Brandmeldeanlagen (BMA)
Brandmeldeanlagen sind unerlässlich, um frühzeitig Brände zu erkennen und effektive Gegenmaßnahmen einzuleiten
Rettungsmaßnahmen laufen üblicherweise unabhängig von der Nutzung der Personennotrufanlage ab. Die Anlage kann jedoch prinzipiell einbezogen werden. In einigen Fällen findet eine Kopplung mit der Personenrufanlage statt.
Brandmeldeanlagen: Brandschutz durch frühzeitige Alarmierung
- BMA
- Bestandteile
- Planung von BMA
- Brandmeldeanlagen
- BMZ
- Linienförmige Rauchmelder
- Optische Rauchmelder
- Mehrkriterienmelder
- Ansaugrauchmelder
- Flammenmelder
- Handfeuermelder
Brandmeldeanlagen (BMA)
Zu den wesentlichen technischen Anlagen des Facility Managements zählen die Brandmeldeanlagen (BMA), da sie sowohl für den technischen Betrieb der Objekte als auch für den Versicherungsschutz von erheblicher Bedeutung sind. Sie stellen elementare technische Einrichtungen des anlagentechnischen Brandschutzes dar. Trotz ihrer Bedeutung müssen sie jedoch als ein ergänzendes Element im Rahmen des ganzheitlichen Brandschutzes betrachtet werden, da sie weder in der Lage sind, Brände in ihrer Entstehung zu verhindern, noch Brände zu löschen.
Ihre Aufgaben bestehen lediglich darin:
entstehende Brände möglichst früh zu erkennen
die Hilfe leistende Stelle (z.B. die Feuerwehr) zu informieren
Personen, die sich im Gebäude befinden, zu warnen
Brandschutzeinrichtungen anzusteuern
der Feuerwehr den Zugang zum Gebäude und die schnelle Ortung des Brandortes zu ermöglichen.
Schadenentwicklung mit und ohne BMA
Brandschadenspotenzial-Analyse
Grafische Darstellung des Schadenverlaufs mit und ohne Brandmeldeanlagen.
Die Abbildung vergleicht zeitliche Zustände der Entwicklung der Schadenshöhe im Verlauf eines Brandfalls
bei einem Brand ohne Brandmeldeanlage (rote Kurve)
und mit Brandmeldeanlage (grüne Kurve).
Vorteile Automatischer Brandmeldesysteme
Die Vorteile, die im Diagramm dargestellt sind, lassen sich klar nachvollziehen. Zunächst besteht die Gefahr, dass ein Brand überhaupt nicht bemerkt wird, und wenn er entdeckt wird, hat er sich oft bereits erheblich ausgebreitet. Dies trifft insbesondere zu, wenn sich keine Personen in den betroffenen Objekten aufhalten. Selbst wenn der Brand mehr oder weniger zufällig entdeckt wird, kann es zu Verzögerungen kommen, da die erkennende Person sich zunächst in Sicherheit bringen und die Alarmauslösung vornehmen muss. Bis die Feuerwehr eintrifft, kann sich der Brand so weit ausgebreitet haben, dass eine normale und gefahrlose Brandbekämpfung nicht mehr möglich ist. Die Feuerwehr muss sich dann möglicherweise gewaltsam Zutritt zum Gebäude verschaffen, was die Aufklärung des Brandes erschwert und den richtigen Löschangriff verzögert. Diese erheblichen Verlustzeiten tragen zur Erhöhung des Schadens bei.
Im Gegensatz dazu erkennt eine Brandmeldeanlage (BMA) mit automatischer Meldung die Brandentstehung unverzüglich und benachrichtigt die Feuerwehr innerhalb weniger Sekunden selbstständig. Die Aufschaltung der BMA nicht nur auf die Feuerwehr, sondern auch auf den Helpdesk des Facility Managements oder ähnliche betriebliche Stellen ermöglicht Maßnahmen wie die sofortige Schließung der Rauchschutze und die Abschaltung der Lüftungsanlagen.
Bestandteile von Brandmeldeanlagen, Feuerwehrzugang
Brandmeldesystem-Komponenten
Überblick über Hauptkomponenten eines Brandmeldesystems.
Neben der Brandmeldezentrale besteht eine Brandmeldeanlage aus weiteren dezentralen Komponenten. Dazu zählen die Bauteile der Informationsverarbeitung, die Energieversorgung sowie die Elemente für Anzeige und Bedienung.
Die Anlage selbst erkennt keine Brände. Zu diesem Zweck sind im Objekt gemäß der Planungsvorgabe und den zu schützenden Schwerpunkten automatische Brandmelder und zusätzlich Handfeuermelder verteilt installiert. Ein Bild zeigt diese Elemente.
