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Gaslöschanlagen

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Effiziente Brandbekämpfung mit Gasen

Effiziente Brandbekämpfung mit Gasen

Raum-Gaslöschanlagen sind automatisierte Feuerlöschsysteme, die einen speziellen Löschgasvorrat nutzen, um Brände in geschlossenen Räumen effektiv zu löschen oder zumindest einzudämmen. Solche Anlagen kommen meist in Bereichen zum Einsatz, in denen empfindliche Sachwerte oder sicherheitskritische Einrichtungen geschützt werden müssen und der Einsatz von Wasser (z. B. durch Sprinkleranlagen) zu Schäden führen oder nicht ausreichend wirksam sein könnte. Typische Beispiele sind Rechenzentren, Schaltanlagen, Archive, Museen, Labore und Industriemaschinenräume.

Die grundlegende Funktionsweise von Gaslöschanlagen besteht darin, dass im Brandfall die Löschgase in den zu schützenden Raum oder in das Schutzobjekt eingeleitet werden. Durch das Absenken des Sauerstoffgehalts bzw. durch chemisch-physikalische Reaktionen wird der Brand erstickt oder zumindest so weit reduziert, dass er sich nicht weiter ausbreiten kann. Raum-Gaslöschanlagen bieten einen hocheffektiven Brandschutz für Bereiche, in denen ein Brand nicht nur erhebliche Sachwerte vernichten, sondern auch die Betriebs- und Datensicherheit gefährden würde. Sie arbeiten rückstandsfrei und verhindern teils verheerende Wasserschäden, wie sie bei klassischen Sprinklerlösungen auftreten können. Die sorgfältige Planung unter Berücksichtigung des Raumvolumens, der Dichtheit, des Brandrisikos sowie der Personensicherheit ist jedoch unabdingbar.

Zwar sind die Investitions- und Betriebskosten bei Gaslöschanlagen höher als bei anderen Löschsystemen, doch können sie sich gerade bei wertvollen oder kritischen Schutzgütern langfristig auszahlen. Wer sich für eine Gaslöschanlage entscheidet, sollte eng mit erfahrenen Fachplanern, Herstellern und Prüfstellen (wie z. B. VdS) zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die Anlage technisch einwandfrei funktioniert und alle gesetzlichen Vorgaben erfüllt.

Löschgase

In Raum-Gaslöschanlagen kommen unterschiedliche Löschgase zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall und Sicherheitsaspekten ausgewählt werden. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Inertgasen und chemischen Löschgasen.

Inertgase

  • Argon (Ar)

  • Stickstoff (N₂)

  • Kohlendioxid (CO₂)

  • Gemische (z. B. Inergen, bestehend aus Argon, Stickstoff und CO₂)

Wirkprinzip

Inertgase wirken primär über das Verdrängen oder Verdünnen des Sauerstoffs im Raum. Bei ausreichender Konzentration (typisch liegt das Ziel bei einer Reduktion des Sauerstoffgehalts auf Werte zwischen 12 und 15 Vol.-%, je nach Gas und Norm) ist eine Verbrennung nicht mehr aufrechtzuerhalten. Die Umgebungstemperatur wird zudem gesenkt.

Besonderheiten

  • CO₂ ist sehr effektiv, kann aber für Personen im Schutzbereich lebensgefährlich sein, da Kohlendioxid schon in relativ geringen Konzentrationen toxisch wirkt und Sauerstoffmangel hervorruft.

  • Argon und Stickstoff sind natürliche Bestandteile der Luft und ungiftig, sodass das Entweichen dieser Gase in die Umwelt relativ unkritisch ist. Allerdings besteht auch bei diesen Gasen bei höheren Konzentrationen Erstickungsgefahr für Personen im Löschbereich.

  • Inergen kombiniert Argon, Stickstoff und einen geringen Anteil CO₂. Der Anteil von CO₂ dient in einigen Fällen dazu, die Atemfrequenz zu erhöhen und damit den Sauerstoffhaushalt im Körper zu regulieren. Die Gefährdung wird insgesamt reduziert, aber das System muss dennoch streng überwacht werden.

Chemische Löschgase

  • FK-5-1-12 (z. B. Novec™ 1230)

  • HFC-227ea (z. B. FM-200)

  • HFC-125 (z. B. FE-25)

Wirkprinzip

Chemische Löschgase wirken überwiegend über die Wärmebindung bzw. chemische Kettenunterbrechung: Sie entziehen dem Brand die Wärmeenergie und unterbrechen die Verbrennungsreaktion auf molekularer Ebene. Dadurch kann ein Feuer schnell erstickt werden, ohne dass große Rauch- oder Folgeschäden entstehen.

