Die Berechnung der hydraulischen Auslegung erfolgt unter Anwendung des Hazen-Williams-Verfahrens (aquatherm red pipe hat aufgrund seiner glatten Oberfläche einen Hazen-Williams-Faktor von C=150). Die Leistung einer Sprinkleranlage wird nach der Zuordnung der Brandgefahren ausgelegt (Low Hazard LH, Ordinary Hazard OH1 bis 4, High Hazard Production, HHP1 bis 4 & Storage HHS1 bis 4).

Die Rohrwandstärke basiert auf den Anforderungen aus Betriebsdruck, Rohrdurchmesser, Festigkeitskennwert des Werkstoffs, Sicherheitsbeiwert und Zusatzbeanspruchung (vgl. DIN2413).

Zur Unterstützung der leichteren hydraulischen Berechnung von Sprinkleranlagen kann z. B. die Software WinSprink verwendet werden. WinSprink erfüllt die Anforderungen gemäß den Richtlinien des VdS. Mit SpriCAD   kann alternativ zu WinSprink die Eingabe der Rohrnetzgeometrie mit dem CAD-System AutoCAD erfolgen. Zur Auswahl möglicher Produkte anhand der Klassifizierung in folgende Brandgefahrenklassen siehe Tabelle 1.

Das Feuerlösch- & Sprinklersystem aus Kunststoff PP-R aquatherm red pipe kann in den Brandgefahrenklassen LH (Low Hazard = Kleine Brandgefahr), OH1, OH2, OH3 und eingeschränkt in OH4 (Ausstellungshallen, Kino, Theater, Konzerthallen) (Ordinary Hazard = Mittlere Brandgefahr) eingesetzt werden. Nicht zugelassen für den Bereich HHP Produktion (High Hazard Production = Hohe Brandgefahr, Produktion) und HHS Lager (High Hazard Storage = Hohe Brandgefahr, Lager). Ausnahmegenehmigungen sind hier unter bestimmten Voraussetzungen möglich.

Hinweis: Aufgrund der Größe der Tabelle wird Ihnen hier nur ein Ausschnitt der Daten angezeigt. Die vollständige Tabelle können Sie sich durch Anklicken der "Lupe" anzeigen lassen. 

Tabelle 1: Sprinkleranlagen und K-Faktoren für verschiedene Brandgefahrenklassen
Quelle: Tabelle 12.01 (VdS-CEA 4001)

Die für die Anlagen-Dimensionierung wichtigen Kenngrößen sind

• Wirkfläche (m²)
• Betriebszeit (Minuten)
• Wasserbeaufschlagung (mm/min) und
• Sprinklerschutzfläche (m²)

Beschreibung der Kenngrößen

• Wirkfläche (m²)
  Die Wasserversorgung muss in der Lage sein, die Wirkfläche sicher mit Löschwasser zu versorgen. Fläche, die im Brandfall von der Sprinkleranlage gelöscht werden kann. Die Größe der Wirkfläche richtet sich nach der Nutzung des Gebäudes und der damit verbundenen Brandgefahr. Mit steigendem Brandrisiko nimmt die Wirkfläche zu.  So beträgt die Wirkfläche für eine Nassanlage in einer Parkgarage 144 m² und in einem holzverarbeitenden Betrieb bereits 216 m². Bei identischen Risiken ist bei Trockenanlagen die Wirkfläche 25 % größer als bei Nassanlagen.
• Betriebszeit (Minuten)
  Die Sprinkleranlage muss mindestens für die Dauer der Betriebzeit mit Löschwasser versorgt werden können. Der hierbei zu berücksichtigende Volumenstrom des Löschwassers ergibt sich durch den Schnittpunkt der günstigsten Wirkfläche aus der hydraulischen Berechnung mit der Sprinklerpumpenkurve. Die Betriebszeit beträgt üblicherweise zwischen 30 Minuten (leichte Brandgefahr) bis 90 Minuten (hohe Brandgefahr).
• Wasserbeaufschlagung (mm/min)
  Unter der Wasserbeaufschlagung versteht man die Mindestwassermenge in Liter pro Minute, die eine Sprinkleranlage bezogen auf 1 m² Grundfläche ausbringt. Bei Produktionsrisiken beträgt die Wasserbeaufschlagung 5 mm/min, bei Lagerrisiken bis zu 30 mm/min bzw. bei ESFR Anlagen auch mehr.
• Sprinklerschutzfläche (m²)
  Die Sprinklerschutzfläche beträgt bei Schirmsprinklern in Produktionsrisiken mindestens 12 m² und bei Lagerrisiken mindestens 9 m². Hierdurch kann bei Produktionsrisiken z. B. ein Deckenraster von 3 m x 4 m und bei Lagerrisiken ein Deckenraster von 3 m x 3 m gewählt werden.