Um der Feuerwehr einen Zugang zum Haus auch außerhalb der Betriebszeiten ohne Zerstörung zu ermöglichen, sind am Gebäude spezielle Einrichtungen installiert.
Um den Brandort schnell zu finden und die wichtigsten Schalthandlungen vornehmen zu können, sind an der Erstinformationsstelle der Feuerwehr die folgenden Komponenten angeordnet:
Feuerwehr-Bedienfeld
Feuerwehr-Anzeigetableau
Laufkartendepot und Laufkarten
Lageplantableau (optional)
Bedieneinrichtung für Brandfallsteuerungen (optional)
Sprechstelle für Durchsagen (optional).
Es steht fest, dass alle diese Unterlagen und Elemente stets in aktuellem Zustand sein müssen. Insbesondere müssen die Feuerwehrlaufkarten bei baulichen Veränderungen unverzüglich angepasst und im Laufkartendepot hinterlegt werden.
Zusätzlich zur Mindestausstattung können an die BMA noch folgende Elemente angeschlos-sen sein:
optische
akustische Signalgeber
sowie Schalter zur Aktivierung von Brandschutzeinrichtungen.
Teile einer Brandmeldeanlage
Schutzziele der Brandmeldeanlagen
Netzwerkdiagramm der Planungsziele für Brandmeldeanlagen.
Alle zuvor genannten Teile zählen zur Brandmeldeanlage (BMA). Überraschenderweise gehören Rauchwarnmelder nicht dazu. Diese sind autarke Geräte, die eigenständig agieren, sowohl in Bezug auf die Branderkennung, die Alarmierung als auch die Stromversorgung. Selbst wenn mehrere Rauchmelder miteinander vernetzt sind, entsteht hierdurch keine Brandmeldeanlage, da das Element der „Weitermeldung des Brandereignisses“ fehlt. Das nachfolgende Bild zeigt schematisch denkbare Teile einer BMA.
Eine Brandmeldeanlage wird nicht einfach „von der Stange“ gekauft. Es muss vielmehr ein Konzept erstellt werden, um die Grundlagen der Planung zu gestalten. In diesem Sinne stellt dieses Konzept der Brandmeldeanlage auch gleichzeitig die Basis des gesamten anlagentechnischen Brandschutzes im Objekt dar.
Leider wird die Vorgabe der DIN 14675 bezüglich des Aufbaus und Betriebs von Brandmeldeanlagen, ein Brandmeldekonzept vor jeder Planung zu erstellen, oft nicht eingehalten. Bei der Abnahme und spätestens beim Betrieb der Anlage können dann Unzulänglichkeiten und Probleme auftreten, die sogar gefährlich sein können, ganz zu schweigen von vertragsrechtlichen Fragen.
Planung von BMA, Brandmeldekonzept
Wenn Planer behaupten, dass die Nachweise zum baulichen Brandschutz bereits das Notwendige enthalten, sollte man diese Argumentation nicht akzeptieren. Die Nachweise zum baulichen Brandschutz beinhalten meist nur grundlegende Feststellungen und Anforderungen, wie beispielsweise die Notwendigkeit einer Brandmeldeanlage (BMA) zu installieren, und höchstens noch den Überwachungsumfang und die Steuerfunktion.
Ein Brandmeldekonzept muss jedoch sehr spezifisch auch die Betreiberanforderungen enthalten. Hierzu zählen technische, technologische und betriebliche Umgebungsbedingungen sowie auch Anforderungen der Gebäudeversicherung. Man befindet sich auf der sicheren Seite, wenn man erstens ein Brandmeldekonzept erstellt.
erstellen lässt, welches die folgenden Mindestanforderungen enthält:
Objektangaben
Schutzziele
Umfang der automatischen Überwachung
Vorgaben zur Vermeidung von Falschalarmen
Art der Fern- und internen Alarmierung
Steuerfunktionen
Alarmorganisation
Anforderungen an die Dokumentation
Anforderungen an die Instandhaltung, insbesondere die Wartung
und erforderliche Prüfungen einschließlich der Fristen.
Planung und Überwachungsumfang BMA
Brandmeldesystem Überwachungsbereiche
Details der Planung und Überwachungsbereiche für Brandmeldeanlagen.
Die nachstehende Tabelle bietet eine Zusammenfassung der wichtigen Angaben und Kategorien von Brandmeldeanlagen in Form einer übersichtlichen Darstellung.
Mindestanforderungen für Brandmeldeanlagen
Brandschutzkategorien-Erläuterung
Beschreibung der verschiedenen Überwachungskategorien im Brandschutz.
