„Alnatura Arbeitswelt“ ohne RLT-Geräte, aber mit viel Brandschutz und DGNB-Platinum-Zertifizierung

(25.10.2019) Ausgezeichnet mit einer DGNB-Platinum-Zertifizierung und als einer von drei Finalisten beim Deutschen Nachhaltigkeitspreis Architektur 2019 setzt das Bio-Handelsunternehmen Alnatura mit seinem neuen Hauptsitz in Darmstadt - der „Alnatura Arbeitswelt“ - ein Ausrufzeichen für nachhaltiges Bauen (siehe auch Google-Maps):

Außer bei den wiederverwendbaren und bereits recycelten Baustoffen wurde auch bei der Auswahl der Gebäudetechnik auf den ökologischen Faktor gesetzt. So wird beispielsweise das Gebäude ganzjährig u.a. durch Technologien von D+H natürlich belüftet und dabei auf ressourcen- und wartungsintensive Raumlufttechnik (RLT) in Form von Klima- und Lüftungsgeräten verzichtet. Damit einher geht das Brandschutzkonzept: D+H war als RWA-Fachunternehmen in das Projekt involviert und lieferte mit der digitalen Rauchabzugszentrale CPS-M eine smarte RWA-Steuerung.

Außenfassade komplett aus Lehm

Die Alnatura Arbeitswelt verfügt über eine Bruttogeschossfläche von 13.500 m² und ist das derzeit größte Gebäude Europas, dessen Außenfassade aus Lehm besteht. Wie sehr sich das Stuttgarter Architekturbüro Haascookzemmrich Studio 2050 um die Nachhaltigkeit des Gebäudes Gedanken gemacht hat, spiegelt sich in vielen Aspekten wider. So wurde z.B. eine geothermische Wandheizung verbaut. Diese befindet sich in den Lehmstampfwänden, die aus einer Mischung aus Kies, Schotter, geschäumtem Altglas, Lehm sowie dem zerkleinerten Abbruchmaterial einer alten Militärbaracke zusammengesetzt sind. Dadurch, dass diese Wände mit Heizspiralen ausgestattet sind, können sie als Heizung und Wärmespeicher dienen.

Brandschutzkonzept kombiniert Sprinkleranlage, maschinelle und natürliche Entrauchung

Neben der Nachhaltigkeit stand auch die Sicherheit für die im Gebäude befindlichen Mitarbeiter im Fokus. „Das Brandschutzkonzept der Alnatura Arbeitswelt ist sehr komplex und detailgenau“, betont Markus Krause, Objektberater der D+H Deutschland GmbH. „Alleine die Themen Rauchableitung sowie Melde- und Steuerungsmatrix beanspruchen neun DIN-A4-Seiten.“

Herr Krause unterstützte die Architekten mit seiner RWA-Expertise bei der Vorbereitung der Ausschreibungen für die Antriebs- sowie Steuerungstechnik und stand dem Ingenieurbüro Werner Schwarz GmbH während des gesamten Planungsprozesses der Elektrotechnik als fachmännischer Ansprechpartner zur Seite.

Das Brandschutzkonzept des Gebäudes gab grundsätzlich eine Kombination aus natürlichen Rauchabzugslösungen, Sprinkleranlagen und maschineller Entrauchung vor. Damit die Thermosensorik der Sprinkleranlage nicht unwirksam wird bzw. zu spät auslöst, sollten im Brandfall alle Lüftungsöffnungen im Dachbereich zufahren. Somit stand recht früh im Planungsprozess fest: Die RWA- und Lüftungsfunktionen der Fensterantriebe im Dachbereich mussten technisch voneinander getrennt werden. Das Brandfall-Szenario soll also bestenfalls so ablaufen, dass zunächst die Sprinkleranlage aktiviert wird, die maschinelle Entrauchung einsetzt und gleichzeitig die Fluchtwege in den Treppenräumen raucharm gehalten werden.

Weitere Anforderungen aus dem Brandschutzkonzept sahen vor, die vier Treppenhäuser in der Alnatura Arbeitswelt in separate Brandabschnitte mit jeweils getrennten Rauchabzugslinien aufzuteilen. Die dort befindlichen Drehfenster wurden mit den D+H-Kettenantrieben der Serie KA für Zuluft ausgestattet. Zudem wurden in der Fassade des Atriums Kettenantriebe der Serie CDC montiert, und für die schweren Oberlichter im Dach des Atriums wählten die Fachplaner kräftige Kettenantriebe der Serie CDP, die hier ausschließlich Lüftungszwecken dienen. Zudem wurden im Dach pneumatische RWA-Lösungen installiert, die ebenso wie die Sprinkleranlage auf Thermosensoren reagieren.