Besonderheiten

  • Novec™ 1230 ist hinsichtlich Umweltfreundlichkeit (Ozonabbaupotential = 0, geringes Treibhauspotential) und Personensicherheit eine gute Wahl, da die Konzentration bei üblichen Anwendungen deutlich unter der Schädlichkeitsschwelle für den Menschen liegt.

  • HFC-227ea (FM-200) wurde lange Zeit häufig eingesetzt, ist aber hinsichtlich Klimarelevanz und GWP (Global Warming Potential) stärker in der Kritik als Novec™ 1230.

  • Chemische Löschgase benötigen in der Regel eine vergleichsweise geringere Menge an Löschmittel (Volumen bezogen) als Inertgase und können mit höherem Druck in kompakteren Flaschen gelagert werden.

Raumvolumen und Dichtheit

  • Die Menge des erforderlichen Löschgases richtet sich nach dem Volumen des geschützten Raums.

  • Eine wichtige Voraussetzung ist, dass der Raum hinreichend dicht ist, damit das Löschgas die gewünschte Konzentration über die notwendige Zeit halten kann. Leckagen können die Wirksamkeit erheblich beeinträchtigen.

Brandrisiko und Brandklasse

  • Elektrische Anlagen, Akten, Flüssigkeiten oder Kunststoffe haben unterschiedliche Brandklassen und Anforderungen.

  • Das Löschgas wird auf die möglichen Brandklassen und den spezifischen Gefahrenbereich abgestimmt.

Anforderungen an Personen- und Sachschutz

  • In Bereichen mit ständig anwesendem Personal muss das Löschgas hinsichtlich Toxizität und Verfügbarkeit von Fluchtwegen bewertet werden.

  • Manche Gase (z. B. CO₂) können nur in Bereichen eingesetzt werden, in denen keine Personen anwesend sind bzw. sichergestellt ist, dass Personen bei Auslösung umgehend den Raum verlassen.

Detektions- und Alarmsystem

  • Gaslöschanlagen sind in der Regel an ein automatisches Brandmeldesystem (Feuer-/Rauchmelder) gekoppelt, das eine frühzeitige Erkennung des Brandes ermöglicht.

  • Neben optischen oder thermischen Brandmeldern sind auch Ansaugsysteme (VESDA) verbreitet, die eine sehr frühe Branddetektion durch permanente Luftprobenahme bieten.

Ausstoß- und Verteiltechnik

  • Das Löschgas wird über Rohrleitungen aus Druckflaschen oder Tanks in den Schutzbereich geleitet.

  • Düsenauslegungen, Strömungsberechnungen und die Positionierung der Auslasspunkte sind entscheidend, damit das Löschgas möglichst gleichmäßig verteilt wird.

Sicherheitseinrichtungen

  • Blitzlichter, akustische Vorwarnung sowie Türen, die sich ausreichend schnell und sicher öffnen lassen.

  • Not-Aus-Taster innerhalb und außerhalb des Raumes, damit die Anlage manuell ausgelöst oder abgebrochen werden kann.

  • Druckentlastungsöffnungen, die bei Einleitung großer Gasmengen einen zu hohen Überdruck im Raum verhindern.

Löschmittelbehälter

  • Je nach Löschgas in Hochdruck-Stahlflaschen (z. B. 150 oder 200 bar) oder Niederdrucktanks (z. B. bei CO₂).

  • Behälter sind mit Ventilen und Druckreglern ausgestattet.

Rohrleitungssystem

  • Verbindet die Löschmittelbehälter mit den Auslassdüsen im Schutzbereich.

  • Muss für den jeweiligen Gasdruck ausgelegt sein.

Auslassdüsen

  • Sorgen für eine gleichmäßige Verteilung des Löschmittels.

  • Düsen sind je nach Löschgas unterschiedlich gestaltet, um optimalen Durchsatz und Aerosolverteilung zu gewährleisten.

Steuer- und Regelungstechnik

  • Branddetektoren (Rauch-/Wärmemelder oder Ansaugsysteme) überwachen den Raum.

  • Bei Alarm führt die Brandmeldezentrale (BMZ) eine zweistufige Auswertung durch und löst die Gasfreigabe erst nach einer Verzögerungszeit aus (z. B. 20–30 Sekunden Voralarm, Warnsignale).

  • Manuelle Eingriffsmöglichkeiten (Gasablöse-, Verriegelungs- oder Stopptaster) erlauben Eingriffe, bevor das Gas austritt.

Überwachungs- und Leckagetests

  • Wiederkehrende Dichtheitsprüfungen des Raumes (z. B. durch Door-Fan-Test) stellen sicher, dass die geforderte Löschgaskonzentration über die notwendige Haltezeit erreicht und gehalten werden kann.

