Welche Ausrüstung muss im Feuerlöschpumpenraum vorhanden sein?

Der Feuerlöschpumpenraum ist ein eigenständiger, durch einen feuerbeständigen Abschnitt abgetrennter Raum, in dem die Druck- und Volumenstromquelle der festinstallierten Löschanlage eines Gebäudes untergebracht ist. Die zwingend erforderliche Ausrüstung gliedert sich in vier Gruppen: Pumpengruppe, Steuerungsgruppe, hydraulische Ausrüstung und unterstützende Infrastruktur. Wirken diese vier Gruppen nicht zusammen, besteht die Anlage die Zertifizierung nicht und ist im realen Brandfall nicht verlässlich.

Die Pumpengruppe besteht aus der Feuerlöschhauptpumpe, der Jockeypumpe und in großen Anlagen aus einer zusätzlichen Reserve-Hauptpumpe. Die Steuerungsgruppe umfasst für jede Pumpe einen eigenen Steuerschrank, die Druckschalter und die automatische Anlauflogik. Die hydraulische Ausrüstung umfasst Saug- und Druckverteiler, Rückschlagventile, Absperrarmaturen, Manometer, Ausdehnungsgefäß und Sicherheitsventil. Die unterstützende Infrastruktur besteht aus Prüfleitung, Durchflussmesser, Entwässerung, Lüftung und bei Dieselaggregaten aus dem Brennstofftank.

Alle diese Ausrüstungen werden durch NFPA 20 (Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection) und auf europäischer Seite durch TS EN 12845 (automatische Sprinkleranlagen) benannt und in ihren Mindesteigenschaften festgelegt. In der Türkei verweist auch die türkische Brandschutzverordnung für Gebäude auf diese Standards. Details zur Auswahl von Feuerlöschpumpenanlage und Pumpengruppe finden Sie in unserem entsprechenden Ratgeber. (Details: Wie wählt man eine Feuerlöschpumpenanlage aus?)

Die Feuerlöschhauptpumpe ist die Hauptquelle, die den Auslegungsvolumenstrom und die Förderhöhe der Löschanlage allein bereitstellen kann und für den Dauerbetrieb im Brandfall ausgewählt wird. Sie ist die kritischste Ausrüstung der Anlage; das gesamte Wasser für Sprinkler-, Hydranten- und Wandhydrantenleitungen fördert diese Pumpe. Ihr Volumenstrom richtet sich nach dem größten Brandszenario der Anlage und liegt in typischen Gewerbegebäuden bei 90-500 m³/h, die Förderhöhe bei 60-140 mWS.

Die Kennlinie der Hauptpumpe muss nach NFPA 20 einer bestimmten Form entsprechen. Bei 150 % des Nennvolumenstroms muss die Pumpe mindestens 65 % des Nenndrucks liefern; der Nullförderdruck (Druck bei geschlossenem Absperrorgan) darf 140 % des Nenndrucks nicht überschreiten. Diese Regel verhindert sowohl übermäßigen Druck bei niedrigem Volumenstrom als auch den Druckeinbruch bei hohem Volumenstrom. Deshalb gehört die Feuerlöschhauptpumpe zu einer anderen Kennlinienklasse als eine gewöhnliche Druckerhöhungspumpe.

Als Hauptpumpe kommt in der Regel eine horizontale Kreiselpumpe mit axial geteiltem Gehäuse oder eine Vertikal-Turbinenpumpe zum Einsatz. Horizontale Pumpen mit geteiltem Gehäuse werden in großen Anlagen bevorzugt, weil sie bei der Wartung Zugang zum Laufrad ermöglichen, ohne die Verrohrung zu demontieren. Liegt der Saugbehälter höher als die Pumpe, ist eine horizontale Pumpe im Zulaufbetrieb geeignet; handelt es sich beim Saugbehälter um eine Zisterne oder einen Brunnen, wird eine Vertikal-Turbinenpumpe eingesetzt. Der Volumenstrom der Hauptpumpe wird so gewählt, dass er der Summe des Wasserbedarfs von Sprinklern und Hydranten im intensivsten Brandszenario der Anlage entspricht oder darüber liegt.

Die Hauptpumpe kann mit Elektro- oder Dieselmotor ausgeführt sein. Die elektrische Ausführung wird von einem Asynchronmotor im Direktanlauf angetrieben und benötigt eine unterbrechungsfreie Versorgung; typische Leistungen liegen im Bereich von 15-160 kW. Die Dieselausführung arbeitet mit eigenem Brennstoff und ist daher vom Netz unabhängig. Die Unterschiede der beiden Ausführungen können Sie in unserem Vergleichsratgeber nachlesen. (Details: Elektrische oder Diesel-Feuerlöschpumpe? Die Unterschiede im Vergleich) Für Feuerlöschpumpenanlagen mit Standardpumpen können Sie sich auch auf unserer Schwesterseite umsehen. (Details: Brandschutzausrüstung)

Die Jockeypumpe ist eine kleine Hilfspumpe mit geringem Volumenstrom, die kleine Druckverluste in der Anlage ausgleicht und so unnötiges Anlaufen der Hauptpumpe verhindert. Feuerlöschleitungen werden dauerhaft unter Druck gehalten; Mikroleckagen an Armatur- und Flanschverbindungen senken den Druck mit der Zeit. Die Jockeypumpe gleicht diese Leckage mit einem niedrigen Volumenstrom von 1-5 m³/h aus und lässt die Hauptpumpe nicht zuschalten.

