Brandschutzkonzept: Wassernebel schützt Baudenkmal in Hamburg

Durch den Ausbau des Dachgeschosses des denkmalgeschützten Kontorhauses Laeiszhof am Hamburger Hafen fiel das Gebäude in den Anwendungsbereich der Muster-Hochhaus-Richtlinie. Die zahlreichen, sich daraus ergebenden Brandschutzanforderungen ließen sich in dem sensiblen Bestandsgebäude in herkömmlicher Form nicht umsetzen. Durch den geschickten Einsatz einer Feinsprüh-Löschanlage konnten die Planer das Projekt jedoch retten.

Brandschutzkonzept Laeiszgebäude: Wassernebel schützt Baudenkmal in Hamburg
Der denkmalgeschützte Laeiszhof am Hamburger Hafen nach den Umbauarbeiten (Foto: KD. Zimmermann)

Von KD. Zimmermann, Dr.-Ing. Rudolf Krause / März 2016. Die 1824 gegründete Reederei Laeisz errichtete 1897 den Laeiszhof am Nikolaifleet im Zentrum Hamburgs als ihren Hauptsitz. An diesem historischen Ort begann vor ca. 825 Jahren die Entwicklung des Hamburger Hafens. Diese geschichtliche Bedeutung berücksichtigten die damaligen Architekten Bernhard Hanssen, Wilhelm Emil Meerwein und Martin Haller. Sie entwickelten hier ein Kontorhaus, dessen Fassade sich auf mittelalterliche Materialien und Formen sowie Farben bezieht.
Der Altbau steht seit Langem unter Denkmalschutz und gehört zu den wichtigsten Gebäuden der Innenstadt.
Im Zweiten Weltkrieg wurde das Dachgeschoss komplett zerstört und nur fachtechnisch wieder aufgebaut. Die ursprünglichen Giebel, Gauben und die unterschiedlichen Dachformen wurden damals nicht wiederhergestellt.

Aufgabe

Brandschutzkonzept Laeiszgebäude: Wassernebel schützt Baudenkmal in Hamburg
Eine 1898 gebaute Paternosteranlage gehört zu den denkmalgeschützten Elementen des Gebäudes. (Foto: KD. Zimmermann)

Bei der hier vorgestellten Baumaßnahme wurden diese historischen Lücken geschlossen und das Dachgeschoss (ehemaliger Spitzboden) wurde zu einer ca. 800 m2 großen Bürofläche ausgebaut. Dies musste unter strengsten Denkmalschutzauflagen geschehen. Auch die sich ergebenden Brandschutzanforderungen waren umfangreich und wären mit herkömmlichen Lösungen kaum mit dem Denkmalschutz vereinbar gewesen, denn die neue Fußbodenebene übersteigt die Hochhausgrenze von 22 m. Das Gebäude war also durch den Umbau gemäß der Muster-Hochhaus-Richtlinie (MHHR) als Hochhaus einzustufen.
Der Ausbau des Dachgeschosses hatte somit wesentliche Veränderungen bzw. Erweiterungen des vorbeugenden Brandschutzes nicht nur im ausgebauten Dachgeschoss, sondern im gesamten, denkmalgeschützten Gebäude zur Folge. Dies war insofern eine besonders große Herausforderung, als der Laeiszhof nicht nur aufgrund der äußeren Gebäudestruktur und der Fassade historisch wertvoll ist, sondern auch im Inneren. Das Kernstück des Gebäudes bildet ein großes, repräsentatives innen liegendes Treppenhaus mit Säulen und vier offenen Galerien über dem Erdgeschoss. Verbunden sind die einzelnen Ebenen zusätzlich durch eine Paternosteranlage (Baujahr 1898).
Ein schlüssiges Brandschutzkonzept hatte somit all diese unter denkmalgeschützten Komponenten zu berücksichtigen.