Hierbei handelt es sich um Mindestanforderungen, und die Einbeziehung weiterer Räume ist selbstverständlich zulässig. Eine Brandmeldeanlage (BMA) wird in ihrem Gesamtumfang als ein Produkt gemäß dem Bauproduktengesetz betrachtet. Daher müssen ihre einzelnen Komponenten zueinander kompatibel sein. Die Planung, Projektierung sowie Montage, Inbetriebnahme und Abnahme einer BMA erfordert eine objektspezifische Ausarbeitung durch zertifizierte Fachplaner und Fachfirmen mit Akkreditierung nach DIN 14675. Um sicherzustellen, dass solche Anlagen den bauordnungsrechtlichen Anforderungen genügen und durch den Verband der Schadensversicherer (VdS) anerkannt werden, müssen sie ausschließlich durch vom VdS zugelassene Firmen installiert werden.
Neben BMA schreibt das Bauordnungsrecht auch Hausalarmanlagen vor, die zur Alarmierung der Gebäudenutzer dienen. Hauptanwendungsfälle sind Schulen und kleinere Hotels, wobei die Auslösung über den Druckknopf der Handfeuermelder erfolgt, ohne eine Meldung zur Feuerwehr zu senden.
Eine der wichtigen Aufgaben des Facility Managements besteht auch darin, die wiederkehrende Prüfung der BMA innerhalb der vorgegebenen Fristen sicherzustellen. Die Prüfung muss vor der ersten Inbetriebnahme, dann wiederkehrend und nach wesentlichen Änderungen durchgeführt werden. Die Überprüfung der Wirksamkeit und Betriebssicherheit muss durch einen anerkannten Sachverständigen gemäß AnlPrüfVO erfolgen.
Brandmeldeanlagen in Sonderbauten
Die Aufgabe von automatischen Brandmeldeanlagen besteht in der selbstständigen Erkennung von Bränden in einer sehr frühen Phase ihrer Entstehung. Zu diesem Zweck nutzen sie physikalische Eigenschaften von Begleiterscheinungen der Brände, wie beispielsweise Flammen, Hitze, Rauch, und Gase. Nach der Erkennung eines Brandes alarmieren sie die Benutzer und die Feuerwehr.
Die hierfür gültigen Normen sind
die DIN VDE 0833-2: Gefahrenmeldeanlagen für Brand, Einbruch und Überfall und
die DIN 14675 Brandmeldeanlagen-Aufbau und Betrieb.
Brandmeldesysteme für Hochhäuser
Wohngebäude in Großstadt
Farbenfrohe Wohnblöcke mit zahlreichen Balkonen.
Die Musterhochhausrichtlinie schreibt gemäß Nr. 6.4 für Hochhäuser eine Brandmeldeanlage sowie Alarmierungs- und Lautsprecheranlagen vor; in bestimmten Fällen sind Ausnahmen zulässig.
Schutzziele und Vorschriften BMA
Brandmeldesystem-Vorschriften
Übersicht der gesetzlichen Vorschriften für Brandmeldesysteme in verschiedenen Einrichtungen.
Ein weiteres zentrales Dokument über Brandmeldeanlagen dient der Definition der Schutzziele. Dies findet sich in der Musterbauordnung (MBO), § 14, und umfasst die "Vorbeugung der Entstehung eines Brandes, der Ausbreitung von Feuer und Rauch sowie der Rettung von Menschen und Tieren und das Ermöglichen wirksamer Löscharbeiten."
Speziell für Sonderbauten sind gemäß MBO § 2 bauordnungsrechtliche Vorschriften erlassen worden. Diese Vorschriften regeln den Einbau der BMA, der in den Bundesländern teilweise unterschiedlich erfolgt. Grundsätzlich schreiben die besonderen Bauvorschriften der Bundesländer vor, in welchen Bauten Brandmeldeanlagen zu installieren sind.
Da sich Vorschriften relativ schnell ändern können und regional teilweise recht unterschiedlich sind, ist es erforderlich, diese Tabelle sowie alle anderen Angaben des Buches auf ihre Aktualität zu prüfen.
Für das Facility Management ist es wesentlich, all diese jeweils vor Ort oft sehr unterschiedlich vorgefundenen Zustände genau zu erkennen und zu analysieren. Dadurch werden die Anlagen ordnungsgemäß erfasst und dokumentiert, und daraus lassen sich die für die Instandhaltung notwendigen Maßnahmen ableiten. Die turnusmäßigen Prüfungen und Wartungsarbeiten sind hierbei besonders hervorzuheben.
Brandmeldezentralen (BMZ)
Brandmeldezentrale
Zugängliche Brandmeldezentrale mit Steuerungselementen.
