Brand- und Sicherheitsaspekte von Hallenheizungen

Damit eine Hallenheizung sicher und gefahrlos betrieben werden kann, sind bereits bei der Auswahl des Systems sowie der anschließenden Montage einige Aspekte wichtig. Nur so ist anschließend ein Betrieb möglich, der keine Gefahr für Personen, Gebäude oder Geräte darstellt. Wir haben die wichtigsten Punkte in Bezug auf Brand- und Sicherheitsaspekte von Hallenheizungen zusammengefasst, die beim Einbau einer Hallenheizung zu berücksichtigen sind.

 

Gesetzliche Vorgaben zum Brandschutz

Die Montage von Hallenheizungen muss stets den nationalen und kommunalen Bauvorschriften entsprechen. Darin enthalten sind auch spezifische Vorgaben für Industrie- und Gewerbebauten sowie aktuelle Brandschutzgesetze.

Ebenfalls vorgegeben sind hier Mindestabstände zu brennbaren und leicht entflammbaren Materialien, die Sie unbedingt einhalten sollten, um das Brandrisiko zu verringern. Das gilt insbesondere beim Einsatz von Hellstrahlern, die sehr hohe Oberflächentemperaturen erzeugen.

Berücksichtigen Sie relevante Feuerwiderstandsklassen von umliegenden Bauteilen sowie weitere Vorgaben des Herstellers der Heizungsanlage.

In explosionsgefährdeten Bereichen, in denen brennbare Gase zum Einsatz kommen, sind zudem die Bestimmungen der sogenannten ATEX-Richtlinie von Bedeutung.

Brandrisiken im Hallenbau

In Produktions- und Lagerhallen gibt es eine Reihe von Sicherheitsrisiken, die im Zusammenhang mit Heizungen Brände und Explosionen verursachen können – insbesondere, wenn Hellstrahler mit sehr heißen Oberflächen oder offene Zündquellen vorhanden sind:

  • Staubpartikel aus der Holz- und Metallverarbeitung, die sich ablagern, können in Kombination mit Hitzequellen Feuer fangen oder explodieren.
  • Gefährliche Dämpfe können entzündlich oder explosiv sein.

Risiken durch Hallenheizungen und Präventionsmaßnahmen

Hallenheizungen, die Wärme mittels Verbrennung erzeugen, emittieren Abgase wie Kohlenmonoxid oder CO2. Abhilfe schafft hier eine professionelle und sichere Abgasführung nach draußen, um die Konzentration von gefährlichen Gasen zu vermeiden. Kohlenmonoxidmelder in der Halle dienen als Frühwarnsystem im Falle eines Gaslecks.

Fehlstromschutzschalter (FI-Schutzschalter) sind nur eine Maßnahme, um elektrisch betriebene Hallenheizungen sicherer zu gestalten. Zudem sollte die Montage sorgfältig mit gut isolierten Kabeln erfolgen, um Kurzschlüsse und elektrische Brände zu vermeiden.

Maßnahmen zur Reduzierung der Gefahren

  • Wird in Hallen mit Stoffen gearbeitet, die entzündliche oder explosive Stoffe erzeugen, sollte die Wahl auf eine Heizungsanlage ohne hochtemperierte Zündstäbe fallen.
  • Ein Überhitzungsschutz mit automatischem Abschaltsystem an der Hallenheizung verhindert ein Überhitzen des Systems, das zu einem Brand führen kann.
  • Regelmäßige Wartungsintervalle decken Defekte frühzeitig auf und dienen der Entfernung potenzieller Gefahren.
  • Feuerlöscher stehen in der Nähe von Heizungsanlagen griffbereit. Bei größeren Hallen bietet sich die Installation einer Sprinkleranlage an.
  • Fluchtwege und Brandschutztüren sind stets frei und lassen sich im Notfall ordnungsgemäß nutzen.