Lösung

Brandschutzkonzept Laeiszgebäude: Wassernebel schützt Baudenkmal in Hamburg
Die dünnen Rohre der Löschanlage stören das Erscheinungsbild kaum. (Foto: KD. Zimmermann)

Wegen der neu entstehenden Einstufung des Gebäudes als Hochhaus (s.o.) standen umfangreiche Brandschutzmaßnahmen an, die in ihrer ursprünglichen Form weder mit der denkmalgeschützten Substanz noch mit den statischen Gegebenheiten verträglich waren.
So konnte z.B. die ursprünglich geplante Heißgasabsaugung nicht eingesetzt werden, da ein Temperaturversagen der filigranen Gusseisenstützen und der historischen Hohldeckenkonstruktion nicht ausgeschlossen werden konnte.
Vor allem aber ließen die Gebäudestruktur, die denkmalgeschützte Innenarchitektur und die Statik des Gebäudes die Verwendung großvolumiger Sprinkleranlagen nicht zu. Der Einbau eines Sprinklertanks mit den geforderten 24 m3 wäre aus Platzgründen und bei der historischen Pfahlgründung des Gebäudes auch statisch nicht möglich gewesen. Hinzu kam, dass die im neuen Hochhaus eigentlich notwendige Ertüchtigung der Dachtragkonstruktion auf F 90 sowie das Einbauen eines Feuerwehraufzuges oder eines druckbelüfteten Sicherheitstreppenhauses im Laeiszhof nicht möglich war.

Brandschutzkonzept Laeiszgebäude: Wassernebel schützt Baudenkmal in Hamburg
Die Löschanlage erzeugt einen sehr feinen Sprühnebel mit einer Tröpfchengröße um 60 μ. (Foto: Brandexx)

Die Lösung dieser Probleme gelang durch die Idee, eine Feinsprüh-Löschanlage (auch Wassernebellöschanlage genannt) im gesamten Dachgeschoss sowie in dem offenen, unter Denkmalschutz stehenden Galerietreppenhaus einzubauen. Auch das zweite Treppenhaus im Gebäude (innenliegend) wird nun durch eine Feinsprüh-Löschanlage geschützt, sodass auf eine Druckbelüftung mit Schleusen, die ebenfalls nicht realisierbar gewesen wäre, verzichtet werden konnte.
Die Vorteile dieser Anlagen in dem historischen Gebäude sind vielfältig:

  • Kompensation der geplanten Heißgasabsaugung, da durch den starken Kühleffekt ein Versagen der Gusseisenstützen und der tragenden Stahlkonstruktion ausgeschlossen und damit dieTragfähigkeit des gesamten Gebäudes im Brandfall gesichert ist.
  • Unterbindung der Brandausbreitung durch Absenken der Brandgastemperaturen.
  • Kompensation der fehlenden feuerbeständigen Abschottung zwischen Hallenraum und den darüberliegenden Obergeschossen sowie in den durchlaufenden Treppenhäusern und Paternosterschächten.
  • Die extrem kleinen Rohre und Vorratsbehälter der Hochdruck-Feinsprüh-Löschanlage beeinträchtigen das Erscheinungsbild des Gebäudes nur minimal und überfordern nicht die statische Tragfähigkeit der Substanz.
  • Im Brandfall wird eine sehr viel geringere Löschwassermenge freigesetzt als beim Einsatz herkömmlicher Sprinkleranlagen – das schont das denkmalgeschützte Haus (keine Restwasseransammlung wie bei Sprinklern oder Sprühwasserlöschanlagen dank extrem geringer Tröpfchengröße von unter 60 μ.)
  • Auswaschen von Rauchpartikeln aus der Luft und Senkung der Rauchgastemperaturen ggf. bis unter die Zündtemperatur
  • Zusätzliche Löschwirkung durch die Verdrängung des Sauerstoffes und Verhinderung der Bildung korrosiver Brandprodukte.