Die Förderhöhe der Jockeypumpe wird etwas höher als die der Hauptpumpe gewählt, damit bei Druckabfall zuerst die Jockeypumpe anläuft. In der typischen Anwendung liegt die Anlaufschwelle der Jockeypumpe 0,5-1,0 bar über der Anlaufschwelle der Hauptpumpe. Läuft die Hauptpumpe beispielsweise bei 7,0 bar an, läuft die Jockeypumpe bei 8,0 bar an und schaltet bei 9,0 bar ab. Diese gestaffelte Einstellung ist die Quelle des häufigsten Betriebsfehlers der Anlage; werden die Schwellen falsch eingegeben, läuft die Hauptpumpe fortlaufend in kurzen Abständen an und schaltet wieder ab.

Die Jockeypumpe ist ein Puffer, der Motor und Schaltschrank der Hauptpumpe schützt. Da die Hauptpumpe eine große Leistung hat, belastet häufiges Anlaufen Motorwicklungen und Schütze. Definition, Funktion und Auswahllogik der Jockeypumpe können Sie in unserem ausführlichen Ratgeber nachlesen. (Details: Was ist eine Jockeypumpe? Warum wird sie in der Feuerlöschpumpenanlage eingesetzt?)

Die Wahl zwischen elektrischer und dieselbetriebener Feuerlöschpumpe hängt von der Zuverlässigkeit der Ersatzenergie der Anlage und vom Grad der Unabhängigkeit ab, den der Standard verlangt. Die elektrische Pumpe ist einfacher, leiser und wartungsfreundlicher, hängt aber von der Netz- oder Generatorversorgung ab. Die Dieselpumpe arbeitet völlig netzunabhängig und bietet selbst bei Stromausfall eine unterbrechungsfreie Förderleistung über 6-8 Stunden. In den meisten großen Anlagen werden beide gemeinsam eingesetzt: elektrische Hauptpumpe plus Diesel-Reservepumpe.

• Energieabhängigkeit — Elektrisch: Netz oder Generator zwingend; Diesel: unabhängig, Brennstofftank ausreichend
• Installationsaufwand — Elektrisch: nur Schaltschrank und Versorgung; Diesel: Brennstofftank, Abgasleitung, zusätzliche Lüftung
• Raumbedarf — Elektrisch: typisch 6-12 m²; Diesel: 12-25 m², größer wegen Abgas und Verbrennungsluft
• Prüfablauf — Elektrisch: wöchentlich kurzer Probelauf; Diesel: wöchentlich 30 Minuten Probelauf, Kontrolle von Batterie und Brennstoff
• Geräusch — Elektrisch: 60-75 dB(A); Diesel: 90-105 dB(A), Schalldämpfer und akustische Maßnahmen erforderlich
• Kostenpositionen — Elektrisch: niedrige Anfangsinvestition, unterbrechungsfreie Energieinfrastruktur; Diesel: hohe Anfangsinvestition, Wartung von Brennstoff und Batterien

Die Entscheidungsregel ist eindeutig: In Anlagen mit zuverlässiger Generatorversorgung und kurzen Netzunterbrechungen genügt eine elektrische Hauptpumpe. Dort, wo keine Unterbrechung toleriert wird, etwa in Krankenhäusern, Hochhäusern, Einkaufszentren und Industrieanlagen, sieht der Standard dagegen die doppelte Auslegung aus elektrischer und dieselbetriebener Pumpe vor. Einen ausführlichen Vergleich finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Elektrische oder Diesel-Feuerlöschpumpe? Die Unterschiede im Vergleich)

Die Belastung des Raums durch die Diesel-Hauptpumpe ist deutlich größer als bei der elektrischen. Der Dieselmotor bringt seine eigene Verbrennungsluft, Abgasführung, den Brennstofftank, zwei getrennte Batteriegruppen und ein Kühlsystem mit. Deshalb benötigt ein Raum mit Dieselaggregat etwa die doppelte Fläche eines Raums mit elektrischem Aggregat gleichen Volumenstroms und erfordert zwingend eine akustische Dämmung. Zur Kühlung des Dieselmotors wird in der Regel ein Wasser-Luft-Wärmeübertrager oder ein Rückkühlregister eingesetzt; bei der Ausführung mit Rückkühlregister muss die Raumlüftung auch dessen Bedarf decken. Deshalb wird ein Dieselraum von Grund auf anders berechnet als ein Raum für elektrische Pumpen.

Die Steuerschränke der Feuerlöschpumpen sind elektromechanische Einheiten, die Anlauf, Überwachung und Alarm jeder Pumpe steuern und für jede Pumpe separat vorhanden sein müssen. NFPA 20 verlangt, dass der Schrank der Hauptpumpe, der Schrank der Dieselpumpe und der Schrank der Jockeypumpe voneinander unabhängig sind. So legt der Ausfall eines Schranks die andere Pumpe nicht lahm; Unabhängigkeit ist das grundlegende Sicherheitsprinzip der Brandschutzanlage.

