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Fire sprinkler mounted on a roof. Photo by Wikipedia
26 Sep 2018

Einsatz von automatischen Sprinklern in häuslichen Umgebungen

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Dramatischer Rückgang der Zahl der Brandtoten, seit das Vereinigte Königreich Sprinkleranlagen in Hochhäusern vorschreibt:

In diesem Papier wird die Sichtweise eines Mitgliedstaates (MS) auf den häuslichen Brandschutz dargestellt, der auf eine lange Geschichte von Aktivitäten im Bereich des Brandschutzes und insbesondere des Brandschutzes in Wohnungen zurückblicken kann. Im Vereinigten Königreich ist die Zahl der Todesfälle durch Brände über viele Jahrzehnte hinweg kontinuierlich zurückgegangen, wie die nachstehende Abbildung zeigt. Dieser schrittweise Rückgang der Zahl der Todesfälle in Privathaushalten ist nicht zufällig, sondern das Ergebnis von Vorschriften und Aufklärung.

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Von: Dennis Davis CTIF-Berater für Sonderprojekte

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Die allgemeine Schlussfolgerung aus den Erfahrungen im Vereinigten Königreich ist, dass Sprinkleranlagen in Wohngebäuden zuverlässig und wirksam sind und einen wirtschaftlich vertretbaren Nutzen bieten können. Es ist auch möglich, sie zu wirtschaftlichen Kosten in den bestehenden Wohnungsbestand einzubauen. Die Option, diese Form der aktiven Brandbekämpfung zu verwenden, ist daher neben allen anderen Brandschutzoptionen eine Überlegung wert und bietet unter Umständen, in denen Menschen stark gefährdet sind, einen erheblichen Vorteil für die Sicherheit von Menschenleben.

Zu den Beispielen der Vergangenheit gehören Vorschriften für nicht entflammbare Kindernachtwäsche und Brandschutzvorrichtungen für offenes Feuer; Aufklärung über den Brandschutz in Privathaushalten und Rauchmelder zur Warnung der Bewohner; Vorschriften für mit Schaumstoff gefüllte Möbel und festverdrahtete Rauchmelder in Neubauten; Vorschriften für Zigaretten mit reduzierter Entzündungsneigung; und in Schottland Vorschriften für Sprinkleranlagen in Pflegeeinrichtungen und in Wales für Sprinkleranlagen in Neubauten. Die Aufklärung über Sprinkleranlagen in Hochhäusern und anderen Gebäuden ist im Gange, hoffentlich im Vorfeld der Regulierung.

Dieser Rückgang stagniert jedoch nicht aufgrund mangelnder Bemühungen, Investitionen, Kampagnen oder Programme der Feuerwehr- und Rettungsbehörden (FRA), sondern vielmehr, weil er ein natürliches Plateau erreicht hat - was manchmal als "schwer zu erreichen" bezeichnet wird. Es ist erwiesen, dass die schwächeren Mitglieder der Gesellschaft - ältere Menschen (über 65), sehr junge Menschen (unter 5 Jahren), Behinderte und Menschen, die von Drogen- und Alkoholmissbrauch betroffen sind - in erster Linie zu dieser Gruppe gehören, die trotz der Tatsache, dass über 80 % der Haushalte Rauchwarnmelder besitzen, nicht in der Lage sind, auf eine Warnung zu reagieren.

Eine Lösung, die im Vereinigten Königreich aufgrund dieser Merkmale an Bedeutung gewinnt, sind automatische Sprinkleranlagen. Sprinkleranlagen werden seit über 130 Jahren erfolgreich zum Schutz von Industrie- und Gewerbeimmobilien eingesetzt und dienen häufig dazu, die Flexibilität bei der Gebäudeplanung zu erhöhen. Der Übergang und die zunehmende Anerkennung des Potenzials zur Rettung von Menschenleben in anderen Gebäudetypen - insbesondere in Wohngebäuden, in denen die meisten Todesfälle und Verletzungen durch Brände auftreten - gewinnen jedoch an Bedeutung. In diesem Papier werden einige der Diskussionen und Erkenntnisse erörtert, die für andere Mitgliedstaaten und die FRA hilfreich sein können.

