Fachartikel aus PROTECTOR Special Brandschutz 2017, S. 20 bis 22

Ansteuerung von Brandschutzklappen Ohne eigenes Netz

Eine aktuelle Neuentwicklung integriert die Ansteuerung der Brandschutzklappen direkt in den Feldbus der Brandmeldeanlage. Zum einen ist damit keine zusätzliche Steuerung notwendig. Zum anderen bietet die Lösung alle Vorteile eines EN54-konformen Peripherienetzwerks auch für die Funktionalität der Brandschutzklappen, ohne dass dafür ein eigenes Leitungsnetz erforderlich wäre.

Bild: Siemens
Besondere Aufmerksamkeit verlangt bei der Brandfallsteuerung die Be- und Entlüftung. Die Lüftungsanlage wird so beeinflusst, dass sie die Fluchtwege durch gezielten Überdruck rauchfrei hält und frische Luft nachströmen kann. (Bild: Siemens)

Eine Kernaufgabe von Brandschutzsystemen ist bekanntermaßen die Brandfallsteuerung: Im Detektionsfall löst die Brandmelderzentrale (BMZ) automatisch akustische sowie optische Warnsignale aus. Und sie greift nach vordefinierten Mustern in technische Systeme der Gebäudetechnik ein, um eine sichere Evakuierung zu unterstützen und den Brandverlauf zu verzögern. Zum Beispiel öffnet die BMZ Fluchttüren, steuert Aufzüge in ein bestimmtes Stockwerk oder aktiviert Brandabschlüsse.

Zentrale Aufgabe

Besondere Aufmerksamkeit verlangt in diesem Zusammenhang die Be- und Entlüftung, denn Rauch ist für die Personen in den betroffenen Bereichen die Gefahrenquelle Nummer eins. Die Lüftungsanlage wird dann so beeinflusst, dass sie die Fluchtwege durch gezielten Überdruck rauchfrei hält und frische Luft nachströmen kann. Im Gegenzug gewährleisten automatisch schließende Brandschutzklappen, dass sich Rauch und Flammen nicht über das Lüftungssystem in andere Bereiche oder Stockwerke ausbreiten können. Große Anlagen können dabei mehrere hundert Brandschutzklappen umfassen. Herkömmlicherweise werden automatische Brandschutzklappen beziehungsweise ihre Antriebe über eine eigenständige Zentrale gesteuert, mit der sie über ein eigens dafür installiertes Leitungsnetz verbunden sind. Die BMZ kommuniziert in einem solchen Fall also nicht direkt mit jedem einzelnen Stellantrieb, sondern mit der Brandschutzklappen- steuerzentrale. Technisch ist dagegen zunächst einmal wenig einzuwenden. Allerdings birgt das erforderliche Leitungsnetz Risiken: Im Fall einer Leitungsunterbrechung oder eines Kurzschlusses lassen sich die betroffenen Klappen nicht mehr ansteuern. Darüber hinaus steigert jeder einzelne Kabelstrang die allgemeine Brandlast im Gebäude. Und nicht zuletzt kostet die Verlegung bei der Erstinstallation und auch bei eventuellen späteren Erweiterungen.

Steuerung über BMZ

Bild: Siemens
  (Bild: Siemens)

Eine Neuentwicklung, wie sie Siemens seit Kurzem für das Brandmeldesystem Sinteso anbietet, zeigt einen anderen Weg: Die BMZ wurde so um eine neue Funktionalität erweitert, dass sie direkt die Steuerung der Brandschutzklappen übernehmen kann. Eine zusätzliche Steuerzentrale ist damit ebenso wenig notwendig wie eine separate Verkabelung. Vielmehr sitzen die Steuermodule direkt auf dem Feldbus der Brandmeldeanlage (BMA), über den auch die Brandmelder und andere Peripheriegeräte mit der Zentrale kommunizieren. Das Brandmeldesystem Sinteso nutzt das FDnet (Field Device Network) als multifunktionales Bussystem. Es richtet sich frei skalierbar nach den gebäudespezifischen Anforderungen. Je Loop können bis zu 126 FDnet-Geräte angeschlossen werden. Bei einer maximalen Leitungslänge von 3,3 Kilometern lassen sich damit auch umfangreiche und weitverzweigte Gebäude und Anlagen sicher schützen. Melder und Peripheriegeräte

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Im Brandmeldesystem Sinteso kann die BMZ direkt die Steuerung der Brandschutzklappen übernehmen. (Bild: Siemens)
verfügen über integrierte Turboisolatoren. Bei herkömmlichen Systemen kann es nach einer Loop- Störung sehr lange dauern, bis Melder und Alarmgeräte wieder funktionieren. Dank der Turboisolatoren erfolgt dies dagegen extrem schnell. So erreichen Alarme und Meldungen auch bei einer Leitungsunterbrechung die Zentrale ohne große Verzögerung und die Alarmierung mittels Alarmtongeber erfolgt praktisch unterbrechungsfrei und synchronisiert. Der Brandabschnitt ist damit weiter zuverlässig abgesichert. Die Turboisolatoren gewährleisten auf diese Weise eine unterbrechungsfreie und synchronisierte Alarmierung gemäß den Forderungen der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR 2005).

