Moderne Installation eines Bürogebäudes
unter besonderer Beachtung
brandlastsenkender Maßnahmen
und vorbeugendem Brandschutz

Diplomarbeit zur Erlangung des Titels "Diplom-HTL-Ingenieur"

eingereicht beim

Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit

von

Ing. Josef Pichler

12. November 2003

1 Kurzdarstellung

In modernen Bürobauten wird an die technische Infrastruktur ein hoher Anspruch gestellt.
Mehrere Bereiche sind hier für das Wohlbefinden der darin arbeitenden Personen, für das zuverlässige Funktionieren der Geräte, für einen niedrigen Energieverbrauch und für geringe Betriebs- und somit Folgekosten zu beachten.

Ein Aspekt hat aber in letzter Zeit besonders an Bedeutung gewonnen:

Der vorbeugende Brandschutz

Beleuchtet sollen in dieser Arbeit brandlastsenkende Maßnahmen unter folgenden Aspekten werden:

• Installation der Räume
• Energieversorgung und Verteilung
• Datenverkabelung
• Sonstige Brandschutzmaßnahmen
• Errichtungsvorschläge

Die Vorgangsweise für die Erzielung guter und zeitgemäßer Lösungen, und deren kostenrelevanten Belange welche eine Realisierung nicht scheitern lassen, ist im folgenden Projekt detailliert beschrieben.

Auch sollen Denkanstösse für das Vorbeugen gegen mögliche Fehler gegeben werden.

Inhaltsübersicht

1 Kurzdarstellung ... 4

2 Arbeit ... 7
2.1 Vorbemerkungen ... 7
2.2 Grundlegendes ... 7
2.3 Ausgangssituation ... 8
2.3.1 Brandrisken von PVC-isolierten Kabeln und Leitungen sowie Rohren ... 8
2.5 Untersuchungen an einem Objekt ... 18
2.5.3 Gebäudeangaben ... 18
2.5.4 Büroausführung ... 19
2.7 Untersuchung über die Möglichkeiten der Brandlastreduktion ... 23
2.7.1 Brandlast der Leitungen je Büro ... 23
2.7.2 Brandlast der Netzwerkverkabelung je Büro ... 24
2.7.3 Brandlast des Kabeltragsystems der Büros ... 24
2.7.4 Bürogesamtbrandlast-Vergleich "herkömmliche - dezentrale Installation" ... 25
2.7.5 Brandlast der Büroanspeisungen, der Etagen- sowie der Netzwerkverkabelung ... 26
2.7.6 Versorgung der Etagenverteiler und der Netzwerk-Steigverkabelung ... 27
2.7.7 Gesamtbrandlast-Vergleich ... 29
2.7.8 Mengenvergleiche ... 29
2.7.9 Schlussfolgerung ... 30
2.8 Sonstige Brandschutzmaßnahmen ... 31
2.8.1 Vorschriftsgemäße Leiterdimensionierung und Sicherungszuordnung: ... 31
2.8.2 Richtige Typenwahl ... 32
2.8.3 Erdung, Blitzschutz, Überspannungsschutz ... 32
2.8.3.1 Erdung ... 33
2.8.3.2 Blitzschutz ... 33
2.8.3.3 Überspannungen ... 34
2.8.3.3.1 Die Ursachen ... 34
2.8.3.3.2 Galvanische Einkopplung ... 34
2.8.3.3.3 Induktive Einkoppelung ... 35
2.8.3.3.4 Kapazitive Einkopplung ... 35
2.8.3.4 Schutz ... 35
2.8.4 Brandschutz durch Fehlerstrom-Schutzschalter ... 36
2.8.5 Brandschutz durch Fehlerstrom-Überwachung ... 39
2.8.6 Fünfleitersystem ... 42
2.9 Installations- und gerätetechnische Vorschläge, basierend auf den Untersuchungsergebnissen ... 44
2.9.2 Schienenverteiler ... 46
2.9.2.1 Allgemeines ... 46
2.9.2.2 Anwendungsbereich ... 46
2.9.2.3 Normen ... 47
2.9.2.4 Planung ... 47
2.9.2.5 Aufbau ... 47
2.9.2.6 Komponenten ... 48
2.9.2.6.1 Schienenkasten ... 48
2.9.2.6.2 Abgänge ... 49
2.9.2.6.3 Zubehör ... 49
2.9.2.7 Montagezeit und -kosten ... 49
2.9.2.8 Anpassungsfähigkeit ... 50
2.9.2.9 Brandschutz/Brandverhalten ... 50
2.9.2.10 Betriebssicherheit - Qualität ... 51
2.9.2.11 Wirtschaftlichkeit ... 51
2.9.3 Energiebussysteme ... 53
2.9.3.1 Allgemeines ... 53
2.9.3.2 Reduktion von Kosten, Mengen und Brandlast ... 53
2.9.3.3 Etagenverkabelung ... 54
2.9.3.3.1 Energiebus System Hager-Tehalit ... 55
2.9.3.3.2 Flachkabelsystem (Dätwyler/Woertz) ... 56
2.9.3.3.2.1 Komponenten ... 56
2.9.3.3.2.1.1 Leitung ... 56
2.9.3.3.2.1.2 Anschlusskomponenten und Zubehör ... 57
2.9.3.3.2.1.2 Verlegung ... 58
2.9.3.3.2.1.3 Brandverhalten ... 59
2.9.3.3.2.1.4 Kostenbetrachtung ... 59
2.9.3.3.2.1.5 Zukunftssicherheit ... 59
2.9.4 Brüstungskanal ... 60
2.9.4.1 Stahlblech-Installationskanal ... 60
2.9.4.2 Kanalsteckdose ... 61
2.9.4.3 Zubehör/Brandschutzpolster ... 61
2.9.5 Brüstungskanal-Verkabelung ... 62
2.9.5.1.1 Komponenten ... 63
2.9.5.1.1.1 Kabelabgangsklemme ... 63
2.9.5.1.1.2 Abgangsstecker ... 63
2.9.5.2 Verkabelungs-System WAGO Winsta / Hager-Tehalit ... 64
2.9.5.3 Flachkabelsystem (Dätwyler/Woertz) ... 64
2.9.5.3.1 Komponenten ... 65
2.9.5.3.1.1 Leitung ... 65
2.9.5.3.1.2 Anschlusskomponenten und Zubehör ... 65
2.9.5.3.1.3 Einspeise- und Abgangsklemme ... 65
2.9.5.3.1.4 Endstück ... 66
2.9.5.3.1.5 Zubehör ... 66
2.9.5.3.2 Verlegung ... 66
2.9.5.3.3 Brandverhalten ... 67
2.9.5.3.4 Kostenbetrachtung ... 67
2.9.5.3.5 Zukunftssicherheit ... 68
2.9.6.1 Fehlen von Brandlastangaben in Katalogen ... 69
2.9.6.2 Bewußtseinsbildung ... ... 69