Illustrations

Lebensrettende Vorteile von Sprinklern für Wohngebäude

Im Jahr 2004i veröffentlichte die britische Regierung eine Bewertung des Einsatzes von Sprinklern in Wohngebäuden. Der Bericht enthielt keine endgültige Kosten-Nutzen-Analyse und war umstritten, weil er von überhöhten Wartungskosten ausging. Die britische Chief Fire Officers' Association beauftragte dieselben Forscher mit der Wiederholung der Kosten-Nutzen-Analyse unter Verwendung realistischerer Wartungskosten. Ihr 2012ii veröffentlichter Bericht kam zu dem Ergebnis, dass der Einbau von Sprinklern in neuen Wohnungen und Pflegeheimen wirtschaftlich sinnvoll ist, nicht aber in Häusern. In der Zwischenzeit reagierte die Industrie auf die Studie von 2004 und schlug alternative Schlussfolgerungen vor, z. B. die Förderung von Sprinklern, da sie ein Maß an Lebenssicherheit bieten, das von keinem anderen derzeit verfügbaren Brandschutzmittel erreicht werden kann, und ohne das Problem von Fehlalarmen; das Vorhandensein von Normen, die eine einheitliche Installationspraxis ermöglichen, und die Tatsache, dass Sprinkler eine Ergänzung und kein Ersatz für die Brandmeldung sind.

Es wurden auch technische Argumente zur Senkung der Betriebstemperaturen von Sprinklern angeführt und die zunehmenden statistischen Beweise untersucht.

Da es im Vereinigten Königreich keine Erfahrungen mit dem Einsatz von Sprinklern gab, war es damals schwierig, eine alternative, überzeugende Sichtweise darzulegen, aber US-amerikanische Studien [National Fire Protection Association] wiesen auf deutliche Vorteile bei der Verringerung von Todesfällen und Verletzungen durch Brände, der Verringerung des Risikos für Feuerwehrleute, dem besseren Schutz von Eigentum und Kulturerbe, der Verringerung der Auswirkungen von Brandstiftung und der Auswirkungen auf die Umwelt sowie der geringeren Beeinträchtigung von Gemeinden und Unternehmen hin. Die Befürworter im Vereinigten Königreich sagten eine gleichwertige oder sogar bessere Verringerung der Zahl der Todesfälle durch Brände voraus, wobei es nur einen einzigen Todesfall in einem Gebäude mit Sprinkleranlage gab (eine Sprinkleranlage in einem Pflegeheim, als ein Bewohner das Bettzeug in Brand setzte).

Vorwärtskommen

Vor diesem Hintergrund wurde der Boden bereitet für das, was zu einem Wandel im Bewusstsein und in der Praxis geworden ist. Aus den nationalen Brandstatistiken des Vereinigten Königreichs ging hervor, dass in den Jahren 2010 bis 2011 in Großbritannieniii 388 Menschen bei Bränden ums Leben kamen und 7400 verletzt wurden, wobei die Zahl der Todesfälle durch Brände in Privathaushalten bei Menschen über 50 Jahren fast dreimal so hoch war, was die wachsende Altersdemografie mit einem deutlichen Anstieg bei den über 65-Jährigen verdeutlicht, ähnlich wie in vielen Mitgliedstaaten.

Brände und Todesfälle in Hochhäusern, einem Pflegeheim in Schottlandiv und Wohnhäusern in Walesv haben in der Zwischenzeit dazu geführt, dass die dezentralisierten britischen Staaten Sprinkler vorschreiben: in neuen Wohnhäusern in Wales; in Wohnungen mit einer Höhe von mehr als 18 m in Schottland und 30 m in England; in Pflegeheimen in Schottland und Wales (wobei Sprinkler in England eine Option zu Türschließern sind); und die schottische Regierung berät über einen Vorschlag, Sprinkler in neuen Wohnungen und allen neuen Sozialwohnungen vorzuschreiben.

