Brandbekämpfungs- oder Löschanlagen sind im Vergleich zu aktiver Brandvermeidung passiv-reaktiv. Sie reagieren erst, wenn ein Schwelbrand oder ein Feuer bereits ausgebrochen ist. Eine Sauerstoffreduktionsanlage hingegen ist permanent aktiv (präventiv) und somit einem reaktiven System immer einen Schritt voraus. Sie überwacht und steuert die Atmosphäre in geschlossenen Räumen und schließt das Risiko für die Entstehung und Ausbreitung eines Brandes unter definierten Bedingungen vollständig aus. 

Der Einsatz einer Sauerstoffreduktionsanlage macht vornehmlich überall da Sinn, wo Objekte, Werte, Güter etc. geschützt werden sollen, die durch Brände oder reaktive Brandbekämpfungsmaßnahmen erhebliche Schäden davontragen können. Ein typisches Beispiel ist der Serverraum in einem Firmengebäude. Die dort befindlichen elektronischen Geräte dürfen in keiner Weise beschädigt werden – weder durch Flammen noch durch austretendes Löschwasser, Gas, Schaum oder andere reaktive Löschmedien. Außerdem ist sie sinnvoll, um das Risiko einer Betriebsunterbrechung zu minimieren. 

Die Einsatzbereiche / Anwendungsfälle reichen von kleiner als 300 m³ großen Technik- oder Serverräumen über bis zu 5.000 m³ großen Rechenzentren, mehrere 10.000 m³ großen Archiven, automatischen Kleinteilelägern, bis zu mehrere 100.000 m³ großen Hochregallägern und Tiefkühllägern. Unsere Anlagen sind in nahezu allen Industriezweigen, im Handel, Museen, Krankenhäusern, kritischer Infrastruktur uvm. installiert. 

Mögliche Einsatzbereiche im Überblick: 

1. Rechenzentren 
2. Serverräume 
3. Elektrische Schalträume / Technikräume 
4. Archive  
5. Normaltemperatur-Lager 
6. Kühl-/ Gefrierlager 
7. Automatische Hochregallager 
8. Automatische Kleinteilelager 
9. Gefahrstofflager  

Das ist in der DGUV Richtlinie (205-006) zum Arbeiten in sauerstoffreduzierten Atmosphären definiert: In einer Umgebung mit 15 Vol. % Sauerstoff darf sich ein Mensch bis zu 4 Stunden am Stück (gefolgt von einer 30 Minütigen Pause) aufhalten. In einer Umgebung mit unter 15 Vol. % bis 13 Vol. % sind es 2 Stunden am Stück (gefolgt von einer 30 Minütigen Pause).  

Allerdings ist der tatsächliche Sauerstoffbedarf für jeden Menschen individuell – abhängig von seiner individuellen Konstitution, Größe, Gewicht, Geschlecht, Alter etc. Die DGUV-Richtlinie gilt daher als Regelwerk für den Arbeitsschutz. Jeder Arbeitnehmer, der einen solchen Raum betritt, sollte sich einer arbeitsmedizinischen G28 Untersuchung unterzogen haben. 

Darüber hinaus ist der Aufenthalt in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre vergleichbar mit dem Aufenthalt in größeren Höhen. 15 Vol. % Sauerstoff in einem Schutzbereich sind äquivalent zum Aufenthalt in einer Höhe von ca. 2.600 Meter über NN. Hier spielt allerdings nicht das tatsächliche Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff eine Rolle (dieses ist auch in größeren Höhen gleich – 20,95 % O2 zu 78,08 % N2), sondern der Luftdruck in der Höhe.  

Aufgrund des niedrigeren Luftdrucks in größerer Höhe benötigt ein Mensch mehr Atemzüge, um die gewohnte Menge an Sauerstoff einzuatmen. Bei einer Reise in die Berge beispielsweise hat der Körper allerdings Zeit, sich an die veränderten Luftbedingungen zu gewöhnen. Beim Betreten eines Schutzbereichs fehlt diese Eingewöhnungszeit.  

