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Als Brandmelder werden technische Geräte oder Anlagen zum Auslösen eines Alarms im Falle eines Brandes in Wohnungen, öffentlichen Einrichtungen, Verkehrsmitteln oder Industrieanlagen bezeichnet. Dabei wird unterschieden zwischen automatischen Brandmeldern, die den Brand anhand seiner physikalischen Eigenschaften erkennen, und nicht-automatischen Brandmeldern, die von Hand betätigt werden müssen. Sinn des Brandalarms ist das Initiieren von Maßnahmen zur Brandbekämpfung, der Warnung von Personen innerhalb eines Gebäudes und, zum Sach- und Personenschutz, meist die Alarmierung von zuständigem Sicherheitspersonal oder auch der FeuerwehrThe Feuerwehr (German for Fire defense) is a number of German fire departments..

Im 19. Jahrhundert wurde der Begriff Feuertelegraph für verschiedene elektrische, mechanische und akustische Brandmeldeanlagen (BMA) verwendet. In Deutschland müssen Brandmeldeanlagen heute nach DIN 14675 und den Technischen Anschlussbedingungen für Brandmeldeanlagen(TAB), die von den einzelnen Landkreisen bzw. unter Leitung der örtlichen Feuerwehr erstellt werden,[1] geplant und errichtet werden. In Österreich sind die TRVB 114 und 123 maßgebend.

 

 

Automatische Brandmelder

Automatischer Brandmelder mit Anbindung an eine Brandmeldeanlage

Automatische Brandmelder können bei Bränden in der Entstehungsphase frühzeitiger warnen. Wenn es tatsächlich brennt, kann die Rauchgasdurchzündung, auch als Flashover bezeichnet, schon nach drei bis vier Minuten erfolgen; beim Brand eines trockenen Christbaumes bereits nach einer Minute. Über die zeitliche Dramatik eines Entstehungsbrandes kann sich heutzutage im Internet jeder einfach selbst informieren, zum Beispiel mit Suche nach „Brandversuch Kinderzimmer“ oder „Room Flashover Videos“.

Ein frühzeitiger, effektiver Alarm durch einen automatischen Brandmelder ist deshalb nicht nur in aufwändig zu evakuierenden Gebäuden wie Hotels, Einfamilienhäusern mit vielen Kindern, Seniorenheimen etc. sondern in jeder Wohnung von größter Bedeutung.

In den folgenden Abschnitten werden die Sensorprinzipien und die Wirkungsweise der verschiedenen Typen eines automatischen Brandmelders beschrieben.

 

Brandgas- oder Rauchgasmelder

Täglich berichten die Medien von Bränden, Gasunfällen oder Kohlenmonoxid (CO)- Vergiftungen. Wenn Kohlenmonoxid eingeatmet wird, ist der Mensch oder das Tier nach ein paar Atemzügen bewusstlos, und die Vergiftung kann innerhalb kürzester Zeit zum Tode führen.

Gerade in Privathaushalten entstehen bei Wohnungsbränden durch die heutige Verwendung vieler Kunststoffe für den Körper des Menschen sehr gefährliche Brand- und Rauchgase, vor denen Brand- und Rauchgasmelder frühzeitig warnen können.

Ein Brandgas- oder Rauchgasmelder  schlägt Alarm, wenn die Konzentration von Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid oder anderen Verbrennungsgasen in einem Raum einen bestimmten Wert überschreitet und somit die Gefahr eines Brandes bzw. einer Rauchgasvergiftung besteht. Sie sind auch in warmen, staubigen und rauchigen Räumen einsetzbar, in denen Wärmemelder und Rauchwarnmelder versagen.

Gasmelder  können weitere Gefahren bannen. Wenn sich eine Gastherme oder eine Gasheizung im Haushalt befindet, sollte ein Gasmelder installiert werden. In Booten, Wohnwagen oder Wohnmobilen mit Gasversorgung sollten ebensolche Gasmelder angebracht werden.