Wie bereits hervorgehoben, stellt die Brandmeldezentrale (BMZ) den zentralen Bestandteil einer Brandmeldeanlage dar. In der BMZ laufen alle Meldungen zusammen, und hier befinden sich auch alle erforderlichen zentralen Einrichtungen, wie die Energieversorgung und Steuerungseinheiten. Üblicherweise sind Brandmeldeanlagen in einem speziellen Brandschutzgehäuse untergebracht. Zudem ist für die BMZ ein gut erkennbarer und besonders gekennzeichneter Raum vorgesehen.
Die BMZ fungiert als das Gehirn der BMA, da hier alle Informationen zentral zusammenlaufen. Von hier aus werden sowohl die zentralen als auch die meisten peripheren Komponenten mit Energie versorgt. In der Zentrale entstehen die Gefahren- und Störmeldungen, und die Brandschutzeinrichtungen werden von hier aus angesteuert.
Die nachstehenden Fotos dienen dazu, die wichtigsten idealtypischen Baugruppen von BMZ zu veranschaulichen. Dabei liegt der Fokus auf der allgemeinen Information, nicht auf speziellen Fabrikaten oder Ausführungen.
Brandmeldeanlage für Gebäudesicherheit
Offene Brandmeldezentrale
Innere Ansicht einer Brandmeldezentrale mit Verkabelung.
Übersicht Brandmelderzentrale Hifire 4400
Brandmeldesystem-Komponentendiagramm
Detailliertes Diagramm der Komponenten eines modernen Brandmeldesystems.
Brandmelderzentrale Hifire 4400 Frontansicht
Moderne Brandmeldezentrale
Hochmoderne Brandmeldezentrale mit umfangreichen Steuerungsoptionen.
Komponenten des Hifire-Systems
Brandmeldekomponenten Überblick
Diverse Brandmeldekomponenten für umfassende Sicherheitssysteme.
Brandmeldesystem: Grenzwert vs. Ringbus
In relativ einfachen Brandmeldezentralen (BMZ) oder bei älteren Fabrikaten wird häufig die sogenannte Grenzwert- oder Linientechnik verwendet. Bei dieser Technik wird an eine „Meldelinie“ ein oder mehrere Brandmelder angeschlossen. Die Meldung eines Alarms erfolgt zwar in der BMZ, doch bei dieser Ausführung ist es nicht möglich zu erkennen, welcher Melder genau ausgelöst hat. Ein Einzelmelder ist in diesem System nicht vorgesehen.
Um diesen Nachteil zu beheben, wird bei größeren Anlagen die sogenannte Ringbustechnik angewendet.
An einem solchen Ring können bei Bedarf
mehr als 100 Handfeuermelder,
automatische Melder,
Signalgeber
oder auch Kuppler
Redundante Stromversorgung in BMZ
Die angeschlossenen Melder oder Busteilnehmer in der Ringbustechnik verfügen jeweils über eine eigene Adresse, durch die sie in der Brandmeldezentrale (BMZ) identifiziert werden können. Dies ermöglicht es, den Ort der Brandentstehung bereits in der BMZ recht genau zu orten.
Um eine hohe Zuverlässigkeit in der Funktion der Brandmeldeanlage zu gewährleisten, wird die Energieversorgung redundant ausgeführt. Die „normale“ Stromversorgung stammt aus dem Niederspannungsnetz. Sollte diese ausfallen, muss die Sicherheitsstromversorgung automatisch übernehmen. An dieser Stelle könnte ein weiteres Fallbeispiel hilfreich sein, um den Charakter dieses Buches erneut zu veranschaulichen. Der Fokus liegt dabei darauf, nicht zu tief in die Spezialmaterie einzutauchen, da dies den Fachleuten der jeweiligen Gewerke vorbehalten ist. Dennoch ist es für den Facility Manager entscheidend, über ausreichend Kenntnisse zu verfügen, um den sicheren und korrekten Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
Fallbeispiel BMA-Anlagenbetrieb vs. Störungsbeseitigung
Wenn die Brandmeldeanlage (BMA) eine Störung aufweist und in diesem Zustand überwacht wird, wird die Zeit für die Behebung der Störung besonders wichtig.
Fall A: Wenn die Instandsetzung und damit die Beseitigung der Störung innerhalb von 24 Stunden erfolgt, muss die Anlage der Sicherheitsstromversorgung für eine Überbrückungszeit von mindestens 30 Stunden konzipiert sein.
Fall B: Sollte nicht sichergestellt sein, dass die Störung innerhalb von 24 Stunden behoben wird (beispielsweise an Sonn- und Feiertagen), muss die Überbrückungszeit der Sicherheitsstromversorgung mindestens 72 Stunden betragen.
Es ist daher entscheidend für den Facility Manager, diese Anforderungen zu erkennen, bevor die Aufgabenstellung für die Ausschreibung entsprechender Instandhaltungsarbeiten erstellt wird. In diesem Zusammenhang wird auch auf die im Kapitel First-Line-Service beschriebenen Begriffe "Time to serve" bzw. "Time to fit" hingewiesen.
