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Brandschutz in der Industrie

Der Umgebung anpassen

Produktionsumgebungen mit hohen, großen Räumen und vielfältigen Störgrößen stellen besonders komplexe Anforderungen an den technischen Brandschutz. Gefragt sind deshalb leistungsfähige Brandmeldeanlagen mit anwendungsspezifisch eingesetzten Spezial-Meldern. Auch Ansaugrauchmelder spielen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle.

Bei Fabrikhallen und Werkstätten handelt es sich um große, hohe Räume. Deckenhöhen von fünf bis sieben Meter sind dort die Regel. An Maschinen und in Prüfständen sind Rauchentwicklung, Staub, Dampf und Hitze an der Tagesordnung. In der industriellen Produktion sind Brandmelder also nicht nur mit großen räumlichen Dimensionen, sondern auch mit zahlreichen Störgrößen konfrontiert.

Detektionsverfahren, die in Standardumgebungen wie Büros oder Hotels gute Ergebnisse bringen, sind damit überfordert. Wird beispielsweise in der metallverarbeitenden Industrie geschweißt, kann selbst ein moderner Multisensormelder dies unter Umständen als Brand interpretieren. Der hieraus resultierende Falschalarm hat dann beträchtliche Auswirkungen.

Rauchmelder müssen also zuverlässig eine doppelte Funktion erfüllen: Erstens müssen sie überhaupt in der Lage sein, die frühen Anzeichen für ein mögliches Feuer zu detektieren. Und zweitens müssen sie die erfassten Werte auch korrekt interpretieren können.

Parametergestützte Detektion

Eine parametergestützte Branddetektion erfüllt diese doppelte Anforderung. Die Brandmelder der Sinteso S-Line von Siemens zum Beispiel zerlegen die von den Sensoren erfassten Signale mithilfe von Algorithmen in mathematische Komponenten und vergleichen sie selbstständig mit programmierten Vorgaben. Als Resultat dieser Vergleiche liefert der Melder das entsprechende Gefahrensignal. Die Voraussetzung dafür bildet die von Siemens patentierte ASAtechnology (Advanced Signal Analysis). Damit ist eine detektions- und täuschungssichere Branderkennung selbst unter schwierigsten Bedingungen gewährleistet.

Diese Technologie basiert auf tausenden reproduzierbarer Brandversuchen und Tests mit unterschiedlichsten Störgrößen wie Wasserdampf oder Staub. Die VdSRichtlinie 2095 – 2010-05 (07) definiert in diesem Zusammenhang die „Brandkenngröße“ in Abschnitt 3.1.5 als „physikalische und/oder chemische Kenngröße, zum Beispiel Rauch, Temperaturerhöhung, Flammenstrahlung, die in der Umgebung eines Brandes auftritt und deren messbare Veränderungen ausgewertet werden können“. Im darauf folgenden Abschnitt 3.1.6 wird der „Vergleich von Brandkenngrößenmustern“ so beschrieben: „Maßnahme zur Verifizierung des Alarmzustandes. Der Brandmeldezustand wird erst nach Übereinstimmen erkannter Muster mit vorgegebenen Mustern erreicht.“ Diese Definitionen führen bei Algorithmen-basierten Brandmeldern immer wieder zu Unsicherheiten. Für die Sinteso-Melder gilt jedoch in jedem Fall: Die in DIN VDE 833-2:2009-06 beziehungsweise VdS 2095, Kapitel 6.4.2.3 „Betriebsart TM, Brandmeldeanlagen“ geforderten „technischen Maßnahmen zur Vermeidung von Falschalarmen“ durch Vergleich von Brandkenngrößenmustern werden von allen Sinteso Brandmeldern mit Detektionsalgorithmen oder SAtechnology erfüllt.

Melder anpassen

Die zugrunde liegenden Algorithmen lassen sich über verschiedene Europanormkonforme ASA-Parametersätze – gemäß EN 54-5 (Wärmemelder) und 54-7 (Rauchmelder) – gezielt beeinflussen. Das bedeutet: Melder desselben Typs können – jeweils angepasst an die individuellen Risiken und Umgebungseinflüsse – für ganz unterschiedliche Applikationen eingesetzt werden. In einem Produktionsgebäude unterscheidet der Melder dann beispielsweise die typische intervallartige Rauchentwicklung während des Schweißens von der kontinuierlichen Rauchentwicklung eines Schwelbrandes.

