brandmeldesysteme mit automatischen löschlösungen

In den letzten Jahren hat eine stete Weiterentwicklung der Brandmeldesysteme und eine Zunahme des Bewusstseins für automatische und ferngesteuerte Löschlösungen stattgefunden. Da die Brandgefahr in verschiedenen Industriezweigen ein ständiges Problem darstellt, sind Lösungen zum Löschen von Bränden in frühen Entwicklungsstadien zwingend erforderlich. In diesem Artikel werden verschiedene Brandmeldesysteme erörtert, wobei der Schwerpunkt auf gekoppelten automatischen Lösungen mit ferngesteuerten Löschmonitoren liegt.

Damit sich ein Feuer entwickeln kann, braucht es eine Zündquelle (Wärme), Brennstoff (brennbares Material) und ein Oxidationsmittel (in der Regel Sauerstoff) im richtigen Mischungsverhältnis. In der ersten Phase eines Brandes (Anfangsstadium) kommt es lediglich zu einem nicht flammenden Schwelbrand mit Wärmeentwicklung und einer begrenzten Rauchentwicklung, wenn überhaupt. Solange es nicht zu einem Oberflächenvorfall kommt, gibt es keine Flammen.

In den folgenden Stadien nimmt die erzeugte Wärmemenge zu, und es entwickelt sich immer mehr Rauch. Erst nach einiger Zeit entwickeln sich Flammen, die sich schließlich auch an der Oberfläche als Flammen zeigen. Je nach Art des brennenden Materials ist die Farbe des Rauchs und der Flammen unterschiedlich. 

Im Laufe der Zeit, ausreichend Sauerstoff und Brennstoff vorausgesetzt, wird sich der Brand weiter entwickeln und ausdehnen. Erst, wenn entweder der Sauerstoff oder der Brennstoff aufgebraucht ist, wird das Feuer erlöschen. Dies kann entweder auf natürliche Weise oder durch Löschmaßnahmen geschehen. Je früher ein sich entwickelnder Brand entdeckt und mit den Löscharbeiten begonnen wird, desto einfacher ist es, die Brandgefahr unter Kontrolle zu bringen und zu beseitigen. 

Im Laufe der Jahre sind verschiedene Arten von Brandmeldesystemen entwickelt worden. Grundsätzlich lassen sich drei Brandarten und die entsprechenden Branderkennungsmethoden unterscheiden:

• Wärme
• Flammen
• Rauch

Allen Brandmeldesystemen ist gemein, dass sie zur Erkennung, nicht aber zur Bekämpfung eines Brandes ausgelegt sind, obwohl Branddetektion und -löschung kombiniert werden können. Die einfachste Version eines kombinierten Systems ist eine herkömmliche Sprinkleranlage, eine komplexere Lösung ist ein Hot-Spot-Detektionssystem mit automatischer punktgenauer Platzierung von Wasser, Netzwasser oder Löschschaum.

Wärmeerkennung

Eine grundlegende Form der Wärmeerkennung kann über punktförmige oder lineare Wärmedetektoren erfolgen. Sie ermöglichen eine schnelle und zuverlässige Erkennung von Überhitzungen. Das System besteht aus mindestens einem Temperatursensor oder einem Wärmesensorkabel bestimmter Länge sowie einem Steuergerät. Die Temperatursensoren werden über oder um den zu überwachenden Bereich herum installiert. Die Wärmesensorkabel werden entlang oder um den zu überwachenden Bereich herum verlegt. Wenn ein Überhitzungsereignis eintritt, steigt die Temperatur des Punktsensors oder des Kabels an. Sobald eine vordefinierte Temperatur erreicht wird, meldet das Steuergerät ein Ereignis an die Brandmeldezentrale. Je nach Systemtyp und -einrichtung kann ein allgemeiner Alarm ausgelöst werden, oder die Zentrale kann den genauen Standort des Überhitzungsereignisses ermitteln. Aufgrund von Luftbewegungen ist es möglich, dass der Ort der Überhitzung und der Ort des Alarms nicht genau übereinstimmen.