Sollte der Instandhaltungsvertrag an einen externen Dienstleister vergeben werden, muss im Fall A garantiert werden, dass die Störungsbeseitigung tatsächlich innerhalb von 24 Stunden erfolgt. Die Konsequenzen, die sich aus dieser Anforderung ergeben, müssen sorgfältig berücksichtigt und in die Planung und Durchführung der Instandhaltung integriert werden.
Zentrale Brandmeldesystem-Integration
Die Dimension einer Brandmeldeanlage ist im Grunde unbegrenzt, da Brandmeldesysteme die Möglichkeit bieten, mehrere vernetzte Zentralen zu integrieren. Die Hauptzentrale, von der aus die Feuermeldungen an die Feuerwehr übermittelt werden, wird als solche bezeichnet. Daher ist es essentiell, dass sämtliche bedeutende Meldungen an dieser Hauptzentrale zusammengeführt werden. Ebenso müssen alle Deaktivierungen an dieser Stelle deutlich ersichtlich sein.
Die typischen Anforderungen an den Bedienteil der „zentralen Brandmeldezentrale“ sind:
Abruf der Störmeldungen,
„Durchblättern“ der Alarmmeldungen,
Rückstellung des Alarmzustandes,
Zu- und Abschaltung der akustischen Alarmierung, aller Brandfallsteuerungen, von einzelnen Meldern, Gruppen oder Brandfallsteuerungen.
Standardisierte Feuerwehr-Bedienungseinrichtungen
Aufgrund der fehlenden Einheitlichkeit in der Ausgestaltung von Brandmeldeanlagen (BMA) durch verschiedene Hersteller, ist es dennoch unerlässlich, den Einsatzkräften der Feuerwehr im Ernstfall einen raschen Zugang zu sämtlichen notwendigen Informationen zu ermöglichen. Aus diesem Grund verfügen zeitgemäße BMAs über einheitliche Bedienungs- und Anzeigeeinrichtungen, die speziell für die Nutzung durch die Feuerwehr entwickelt wurden.
Auswahl und Anordnung von Brandmeldern
Der jeweilige Grundrissplan der Objekte bildet neben den bereits genannten erforderlichen Konzepten die Grundlage für die Planung der Brandmelder. Es ist offensichtlich, dass diese Pläne für diese Zielsetzung präzise den aktuellen Status aufweisen müssen.
Die Anordnung der Handfeuermelder erfolgt
an allen Ausgängen
und an den Zugängen zu den Fluchttreppen.
Die Wahl der Ausführungsart der automatischen Brandmelder wird bestimmt durch
die Raumnutzung
und die Umgebungsbedingungen.
Bewertung von Brandkenngrößen
Bei der Planung ist es erforderlich, eine Bewertung darüber vorzunehmen, welche der potenziellen Brandkenngrößen am zuverlässigsten einzuplanen sind und welche störenden Einflussgrößen, die zu Falschalarmen führen könnten, berücksichtigt werden müssen.
Brandmelder und Feuerartenmatrix
Eignung von Brandmeldern
Tabelle zur Eignung verschiedener Brandmeldertypen nach Feuerart.
Die nachstehende Tabelle illustriert, welche Brandmelder je nach spezifischer Brandkenngröße verwendet werden sollten.
Verteilung von Rauch- und Wärmemeldern
Brandmelder Installationsverhältnisse
Tabelle der Installationsverhältnisse von Brandmeldern bei verschiedenen Dachneigungen.
Die erfolgreiche Planung von punktförmigen Meldern zur Überwachung von ausgedehnten Bereichen mit dem Ziel einer frühzeitigen Branderkennung erfordert besondere Sorgfalt und umfassende Erfahrung. Diese Fachkompetenz besteht darin, die passende Überwachungsfläche für punktförmige Melder präzise anhand der Raumhöhe und der Neigung der Decke zu bestimmen. Darüber hinaus ist es von entscheidender Bedeutung, den gemäß den Normen festgelegten Abstand zwischen dem zu überwachenden Punkt und dem Melder einzuhalten. Sollten diese festgelegten Richtlinien nicht erfüllt werden können, sollte eine angemessene Überlappung in Erwägung gezogen werden. Die optimale Gestaltungsform der Überwachungsflächen ist vorzugsweise quadratisch, wie in der Tabelle dargestellt, die die akzeptierten Seitenverhältnisse der Überwachungsflächen in Abhängigkeit von der Dachneigung veranschaulicht. Die entsprechenden Melder sind ebenfalls in der Tabelle aufgeführt.
