Hans-Joachim Gressmann - Abwehrender und Anlagentechnischer Brandschutz

Eignung:

Rauchansaugsysteme eignen sich für die Überwachung von Objekten, bei denen Punktmelder nicht oder nur mit großem Aufwand eingesetzt werden können, z.B. Hohlböden, Kabeltunnel, Hochregallager, Tiefkühllager und sonstige schwer zugängliche Räume. Ansaugmelder werden auch häufig zum Schutz elektronischer Einrichtungen benutzt. Des Weiteren werden Rauchabsaugsysteme zur Flächenüberwachung im Kulturgüterschutz eingesetzt, da die relativ kleinen, leicht kaschierbaren Ansaugöffnungen praktisch unsichtbar angebracht werden können. Der/die Rauchmelder arbeitet(n) nach einem der o.g. Verfahren.

FlammenmelderEignungFlammenmelder sprechen auf die von Bränden ausgehende Strahlung an (Abbildung 5-17). Ultraviolette Strahlung, infrarote Strahlung oder die Kombination beider können erkannt werden. Das Strahlungsspektrum der meisten entflammbaren Materialien ist ausreichend breitbandig, um von jedem Flammendetektor erkannt zu werden, bei einigen Materialien (wie z.B. anorganischen Materialien) kann es aber erforderlich sein, Flammendetektoren auszuwählen, die bevorzugt auf bestimmte Teile des Wellenlängenspektrums ansprechen. Zusätzlich wird das mit einer charakteristischen Frequenz (5-15 Hz) erfolgende Flackern von Flammen zur Auslösung des Alarmes mit ausgenutzt [5.68]. Die Anforderungen an Flammenmelder enthält DIN EN 54-10 mit der Änderung DIN EN 54-10/A1.

Flammenmelder erkennen Flammbrände schneller als Wärme- oder Rauchmelder. Aufgrund ihrer Unfähigkeit, Schwelbrände zu erkennen, sollten Flammenmelder jedoch nicht als Universalmelder angesehen werden.

Flammenmelder können bis zu einer Deckenhöhe von 26 m eingesetzt werden. Sie sollten nur dort eingesetzt werden, wo eine Sichtverbindung zum Überwachungsbereich besteht. Zwar kann grundsätzlich auch reflektierte Strahlung detektiert werden, da jedoch deren Intensität deutlich geringer ist, als die der Direktstrahlung, kann es zu Verzögerungen der Brandentdeckung kommen. Ultraviolette und infrarote Strahlung haben ferner materialabhängige Durchdringungseigenschaften. Ultraviolette Strahlung im für die Branderkennung verwendeten Wellenlängenbereich kann durch Öl, Schmierstoffe, die gebräuchlichsten Glasarten und viele Raucharten ganz oder teilweise absorbiert werden. Um eine einwandfreie Branddetektion sicherzustellen, sollten daher Vorkehrungen gegen die Ablagerung von Öl, Schmierstoffen oder Staub auf den Meldern getroffen werden. Infrarote Strahlung ist hiervon deutlich weniger betroffen.

Die von einem Brand ausgehende ultraviolette Strahlung kann möglicherweise den Melder nicht erreichen, falls der Brand vor der Flammenentstehung viel Rauch erzeugt. Sofern daher UV-Flammenmelder in Gebäuden mit Schwelbrandgefahr eingesetzt werden, sollten sie durch andere Melderarten abgesichert werden.

Flammenmelder können sehr täuschungsalarmsicher gemacht werden, indem – zusätzlich zur Wellenlängenfilterung und Auswertung der Flackerfrequenz der Flammen [5.68] – durch einen zweiten Sensor, der in einem anderen Spektralbereich arbeitet, die Strahlung von Störstrahlern, wie Sonnenlicht, künstliches Licht, Heizstrahler usw., ausgeschlossen wird.

Abbildung 5-17:

Flammenmelder, prinzipieller Aufbau und Funktion (die Selektion typischer Wellenlängen kann auch durch die Wahl des Wandlermaterials erfolgen)

Messprinzip:

Der Melder detektiert mittels geeigneter Filter und Fotodioden/Fotoverstärkern die von Bränden ausgehende Ultraviolettstrahlung im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 300 nm.