Daher “merkt” man beim Betreten eines Schutzbereichs die veränderte Atmosphäre aufgrund der fehlenden Zeit zur Eingewöhnung. 

Die Membrantechnik ist die bekannteste, da älteste Methode, um Luft in Sauerstoff und Stickstoff zu separieren. Es gibt jedoch (in Abhängigkeit von der notwendigen Menge und Reinheit) Verfahren, die deutlich energieeffizienter sind. Die PSA-Technik und vor allem deren Weiterentwicklung, die VPSA-Technik basieren auf der Druckwechsel-Adsorption von Sauerstoff mittels Aktivkohle. Beide Techniken arbeiten mit deutlich niedrigeren Luft-Drücken, wobei man mit der VPSA-Technik im Verhältnis zur Membrantechnik (bei gleicher Stickstoffliefermenge) bis zu 80% an Stromkosten (Energieverbrauch) einspart. 

Die Stromaufnahme unserer Anlagen reicht von 1,7 KW bis zu 48 KW. In Abhängigkeit von der Raumgröße und dem modularen Aufbau unserer Anlagen kann jedoch nahezu jede beliebig notwendige Menge an Stickstoff geliefert werden, sodass durchaus auch mehrere Generatoren in Reihe zum Einsatz kommen können. 

Darüber hinaus werden die Anlagen durch uns in Verbindung mit der Raumgröße und dem dazugehörigen Dichtwert so ausgelegt, dass die Stickstoffgeneratoren nicht permanent (24/7), sondern im Regelfall zwischen 8 und 12 Stunden pro Tag in Betrieb sind. Die restliche Zeit befinden sie sich im Stand-By Modus. Die Laufzeit ist allerdings nicht linear. Sie orientiert sich an dem konkreten Stickstoff-Bedarf des Schutzbereichs. Der Bedarf wiederum ist projektspezifisch, sodass die Laufzeit ebenfalls projektspezifisch definiert wird. 

Der Energieverbrauch richtet sich also nach dem Stickstoffbedarf des jeweiligen Projekts und ist daher immer projektspezifisch. 

Ausgestattet mit drei Sensoren pro Gerät erfassen die optischen Sensoren des N2 ORS® Systems die Sauerstoffkonzentration auf den Punkt genau. Im Vergleich zu herkömmlichen Messvorrichtungen fällt ein regelmäßiger Austausch bei den optischen N2 ORS® Sensoren weg. Sie werden lediglich an der Steuereinheit kalibriert und können dort verbleiben, wo sie angebracht wurden. Dieser reduzierte Aufwand bedeutet im Umkehrschluss eine wesentliche Kostenersparnis über den gesamten Lebenszyklus der Anlage hinweg.  

Das ist abhängig von der Art der Materialien, die zu schützen sind. Die Art der Materialien bestimmt die Entzündungsgrenze, bei der sich ein Material unter Zuführung einer definierten Hitzeentwicklung entzündet. Wird der Sauerstoffgehalt auf die Entzündungsgrenze des Materials herabgesenkt, kann sich keine Flamme bilden: Die Entzündung wird verhindert.  

Beispiel: Papier lässt sich leichter entzünden als PVC, daher muss der Sauerstoffgehalt bei Papier weiter herabgesenkt werden als bei PVC.   

Materialien, die auch bei niedrigem Sauerstoffgehalt auf Hitze oder Funken reagieren (und dann ggf. explodieren), können mittels Sauerstoffreduktion nicht geschützt werden. 