Der Schrank der elektrischen Pumpe wird nach der Anlaufmethode des Motors dimensioniert. Bei Motoren unter 30 kW wird Direktanlauf, bei größeren Stern-Dreieck-Anlauf oder ein Sanftanlasser bevorzugt. Am Schrank sind mindestens folgende Anzeigen vorhanden: Phasenvorhandensein, Pumpe läuft, Pumpenstörung, Wahlschalter für die Automatikstellung und Taster für den manuellen Test. Anders als die Logik eines normalen Schaltschranks verriegelt der Brandschutzschrank so, dass die Pumpe nach dem Anlaufen bis zur manuellen Abschaltung weiterläuft.

Der Schrank der Dieselpumpe hält dagegen zwei Batteriegruppen im Ladezustand, steuert die Startversuche und gibt einen Störalarm aus, wenn die Pumpe nach sechs aufeinanderfolgenden Startversuchen nicht läuft. Die Überwachungssignale des Schranks müssen an die Brandmelderzentrale des Gebäudes weitergeleitet werden; der Bediener muss Zustände wie „Hauptpumpe läuft“, „Diesel gestört“ oder „nicht in Automatikstellung“ erkennen können, ohne zum Pumpenraum zu gehen. Zum Schutz vor Vibration und Wasser müssen die Schränke außerdem vom Fußboden angehoben aufgestellt werden.

Die Verriegelung des Wahlschalters für Automatik und Handbetrieb an den Schränken ist ein kritisches Sicherheitsdetail in Brandschutzanlagen. Der Steuerschrank der Feuerlöschpumpe startet die Pumpe, wenn die Anlaufschwelle erreicht ist, und die Pumpe läuft erst weiter, bis der manuelle Stopptaster betätigt wird; das unterscheidet sich völlig von der automatischen Abschaltlogik eines normalen Druckerhöhungsschranks. Ziel ist es, im Brandfall zu verhindern, dass die Pumpe von selbst abschaltet, weil sich der Druck kurzzeitig erholt hat. Auch wenn der Schrank die Automatikstellung verlässt, wird ein Alarm gefordert, denn ein in Handstellung vergessener Schrank kann die Pumpe im realen Brandfall nicht automatisch anlaufen lassen.

Der Verteiler ist ein Sammelelement aus Stahlrohr, das die Druckleitungen von Hauptpumpe und Jockeypumpe zu einer einzigen Druckleitung zusammenführt und in die Anlage verteilt. Dieses auch Manifold genannte Element führt die Ausgänge der Pumpen in einer gemeinsamen Druckleitung zusammen; an jedem Pumpenausgang befinden sich ein Rückschlagventil und eine Absperrarmatur. Das Rückschlagventil verhindert, dass das von einer anderen Pumpe geförderte Wasser zurückströmt, während eine Pumpe steht.

Der Verteilerdurchmesser wird nach dem Gesamtvolumenstrom gewählt, den er führen soll. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Druckleitung wird im Bereich von 3-5 m/s gehalten; wird dieser Bereich überschritten, steigen sowohl der Druckverlust als auch das Risiko von Wasserschlag. Bei einem Verteiler, der beispielsweise 300 m³/h führt, ergibt ein Rohr DN 150 eine Strömungsgeschwindigkeit von ca. 4,7 m/s und ist geeignet. Am Verteiler befinden sich außerdem Anschlussstutzen für das Manometer, das den Anlagendruck anzeigt, und für die Druckschalter.

Der Verteiler ist zugleich der zentrale Punkt, an dem Prüfleitung, Sicherheitsventil und Druckbehälter angeschlossen werden. Deshalb ist er das Rückgrat der hydraulischen Anordnung im Raum; ein falsch dimensionierter Verteiler stört den Druckausgleich der gesamten Anlage. Anschluss- und Armaturenelemente finden Sie in unserer Produktgruppe Installationstechnik. (Details: Installationstechnik)

Die Reihenfolge der Armaturen am Verteiler ist durch den Standard festgelegt. An jedem Pumpenausgang befinden sich nacheinander ein Rückschlagventil und eine Absperrarmatur; die Absperrarmatur sorgt dafür, dass bei der Wartung einer Pumpe die andere in Betrieb bleibt. Diese Absperrarmaturen werden in der Stellung „verriegelt geöffnet“ gehalten, weil eine versehentlich geschlossen gelassene Armatur diese Pumpe im Brandfall vom System trennt. Auf der Saugseite wird die Absperrarmatur mit vollem Durchgang gewählt; eine Armatur mit verengtem Durchgang verursacht auf der Saugseite Druckverlust und löst Kavitation aus. Der Durchmesser des Saugrohrs wird um eine Stufe größer als der des Druckrohrs gehalten, sodass die Saugströmungsgeschwindigkeit unter 2 m/s bleibt.

Druckschalter sind elektromechanische Sensoren, die den Druck in der Leitung fortlaufend messen und die Pumpen anhand vorab eingestellter Schwellen automatisch anlaufen lassen. Jede Pumpe hat ihren eigenen Druckschalter, und jeder ist auf eine andere Schwelle eingestellt. Fällt der Druck, schaltet zuerst die Jockeypumpe, dann die Hauptpumpe und zuletzt die Dieselpumpe zu; diese gestaffelte Logik wird über die Einstellung der Druckschalter hergestellt.

