Brandschutz in der Intralogistik: Die regulierte Reduzierung von Sauerstoff in Hochregallagern schließt Brände aktiv aus. Schäden durch Feuer oder Löschwasser können so überhaupt nicht auftreten.

Mit dem Oxeo EcoPrevent System können Brände durch Sauerstoffreduzierung bereits im Vorfeld vermieden werden. - Bild: Minimax

Vorbeugender Brandschutz ist besser als die Feuerwehr im Betrieb: Brände haben verheerende Folgen für Personen, Lieferfähigkeit und Umwelt. Die Brandlast ist besonders hoch durch die Lagerung vieler Güter auf engem Raum.

Bei vollautomatisierter Fördertechnik besteht das Brandrisiko durch mögliche elektrische Defekte. Durch eine sauerstoffreduzierte Atmosphäre stellen Brandvermeidungssysteme einen dauerhaften Brandschutz sicher. Betriebsausfälle werden auf ein Minimum reduziert und Umwelt- und Sachschäden durch Brand oder Brandfolgen ausgeschlossen. Die Lieferfähigkeit unwiederbringlicher Güter ist somit abgesichert.

Dekra übernimmt die Industrial Safety Group aus Rotterdam. Das Beratungsunternehmen ist auf Sicherheitskoordination sowie Arbeits- und Gesundheitsschutz in allen Industriebereichen spezialisiert. Die Industrial Safety Group verfügt über Aktivitäten in den Niederlanden, in Belgien und Deutschland.

Je nach System erfolgt die Absenkung der Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich entweder kontinuierlich oder im Ernstfall bedarfsgesteuert durch die kontrollierte Zufuhr von Stickstoff. Ein offener Brand kann so nicht entstehen. Darüber hinaus wird die Ausbreitung eines Schwelbrandes auf ein Minimum begrenzt.

Dazu erklärt Heike Siefkes von der VDS Schadenverhütung GmbH: „Die ersten Versuche dazu haben wir in den Jahren 2003/2004 gemacht. Bei den Versuchen werden die sogenannten Entzündungsgrenzen herausgefunden, also ab wann ein gewisser Stoff nicht mehr brennt und somit eine Brandvermeidung letztendlich gegeben ist. Somit sprechen wir bei einer Sauerstoffreduzierung nicht von einer Lösch-, sondern von einer Brandvermeidungsanlage.“

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Anders als bei der ‚reaktiven Brandbekämpfung‘ durch Löschanlagen oder Feuerwehren, die erst auf bereits ausgebrochene Brände reagieren, schließt eine Sauerstoffreduzierungsanlage Brände von vornherein aktiv aus. Das Funktionsprinzip ist einfach. Der Luftsauerstoffgehalt wird dauerhaft durch die kontrollierte Zufuhr von Stickstoff im Schutzbereich soweit abgesenkt, damit sich ein Brand gar nicht erst entwickeln kann.

Brandvermeidungsanlagen sind dort einsetzbar, wo herkömmliche Lösungen der Brandbekämpfung problematisch oder gar nicht ausführbar sind. Dies ist oftmals in schwer zugänglichen Bereichen oder in Tiefkühlanwendungen der Fall. Meist ist es kaum möglich, aus einem zu schützenden Raum alle brennbaren Stoffe zu entfernen oder sämtliche potenziellen Zündquellen zu eliminieren.

Die Sauerstoffkonzentration hingegen kann gezielt gesenkt werden. Die natürliche Umgebungsluft hat einen Sauerstoffanteil von fast 21 Volumenprozent. Brandvermeidungssysteme hingegen senken den Luftsauerstoffgehalt im Schutzbereich durch die gezielte Zufuhr von Stickstoff soweit ab, dass sich ein offener Brand gar nicht erst entwickeln kann.

Was beim Bau eines Hochregallagers bei Sauerstoffreduzierung zu berücksichtigen ist, weiß Siefkes zu berichten: „Wir haben hohe Anforderung an die Dichtigkeit des Raumes, weil die Konzentration mit der reduzierten Atmosphäre auch gehalten werden muss. Ist der Raum undicht, muss der Stickstoff ständig neu eingebracht werden, was natürlich die Betriebskosten in die Höhe treibt. Dazu gibt es auch entsprechende Dichtigkeitsprüfungen, um die Auswirkungen auf die Betriebskosten berechnen zu können.“

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So schützt Minimax das Backwarentiefkühllager im Werk 2 der Wolf ButterBack KG in Fürth mit einem Oxeo Prevent Brandvermeidungssystem. Dort wird der Sauerstoffgehalt durch Zuführung von vor Ort produziertem Stickstoff permanent auf 17 Volumenprozent gesenkt, damit sich ein Brand gar nicht erst entwickeln kann.

Im vergangenen Jahr entschied sich die Geschäftsführung der Wolf ButterBack KG im Rahmen von Modernisierungs-maßnahmen zur Erneuerung des vorhandenen Brandvermeidungssystems, da die auf konventioneller Kompressor- und Membran-technologie basierte Stickstoffversorgung mit jährlichen Stromkosten im fünfstelligen Bereich zu hohe Betriebskosten verursachte.

