Brandmeldeanlagen - Teil 1: Gerätetechnik

3  Gerätetechnik  Moderne Brandmeldesysteme bestehen aus mehreren miteinander kommu-nizierenden Funktionseinheiten. Man unterscheidet anlageneigene und ex-terne Funktionseinheiten. Die Verknüpfung dieser Einheiten zeigt ein Dia-gramm in DIN EN 54-1: 2011 (Bild 3.1). Das Diagramm unterscheidet 4 Funktionsgruppen: 1  Erkennung und Auslösung,2  Steuerfunktionen,3  lokale Funktionen und4  abgesetzte Funktionen. In den folgenden Abschnitten wird die aktuelle Gerätetechnik fder einzel-nen Funktionseinheiten von Brandmeldeanlagen detailliert vorgestellt. Bild 3.1  Schematischer Aufbau einer Brandmeldeanlage  Quelle: DIN EN 54-1:2011 Hand-  feuermelder automatische  Brandmelder Brandmeldezentrale Alarmierungs- einrichtung Brandschutz- einrichtung Empfangs- zentrale Brand Empfangs- zentrale Brand zusätzliche  Management- funktionen Bedien- und  Anzeigegerät Steuer-  einrichtung ÜE Brand ÜE Störung zusätzliche Ein-  und Ausgänge Energie- versor- gung 1 2 3 4 gerber_brand_4.a.indb   43 15.06.2015   17:21:04 Uhr

3.1  Automatische Brandmelder 3.1.1  Unterscheidungsmerkmale Die Geschichte der automatischen Branderkennung begann im Jahre 1950 mit dem Einsatz von Schmelzloten, die unter Brandeinwirkung eine elektri-sche Verbindung unterbrachen und eine selbsttätige Alarmierung auslösten. In  der  zweiten  Hälfte  des  20.  Jahrhunderts  erfuhr  die  Technik  zur  Brand-erkennung eine rasante Entwicklung und Verbreitung. Der  Einsatz  automatischer  Brandmelder  ermöglicht  die  Erkennung  von  Bränden auch bei Abwesenheit von Personen. Jeder Brandmelder verwen-det eine oder mehrere Erkennungsgrößen. Die am häufigsten verwendeten Erkennungsgrößen sind ■ Rauchpartikel, ■ Trübung der Raumluft, ■ Temperatur, ■ Infrarotstrahlung, ■ UV-Strahlung. Die  Auswertung  weiterer  Erkennungsgrößen,  wie  auffälliger  Gaskonzen-trationen  von  Kohlenmonoxid  (CO),  Kohlendioxid  (CO 2 )  und  anderen  ty- pischen Rauchgasen, befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Entspre-chende Produkte sind bisher nur als Bestandteile von Multikriterienmeldern erhältlich. Mit  Ausnahme  von  Flammenmeldern,  die  bei  bestehender  Sichtverbin- dung das gesamte Raumvolumen überwachen, können die meisten Melder nur die Zustände bewerten, die in ihrer unmittelbaren Umgebung bestehen. Sie sind daher in dem Bereich eines Raumes anzuordnen, in dem sich die Brandkenngröße am schnellsten entwickelt.  Außer  nach  den  Erkennungsgrößen  unterscheiden  sich  die  automati- schen Brandmelder nach der Form des unmittelbar überwachten Bereiches: ■ Punktförmige Melder werten die physikalischen Größen im Innern einer kleinen Messkammer aus, die – bezogen auf das Raumvolumen – als „Punkt“ betrachtet werden kann. ■ Linienförmige Melder beobachten physikalische Zustände entlang  einer Strecke, die – wie beim linienförmigen Rauchmelder  (siehe Abschnitt 3.1.2.4) – schnurgerade oder – wie beim Wärmedraht (siehe Abschnitt 3.1.3.2) – gebogen und verwinkelt sein kann. 3 Gerätetechnik  44 gerber_brand_4.a.indb   44 15.06.2015   17:21:04 Uhr