Dieser Wandel in der Akzeptanz spiegelt andere Veränderungen in der baulichen Umwelt wider, einschließlich der Förderung von Sprinklern in der Gebäudeplanung durch Flexibilität bei anderen Brandschutz- und Sicherheitsmaßnahmen, wie z. B. die Vermeidung einer zweiten Treppe in einem vierstöckigen Haus, die Zulassung eines offenen Erdgeschosses in einem dreistöckigen Haus, offenere Wohnungen, längere Fluchtwege, geringere Feuerwiderstandsfähigkeit und die Berücksichtigung längerer Zugangszeiten für die Feuerwehr - in der Tat bieten Sprinkler mehr Freiheit in der Planung und fördern eine innovative, integrative und nachhaltige Architektur.

Sprinkleranlagen für den Hausgebrauch verbrauchen in der Regel 40 Liter Wasser pro Minute, um einen Brand zu bekämpfen, und arbeiten mit 0,5 bar. Dies und die Tatsache, dass Sprinkler für den Hausgebrauch klein und ordentlich sind und oberhalb der Decke verborgen werden können, beseitigt große Kosten- und ästhetische Bedenken. Nach britischen Erfahrungen belaufen sich die ungefähren Kosten für die Installation einer Haussprinkleranlage in einem neu gebauten 3-Schlafzimmer-Haus auf 1.700 €, während die zusätzlichen Kosten für die Installation eines 32-mm- statt eines 25-mm-Wasseranschlusses etwa 30 € betragen.

Der Bestand an bestehenden Gebäuden

Trotz der zunehmenden Verbreitung von Sprinklern und ihrer Forderung nach einem breiteren Einsatz, insbesondere in Hochhäusern des sozialen Wohnungsbaus nach einem tragischen Brand in Londonvii, blieb die Zurückhaltung bestehen, was zum Teil auf die von der Regierung 2004 finanzierte Kosten-Nutzen-Analyse zurückzuführen ist. Wie bereits erwähnt, stützten sich die Studien in Ermangelung von Leistungsdaten für Sprinkler im Vereinigten Königreich auf Daten der NFPA. Der britische National Fire Chiefs Council beschloss daher, mit Unterstützung des National Fire Sprinkler Network weitere Untersuchungen durchzuführen und die Ergebnisse zu veröffentlichen. Dies wurde als eine wesentliche Aufgabe in einer bebauten Umgebung angesehen, in der Altbauten den überwiegenden Wohnungsbestand bilden und die Nachrüstung von Geräten für die Mieter oft sehr störend und weitaus teurer ist als bei Neubauten.

Verlässlichkeit und Wirksamkeit

Der Bericht viii der gemeinsam in Auftrag gegebenen Studie bewertete die Zuverlässigkeit und Effektivität von Sprinkleranlagen anhand von Ereignismeldungen der britischen Rettungsdienste (FRS) und stützte sich auf Daten aus den Jahren 2011-2015, die 2.294 Brände in gesprinklerten Gebäuden erfassten, davon 414 in Wohngebäuden. Die Zuverlässigkeit wurde mit 94 % und die Effektivität beim Betrieb mit 99 % bewertet. In Wohnungen verringerte sich die Brandschadenfläche von 18-21 m2 auf 4 m2, und in 75 % der Brände wurde nur ein Sprinkler ausgelöst.
Die Bewertung erfolgte anhand von zwei Schlüsselkriterien:

Effektivitätder Leistung - Wenn Sprinkler in Betrieb sind, wie effektiv sind sie beim Löschen oder bei der Kontrolle von Bränden und somit bei der Verhinderung von Schäden?

und

Betriebszuverlässigkeit - Wie zuverlässig sind die Sprinkler, wenn ein Feuer ausbricht?