Ein typisches Einstellschema sieht so aus: Die Jockeypumpe läuft bei 8,0 bar an und schaltet bei 9,0 bar ab; die elektrische Hauptpumpe läuft bei 7,0 bar an und läuft bis zur manuellen Abschaltung; die Diesel-Reservepumpe läuft bei 6,5 bar an. Der Abstand von 0,5-1,0 bar zwischen den Schwellen sorgt dafür, dass die Pumpen nacheinander zuschalten, ohne sich zu überlagern. Jeder Druckschalter muss mit zwei Kontakten ausgestattet sein, und seine Einstellpunkte müssen plombierbar sein.

Manometer sind Anzeigeinstrumente, die den Druck zahlenmäßig und optisch anzeigen und beim Test zusätzlich als Referenz dienen. Im Raum sind mindestens drei Manometer vorhanden: an der Saugleitung, an der Druckleitung und an jedem Pumpenausgang. Der Skalenendwert der Manometer wird auf etwa das Doppelte des Betriebsdrucks gewählt; bei einer Anlage mit 10 bar Betriebsdruck ist ein Manometer mit Skala 0-16 bar geeignet. Zum Zusammenhang zwischen Druckschalter und Druckbehälter lesen Sie unseren Ratgeber zum Ausdehnungsgefäß. (Details: Druckerhöhungsanlage: Wie viel bar Luftdruck muss das Ausdehnungsgefäß haben?)

Die richtige Einstellung der Druckschalter hängt nicht nur von den Schwellenwerten ab, sondern auch von der Differenz und der Verzögerung zwischen ihnen. Werden die Anlaufschwellen zweier Pumpen zu dicht beieinander gewählt, laufen bei einer Druckschwankung beide gleichzeitig an und es wird unnötig Energie verbraucht; werden sie zu weit auseinander gewählt, fällt der Druck zu stark ab und die Reaktion der Anlage verzögert sich. Deshalb wird zwischen den Schwellen von Jockeypumpe, elektrischer Hauptpumpe und Diesel-Reservepumpe eine maßvolle Staffelung von 0,5-1,0 bar eingerichtet. Außerdem wird den Druckschaltern eine kleine Zeitverzögerung zugestanden; diese Verzögerung verhindert, dass die Pumpe bei plötzlichen, kurzzeitigen Druckabfällen unnötig anläuft. Durch die Plombierung der Einstellpunkte werden unbefugte Änderungen verhindert.

Die Prüfleitung ist eine Messleitung mit Rücklauf, die dazu dient, den tatsächlichen Volumenstrom und Druck der Pumpe zu messen, ohne den Brandfall abzuwarten, und das Wasser in den Behälter zurückführt. NFPA 20 und TS EN 12845 verlangen, dass die Pumpe regelmäßig bei vollem Volumenstrom geprüft wird; ohne Prüfleitung ist dieser Test nicht möglich. Die Leitung zweigt vom Verteiler ab, trägt einen Durchflussmesser und ein Regelventil und leitet das Wasser zurück in den Saugbehälter.

Der Durchflussmesser ist das Gerät, das beim Test die durch die Pumpe strömende Wassermenge in m³/h misst und mit der Kennlinie der Pumpe verglichen wird. Üblich ist ein in das Rohr eingesetzter Schwebekörper- oder Blendendurchflussmesser. Der Durchmesser der Prüfleitung wird so gewählt, dass sie 150 % des Nennvolumenstroms der Pumpe führen kann; die Prüfleitung einer Pumpe mit 200 m³/h Nennvolumenstrom muss einen Durchmesser von DN 125-150 haben, um 300 m³/h zu führen.

Das Vorhandensein der Prüfleitung ist der einzige Weg, nachzuweisen, ob die Pumpe tatsächlich einwandfrei arbeitet. Beim jährlichen Volllasttest wird die Pumpe im Nennvolumenstrom, bei 150 % Volumenstrom und bei geschlossenem Absperrorgan gemessen; die Werte an den drei Punkten werden mit der Katalogkennlinie verglichen. Liegt eine Abweichung vor, handelt es sich um Laufradverschleiß oder ein Lagerproblem. Dieser regelmäßige Test beseitigt Überraschungen im Brandfall. Zur allgemeinen Funktionsweise des Feuerlöschpumpensystems lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Wie funktioniert ein Feuerlöschpumpensystem? Was sind Hauptpumpe, Reservepumpe und Jockeypumpe?)

Dass die Prüfleitung das Wasser in den Saugbehälter zurückführt, ist aus zwei Gründen wichtig. Erstens werden die vielen Dutzend m³/h Wasser, die beim Test mit vollem Volumenstrom strömen, nicht verschwendet; sie kehren im geschlossenen Kreislauf in den Behälter zurück. Zweitens führt das offene Ableiten des Wassers an eine Entwässerungsstelle sowohl zu Wasserverschwendung als auch zur Überschreitung der Entwässerungskapazität. Das Regelventil in der Prüfleitung ermöglicht es, den Volumenstrom stufenweise zu öffnen und entlang der Kennlinie der Pumpe an verschiedenen Betriebspunkten zu messen. Die Genauigkeit des Durchflussmessers sollte regelmäßig mit einem Referenzgerät verglichen werden; ein Durchflussmesser mit verschobener Kalibrierung kann eine gesunde Pumpe als gestört erscheinen lassen oder umgekehrt eine tatsächliche Störung verdecken.