Mit Hilfe der vorgenannten Kenngrößen kann die Pumpengröße, die Größe des Wasservorrates, die Anzahl der Ventilstationen und die Art der Wasserversorgung (bei Klasse 1-Anlagen) bereits in einem frühen Planungsstadium abgeschätzt werden.

• Pumpenförderleistung [l/min] = Wirkfläche x Wasserbeaufschlagung x 1,4[3]
• Wasservorrat [m³] = Wirkfläche x Betriebszeit x Wasserbeaufschlagung x 1,4 / 1000
• Die Anzahl der Ventilstationen sowie die Art der Wasserversorgung ergibt sich durch die Anzahl der zu berücksichtigenden Sprinkler (= Gebäudenutzfläche / Sprinklerschutzfläche).

Folgendes ist im Zusammenhang mit der Planung und Anwendung von Kunststoffrohrsystemen gemäß den VdS-Anforderungen/Bedingungen zu beachten:

• Bei freiliegender Installation gemäß LPCB-Richtlinien (International anerkannte Zertifizierungsstelle für Brandschutz vom Vereinigten Königreich) nur zugelassene schnellauslösende Sprinkler verwenden.
• Kunststoffrohre und -fittings sind ausschließlich für die Installation von Nasssystemen zugelassen.
• Besondere Sorgfalt ist auf die Verbindungstechnik zu legen; hierzu ist den Verarbeitungsanweisungen, insbesondere im Hinblick auf die einzuhaltende Abkühlzeit, unbedingt Folge zu leisten, bevor das System unter Wasserdruck gesetzt wird.
• Kunststoffrohre und -fittings dürfen nicht im Freien eingesetzt werden.
• aquatherm red pipe darf nicht als Trinkwasserleitung verwendet werden.
• Nur hängende Sprinkleranordnung.
• Nur als Strang- und Verteilleitung zu installieren.
• Installation zwischen Betondecke und abgehängter Decke (min. F30) bis DN50, es sind keine Brandlasten in der Zwischendecke zulässig - Rohrleitung eingegossen in Beton bis DN90.
• Nur durch geschultes und VdS-anerkanntes Fachpersonal zu installieren.
• Nur VdS-zugelassene Sprinklerköpfe verwenden.
• Nur VdS-zugelassene Rohrschellen/ Rohrschlaufen verwenden.
• Planung und Einbau gemäß VdS CEA 4001 Richtlinie für Sprinkleranlagen.
• Bei längeren waagerechten Rohrstrecken ist alle 40m ein Dehnungsausgleich zu setzen.
• Zulassung als Nasssystem im Zwischendeckenbereich (min. F30) für die Abmessungen 25 mm bis 75 mm (DN15 - DN50). Zulässiger Druck 12,5 bar - Zulassung als Nasssystem in Beton für die Abmessungen 25mm bis 125 mm (DN15 - DN90). Zulässiger Druck 18 bar.
  Betriebsparameter:
  - max. Betriebstemperatur: 10 - 49°C
  - max. Betriebsdruck: 12,5 bar (für die Verlegung in Beton 18 bar)
• Rechnerische Lebensdauer der Rohrleitungsteile unter diesen Bedingungen: 100 Jahre (nach DIN 8077/78 / DIN EN ISO 15874)

Bild 1: Wesentliche Elemente einer Sprinklergruppe
Quelle: aquatherm GmbH, Attendorn

Bild 2: 3D-Planung der wesentlichen Elemente eines Feuerlösch- & Sprinklersystems aus Kunststoff, aqutherm red pipe
Quelle: aquatherm GmbH, Attendorn