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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?

Wenn Flammen-brände erhebliche Sachschäden erzeugen oder gar Menschenleben in Gefahr bringen, dann ist dies meist schlicht eine Konsequenz des in Kauf genommenen Risikos in Verbindung mit der stets vorhandenen Schadeneintritts-Wahrscheinlichkeit. Betriebsausfall, Wiederherstellung der Lieferfähigkeit beziehungsweise der Geschäftsfähigkeit und Kundenverlust sind finanzielle Risiken, die bei der Brandschutzplanung zu berücksichtigen sind. Moderne Brandschutztechnologien ermöglichen dabei eine nahezu kompromisslose Festlegung des angemessenen Schutzzieles – selbst bei sehr schwierigen Umgebungsbedingungen.

Normbrände und Testfeuer

Mangels Alternative wurden früher in sehr staubigen Bereichen oft Wärmemelder eingesetzt, ungeachtet der Tatsache, dass diese Melder bei einem Entstehungsbrand wertvolle Zeit „abwarten“ müssen, bevor das Feuer eine detektierbare Größe eines Flammenbrandes erreicht hat. Normbrände und Testfeuer haben das ihrige dazu beigetragen, dass sogar eine Vielzahl der Fachleute den möglichen Zeitvorteil einer sehr frühen Branderkennung stark unterschätzt hat.

Während bei der Detektion der schnell ablaufenden Testfeuer lediglich Sekunden gewonnen werden können, geht es bei Schadensfeuern in etwa zwei Drittel der Fälle darum, zahlreiche Minuten oder gar Stunden zu gewinnen. Dieser Zeitvorteil ermöglicht zwangsläufig eine drastische Reduktion des Schadensausmaßes, nicht selten vom Totalverlust zum Bagatellschaden. Anstelle der Bekämpfung lodernder Flammen tritt in der statistischen Mehrheit der Brandursachen die Behebung eines elektrischen Fehlers, zum Beispiel eines Kurzschlusses.

Anstelle geraumer Mengen Löschwassers tritt oft das banale Stromabstellen eines Bereiches, womit dem Entstehungsbrand die notwendige Energie zur Aufrechterhaltung und Weiterentwicklung genommen wird. Die Schäden, die pro Jahr durch solche sehr früh eingeleiteten Gegenmaßnahmen verhindert werden konnten, treten in keiner Statistik auf.

Täuschungsalarme vermeiden

Noch vor 20 Jahren galt ein Rauchmelder in Fachkreisen nur dann als gut, wenn dieser so unsensibel eingestellt war, dass er die normativen Testfeuer gerade eben noch innerhalb der vorgegebenen Grenzen detektiert hat. Diese geringe Sensibilität war wohl die bekannteste Methode zur Verhinderung von Täuschungsalarmen, die nur noch durch den Einsatz von Wärmemeldern gesteigert werden konnte. Zahlreiche technische Maßnahmen haben – auch wenn diese im Einzelnen bereits früher auf dem Markt eingeführt wurden – seitdem dafür gesorgt, dass Rauchmelder trotz teilweise enormer Sensibilitätssteigerung erheblich weniger anfällig gegenüber Täuschungsalarmen geworden sind.

1. Technische Maßnahmen (TM) nach VDE 0833-2:
  • Zweimeldungsabhängigkeit (Typ A oder B): Der Brandmeldezustand wird erst dann ausgelöst, wenn zwei einander zugeordnete automatische Brandmelder ein Alarmsignal abgegeben haben. Diese Maßnahme wird vor allem für die Ansteuerung automatischer Löschanlagen gefordert. Sie besitzt jedoch eine eingeschränkte Effektivität in Bezug auf Täuschungsgrößen, wenn gleiche Detektionsprinzipien der in Zweimeldungsabhängigkeit geschalteten Melder verwendet werden.
  • Brandmustererkennung: Rauchdetektoren können nicht sicher unterscheiden, ob es sich bei den detektierten Partikeln um Rauchpartikel oder um Störgrößen handelt. Effektive Algorithmen zur Brandmustererkennung bewerten stattdessen, ob der Signalverlauf eines Ereignisses dem Muster einer Brandsituation oder einer Nichtbrandsituation entspricht.
  • Mehrkriterienauswertung: Durch Kombination verschiedener Branddetektionskriterien kann eine erhöhte Täuschungsalarmsicherheit erreicht werden. Die Effektivität dieser Maßnahme hängt sowohl von den verwendeten Sensoren als auch von ihrer Verschaltung ab. Bei Verschaltung unterschiedlich sensibler Detektionstechniken kann der Melder auf das Niveau des unsensibelsten Teils abfallen.