Hallenheizungen und Sicherheit

Grundsätzlich unterscheiden sich zunächst zwei Heizungssysteme im Hallenbau, deren Einsatz sich auch auf mögliche Brandrisiken auswirkt:

  • Bei zentralen Heizungsanlagen wird die Wärme in einem zentralen Brennerraum erzeugt und mittels Rohrleitungen an den Bestimmungsort transportiert. Da der Brennerraum örtlich getrennt von der Halle ist und Rohrleitungen nur geringe Oberflächentemperaturen aufweisen, ist eine zentrale Heizungsanlage daher bezogen auf Brandgefahren vergleichsweise unkritisch. Ein Beispiel sind hier Fußbodenheizungen und Deckenstrahlplatten, die Bauteile mittels wassergeführter Rohrleitungen erwärmen.
  • Dezentrale Heizungsanlagen erzeugen die Wärme direkt am Ort ihrer Nutzung. Dies kann über Warmlufterzeuger, aber auch Hell- und Dunkelstrahler erfolgen. Kommt hier ein fossiler Brennstoff zum Einsatz, entstehen bei der Verbrennung hohe Temperaturen. Bei Hellstrahlern sind dabei die Oberflächen mehrere Hundert Grad warm, sodass hier besondere Vorschriften für den Betrieb gelten. Dunkelstrahler hingegen arbeiten nicht mit einer offenen Verbrennung, sodass die Oberflächentemperaturen etwas geringer ausfallen. Doch auch hier gelten Mindestabstände, d. h. Deckenhöhen von mindestens 4 Metern für die Nutzung.

Hallenheizungen für explosionsgefährdete Bereiche

In der chemischen Industrie, Mühlen oder auch Anlagen zur Verarbeitung brennbarer Gase gelten besondere Vorschriften für die Nutzung von Hallenheizungen. Diese müssen den Anforderungen an den Explosionsschutz entsprechen und nach ATEX-Richtlinien (ATmosphères EXplosibles) zertifiziert sein.

Ex-geschützte Elektroheizer verzichten auf offene Flammen und schließen das Risiko der Funkenbildung und hoher Oberflächentemperaturen kategorisch aus. Dafür sorgen spezielle Isolierungen und thermische Schutzmechanismen, sodass sich Ex-geschützte Heizer für explosionsgefährdete Bereiche eignen. Alternativ gibt es auch spezielle Infrarotstrahler, die mit elektromagnetischer Strahlung ohne Flammenbildung arbeiten. Ex-geschützte Gasheizungen hingegen nutzen zwar Erd- oder Flüssiggas, doch findet die Zündung des Gases in einem sicheren, speziell abgeschotteten Bereich statt. Erhältlich sind sie als

  • elektrische Ex-Heizlüfter für kleine Räume
  • Ex-Wärmestrahler für größere Hallen
  • Ex-geschützte Infrarotstrahler
  • Ex-geschützte Gasheizungen als direkte Systeme, die die Luft durch Verbrennung im Raum erwärmen, sowie als indirekte Systeme, bei denen die Verbrennung in einem geschlossenen Wärmetauscher erfolgt
  • Ex-geschützte Warmluftgebläse (meist mit Wärmetauscher)
  • Heißwasser- oder dampfbetriebene Heizungen

ATEX-konforme Dunkelstrahler

Spezielle Dunkelstrahler eignen sich auch für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Der Verbrennungsprozess findet – anders als bei Hellstrahlern – in einem geschlossenen Raum statt, sodass eine Funkenbildung oder offene Feuerquellen im Raum vermieden werden. Wichtig für den Einsatz in sensiblen Bereichen ist dabei eine Zertifizierung gemäß ATEX-Richtlinie 2014/34/EU für die spezifische Zone (z. B. Zone 1 oder 2 für Gasexplosionsgefahr, 21 oder 22 für Staubexplosionsgefahr).

Die Zone besagt dabei, wie häufig explosive Stoffe auftreten und ob es sich dabei um explosives Gas oder Staub handelt. Die Zertifizierung besagt anschließend, dass die Oberflächentemperatur des Heizsystems unter der Zündtemperatur brennbarer Stoffe liegt. Zudem verfügen die Heizungen meist über weitere zusätzliche Sicherheitsmerkmale wie Temperaturüberwachung, automatische Abschaltung bei Überhitzung und Druckentlastungssysteme.