3.1.2   Rauchmelder 3.1.2.1 Allgemeines Rauch stellt im Brandfall die größte Gefahr für Personen dar. Das darin ent-haltene  geruch-  und  farblose  Kohlenmonoxid  (CO)  wirkt  selbst  bei  einem relativ  geringen  Anteil  stark  toxisch.  Aber  auch  geruchsintensive  Bestand-teile  des  Brandrauchs  verringern  nicht  seine  Gefährlichkeit,  insbesondere nicht für schlafende Menschen. Im Schlaf besitzt der Mensch nur einen ein-geschränkten Geruchssinn. Selbst wenn der Betroffene aufwacht, bevor er völlig bewusstlos geworden ist, hat das Rauchgas in der Regel bereits eine lebensgefährliche CO-Konzentration erreicht.  Da die meisten Brände vor einer großen Wärmeabgabe mit einer Schwel- phase mit Rauchentwicklung beginnen, hat der Rauchmelder gegenüber ei-nem  thermischen  Brandmelder  (siehe  Abschnitt  3.1.3)  einen  klaren  Zeit-vorteil. Im  Interesse  des  Personenschutzes  sind  gemäß  VDE  0833-2  Rauchmel- der bevorzugt einzusetzen. Rauchmelder können nicht in Räumen eingesetzt werden, in denen be- triebsbedingt mit Falschalarmen gerechnet werden muss. Hierzu zählen ■ Küchen, ■ Gasträume (in denen [noch] geraucht werden darf), ■ Anlieferzonen, ■ Fahrgassen von Staplern oder Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, ■ Garagen, ■ Bereiche mit technologisch bedingter Staub-, Dampf- oder Rauch-entwicklung, ■ Bereiche unter ungedämmten Metall- und Glasdecken. Rauchmelder reagieren nicht auf Gase, sondern auf kleine und kleinste Par-tikel.  Hierzu  zählen  neben  Verbrennungsprodukten  auch  normaler  Staub und Aerosole. Der Staub wird nach der Korngröße in 4 Gruppen unterteilt: Staub   hat  die  Eigenschaft,  je  nach  Größe  und  Dichte  mehr  oder  weniger  schnell abzusinken. Sehr kleine Rußpartikel (  1 µm) können über Monate  3.1 Automatische Brandmelder 45 Staubtyp  Einstufung  Korngrößen in µm   Bemerkung A1  Ultra fine  0 …   10  A2  Fine  0 …   80  A3  Medium  0 …   80  Mit geringem Anteil von 0 … 5 µm A4  Coarse  0 … 180  gerber_brand_4.a.indb   45 15.06.2015   17:21:04 Uhr

in der Luft bleiben und mit dem Wind über hunderte Kilometer transpor-tiert werden. Aerosole  sind feste oder flüssige Kleinstpartikel, die einzeln nicht wahr- nehmbar  sind.  Ab  einer  Konzentration  von  etwa  1 Mio.  Partikel  je  cm 3   spricht man von Smog. Die Partikelgröße liegt zwischen 0,5 nm und mehre-ren 10 µm.  Rauchmelder können von Hause aus nicht unterscheiden, ob die Partikel  durch einen Brand oder umgebungsbedingt aufgetreten sind. Das Bild 3.2 zeigt einige typische Störgrößen mit Zuordnung der Korngröße.  Erhöhte  Konzentrationen  von  Staub  und  Aerosolen  stellen  immer  eine  potentielle Täuschungsgröße für Rauchmelder dar und können dazu führen, dass sich Rauchmelder in diesen Bereichen nicht oder nur in Kombination mit anderen Detektionsverfahren einsetzen lassen. 3.1.2.2 Optische Rauchmelder Kaum ein anderer Brandmelder wird so häufig eingesetzt wie der optische Rauchmelder.  Wir unterscheiden zwei Erkennungsarten:1. das Durchlichtprinzip und 2. das Streulichtprinzip. Das Durchlichtprinzip beruht auf einer direkten Sichtverbindung zwischen Lichtquelle und Empfänger. Beim Eindringen von Rauch in die Messkammer wird der Lichtstrom geschwächt. Beim Unterschreiten des Schwellenwertes wird  Alarm  gemeldet.  Diese  Erkennungsart  setzt  man  bei  punktförmigen Rauchmeldern  kaum  noch  ein,  sie  hat  aber  bei  linienförmigen  Rauchmel- 3 Gerätetechnik  46 Bild 3.2  Partikelgrößen von Staub und Aerosolen gerber_brand_4.a.indb   46 15.06.2015   17:21:04 Uhr