Mittlerweile sind neue Ansätze in der Erprobung, Aerosole mittels verschiedener Wellenlängen und Streuwinkel zu untersuchen und auf diese Weise nicht nur zwischen Täuschungsalarmsituation und Brand zu unterscheiden, sondern sogar detektieren zu können, welche Täuschungsgröße vorliegt und welches Material brennt.

2. Sonstige Maßnahmen:
  • Driftkompensation: Die guten Fortschritte der allgemeinen Brandmeldetechnik im Hinblick auf Täuschungsalarmsicherheit lassen sich in hohem Maße auf die Implementierung von Driftkompensation zurückführen. Die Alarmschwelle wird dabei im Rahmen normativ vorgegebener Grenzen an die Veränderung des Ruhewertes (durch Verschmutzung beziehungsweise Hintergrundrauschen im Einsatzbereich) angepasst. Ziel dieser Maßnahme ist es, für eine gleichbleibende Detektionsqualität zu sorgen, so dass jederzeit die gleiche Menge an Rauch erforderlich ist, um einen Alarm zu generieren (absolute Branddetektion). Im Gegensatz dazu ist die Detektionsqualität meist älterer Melder ohne Driftkompensation der Veränderung des Hintergrundrauschens zwangsläufig unterworfen.
  • Störabstand: Hochwertige Detektoren und aufwendige Algorithmen ermöglichen in Kombination die Produktion von Brandmeldern mit großem Störabstand, die in Relation zur Leistung des Nutzsignals eine geringe Rauschleistung aufweisen. Solche Brandmelder können dazu in der Lage sein, gleichzeitig hochsensibel sowie auch sehr täuschungsalarmsicher zu funktionieren.
  • Physikalische Staubfilterung: In Applikationen mit hohem Staubanfall können die in der Mehrheit größeren Staubpartikel durch den Einsatz von Luftfiltern abgeschieden werden, während die kleineren Rauchpartikel den Filter ungehindert passieren. Diese Methode ist auf den Einsatz ansaugender Brandmelder beschränkt.
  • Sammeleffekt: Ansaugrauchmelder machen sich die Tatsache zunutze, dass sich Rauchgase bereits in der frühen Brandentstehungsphase sehr stark im Raum verteilen. Jede einzelne Ansaugöffnung muss wenigstens die gleiche Anforderung an die Branddetektion erfüllen wie ein konventioneller, punktförmiger Rauchmelder. Mit jeder weiteren Ansaugöffnung, durch die der Brandrauch angesaugt wird, erhöht sich die Rauchdichte im Detektor. Viele Stäube weisen hingegen eine höhere Sinkgeschwindigkeit auf und erreichen nur die Ansaugöffnungen, die sich in direkter Umgebung ihrer Freisetzung befinden.

Die Implementierung der genannten technischen Maßnahmen in punktförmigen Brandmeldern ist sehr kostenintensiv, da der hohe technologische Aufwand für jeden Detektionspunkt einzeln betrieben werden muss. Ansaugrauchmelder bieten hier eine kostengünstige Variante, da es sich dabei um zentrale Systeme handelt, mit denen Dutzende von Detektionspunkten abgedeckt werden können.

Neben den Vorteilen der zentralen Technologie und der Filterung der angesaugten Luft bieten Ansaugrauchmelder weitere Vorteile für den Einsatz in kritischen Umgebungsbedingungen, wie die Immunität gegen elektromagnetische und radioaktive Strahlung bei Installation des Detektors außerhalb des Überwachungsbereichs, die Abscheidung von Kondenswasser zur Verhinderung von Fehlfunktionen und Melderdefekt sowie die Installation des Ansaugrauchmelders an einem gut erreichbaren Ort zur Wartung ohne Betriebsunterbrechung und ohne Begehung des Überwachungsbereichs.

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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.

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Ansaugrauchmelder und deren Anwendung

Früh die Gefahr erkennen

Die Einsatzgebiete von Ansaugrauchmeldern haben sich in den vergangenen Jahren stark erweitert. Ursprünglich konzipiert für die Überwachung und frühe Branderkennung von EDV- beziehungsweise Telekommunikations-Anlagen können Ansaugrauchmelder inzwischen in einem sehr viel breiteren Spektrum eingesetzt werden.

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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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Firex 2015

Wagner zeigt neue Generation von Ansaugrauchmeldern

Die Wagner Group GmbH demonstriert auf der Fachmesse für Brandschutz, Brandvermeidung und Branddetektion Firex vom 16. bis 18. Juni 2015 in London seine Lösungs- und Anlagenbaukompetenz im Bereich der aktiven Brandvermeidung und intelligenten Brandfrüherkennung.