Weishaupt-Brenner können mehr als Heizen

Knifflige Regelung für Glas-Brandschutz-Prüfofen bei Glas Trösch AG

Der Prüfofen in Betrieb. Vor dem Prüfglas viele Sensoren mit ihren Kabeln.
Natürlich mit Glasfassade: Glas Trösch AG, Zweigniederlassung Fireswiss in Buochs.
Der Prüfofen offen. Rechts drei Weishaupt Monarch Brenner. Links die Mündungen der anderen drei Brenner.
Drei der Weishaupt Monarch-Oel-Brenner, je 150 – 600 kW.
Kommandoraum mit der Steuerung/Regelung der Brenner für die Prüfung. (Fotos: Glas Trösch AG-Fireswiss/Martin Stadelmann)
Martin Stadelmann / Peter Warthmann /

Sechs Weishaupt-Monarch-Oelbrenner WM-L10/2 A befeuern den 4 x 4 m grossen Ofen für Feuerwiderstandsprüfungen im Brandlabor von Glas Trösch AG, Zweigniederlassung Fireswiss Buochs. Die von Weishaupt entwickelte spezielle Regelung sorgt nicht nur für einwandfreien Ofenbetrieb, sie gestattet auch, unterschiedliche Prüfprogramme zu speichern und jederzeit wieder genau gleich abzufahren.

Glas bedeutet am Bau von Häusern schon lange nicht mehr nur Fenster – es ist ein wichtiges Gestaltungselement der Architektur. Und dies nicht nur für Fassaden, sondern auch im Innenbereich der Bauten – Stichworte: Helligkeit, Transparenz. Im Gebäude kann es aber auch mal brennen. Deshalb werden grössere Gebäude in Brandschutzabschnitte aufgeteilt. Die Türen und Trennschutzwände zwischen den Brandabschnitten sind aus verschiedenen Materialien, häufig aus Glas (wer jetzt an den neuen Flughafen Berlin denkt, versteht …) Diese müssen eine definierte Standzeit in der Feuerwiderstandsprüfung (Klassifizierung EI 30, EI 60, etc.) erreichen. In einer solchen Prüfung werden Temperaturen von 850 °C nach einer Zeit von 30 Minuten erreicht, nach 60 Minuten ca. 950 °C. Im Ofen wird die Einheitstemperaturzeitkurve (ETK, „Normbrandkurve“) nachgebildet.

Prüfungen im Brandlabor von Glas Trösch
Das Brandlabor in Buochs (BLB) ist eine eigenständige akkreditierte Prüfstelle mit der  Akkreditierungsnummer STS 0533. Es geht um Feuerwiderstandspüfungen bis zu 180 Minuten von nichttragenden Bauteilen, Vorhangfassaden sowie Türen und Toren und deren Klassifizierung. Es werden aber nicht nur einzelne Gläser, sondern ganze Konstruktionen geprüft. Diese bezeichnet man als Probekörper (Trennwände, Feuerschutzabschlüsse, Fassaden, etc.). Weiter werden im Labor in Buochs Sicherheits-Sonderverglasungen auf ihre mechanischen Eigenschaften hin geprüft.
Seit knapp 15 Jahren werden in Buochs die Feuerwiderstandsprüfungen nach EN 1363-1 auf einem 4 x 4 m grossen vertikalen Prüfofen durchgeführt. Die Probekörper werden hierzu in Tragkonstruktionen eingebaut und vor dem offenen Ofen fixiert. Grössere Probekörper lässt man im IFT (Institut für Fenstertechnik e. V.) in Rosenheim prüfen. Das IFT verfügt über einen 8 x 5 grossen Prüfofen mit 20 Weishaupt-Monarch-Gasbrennern. Weishaupt ist auch der „Hoflieferant“ für eine weitere Prüfstelle in Frankreich.
Der Prüfofen in Buochs benötigte nun neue Brenner. Hier ist kein Gasnetz vorhanden, deshalb entschied man sich für sechs Monarch-Oelbrenner WM-L10/2A von Weishaupt, die je von 150 bis 600 kW modulieren können.
Diese Monarch-Oelbrenner wurden übrigens ursprünglich, vor vielen Jahren, in der Schweiz „erfunden“ und dann von Weishaupt kontinuierlich weiter entwickelt. Sie haben den Ruf der Weishaupt-Zuverlässigkeit begründet. Alle Bauteile sind gut zugänglich angeordnet. Eine strömungsgünstige Gebläseeinheit minimiert die Geräuschentwicklung. Das digitale Feuerungsmanagement gestattet über den E-Bus-Anschluss die Koordination mit übergeordneten Systemen wie einer Gebäudeautomation oder der Ofensteuerung bei Glas Trösch.
„Wir hatten auch andere Angebote“, sagt Stephan Mathys, Leiter des Fireswiss-Brandlabors, „aber diese Firmen konnten entweder die Regelung nicht mit anbieten oder wollten gar die alten Brenner vom früheren Ofen weiter verwenden. Wir wollten aber alles neu, und zusammen mit der Regelung aus einer Hand. Da blieb nur Weishaupt.“