Die Anordnung der Melder erfolgt entsprechend den geometrischen Merkmalen der Räumlichkeiten. Wärmemelder werden stets an der Decke installiert, während Rauchmelder in Räumen mit einer Höhe von über 6 Metern in einem bestimmten Abstand zur Decke platziert werden müssen. Dies liegt daran, dass sich unter der Decke oft ein Wärmepolster bildet, das verhindert, dass Rauch mit ausreichender Konzentration bis zur Decke aufsteigt. Dies könnte zu irreführenden Alarmen führen oder sogar eine Meldung verhindern.
Die Berücksichtigung von Unterzügen ist ebenfalls wichtig bei der Melderplanung, wenn diese Unterzüge höher als 20 cm sind oder ihre Höhe mehr als 3 % der Raumhöhe ausmacht. Solche Unterzüge müssen in der Planung so behandelt werden, als wären sie eigenständige Räume.
Linienförmige Melder sind generell effektiv für die Überwachung großer Räume geeignet. Sie schaffen einen streifenförmigen Überwachungsbereich, dessen Ausdehnung von den überwachten Brandgrößen und der Raumhöhe abhängt.
Die Planung von Ansaugrauchmeldern folgt dem Prinzip der Anordnung von punktförmigen Rauchmeldern. Ein Nachteil dieser Methode liegt darin, dass die individuellen Melder nicht einzeln identifiziert werden können. Daher werden Überwachungsbereiche so begrenzt, dass pro Bereich höchstens fünf Melder eingesetzt werden. Dadurch wird eine angemessene örtliche Zuordnung gewährleistet. Ein solcher Überwachungsbereich umfasst maximal fünf benachbarte Räume mit jeweils angrenzenden Zugängen.
Voraussetzungen der zuverlässigen Funktion von Ansaugrauchmeldern sind:
eine lufttechnische Verbindung unter den Räumen,
geringe Druckunterschiede zwischen den einzelnen Räumen.
Wenn in Räumlichkeiten bereits aufgrund der angewandten Technologie der Produktions- oder anderer Prozesse die Möglichkeit besteht, dass offene Flammen auftreten können, sind Flammenmelder besonders geeignet. Diese Melder werden in den oberen Ecken der Räume platziert, so dass sie aus verschiedenen Blickwinkeln auf den zu überwachenden Bereich "blicken".
Brandmelder in der Übersicht
Die vorherigen erwähnten Melderarten werden nun im Detail erläutert. Brandmelder sind im Wesentlichen technische Vorrichtungen, die dazu dienen, Brände zu erkennen. Bei einem Feuer verändern sich bestimmte physikalische Eigenschaften innerhalb des Geräts, was einen Alarm auslösen kann. Dieser Alarm wird dann in der Brandmeldezentrale erfasst.
In der Regel registrieren sie die entstandene Wärme oder den Rauch, der die Melder umgibt. Die Hauptunterschiede sind:
automatische Melder
und Melder mit Handbetätigung.
Optischer Rauchmelder in Nahaufnahme
Optischer Rauchmelder
Moderner optischer Rauchmelder zur Früherkennung von Bränden.
Die durch die automatischen Melder erkennbaren Brandkenngrößen sind die folgenden:
Temperatur
Rauchpartikel
Trübung der Raumluft
Gase
UV- und Infrarotstrahlung.
Linienförmige Rauchmelder
Optischer Rauchmelder Funktion
Visualisierung der Rauchdetektion durch Schwächung des Lichtstrahls.
Die linienförmigen Rauchmelder basieren auf der Prinzip der Lichtschwächung, bei der die Intensität eines Lichtstrahls abnimmt, wenn er durch Rauch hindurchgeht. Dies führt auf der Empfängerseite zu einer Verringerung der empfangenen Lichtmenge. Diese Differenz wird im Melder in ein Signal umgewandelt, das einen Alarm auslösen kann.
Diese Art von Meldern ist auch unter den Bezeichnungen Lichtstrahl- oder Lichtschranken-Rauchmelder bekannt. Der maximale Abstand zwischen Sender und Empfänger beträgt etwa 100 Meter. Es gibt auch Melder, bei denen Sender und Empfänger im gleichen Gehäuse untergebracht sind. In solchen Fällen erfordert die gegenüberliegende Wandseite einen Reflektor.
Die effektive Reichweite hängt von der Raumhöhe ab. Diese Melder können einen Streifenbereich überwachen, der insgesamt bis zu 14 Meter breit sein kann. Auf diese Weise können bis zu 1500 Quadratmeter Fläche überwacht werden.