dern  (siehe  Abschnitt  3.1.2.4)  eine  interessante  und  wirkungsvolle  neue Anwendung gefunden. Bei den punktförmigen Rauchmeldern hat sich das Streulichtprinzip weit- gehend durchgesetzt. Funktionsprinzip In  einer  Messkammer  mit  nicht  reflektierenden  Oberflächen  sind  eine Leuchtdiode  und  ein  Fotoelement  ohne  direkte  Sichtverbindung  angeord-net. Im Ruhezustand gelangt so gut wie kein Licht an das Fotoelement (Bild 3.3 a). Beim Eindringen von Rauch in die Messkammer wird das Licht an den  hellen  Rauchpartikeln  reflektiert.  Ein  Teil  des  gestreuten  Lichtes  er-reicht das Fotoelement und führt beim Überschreiten des Schwellenwertes zur Alarmierung (Bild 3.3 b). Leider reagieren optische Rauchmelder (Bilder 3.3 c und 3.3 d) auch auf  Täuschungsgrößen  wie  Wasserdampf.  Um  die  Falschalarmanfälligkeit  zu  reduzieren, werden neuerdings Rauchmelder angeboten, die das gestreute Licht  aus  zwei  verschiedenen  Winkeln  messen.  Durch  die  getrennte  Aus-wertung  des  vorwärts-  und  des  rückwärtsgestreuten  Lichtes  können  Täu-schungsgrößen  sicher  ausgeblendet  und  mit  der  dadurch  möglichen  Er-höhung der  Empfindlichkeit  sowohl  helle  als  auch dunkle  Aerosole  besser erkannt werden. 3.1 Automatische Brandmelder 47 Bild 3.3   Optischer Rauchmelder (Streulichtprinzip) a) im Ruhezustand (schematisch); b) im Alarmzustand (schematisch);   c) Rauchmelder von Novar/ESSER; d) deckenbündiger Rauchmelder   von BOSCH Sicherheitssysteme Fotoelement Leuchtdiode Fotoelement Leuchtdiode a) b) c) d) gerber_brand_4.a.indb   47 15.06.2015   17:21:05 Uhr

Optische Rauchmelder haben Probleme mit der Erkennung sehr kleiner  Partikel.  Das  liegt  vor  allem  an  den  Streueigenschaften  des  verwendeten langwelligen Infrarotlichtes. Mit  der  massenhaften  Herstellung  preiswerter  und  zuverlässiger  blauer  Leuchtdioden wird es künftig möglich, Rauchmelder mit kurzwelligem blau-en Licht herzustellen, die eine deutlich bessere Erkennung sehr kleiner Par-tikel zulassen. Einsatzgebiete und technische Grenzen Das  Streulichtprinzip  eignet  sich  zur  Erkennung  von  Bränden  mit  heller sichtbarer  Rauchentwicklung,  wie  sie  für  Kunststoffprodukte  typisch  ist, nicht  jedoch  für  offene  Holzfeuer  (sehr  kleine  Rauchpartikel)  und  Brände ohne  Rauchentwicklung  (z. B.  reiner  Alkohol).  Optische  Rauchmelder  stel-len im Industrie- und Gewerbebau, in öffentlichen Einrichtungen, Bürohäu-sern und im Wohnbereich die am häufigsten verwendete Melderart dar. Sie erkennen dichten Rauch auch bei hohen Windgeschwindigkeiten und  dürfen nach VDE 0833 Teil 2 bis zu 20 m/s verwendet werden. In Anlagen, die nach VdS 2095 errichtet werden, dürfen Rauchmelder jedoch nur bis zu Windgeschwindigkeiten  von  5 m/s  eingesetzt  werden.  