Über die zuverlässige Erkennung von Störgrößen hinaus zeichnet sich die ASAtechnology durch die Echtzeit-Interpretation der Situation aus. Der jeweils gewählte ASA-Parametersatz wird dynamisch beeinflusst. Das bedeutet: Der optimale Einsatzbereich des Melders verschiebt sich. So reagiert der Melder im Falle eines Feuers empfindlicher, im Falle einer Täuschung robuster.

Mit den Testfeuern nach EN 54 wird der Nachweis erbracht, dass die EN-54-zugelassenen Brandmelder ausreichend empfindlich gegenüber einem breiten Spektrum von möglichen Bränden sind. Die ASA-Parametersätze sind Teil des Melders. Sie entsprechen ebenfalls den Vorgaben gemäß EN 54-5 beziehungsweise -7.

Einschränkung

Um für verschiedenste Einsatzgebiete ein optimales Detektionsverhalten zu erzielen, kommen in der Praxis unterschiedliche Parametersätze zur Anwendung. Eine generelle Einschränkung gibt es jedoch: Selbst leistungsfähigste Punktmelder sind darauf angewiesen, dass die zu untersuchenden Partikel überhaupt in ausreichender Menge zu den Sensoren gelangen. Dies ist bei größeren Raumhöhen nicht zuverlässig gegeben. Außerdem ist die regelmäßige Wartung der Melder dort nicht mehr sinnvoll möglich.

Die entsprechende Richtline VdS 2095 für automatische Brandmeldeanlagen zieht die Grenze allgemein bei zwölf Metern. In Abstimmung mit einem zertifizierten Brandschutzsachverständigen sind aber auch für noch höhere Räume Brandschutzlösungen möglich. Eine wesentliche Rolle spielen in diesem Zusammenhang Ansaugrauchmelder (Aspirating Smoke Detector, ASD).

Sie entnehmen kontinuierlich Luftproben aus den zu überwachenden Bereichen und überprüfen diese auf Partikel. Die Luftproben werden über ein Ansaugrohrnetz mit definierten Ansaugöffnungen angesaugt und der eigentlichen Messkammer zugeführt. Damit lassen sich auch geringste Mengen von Brandgasen detektieren, wie sie bei einem beginnenden Brand in Deckennähe zuerst ankommen.

Die neuen, VdS-zertifizierten Modelle FDA221 und FDA241 von Siemens bieten in diesem Zusammenhang noch weitere Vorteile: Das aerodynamische Design innerhalb der patentierten Messkammer ermöglicht weitestgehend den Verzicht auf zusätzliche Filtermaßnahmen, da die in die Messkammer eingebrachten Partikel im Luftstrom verbleiben und somit wieder aus der Messkammer hinausgetragen werden.

In der Messkammer erkennen die Ansaugrauchmelder die Größe von Partikeln und deren Konzentrationen. Dabei kommt die optische Dual-Wellen-Detektion zum Einsatz. Das heißt, die Melder nutzen zur Erkennung zwei Lichtwellenlängen – blau und infrarot. So können sie genau zwischen Rauch und Täuschungsgrößen unterscheiden. Damit werden Brände bereits in der frühen Entstehungsphase täuschungssicher erkannt.

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Brandschutz in Forschungseinrichtungen

Keine Experimente!

Sensible Substanzen und aufwendige Prozesse charakterisieren Forschungseinrichtungen wie beispielsweise Reinräume und Labore. Das bedeutet auch spezielle Anforderungen an den technischen Brandschutz.

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Siemens

Ansaugrauchmelder vom VdS zertifiziert

Die VdS Schadenverhütung GmbH (VdS) hat die neuen Siemens-Ansaugrauchmelder FDA221 und FDA241 zertifiziert. Die besonders robusten Ansaugrauchmelder erkennen frühzeitig Brände und unterscheiden bei der Detektion zuverlässig zwischen Täuschungsgrößen und echten Brandgasen.

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Brandfrühesterkennung

Saugstarker Rauchmelder

Anspruchsvolle Umgebungsbedingungen, wie große Feuchtigkeit, extreme Temperaturen, große Raumhöhen und schwer zugängliche, staubige oder sabotagegefährdete Areale, bringen punktförmige Rauchmelder an ihre Leistungsgrenzen.

Foto: Wagner

Technologien gegen Täuschungsalarme

Gesteigerte Sensibilität

Täuschungsalarme in industriellen Bereichen sind in den letzten 15 Jahren immer seltener geworden. Wo früher noch keine adäquate Branderkennung erhältlich war, werden Brände mittlerweile oft sehr früh detektiert – und dies nahezu täuschungsalarmfrei. Warum ist dies so und welche Rolle spielen Ansaugrauchmelder bei dieser Entwicklung?

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