Das Geheimnis: Sonderflammenregelung
Ein Prüfofen ist kein Heizkessel – das ist hier die Krux. In einem Kessel erkennt die Flammenüberwachung des Brenners seine Flamme – verschwindet diese während des Betriebs, geht der Brenner auf Störung. Im Glas Trösch-Ofen sind nun aber sechs Brenner in Betrieb. Würde die Flamme eines Brenners durch Störung erlöschen, kann dessen Flammenüberwachung dies nicht erkennen – es sind ja noch andere Flammen da. Weishaupt entwickelte nun für diesen Spezialfall eine Doppelflammenüberwachung. Diese Sonderflammenüberwachung sorgt dafür, dass der jeweilige Brenner nur seine eigene Flamme als Flammensignal erkennt, unabhängig vom Licht der weiteren Brenner  im Feuerraum. Den technischen Aufbau und die Funktionsdetails dieser Doppelflammenüberwachung will Weishaupt aus Wettbewerbsgründen nicht erläutern; die Mitbewerber können das nicht.
Eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung der Software war die flexible Anordnung der 12 Temperatursensoren für alle Brenner: Es musste für jeden Brenner die Möglichkeit geschaffen werden, je nach Betriebsphase auf eine unterschiedliche Anzahl von Sensoren zu reagieren. Im weiteren muss auch der Brandraumdruck je nach Leistung eines oder mehrerer Brenner reguliert werden.
Zudem wurde der Wunsch nach speicherbaren Sequenzen erfüllt. Je nach Prüfobjekt kann Fireswiss bestimmte Muster für die Anordnung der Temperatursensoren für jeden Brenner abrufen. Durch die Kombination von lokalem Touchpanel und der Prozess-Visualisierung im Prüflabor am PC hat der Prüfer jederzeit die komplette Kontrolle über die Anlage und alle Prozesswerte kontinuierlich im Blick.
Bei der Inbetriebnahme stellte Weishaupt fest, dass im Prüfofen ein inhomogenes Hitzefeld herrscht. Um dies auszugleichen, müssen nicht alle Brenner gemeinsam die Leistung modulieren, sondern jeder Brenner für sich passt seine Leistung nach der Inbetriebnahme individuell an. Gestartet wird mit Volllast.
Diese Optimierung gestattet es, die Temperatur-Sollkurve des jeweiligen Prüfverfahrens jederzeit detailgenau nachzubilden und durch die kontinuierliche Aufzeichnung aller Daten über Jahre hinweg  bei wiederkehrenden Prüfungen die gleichen Einstellungen für jeden Brenner abzurufen. So profitiert Glas Trösch AG-Fireswiss dank der neuen Weishaupt-Brenner und ihrer Regulieranlage deutlich von einer Zeiteinsparung bei gleichartigen Prüfobjekten.

3.5-Minuten-Video: Test im Brandlabor mit zwei identisch eingerichteten Büroräumen. Unterschied: verschiedene Glas-Abtrennungen zum Brandraum dahinter. LINKS: schlankes Sicherheits‐Brandschutzglas „Fireswiss Foam 60‐27 P4A“ mit einer Dicke von gerade mal 27 mm, RECHTS: normales Flachglas. Man beachte die Temperatur-Angaben links/rechts! 

www.fireswiss.ch
www.glastroesch.ch
www.weishaupt-ag.ch