Kaskaden-Lüftungskonzept für eine Rettungswache im Passivhausstandard
Bei der Planung von Feuerwehr- und Rettungswachen stehen sich zwei Welten gegenüber: Die harten Anforderungen des Arbeitsschutzes (Schwarz-Weiß-Trennung nach DGUV) und die hohen Energiespar- und Behaglichkeitsziele des Passivhausstandards.
Das folgende Konzept zeigt, wie durch eine dreistufige Luftkaskade und eine bedarfsgeführte Mess- und Regeltechnik (MSR) beide Anforderungen rechtssicher miteinander verknüpft werden können, ohne überhöhte Luftströme und zu große Lüftungsanlagen zu erzwingen. Das Konzept wurde entwickelt eine ebenerdige Rettungswache mit einer Grundfläche von ca. 200 m², die nur einen Brandabschnitt hat. Sie ist im Regelbetrieb nur mit einer 2-Personen-Schicht besetzt, Sie umfasst 3 Ruheräume, 2 Büros, einen Aufenthaltsraum mit Küche, einen Schulungsraum für bis zu 10 Personen, einen Mittelflur, 2 davon abgehende WCs sowie – getrennt für Damen und Herren, Umkleiden (weiß), Duschen (weiß) und einen Desinfektionsraum mit Kleiderabwurf (schwarz) am Übergang zur Fahrzeughalle.
Das dreistufige Kaskadenprinzip der Luftwege
Anstatt jeden Raum mit aufwändigen und teuren Zu- und Abluftkanälen separat anzufahren, nutzt dieses Konzept das Prinzip der gezielten Druckkaskade. Die eingeblasene Frischluft wird mehrfach verwendet, indem sie von den reinen Räumen über den Mittelflur in die belasteten Zonen strömt.
[ REINE ZONE ] [ PUFFERZONE ] [ UNREINE ZONE ]
Ruheräume & Büro ───> Flur ───> Weiße Umkleide ───> Duschraum ───> Desinfektion & Abwurf
(Überdruck) (Neutral) (Überströmung) (Unterdruck) (Maximaler Unterdruck)
- Primäre Zuluft (Reine Zone): Frische Außenluft wird über das zentrale Lüftungsgerät mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung (WRG) den 3 Ruheräumen und 2 Büros sowie bei Bedarf in dann erhöhter Menge dem Schulungsraum zugeführt.
- Überströmung (Pufferzone): Über schallgedämmte Decken-Überströmstrecken fließt die Luft aus der reinen Zone zunächst in den Flur. Von dort geht ein Teilstrom in den Aufenthaltsraum mit Küche und ein Zweiter Teilstrom in die weiße Umkleiden und weiter in die Duschräume.
- Abluft-Absaugung (Unreine Zone): Im Desinfektions- und Abwurfraum (wo die kontaminierte Einsatzkleidung abgelegt wird) erfolgt die mechanische Hauptabsaugung. Der hier herrschende Unterdruck schließt eine Rückströmung von Schadstoffen oder Rußpartikel in die reine Zone sicher aus. Weitere Abluftmengen werden über die vom Flur abgehenden WCs und über den Aufenthaltsraum mit Küche permanent abgesaugt.
Der Überdruck der Zuluft-Einblasung und der Unterdruck der Abluft-Absaugung verhindern, dass Keime oder Feuchtigkeit rückwärts von unrein nach rein strömen.
Einbindung von Küche und Schulungsraum mit unregelmäßigen Bedarfen
Das größte Problem in Passivhäusern mit stark wechselnder Raumbelegung ist die Minimierung der Luftwechselrate bei gleichzeitiger zufriedenstellender Bedienung aller Lastfälle. Lastfälle einer Rettungwachse können sein:
– Keiner da wegen Einsatz
– Normale Bereitschaftsbelegung mit 2 Personen
– Gelegentliche Schulungen mit 10 Personen
– Unregelmäßige und ggf. intensive Küchennutzung sowie unregelmäßiges und ggf. intensives Duschen nach kontaminierendem Einsatz.
Das gewählte Konzept löst diese Lastfälle wie folgt:
- Permanente Mindest-Zuluft in die 3 Ruheräume (je 40 m³/h) , 2 Büros (je 30 m³/h) und den normalerweise nicht belegten Schulungsraum (30 m³/h), zusammen ca. 210 m³/h. Die LWR bezogen auf die reine Zuluftzone (ohne Überström- und Abluftzone) beträgt etwa 0,84 1/h, die LWR bezogen auf das gesamte Innenvolumen beträgt etwa 0,34 1/h.
- Bei Bedarf erhöhe Zuluft in den Schulungsraum (max +250 m³/h bzw. insg. 300 m³/h) bei wegen Personenanwesenheit steigendem CO2, das per Sensor erfasst wird. Die max. Leistung der KWL beträgt demnach ca 460 m³/h.
- Permanente Mindest-Abluft in den 2 WCs und 4 Lagerräumen (je 20 m³/h) sowie in der Küche (50 m³/h); die gesamte restliche Mindest-Abluftabsaugung erfolgt durch die Umkleiden und Duschräume aus der Desinfektionsschleuse (50 m³/h)
- Erhöhe Abluft aus Küche und / oder Desinfektion bei erhöhter Zuluft oder bei Feuchtemeldung aus Duschzone oder bei erhöhtem CO2 in dem Aufenthaltsraum mit Küche (bis +250 m³/h)
- Akustische Entkopplung zwischen Flur und anderen Räumen durch Decken-Überströmleitungen mit Telefonieschalldämpfern, die auch bei geschlossenen Türen ruhige Luftströme ermöglichen.
