Referenzen

Zur Veranschaulichung der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Brandsimulationen, stellen wir beispielhaft einige Projekte vor. Da wir die Simulationen zu 90% als Subplaner für andere Brandschutzbüros  durchführen sind die Projekte anonymisiert dargestellt. 

Bei jedem Simulationsprojekt packt mich aufs neue der Ehrgeiz eine Lösung zu finden, um Brandschutz und Architektur unter Wahrung wirtschaftlicher Aspekte miteinander in Einklang zu bringen. 

Michael Pulker (Geschäftsführer)

Einkaufszentrum

Problem

Unzureichende Brandrauchentlüftung

Das Entrauchungsmanagement des bestehenden Einkaufszentrums entsprach nicht den Regeln der Technik und seitens der Behörde wurde eine Evaluierung und Verbesserungsmaßnahmen gefordert. 

Leistungsumfang

Komplettpaket

Unser Büro hat das gesamte Einkaufszentrum mittels 3D-Laserscan vermessen und mittels Pyrosim in 3D modelliert. In allen Shops wurden Brandsimulationen durchgeführt und die Wirkung des bestehenden Entrauchungsmanagement untersucht. Mit rund 80 Simulationen wurden unterschiedliche Verbesserungsmaßnahmen analysiert und daraus ein umfassendes Maßnahmenpaket geschnürt welche in einem umfangreichen Abschlussbericht dargestellt wurden. Dieser Bericht war wesentlicher Teil des Verbesserungskonzeptes welches das beauftragende Brandschutzbüro ausgearbeitet hat.


Ziel

Ausarbeitung von Verbesserungsmaßnahmen

Basierend auf der Simulationsreihe wurde eine Reihe an Verbesserungsmaßnahme für lokal begrenzte Bereiche ausgearbeitet:

  • Tausch auf schnellansprechende Sprinkler in begrenzten Bereichen
  • Anpassung der Brandfallsteuerungen
  • Punktuelle Adaptierung der Brandrauchabsaugung
  • Ergänzung von Rauchabschlüssen
  • Begrenzung der Brandlast

In Summe konnten durch lokal begrenzte Maßnahmen in kritischen Bereichen, nachgewiesen werden, dass der Personenschutz trotzdem gewährleistet. Der Betreiber hat sich dadurch einen kompletten Tausch der Brandrauchabsauganlage erspart welches extrem aufwendig gewesen wäre.

Seilbahnen und Hochspannungsleitungen

Problem

Unterschreitung von Sicherheitsabständen

Für Seilbahntrassen und Trassen von Hochspannungsleiteungen sind gesetzlich oder durch den Betreiber Schutzbereiche definiert welche nicht oder nur eingeschränkt bebaut werden dürfen. Sollen in diesen Bereichen trotzdem Gebäude errichtet oder adaptiert werden, muss nachgewiesen werden, dass die maximal zulässige Seiltemperatur nicht überschritten wird.

Ziel

Nachweis der Seiltemperatur

Mittels Brandsimulation wird nachgewiesen, dass auch im  Worst-Case Fall die zulässige Seiltemperatur nicht überschritten wird. Neben dem eigentlichen Brand ist bei diesen Outdoor-Szenarien insbesondere auch der Windeinfluss relevant. Mittels Parameteranalyse wird hier bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten und Windprofilen der maximale Wärmeeintrag auf das Seil analysiert und entsprechend bewertet.

Über 20 Projekte konnten in diesem Bereich schon abgewickelt werden. Bei der FSE Tagung 2018 in St. Pölten wurde diesbezüglich der Vortrag "Brand bei elektrischen Hochspannungsleitungen und Kabeln - Risikoanalyse und Auswirkungsbetrachtung mittels Brandsimulationsverfahren" gehalten.

Hochregallager

Problem

Brandwiderstand der tragenden Konstruktion

Geplant war ein Hochregallager wo zum überwiegenden Teil nicht brennbare Güter gelagert werden und das Brandschutzplanungsbüro hat demnach keine Sprinkleranlage eingeplant. Die Behörde forderte einen Nachweis darüber, dass im Brandfall die Standfestigkeit der Stahlkonstruktion gewährleistet ist. Der Brandschutzplaner beauftragte uns mit dem entsprechenden Nachweisverfahren. 

Leistungsumfang

Komplettpaket

Der Brandschutzplaner beauftragte uns mit dem entsprechenden Nachweisverfahren inkl. detailliertem Abschlussbericht. Die Brandausbreitungsgeschwindigkeit wurde aufgrund einer Brandlasterhebung und aufgrund von Realbrandversuchen definiert. Basierend auf diesen Daten wurde die Wärmebelastung der tragenden Konstruktion unter verschiedenen Bedingungen simuliert. 


