02 Apr Brandsimulationen: Der rechnerische Blick in die Zukunft
Im Brandschutz zählt die höchste Sicherheit am Tag X in der Hoffnung, dieser möge nie eintreten. Kommt es doch zu einem Brand, ist eine gute Vorbereitung entscheidend. Mit Brand- und Rauchausbreitungssimulationen oder Personenstromanalysen wird das Brand- und Fluchtgeschehen in einem Gebäude erlebbar, berechenbar und bewertbar. Die digitalen Ingenieurmethoden dienen dem Schutz von Menschenleben und Sachwerten. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse lässt sich aber auch der Brandschutz wesentlich wirtschaftlicher planen.
Mehrwert durch mehr Wissen
Wie verhält sich ein Gebäude im Brandfall? Wie lange halten Bauteile der Hitze stand? Wie schnell breiten sich Feuer und Rauch aus? Wie stark ist die Sichttrübung in den Fluchtwegen? Wie lange dauert die Evakuierung und gibt es gefährliche Stauzonen? Diese und andere Fragen stehen im Fokus vorbeugender Brandschutzmaßnahmen. „Simulationen haben den großen Vorteil, dass wir uns mit den eingegebenen Parametern sehr nah an das reale Brandszenario annähern. Wir können auf Gebäudetyp, Brandlast und Personenbelegung individuell eingehen und Brandschutzkonzepte zielgerichteter gestalten“, so Werner Hoyer-Weber. Optimieren könne man nicht nur bei den Brandabschnitten oder der Fluchtwegsplanung, sondern auch bei der Auswahl der Baumaterialien und Auslegung von Brandschutzanlagen. „Am Ende des Tages bedeutet das immer ein besseres Kosten-Nutzen-Verhältnis. Denn habe ich Daten zu Dichte, Temperatur oder Geschwindigkeit eines Brandes, kann ich für jeden Punkt eines Gebäudes Aussagen über die Rauchgaskonzentration, den CO2-Gehalt in der Luft oder die thermische Belastung treffen. Und so die nötige Breite von Fluchttreppen genauer bestimmen, Entrauchungs- und Sprinkleranlagen exakter anpassen oder Bauteile unter Umständen schlanker und somit kostengünstiger dimensionieren.“
Individuelle Nachweisführung
Derzeit kommen Simulationen vor allem bei Veranstaltungsstätten, Einkaufszentren und Verkehrsgebäuden zum Einsatz – sie können Bauherren aber auch bei anderen Objekten mit anspruchsvoller Architektur, Bauweise oder Nutzung wichtige Entscheidungsgrundlagen liefern. Ein weiteres Plus liegt in der Nachweisführung bei der Abweichungen von Richtlinien – etwa der Überschreitung von Brandabschnittsgrößen. Der Gesetzgeber lässt Abweichungen zu, wenn nachgewiesen werden kann, dass die geforderten Schutzziele mit anderen Maßnahmen erreicht werden. „Ich kann dafür im Brandschutzkonzept einen beschreibenden Nachweis erstellen. Oder ich veranschauliche meine Argumentation im 3D-Modell auf der Grundlage von mathematisch-physikalischen Prinzipien. Fakt ist, dass Simulationen wissenschaftlicher und technisch sauberer sind“, so Hoyer-Weber.
Zukunftspotenzial in Österreich
Während Simulationen in Schweden oder Großbritannien bei der Bewilligung von Sondergebäuden Standard sind, ist ihre Verbreitung in Österreich noch geringer. „Einen Brand zu simulieren, ist eine sehr verantwortungsvolle Aufgabe, denn wie bei allen Rechenmodellen kommt es auf die Eingabe der richtigen Parameter an. Das erfordert Know-how und Erfahrung. Auch muss der Simulationsbericht für die Behörde so aufbereitet sein, dass sie ihn mit dem entsprechenden Fachwissen ausreichend beurteilen kann“, erklärt Hoyer-Weber. „Wir Ingenieurbüros sind derzeit gefordert die Vorteile dieser Methodik aufzuzeigen, die klar in der höheren Qualität der Nachweisführung und Wirtschaftlichkeit liegen. Ich bin überzeugt davon, dass sich Simulationen mehr zur Selbstverständlichkeit in Behördenverfahren entwickeln – auch weil sie immer genauer und leistungsfähiger werden.“
Hoyer Brandschutz neues VIB-Mitglied
Anfang 2021 ist Hoyer Brandschutz auch dem Verein zur Förderung von Ingenieurmethoden im Brandschutz (VIB) beigetreten, einem Zusammenschluss der führenden Brandschutz-Ingenieurbüros in Österreich, Deutschland und der Schweiz. In diesem wird Wissen über die digitalen Simulationsmethoden auf einem hohen Kompetenzniveau erarbeitet und geteilt. Darüber hinaus verfügt der VIB über eine Brandversuchs-Datenbank, welche die Verifikation und Validierung von Brandsimulationen ermöglicht. Weitere Informationen unter www.vib-brandschutz.de.