  • Drucküberwachung der Flaschen, regelmäßige Wartung und Inspektion aller Komponenten.

Sauerstoffverdrängung

Inertgase senken den Sauerstoffgehalt im Raum. Bei einer zu starken Absenkung (unter ca. 12–13 Vol.-%) ist das Verlassen des Raumes zwar für kurze Zeit noch möglich, jedoch kann es schnell zu Schwindel, Panik oder gar Bewusstlosigkeit kommen. Deshalb ist eine ausreichende Vorwarnzeit für Personen essenziell.

Toxische Wirkung

  • CO₂ kann bereits ab Konzentrationen oberhalb von 5 Vol.-% lebensbedrohlich wirken. Aus diesem Grund ist der Einsatz in Räumen, in denen sich Personen aufhalten, besonders kritisch.

  • Chemische Löschgase sind meist so konzipiert, dass sie bei den eingesetzten Konzentrationen für Menschen nur eine geringe akute Gefährdung darstellen. Dennoch sind Herstellerangaben und geltende Normen unbedingt zu beachten.

Temperatur- und Druckeinflüsse

Beim sehr schnellen Ausströmen großer Gasmengen kann es zu starken Temperaturabfällen kommen (insbesondere bei CO₂) sowie zu einem kurzzeitig erhöhten Raumdruck. Daher sind Druckentlastungsöffnungen vorgesehen.

Notwendige Schulung

Werden Gaslöschanlagen eingesetzt, müssen Mitarbeiter:innen und potenzielle Besucher:innen (z. B. in einem Rechenzentrum) entsprechend unterwiesen werden, wie man sich im Alarmfall verhält und welche Sicherheitsvorkehrungen zu beachten sind.

Vorteile

  • Minimale Löschschäden: Kein Wasser, kein Schaum – empfindliche Geräte (z. B. Server) bleiben weitgehend unbeschädigt.

  • Schnelle und rückstandslose Löschung: Das Löschgas verteilt sich innerhalb weniger Sekunden im gesamten Raum und hinterlässt in der Regel keine Rückstände.

  • Effektiver Schutz empfindlicher Bereiche: Durch das frühzeitige Erkennen und das sofortige Einleiten des Löschgases können Brände bereits in der Entstehungsphase gelöscht werden.

Nachteile

  • Hohe Kosten: Die Anschaffungs- und Wartungskosten sind in der Regel deutlich höher als bei klassischen Sprinkleranlagen.

  • Gefahr für Menschen: Bei falscher Planung oder unsachgemäßem Einsatz kann es zu Erstickungs- bzw. Vergiftungsrisiken kommen.

  • Hoher technischer und räumlicher Aufwand: Der Raum muss möglichst dicht sein, und die Lagerung der Gasflaschen erfordert Platz sowie Sicherheitsvorkehrungen.

Rechenzentren und Serverräume

  • Sehr verbreitet, da Wasserschäden an Elektronik unbedingt zu vermeiden sind.

  • Höchste Anforderungen an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.

Archive, Museen, Bibliotheken

  • Wertvolle Bücher und Kulturgüter können durch Wasser unersetzlich beschädigt werden.

  • Gaslöschanlagen verhindern weitere Schäden durch Löschmittel.

Schaltschränke und Steuerungsräume

  • Elektrische Komponenten oder sensible Fertigungsanlagen können schnell durch Kurzschlüsse einen Brand auslösen.

  • Die Löschgaslösung reduziert Folgeschäden.

Chemische und pharmazeutische Labore

  • Hohe Anforderungen an Reinheit und Minimierung von Rückständen.

  • Verhinderung von Kontamination der Umgebung.

Industrielle Produktionsbereiche

  • Besonders in der Metall- oder Kunststoffverarbeitung, wo Löschwasser zu Kurzschlüssen oder gefährlichen Reaktionen führen könnte.

Vorschriften, Normen und Prüfungen

In Deutschland und Europa gelten diverse Vorschriften und Normen, die Gaslöschanlagen regeln.

Dazu gehören unter anderem:

  • VdS-Richtlinien für Gaslöschanlagen (z. B. VdS 2380 ff.)

  • DIN EN 15004 (Europäische Norm für stationäre Feuerlöschanlagen – Löschanlagen mit gasförmigen Löschmitteln)

  • ISO 14520 (Internationale Norm für Gaslöschanlagen)

  • VDMA-Empfehlungen

  • Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und weitere arbeitsschutzrechtliche Vorschriften, insbesondere bei CO₂-Anlagen.

Regelmäßige Wartungen und Prüfungen (z. B. alle 6 Monate oder jährlich, je nach Vorschrift) sind Pflicht, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Zudem sind die Flaschen und Ventile in regelmäßigen Intervallen auf Dichtheit und Funktion zu überprüfen.