Dies  resultiert  aus der  praktischen  Erfahrung,  dass  der  Rauch  in  der  Brandentstehungsphase durch schnelle Luftbewegungen so stark verdünnt wird, dass die Ansprech-schwelle des Melders nicht erreicht wird. 3.1.2.3 Ionisationsrauchmelder Ionisationsrauchmelder analysieren ebenso wie optische Melder die Kenn-größe  „Rauch“.  Sie  eignen  sich  zur  Erkennung  von  Aerosolen  mit  kleiner Partikelgröße, unabhängig von deren Farbe. Funktionsprinzip Ionisationsrauchmelder nutzen den Effekt der Ionisierung der Luft durch ra-dioaktive Alphastrahlung. In der Nähe eines schwach radioaktiven Präpara-tes kommt es in der Messkammer zur Aufspaltung der elektrisch neutralen Luftmoleküle in positive und negative Ionen. Die Luft wird elektrisch leitfä-hig. Beim Anlegen einer Gleichspannung an zwei gegenüberliegende Elek-troden  wandern  die  Ionen  zu  den  entgegengesetzt  geladenen  Elektroden.  Es fließt ein bipolarer Ionenstrom. Dieser sehr kleine Gleichstrom von ca. 100 pA (= 10  –10  A) wird über den Eingang eines Strommessverstärkers ge- führt und ausgewertet (Bild 3.4 a). 3 Gerätetechnik  48 gerber_brand_4.a.indb   48 15.06.2015   17:21:05 Uhr

Wenn  Verbrennungsprodukte  (Rauchaerosole)  in  die  Messkammer  ein- dringen, lagert sich ein Teil der Ionen an die viel schwereren Verbrennungs-teilchen  an.  Der  Ionenstrom  wird  geschwächt.  Bei  Unterschreitung  eines Grenzwertes kommt es zur Alarmmeldung (Bild 3.4 b). Ionisationsrauchmelder  mit  zwei  Kammern  (Bild  3.5)  kommen  kaum  noch zum Einsatz und werden hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt. Neben der Messkammer wird eine baugleiche, aber luftdicht verschlossene Vergleichskammer angeordnet. Für die Strommessung sind beide Kammern in Reihe geschaltet. Die Auswertung erfolgt, indem die Teilspannungen der Messkammer  und  der  Vergleichskammer  verglichen  werden.  Im  Ruhezu-stand sind beide Spannungen annähernd gleich groß. Dringen Rauchpartikel in die Messkammer ein, verändert sich, bedingt durch die Verringerung der freien Ladungsträger, der Innenwiderstand und damit die Teilspannung an der Messkammer. Beim Überschreiten des Schwellenwertes erfolgt die Alar-mierung. 3.1 Automatische Brandmelder 49 + – + – + – + + – – + – – Bild 3.4  Ionisationsrauchmelder  a) im Ruhezustand (schematisch); b) im Alarmzustand (schematisch) + – + + – – – + a) b) Messkammer + – Vergleichskammer U M U V Bild 3.5  Zweikammer-Ionisationsrauchmelder gerber_brand_4.a.indb   49 15.06.2015   17:21:06 Uhr

Einsatzgebiete und technische Grenzen Ionisationsrauchmelder  eignen  sich  zur  Erkennung  von  sichtbaren  und unsichtbaren  Rauchgasen  mit  kleiner  Partikelgröße.  Brände,  die  mit  einer Schwelphase  beginnen,  werden  schlechter  erkannt,  da  hier  überwiegend große  und  helle  Rauchpartikel  entstehen,  die  vom  Ionisationsrauchmelder schlecht erfasst werden. Der Ionisationsrauchmelder ist für Räume mit höheren Luftgeschwindig- keiten  nicht  geeignet.  Bei  Windgeschwindigkeiten  über  5 m/s  werden  zu viele Ionen aus dem Melder geblasen, bevor sie die Elektrode erreichen. Es kann  sich  kein  stabiler  Ruhestrom  einstellen.  Die  Ansprechschwelle  wird instabil.  