SketchUp ModellBild 1: Maritim-Hotel und Kongresszentrum Ingolstadt, Blick auf den Haupteingang des Foyers (Bildquelle: SketchUp-Modell, Reinhardt und Sander GmbH)Das Institut für Gebäudesystemtechnik und erneuerbare Energie (IGE) der THM wurde im Sommer 2016 mit einer Entrauchungsstudie beauftragt. Für das im Bereich des Kongresszentrums liegende Foyer im Bauvorhaben Maritim-Hotel Ingolstadt sollten Untersuchungen im Hinblick auf die Entrauchung im Brandfall durchgeführt werden.

Dabei soll im Rahmen einer Modellstudie ein Entrauchungskonzept erarbeitet werden, das bei einem Brand im UG bzw. im EG des Foyers sicherstellt, dass

  • im Brandgeschoss eine hohe raucharme Schicht aufrechterhalten bleibt und
  • das Überströmen von Rauch über den nach oben offenen Luftraum in die über dem Brandgeschoss gelegenen Ebenen unterbunden wird.

Da das Foyer im Brandfall als Fluchtweg genutzt werden muss, sind die o.g. Schutzziele überlebenswichtig.

Vorderansicht FotoBild 2: Vorderansicht des ModellsDer bei einem Gebäudebrand entstehende Brandrauch ist sehr gefährlich, da er bereits nach wenigen Atemzügen zur Bewusstlosigkeit oder gar zum Tod führen kann. Die andere Gefahr bereitet der Brandrauch, indem er die Sicht verhindert. So verlieren flüchtende Personen häufig die Orientierung, weil sie Fluchtwege nicht mehr erkennen können und die Sichtweite gegen Null geht. Aus diesen Gründen sind bei Gebäudebränden  bislang weitaus mehr Menschen dem Rauch zum Opfer gefallen, als dem Feuer selber.

Daher ist bereits bei der Planung eines Gebäudes ein ausreichender Rauchabzug sicherzustellen. Bei Gebäuden einfacher Geometrie (z.B. Hallen) kann dies bspw.  mit Fenstern in der Dachfläche realisiert werden, die im Brandfall automatisch öffnen.

Bei dem betrachteten Foyer ist dies nicht möglich gewesen, da es sich hierbei um ein mehrgeschossiges Gebäude mit offenem Treppenbereich handelt. Hier muss sichergestellt sein, dass der aufsteigende Rauch nicht in ein über dem Brand liegendes Geschoss einströmt.

Für die Simulation eines Gebäudebrands wurde das Foyer im Labor für Klimatechnik der THM im Maßstab 1:10 nachgebaut. Dabei wurde hauptsächlich Holz und Plexiglas verwendet.

Seitenansicht 3DBild 3: 3D-Zeichung des OriginalbaukörpersSeitenansicht FotoBild 4: Nachbildung des Baukörpers im Maßstab M1:10

 

 

 

 

 

 

0 VeruchBild 5: Versuch ohne Entrauchung, 5 Minuten nach Brandausbruch

Als Brandherd wurde im Erdgeschoss des Modells eine Elektroheizung installiert. Diese simuliert die Wärmefreisetzung eines Brandes. Eine Theater-Nebelmaschine brachte Nebel an dieser Stelle in das Modell, was die Entstehung von Brandrauch simuliert.

Ein Modellversuch ohne Entrauchung zeigte eine sehr rasche Verrauchung des Brandgeschosses, sowie der darüber liegenden Geschosse.

 

Brandherd AbsaugBild 6: Brandherd (links) und Absaugelement (rechts)Aus diesem Grund wurde ein Entrauchungskonzept mit einem linienförmiges Absaugelement an der Decke entlang des Treppendurchbruchs erarbeitet. Der Rauch wird somit im Brandgeschoss abgesaugt, bevor er nach oben in andere Geschosse strömen kann.

Bild 7 zeigt das Versuchsergebnis mit Entrauchungsanlage. Ein Überströmen des Rauchs in andere Geschosse ist hier nicht zu beobachten. Es bleibt außerdem im Brandgeschoss eine raucharme Schicht, welche fliehenden Personen genügende Sicht und atembare Luft gewährt.

Seitenansicht GanzBild 7: simuliertes Brandereignis mit Entrauchung

Projektmitglieder:
Prof. Dr.-Ing. Thomas Winkler
Dipl.-Ing. Volker Biedenbach
Volker Daniel M.Sc.
B.Eng. Marcel Jäger
B.Eng. Marius Jörg