Brandschutzkonzept Laeiszgebäude: Wassernebel schützt Baudenkmal in Hamburg
Brandabschnitte im umgebauten Dachgeschoss (Quelle: NGSE GmbH)

Der Regelabstand der Düsen wurde vom Fachplaner auf optimale Effizienz bei Minimierung der Düsenzahl (Denkmalschutz) festgelegt. An ein Löschsystem mit 300 l Tankvolumen können ca. 30 Düsen angebunden werden. Vom Düsenkopf ausgehend ist ein freier Kegelraum mit einem Innenwinkel von 120° erforderlich, der den Wassernebel ohne Prallflächen in den Raum austreten lässt. Aus dieser Anforderung definiert sich die Leitungslage oberhalb des Stucksimses bzw. die Länge der ggf. erforderlichen Verlängerung zwischen T-Stück und Düse.
Die Gesamt-Löschanlage wird in mehrere unabhängige Teilanlagen, die einzeln oder gemeinsam ausgelöst werden können, aufgeteilt. Damit wird auch die Wasserfreisetzung je Schadenereignis nochmals reduziert und somit das Entstehen von Kollateralschäden am Gebäude nahezu ausgeschlossen.
Die Löschwasserversorgung erfolgt über einen Sprinklertank und im Brandfall über eine Außeneinspeisung durch die Feuerwehr. Beeinträchtigungen der Personenrettung durch den Wassernebel sind nicht zu erwarten, ebenso wenig wie eine Gesundheitsgefährdung der Personen innerhalb gelöschter Bereiche. [...]

Den vollständigen Artikel finden Sie in Ausgabe 2.2016 (erschienen im März 2016) des FeuerTRUTZ Magazins.
Hier erhalten Sie weitere Informationen zum FeuerTRUTZ Magazin.

Fazit

Durch den geplanten Ausbau des Dachgeschosses des historischen Kontorhauses Laeiszhof in Hamburg fiel das Gebäude in den Geltungsbereich der Muster-Hochhaus-Richtlinie. Gleich mehrere der dadurch eigentlich notwendig gewordenen Brandschutzmaßnahmen konnten durch den Einbau einer Feinsprüh-Löschanlage kompensiert werden.

Autoren

KD. Zimmermann: Architekt und Stadtplaner; selbständig seit 1983; Schwerpunkt Sanierung von Bestandsgebäuden

Dr.-Ing. Rudolf Krause: öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Umwelt- und Brandschutz; gründete 1987 das Ingenieurbüro D.I.R.E.K.T. mit Spezialgebieten: Grundwasserschutz, Brandschutz, Brandsanierung. Sanierungskonzepte im Altlastenbereich

Den vollständigen Artikel finden Sie in Ausgabe 2.2016 (erschienen im März 2016) des FeuerTRUTZ Magazins.
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Gewinner "Brandschutz des Jahres"

Das Brandschutzkonzept für das historische Laeiszgebäude in Hamburg von Dipl.-Ing. KD. Zimmermann (NGSE GmbH) und und Dr.-Ing. Rudolf Krause erhielt die Auszeichnung "Brandschutz des Jahres 2016" in der Kategorie "Brandschutzkonzepte". Die Fachjury lobte die risikogerechten Lösungen des Konzepterstellers: "Die Änderung der baurechtlichen Einstufung zu einem Hochhaus durch den Ausbau des Dachgeschosses stellte den Konzeptersteller vor eine besondere Herausforderung. Er bewahrt ein Denkmal vor einer überzogenen Brandschutzsanierung, indem er risikogerecht die Zusatznutzung im Dachgeschoss als abgeschotteten Teil bewertet. In seinem Brandschutzkonzept geht er auf die wesentlichen Risiken ein und wird dem Denkmal gerecht, in dem er eine Wassernebellöschanlage einsetzt. Gut nachgedacht und gut umgesetzt."

Weitere Informationen zum "Brandschutz des Jahres" unter www.brandschutzdesjahres.de