Eine weitere Einschränkung besteht in der schlechten Erkennung elek- trisch nicht neutraler Aerosole, wie sie beispielsweise bei der PVC-Verbren-nung entstehen. Bei Temperaturen unter – 20 °C besteht Vereisungsgefahr. Strahlenschutz Obwohl  die  in  den  Meldern  eingesetzten  Präparate  nur  sehr  schwach  ra-dioaktiv sind, unterliegen Ionisationsrauchmelder der Strahlenschutzverord-nung. Die gewerbliche Verwendung ist bei Einhaltung der technischen und or- ganisatorischen Auflagen anzeige- und genehmigungsfrei. Ionisationsrauchmelder müssen diebstahl- und brandsicher gelagert wer- den.  Bei  der  Montage  an  öffentlichen  und  leicht  zugänglichen  Orten  sind Entnahmesicherungen  anzubringen.  Eine  leichte  Zugänglichkeit  besteht bereits  dann,  wenn  der  Melder  mit  Hilfe  vorhandener  Tische  und  Stühle erreicht werden kann. Reparatur-  und  Wartungsarbeiten  an  Ionisationsrauchmeldern  dürfen  nicht vom Nutzer, sondern nur vom Errichter- oder Wartungsbetrieb vorge-nommen werden. 3.1.2.4 Linienförmige Rauchmelder Funktionsprinzip Die Melder bestehen aus einem Sender und einem Empfänger mit Auswer-teeinheit (Bild 3.6 a), die an den gegenüberliegenden Seiten eines Raumes angebracht  werden.  Das  vom  Sender  ausgestrahlte  Infrarotlicht  wird  vom Empfänger auf Intensität überprüft. Bei aufsteigendem Rauch reduziert sich  3 Gerätetechnik  50 gerber_brand_4.a.indb   50 15.06.2015   17:21:06 Uhr

die Intensität des Lichtsignals und der Melder löst bei einem vorher einge-stellten  Schwellenwert  den  Alarm  aus  (Bild  3.6 b).  Moderne  Geräte  kom-pensieren die Schmutz- und Staubablagerungen durch die Nachführung des Schwellenwertes in begrenztem Maße eigenständig.  Der Abstand zwischen Sender und Empfänger bzw. zwischen kombinier- tem Sender/Empfänger und Reflektor (Bild 3.6 c) darf bis zu 100 m betra-gen. In Räumen mit einer Höhe über 12 m kann ein Gerät eine Fläche bis zu 1.400 m 2  überwachen (siehe auch VDE 0833-2 Tabelle 5). Werden Sender und Empfänger an derselben Wand installiert, muss der  Lichtstrahl auf einen Reflektor an der gegenüberliegenden Wand zielen. Einsatzgebiete Linienförmige  Rauchmelder  eignen  sich  besonders  zur  Überwachung  von großen Hallen, hohen Räumen sowie von Kabel- und Rohrleitungskanälen. Sie  sind  eine  gute  Alternative  zu  an  Raumdecken  montierten  Einzelmel-dern, wenn diese dort für Wartung und Instandsetzung schwer zugänglich  3.1 Automatische Brandmelder 51 Sender Empfänger Bild 3.6  Linienförmige Rauchmelder  a) links: Sender, Mitte: Auswerteeinheit, rechts: Empfänger;   b) im Alarmzustand (schematisch);   c) links: Reflektor; rechts: kombinierter Sender und Empfänger  Werkfotos Novar/ESSER a) b) c) gerber_brand_4.a.indb   51 15.06.2015   17:21:07 Uhr

wären oder die Decken aus Gründen des Denkmalschutzes bzw. der Archi-tektur nicht „verunstaltet“ werden sollen.  Sie können bei hohen Räumen in mehreren Ebenen angeordnet werden. Der  Empfänger  darf  nicht  direktem  Sonnenlicht  oder  anderen  starken  Licht- oder Wärmequellen ausgesetzt sein. Der Lichtstrahl darf auch nicht durch betriebliche Vorgänge (z. B. Kranfahrten und Materialtransporte) un-terbrochen werden. Falschalarme  oder  Störungen  können  außerdem  auftreten,  wenn  der  Sender  an  schwingenden  oder  sich  verformenden  Bauteilen  montiert  ist. So führt zum Beispiel die Verwindung eines Stahlträgers, an dem sich der Sender  befindet,  um  optisch  kaum  wahrnehmbare  0,1°  zur  Ablenkung  ei-nes 100 m langen Infrarotstrahls um 17 cm. Die nicht sprunghafte, sondern allmähliche Ablenkung des Lichtstrahls wird am Empfänger als Intensitäts-verringerung interpretiert und führt damit zum Falschalarm. 