- Zusätzlich Umlufthaube am Herd: Für die effektive Geruchsabfuhr beim alltägliche Kochen wird eine Umlufthaube mit Aktivkohlefilter genutzt. Sie fängt Fett und Gerüche lokal ab, beeinträchtigt aber nicht die sensible Druckbilanz des Passivhauses.
MSR-Matrix für die Gebäudeautomatisierung
Um im Winter eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit durch unnötiges Hochfahren der Lüftung zu vermeiden, arbeitet die Regelung mit einer softwareseitigen Filterung (erhöhter Schaltwert und Zeitverzögerung für die Küche):
| Auslöser (Sensor) | Zustand in der Wache | Stellung VAV-Klappe Schulungsraum | Stellung Zusatz-Abluftklappen in Küche bzw. Desinfektion | Status Zentralgerät |
|---|---|---|---|---|
| Keine Last (< 800 ppm) | Regelbetrieb (2 Personen Schicht) | Mindestspalt (Hygienelüftung ≈ 30 m³/h) | GESCHLOSSEN (nur Mindestabluft ) | Grundbetrieb (Schichtstufe) |
| Schulungsraum CO₂ > 900 ppm | Schulung läuft (10 Personen im Schulungsraum) | Modulierend AUF (bis zu 300 m³/h) | — | Leistungsreserve AN |
| Aufenthaltsraum CO₂ > 1.350 ppm oder hohe Feuchte in Duschen | Pizza-Pause (10 Personen in der Küche) oder Duschbetrieb | 100 % GEÖFFNET (Zusatz-Zuluft strömt nach; spült den leeren Raum) | 100 % GEÖFFNET (Zusatz-Abluft aus Küche oder Desinfektion) | Leistungsreserve AN |
Im Bereitschaftsbetrieb ohne Sonderlasten erfolgt eine ausreichende Mindestbelüftung.
Im Aktionsbetrieb (Personal ist mit Rettungswagen unterwegs, Wache ist leer) ebenfalls.
Im Schulungsfall erkennt CO2-Sensor im Schulungsraum den erhöhten Zuluftbedarf und regelt Anlage hoch.
Im Duschfall erkennt Feuchtesensor am Übergang zu Desinfektionsraum den erhöhten Abluftbedarf und regelt Anlage hoch.
Im Kochfall erkennt CO2-Sensor im Aufenthaltsraum mit Küche den erhöhten Abluftbedarf und regelt Anlage hoch.
Wenn an Schulungstagen die 10 Personen zur Pause in den Aufenthaltsraum mit Küche wechseln, sinkt das CO₂ im Schulungsraum, steigt aber im Aufenthaltsraum mit Küche. Die Kombination aus Zuluft-Bedarfserkennung anhand CO2 im Schulungsraum sowie parallel CO2 im Aufenthaltsraum sowie die Zusatz-Abluft-Bedarfserkennung anhand Feuchtesensor im Duschbereich sorgt für maximale Flexibilität. Dass im erhöhten Zu- oder Abluft-Bedarfsfall ggf. unnötig viel Luft über den ggf. leeren Schulungsraum in den Verteilerflur einströmt, ist kein Nachteil.
Als sommerlicher Hitzeschutz kann die Zuluft von der für Heizwecke ohnehin vorgesehenen Wärmepumpe auch vorgekühlt werden. Sofern Flächenheizung zum Einsatz kommt, ist eine Bodenkühlung denkbar. Wichtig ist auch ein sehr guter baulicher Wärmeschutz, der vermeidbare Wärmeeinträge über die opaken Bauteile reduziert, außen liegende Abschattungsmöglichkeiten aller Fenster und Vorkehrungen für eine gute einbruchs- und regensichere Nachtauskühlung bei der Gestaltung der Fenster.
Eingehaltene Normen und Richtlinien
- VDI 6022 Blatt 3: Sichere Gewährleistung der Raumluftqualität (CO₂ < 1.000 ppm im Aufenthaltsbereich) durch bedarfsabhängige Volumenstromregelung. Die CO₂-Sensoren werden in der abgehängten Decke montiert (Abstand zum Herd > 2 m), um Fehlmessungen durch kurze Koch-Thermik zu vermeiden.
- DIN EN 16798-1: Normkonforme Handhabung der Abluftklassen. Küchen- und Duschluft (Kategorie ETA 3) wird direkt an den Entstehungsorten erfasst und niemals als Umluft in andere Wohnbereiche zurückgeführt.
- ASR A3.6 (Lüftung) & ASR A3.7 (Lärm): Durch den Einsatz von Z-förmigen Telefonieschalldämpfern in der abgehängten Flurdecke wird die Rohrgeschwindigkeit von 2,65 m/s (bei 300 m³/h im DN-200-Rohr) akustisch vollständig eliminiert. Es besteht keinerlei Zugluft- oder Telefonie-Schallrisiko zwischen den Räumen.
- DGUV (Unfallversicherung): Die lüftungstechnische Schwarz-Weiß-Trennung bleibt auch bei geöffneten Fahrzeughallentoren (z. B. Nord-Tore bei Westwind) stabil, da die Schleusentür zur Halle hin öffnet (der Unterdruck presst das Türblatt zusätzlich in die Dichtungen) und die MSR-Steuerung den Unterdruck im Alarmfall dynamisch anhebt.
- Passivhaus-Anforderungen: Die Mindest-Luftwechselrate, die personenbezogenen Mindest-Zuluftmengen und die Anforderungen an den Feuchteschutz werden eingehalten bzw. übererfüllt.