Das Sicherheitsventil ist ein Sicherheitselement, das automatisch öffnet, wenn der Druck in der Anlage den zulässigen Grenzwert überschreitet, und durch das Ablassen überschüssigen Wassers Rohre und Armaturen schützt. Im Feuerlöschpumpenraum gibt es zwei unterschiedliche Entlastungsbedarfe: die Überdruckentlastung und die Umlaufentlastung. Beide werden durch getrennte Elemente abgedeckt und dürfen nicht verwechselt werden.

Das Umlauf-Entlastungsventil ist ein kleines Ventil, das bei Betrieb der Pumpe gegen geschlossenes Absperrorgan fortlaufend die geringe durchströmende Wassermenge nach außen ableitet. Läuft die Pumpe, ohne Wasser zu fördern, erwärmt sich das Wasser im Gehäuse und beschädigt die Pumpe; das Umlaufventil verhindert diese Erwärmung. Typischerweise leitet es über eine Leitung mit 15-20 mm Durchmesser einige hundert Liter Wasser pro Stunde in die Entwässerung. NFPA 20 schreibt dieses Ventil bei elektrischen Pumpen zwingend vor.

Das Überdruck-Sicherheitsventil ist dagegen vor allem bei Dieselpumpen wichtig; steigt die Motordrehzahl unkontrolliert an, kann der Druck weit über den Nennwert steigen. Das Ventil öffnet beim Einstelldruck und führt das überschüssige Wasser in den Behälter zurück. Einstelldruck und Durchmesser des Ventils werden entsprechend der Anlage gewählt; verbreitet sind die Klassen 3 bar, 6 bar und 10 bar. Zu den Arten von Sicherheitsventilen lesen Sie unseren ausführlichen Ratgeber. (Details: Was ist ein Sicherheitsventil? Wo werden Sicherheitsventile mit 3 bar, 6 bar und 10 bar eingesetzt?)

Der Durchmesser des Sicherheitsventils wird nach dem abzuführenden Volumenstrom gewählt; ein zu klein gewähltes Ventil kann den Druck selbst im geöffneten Zustand nicht senken. Ein Ventil, das den bei Übergeschwindigkeit der Dieselpumpe zusätzlich geförderten Volumenstrom durchlassen kann, wird typischerweise eine bis zwei Stufen unter dem Pumpenaustrittsdurchmesser gewählt. Die Ableitung des Ventils muss ohne Gegendruck frei in den Behälter münden; eine eingeengte Ableitung verhindert das korrekte Öffnen des Ventils. Der Einstelldruck wird auf einen Wert oberhalb des Betriebsdrucks der Anlage, aber unterhalb des Nenndrucks von Rohren und Armaturen festgelegt; so öffnet das Ventil nur bei echtem Überdruck und ist im Normalbetrieb dicht.

Der Druckbehälter ist ein geschlossener Behälter mit Membran, der kleine Druckschwankungen in der Leitung dämpft und zu häufiges Anlaufen der Jockeypumpe verhindert. In Brandschutzanlagen ist dieser Behälter als Membran-Ausdehnungsgefäß ausgeführt und verzögert, dass der Anlagendruck bei kleinen Leckagen sofort abfällt. So läuft die Jockeypumpe statt vieler Dutzend Mal täglich nur wenige Male an, und die Lebensdauer der Pumpe verlängert sich.

Das Behältervolumen wird nach dem Leckagevolumenstrom und der gewünschten Anlaufhäufigkeit gewählt; in Feuerlöschpumpenanlagen werden typischerweise Membranbehälter mit 24-100 Litern verwendet. Der Vordruck des Behälters wird etwa 0,2-0,3 bar unter den Anlaufdruck der Jockeypumpe eingestellt. Läuft die Jockeypumpe beispielsweise bei 8,0 bar an, wird der Behältervordruck im Bereich von 7,7 bar gehalten. Ein falscher Vordruck macht den Behälter funktionslos und zwingt die Pumpe weiterhin zu häufigem Anlaufen.

Der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes ist die am häufigsten vernachlässigte Wartungsposition der Anlage; er sollte einmal jährlich bei druckentlasteter Anlage gemessen werden. Reißt die Membran, füllt sich der Behälter mit Wasser und verliert seine Dämpfungsfunktion vollständig. Zu Vordruckeinstellung und Membranproblemen können Sie unsere Ratgeber lesen. (Details: Was passiert, wenn die Membran des Ausdehnungsgefäßes platzt? Symptome und Lösung)

Eine weitere Funktion des Druckbehälters ist die Begrenzung der Anlaufhäufigkeit der Jockeypumpe. In einer Anlage ohne Behälter senkt schon eine kleine Leckage den Druck sofort, und die Jockeypumpe kann mehrmals pro Minute anlaufen; das belastet Motor und Schütz rasch. Ein Behälter mit passendem Volumen sorgt dafür, dass der Druck bei gleicher Leckage langsam fällt, und verdünnt die Anläufe der Jockeypumpe auf einige wenige pro Stunde. Das Behältervolumen wird aus dem Leckagevolumenstrom und der akzeptierten Anlaufhäufigkeit berechnet; sehen Sie eine Jockeypumpe, die viele Male täglich anläuft, lautet die Lösung nicht eine größere Pumpe, sondern ein richtig dimensionierter Druckbehälter und ein richtig eingestellter Luftvordruck.