3.1.2.5 Ansaugrauchmelder Die Idee ist so genial wie einfach: Wenn am Überwachungsort kein Brand-melder installiert werden kann, muss die zu überwachende Luft zum Mel-der  transportiert  werden.  Ansaugrauchmelder  (Bild  3.7 a)  bestehen  aus Rohren mit kleinen Ansaugöffnungen (Bild 3.7 b) vor der Messkammer und einer Auswerteeinheit (Bild 3.7 c). Ein Ventilator zieht die Luft aus den An-saugrohren und bläst sie durch die Messkammer wieder in den Raum. Das Innenleben der Messkammer besteht im einfachsten Fall aus einem  gewöhnlichen  Streulichtmelder.  Hochwertige  Systeme  messen  die  Schwä-chung eines Laserstrahls infolge der Lufttrübung in der Messkammer. Noch höhere Genauigkeiten werden mit einer Spektralanalyse des Lichtstrahls in der Messkammer erreicht. Zum Schutz der Messkammer vor Staub, Flusen und  Feuchtigkeit  können  Filter  und  Kondenswasserabscheider  im  Ansaug-rohr montiert werden. Wegen  des  komplexen  Aufbaus  wird  anstelle  des  in  VDE  0833-2  ver- wendeten  Begriffes  Ansaugrauchmelder  auch  der  Ausdruck  Rauchansaug - system benutzt. Beide Begriffe beschreiben das gleiche Gerät. In der Praxis ist „RAS“ eine gängige Abkürzung für Rauchansaugsysteme. Ansaugrauchmelder  teilt  man  entsprechend  ihrer  Sensibilität  in  3  Klas- sen ein (Tabelle 3.1). Die  Auswertung  des  Rauchgehaltes  der  Luft  basiert  auf  der  Messung  der  Laserlichtschwächung.  Die  dabei  verwendete  Einheit  %  obsc/m  steht für prozentuale Lichtschwächung (engl. obscuration) je Meter. 0 % obcs/m  3 Gerätetechnik  52 gerber_brand_4.a.indb   52 15.06.2015   17:21:07 Uhr

3.1 Automatische Brandmelder 53 Luftaustritt (auch über Rohr möglich) Detektor Luftstromsensor Ansaugeinheit Anzeige Ansaugöffnungen Bild 3.7    Ansaugrauchmelder a) Schema; b) Ansaugöffnung; c) Auswerteeinheit Werkfotos Wagner b) a) c) Tabelle 3.1  Klassifizierung von Ansaugrauchmeldern Klasse  Beschreibung  Funktion  Einsatzbeispiele A  sehr hohe Empfindlichkeit  sehr frühe Erkennung durch   Reinräume, Klimaanlagen      Nachweis von sehr stark   von Rechenzentren      verdünntem Rauch    B  erhöhte Empfindlichkeit  frühe Erkennung bei Anordnung   Überwachung wertvoller      in der Nähe der zu überwachenden   elektronischer Geräte oder      Objekte  Datenspeicher C  übliche Empfindlichkeit  normale Erkennung wie ein punkt-  normale Räume und Bereiche,      förmiger Rauchmelder   als Alternative zu punktförmigen Meldern gerber_brand_4.a.indb   53 15.06.2015   17:21:07 Uhr