Ziel

Definition von Lagerbedingungen

Auf Basis der Brandsimulationen und der Brandversuche wurde definiert welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit die maximal zulässige Temperatur der Stahlkonstruktion nicht überschritten wird. Dies waren z.B. geschlossene Blechböden der Lagertablare und eine Beschränkung der Brandlast pro Tablar.

Kappendecke mit Stahlträgern

Problem

Brandwiderstand der tragenden Konstruktion

In einem historischen Gebäude mit einer Kappendecke mit Stahlträgern, war eine Nutzungsänderung geplant. Das Büro welches das Brandschutzkonzept erstellt hat, hat uns mit einer Reihe an Brandsimulationen beauftragt um den Wärmeeintrag und auf die Stahlträger der Kappendecke zu untersuchen. 

Leistungsumfang

Zusammenfassender Bericht

Der Brandschutzplaner beauftragte uns mit dem entsprechenden Nachweisverfahren inkl. zusammenfassenden Abschlussbericht. Durchgeführt wurde eine Reihe an Simulationen um unterschiedlichen Nutzungen und baulichen Gegebenheiten zu untersuchen.


Ziel

Definition von Brandschutzmaßnahmen

Basierend auf den Brandsimulationen wurde nutzungsabhängig definiert ob und welche Brandschutzmaßnahmen erforderlich sind. Für den überwiegenden Nutzungstyp konnte hierbei nachgewiesen werden, dass die vom Statiker vorgegebene kritische Stahltemperatur nicht überschritten wird.  

Abfüll- und Lagerhalle

Problem

Brandwiderstand der tragenden Konstruktion

Unser Auftrageber war mit der Erstellung eines Brandschutzkonzeptes für eine bestehende Betriebsanlage (Getränkehersteller) beauftragt. Grundsätzlich wäre eine komplette brandschutztechnische Ertüchtigung der Tragkonstruktion mehrere Hallen erforderlich gewesen. 

Leistungsumfang

Komplettpaket

Der Brandschutzplaner beauftragte uns mit einer Reihe an Brandsimulationen, um zu untersuchen ob in Hinblick auf die relativ geringen und vereinzelten Brandlasten, eine gefahrbringende Erwärmung der Stahltragkonstruktion möglich ist. Gleichzeitig wurde auch die Wirkung der bestehden Rauch- und Wärmeabzugsanlage evaluiert. Ein einreichfähiger Abschlussbericht auf welchen sich auch das Brandschutzkonzept bezieht war Teil der Einreichung.


Ziel

Definition von Brandschutzmaßnahmen

Auf Basis der Brandsimulationen wurden Anforderungen an Brandlasten und Tragkonstruktion definiert. In einzelnen Bereichen mit höheren Brandlasten wurde die Tragkonstruktion mittels Brandschutzanstrich ertüchtigt. Weiters wurden Einschränkungen definiert wie z.B. zulässige Stapelung von Holzpaletten, Mindestabstände, usw.. Hinsichtlich der Rauch- und Wärmeabzugsanlage wurde die Erfordernis geringfügiger Verbesserungsmaßnahmen ermittelt.

Wirkung Druckbelüftungsanlage

Problem

Abweichung von Regelwerk

Aus baulichen und technischen Gründen konnten die Anforderungen der in Österreich gültigen technischen Richtlinie für Druckbelüftungsanlagen bei einem bestehenden Hotel nicht in allen Punkten eingehalten werden. 


Leistungsumfang

Detaillierter Abschlussbericht

Das planende Brandschutzbüro beauftragte uns mit einem Nachweis mittels Brandsimulationen, dass durch die geplante Druckbelüftungsanlagen das Schutzziel gleichwertig erfüllt werden kann. In Abstimmung mit dem Auftraggeber und der abnehmenden Stelle wurde ein einreichfertiger Abschlussbericht als Beilage für das Brandschutzkonzept erstellt. 


Ziel

Definition von Kriterien für die Druckbelüftungsanlage

Auf Basis der gegebenen Rahmenbedingungen (Querschnittsflächen, Geometrie, usw.) wurde durch Parameterstudien die Druckbelüftungsanlage dimensioniert und Randbedingungen überprüft.

U-Bahnhof Deutschland

Problem

Verrauchung von Fluchtwegen

Ein deutsches Brandschutzbüro wurde für ein Brandschutzkonzept für den Umbau eines U-Bahnhofes beauftragt. Im Zuge des Konzeptes musste der Nachweis erbracht werden, dass der Personenschutz bei unterschiedlichen Brandszenarien gewährleistet ist.