Sobald ein Brand in der Alnatura Arbeitswelt entstehen sollte, passiert nun Folgendes:

• Die nach bestimmten Sektoren im Gebäude aufgeteilten Rauchmelder detektieren den Rauch und geben über die Brandmeldeanlage einen Befehl an die im zentralen Technikraum befindliche digitale Rauchabzugssteuerung CPS-M - siehe auch Beitrag „CPS-M: Kontaktfreudige, smarte Rauchabzugszentrale neu von D+H Mechatronic“ vom 20.2.2017.
• die Rauchabzugssteuerung führt dann mehrere Anweisungen gemäß dem Brandschutzkonzept nacheinander aus:
• Zum einen wird die Lüftungsfunktion der Fensterantriebe im Atriumdach übersteuert und die Fenster fahren zu, um möglichst schnell die Auslösetemperatur von 68°C der Sprinkleranlage zu erreichen.
• Zum anderen werden - wie auch bei einem Stromausfall - die vor den pneumatischen RWA-Klappen befindlichen Innenverschattungen zurückgefahren, um die geforderten Rauchabzugsflächen nicht zu behindern.
• Zeitgleich löst die Brandmeldeanlage in einem oder mehreren Sektoren den maschinellen Rauchabzug aus: Die RWA-Steuerung CPS-M öffnet dafür zunächst die Zuluft-Öffnungen in den Fassaden des betreffenden Sektors und startet - sobald von den Zuluftfenstern die Meldung AUF vorliegt - die Rauchabzugs-Ventilatoren.

Die Einhaltung dieser Reihenfolge ist laut D+H-Objektberater Krause generell enorm wichtig, da die maschinellen Entrauchungsanlagen für einen Luftvolumenstrom von bis zu 40.000 m³ pro Stunde und somit für einen enorm hohen Unterdruck sorgen können. „Ohne ausreichende und kontrollierte Nachströmung von außen könnte der Unterdruck im Gebäude so stark werden, dass nach außen öffnende Fluchttüren nicht mehr geöffnet werden können.“

Damit die damit verbundenen Fluchtwege in der Alnatura Arbeitswelt raucharm gehalten werden, öffnen im Brandfall die RWA-Öffnungen in den Treppenhäusern zur natürlichem Rauch- und Wärmeabzug. Sollte es trotz all dieser Maßnahmen zu einer Temperatur von 141°C im Gebäude kommen und somit die Gefahr einer thermischen Verformung der Pfosten-Riegel-Konstruktion drohen, erfolgt eine automatische Notauslösung der pneumatischen RWA-Systeme über Druckpatronen. Die CPS-M bietet zusätzlich gemäß dem Brandschutzkonzept die Möglichkeit, dass die Feuerwehr am externen Bedientableau die Atrium-RWA auch manuell zu einem früheren Zeitpunkt auslösen kann.

Rauchabzugszentrale regelt natürliche Lüftung via Kiefernwald

Neben den RWA-Funktionen laufen auch die Befehle zur natürlichen Lüftung über die Rauchabzugszentrale CPS-M, welche an die Gebäudeleittechnik angeschlossen ist. Dabei ist das Lüftungskonzept ähnlich vielschichtig wie das des Brandschutzes:

• Durch zwei Ansaugtürme gelangt Frischluft von einem westlich des Gebäudes gelegenen Kiefernwald in einen Erdkanal und wird von dort in das Gebäude weitergeleitet.
• Für den Antrieb des Luftstroms sorgt die Thermik im Atrium, die durch die Öffnungen der Oberlichter im Atrium entsteht.
• Dadurch, dass das Erdreich die Luft vorkonditioniert – im Winter wird die Luft erwärmt und im Sommer abgekühlt – ist der zusätzliche Heiz- und Kühlbedarf des Alnatura-Campus sehr gering.

Das Lüftungskonzept passt somit in das ökologische Gesamtkonzept des Gebäudes, das durch die fortschrittlichen Rauchabzugslösungen auch in puncto Sicherheit überzeugt. „Solche herausfordernden Projekte machen besonders viel Spaß“, sagt Mato Miskic, Technischer Leiter beim D+H Partnerunternehmen Hübler Sicherheit und Service GmbH. „Insbesondere der enge konstruktive Austausch über das gesamte Projekt hinweg mit allen relevanten Gewerken hat zu diesen großartigen Ergebnissen in Sachen Rauchabzug und Lüftung geführt.“

Wie eingangs bereits erwähnt, wurde die Alnatura Arbeitswelt für ihre nachhaltige Architektur und Gebäudeausstattung  mit der DGNB-Platinum-Zertifizierung ausgezeichnet und ist einer von drei Finalisten beim Deutschen Nachhaltigkeitspreis Architektur 2019.

Weitere Informationen zur Rauchabzugszentrale CPS-M und zu RWA-Technik können per E-Mail an D+H Mechatronic angefordert werden.