Teil III ... 70
3.1 Bilder, Zeichnungen, Beilagen: ... 70
3.2 Fußnotenverzeichnis ... 71
3.3 Literaturverzeichnis ... 74
3.4 Lieferantenverzeichnis ... 76

2 Arbeit

2.1 Vorbemerkungen

Aus der Erfahrung von vielen Ausschreibungen und der Mitarbeit an einer großen Zahl von Gebäudeplanungen kam wurde mir klar, dass ein Systemdenken bei Planungen nicht in dem Maße verbreitet ist, wie es aus technischer und wirtschaftlicher Hinsicht notwendig wäre.
All zu oft werden die in Gebäuden eingebauten System singulär betrachtet und auch in den einzelnen Gewerken ist ein übergreifendes Denken und Planen heute noch nicht alltäglich.
Diese Arbeit soll einen Anstoß dazu geben.

2.2 Grundlegendes

Die heutige Leicht- und Mischbauweise mit einem hohen Anteil an Holz, Kunststoff, Gipskarton, Glas und Stahl stellt an den Brandschutz in Gebäuden ganz besondere Anforderungen.
Durch diese Bauweise sind nur mehr wenige Leitungen unter Putz oder in Beton verlegt.
Bei einem Brand ist sehr schnell die technische Infrastruktur miteinbezogen.
Erschwerend kommt hinzu, dass auch die heute verwendeten Materialien für die Heizungs-, Wasser- und Abwasserinstallation einen hohen (brennbaren) Kunststoffanteil am Rohr- und Isoliermaterial haben.
Im Bereich der Elektroinstallation ist besonders stark der Zuwachs an Daten- und Kommunikationsleitungen zu beobachten, welche mittlerweile einen sehr hohen Anteil an der Brandlast ausmachen.
In den letzten Jahren wurde ganz besonders kritisch der Kunststoff PVC betrachtet, daher auch dazu eine kurze Übersicht.

2.3 Ausgangssituation

2.3.1 Brandrisken von PVC-isolierten Kabeln und Leitungen sowie Rohren

In den vergangenen Jahren haben mehrere große Brände, bei denen Kabel und Leitungen betroffen waren, für Aufsehen und beträchtliche Schäden gesorgt.

Folgende Brände mit PVC-Kabeln und Leitungen sind bekannt:

• Telefonvermittlung der Telekom, Düsseldorf, 1988
• Kunsthalle Düsseldorf, 1988
• U-Bahn Düsseldorf, 1991
• Deutscher Dom in Berlin, 1994
• Klinikum Aachen, 1995
• Flughafen Düsseldorf, 11. April 1996 (17 Tote, 88 Verletzte )¹

Ausgehend von diesen spektakulären und großen Schaden anrichtenden Bränden, bei denen auch Personen betroffen waren, konnten Anstrengungen festgestellt werden, solche Vorkommnisse in Zukunft hintan zu halten beziehungsweise deren Auswirkungen zu minimieren.

Die deutsche Musterbauordnung 96 (MBO) erfuhr nach dem Flughafenbrand, in einer Sitzung am 4./5. Dezember 1997 eine Änderung und wurde zur MBO 1997.

Eine der wichtigsten bekannten Aktivitäten ist die neue MLAR (= Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Leitungsanlagen) in der Fassung aus dem Dezember 1998 der Bundesrepublik Deutschland welche in der Zwischenzeit aktualisiert wurde und als MLAR März 2000 nach wie vor Gültigkeit hat.

[...]

1 Kronenzeitung, 10. November 2001, S. 18