Aufgrund ihrer Sensibilität, die zu Alarmen bei geringfügigen Vibrationen führen kann, müssen die Melder an stabilen Wänden oder Verstrebungen befestigt werden. Andernfalls besteht das Risiko von Fehlalarmen. Bei der Planung ist es wichtig zu wissen, wie der zu überwachende Raum zukünftig genutzt wird. Beispielsweise könnte eine nachträglich installierte Kranbahn oder eine ähnliche Einrichtung den Lichtstrahl unbeabsichtigt unterbrechen und die Funktionalität der Anlage beeinträchtigen. Ebenso muss berücksichtigt werden, dass Wartungspersonal, das sich auf Bedienbühnen befindet, nicht in den Lichtstrahl geraten darf. Ähnliche Überlegungen sind bei Umbauten, Modernisierungen und anderen Änderungen anzustellen.
Optische Rauchmelder
Elektrische Stromkreis Demonstration
Schematische Darstellung eines elektrischen Stromkreises und Elektronenflusses.
Die punktförmigen optischen Rauchmelder sind die am häufigsten verwendeten automatischen Brandmelder. Falls es sichergestellt ist, dass in den zu überwachenden Räumen keine technologischen Prozesse stattfinden, die die Luft trüben könnten, eignen sich diese Melder sehr gut. Daher sind sie geeignet für den Einsatz in Büros, Hotels, Wohnungen, im Gesundheitswesen, in Versammlungs- und Verkaufsstätten, in Museen sowie an Bahnhöfen und Flughäfen - praktisch überall.
Die Arbeitsweise lässt sich folgendermaßen erläutern: Bei einem Brand steigt aufgrund des thermischen Auftriebs eine Schicht mit erhöhter Konzentration unter die Decke. An diesem Ort sollten die Melder platziert werden.
Man unterscheidet bei den optischen Rauchmeldern
Ionisationsrauchmelder
Optische Rauchmelder nach dem Durchsichtprinzip nach dem Streulichtprinzip.
Der Melder beinhaltet radioaktive Isotope, die jedoch in sehr geringer Konzentration vorhanden sind. Diese Isotope führen zu einer Ionisierung der Luft in der Messkammer. Zwei Elektroden in der Messkammer sind mit einer Gleichspannung versehen. Das elektrische Feld um die Elektroden zieht die ionisierten Luftmoleküle an. Im Falle eines Brandes setzen sich Rauchpartikel an den ionisierten Luftmolekülen in der Messkammer ab, wodurch deren Bewegung zwischen den Elektroden gehemmt wird. Dieser Prozess, der zu einer Änderung der Stromstärke führt, kann gemessen werden. Die Veränderung der Stromstärke beeinflusst einen vorher festgelegten Schwellenwert, der letztlich den Alarm auslöst. Diese Methode ist äußerst empfindlich, da auch kleinste Partikel in der Luft erkannt werden können. Obwohl diese Vorgehensweise überzeugend klingt, ist festzustellen, dass sie bei punktförmigen Meldern heutzutage kaum noch Verwendung findet.
Man kennt die folgenden hauptsächlich angewendeten Kombinationen:
optisch-thermische Melder
optisch-thermische Melder mit Gasdetektor
optische Melder mit zwei Erkennungsprinzipien und zusätzlichem Thermoelement.
Solche Detektoren ermöglichen ebenfalls die Berücksichtigung einer gewissen Luftverschmutzung, bevor sie reagieren und einen Alarm auslösen. Dies ist beispielsweise in einer Tiefgarage der Fall, wo regelmäßig aufgrund von Abgasen eine gewisse Verunreinigung der Luft vorherrscht. In einer solchen Situation wird der Auslösepunkt eines optisch-thermischen Detektors vergleichsweise hoch eingestellt. Jedoch wird dieser etwas erhöhte Auslösepunkt automatisch gesenkt, um im Falle eines Brandes zuverlässige Meldungen abzugeben, sobald die Temperatur aufgrund eines Feuers in der Tiefgarage ansteigt.
Ansaugrauchmelder
Elektrische Verteilereinheit
Elektrische Verteilereinheit mit strukturierten Verkabelungen.
Die Ansaugrauchmelder stellen eine Kombination aus Brandmeldern dar, die sowohl linienförmige als auch punktförmige Eigenschaften aufweisen. Ihr Überwachungsverfahren orientiert sich am gleichen Prinzip wie das der punktförmigen Melder, wobei die Überwachung an den individuellen Ansaugpunkten erfolgt.
Die Ansaugpunkte sind durch feine Bohrungen in Rohrleitungen realisiert. Diese Rohrleitungen führen zu einem Element zur Branderkennung, das in den meisten Fällen ein optischer Rauchmelder ist. In diesem Element wird die Luft im Rohr durch Anwendung von Unterdruck in Richtung des Rauchmelders geleitet. Bei der Gestaltung dieser Rohrleitungen ist es essenziell, den Druckverlust als eine Funktion der Länge des Gaswegs zu berücksichtigen. Dies wird erreicht, indem die Durchmesser der Bohrungen entsprechend größer werden, je nach der zurückzulegenden Strecke, die die zu überprüfende Luft durchläuft.
