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Schachtlüftung · Raumlufttechnik · Top-Thema

Lüftung von Aufzugschächten: nur ein laues Lüftchen?Kurt Seifert

Aufzugschächte müssen in Deutschland neben der bauordnungsrechtlichen Anforderung an die Entrauchung auch zu lüften sein. Um eine zielgerichtete Lösung für die Aufzugschachtlüftung zu planen, projektieren und auszuführen, stehen nur wenig verwertbare und aussagefähige Informationen zur Verfügung.

In den vergangenen Jahrzehnten positio-nierte man an oberster Stelle des Aufzug-schachts meist dauerhafte Öffnungen, die neben der Entrauchung auch die Anforde-rungen an die natürliche Lüftung erfüllen sollen. Vor dem Hintergrund der immer wichtigeren Energieeffizienz von Gebäu-den (in Bezug auf die luftdichte Gebäude-hülle) ist diese Vorgehensweise nicht mehr zu vertreten. Bei einem Bestand von der-zeit ca. 650.000 Aufzügen in Deutschland ergibt sich somit eine dauernd geöffnete Lüftungsfläche von ca. 65.000 m² aus beheizten Gebäuden. Die Fläche vergrö-ßert sich nahezu jährlich durch 13.000 neue Aufzugsanlagen. Wenn hier nicht gegen-gesteuert wird, erhöht sich diese Fläche jährlich um ca. 1.300 m².

Kontrollierte LüftungDie Industrie bietet heute bauaufsichtlich zugelassene Rauchableitungssysteme mit integrierter Lüftungsfunktion an. Hierbei wird die Größe der Öffnung zur natürlichen Rauchableitung auch zur Bemessung der Lüftung angenommen. Die Auswahl der manuellen Aktoren und automatischen Sensorik zur Bestimmung des Lüftungs-bedarfs ist jedoch von Hersteller zu Her-steller unterschiedlich.

Anforderung der BauordnungenAls grundlegende Forderung zur Lüftung von Aufzugschächten muss der § 39 der Musterbauordnung (MBO) herangezogen werden. Dieser lautet: (3) „Fahrschächte müssen zu lüften sein und eine Öffnung zur Rauchableitung mit einem freien Quer-schnitt von mindestens 2,5 v. H. der Fahr-

schachtgrundfläche, mindestens jedoch 0,10 m² haben“.Mit Ausnahme von Brandenburg (hier gel-ten die doppelten Werte) ist diese bau-rechtliche Anforderung zur Entrauchung deutschlandweit einheitlich. Hieraus ergibt sich jedoch lediglich die konkrete Forde-rung nach Lüftung ohne weitere Angaben zur Ausführung. Die neue Aufzugrichtlinie 2014/33/EU des Europäischen Parlaments behandelt die Lüftung des Fahrkorbs, jedoch nicht die Lüftung des Aufzug-schachts.Mit der Einführung der DIN EN 81-20 im Jahr 2014 wurde dem Thema Lüftung end-lich der entsprechende normative Raum geboten. Im informativen Anhang E sind für die Planung und Ausführung der Auf-zugschachtlüftung diverse Parameter auf-geführt, die es zu berücksichtigen gilt.

Der Autor Kurt Seifert, Geschäftsführer BTR Brandschutz Technik GmbH, Hamburg, und Vorstandsvorsitzender der GRW Gütegemeinschaft Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, Mitglied im Sachverständigenausschuss „Entrauchung“ des DIBt und Mitglied des Normungsaus-schusses DIN 14677 sowie Vorstandsmit-glied der Arge Errichter und Planer im ZVEI

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2 Energieverschwendung über Lüftungsöffnungen des Aufzugschachts

1 Stand heute: Lüftung über dauer-haft angebrachte Öffnungen

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Top-Thema · Raumlufttechnik · Schachtlüftung

Dazu gehören beispielsweise die Umge-bungstemperatur, der Querschnitt und die Höhe des Schachts, ebenso wie die Luft-dichtheit von Schacht und Gebäude und natürlich auch die Luftqualität (CO2-Gehalt der Luft).