Der Brennstofftank ist ein Tank aus Stahl oder Polyethylen, der den für den unterbrechungsfreien Betrieb der Diesel-Feuerlöschpumpe nötigen Dieselkraftstoff aufnimmt und stets voll gehalten wird. NFPA 20 verlangt, dass der Tank Brennstoff für mindestens 6-8 Stunden Betrieb der Pumpe unter Nennlast fasst; in einigen Hochrisikoanlagen wird diese Dauer länger angesetzt. Das Volumen des Tanks wird nach dieser Dauer berechnet.

Die Berechnung ist einfach: Tankinhalt in Litern gleich Brennstoffverbrauch des Motors mal Betriebsdauer mal Sicherheitszuschlag. Ein typischer Dieselmotor verbraucht je Pferdestärke (HP) und Stunde etwa 0,20-0,25 Liter Dieselkraftstoff. Der stündliche Verbrauch eines Dieselmotors mit 100 HP beträgt beispielsweise etwa 20-25 Liter; für 6 Stunden Betrieb sind 120-150 Liter erforderlich. Dazu wird in der Regel ein Zuschlag von 5-10 % für den Dampfraum addiert, und der Tank wird mit etwa 165 Litern gewählt.

Der Brennstofftank wird im Pumpenraum oder in einem angrenzenden geschützten Abschnitt aufgestellt; er sollte höher als der Motor liegen, damit er im freien Gefälle speisen kann. Am Tank befinden sich eine Füllstandsanzeige, ein Ablassstopfen und ein Einfüllstutzen; der Alarm für niedrigen Füllstand wird auf den Schrank der Dieselpumpe geschaltet. Auch die regelmäßige Erneuerung des Brennstoffs gehört zum Wartungsprogramm, denn lange stehender Dieselkraftstoff verdirbt und verstopft die Einspritzdüsen.

Auch die Lage des Tanks wird unter Gesichtspunkten der Brandsicherheit geregelt. Da Dieselkraftstoff eine brennbare Flüssigkeit ist, wird der Tank durch eine Auffangwanne oder ein doppelwandiges Gehäuse geschützt, das bei einer Leckage den Dieselkraftstoff auffängt; das Volumen der Auffangwanne wird so gewählt, dass es mindestens 110 % des Tanks fasst. Der Einfüllstutzen wird so angeordnet, dass verschütteter Brennstoff nicht in die Entwässerung, sondern zu einer separaten Sammelstelle gelangt. Das Abgasrohr wird in einem Abstand und gedämmt geführt, sodass es den Brennstofftank nicht erwärmt. Diese Vorkehrungen sind die eigentlichen Elemente, die den Dieselraum vom Raum mit elektrischen Pumpen unterscheiden und eine gesonderte Brandrisikobewertung erfordern.

Die Lüftung des Feuerlöschpumpenraums ist eine zwingend erforderliche Anlage, die die Abwärme elektrischer Motoren sowie bei Dieselmotoren sowohl die Verbrennungsluft als auch die Abgaswärme aus dem Raum abführt. Im Raum mit elektrischen Pumpen dient die Lüftung nur der Wärmeabfuhr und ist kleiner; im Dieselpumpenraum kommt der Bedarf an Verbrennungsluft hinzu, sodass der Volumenstrom um ein Mehrfaches größer wird. Unzureichende Lüftung führt zur Überhitzung der Motoren und beim Diesel zu Leistungsverlust.

Im Raum mit elektrischen Pumpen besteht das Ziel darin, die Raumtemperatur im Bereich von 4-40 °C zu halten; typischerweise genügen 6-10 Luftwechsel pro Stunde. Bei einem Raum mit 30 m³ Volumen bedeutet das etwa 180-300 m³/h Außenluft. Im Dieselpumpenraum ist die Verbrennungsluft des Motors dagegen viel größer; ein Dieselmotor mit 100 HP saugt bei Volllast etwa 400-500 m³/h Verbrennungsluft an, dazu kommt der für die Wärmeabfuhr nötige Volumenstrom, und die Summe erreicht den Bereich von 2.000-4.000 m³/h.

Die Lüftungsgitter werden über Kreuz angeordnet, eines in der unteren Ebene für den Außenlufteintritt, eines in der oberen Ebene für den Warmluftaustritt. In Dieselräumen wird das Abgasrohr über einen separaten Kanal ins Freie geführt und so ausgeführt, dass es nicht in den Raum leckt. Die Lüftungsgitter werden mit feuerbeständigen Klappen ausgestattet. Lösungen für Lüfter und Lüftungsgitter finden Sie in unserer Produktgruppe Lüftung. (Details: Lüftung)

Die Fläche der Lüftungsgitter ergibt sich aus dem Luftvolumenstrom. Die Geschwindigkeit der durch das Gitter strömenden Luft wird im Bereich von 2-3 m/s gehalten; wird dieser Bereich verlassen, steigt sowohl der Druckverlust als auch das Gitter beginnt zu pfeifen. Bei einem Dieselraum, der 3.000 m³/h Verbrennungs- und Kühlluft benötigt, beträgt der erforderliche freie Querschnitt bei 2,5 m/s Gittergeschwindigkeit 3.000 geteilt durch 3.600 geteilt durch 2,5 gleich ca. 0,33 m². Da bei Lamellen- und Gitterrosten die freie Fläche etwa die Hälfte der Bruttofläche beträgt, wird das Bruttomaß des Gitters doppelt so groß gewählt. Wird diese Berechnung übergangen, kann der Dieselmotor bei Volllast keine Leistung abgeben, weil er nicht genügend Verbrennungsluft findet.