In modernen, fortschrittlichen Brandmeldesystemen erfolgt die Wärmedetektion durch Wärmebildtechnik unter Verwendung von Infrarot (IR)-Detektionstechnologie. Im Gegensatz zur Erkennung von Rauch oder einem Feuer wird die Umgebung auf Wärmestrahlung überwacht. Durch die kontinuierliche Überwachung eines bestimmten Punkts oder Bereichs und die Messung der tatsächlich abgestrahlten Wärme oder die Analyse des Temperaturanstiegs können Brände erkannt werden – selbst dann, wenn sie noch keine sichtbare Flamme entwickelt oder die Oberfläche eines Materialstapels erreicht haben. Das Aufsteigen heißer Gase und die anschließende Erhitzung von Materialien reichen im Allgemeinen aus, um einen Brand zu erkennen. In der Regel gelten Temperaturen von 80 °C als deutliches Anzeichen für einen Brand. Die Wärmeüberwachung eines Objekts mit einem Infrarot-Brandfrüherkennungssystem ermöglicht es, einen Brand bereits in der Entstehungsphase zu erkennen.

Detektion von Flammen

Ein Flammendetektor, auch Brandmelder genannt, ist eine Kamera, die die von einer Flamme ausgehende Strahlung erkennen soll. Je nach Art der Sensoren können verschiedene Brände erkannt werden. Wie bei Infrarot-Detektionssystemen können bestimmte Zonen oder größere Bereiche überwacht werden. So wie Rauchmelder lösen auch die Brandmelder einen Alarm aus, sobald ein Feuer erkannt wurde. Abhängig von der verwendeten Analysesoftware kann der Ort oder die Fläche eines Feuers bestimmt werden.

Als Alternative zur Erkennung von Wärmestrahlung kann die Flammenerkennung per Video eingesetzt werden. Die Videoflammenerkennung besteht im Allgemeinen aus einer digitalen Videokamera, die mit einem Computer gekoppelt ist, auf dem eine Videoanalysesoftware läuft, die Flammen im Bild erkennen kann.

Rauchdetektion

Bei der Entstehung eines Brandes entsteht Rauch, der verschiedene Partikel enthält, die durch Rauchmelder erkannt werden können. Die Geräte spüren Partikel in der Luft auf. Rauchmelder können entweder Geräte sein, durch die Luft strömt, oder sie können mittels Luftansaugung funktionieren, d. h. das System saugt Luft durch ein Rohrleitungsnetz an und nutzt eine zentrale Detektionseinheit. Ansauggeräte können Rauch in der Regel erkennen, bevor er mit dem bloßen Auge sichtbar ist. Um ganze Hallen oder Abschnitte eines größeren Bereichs zu überwachen, werden Rauchmelder hauptsächlich unter der Decke installiert. Insbesondere passive Rauchmelder benötigen zum Auslösen eines Alarms in der Regel eine große Menge an Rauch.

Eine weitere Möglichkeit der Rauchdetektion ist der Einsatz von Videoraucherkennung. Die Video-Rauchdetektion basiert meist auf einer digitalen Videokamera in Verbindung mit einem Computer, auf dem eine Videoanalysesoftware läuft, die Rauch im Bild erkennen kann. Die Systeme können große Flächen überwachen, um nach sichtbaren Anzeichen für einen Brand zu suchen.

Die wichtigsten Löschsysteme, die in Einrichtungen mit Brandmeldesystemen zum Einsatz kommen, sind Sprühflutanlagen und Löschmonitore. Je nach dem zu löschenden Gut können Wasser, Netzwasser oder Löschschaum als Löschmittel eingesetzt werden. Wie bereits erwähnt, ist eine Sprinkleranlage ein spezielles und wahrscheinlich das am häufigsten verwendete automatische Branderkennungs- und Löschsystem.

Sprinkleranlagen

Sprinkleranlagen werden hauptsächlich in Innenräumen eingesetzt und sind üblicherweise mit Wasser befüllt. Durch die Hitze eines Feuers werden einzelne Sprinklerköpfe aktiviert, die Löschwasser auf den darunter liegenden Bereich abgeben. Wenn sich das Feuer ausbreitet, werden zusätzliche Sprinklerköpfe aktiviert, um die Löschkapazität zu erweitern. Jeder Sprinklerkopf ist für den Schutz einer Fläche von mehreren Quadratmetern ausgelegt. Wenn mehrere Sprinklerköpfe ausgelöst werden, sind große Flächen dem Löschwasser ausgesetzt und die Anlage muss in der Regel manuell deaktiviert werden. Je nach Abstand zwischen dem Feuer und den Sprinklerköpfen können diese zu spät ausgelöst werden, um den Brand erfolgreich zu löschen. Sie werden hauptsächlich in Räumen mit niedrigen Decken eingesetzt.

