Langnachleuchtende Sicherheitsleitsysteme

Der Personenschutz ist die oberste Priorität der Bauordnung. Daher sind für Notfälle zwei voneinander unabhängige Flucht- und Rettungswege vorgeschrieben. Es genügt jedoch nicht, nur die baulichen Voraussetzungen der Fluchtwege einzuhalten - diese Wege müssen (auch von ortsunkundigen Personen) jederzeit als solche erkennbar sein. Zur Kennzeichnung der Flucht- und Rettungswege werden seitens des Baurechts und der Arbeitsstättenregeln unterschiedliche Arten der Ausführung beschrieben und gefordert. Grundsätzlich sollte das jeweils höherwertige Prinzip umgesetzt werden. Aussagen darüber liefert die Gefährdungsbeurteilung.

Die Fluchtwegkennzeichnung muss jederzeit erkennbar bleiben. Daher sollten alle Fluchtwegsysteme die häufigsten 4 Notfallsituationen berücksichtigen:

Notfallsituationen

1.)	Notfall mit Beleuchtung	(Hell)	z.B. Bombendrohung
2.)	Notfall ohne Beleuchtung	(Dunkel)	z.B. Stromausfall
3.)	Notfall mit Beleuchtung & Verrauchung	(Hell und Rauch)	z.B. Brand
4.)	Notfall ohne Beleuchtung & Verrauchung	(Dunkel und Rauch)	z.B. Brand und Stromausfall

Die Bauordnungen (alt) stellen keine Anforderungen an die Wirksamkeit der Fluchtwegkennzeichnung bei Verrauchung, obwohl der Brand der häufigste Grund für eine Flucht aus einem Gebäude ist.
Grund: Die BauO NRW verlangt, daß die Flucht- und Rettungswege rauchfrei zu halten sind. Daher soll eine elektrische Sicherheitsbeleuchtung auch nur die sichere Flucht bei Ausfall der Allgemeinbeleuchtung (Stromausfall) gewährleisten. Daher wird die Möglichkeit einer Verrauchung der Flucht- und Rettungswege gar nicht erst in Betracht gezogen.

Leider sieht die Praxis etwas anders aus. Die Idealvorstellung nach rauchfreien Fluchtwegen kann in der Realität nur durch konsequente bauliche Umsetzung der Bauvorschriften und gewissenhafter, regelmäßiger Wartung realisiert werden. Oftmals scheitern sinnvolle oder notwendige Maßnahmen an den Kosten (RWA). Im Laufe der Nutzungszeit schleichen sich Wartungsmängel ein oder durch Nachinstallationen, z.B. von Datenkabeln, werden Schottungsmaßnahmen »vergessen«. Ein rauchfreier Fluchtweg steht daher in der Realität nicht immer zur Verfügung. Die Flucht durch einen unbekannten, verrauchten Flur wird dann zum unkalkulierbaren Risiko.

Die Selbstrettung gewinnt jedoch an Bedeutung, je

• mehr Personen sich im Gebäude befinden,
• größer die Dimensionen des Gebäudes sind,
• später ein Brand entdeckt wird,
• länger die Anfahrtswege der Feuerwehr sind,
• hilfloser die Personen sind.

In der Vergangenheit wurde daher seitens der Berufsgenossenschaften die Errichtung eines bodennahen Sicherheitsleitsystems vorgeschlagen (BGR 216), falls das Schutzziel der Evakuierung bei Stromausfall und/oder Verrauchung nicht sicher erreicht werden konnte.

Vielen Betreibern (Unternehmern) ist nicht bewusst, dass die erteilte Baugenehmigung des Bauordnungsamtes nicht unbedingt die Anforderungen an Arbeitsstätten abdeckt. Der oft zitierte Satz: »Aber die Feuerwehr war ja gerade da zur Abnahme« entlässt niemanden aus der Haftung.

Arbeitsschutzgesetz und Arbeitsstättenverordnung verlangen daher inzwischen vom Unternehmer, im Rahmen einer dokumentierten Gefährdungsbeurteilung die Prüfung, ob die Maßnahmen nach Baurecht ausreichen. Konkretisierend wurden hierzu neue Arbeitsstättenregeln erlassen, die seitens des staatlichen Arbeitsschutzes Anforderungen bezüglich des o.g. Schutzzieles stellen. Gleichzeitig wurde auch der Bereich der Sicherheitskennzeichnung nun staatlich, so dass die bewährte BGV A 8 in Kürze zurückgezogen wird.