Ernst Stengel, Geschäftsleitung Produktion und Einkauf bei Wolf ButterBack: „Wir sind von der Technologie überzeugt, denn im Gegensatz zu einer klassischen Anlage zur Sauerstoffreduktion wird sich das System in einigen Jahren amortisiert haben. Dies sowie der ökologische Aspekt haben uns dazu veranlasst, für unser neues TK-Hochregallager eine weitere Brennstoffzelle anzuschaffen.“

Bei den Brandvermeidungssystemen überwachen Sauerstoffsensoren permanent den aktuellen Sauerstoffgehalt im zu schützenden Bereich. Erhöht sich beispielsweise durch einen ungewollten Frischlufteintrag die Sauerstoffkonzentration, geben die Sensoren ein Signal an die Steuerzentrale FMZ 5000 EcoPrevent. Diese aktiviert umgehend die Stickstoffzufuhr und sauerstoffreduzierte Luft gelangt über ein Rohrleitungssystem solange in die zu schützenden Bereiche, bis die voreingestellte und homogene Konzentration erreicht ist.

An den Zugangstüren wird über Leuchttableaus auf die sauerstoffreduzierte Schutzatmosphäre hingewiesen und der aktuelle Sauerstoffwert digital angezeigt. Der Zugang zum Schutzbereich ist weiterhin für befugtes Personal möglich.

Doch inwieweit können sich Menschen in den sauerstoffreduzierten Bereichen überhaupt aufhalten? Dazu erklärt Siefkes: „Da gibt es für Deutschland eine Information der Berufsgenossenschaften DGUV Information 205-006, die besagt, dass ärztlich untersuchte Personen in diesen Bereich arbeiten dürfen – je nachdem, welche Konzentrationen eingestellt sind. Da gibt es Abstufungen von maximal zwei oder vier Stunden sowie nur mit Vollatemschutz bei entsprechend 17, 15 oder weniger als 13 Volumenprozent Restsauerstoff. Das ist von den ermittelten Entzündungsgrenzen abhängig.“

Dass Brandschutz zwingend notwendig ist, ist unumstritten. Dennoch steht auch immer die Frage nach den Kosten im Raum: Bei klassischen Sauerstoffreduzierungsanlagen werden ein Druck­luftkompressor, eine Druckluftaufbereitung und ein Stickstoffgenerator benötigt, um dauerhaft den Sauerstoffgehalt abzusenken. Das verursacht laufende Kosten, die bereits nach wenigen Jahren höher als die ursprüngliche Investition sein können.

Deutlich wirtschaftlicher ist die exklusive Kombination mit einem Brennstoffzellensystem des Minimax Partners Fuji N2telligence. Brennstoffzellen erzeugen, ähnlich wie motorische Blockheizkraftwerke, gleichzeitig Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Dieser Prozess ist nahezu lautlos und durch die direkte Umsetzung der chemischen Energie des eingesetzten Gases sehr effizient.

Dazu erläutert Frederic Scharnhorst, Product Management Special Hazard Fire Protection Systems bei Minimax: „Die Wirtschaftlichkeit unseres Oxeo EcoPrevent FC Brandvermeidungssystems hat unseren Kunden Wolf ButterBack dazu bewegt, neben dem Bestandslager ebenfalls das Folgeprojekt eines Tiefkühllager-Neubaus mit einer Brennstoffzelle auszurüsten. Solch ein Handeln bekräftigt die guten Erfahrungen des Kunden mit dieser innovativen Technik.“

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Mit den Kosten einer solchen Anlage ist auch die Wartung eng verbunden. Dazu erläutert Siefkes: „Bei der sauerstoffreduzierten Anlage sind deutlich weniger Komponenten zu warten, weil es eigentlich nur den Stickstofferzeuger und die entsprechenden Rohre gibt. Eine Sprinkleranlage verfügt über mehrere Komponenten wie Ventile und dergleichen, die der Betreiber wöchentlich kontrollieren muss.

Bei der Sauerstoffreduzierung gibt es hingegen eine ständige Überwachung durch Sauerstoffsensoren in den Räumen. Bei zu viel Sauerstoff erfolgt dann automatisch ein Alarm. Dadurch gibt es weniger Aufwand, vor allem eben durch weniger Komponenten, die letztendlich zu warten sind.“

Am einfachsten lässt sich die Entscheidung für die Art des Brandschutzes vor einem Lagerneubau fällen, wie Siefkes darstellt: „Teilweise gibt es Bauauflagen für den Brandschutz, ansonsten kann sich der Betreiber im Vorfeld überlegen, ob er eine klassische Sprinkleranlage verwendet oder seine Güter für derart schützenswert hält, dass er sich für eine Brandvermeidungsanlage – in dem Fall die Sauerstoffreduzierung – entscheidet.“

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Daneben gebe es beispiels­weise noch Gaslöschanlagen, Schaum- oder Aerosollöschanlagen. Für die Sauerstoffreduzierung entschieden sich die Unternehmen meist, wenn ihre Güter Reaktionen mit Wasser haben. „Sollte es sich dabei gar um Chemikalien handeln, dann müsste sogar mit Löschwasserrückhaltung gearbeitet werden, damit diese nicht in die Umwelt gelangen können. Sollte es trotz Sauerstoffreduzierung zu einem Brand kommen, dann kommt es nicht zu der Brandausbreitung wie bei normaler Atmosphäre“, zeigt Siefkes auf.

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