Die Entwässerung ist eine Ableitungseinrichtung, die das aus Prüfleitung, Umlaufventil, Dichtungsleckage und möglichen Rohrleckagen stammende Wasser aus dem Raum entfernt. Da der Feuerlöschpumpenraum voller wasserführender Ausrüstung ist, besteht auf dem Fußboden ständig das Risiko von Wasseransammlungen; ohne Entwässerung erreicht dieses Wasser Schränke und Motorfundament. Deshalb wird der Fußboden mit einem Gefälle von mindestens 1-2 % zum Entwässerungspunkt geplant.

Die Entwässerungsleitung wird mit einem Durchmesser gewählt, der den Prüfvolumenstrom aufnehmen kann; beim Test mit vollem Volumenstrom können viele Dutzend m³/h Wasser in die Entwässerung gelangen. Deshalb genügt ein einfacher Bodenablauf nicht; es werden eine separate Entwässerungsrinne und bei Bedarf ein Pumpensumpf mit Abwasserpumpe eingesetzt. Liegt der Raum unter Geländeniveau, ist eine Entwässerungspumpe zwingend, die das Abwasser nach oben fördert. Zur Auswahl der Entwässerungspumpe lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Auswahl von Entwässerungspumpen)

Bei der Dimensionierung des Pumpensumpfs werden sowohl der Prüfvolumenstrom als auch eine mögliche Rohrleckage gemeinsam berücksichtigt. Das Sumpfvolumen wird so gewählt, dass die Entwässerungspumpe in angemessenen Abständen anläuft und abschaltet; ein zu kleiner Sumpf zwingt die Entwässerungspumpe zu fortlaufendem Ein- und Ausschalten. Die Entwässerungspumpe wird zweistufig gesteuert: Sie läuft über den Schwimmer bei hohem Füllstand an und schaltet bei niedrigem Füllstand ab. Über dem Sumpf wird ein Rost angebracht, der feste Verschmutzungen zurückhält und verhindert, dass jemand hineinfällt. Diese Anordnung stellt sicher, dass Testwasser und Leckagen aus dem Raum abgeführt werden, ohne Schränke und Motorfundament zu erreichen.

Die Fußbodenhöhe bestimmt außerdem die Saugbedingung der Pumpe. Liegt der Saugbehälter höher als die Pumpe, arbeitet die Pumpe im Zulaufbetrieb und das Kavitationsrisiko sinkt; liegt der Behälter tiefer als die Pumpe, muss die Saughöhe durch die NPSH-Berechnung überprüft werden. Zum Mechanismus der Pumpenkavitation lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Was ist Pumpenkavitation? Das Problem, das Pumpen leise zerstört)

In Feuerlöschpumpenräumen ist die Aufstellung des Saugbehälters oberhalb der Pumpe die von den Standards bevorzugte Anordnung; diese Anordnung garantiert, dass die Pumpe stets wassergefüllt bleibt und nicht trocken läuft. Eine Pumpe, die unterhalb des Behälters steht, benötigt gegen das Risiko des Wassermangels ein Fußventil in der Saugleitung und eine Überwachung des Wasserstands. Das Saugrohr wird mit einem stetig zum Behälter hin ansteigenden Gefälle verlegt, damit sich keine Lufttasche bildet; schon das kleinste Gegengefälle in einem horizontalen Saugrohr unterbricht die Ansaugung der Pumpe durch die sich mit der Zeit ansammelnde Luft. Deshalb wird die Verrohrung der Saugseite ebenso sorgfältig geplant wie die der Druckseite.

NFPA 20 und TS EN 12845 sind zwei Standards, die die Ausrüstung im Feuerlöschpumpenraum weitgehend nach derselben Logik definieren, sich aber in einigen Details unterscheiden. NFPA 20 ist amerikanischen Ursprungs und stellt sehr detaillierte Anforderungen an Pumpe, Steuerschrank und Prüfanordnung. TS EN 12845 ist dagegen der europäische Sprinklerstandard und legt mehr Gewicht auf die Zuverlässigkeit der Wasserquelle und die Redundanz mit zwei Pumpen. In der Praxis in der Türkei werden beide anerkannt.

• Pumpenkennlinie — NFPA 20: bei 150 % Volumenstrom mindestens 65 % Druck, bei geschlossenem Absperrorgan höchstens 140 %; TS EN 12845: ähnliche Kennliniengrenzen, Anforderung einer stabilen Charakteristik
• Steuerschrank — NFPA 20: für jede Pumpe ein eigener und gelisteter Schrank; TS EN 12845: unabhängige Kreise und automatischer Anlauf, manuelle Abschaltung
• Prüfleitung — NFPA 20: Rücklaufleitung mit Durchflussmesser zwingend; TS EN 12845: Möglichkeit zum Test bei vollem Volumenstrom zwingend
• Dieselbrennstoff — NFPA 20: mindestens 6-8 Stunden Brennstoff; TS EN 12845: Tank, der den Dauerbetrieb garantiert
• Raumabtrennung — NFPA 20: Abschnitt mit mindestens 2 Stunden Feuerwiderstand; TS EN 12845: eigener Brandabschnitt und direkter Zugang ins Freie
• Überwachung — NFPA 20: Fernüberwachung der Pumpenzustandssignale; TS EN 12845: an die Brandmelderzentrale angeschlossene Störsignale