Die neuen, fluchtwegrelevanten Arbeitsstättenregeln sind im Einzelnen:

• ASR A 1.3 »Sicherheits-und Gesundheitsschutzkennzeichnung«
• ASR A 2.3 »Fluchtwege und Notausgänge, Flucht- und Rettungsplan«
• ASR A 3.4/3 »Sicherheitsbeleuchtung, optische Sicherheitsleitsysteme«

So formuliert die ASR 2.3 im § 7 ein neues Schutzziel im staatlichen Arbeitsschutzrecht:

ASR 2.3 § 7 (2)

Erforderlichenfalls ist ein Sicherheitsleitsystem einzurichten, wenn aufgrund der örtlichen oder betrieblichen Bedingungen eine erhöhte Gefährdung vorliegt. Eine erhöhte Gefährdung kann z.B. in großen zusammenhängenden oder mehrgeschossigen Gebäudekomplexen, bei einem hohen Anteil ortsunkundiger Personen oder einem hohen Anteil an Personen mit eingeschränkter Mobilität vorliegen. Dabei kann ein Sicherheitsleitsystem notwendig sein, das auf eine Gefährdung reagiert und die günstigste Fluchtrichtung anzeigt.

Konkrete Ausführungsbestimmungen für z.B. für langnachleuchtende Systeme hierzu liefert die ASR 3.4/3:

ASR 3.4/3 § 5.2

(1) Langnachleuchtende Sicherheitsleitsysteme sind so zu bemessen und einzurichten, dass die Leuchtdichte der nachleuchtenden Materialien, gemessen am Einsatzort, nach 10 min nicht weniger als 80 mcd/m² (Millicandela/m²) und nach 60 min nicht weniger als 12 mcd/m² beträgt.

(2) Die Leitmarkierungen von langnachleuchtenden Sicherheitsleitsystemen müssen eine Mindestbreite von 5 cm haben. Die Mindestbreite der Leitmarkierungen in Form von Streifen von langnachleuchtenden Sicherheitsleitsystemen kann bis auf 2,5 cm verringert werden, wenn die Leuchtdichte nach 10 min nicht weniger als 100 mcd/m² und nach 60 min nicht weniger als 15 mcd/m² beträgt.

(3) Fluchttüren in Fluchtwegen und Notausgängen sind mit langnachleuchtenden Materialien zu umranden. Der Türgriff ist langnachleuchtend zu gestalten oder der Bereich des Türgriffes ist flächig langnachleuchtend zu hinterlegen. Treppen, Treppenwangen, Handläufe und Rampen im Verlauf von Fluchtwegen sind so zu kennzeichnen, dass der Beginn, der Verlauf und das Ende eindeutig erkennbar sind. Die oben genannten Werte gelten entsprechend. Das gilt auch für Notbetätigungseinrichtungen.

Einige Vorteile von langnachleuchtenden Sicherheitsleitsystemen

• ausfallsicher, da stromunabhängig (Sabotagesicher),
• wirtschaftlich, da keine laufenden Stromkosten oder Ersatzstromversorgung,
• leicht nachzurüsten, da keine Elektroinstallationen notwendig,
• wartungsarm,
• durchgängige Markierung, daher gute Personenlenkung,
• gute Auslastung aller Fluchtwege durch gleichmäßige Personenaufteilung,
• gute Erkennbarkeit durch kurzen Sehabstand, selbst bei Verrauchung,
• zeigt den jeweils kürzesten Fluchtweg an,
• fast überall einsetzbar.

Funktionsprinzip

Langnachleuchtende Produkte speichern das auftreffende Licht der Allgemeinbeleuchtung (Aufladephase) und geben diese gespeicherte Energie bei Dunkelheit als gelbgrünliches Licht wieder ab (Entladephase). Da es sich hierbei um einen physikalischen Effekt handelt, kann dieser Vorgang beliebig oft wiederholt werden.

Sicherstellung der Anregung

Damit die Pigmente ausreichend angeregt werden, müssen einige Randbedingungen eingehalten werden:

Art der Lichtquelle

Das Lichtspektrum spiegelt den Energiegehalt wieder. Zur Anregung wird hauptsächlich der blauviolette Bereich genutzt. Sehr gut geeignet sind Leuchtstofflampen, Tageslicht, Halogenlampen, usw....
Ungeeignet ist das gelbe Licht von Natriumdampfniederdrucklampen.

