Die Komplexität in Gestaltung- und Nutzungsanforderungen der modernen Architektur verlangt mehr als eine leistungsorientierte Brandschutzplanung, die in der Erfüllung von bauordnungsrechtlichen Anforderungen ihre Grenzen findet. In vielen Fällen sind keine oder nicht ausreichende bauordnungsrechtliche Vorgaben vorhanden.
Um Gebäude wirtschaftlich und leistungsgerecht zu erstellen, umzunutzen und instand zu halten, können anhand von Brandschutzingenieurmethoden individuelle Lösungen im Rahmen einer schutzzielorientierten Brandschutzplanung erarbeitet werden. Die schutz-zielorientierte Planung kann von den vordefinierten baurechtlichen Vorgaben abweichen. Dabei wird anhand von Brandschutzingenieurmethoden nachgewiesen, dass die abweichenden Brandschutzlösungen eine gleichwertige Brandsicherheit erreichen, wie bau-rechtlich erforderlich. Über die baurechtlich vorgegebenen Schutzziele hinaus können weitere objektspezifische Schutzziele definiert werden (zum Beispiel Begrenzung von Betriebsunterbrechung), die bei einer schutzzielorientierten Brandschutzplanung zu erreichen sind.
Brandschutzingenieurmethoden sind Verfahren basierend auf Naturwissenschaft wie beispielsweise Entstehung von Bränden, Entwicklung und Ausbereitung von Wärme und Rauch sowie weitere Aspekte wie Gebäude- und Nutzungsart, Personenanzahl und -verhalten bei einer Entfluchtung usw.
Eine Zusammenfassung der gängigen Ingenieurmethoden ist beispielsweise im „vfdb TB 04-01: Leitfaden Ingenieurmethoden des Brandschutzes“ (Stand März 2020) zu finden. Dieser 494-seitige Leitfaden steht auf der Seite der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V. (www.vfdb.de, Kurzlink https://bit.ly/3CpCohk) online und soll dazu dienen, die vorhandenen Ver-fahren, Berechnungsmethoden und Informationen zu erläutern und zu harmonisieren.
Beispiel für Anwendung von Brandschutzingenieurmethoden: Personenräumung/-evakuierung
Gemäß §14 der Musterbauordnung (MBO) müssen bauliche Anlagen in einem Brandfall der Ausbreitung von Feuer und Rauch vor-beugen und die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Gebäude in Brand- und Rauchabschnitte geteilt (Vorbeugen von Brandausbreitung) und für Nutzungseinheiten Rettungswege und Notausgänge definiert. Rettungswege sind sowohl Angriffswege der Feuerwehr (Fremdrettung) als auch Fluchtwege, über die sich Personen in Sicherheit bringen können (Selbstrettung). Mit dem Begriff „Rettungsweg“ im Sinne von Bauordnung ist in der Regel sowohl Fluchtweg als auch Rettungsweg gemeint.
Flucht- und Rettungswege müssen bautechnisch (Breite, Länge, usw.) und manchmal zusätzlich anlagentechnisch (Brandmelde- und Alarmierungsanlagen) entsprechend ausgelegt sein, damit sie ihre Aufgabe erfüllen können. Bei Sonderfällen, für die keine oder nicht ausreichende bauordnungsrechtliche Vorgaben vorhanden sind (z. B. wegen besonderer Architektur oder Gebäudenutzung), oder bei großer Personenanzahl ist oft eine Abweichung von der Bauordnung erforderlich. In diesen Fällen werden ingenieurmäßige Räumungs- bzw. Evakuierungsnachweise eingesetzt.
Hierfür werden zwei Aspekte für die Auswertung von Schadenereignissen analysiert: das Brandereignis (Wärme- und Rauchausbereitung und deren Auswirkung) und der Bewegungsvorgang sowie Verhaltensmöglichkeiten der Personen. Anhand dessen muss auf der einen Seite nachgewiesen werden, dass die verfügbare Räumungszeit länger als die erforderliche Räumungszeit ist (ausreichende Zeit für Räumung bzw. Evakuierung). Auf der anderen Seite wird nachgewiesen, dass die Folgen des Brandereignisses (licht- und sichttrübende Wirkung, Reizwirkung und Toxizität, thermische Wirkung von Rauch- und Brandgase) Personen während des Evakuierungsvorgangs nicht gefährden.
Im Rahmen von Räumungs- und Evakuierungssimulationen (-berechnungen) werden Szenarien für große Personenanzahl und -dichte und Szenarien mit kleiner Personenanzahl und -dichte betrachtet. Für die Bestimmung der erforderlichen Räumungs- bzw. Evakuierungszeiten kommen algebraische und makroskopische (z. B. Strömungsmodelle) und mikroskopische Modelle (Individualmodelle) zum Einsatz. Wichtige Voraussetzungen bei Einsetzung von makroskopischen Modellen sind beispielsweise Beginn der Entfluchtung direkt nach Alarmierung, voneinander unabhängige Bewegung der Personen und gleiche physische Voraussetzungen zum Erreichen des Ausgangs für alle Personen. Für mikroskopische Modelle ist beispielsweise anzunehmen, dass sich Personen mit ihnen bekannten Personen und Personengruppen bewegen und unterschiedliche physische Voraussetzungen besitzen. Die Pre-Movement-Zeit (Zeit zwischen Detektion bis Reaktion) ist genauso wichtig wie die notwendige Zeit zum Erreichen des Ausgangs.
Die Auswahl des Modells ist von den benötigten Aussagen (Zielsetzung) und von den spezifischen Eigenschaften des Objektes (Gebäudegeometrie und Nutzung, …) bzw. der Nutzer (persönlicher Raumbedarf, Mobilitätsbeschränkung …) abhängig.
Die Ergebnisse von Räumungs-/Evakuierungssimulation (-berechnung) zusammen mit den Ergebnissen der Bewertung von Auswirkungen der Rauch- und Brandgase (thermisch, toxisch, licht- und sichtbetrübend) ergeben die Grundlagen für eine geeignete Räumungs- bzw. Evakuierungsplanung.