Fortschrittliche Branddetektionstechnologien
Im Unterschied zu vergleichsweise unkomplizierten Vorrichtungen wie optischen Rauchmeldern arbeiten erstklassige Detektoren mittels Lasertechnologie oder Spektralanalyse. Die vergleichsweise erhöhten Investitionen, die für die Einrichtung der Ansaugrohre und der dazugehörigen Komponenten erforderlich sind, erweisen sich als gerechtfertigt, besonders wenn hohe Empfindlichkeiten gefragt sind, wie in der Tabelle dargestellt.
| Melder | Empfindlichkeit (Ansprechstelle [obsc/m] ) |
|---|---|
| Punktförmige Rauchmelder | 3,5000% |
| Ansaugrauchmelder | 0,0025% |
Erfassung von Rauchpartikeln
Ansaugrauchmelder haben die Fähigkeit, geringste Partikelbelastungen in der Raumluft zu erfassen. Daher können sie zum Beispiel sogar leichte Schmorstellen in elektronischen Geräten wahrnehmen.
Ihre vorrangigen Einsatzgebiete sind daher:
Bereiche mit hohen Anforderungen an die Früherkennung, wie z.B. Rechenzentren, Reinräume oder Technikräume von TV- und Radiosendern
schwer zugängliche Bereiche, wie z.B. oberhalb von Leistungstransformatoren sowie in Zwischendecken und Zwischenböden
verdeckte Anordnungen, wie z.B. in Museen und Baudenkmälern oder bei architekto-nisch anspruchsvollen Deckengestaltungen.
Einstellwerte für Rauchmelder
Normklassen für Brandschutz
Tabelle mit Normklassen und Parametern für Brandschutzstandards.
Die Lichtdämpfungsbereiche werden während der Kalibrierung der Geräte festgelegt. Zum Beispiel könnte der Empfängerwert auf 100% eingestellt werden, was einer Abwesenheit von Dämpfung entspricht. Wenn das Licht jedoch durch Rauch gedämpft wird, gelangen nur noch 100% - x% zum Empfänger, was den Auslöser für den Alarm aufgrund dieser Differenz darstellt.
Die Tabelle präsentiert einen repräsentativen Ausschnitt der Einstellwerte für Rauchmelder. Die genaue Einstellung liegt in der Verantwortung des Herstellers oder des Technikers, der das System installiert.
Flammenmelder
Roter Alarm-Sirenenlautsprecher
Alarm-Sirene für effektive akustische Warnungen in Notfällen.
Der Flammenmelder findet insbesondere in ausgedehnten Räumen Anwendung. Dieses Messverfahren beruht auf der Überwachung eines oder mehrerer Punkte, da Brände in solchen Räumen ungehindert und rasch ausbreiten können.
Die Erkennung nutzt Licht-Licht-Wärmestrahlungen, die von offenen Flammen ausgestrahlt werden. Der Melder erfasst dabei die Emissionen im Infrarot- oder UV-Bereich. Aufgrund ihrer Fähigkeit, dieses "Flackern" zu identifizieren, sind sie ungeeignet, wenn Lichtreflexionen, wie sie auf Wasseroberflächen oder durch schnell bewegende Maschinenteile entstehen können, eine Rolle spielen. Um Fehlalarme zu minimieren, wird eine sogenannte 2-Melder-Abhängigkeit implementiert.
Handfeuermelder
Trotz aller fortschrittlichen Technologien bleibt der Mensch mit seinen Sinnen nach wie vor der am sensibelsten reagierende Erkenner von Bränden und deren Ursachen. Da es nicht immer notwendig oder möglich ist, alle Räumlichkeiten mit Brandmeldern auszustatten, behalten wir weiterhin den herkömmlichen Handfeuermelder als wichtige Einrichtung.
Solche Handfeuermelder müssen
im Verlauf von Flucht- und Rettungswegen
sowie an allen Ausgängen vorgesehen werden.
Normen für Brandmeldeanlagen
Manueller Feueralarmknopf
Manuelle Aktivierung des Alarmsystems bei Brand.
In Bezug auf die Umsetzung liegt die Verantwortung für Brandmeldeanlagen bei der DIN EN 54. Gemäß dieser Norm sollte die Farbe Rot für die Melder verwendet werden. Dies gilt auch dann, wenn die Brandmeldung nicht direkt an die Feuerwehr weitergeleitet wird. Um das Risiko einer irrtümlichen Sicherheit zu vermeiden, müssen nicht funktionierende Melder klar mit einem Schild "Außer Betrieb" gekennzeichnet werden.