Beleuchtungsstärke

Die Höhe der Beleuchtungsstärke bestimmt u.a. die Höhe der abgestrahlten Leuchtdichte. Die Allgemeinbeleuchtung ist zur sicheren Anregung meistens ausreichend. Neubauprojekte verfügen quasi grundsätzlich, bei Normeneinhaltung, über ausreichende Mindestbeleuchtungsstärken. Moderne Lichtplanungsbüros verfügen über leistungsfähige Lichtberechnungsprogramme, die bereits in der Planungsphase einen rechnerischen Nachweis der Beleuchtungsstärken der Flucht- und Rettungswege erstellen können. Eine anschließende Lichtmessung nach DIN 67510 Teil 2 »Messung von langnachleuchtenden Produkten am Ort der Anwendung« dient der Überprüfung der Planwerte.

Anregungsdauer

Um eine ausreichende Anregung zu gewährleisten, ist eine minimale Aufladezeit notwendig. Diese Zeit ist u.a. abhängig von der Lichtart, der Beleuchtungsstärke, der Temperatur und dem jeweiligen Produkt. Daher kann die Aufladezeit dementsprechend variieren. Je höher die Beleuchtungsstärke ist, desto schneller laden sich die Pigmente i.d. Regel auf.

Abklingdauer

Die Abklingdauer ist diejenige Zeit nach Beendigung der Anregung, bei der die Leuchtdichte auf 0,3 mcd/m² (etwa den 100-fachen Wert der Sehgrenze) abgesunken ist. In der Abklingdauer ist also bereits eine ca. 100-fache Sicherheit gegenüber Störeinflüssen integriert.

Neue Vorgabe der ASR A 3.4/3

In der neuen ASR heißt es:

Langnachleuchtende Sicherheitsleitsysteme sind so zu bemessen und einzurichten, dass die Leuchtdichte der nachleuchtenden Materialien, gemessen am Einsatzort, nach 10 min nicht weniger als 80 mcd/m² (Millicandela/m²) und nach 60 min nicht weniger als 12 mcd/m² beträgt.

Diese Forderung sorgt dafür, dass eine Vielzahl langnachleuchtender Produkte für Sicherheitsleitsysteme nach ASR nicht mehr zum Einsatz kommen können. Bei Verwendung nachleuchtender Produkte mit einer Leuchtdichte gemessen nach DIN 67510 Teil 1 von 150 mcd/m² nach 10 Minuten müssen am Ort der Anwendung bei Dauerbeleuchtung mindestens 45 Lux bei Leuchtstofflampen mit 4000 K vorhanden sein. Dies ist in der Praxis eher selten. Um eine ausreichende Planungssicherheit zu erhalten, sollten daher mindestens HI 300 (Class D) Produkte zum Einsatz kommen.

Wahrnehmung von langnachleuchtenden Produkten

Der Mensch nimmt über 80 % seiner Sinneswahrnehmungen über visuelle Reize wahr. Daher ist das Auge in der Lage, über einen sehr großen Helligkeitsbereich Objekte zu erkennen. Das Auge stellt sich auf die verschiedenen Umgebungshelligkeiten ein. Dieser Vorgang wird Adaptation genannt. Daher sind auch scheinbar geringe Leuchtdichten vom Auge noch sehr gut zu erkennen. Da langnachleuchtende Produkte sich in lichtloser Umgebung sehr gut abheben (hoher Hell-Dunkel-Kontrast) sind sie z.T. besser erkennbar als die Reflexion der Umgebung bei Sicherheitsbeleuchtung (1 Lux).

Helligkeitseindruck

Fällt die Allgemeinbeleuchtung aus, so geben die Pigmente Licht ab. Das Auge benötigt am Anfang der Adaptationsphase relativ hohe Leuchtdichten, damit Sehobjekte sicher erkannt werden können. Je länger sich das Auge auf die dunkle Umgebung einstellt, um so weniger Leuchtdichte ist erforderlich um einen gleichwertigen Helligkeitseindruck zu bekommen. Die steigende Empfindlichkeit der Augen gleichen den Leuchtdichteabfall der Pigmente quasi aus. Das Gehirn vermittelt dem Betrachter einen fast konstanten Helligkeitseindruck der Nachleuchtprodukte.

Neuere Erkenntnisse

Neuere Studien aus Norwegen über die Wirksamkeit verschiedener Fluchtwegsysteme bei Verrauchung belegen die Wirksamkeit langnachleuchtender Sicherheitsleitsysteme. Die Forschungsergebnisse belegen, daß der Erkennungsabstand (Abstand Auge - Sicherheitszeichen) einen deutlich größeren Einfluß auf die Erkennbarkeit im Rauch hat, als die Helligkeit des Objekts. Da die Intensität des Lichtes exponential zur Rauchschichtdicke abnimmt (Lambertsches Gesetz), kommt es auf einen kurzen Erkennungsabstand an.