Alternativ können Sprinkleranlagen mit einer Schaumvormischung (Premix) befüllt werden, die nach ihrer Freisetzung Löschschaum erzeugt. Die Zumischung erfolgt über speziell konzipierte Zumischsysteme, wie z. B. die wasserbetriebenen GEN-III-Zumischsysteme von FireDos. Sie eignen sich besonders für Sprinkleranlagen, da nur ein geringer Mindestvolumenstrom erforderlich ist, wenn lediglich eine kleine Anzahl von Sprinklern aktiviert wird, oder bei Öffnung aller Sprinkler der Wasserdurchfluss weit verteilt werden muss. Sprinkleranlagen sind nicht für den Einsatz mit externen Brandmeldesystemen vorgesehen, es sei denn, jeder Sprinklerkopf ist mit einem eigenen ferngesteuerten Ventil ausgestattet.

Sprühflutanlagen

Sprühflutanlagen sind Sprinkleranlagen mit offenen Düsen. Sie können manuell bedient werden oder mit ferngesteuerten Ventilen ausgestattet sein, die durch Wärme-, Flammen- oder Rauchermeldesysteme ausgelöst werden. Bei Auslösung erfolgt die Löschung in dem gesamten vorher festgelegten Abschnitt eines größeren Bereichs. Wie Sprinkleranlagen werden auch Sprühflutanlagen in der Regel in Innenräumen eingesetzt.

Löschmonitore

Löschmonitore, zum Beispiel im charakteristischen achteckigen "Oval Flat Design" von FireDos konzipiert, wurden für den Innen- wie auch Außeneinsatz entwickelt. Nachdem ein Brand erkannt wurde, werden sie entweder manuell bedient oder ferngesteuert bzw. automatisch gesteuert. Löschmonitore ermöglichen eine präzise Ausbringung von Löschmitteln (Wasser, Löschschaum oder Netzwasser) auf einen Brandherd aus sicherer Entfernung. Bei Verwendung einer geeigneten Software können automatische, ferngesteuerte Löschmonitore Wasser auf dem vom Detektionssystem identifizierten Brandherd platzieren.

Je nach Aufbau der Löschanlage kann zwischen Wasser, Netzwasser und Löschschaum umgeschaltet werden. Löschmonitore sind optimal geeignet, um mit Detektionssystemen zu einem automatischen Brandlöschsystem kombiniert zu werden.

Hier sehen Sie einen FireDos M2 Löschmonitor in einer Recyclinganlage:

Ist die Löschanlage automatisiert und wird durch Hitze-, Rauch- oder Brandmelder ausgelöst, kann eine Sprühflutanlage aktiviert werden, die den gesamten Bereich flutet. Alternativ könnte ein Löschmonitor das Löschmittel automatisch mit einem programmierten Sprühmuster in einem vordefinierten Bereich ausbringen. Die Deaktivierung der Löschanlage erfolgt meist manuell.

Wenn ein Branderkennungssystem verwendet wird, das einen Brandherd oder eine Flamme genau lokalisiert und die Koordinaten an einen ferngesteuerten Löschmonitor weitergibt, kann der Monitor das Wasser oder den Löschschaum genau auf diese Stelle richten. Es kann ein voreingestelltes Sprühmuster verwendet werden. Meist ist der zu bekämpfende Bereich jedoch viel kleiner als bei Verwendung eines Detektionssystems, das einen Brand nur in einem größeren Bereich feststellen kann. Die Deaktivierung erfolgt manuell oder der Löschmonitor wird nach einer bestimmten Löschzeit automatisch abgeschaltet. Die Brandherd- oder Flammenerkennung wird fortgesetzt und der Löschvorgang bei Bedarf neu gestartet.

Brandmeldesysteme mit automatischem Löschen ermöglichen eine sehr viel schnellere Reaktion im Fall eines Brandes, um Schäden und Sachverluste zu verringern, als andere Systeme.

Bei der Bewertung einer zu installierenden Löschanlage besteht ein wesentlicher Teil des Prozesses darin, den besten Ansatz für die Brandbekämpfung mittels einer Analyse der Räumlichkeiten zu bestimmen, um die geeigneten Positionen für Detektoren und Brandschutztechnik zu ermitteln. Die optimale Platzierung der Geräte minimiert die Menge der benötigten Komponenten und die Gesamtkosten.

Obwohl die anfänglichen Investitionskosten höher sein mögen als bei herkömmlichen Methoden, können Anlagenbesitzer und -betreiber durch die Konzentration auf Brandfrüherkennung und intelligentes, präzises Löschen anstelle einer ausgedehnten Brandbekämpfung die wiederkehrenden Kosten senken, Anlagenabschaltungen reduzieren und die Gesamtbetriebskosten optimieren.