Spezifische Vorteile

Aus der Tatsache, dass die Brandschutzklappensteuerung direkt aus der BMZ und damit über das Peripherienetzwerk erfolgt, ergeben sich zahlreiche spezifische Vorteile: Das Gesamtsystem ist gemäß EN54 zugelassen. Weil das Feldbussystem im Loop, also ringförmig, verläuft, ist die Funktion auch bei Leitungsunterbrechung oder Kurzschluss jederzeit sichergestellt. Steuerbefehle laufen in diesem Fall in gegenläufiger Richtung an der Zentrale beziehungsweise den Brandschutzklappen auf. Angesichts von nur einer ringförmigen Busleitung vereinfachen sich Planung, Installation, Inbetriebsetzung und Wartung. Spätere Erweiterungen der Anlage und die Nachrüstung zusätzlicher Brandschutzklappen sind jederzeit flexibel möglich. Auch ist die Brandlast geringer und der Installationsaufwand entfällt. Zudem ist die

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Das optimale Zusammenspiel von Lüftungsanlage und Brandmeldesystem gewährleistet höchste Sicherheit im Brandfall. (Bild: Siemens)
Kommunikation mit den einzelnen Komponenten überwacht, was höchste Ausfallsicherheit gewährleistet: Wird ein Loop durch einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung beschädigt, arbeitet das System im vollen Funktionsumfang weiter. Die Störung wird erkannt und kann behoben werden. Bei mehreren Fehlern geht das System in den „sicheren Betriebszustand“: Durch die damit verbundene Fail-Safe-Position der Ein-/Ausgabebausteine werden die Brandschutzklappen automatisch geschlossen.

Flexible Vernetzung

Bild: Siemens
Über Bacnet lassen sich Brandschutzklappen einfach und effizient in Brandschutzsysteme, Managementplattformen und Automationsstationen von Siemens integrieren. (Bild: Siemens)

Die integrierte Brandschutzklappen- steuerzentrale kann die Brandschutzklappen nicht nur in einer einzelnen Anlage, sondern sogar in einem ganzen Anlagenverbund steuern. So lässt sie sich problemlos in ein Netzwerk von Siemens-BMZ einbinden. Zusätzliche Zentralen, Loops und Brandschutzklappen lassen sich damit flexibel ergänzen und zu einem EN 54-konformen Gesamtsystem mit bis zu 64 Zentralen verbinden. Die Brandschutzklappensteuerzentrale ist jedoch auch für Systeme anderer Hersteller geeignet. Die Stellung der Brandschutzklappen wird im Klartext am Display der Brandschutzklappensteuerzentrale – oder alternativ über optionale LED-Module oder eine Managementplattform – angezeigt. Zudem lässt sich jede Brandschutzklappe über das Bedienfeld der Brandschutzklappensteuerzentrale separat ansteuern. Über Bacnet kann die Integration in die Gebäudemanagementplattform Desigo CC oder eine entsprechende Automationsstation erfolgen, die für die Lüftungssteuerung eingesetzt wird.

Hohes Niveau

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Die Integration der Brandschutzklappensteuerung in die Zentrale beziehungsweise in das Feldbus-Peripherienetzwerk der Brandmeldeanlage bedeutet nicht nur einen geringeren Aufwand bei Installation und Verkabelung. Sie bringt auch darüber hinaus entscheidende Vorteile mit sich: Als EN54-zugelassene Lösung mit Fail-Safe- Technologie bietet sie ein besonders hohes Sicherheitsniveau. Die Loop-Struktur gewährleistet eine kurzschluss- und unterbrechungssichere Kommunikation. Planung, Inbetriebsetzung und Erweiterungen werden ebenso einfacher wie die Durchführung wiederkehrender Prüfungen. Außerdem lässt sich die integrierte Brandschutzklappensteuerung leicht in vernetzte Brandschutzanlagen, Managementplattformen und Automationsstationen von Siemens einbinden.

Stefan Crass, Senior Consultant Fire Safety, Siemens AG, Building Technologies Division

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