Brandschutzsanierung im denkmalgeschützten Bestand

Bild 1: Ungewöhnliche Fluchtwegsituation: der Physik-Hörsaal der TU Braunschweig ist in den beiden Untergeschossen des Audimax-Gebäudes untergebracht, der Fluchtweg führt über ein Treppenhaus nach oben; Quelle: Inotec

Bei der altersbedingten Sanierung des Audimax der TU Braunschweig sollte ein optimales Brandschutzniveau bei hoher Wirtschaftlichkeit sichergestellt werden. Installiert wurde ein zentrales Sicherheitsbeleuchtungssystem mit integrierter dynamischer Fluchtweglenkung. Dabei konnte ein Großteil der Bestandsverkabelung weiterverwendet werden. Retrofits aus dem Sonderleuchtenbau ermöglichen eine Beibehaltung der denkmalgeschützten Optik mit moderner Technik.

Nach knapp 60 Jahren Nutzungsdauer entsprach das denkmalgeschützte Audimax nicht mehr den aktuellen Anforderungen an Funktionalität, Schall- und Wärmeschutz sowie an die Sicherheit. Eine umfangreiche Gebäudesanierung war notwendig geworden. Während der Planung wurde, wie bei anderen historischen Gebäuden, das Spannungsfeld zwischen Denkmalschutz auf der einen und Funktionalität bzw. Sicherheit auf der anderen Seite deutlich.

Das Audimax-Gebäude der TU Braunschweig wurde 1961 vom Architekten Professor Friedrich Wilhelm Kraemer erbaut. Es beherbergt im Erd- und Obergeschoss das eigentliche Auditorium Maximum mit 800 Sitzplätzen und in den beiden Untergeschossen einen großen Physik-Hörsaal (Bild 1). Das ebenerdige Foyer dient gleichzeitig als Zugang und Aufenthaltsfläche.

Bei der Sanierung des Audimax sollte die historische Bausubstanz unter Wahrung des architektonischen Konzeptes möglichst vollständig erhalten und gleichzeitig die Funktionalität und die Sicherheitsanforderungen eines modernen Hörsaalgebäudes berücksichtigt werden. Diese Aufgabe war nicht mit Standardrezepten lösbar. Nur durch intelligente Lösungen waren alle Anforderungen unter einen Hut zu bringen.

Herausforderung Fluchtwege

Bild 2: Die rote Fluchttür im Audimax führt im Brandfall über das Dach; Quelle: Inotec

Eine besondere Brandschutzherausforderung bestand in der Absicherung der Fluchtwege. Immerhin müssen bei vollbesetzten Hörsälen im Brandfall mehr als 1000 Menschen in möglichst kurzer Zeit ins Freie und damit in Sicherheit geleitet werden. Die baurechtlich vorgeschriebenen ersten und zweiten Rettungswege führen im Audimax über das Foyer und damit nicht direkt ins Freie sowie über die begehbare Dachterrasse in die Nachbargebäude (Bild 2).

Der erste Rettungsweg aus dem Physik-Hörsaal im Untergeschoss führt über einen Flur und ein Treppenhaus (Bild 3) über eine Rampe ins Freie. Der zweite Rettungsweg führt ebenfalls über das Foyer. Die baurechtlich für diesen Fall eigentlich geforderte automatische Löschanlage im Foyer ist im Audimax nicht gegeben und nicht umsetzbar.

Doch was passiert, wenn der Weg durch das Foyer beispielsweise durch ein Feuer versperrt ist? Ohne besondere Maßnahmen besteht die Gefahr, dass Flüchtende direkt in dieses Feuer geleitet werden oder zeitaufwendig einen alternativen Fluchtweg suchen müssen.

Aus diesen Gründen entschied man sich für eine dynamische Fluchtweglenkung in Kombination mit einer flächendeckenden Brandmeldeanlage (BMA) und einer Sprach­alarmierungsanlage. Die als Alternative in der Baugenehmigung genannte Abtrennung der Fluchtwege im Foyer durch eine brandsichere F30-Verglasung mit selbstschließenden RS-Türen wäre mit hohen Kosten verbunden gewesen und hätte zudem den offenen Charakter des Foyers empfindlich gestört.

