ist bekannt, dass die Zahl der Brandtoten in den letzten 20 Jahren kontinuierlich abgenommen hat. Es ist aber nicht bekannt, welchen Anteil die Ausgestaltung der Rettungswege, die Pflicht zu Rauchwarnmeldern in Wohnungen und andere Anforderungen des Brandschutzes daran haben.

Der Artikel ist im FeuerTRUTZ Magazin 3.2017 (Mai 2017) erschienen.
Hier finden Sie weitere Informationen zum FeuerTRUTZ Magazin Ausgabe 3.2017

Der erhebliche Rückgang der Zahl der Brandtoten ist zudem auf eine erhöhte Akzeptanz von Brandschutzanforderungen durch die baurechtlichen Veränderungen nach dem Düsseldorfer Flughafenbrand von 1996 zurückzuführen. Seit damals sind die Brandschutzanforderungen in den Bauvorschriften jedoch eher geringer geworden, z. B. durch Einführung der Gebäudeklasse 4, bei innen liegenden Treppenräumen oder bei der Rauchableitung im Industriebau.

Wenn man also eine Nichtabsenkung des Brandschutzniveaus belegen möchte (s. [1]), muss das erklärte Ziel von jährlich maximal zehn Brandtoten pro einer Million Einwohner kurz- und langfristig nachgewiesen werden. Die rechtliche Formulierung kann daher nicht wie in den Berliner Ausführungsvorschriften über den Bau von Sicherheitstreppenräumen (AV SiTrR Bln) auf ein einfaches Streichen der Formulierung zum Sicherheitstreppenraum hinauslaufen, da dies eben jene nicht gewollte Reduzierung des Sicherheitsniveaus darstellt [2]. Die Vorschriften sind lediglich für Nicht-Sicherheitstreppenräume ausreichend und berücksichtigen mögliche Brandszenarien nicht, z. B. Blockierung der Tür zum Treppenraum durch Verletzte oder Brandentstehung im Vorraum durch dort vorhandene Schrankeinbauten.

Die baurechtliche Formulierung muss die Benutzbarkeit des Treppenraumes im Brandfall zur Personenrettung und zur Brandbekämpfung definieren. Die Autoren schlagen daher eine Formulierung gemäß Abbildung 2 vor.

Sicherheitstreppenraum light - eine kritische Analyse
Abb. 2: Vorschlag zur Formulierung eines Schutzzieles für den Sicherheitstreppenraum (Quelle: Autoren)

Braucht man eine Redundanz des Rettungsweges?

Sicherheitstreppenraum light - eine kritische Analyse
Abb. 3: Ein Raucheintrag im Treppenhaus ist bei einem Brand jederzeit möglich. Deshalb ist der zweite Rettungsweg ein Grundprinzip der Gebäudesicherheit. (Foto: FeuerTRUTZ)

Bekanntermaßen betrifft die Redundanz im Wesentlichen nur den vertikalen Rettungsweg. Die horizontalen Anteile des Rettungsweges sind nur bei bestimmten Nutzungen oder definierten Personenzahlen redundant auszuführen. Verwiesen sei hier auf die Diskussion, ab welcher Größe ein Raum zwei Ausgänge benötigt und wie weit diese voneinander entfernt sein müssen. In einer früheren Norm der DDR lag die Grenze bei 40 Personen und der Abstand bei 2/3-Wurzel der Raumfläche.

Unabhängig davon gibt es viele Fälle, in denen ein Ja oder Nein bei der redundanten Rettungsweggestaltung nicht immer hilfreich ist. Ein Beispiel ist das Kreuzen des ersten Treppenraumes (z. B. über 2 m), um den zweiten Treppenraum zu erreichen. Dies ist im derzeitigen Baurecht nur mit Abweichung und Kompensation möglich.

In anderen Fällen ist im Brandfall eine Räumung des Gebäudes nicht erforderlich, z. B. wenn eine leistungsfähige automatische Löschanlage den Entstehungsbrand bei Zellenbauweise auf den Entstehungsort begrenzen kann. In Deutschland liegt dies eher noch in ferner Zukunft, aber bei weiterer Reduzierung der Leistungsfähigkeit von Feuerwehren im ländlichen Bereich infolge des demografischen Wandels wäre es sicher eine Alternative. Auch für Pflege- und Senioreneinrichtungen könnte dieses Personenrettungskonzept mittels einer Wohnungslöschanlage sinnvoll sein, dann allerdings auch den zweiten Rettungsweg erfordern. Ein Normungsvorschlag aus Neuseeland skizziert die Lösung [3]. Diese Szenarien bleiben jedoch Ausnahmefälle.

