In modernen Gebäuden und öffentlichen Bauwerken sind Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) heute Standard. Sie schaffen eine angenehmes Mikroklima per Lufttransport – und tragen im Fall eines Brandes zum Schutz von Menschen und Gebäude bei. Rauch ist bei einem Gebäudebrand die größte Gefahr für den Menschen: Die meisten Todesfälle bei Bränden gehen auf Rauchvergiftungen durch das Einatmen eines toxischen Gemischs aus Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Chlorwasserstoff, Stick- und Schwefeloxide sowie Dioxinen zurück. So praktisch die Be- und Entlüftung in Gebäuden ist – das Risiko, Brandrauch zu transportieren, ist hier besonders hoch. Denn Rauch dringt auch durch kleinste Zwischenräume – und zwar sehr schnell.
Um Menschen vor Verletzung oder Tod zu schützen und die Schäden am Gebäude so gering wie möglich zu halten, ist daher ein funktionierendes Rauchmanagement entscheidend. Frequenzumrichter treiben Lüfter wie Kompressoren in HLK-Anlagen an und sorgen für einen sicheren, energieeffizienten Betrieb, niedrige Anlaufströme und geringen Verschleiß der Komponenten. HLK-Frequenzumrichter des Typs ACH580 von ABB unterstützen zusätzlich die Entrauchungsstrategie und optimieren die Brandbekämpfung in Gebäudekomplexen dank eines standardmäßig implementierten Sicherheitsmerkmals: dem Override-Modus. Dieser ermöglicht, dass der ACH580 den Motor des Lüfters mit einer einstellbaren, vordefinierten oder über interne Prozessregler geregelten Drehzahl laufen lässt. Nicht nur der Luftstrom kann so geregelt werden, auch der Luftdruck und die Drehrichtung von Ventilatoren lässt sich den Anforderungen für ein effektives Rauchmanagement anpassen.
Besseres Rauchmanagement dank Override-Modus
Der Override-Modus (die Kurzform für die Eingriffsmöglichkeit der Feuerwehr in das Lüftungssystem von außen) wird in der Brandzentrale per Tastendruck ausgelöst und über einen einzelnen Digitaleingang am ACH580 aktiviert. Ab diesen Zeitpunkt bestimmen programmierte Parameter, die nicht überschrieben beziehungsweise geändert werden können, welche Befehle der Frequenzumrichter an die Lüfter weitergibt. Er ignoriert zugleich Alarm- und Störmeldungen, insofern sie nicht zu einem Systemausfall führen würden. Gleichzeitig kann der ACH580 seine Relais-, Digital- und Analogausgänge steuern, um sowohl der Brandleitzentrale als auch dem Gebäudemanagementsystem seinen Status per Feldbusverbindung mitzuteilen. Diese programmieren ihn dann auf Funktionen, die für die Brandbekämpfung wichtig sind. Ist der Override-Modus aktiviert, bleibt der Frequenzumrichter sozusagen taub für alle anderen Anordnungen. Beenden lässt sich die Override-Funktion nur durch eine Unterbrechung der Stromversorgung oder die Öffnung des Kontakts. Erst dann kehrt der Frequenzumrichter wieder zum Normalbetrieb zurück und arbeitet in seinem ursprünglichen Schaltzustand weiter.
Die Lüfterdrehzahl auf den Notfall abstimmen
Solange der Override-Modus gilt, sind nur noch Funktionen möglich, die das Brandmanagement unterstützen. Der Frequenzumrichter kann den Motor des Lüfters stoppen oder die Motordrehzahl bestimmen – auch per Prozessregler (PID-Regler). Es ist möglich, zwei Digitaleingänge so zu programmieren, dass sie jeweils für die Erhöhung beziehungsweise Reduzierung der Drehzahl zuständig sind. Das ist vor allem dann wichtig, wenn verschiedene Zonen eines Gebäudes von Rauch freigehalten werden müssen. In diesen sogenannten Entrauchungszonen ist ein höherer Luftdruck nötig, der den Rauch ab- und damit Fluchtwege offenhält. Die Override-Funktion des ACH580 sorgt hier für mehr Sicherheit: Sie lässt beispielsweise Zu- wie Abluftventilatoren in umgekehrte Richtung laufen, um Rauch aus dem Gebäude zu saugen beziehungsweise den Luftdruck in einem Stockwerk, einem Bereich oder im Treppenhaus zu erhöhen. Dabei ist der ACH580 selbst im Override-Modus in der Lage, die Lüfterdrehzahl zu regeln. Damit entspricht die Druckbeaufschlagung genau den Anforderungen: Im Treppenhaus lässt sich auf diese Weise der Luftdruck hoch genug halten, dass kein Rauch eindringt und andererseits niedrig genug, dass Türen und damit Fluchtwege nicht blockiert sind. Anders als andere für HLK-Anlagen eingesetzte Frequenzumrichter regelt der ACH580 die Drehzahl dank eines integrierten PID-Reglers konstant. Während Motoren mit direktem Netzanschluss nur Ein oder Aus kennen, bestimmt der ACH580 die Drehzahl auch dann, wenn es zu einer plötzlichen Druckänderung durch eine geöffnete Tür oder eine geborstene Fensterscheibe kommt.
Mehr Sicherheit auch im Tunnel
Auch bei einem Brand im Tunnel bewährt sich der Override-Modus des ACH580. In diesem Fall gilt es, den Rauch schnellstmöglich abzusaugen oder durch eines der Tunnelportale herauszudrücken. In der Regel ist zu Beginn der Brandbekämpfung eine niedrige Drehzahl der Lüfter gefordert, so dass unter der Rauchschicht Raum für den Fluchtweg bleibt. Ist die Evakuierung erfolgreich abgeschlossen, muss die Drehzahl erhöht werden, denn dann soll der Rauch hinter der Brandstelle bleiben, damit der Brand gelöscht werden kann. Der ACH580 ermöglicht den Betrieb der Lüfter in einer beliebigen Drehzahl in jeder Richtung, um die Bewegung des Rauchs im Tunnel zu kontrollieren. Dasselbe gilt für Gebäude mit großem Grundriss und geringer Höhe: Hier müssen die unter der Decke platzierten Abluftventilatoren den Rauch absaugen, bevor sich die Rauchschicht absenken kann oder überhaupt Rauch entsteht. Der Override-Modus sichert auch hier das Rauchmanagement ab.