Das klare Urteil für die Praxis lautet: Nach welchem Standard das Projekt genehmigt wird, nach dessen Anforderungen werden Ausrüstungsliste und Einstellwerte dokumentiert. Die beiden Standards widersprechen sich nicht; die Ausrüstungsmenge ist nahezu identisch, die Unterschiede liegen in den Dimensionierungstoleranzen und in der Dokumentation. In beiden Fällen müssen die oben genannten Komponenten vollständig vorhanden sein: Hauptpumpe, Jockeypumpe, separate Steuerschränke, Verteiler, Druckschalter, Prüfleitung, Durchflussmesser, Sicherheitsventil, Ausdehnungsgefäß, Dieselbrennstofftank, Lüftung und Entwässerung.

Der Feuerlöschpumpenraum eines Hochhauses ist ein Raum, der in mehrgeschossigen Gebäuden eine Pumpe mit hoher Förderhöhe benötigt, um den oberen Ebenen den nötigen Druck zu liefern, und der meist im Untergeschoss liegt. Bei einem von uns in Istanbul-Kadıköy betreuten gewerblichen Hochhausprojekt wurde die Hauptpumpe mit 145 mWS Förderhöhe gewählt, um das Wasser bis ins oberste Geschoss zu bringen; da der Raum auf Untergeschossniveau liegt, wird das Abwasser durch eine separate Entwässerungspumpe nach oben gefördert. Bei solchen Projekten sind Fußbodenhöhe und Entwässerung von entscheidender Bedeutung.

Bei Hochhäusern kommt auch die Druckzonierung ins Spiel. Mit nur einer Pumpe das ganze Gebäude zu versorgen, erzeugt in den unteren Geschossen übermäßigen Druck; deshalb werden die Geschossgruppen durch Druckminderer getrennt. Beim Projekt in Kadıköy wurden die unteren zehn Geschosse durch Druckminderer geschützt; da der Pumpenaustrittsdruck 14 bar erreichte, wurde der Druck an den Wandhydranten der unteren Geschosse auf den Bereich von 7 bar abgesenkt. Diese Anordnung schützt sowohl die Sicherheit der Schläuche als auch die Lebensdauer der Armaturen.

In Pumpenräumen im Untergeschoss wird auch das Überflutungsrisiko berücksichtigt. Beim plötzlichen Starkregen in Istanbul muss ein Pumpenraum auf Untergeschossniveau gegen Überflutung von außen geschützt sein; die Türschwelle muss erhöht und die Entwässerungspumpe mit ausreichender Leistung gewählt werden. Sehen Sie sich unsere Produktgruppe für Brandschutzausrüstung und Pumpengruppen an. (Details: Brandschutz)

Die Wartung des Feuerlöschpumpenraums ist ein Programm, das in wöchentliche, monatliche und jährliche Intervalle gegliedert ist und jede Ausrüstung in bestimmten Abständen prüft. Der wöchentliche Test ist die grundlegende Absicherung der Anlage; Hauptpumpe und Dieselpumpe werden kurz betrieben, Druck- und Temperaturwerte werden aufgezeichnet. Dieser regelmäßige Test erkennt Störungen lange vor dem Brandfall.

Im wöchentlichen Programm wird die elektrische Pumpe 10 Minuten, die Dieselpumpe 30 Minuten betrieben; Öl, Kühlmittel und Batteriespannung des Dieselmotors werden kontrolliert. Im monatlichen Programm werden die Einstellungen der Druckschalter, der Anlauf-Stillstand-Zyklus der Jockeypumpe und der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes überprüft. Im jährlichen Programm wird über die Prüfleitung ein Test mit vollem Volumenstrom durchgeführt und die Pumpenkennlinie an drei Punkten gemessen und mit dem Katalog verglichen.

Wartungsprotokolle müssen dokumentiert und aufbewahrt werden; bei Kontrollen werden diese Aufzeichnungen verlangt. Zu den allgemeinen Wartungspositionen der Pumpengruppe lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Pumpenwartung) Um die Anlage als Ganzes zu verstehen, lesen Sie auch unseren Ratgeber zur Funktionsweise der Feuerlöschpumpe. (Details: Was ist NFPA 20?)

Der am häufigsten ausgelassene Teil des wöchentlichen Tests ist die Überprüfung des automatischen Anlaufs. Die Pumpe per Taster von Hand zu starten, zeigt zwar den Zustand von Schrank und Motor, prüft aber nicht die automatische Anlaufkette. Der richtige Test besteht darin, zu beobachten, wie der Druckschalter durch Absenken des Leitungsdrucks die Pumpe von selbst anlaufen lässt; dafür werden die Prüfleitung oder ein kleines Entleerungsventil verwendet. Es wird überprüft, dass bei fallendem Druck zuerst die Jockeypumpe und anschließend die Hauptpumpe bei den erwarteten Schwellen zuschalten. Wird diese Kette nicht wöchentlich geprüft, fällt eine Verkalkung oder verschobene Einstellung des Druckschalters erst im realen Brandfall auf.