Das größte Tiefkühlhochregallager der Welt
Aktives Brandvermeidungssystem bei Preferred Freezer Services
Es sind Zahlen der Superlative: Drei Schutzbereiche mit 1,05 Mio m³ Volumen, 35 m hohe Regalsysteme, 117.000 Palettenstellplätze und ein Auftragsvolumen von mehr als 100 Mio US$. Das automatisierte Tiefkühlhochregallager von Preferred Freezer Services im amerikanischen Richland, Washington State, ist das weltweit größte seiner Art. Im Juli 2015 in Betrieb genommen, werden dort etwa 900.000 t tiefgefrorene Lebensmittel pro Jahr – überwiegend Pommes Frites für den Markt an der Westküste – ein- und ausgelagert. Das Lager der Superlative wird mit einem aktiven Brandvermeidungssystem geschützt.
Das Tiefkühlhochregallager von Preferred Freezer Services ist in mehreren Punkten einzigartig. Allein die Bauweise ist für die USA ungewöhnlich: Im Land, in dem es an Platz nicht mangelt, sind Hochregallager eher selten, Tiefkühlhochregallager erst recht. Doch Preferred Freezer Services entschied sich ganz bewusst dafür, da diese Bauweise für den automatisierten Logistikprozess für die Warenlagerung und -verteilung die effizienteste und beste Lösung darstellt. Brandschutztechnisch stellen Lager dieser Größenordnung und Bauhöhe jedoch eine besondere Herausforderung dar.
Sprinkleranlage oder Feuerwehr – beides kommt nicht rechtzeitig an
Üblicherweise wird in den USA konventionelle Sprinklertechnik verbaut. Bei Regalsystemen mit großen Höhen stoßen diese Systeme jedoch schnell an ihre Grenzen: Bei diesem Hochregallager mit über 35 m Höhe ist nicht gewährleistet, dass das Löschwasser im Brandfall auch am Brandherd ankommt. Denn bei stark verdichteten Lagern kann sich das Löschwasser innerhalb der Regalsysteme „verlieren“, ehe es das ausgebrochene Feuer erreicht. Selbst wenn im Falle einer rechtzeitigen Branddetektion und Sprinklerauslösung das Löschwasser in Gang kommt, wird dieses mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht die Brandquelle gezielt treffen: Die konstanten Luftbewegungen im Hochregallager würden dazu führen, dass das vertikal austretende Sprinklerwasser als Eiswasser verwirbelt wird. Eine weitere Option, dass die Feuerwehr einen möglichen Brand bekämpfen kann, wurde als nahezu unmöglich eingestuft. Die ca. 144 m langen Gassen und sehr hohen Regale sowie die dunkle, eiskalte Raumumgebung würden die Einsatzkräfte der Feuerwehr an ihre körperlichen und technischen Grenzen bringen. Die nutzungsbedingt sehr dichte Gebäudehülle beschränkt außerdem die Zugangsmöglichkeiten von außen.
Zu diesem Schluss kam das beauftragte Planungsbüro, das den Risikobericht erstellte, in dem insbesondere die enormen Dimensionen dieses Tiefkühlhochregallagers in Bezug auf die Standardmarktlösungen bewertet wurden. Für Preferred Freezer Services und seinen General Manager, Burnie Taylor, stellen beide Optionen eine unbefriedigende Lösung dar, zumal Erfahrungen zeigen, dass 50 bis 70 % der Schäden innerhalb eines Lagers durch geborstene Wasserrohrleitungen von Sprinkleranlagen sowie undichte oder im laufenden Betrieb abgebrochene Sprinklerköpfe entstehen. „Unser Lager muss unter allen Umständen 24/7 in Betrieb sein. Unterbrechungen welcher Art auch immer können wir uns nicht erlauben“, erklärt Burnie Taylor. „Das Horrorszenario eines Brandes wäre nicht nur eine Bedrohung für das Unternehmen, es würde die gesamte Region empfindlich treffen.“ Kurz: Die Folgen für den Betreiber, die Mitarbeiter sowie für die gesamte Region um Richland herum wären katastrophal. Die Wahl für die bestgeeignete Brandschutzlösung fiel daher auf das aktive Brandvermeidungssystem „OxyReduct“ von Wagner (www.wagnergroup.com).
Brandrisiken minimieren, bevor sie entstehen
Die Brandvermeidungsanlage, die im Tiefkühllager von Preferred Freezer verbaut wurde, ist eine individuell auf die baulichen Gegebenheiten angepasste „OxyReduct Pressure Swing Adsorption“ (PSA)-Anlage. Ihr Prinzip basiert auf der Absenkung des Sauerstoffgehalts mittels kontrollierter Stickstoffzufuhr. Der festgesetzte Restsauerstoffanteil wurde anhand durchgeführter Brandversuche ermittelt und berücksichtigt die Entzündungsgrenzen der eingelagerten Waren, verpackt in versandfertigen Kartons, sowie die Minusgrade (-23 °C) im Lager. Zugrunde gelegt wurden hierzu die gemäß VdS-Richtlinien festgelegten Entzündungsgrenzen für Feststoffe.
Für das vollautomatisierte Tiefkühllager von Preferred Freezer Services wurde der Sauerstoffanteil auf 16 Vol.-% abgesenkt, sodass sich ein Brand faktisch nicht mehr entwickeln oder ausbreiten kann. Die PSA-Anlage generiert Stickstoff mit Hilfe von Aktivkohle direkt aus der Umgebungsluft. Hierzu wird die Luft in einen CMS-Behälter (engl.: Carbon Molecular Sieve) gedrückt, wo die Aktivkohle den enthaltenen Sauerstoff an sich bindet und ihn somit von den Stickstoffmolekülen trennt. Der freigesetzte Stickstoff kann dann in den Schutzbereich eingeleitet werden. Zur Kontrolle des Luftverhältnisses im Schutzbereich dienen die Sauerstoffsensoren der „OxyControl“-Steuerung. Diese stellen sicher, dass die Stickstoffzufuhr und der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich optimal aufeinander abgestimmt sind und die Sauerstoffkonzentration permanent auf dem festgelegten Niveau gehalten wird.