Leistungsumfang

Simulationsbericht

Durch eine Reihe an Brandsimulationen unterschiedlichster Brandszenarien und Windeinflüsse wurde ein Abschlussbericht erstellt welcher in das Brandschutzkonzept des Auftraggebers eingeflossen ist. Die Eingangsparameter wie Design Fire, Brandorte und Windeinflüsse sowie 3D-Punktwolken wurden vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt.

Ziel

Nachweis des Personenschutzes

Durch die Brandsimulationen konnte positiv nachgewiesen werden, dass die Personensicherheit entsprechend den vorgegeben Rahmenbedingungen erfüllt ist.

Entertainment Center Ungarn

Problem

Smoke Management

Das uns beauftragende international tätige Brandschutzbüro plante eine innovative Form der Entrauchung für ein ungarisches Entertainment Center und benötigte einen Nachweis der Schutzzielerfüllung.

Leistungsumfang

Machbarkeitsanalyse

Durch eine Reihe an Brandsimulationen wurde unter Berücksichtigung der Hochdruck-Nebellöschanlage untersucht ob das geplante Smoke Management geeignet ist um den Personenschutz zu gewährleisten.


Ziel

Nachweis und Verbesserungsmaßnahmen

Basierend auf den Brandsimulationen wurde das Smoke Management optimiert um die nationalen Schutzzielkriterien erfüllen zu können.

Masterthesis - Rekonstruktion von einem Brandereignis

Hintergrund

Rekonstruktion eines Brandes

Die Masterthesis welche im Rahmen des Studiums von Geschäftsführer Michael Pulker an der Donau Universität Krems erstellt wurde beschäftigt sich mit der Anwendung von Brandsimulationsmodellen zur Rekonstruktion von Brandverläufen. Die Hypothese war, dass Brandsimulationsmodelle unter bestimmten Voraussetzungen geeignete Werkzeuge sind, um aufgrund der Brandspuren die entsprechenden Brandverläufe zu rekonstruieren. 

Die Masterthesis wurde betreut vom leider mittlerweile verstorbenen Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. techn. Dr.h.c. Ulrich Schneider, einem der Vorreiter für Ingenieurmethoden im Brandschutz im deutschsprachigen Raum.


Methode

Brandversuch und Recherche

Zur Überprüfung der Hypothese wurden bisherige Erkenntnisse über die Anwendung von Brandsimulationsmodellen zur Rekonstruktion von Brandereignissen recherchiert und entsprechende Fallbeispiele analysiert.

Zur praktischen Untermauerung der Hypothese wurde ein Zimmerbrand unter definierten Bedingungen nachgestellt (Realbrandversuch), um in weiterer Folge mittels des Brandsimulationsmodelles „Fire Dynamics Simulator“ zu untersuchen, inwieweit es möglich ist, aufgrund des nach dem Brand vorhandenen Spurenbildes den Brandverlauf zu rekonstruieren. Die Auswertung erfolgte durch Analyse des Brandverlaufes sowie durch Gegenüberstellung der Messergebnisse vom Versuch und von den Simulationen. Als Zusammenfassung wurde ein Katalog erstellt, in dem definiert ist, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, um ein Brandereignis mittels Simulationsverfahren zu rekonstruieren.


These

Grundsätzlich geeignet

Brandsimulationsmodelle sind aufgrund des nach dem Brand vorhandenen Spurenbildes grundsätzlich zur Rekonstruktion von Brandverläufen geeignet. Wesentliche Kriterien für die Qualität und Aussagekraft der einzelnen Simulationsergebnisse sind neben Kenntnissen zu Art und Verteilung der Brandlasten auch Informationen zur Zündquelle (Quellterm) und zu den Ventilationsbedingungen.

Der diesbezügliche Vortrag welcher im Rahmen eines FDS-Usertreffens im renommierten Brandschutzbüro hhpberlin gehalten wurde, können sie hier herunterladen. Die komplette Masterhesis können Sie hier herunterladen. Das Video zum Brandversuch finden Sie unter diesem YouTube Link.

Brandsimulation - So vielfältig wie die Architektur

Die beispielhaften Projekte zeigen wie vielfältig die Anwendungsmöglichkeiten von Brandsimulationen sind. Wir sind Ihr Partner wenn auch Ihre individuellen Anforderungen in Form einer Brandsimulation umgesetzt werden soll.

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Es ist immer wieder eine Freude den Brandschutzkonzeptersteller darüber zu informieren, dass die Simulationen abgeschlossen sind und sein Konzept in Verbindung mit meinem Nachweis erfolgreich umgesetzt werden kann.

Michael Pulker (Geschäftsführer)

3D Modell

basierend auf Bestandspläne oder Laserscan

Materialien

basierend auf den thermophysikalischen Eigenschaften

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Support

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