Dynamische Fluchtweglenkung

Bild 3: Ein Fluchtweg aus dem Physik-Hörsaal im Untergeschoss führt über ein Treppenhaus und eine Rampe ins Freie; Quelle: Inotec

Die dynamische Fluchtweglenkung im Audimax basiert auf richtungsveränderlichen Rettungszeichen (Bild 4), die an die BMA gekoppelt sind. Sobald ein Melder eines Rauch- oder Brandabschnitts auslöst, wird der betroffene Bereich durch das dynamische Fluchtweglenkungssystem optisch gesperrt und von ihm weg- bzw. um ihn herumgeleitet. Aus dem Gefahrenbereich selbst wird auf kürzestem Wege heraus geleitet (Bild 5).

Im Audimax sind zwei Szenarien zu unterscheiden:

  • Das Foyer ist begehbar: Beide Hörsäle werden über das Foyer entfluchtet. Die Rettungswegkennzeichen zeigen in allen Bereichen »frei« an, d. h. die Flüchtenden werden je nach Standort entweder über das Foyer oder über Treppenhaus und Rampe ins Freie geleitet. Gleichzeitig wird ein Standard-Sprach­alarm aktiviert, der zum Verlassen des Gebäudes auf kürzestem Weg auffordert.
  • Das Foyer ist blockiert: Die Rettungswegkennzeichen aus beiden Hörsälen in Richtung Foyer werden als »blockiert« angezeigt (z.B. durch ein blinkendes rotes X, Blinkfunktion gemäß DIN VDE V 0108-200 [1]). Die alternativen Rettungswege über die Dachterrasse bzw. die Rampe werden als »frei« (z. B. weißer Pfeil auf grünem Grund, blinkend, Blinkfunktion gemäß DIN VDE V 0108-200) angezeigt. Im Hörsaal des Audimax wird ein Sprachalarm aktiviert, der zum Verlassen über die Dachterrasse auffordert und darauf hinweist, dass das Foyer nicht als Fluchtweg zur Verfügung steht. Die Sprachalarmierung im Physik-Hörsaal weist auf den Fluchtweg über Treppenhaus und Rampe hin. Im Foyer selbst wird der Standard-Sprach­alarm ausgelöst.

In beiden Fällen weist die dynamische Fluchtweglenkung den in der jeweiligen Gefahrenlage zu benutzenden Fluchtweg aus. Die Flüchtenden gelangen so auch bei blockiertem Foyer ohne Zeitverzögerung rasch ins Freie. Die Rettungszeichenleuchten sind nach DIN EN 1838 [2] an jeder im Notfall zu benutzenden Ausgangstür, bei jeder Richtungsänderung und jeder Kreuzung der Gänge bzw. Flure positioniert.

Zur dynamischen Fluchtwegkennzeichnung wird eine TFT-Leuchte eingesetzt. Die Aktivierung erfolgt über lediglich einen einzigen potenzialfreien Kontakt der BMA – eine ganz einfache Ansteuerung mit großem Sicherheitsgewinn. Zur sicheren Differenzierung ist im Foyer eine Zwei-Melder-Abhängigkeit realisiert, d. h. erst, wenn zwei Melder Rauch detektieren wird die alternative Rettungswegführung ausgelöst.

Herausforderung Sicherheitsbeleuchtung

Bild 4: Dynamische Rettungszeichenleuchten sind richtungsvariabel; Quelle: Inotec

Die Sicherheitsbeleuchtung im Audimax der Technischen Universität Braunschweig musste aufgrund ihres hohen Alters grundlegend modernisiert werden. Da Sicherheitsleuchten im Regelfall deutlich sichtbar angebracht sind, waren dabei besondere Lösungen zu finden: einerseits sollte die bestehende Optik erhalten bleiben, andererseits müssen die aktuellen Vorschriften erfüllt werden. Im Audimax wurden dazu mehrere Maßnahmen umgesetzt.

Die Sicherheitsbeleuchtungszentrale wurde ausgetauscht. Zum Einsatz kommt jetzt ein Zentralbatteriesystem. Es erlaubt ein richtungsvariables Sicherheitsbeleuchtungssystem mit dynamischer Fluchtweglenkung in Endstromkreisen mit lediglich drei Adern. Damit konnte auch für die Ansteuerung und die Stromversorgung der dynamischen Rettungszeichenleuchten die Bestandsverkabelung ohne Einschränkungen weiter genutzt werden.

Im Physik-Hörsaal wurde die Bestandsbeleuchtung erhalten. Da ein Eingriff in die Allgemeinbeleuchtung vermieden werden sollte, kamen die separaten Sicherheitsleuchten »SN8400« in quadratischer Ausführung mit Einzelüberwachung zum Einsatz. Diese wurden verdeckt montiert, sodass die flächendeckende Sicherheitsbeleuchtung mit einer Beleuchtungsstärke von mindestens 1,25 lx (nach DIN EN 1838 [2], inklusive der Alterungsreserve der Leuchtmittel) über indirektes Licht realisiert wurde (nach DIN EN 1838, die erste Reflektion darf berücksichtigt werden).

