Gaswarnanlagen (GWA)

Landesgaragen­verordnungen

Als Bemessungsgrundlage für die Bewertung der Luftqualität in einer Parkgarage gilt in fast allen deutschen Bundesländern eine maximal vorgegebene Kohlenmonoxid-Konzentration (CO) von 100 ppm (100 cm³/m³). Eine Ausnahme bildet, wie so oft im Hinblick auf die Garagenverordnung, das Bundesland Hessen: Hier gilt eine maximal zulässige CO-Konzentration von 50 ppm. Die Ermittlung des Mittelwertes wird länderspezifisch unterschiedlich definiert. So geben manche Garagenverordnungen einen stündlichen, andere einen halbstündlichen Mittelwert an. Weiterhin beinhaltet die Länderausgabe der Garagenverordnung einen CO-Warnschwellenwert. Dieser liegt bei 250 ppm (ausgenommen Hessen mit 85 ppm als 15 min-Mittelwert). Bei Überschreitung der Warnschwelle ist die maschinelle Lüftungsanlage unverzüglich zu aktivieren. Zudem müssen optische und akustische Alarmierungen den Benutzer zum Verlassen der Garage auffordern.

Auf eine kontinuierliche Messung der CO-Konzentration kann bei Einsatz einer maschinellen Entlüftungsanlage verzichtet werden, wenn die Abluftanlagen einen Mindestabluftvolumenstrom von 6 m³/(h m²) (bei geringem Zu- und Abgangsverkehr) und 12 m³/(h m²) (bei hohem Zu- und Abgangsverkehr) besitzen. Die Ausnahme bildet Hessen mit geforderten Volumenströmen von 8 m³/(h m²) bzw. 16 m³/(h m²). Grundsätzlich ist die Verwendung einer CO-Warnanlage in Deutschland nur bei Großgaragen (über 1000 m²) mit regem Zu- und Abgangsverkehr baurechtlich bestimmt.

Großgaragen mit geringem Zu- und Abgangsverkehr benötigen nur in den Ländern Bremen und Hessen eine Gaswarnanlage. In Hessen ist darüber hinaus auch der Einbau solcher Anlagen in Mittelgaragen (100 bis 1000 m²) vorgeschrieben. Einen Überblick über die Anforderungen an die Garagenlüftungs- und -entrauchungssysteme verschafft Tabelle 1.

Richtlinie VDI 2053

Zur Planung der Anlagentechnik für ein Parkgaragensystem gibt die VDI 2053 01.04 die aktuelle Regel der Technik wieder. Zudem definieren in einzelnen Bundesländern (z. B. Berlin, Nordrhein-Westfalen etc.) spezielle Verordnungen die Wartung und Inspektion von Parkgaragenlüftungssystemen. Im Hinblick auf die erlaubte CO-Konzentration widerspricht die VDI 2053 den meisten gültigen Garagenverordnungen, indem die dort zulässige Konzentration von 100 ppm als wesentlich zu hoch kritisiert wird. Die VDI 2053 lehnt sich hierbei an die Technische Regel für Gefahrstoffe (TRGS) an und empfiehlt einen Wert von 60 ppm als Viertelstundenmittelwert. Dies wird damit begründet, dass Kohlenmonoxid nur noch bedingt als Pilotgas durch den Einsatz von Katalysatorentechnik geeignet ist, da andere Schadstoffe bei einer CO-Konzentration von 100 ppm bereits in einer gefährlichen Konzentration vorliegen können – wie zum Beispiel Stickstoffdioxid (NO₂) und Liquefied Petroleum Gas (LPG) durch Diesel- und Autogasmotoren.

Planung einer Gaswarnanlage

Gaswarnanlagen kontrollieren eine Parkgarage im Hinblick auf die vorhandene CO-Konzentration. Werden definierte Sollwerte überschritten, warnen sie die Garagenbenutzer und aktivieren automatisch die Steuerung der maschinellen Lüftungsanlage. Zur richtigen Planung einer Gaswarnanlage ist die Garagenfläche in Überwachungsabschnitte einzuteilen, in denen eine gute Durchmischung der Raumluft gewährleistet sein sollte. Jeder Abschnitt darf maximal 400 m² aufweisen und ist mit einem Sensor auszurüsten. Die Lüftungsanlage ist so zu konzipieren, dass in den Überwachungsabschnitten die Grenzwerteinhaltung sichergestellt ist. Die jeweiligen Messstellen sind in geeigneter Höhe oberhalb 1,50 m über dem Boden anzubringen und so anzuordnen, dass eine sinnhafte Referenzmessung stets gewährleistet ist. So ist die Positionierung in der Nähe von Zuluftauslässen, unmittelbar hinter Parkflächen und über Hauptfahrspuren zu vermeiden. Bei Grenzwertüberschreitung in einem Überwachungsabschnitt sind die zuvor definierten Aktionen wie Betrieb der Lüftungsanlage und Warnung der Garagenbenutzer unverzüglich durchzuführen.