Unter Berücksichtigung baulicher Aspekte ist eine quantitative Risikobewertung der Möglichkeiten, Anforderungen zu reduzieren, notwendig. Die baulichen Aspekte sind z. B. vielfältige und sich schnell ändernde Nutzungsarten von Bestandsgebäuden, moderne Gebäudedesigns, offene Raumgeometrien und energieeffiziente Bauweisen.

Des Weiteren muss man sich fragen, welche zusätzlichen Aspekte eher eine Erhöhung von Brandschutzanforderungen erforderlich machen. Beispiele hierfür sind der demografische Wandel, aber auch die zunehmende Verwendung von Leichtbaumöbeln und der steigende Anteil an Kunststoffen und Schäumen im Möbelbau. Hier sei auf aktuelle Untersuchungen verwiesen, die auf frühere Flashover-Phasen aufgrund von Veränderungen in der Wohnungseinrichtung hindeuten ([4], [5], [6]). Unter Berücksichtigung von Raumgeometrien, Ventilationsbedingungen, Raumabschlüssen usw. zeigt sich ein deutlich geändertes Brandverhalten, wie z. B. ein eindrucksvolles 360°-Video demonstriert [7].

Für diese Risikobewertung bedarf es einer aussagefähigen Brandstatistik, welche klar und einheitlich die Gründe ausweist, die zu Brandtoten führten, z. B. die Nichtbenutzbarkeit der Rettungswege. Solange diese fehlt, braucht es begründete ingenieurmäßige Ansätze, um äquivalente Lösungen für das Redundanzprinzip des zweiten Rettungsweges oder einer Kompensation zu erreichen. Einer dieser Ansätze ist die Luftspülanlage.

Die Luftspülanlage als Anlagenkonzeption

Wie kann also eine dauerhafte Benutzung des Sicherheitstreppenraumersatzes ermöglicht werden? Die bekannteste Lösung stellt die Überdruckbelüftung des Treppenraumes mit Druckentlastung im angrenzenden Flur dar. Sie ist vergleichbar mit einem Sicherheitstreppenraum mit Schleuse – nur ohne Schleusenfunktion. Die Drucksteuerung im Treppenraum und damit die Ausbildung eines Überdrucks stellt hier die entscheidende Anlagenkomponente dar. Insbesondere beim Anfahren weist die Drucksteuerung jedoch eine gewisse Störanfälligkeit im Bereich der Türen auf. Deshalb wird alternativ dazu seit ca. 15 Jahren auch die Luftspülanlage untersucht und bereits genutzt. Bislang werden diese Anlagen allerdings kaum als "Sicherheitstreppenraum light", sondern als Kompensation sonstiger Anforderungen für Treppenräume angewendet.

Die grundsätzliche Idee ist, Rauch oder Rauchanteile, die in den Treppenraum eindringen, durch eine hohe Lüfterleistung sofort über die Rauchabzugsöffnung nach außen zu spülen. Der leicht erhöhte Überdruck wirkt der Einströmung von Rauch in den Treppenraum entgegen, presst den Rauch dabei vom Treppenraum weg und spült ihn gleichzeitig durch. Entscheidend für die Wirksamkeit der Anlagen sind:

  • eine entsprechende Luftwechselzahl,
  • eine automatische und manuelle Auslösung,
  • eine dauerhafte Öffnung des Rauchabzuges und
  • eine Lüfter-Einströmanordnung, die ein vollständiges Durchströmen der einzelnen Treppenpodeste ermöglicht.

Die seit ca. 2003 in Magdeburg und Umgebung insbesondere durch die Firma BUSA Brandschutz- und Sicherheitsanlagen GmbH geplanten und installierten Anlagen wurden hinsichtlich ihrer Wirkung durch Rauchversuche, Rauchsimulationen und Erfahrungen aus tatsächlichen Bränden untersucht. Das Ergebnis konnte eine dauerhafte Benutzbarkeit der Treppenräume nachweisen, die in etwa der von Sicherheitstreppenräumen entspricht [8]. Das gilt insbesondere bei

  • sinnvoller Anordnung der Einströmöffnungen,
  • einer Rauchabzugsöffnung in der ­Treppenraumdecke und
  • einem 30-fachen Luftwechsel.

Projekt einer Luftspülanlage für einen Treppenraum als Kompensation für den zweiten Rettungsweg

Am Beispiel eines viergeschossigen Bürogebäudes mit einem Versammlungsraum für 80 Personen im obersten Geschoss wurde der Einsatz einer Luftspülanlage gezeigt (s. Abbildungen 4 und 5). Der Versammlungsraum hat nur einen baulichen Rettungsweg. Der zweite Rettungsweg über Rettungsgeräte der Feuerwehr (Drehleiter) über eine Dachterrasse wurde als nicht ausreichend bewertet [9].