Bild 5: Dynamische Fluchtweglenkungssysteme sperren im Brandfall gefährdete Bereiche und leiten um sie herum, Quelle: Inotec

Für die Ausleuchtung der Treppen wurden die Stuhlreihenleuchten im Bestand weiter genutzt und lediglich mit einem Überwachungsbaustein in einem verdeckt installierten und farblich angepassten Abzweigkasten ausgerüstet. Die Bestandsleuchten im Foyer konnten aus denkmalschützerischen Gründen nicht durch moderne Leuchten ersetzt werden. Deshalb wurden sie unter Verwendung moderner LED-Technik nachgebaut. Etwa ein Drittel der Leuchten wurde für eine flächendeckende Sicherheitsbeleuchtung von mindestens 1,25 lx [2] mit einem Überwachungsbaustein ausgerüstet und in die Sicherheitsstromversorgung mit einbezogen. Für den Audimax-Hörsaal wurden die Bestandsleuchten in Langfeldoptik und mit alten 58W-T8-Leuchtstoffröhren unter Verwendung moderner LED-Technik und in Originalmaßen nachgebaut. Etwa ein Drittel der Leuchten wurde für eine flächendeckende Sicherheitsbeleuchtung von mindestens 1,25 lx [2] mit einem Dali-fähigen Überwachungsbaustein ausgerüstet. Bei einem Spannungsausfall übernimmt das Dali-Modul die Lichtsteuerung der angeschlossenen Leuchte und schaltet diese unabhängig von der vorab eingestellten Beleuchtungsstärke auf maximalen Lichtstrom.

Durch den Einsatz der Retrofits wurde der Energieverbrauch um ca. zwei Drittel gesenkt. Zur Treppenbeleuchtung wurden die Bestandsstufenleuchten »SN 6109« mit einer Überwachungselektronik für die Sicherheitsbeleuchtung ertüchtigt. Die Leuchten mit einer Schutzkleinspannung von 24 V werden über die Zentralbatterieanlage mit 24-V-Busunterstationen versorgt und überwacht. Es konnte die zweiadrige Bestandsleitung verwendet werden, da für eine Schutzkleinspannung kein Schutzleiter benötigt wird.

Wirtschaftliche Ausführung

Der im Regelfall hohe Aufwand bei der Sanierung denkmalgeschützter Gebäude ist Ansporn genug, jede nur mögliche Kosteneinsparung zu nutzen, ohne jedoch die Brandschutzziele zu gefährden. Eine dynamische Fluchtweglenkung ist wirtschaftlich zu realisieren und erspart die Nutzung anderer aufwendiger und damit teurer technischer Lösungen. Die Bestandsverkabelung der Sicherheitsbeleuchtung einschließlich der dynamischen Rettungskennzeichen konnte weiterverwendet werden. Durch den Nachbau der Bestandsleuchten in Retro-Optik, aber mit modernen LED-Leuchtmitteln werden im laufenden Betrieb bis zu zwei Drittel der Stromkosten eingespart.

Fazit

Brandschutzsanierungen im denkmalgeschützten Bestand erfordern intelligente und flexible Lösungen, um einerseits die Bausubstanz und deren Optik möglichst vollständig zu erhalten und andererseits die Wirtschaftlichkeit des Projektes sicherzustellen. Moderne Sicherheitsbeleuchtungssysteme ermöglichen eine Realisierung nahezu aller Varianten. Sie ermöglichen in vielen Fällen die Weiternutzung der Bestandsverkabelung zur Energieversorgung und Ansteuerung neuer Sicherheitsleuchten und Rettungswegkennzeichen und sogar die kostengünstige Inte­gration einer dynamischen Fluchtweglenkung ohne zusätzliche Busleitungen.

Literatur

  • [1] DIN VDE V 0108-200 VDE V 0108-200:2018-12, Sicherheitsbeleuchtungsanlagen Teil 200: Elektrisch betriebene optische Sicherheitsleitsysteme
  • [2] DIN EN 1838:2019-11, Angewandte Lichttechnik – Notbeleuchtung; Deutsche Fassung EN 1838:2013

Autor

Dipl.-Ing. Ulrich Höfer, Leiter Projektmanagement Dynamische Leitsysteme, Inotec Sicherheitstechnik GmbH, Ense

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net