Die Forscher kamen zu übereinstimmenden Ergebnissen, wenn sie mit anderen wichtigen Forschungsstudien verglichen wurden, wie z. B. 96,2 % zuverlässig (USA, NFPA 1970), 86,1 % zuverlässig (USA, Kelly 2003), 99,5 % zuverlässig (Aus./NZ. Marryat, Rev 1988), 95 % zuverlässig (UK, Smith 1983) und 92 % zuverlässig und 96 % wirksam (USA, Ahrens 2017). Sie haben auch europäische Berichte über 98% und 97% Leistung - (Produkt aus Zuverlässigkeit und Wirksamkeit) - (Dänemark, DBI, 2003 und 2008), 97% Leistung (Frankreich, CNPP, 2012) und 97,9% Leistung (Deutschland, Munich Re, 2006) zur Kenntnis genommen.

Die Forscher stellten fest, dass dies eine Effektivität von 99 % der Situationen, in denen Sprinkler in Betrieb waren, und eine Betriebssicherheit der Systeme von 94 % für alle Gebäudetypen, in denen Sprinkler hätten in Betrieb sein können, ergab. Sie fügten hinzu, dass die Sprinkler in 87 % der Fälle das Feuer im Brandherd eindämmten; bei 95 % der Brände wurden weniger als fünf Sprinkler ausgelöst, und in 65 % der Fälle wurde nur ein Sprinkler ausgelöst. In Wohnhäusern wurde festgestellt, dass in 75 % der Fälle ein Sprinklerkopf funktionierte, und bei Wohnungsbränden sind Sprinkler zu fast 100 % wirksam.

Nachrüstung von Sprinklern in Wohngebäuden

Zusätzlich zu dieser statistischen Analyse wurden praktische Maßnahmen zur Nachrüstung von Sprinklern durchgeführt. Es werden zwei Fallstudien angeführt, die die Praktikabilität der Nachrüstung von Sprinklern und die Angemessenheit der Kosten belegen. Angesichts der jüngsten tragischen Todesfälle beim Londoner Hochhausbrand 2017 ist eine Nachrüstung wünschenswert, und der Einbau von Haussprinklern in über 1.000 Wohntürmen in öffentlichem Besitz wird nun aktiv vorangetrieben.

Fall 1x betraf ein 13-stöckiges Hochhaus mit 47 Wohnungen, die als Sozialwohnungen genutzt werden, bei denen die Bewohner während der Arbeiten an Ort und Stelle blieben, und die Kosten beliefen sich auf 1 300 EUR pro Wohnung, was als vergleichbar mit anderen Brandschutzkosten beurteilt wurde. Fall 2xi betrifft eine Gemeinde mit 52 Gebäuden mit mehr als fünf Stockwerken, in der zwei achtstöckige Gebäude mit 63 Wohnungen fertiggestellt wurden und vier 15-stöckige Türme, an denen die Arbeiten begonnen haben. Pro Wohnung wird ein Arbeitstag veranschlagt, die Kosten für die 63 Wohnungen belaufen sich auf 110.000 €, und das gesamte Programm wird auf 3 bis 5 Jahre geschätzt.

Fall 1

Der Wohnblock, der die aktuellen britischen Brandschutznormen vollständig erfüllte, ist einer von sechs 13-stöckigen Türmen, die 1962 gebaut wurden. Er war kürzlich im Rahmen des Decent Homes Scheme der britischen Regierung umfassend renoviert und mit einem Brandmelde- und Alarmsystem ausgestattet worden. Bei der Renovierung war jedoch der Wert eines Sprinklerschutzes nicht berücksichtigt worden. Der Turm enthielt ursprünglich 48 Wohnungen, die als "betreutes Wohnen" bezeichnet wurden und in denen hilfsbedürftige ältere Menschen mit einem Tagesbetreuer wohnen. Im Erdgeschoss befinden sich Büros und Gemeinschaftsräume, in den übrigen 12 Stockwerken 46 Ein-Zimmer-Wohnungen und eine Zwei-Zimmer-Wohnung.