Sicherheitstreppenraum light eine kritische Analyse
Abb. 4: Plan des Erdgeschosses: Das Treppenhaus wurde mit einer Luftspülanlage gesichert. (Quelle: Autoren)

Damit der Treppenraum als baulicher Rettungsweg immer für die Personenrettung benutzbar bleibt, wurde eine manuell bzw. automatisch ausgelöste Luftspülanlage für diesen vorgesehen. Auftretender Rauch wird nun sofort verdünnt und ausgespült – und somit ein "Sicherheitstreppenraum light" erreicht.

Derartige Luftspülanlagen – aktuell v. a. als Kompensationsmaßnahmen eingesetzt – sind in keiner Norm zu finden. Sie stellen aber nach den bisherigen Erfahrungen und Simulationen die wirksamste "Zwischenlösung" aus Treppenraum und Sicherheitstreppenraum dar.

Anzumerken ist, dass derartige Lösungen nur funktionieren, wenn die Treppenraumgeometrie (Treppenauge, Podestgröße usw.) dafür geeignet ist und entstehender Rauch nachweislich weggespült wird. Unsachgemäße Lösungen, die die Strömungsverhältnisse unterschätzten, haben bei bestimmten Herstellern bereits zu nicht funktionierenden Systemen geführt.

Sicherheitstreppenraum light - eine kritische Analyse
Abb. 5: Im Dachgeschoss bestand für 80 Personen kein echter zweiter Rettungsweg über Rettungsgeräte der Feuerwehr. (Quelle: Autoren)

Fazit

Ingenieurmäßige Lösungen zur Dimensionierung von Rettungswegen vorzusehen, ist nur sinnvoll, wenn sie das Sicherheitsniveau halten. In Berlin und Hamburg, wo die Lösungen sich vielmehr auf eine vermeintliche Kostenreduzierung beim Wohnungsbau zulasten der Brandsicherheit konzentrieren, ist dies nicht der Fall.

Eine Veränderung der normativen Anforderungen des Baurechts ist dringend notwendig, damit sie quantifiziert bemessene Rettungsweglösungen zulassen und das bisherige Sicherheitsniveau nicht absenken, sondern auf andere Weise nachweislich erreichen.

Autoren

Prof. Dr. Michael Rost: Hochschule Magdeburg-Stendal, Fachbereich Bauwesen; Prüfingenieur Brandschutz

Stefan Schneider, B. Sc.: Sachverständiger Brandschutz, Ingenieurbüro Brandschutz FIROSEC GmbH, Barleben

Tim-Michael Romahn, M. Sc.: Hochschule Magdeburg-Stendal, Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit

Literatur

[1] Bachmeier, P.: "Reduzierung der Brandschutzkosten im Wohnungsbau ohne Verringerung des Schutzniveaus der Bevölkerung – eine lösbare Aufgabe?", Brandschutz in Wohngebäuden – Baukosten senken, Sicherheit bewahren, Internationales Symposium, Berlin, Februar 2017

[2] Meyer, T.: "Berliner Rettungsweglösungen für die verdichtete Innenstadt", Brandschutz in Wohngebäuden – Baukosten senken, Sicherheit bewahren, Internationales Symposium, Berlin, Februar 2017

[3] NZS 4515-2009 "Fire sprinkler systems for life safety in sleeping occupancies (up to 2000 square meters)”

[4] Kunkelmann, J., und Brein, D.: "Feuerwehreinsatztaktische Problemstellungen bei der Brandbekämpfung in Gebäuden moderner Bauweise – Teil 1", Brandschutzforschung der Länder, Forschungsbericht Nr. 154, Karlsruhe, 2010, https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000021215 (zuletzt aufgerufen am 22.04.2017)

[5] "Comparison of modern and legacy home furnishings", UL Firefighter Safety Research Institute, Experiment, 2013, http://ulfirefightersafety.org/projects_blog/comparison-of-modern-and-legacy-home-furnishings/#more-269 (zuletzt aufgerufen am 01.04.2017)

[6] Hofmann-Böllinghaus, A.: "Room fires – Changes in room fires and impact on safety of buildings and inhabitants", Tagungsbeitrag (Invited Lecture), 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage, Magdeburg, 2017

[7] "Escape my house", New Zealand Fire Service, http://www.escapemyhouse.co.nz /#experience (zuletzt aufgerufen am 23.03. 2017)

[8] Senger, M.: "Rechentechnische Simulation der Wirksamkeit von Luftspülanlagen in innenliegenden Treppenräumen und Vergleich mit Versuchsergebnissen", Bachelorarbeit, Hochschule Magdeburg-Stendal, 2008

[9] Schneider, S., und Rost, M.: "Brandschutznachweis eines Bürogebäudes in Magdeburg", Ingenieurbüro Brandschutz FIROSEC, Barleben, 2009 (unveröffentlicht)

Der Artikel ist im FeuerTRUTZ Magazin 3.2017 (Mai 2017) erschienen.
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