Abgesehen von der Zertifizierung überzeugen ATEX-zertifizierte Strahler durch die gleichen Vorteile klassischer Infrarotheizungen im Hallenbau:

  • einfache Montage im laufenden Betrieb
  • geringe Betriebskosten
  • wartungsarm
  • keine Staub- und Zugluftbildung
  • angenehmes Raumklima bei geringen Raumtemperaturen
  • kurze Vorlaufzeiten
  • flexible Raumnutzung
  • GEG 2024-konform, wenn H2-ready

Fußbodenheizungen und Deckenstrahlplatten

Fußbodenheizungen und Deckenstrahlplatten arbeiten ebenfalls nach dem Prinzip einer Strahlungsheizung. Die von Wasserleitungen durchströmten Bauteile geben die Wärme hier an die Umgebung ab. Da die Wassertemperatur in einem niedrigen Bereich liegt und der Brennerraum zur Erwärmung des Wassers an einem anderen Ort fernab der Explosionsgefahr platziert ist, stellt diese Heizungsart eine gute Alternative zu Dunkelstrahlern dar – wenngleich sich die Montage als ungleich komplizierter erweist, sodass Fußbodenheizungen und Deckenstrahlplatten vor allem bei Neubauten genutzt werden. Hier spielen sie weitere Vorteile wie die Möglichkeit zur Kombination mit Solarthermieanlagen und Wärmepumpen aus. Weitere Vorteile der Fußbodenheizungen und Deckenstrahlplatten in explosionsgefährdeten Bereichen sind:

  • keine Zündquellen im Raum
  • gleichmäßige Temperaturverteilung
  • geschlossener Wasserkreislauf
  • kein Aufwirbeln von Staub oder Schmutz
  • keine Zugluftbildung, die das Risiko von Staubexplosionen steigern würde
  • präzise Steuerung der Temperatur
  • wartungsarm
  • flexible Raumgestaltung
  • keine Beeinträchtigung der Fluchtwege
  • geringe Vorlauftemperaturen
  • geringer Energieverbrauch
  • lange Lebensdauer

Ex-geschützte Warmlufterzeuger

Auch Warmlufterzeuger sind eine verbreitete Form der Hallenheizungen – nicht zuletzt, da sich die Erwärmung der Luft hervorragend mit Wärmetauschern und -pumpen kombinieren lässt, die z. B. Abwärme aus Prozessen nutzen. Sind die Warmlufterzeuger ATEX-geschützt, ist ein Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen möglich. Oft kommen hier indirekte Heiztechniken zum Einsatz, bei denen die Verbrennung in einem geschlossenen System erfolgt und über Wärmetauscher in den Raum geleitet wird. Hier spielen sie ihre Vorteile aus wie:

  • schnelles Erwärmen großer Räume
  • gleichmäßige Wärmeverteilung ohne Hitzestaus
  • zentrale oder dezentrale Installation möglich
  • mobile Geräte verfügbar
  • präzise Temperaturkontrolle
  • automatisches Abschaltsystem bei Überhitzung
  • gezielte Luftführung
  • hoher Wirkungsgrad
  • Kombinationsmöglichkeit mit Frischluftzufuhr oder Filtersystem
  • geringe Installationskosten
  • einfache Wartung

Fazit

Insbesondere beim Einsatz von brennbaren und explosiven Materialien kommt es auf die Wahl einer geeigneten Hallenheizung mit ATEX-Zertifizierung an, um ein Brandrisiko und weitere Sicherheitsrisiken zu minimieren. Dieses lässt sich nur individuell im Kontext der spezifischen Gefahrenlage und den Rahmenbedingungen der Halle ermitteln. Kontaktieren Sie unsere Expert:innen für ein unverbindliches Beratungsgespräch. Gerne sind wir Ihnen mit unserer langjährigen Expertise im Hallenbau bei der Planung und Montage einer Hallenheizung behilflich, die optimal auf Ihre Bedürfnisse und Anforderungen zugeschnitten ist.