Es wurde vereinbart, dass die 47 Bewohner der Wohnungen während der Installationsarbeiten wohnen bleiben, da die Lenkungsgruppe des Projekts der Ansicht war, dass die Nachrüstung eines Systems in einem bewohnten Gebäude die Praktikabilität der Sprinklernachrüstung demonstrieren würde. Die Ergebnisse des Pilotprojekts belegen die Praktikabilität und Kosteneffizienz des Einbaus von Sprinklern in älteren Hochhäusern. Darüber hinaus wurden im Rahmen des Projekts eine Vorlage und eine Methodik für die Planung von Sprinkleranlagen in anderen ungeschützten Hochhäusern im Vereinigten Königreich entwickelt.

Fall 2

Es handelte sich um ein FRA-Gemeinschaftsprojekt für Sprinkleranlagen mit dem Ziel, alle Gebäude mit mehr als fünf Stockwerken in ihrem Gebiet mit Sprinkleranlagen auszustatten, einschließlich der Nachrüstung bestehender Gebäude und der Installation in allen Neubauten. Im Rahmen des Projekts arbeiteten Feuerwehringenieure mit Wohnungsanbietern und lokalen Brandschutzbeauftragten zusammen, die das laufende Projekt vor Ort unterstützten. Im Juli letzten Jahres wurden zwei Betonblöcke mit 63 Ein- und Zweizimmerwohnungen für über 55-Jährige unter extrem schwierigen Bedingungen nachgerüstet. Die Fertigstellung jeder Wohnung dauerte im Durchschnitt einen Tag.

Schlussfolgerungen

Die allgemeine Schlussfolgerung aus diesen Erfahrungen im Vereinigten Königreich lautet, dass Sprinkleranlagen in Wohnhäusern zuverlässig und wirksam sind und einen wirtschaftlich vertretbaren Nutzen bieten können. Auch der Einbau in den vorhandenen Wohnungsbestand ist mit vertretbarem Aufwand möglich. Die Option, diese Form der aktiven Brandbekämpfung einzusetzen, ist daher neben allen anderen Brandschutzoptionen eine Überlegung wert und bietet unter Umständen, in denen Menschen stark gefährdet sind, einen erheblichen Vorteil für den Lebensschutz.

Titelbild: Auf einem Dach montierter Sprinkler, Foto von Wikipedia

Verfasser: Dennis Davis CTIF Berater für Sonderprojekte

i Building Research Establishment Report Effectiveness of Sprinklers in Residential Premises [Feb 2004]
ii Cost Benefit Analysis of residential sprinklers, BRE report 264227 [März 2012]
iii www.gov.uk/government/collections/fire-statistics
iv Rosepark Care Home [Januar 2004] www.gov.scot/resource/doc/175356/0119308.pdf
v Building Research Establishment Report Cost Benefit Analysis of Residential Sprinklers [2012]
vi Sprinkler sollten gemäß der britischen Norm BS 9251:2014 Fire Sprinkler Systems For Domestic And Residential Occupancies - Code of Practice und BS EN 12845:2003 für Nichtwohngebäude installiert werden.
vii Lakanal House [Juli 2009], Lambeth.gov.uk/.../lakanal-house-coroner-inquest
viii Effizienz und Effektivität von Sprinkleranlagen im Vereinigten Königreich: An Analysis from Fire Service Data [Mai2017]Optimal Economics Edinburgh, National Fire Chiefs Council
ix Grenfell Tower Fire London [14. Juni 2017] www.grenfelltowerinquiry.org.uk
x British Automatic Fire Sprinkler Association [2012], High Rise Retrofit Pilot Project - Handbank, Callow Mount, Gleadless, Sheffield
xi Staffordshire Community Sprinkler Project [2017] www.staffordshirefire.gov.uk