1. Wenn kein Brand entsteht, entsteht auch kein Brandrauch. Das wiederum bedeutet, dass keine Schäden durch Brandgase entstehen können. 
2. Betriebsunterbrechungen durch Brände oder fehlausgelöste Löschanlagen sind ausgeschlossen. 
3. Eine Sauerstoffreduktionsanlage nutzt kein mitunter schädliches Löschmedium. Es besteht kein Erderwärmungspotential und die Stromversorgung ist mithilfe von regenerativen Energieträgern möglich. 
4. Es besteht keine Wassergefährdung durch Rückstände von Löschmedien.  
5. Es ist keine Wasserrückhaltevorrichtung (wie bei Wasserlöschanlagen) erforderlich. 
6. Giftige Löschgase müssen nicht abgesaugt werden (wie bei Gaslöschanlagen).
7. Es sind keine Überdruckentlastungsvorrichtungen notwendig. 
8. Es müssen keine Brandrückstände entsorgt werden. 
9. Der höchstmögliche Schutz für Waren, Güter, Technik oder unersetzbare Einzelstücke ist jederzeit gewährleistet. 

Zunächst ist in jedem Projekt zu empfehlen, nicht in erster Linie die Kosten als priorisierte Entscheidungsgrundlage zu wählen, sondern die Lösung im Fokus zu behalten, mit der die individuellen Schutz- und Sicherheitsziele bestmöglich erreicht werden. 

Beim Kostenvergleich zwischen aktiver Brandvermeidung und reaktiver Brandbekämpfung müssen jedoch auch Schäden durch Fehlauslösungen, Betriebsunterbrechungen oder tatsächliche Brandschadenkosten berücksichtigt werden, die beim Einsatz reaktiver Löschanlagen auftreten können. 

Die Höhe der Investition und die damit einhergehende Dimensionierung der Brandvermeidungsanlage richtet sich nach dem Stickstoffbedarf des Projekts. Pauschal lässt sich das also leider nicht sagen.   

Als “Daumenregel” kann gesagt werden, dass das reine Investment für Sauerstoffreduktion gegenüber Löschanlagen günstiger ausfällt, je größer das Schutzvolumen wird. 

Im Verhältnis zu reaktiven Brandbekämpfungsanlagen ist der Aufwand geringer. Die Sauerstoffreduktionsanlage bietet hier sogar einen entscheidenden Vorteil: Während Löschanlagen auch vom Gebäudebetreiber permanent überwacht werden müssen, damit sie im Ernstfall auslösen und den Brand unter Kontrolle halten, überwachen sich Sauerstoffreduktionsanlagen selbst. Sie sind permanent aktiv. 

Um das System akustisch zu isolieren, wurde ein Gehäuse entwickelt, das den Generator durch die Kombination von diversen hochwertigen Materialien abschirmt. 

Diese Lösung führt zu einer deutlichen Reduzierung des Lärms, von 90 dB(A) auf < 64 dB(A) (Messungen der Schallleistung, die gemäß der Norm UNI EN ISO 3744:2010 durchgeführt und zertifiziert wurden). ISOLCELL VPSA ADOX (R) Generatoren gelten als leiseste Geräte ihrer Klasse. 

Das Szenario wird nicht direkt vom Versicherer vorgegeben, vielmehr definiert sich die Anforderung einer Brandvermeidungsanlage durch das Risiko eines Brandereignisses und die daraus resultierenden Folgeschäden. Daher gilt, dass Sauerstoffreduktionsanlagen zur Brandvermeidung überall dort zum Einsatz kommen sollten, wo Brände und deren Folgen zu hohen Schäden und Betriebsausfällen führen. 

Die Komponenten der N2 ORS® Brandvermeidungsanlagen sind gemäß IEC / DIN 61508 in der SIL-Stufe 3 geprüft. SIL steht für Sicherheits-Integritätslevel und beschreibt eine Richtlinie für die Zuverlässigkeit/Ausfallsicherheit von Maschinen und Anlagen mit Sicherheitsfunktionen. Die Reihenfolge der Stufen geht dabei von 1 (niedrigste Sicherheit vor Ausfällen) bis 4 (höchste Sicherheit vor Ausfällen). 

Isolcell Brandvermeidungsanlagen sind weltweit die einzigen Anlagen, die gemäß IEC / DIN 61508 als Gesamtsystem geprüft und zertifiziert sind.