Zur Warnung sind folgende Feldgeräte einzusetzen:

Eine Gaswarnanlage ist betriebssicher zu projektieren, so dass bei Betriebsstörungen wie Netzausfall oder Sensordefekt eine automatische Störungsanzeige aktiviert wird. Eine Störung der CO-Warnanlage muss das maschinelle Lüftungssystem auslösen. Zudem ist die Anlage stets mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) auszustatten, um bei einem Stromausfall mindestens 60 min voll funktionstüchtig zu bleiben – Helios-Gaswarnanlagen besitzen deshalb serienmäßig eine Batteriepufferung. Die Zyklus­zeit der Messeinrichtung der CO-Warnanlage darf maximal 5 min betragen. Damit etwaige Veränderungen zu noch zeitnaheren Reaktionen des Systems führen, arbeitet das Helios-Gaswarnanlagensystem mit einer permanenten Abtastung.

Inbetriebnahme und Wartung

Die lüftungsspezifische Anlagen­technik ist vor Inbetriebnahme zwangsläufig von einem anerkannten Sachverständigen abzunehmen. Die Prüfung umfasst hierbei das Lüftungssystem, die Schalt-, Regel- und Steue­r­ein­rich­tungen sowie die Gaswarnanlage. Das Parkgaragenlüftungssystem ist alle zwei Jahre einer Wie­der­ho­lungs­prü­fung zu unterziehen. Etwa­ige Verordnungen der Bun­des­länder können hiervon abweichende Prüfzyklen aufweisen. Der Betreiber eines solchen Systems hat eine vierteljährliche Funk­tions­prü­fung der Gaswarnanlage sicherzustellen, die von ihm selbst durchgeführt werden kann. Darüber hinaus ist einmal jährlich eine Wartung und Ins­pek­tion von einer Fachfirma auszuführen und entsprechend zu protokollieren. Hierbei kommt es mithilfe von Prüfgas zu einer erneuten Kalibrierung der CO-Warnanlage.

Einsatzbeispiele für Gaswarnanlagen

Der tägliche Lüftungsbetrieb bei Parkgaragen wird durch die Schadgasdetektion geregelt, wobei die Ansteuerung der Impuls- und zentralen Abluftventilatoren entsprechend der maximal zulässigen Schadstoffkonzentration erfolgt. Einzelne Ventilatoren laufen so bei geringer Schadstoff­konzentration mit geringer Drehzahl oder werden durch das Regelsystem ganz abgeschaltet. Es empfiehlt sich die Verwendung von zweistufigen (polumschaltbaren) Ventilatoren bei den Impuls-, aber auch bei den Entlüftungsventilatoren. Eine mögliche bedarfsorientierte Ventilatorschaltung bei der Verwendung polumschaltbarer Motoren wäre:

1. Anlage aus

2. Anlage 50 %

3. Anlage 100 %

Im Vergleich zu einer konventionellen Regelungstechnik werden die Betriebskosten des Parkgaragenlüftungssystems durch eine in Abhängigkeit der Schadgasdetektion geführte Regelung somit erheblich gesenkt.

Dient das Lüftungssystem auch der maschinellen Entrauchung, so ist der Einsatz einer Brandmeldeanlage erforderlich. Rauchmelder (bauseits) lokalisieren die Brandentstehung. Die intelligente Steuerlogik der Gaswarnanlage entwickelt aus allen eingehenden Meldungen ein Regelszenario und schaltet bedarfsorientiert die Impuls- und zentralen Abluftventilatoren ein. Durch diese selektive Entrauchung des Brandortes und die gezielte Rauchabfuhr werden in der Parkgarage raucharme Bereiche (primäres Schutzziel) geschaffen. Dadurch ist eine sichere Flucht bzw. eine rasche Evakuierung aus dem Gefahrenbereich möglich. Einsatzkräfte können schnell und gefahrlos mit der Bergung und Brandbekämpfung beginnen.

Fazit

Unabhängig von der baurechtlichen Notwendigkeit einer Gaswarnanlage sollte bei allen maschinellen Parkgaragenlüftungssystemen eine solche Anlage zur Projektierung kommen, denn nur eine schadstofforientierte Betriebsweise des Systems erfüllt die Anforderungen an die Energie- und Kosteneffizienz. Moderne Lüftungssysteme mittels Impulsventilatoren entfalten ihre volle Leistungsfähigkeit fast ausschließlich bei der bedarfsorientierten Be­triebsweise. Werden additiv zu den üblichen CO- noch NO₂- und LPG-Sensoren verbaut, können Luftqualitäten und Betriebsweisen erreicht werden, die weit über die deutschen Forderungen hinausgehen. Gerade in Mittelgaragen, bei denen der Einbau nicht zwangsläufig vorgeschrieben ist, rechnet sich die Entscheidung für eine Gaswarnanlage und eine bedarfsgeführte Lüftungsbetriebsweise rasch.