entsprechen  absolut  sauberer,  rauchfreier  Luft.  Je  höher  die  Rauchdichte, desto stärker wird die Sichtweite eingeschränkt. Herkömmliche punktförmi-ge Rauchmelder sprechen bei etwa 3,5 % obsc/m an. Die Ansprechschwelle hochsensibler Ansaugrauchmelder liegt bei etwa 0,0025 % obsc/m. Der Ein-satz derart feinfühliger Systeme setzt natürlich eine saubere Umgebung vor-aus. Selbst leichte Luftverschmutzungen müssen vermieden werden. Mitun-ter kann ein frisch aufgelegtes Deodorant beim Betreten des überwachten EDV-Raumes bereits zu einem Alarm führen. Der Volumenstrom wird ständig überwacht. Der Verschluss von Ansaug- öffnungen oder ein Leck im Ansaugrohr werden als Störung erkannt. Jede Ansaugöffnung im Rohrnetz wird wie ein optischer Rauchmelder ge- plant.  Da  eine  Meldergruppe  maximal  32  automatische  Melder  enthalten darf  (siehe  Abschnitt  5.7)  und  die  Überwachungsfläche  eines  punktförmi-gen Rauchmelders in Räumen bis 6 m Höhe und mit einer Deckenneigung   20° nach Tabelle 2 in VDE 0833-2 60m 2  beträgt, können bei Räumen bis  6 m Höhe mit einem Ansaugrauchmelder theoretisch Flächen von 32 · 60 m 2  = 1920 m 2 überwacht  werden.  Normativ  zulässig  sind  Überwachungsfläche  bis 1600 m 2 .  In  der  Praxis  fallen  die  Überwachungsflächen  durch  Brand-  abschnittsgrenzen und Raumtrennwände meist deutlich kleiner aus. Ein bekannter deutscher Hersteller bietet bei der Überwachung von bis  zu  fünf  Räumen  die  Möglichkeit  einer  Einzelraumerkennung.  Hierzu  wird nach dem Erreichen des Alarmwertes das Ansaugrohr freigeblasen und die Zeit bis zum erneuten Erreichen des Alarmzustandes gemessen. Für das Ansaugrohr kann handelsübliches PVC-Rohr verwendet werden.  Anschlüsse, Bögen, T-Stücke und Endkappen werden verklebt. Bei der Ver-legung in Zwischendecken lässt sich der Ansaugpunkt mit dünnen Schläu-chen  anschließen  und  somit  sehr  unauffällig  ins  Deckenbild  integrieren. Architekten  und  Denkmalschützer  sind  sehr  dankbar  für  diese  versteckte Installationsart. Eine gleichmäßige Überwachung wird nur erreicht, wenn durch alle An- saugöffnungen ein annähernd gleicher Volumenstrom angesaugt wird. Dies ermöglichen  durch  unterschiedlich  große  Durchmesser  der  Ansaugöffnun-gen. Projektierung und Montage müssen daher äußerst gewissenhaft durch-geführt werden. Typische Rohrkonfigurationen werden im Abschnitt 5.5.5 dargestellt. Ansaugrauchmelder finden trotz der vergleichsweise hohen Kosten immer breitere Anwendung  3 Gerätetechnik  54 gerber_brand_4.a.indb   54 15.06.2015   17:21:07 Uhr

■ in EDV- und Technikräumen mit hoher Wertekonzentration, insbesonde-re, wenn wegen vorhandener Umluftkühlgeräte eine Brand  - früh erkennung mit punktförmigen Meldern nicht möglich ist; ■ in schwer zugänglichen Räumen, wie Zwischenböden und  Zwischen decken; ■ bei architektonisch anspruchsvollen Gestaltungen; ■ in Museen und denkmalgeschützten Bereichen; ■ in Transformatorenboxen und elektrischen Betriebsräumen  mit offenen Schaltanlagen; ■ in Aufzugeschächten (vertikale Installation zulässig). Neben den gestalterischen Vorteilen ist es vor allem die einstellbare hohe Empfindlichkeit, die für den Einsatz von Ansaugrauchmeldern spricht. Ge-rade  in  EDV-Räumen  können  entstehende  Brände  schon  in  der  Pyrolyse-phase erkannt und ihre Ausweitung durch Abschalten defekter Baugruppen verhindert  werden.  Da  bei  hochempfindlichen  Systemen  bereits  Aerosole detektiert werden, die mit Auge und Nase noch nicht wahrnehmbar sind, empfiehlt es sich, die Überwachung in kleine, leicht prüfbare Bereiche zu gliedern.  