 

Wärmemelder

Wärmemelder,  auch Hitzemelder genannt, schlagen Alarm, wenn die Raumtemperatur einen bestimmten maximalen Wert (in der Regel etwa 60 °C) überschreitet oder innerhalb einer bestimmten Zeit die Umgebungstemperatur überdurchschnittlich schnell ansteigt (Thermodifferenzialauswertung). In der aktuellen Norm wird jedoch nicht mehr zwischen Thermomaximalmeldern und Thermodifferenzialmeldern unterschieden, da jeder Differenzialmelder auch einen Maximalwert besitzt.

Wärmemelder werden besonders häufig in rauchigen oder staubigen (aber normal temperierten) Räumen eingesetzt, in denen Rauchwarnmelder versagen, also beispielsweise in Werkstätten oder Küchen. Sie sind preiswerter, reagieren aber träger als Rauchwarnmelder oder Brandgasmelder.

Wärmemelder werden vorwiegend zum Sachschutz (Warenhäuser, Fabrikhallen, Büros usw.) eingesetzt. Beispielsweise werden auch Sprinkleranlagen durch eine Temperaturerhöhung aktiviert. Für den Personenschutz sind sie weniger geeignet, da eine wache Person den Brand deutlich früher erkennen könnte. Eine schlafende Person hingegen würde durch Brandgase ersticken, bevor der Wärmemelder eine Temperaturerhöhung detektieren könnte.

Differential-Maximal-Prinzip: Der Melder löst bei einer schnellen Temperaturerhöhung einen Alarm aus. Dazu wird ein Messheißleiter mit einem Vergleichsheißleiter verglichen. Zusätzlich wird ein Maximalauslöseelement zur Alarmauslösung bei einer Maximaltemperatur eingesetzt.

In Deutschland werden sie nach dem Verband der Sachversicherer (VdS) in drei Klassen eingeteilt:

  • Klasse 1 – Einsatz bis zu einer Raumhöhe von 7,5 m.
  • Klasse 2 – Einsatz bis zu einer Raumhöhe von 6,0 m.
  • Klasse 3 – Einsatz bis zu einer Raumhöhe von 4,5 m.

 

Rauchmelder

Rauchmelder verwenden verschiedene physikalische Effekte zur Erkennung von Brandrauch.

Optische bzw. photoelektrische Rauchmelder

Die zurzeit (2009) gängigsten Brandmelder sind die optischen bzw. photoelektrischen Rauchmelder. Diese arbeiten nach dem Streulichtverfahren (Tyndall-Effekt): Klare Luft reflektiert praktisch kein Licht. Befinden sich

aber Rauchpartikel in der Luft und somit in der optischen Kammer (1) des Rauchmelders, so wird ein von einer Infrarotdiode (LED, 5) ausgesandter Prüf-Lichtstrahl an den Rauchpartikeln gestreut. Ein Teil dieses Streulichtes fällt dann auf einen lichtempfindlichen Sensor(Fotodiode, 4), der nicht direkt vom Lichtstrahl beleuchtet wird, und der Rauchmelder spricht an. Ohne (Rauch-) Partikel in der Luft kann der Prüf-Lichtstrahl die Fotodiode nicht erreichen, die Beleuchtung des Sensors durch von den Gehäusewänden reflektiertes Licht der Leuchtdiode oder von außen eindringendes Fremdlicht wird durch das Labyrinth aus schwarzem, nicht reflektierendem Material verhindert. Optische Rauchmelder werden bevorzugt angewendet, wenn mit vorwiegend kaltem Rauch bei Brandausbruch (Schwelbrand) zu rechnen ist.

Bei einem Lasermelder wird statt einer einfachen Leuchtdiode (LED) mit einer sehr hellen Laserdiode gearbeitet. Dieses System erkennt schon geringste Partikel-Einstreuungen.

Optischer Rauchmelder
1: optische Kammer mit Labyrinth
2: Halter für Labyrinth
3: Gehäuse
4: Fotodiode (Empfänger)
5: Infrarotdiode

 

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