Eignung:

UV-Flammenmelder eignen sich insbesondere zur Entdeckung von Bränden ohne nennenswerte Rauchentwicklung. UV-Flammenmelder sind weiter besonders geeignet für die Überwachung hoher Hallen und sonstiger Räume, in denen brennbare Flüssigkeiten der Kategorien 1 oder 2 nach CLP-Verordnung ([5.69], siehe Anhang 1), insbesondere Alkohole, verarbeitet oder gelagert werden. Der Einsatz ist auch im Freien unter extremen Verhältnissen möglich.

Messprinzip:

Der Melder detektiert die von Flammen ausgehende infrarote Strahlung im Wellenlängenbereich von 4100 nm bis 4700 nm. Der Melder spricht mit kurzer Reaktionszeit auf alle Flammenbrände mit kohlenstoffhaltigen Materialien (Holz, Kunststoff, Alkohol, Mineralölprodukte usw.) an.

Eignung:

IR-Flammenmelder sind besonders geeignet für die allgemeine Überwachung in großen offenen Bereichen wie Lagerhäuser oder Holzlagerplätze oder für die lokale Überwachung kritischer Bereiche, in denen sich Flammen sehr rasch ausbreiten können, z.B. bei Pumpen, Ventilen oder Rohrleitungen mit brennbaren Flüssigkeiten oder Bereichen mit dünnen, vertikal verlegten brennbaren Materialien wie Verkleidungen oder Ölanstriche. Der Einsatz ist auch im Freien unter extremen Verhältnissen möglich.

WärmemelderEignungWärmemelder sprechen auf Temperaturerhöhung an. Sie sind besonders geeignet in Bereichen, in denen mit einer hohen Temperatur im Brandfall bzw. mit einem raschen Temperaturanstieg gerechnet wird. Sie dürfen nicht an Stellen angeordnet werden, an denen die Umgebungstemperatur als Folge natürlicher oder betrieblicher Wärmequellen Werte annehmen kann, die die Funktion des Melders beeinträchtigen können.

Wärmemelder sind im Allgemeinen die am wenigsten empfindlichen Melder. Als einfache Regel gilt, dass ein Wärmemelder erst dann anspricht, wenn die Flammen etwa ein Drittel der Höhe vom Boden des Feuers zur Decke (= zum Melder) erreicht haben. Somit ist im Mittel mit etwas längeren Reaktionszeiten dieser Melder zu rechnen (RTI-Wert, siehe z.B. in [5.61]). Im Allgemeinen halten Wärmemelder Umwelteinflüssen besser stand als andere Melderarten.

Punktförmige WärmemelderWärmemelderpunktförmig werden heute in der Regel aus wärmeempfindlichen Widerständen (Halbleitern) angefertigt. Die Anforderungen an Punktförmige Wärmemelder enthält DIN EN 54-5 mit der Änderung DIN EN 54-5/A1.

Punktförmige WärmemelderWärmemelderKlassen werden in drei Klassen eingeteilt:

Messprinzip:

Der Melder löst ausschließlich bei Erreichen oder Überschreiten einer Maximaltemperatur aus. Detektierende Elemente sind Temperaturschalter oder temperaturempfindliche Widerstände sowie Halbleiter, die in der Regel in einer Komparatorschaltung (warmes und kaltes Element) eingesetzt werden.

Eignung:

Wärmemelder nach dem Maximalprinzip eignen sich besonders für Räume, in denen automatische Rauchmelder nicht eingesetzt werden können, weil betriebsbedingt größere Rauch- oder Staubmengen vorhanden sind, sowie bei zu erwartenden offenen Bränden mit starker Wärmeentwicklung. Sie sind nicht einsetzbar in Räumen, bei denen betriebsbedingt mit dem Auftreten hoher Temperaturen zu rechnen ist.

Abbildung 5-18:

Punktförmige Wärmemelder, prinzipieller Aufbau