Bei bodennahen Sicherheitsleitsystemen ist der Sehabstand nur ca. 2 m. Elektrische Rettungszeichenleuchten haben dagegen i.d.R. eine sehr kleine Baugröße und sind für Erkennungsweiten von z.T. über 30 m zugelassen. Diese Distanz ist bei einsetzender Verrauchung viel zu groß, um noch sicher erkannt zu werden.

Das Lambertsche Gesetz wird maßgeblich von der Rauchdichte (Form, Farbe, Größe, Konzentration der Rauchpartikel) beeinflußt. Die Rauchdichte ist jedoch nicht gleich der Sichtbehinderung zu setzen, da die Sicht durch eine ganze Reihe weiterer Variablen, wie Lichtverhältnisse, Hitzeflimmern, Hintergrundkontrast, Augenreizungen, usw. eingeschränkt wird. All diese Faktoren setzen die Sehfähigkeit im Rauch noch weiter herab.

Verhalten von flüchtenden Personen

Im Notfall besteht immer die Gefahr einer Panik, da die Notfallsituation von den anwesenden Personen nicht objektiv eingeschätzt werden kann. Je hilfloser sich eine Person fühlt, um so größer ist die Gefahr von panischen Reaktionen. Wird zudem noch narkotisierendes oder erstickendes Rauchgas eingeatmet, wird die Wahrnehmungsfähigkeit weiter vermindert und irrationale Handlungen sind die Folge.

Bodennahe langnachleuchtende Sicherheitsleitsysteme entlasten die Flüchtenden psychisch, indem sie den Flüchtenden nur die Informationen geben, die sie in diesem Moment zur Flucht brauchen. Ein aufwendiges Suchen nach dem kürzesten Weg entfällt. Den Flüchtenden stehen diese Informationen jederzeit unmittelbar zur Verfügung. Die durchgängige Markierung leitet die Personen auf dem jeweils kürzesten Weg ins Freie und vermittelt stets ein beruhigendes Gefühl der Sicherheit. Dieses Gefühl trägt wesentlich zur Panikvermeidung bei.

Einsatzgebiete bodennaher Sicherheitsleitsysteme ( Beispiele )

Steigerung der Fluchtgeschwindigkeit

Durch die kontinuierliche Markierung entfällt die Suche nach dem kürzesten Fluchtweg, daher sind die Fluchtzeiten meßbar geringer (i.d.R. ist die mittlere Fluchtgeschwindigkeit ca. 10 - 20 % geringer). Die Zeiten sind abhängig von der Ortskenntnis, Alter der Personen, Anzahl der Richtungsänderungen, dem Beleuchtungsniveau, ...
Die Erhöhung der Fluchtgeschwindigkeit konnte besonders stark bei älteren Personen (50 - 70 Jahre) beobachtet werden.

Gewährleistung der Nutzbarkeit der Flucht- und Rettungswege im Brandfall

Ein bodennahes Fluchtleitsystem kann auch im Rauch noch sicher erkannt werden, und beugt somit einen Verlust der Orientierung vor. Eine zügige Flucht ist also auch bei verrauchten Fluchtwegen noch möglich. Das System kalkuliert eine Verrauchung der Fluchtwege mit ein, und sichert mögliche bauliche Mängel (z.B. Schottungsmängel, Holzkeil vor der Brandschutztür, ... ) mit ab.

Kompensationsmaßnahme für überlange Fluchtwege

Wenn die vorgeschriebene Rettungsweglänge nicht mehr eingehalten werden kann, erhöht sich durch die längere Wegstrecke zwangsläufig die benötigte Fluchtzeit. Deshalb darf der Flüchtende nicht noch lange nach einem Fluchtweg suchen. Ein durchgängiges, bodennahes Leitsystem könnte, durch die Erhöhung der Fluchtgeschwindigkeit, diese Abweichung kompensieren.

Psychische Entlastung der Flüchtenden

Bei Dunkelheit sind nur die Leuchtmarkierungen zu sehen. Die Umgebung ist dagegen vollkommen dunkel. Daher brauchen die flüchtenden Personen nur die Informationen des Leitsystems zu verarbeiten. Unwichtige Informationen, wie Türen, die keine Bestandteile des Fluchtweges sind, werden erst gar nicht wahrgenommen, da sie nicht zu sehen sind. Sie würden eh nur verwirren und die flüchtenden Personen evtl. veranlassen, in eine Sackgasse zu laufen.

Dipl.-Ing. Markus Thrun
EverGlow GmbH

 

Beispielbilder

Fotos: Everglow GmbH