Reicht die Luft in Fahrkorb und Fahrstuhlschacht?Die neue Norm geht grundsätzlich davon aus, dass der Fahrkorb ausreichend Lüf-tungs öffnungen hat, um einen angemes-senen Luftstrom für die höchste Anzahl zugelassener Besucher sicherzustellen. Die wirksamen Flächen der Lüftungsöff-nungen im oberen und unteren Bereich des Fahrkorbs müssen jeweils mindes-tens je 1 % der Nutzfläche des Fahrkorbs be tragen.Da der Schacht und die Triebwerksräume Teil einer größeren und oftmals komplexen baulichen Umgebung sind, findet man in der DIN EN 81-20 keine konkreten Hinwei-se zu spezifischen Anforderungen über die Belüftung. Hier beschränkt sich die Norm auf allgemeine Anleitungen. Um den für die menschlichen Bedürfnisse erforderli-chen Luftaustausch zwischen den Trep-penhäusern, Vorräumen und dem Schacht bereitzustellen, reicht der Luftaustausch,

der durch die umlaufenden Spalten der Schachttüren oder durch das Öffnen und Schließen dieser Türen sowie durch die Sogwirkung des sich im Schacht bewe-genden Fahrkorbs während des norma-len Fahrbetriebs und der Aufzugswartung völlig aus. Aus technischen Gründen, z. B. bei Fahrzeugaufzügen, kann auch fallwei-

se eine auf Anforderung zu öffnende Lüf-tungsöffnung oder eine Zwangsbelüftung erforderlich werden.

Patentschutz für LüftungsfunktionenFür die Projektierung diverser Lüftungs-funktionen von Aufzugschächten und Trieb-werksräumen existierte in der Vergangen-heit im definierten Markt der Aufzugsher-steller und Lüftungsbauer das Patent eines Luxemburger Patentinhabers. Aufzugsher-steller und Errichter von Rauchableitungs-systemen liefen danach Gefahr, wegen eventueller Patentverletzungen rechtlich belangt zu werden, sofern sie eigene Lösungen mit ihren bauaufsichtlich zuge-lassenen Systemen umsetzten. Mit Urteil vom 15. Oktober 2015 vor dem Bundespatentgericht (Aktenzeichen 1 Ni 1/14 und 2/14) wurde dieses Patent von der Justiz „wegen mangelnder erfinderi-scher Tätigkeit“ für nichtig erklärt. Patent-streitigkeiten aus dieser Thematik gehö-ren vorerst der Vergangenheit an.

Anforderungen der Schachteinrichtungen und Personen im SchachtUm das bestimmungsgemäße Verhalten der Einrichtungen im Schacht für Triebwerk und Steuerung unter Berücksichtigung ihrer Wärmeabgabe sicherzustellen, wird nor-mativ unterstellt, dass die Umgebungstem-peratur im Schacht zwischen +5 und +40 °C gehalten wird. Gerade bei verglas-ten Schächten ist eine effektive, durch Thermostat gesteuerte Lüftung notwendig. Ein sich eventuell aufgebauter Wärmestau

5 Luftgütemesser (CO₂-Sensor)4 Thermostat

3 Berechnung Luftvolumen im Aufzugschacht

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6 Manueller Befehlsgeber

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Schachtlüftung · Raumlufttechnik · Top-Thema

im Schachtkopf, der die 40 °C erreicht, kann zum Ausfall der Aufzugstechnik mit allen negativen Begleiterschei nungen füh-ren. Ein schnelles und zuverlässiges Öff-nen der Lüftungseinrichtung bringt hier effektive Abhilfe.

Einflussfaktoren auf die LuftgüteDie Sicherheit und die Annehmlichkeiten derer, die den Aufzug benutzen, im Schacht arbeiten oder – falls der Fahrkorb zwi-schen zwei Stockwerken blockiert – im Fahrkorb oder im Schacht eingeschlossen sind, hängen von vielen Einflüssen ab. Hier-bei hat sich in erster Linie die Luftgüte mit einem definierten CO2-Anteil (Kohlen-dioxid) in der Atemluft als Beurteilungs-kriterium herauskristallisiert.Kohlendioxid ist etwa eineinhalbmal schwerer als Luft und gilt üblicherweise nicht als giftig. Es ist ein farb- und geruch-loses Gas. Die globale Konzentration von CO2 stieg in den zurückliegenden Jahren von 356 ppm (parts per million) in 1992 auf 392 ppm in 2012. Dabei können in den Ballungsgebieten der Innenstädte auch bis zu 500 ppm gemessen werden. Die Aus-atemluft des Menschen enthält ca. 4 % CO2 und ist für wichtige physiologische Funktionen im menschlichen Körper notwen dig. Nach DIN 1946 Teil 2 gilt ein Raum mit ständiger Überschreitung des Werts von 1.000 ppm CO2 als unzurei-chend belüftet und wird z. B. in Schulen meist deutlich überschritten. Empfindli-che Perso nen klagen bei diesen Werten bereits über Kopfschmerzen. Tests mit gesunden Erwachsenen, die einer CO2–Konzentration von 10.000 ppm ausgesetzt wurden und körperlich nicht stark belas-tet waren, konnten diese Belastung noch ohne Schäden kompensieren. Ab einem Wert von über 30.000 ppm können Kopf-schmerzen und Schwindelgefühle auftre-ten. In den wissenschaftlichen Empfeh-lungen der Kommission für Maximale Arbeitsplatz-Konzentration (MAK-Kommis-sion) wird ein Wert von 5.000 ppm CO2 festgeschrieben.