Eine  hochinteressante  Weiterentwicklung  sind  Ansaugrauchmelder,  die  nicht  nur  die  Lufttrübung,  sondern  auch  die  Konzentration  von  typischen Brandgasen auswerten. Der Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Erken-nung von Brandgasen des Typs 1. Diese Brandgase werden bereits in einer sehr frühen Brandentstehungsphase freigesetzt. Zu ihnen gehören flüchtige Kohlenwasserstoffe, Carbonsäuren und Aldehyde.  Punktförmige Mehrkriterienmelder mit Gassensoren nach EN54-31 rea- gieren  auf  Brandgase  vom  Typ  2,  die  durch  die  Verbrennung  organischer Stoffe bei höheren Temperaturen entstehen. Hierzu zählen u. a. CO, CO 2 ,  NH 3 , NO x . Durch die differenzierte Auswertung der Signale und einen Signalmuster- vergleich können Täuschungsgrößen wirksam separiert werden. Der große Vorteil  von  Ansaugrauchmeldern  mit  Gasdetektion  wird  darin  bestehen, dass Brände extrem früh erkannt und Schäden sehr klein gehalten werden können. 3.1.2.6  Lüftungskanalmelder Lüftungsanlagen stellen im Brandfall eine nicht zu unterschätzende Gefahr dar. Über die oft geschoss- und raumübergreifenden Anlagen können giftige Rauchgase mit hoher Geschwindigkeit und in großen Mengen im Gebäude verteilt werden. 3.1 Automatische Brandmelder 55 gerber_brand_4.a.indb   55 15.06.2015   17:21:07 Uhr

Bei  Brandmeldeanlagen  der  Kategorie  1  (Vollschutz)  müssen  daher  die  Zu- und Abluftanlagen auf Brandkenngrößen überwacht werden. Die direkte Montage von punktförmigen Meldern in den Lüftungskanälen ist auf Grund der  hohen  Strömungsgeschwindigkeiten  und  der  erschwerten  Zugänglich-keit technisch nicht sinnvoll. In der Praxis bestehen Lüftungskanalmelder (Bild 3.8) aus dem in einem  geschlossenen  Gehäuse  angeordneten  Melder  und  der  Luftzuführung.  Die Messkammer, in der sich der punktförmige Melder befindet, wird von au-ßen an den Lüftungskanal montiert. Die Luftzuführung zum Melder erfolgt über ein schlankes Rohr, das quer zur Strömungsrichtung in der Mitte des Kanals angebracht wird. In dem Rohr befinden sich Schlitze oder Bohrun-gen, die eine dosierte Luftzufuhr zum Melder gewährleisten (Bild 3.9). Für die Lüftungskanalmelder lassen sich optische Rauchmelder oder Mul- tisensormelder, z. B. mit Streulichterkennung, Ionisationsmelder und Ther-moelemente einsetzen. Wenn mit erhöhter Luftverschmutzung zu rechnen ist, können in der Luftzuführung Grobpartikelfilter installiert werden. 3.1.3  Thermische Brandmelder (Wärmemelder) 3.1.3.1 Punktförmige Wärmemelder Die einfachste und vermutlich älteste Methode der automatischen Brander-kennung  ist  die  Überwachung  der  Raumtemperatur.  Im  Jahr  1902  melde-te der Engländer George Darby einen Wärmemelder mit einem Schmelzlot aus Butter zum Patent an. Bei erhöhter Temperatur schmolz die Butter und der Kontakt zwischen zwei Leitern war hergestellt. Brandmelder mit einem Schmelzlot  konnten  nur  einmal  auslösen  und  waren  nicht  zerstörungsfrei prüfbar. 3 Gerätetechnik  56 Bild 3.8  Lüftungskanalmelder  Werkfoto Fa. Schrack s  3 · b b b s Bild 3.9   Lüftungskanalmelder   Prinzipdarstellung gerber_brand_4.a.indb   56 15.06.2015   17:21:08 Uhr