Luftvolumen in Abhängigkeit von Schachtquerschnitt und SchachthöheDas zum Atmen zur Verfügung stehende Luftvolumen in einem Aufzugschacht ist abhängig vom Schachtquerschnitt und der Schachthöhe. Das Fraunhofer Institut hat unter der Annahme des „worst case“ (keine Frischluftzufuhr) für die Personen in einem Aufzugschacht repräsentative Berechnun-gen angestellt, mit denen sich der CO2-

Anstieg in Abhängigkeit von der Personen-anzahl und der Schachtgröße ermitteln lässt. Die Ergebnisse sind verblüffend und revidieren viele gegenteilige Annahmen zur CO2-Belastung der Personen in einem Auf-zugschacht. Beispielhaft ist in Bild 3 eine Situation dar-gestellt, die den „worst case“ berücksich-tigt und die CO2–Konzentration mit acht Personen in einer havarierten Aufzug-kabine darstellt. Diese Annahme ist relativ praxisfremd, da selbst in „luftdicht“ gebau-ten Gebäuden über die Schlitze in den Auf-zugtüren und die Fahrkorblüftungen immer ein Luftaustausch stattfindet.Mitarbeiter von Aufzugsfirmen, Reini-gungs- und Wartungspersonal, die sich beruflich bedingt im Aufzugschacht befin-den, sind präventiv durch einen einfachen Hinweis auf die Lüftungsauslösung hin-zuweisen. Nicht zuletzt die gut ausgebaute Infrastruktur der Aufzugsfirmen, die im „crash-Fall“ eines Aufzugs mit geschulten Technikern die schnelle Befreiung von Per-sonen durchführen, gewährleistet noch das letzte Quäntchen Sicherheit für alle Anwe-senden im Schacht. Die immer breiter werden de flächendeckende Ausstattung mit hochwertigen Aufzug-Notrufsystemen ermöglicht darüber hinaus eine bundes-weite zuverlässige, schnelle Alarmierung der Notrufzentralen.

Befehlsgeber und SensorikUm die natürliche Lüftung in einem Auf-zugschacht zu aktivieren, stehen einfache manuelle Befehlsgeber (z. B. in Form eines Schlüssellüftertasters oder automatisch wirkende Sensoren) zur Verfügung. Um die Anforderungen der Schachteinrichtungen und der im Schacht befindlichen Perso-nen zu erfüllen, kann hiermit ein schlüssi-ges Lüftungskonzept generiert werden.

Moderne Rauchableitungssysteme in Auf-zugschächten mit zusätzlicher Lüftungs-funktion erlauben außerdem die Zusam-menschaltung mit Gebäudeleitsystemen, die individuell in das projektbezogene Lüf-tungskonzept des Gebäudes integrierbar sind. Es ist Aufgabe des Lüftungsplaners, die Kriterien hierfür festzulegen und nach dem Einbau zu verifizieren.

Lüftungsöffnungen im SchachtFür die Lüftung und Entrauchung von Aufzug schächten vertreiben die Herstel-ler diverse bauaufsichtlich zugelassene Ge-räte für den Dach- und Seitenwand einbau. Diese Geräte werden mit manuellen Be-fehls gebern oder automatischen Senso ren zu Lüftungszwecken angesteuert. Trotz al-ler nachhaltigen modernen Technik haben auch diese Geräte ihre Kapazi tätsgrenzen.In einem Glasaufzug beispielsweise, der auf der Südseite eines Gebäudes an ge-ordnet ist, können auch diese Entlüftungs-geräte bei sommerlichen Tempe raturen keine ausreichende Luftgüte zur Ver fü gung stellen. Für diese Bauaufgabe bewährt sich vor Ergreifung geeigneter Son der maß nah-men eine umfassende Gefahrenanalyse.

FazitDie Lüftung von Aufzugschächten ist nach wie vor bauordnungsrechtlich gefordert. Doch der informative Anhang E der EN 81-20 definiert erstmals allgemeine Pla-nungsansätze für eine sachgerechte Aus-führung. Es wird daher empfohlen, für Auf-zugschächte grundsätzlich einen Lüftungs-hinweis vorzusehen und bei Schächten mit besonderen Anforderungen (z. B. Feuer-wehraufzügen, Pkw- und Glasaufzügen) vor Inbetriebnahme eine Gefahrenanalyse durchzuführen.

8 Jalousiefenster für den Wandeinbau7 Lüftungs- und Entrauchungshaube für den Dacheinbau

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