Brandmeldeanlagen (BMA)
Brandmeldeanlagen (BMA) dienen der frühzeitigen Erkennung und Meldung von Bränden, um Schäden zu minimieren und Leben zu schützen
Die Komponenten einer BMA umfassen Brandmelder, Alarmeinrichtungen und Leitzentralen für eine effektive Brandüberwachung. Moderne BMA können mit zentralen Gebäudemanagementsystemen verbunden werden, um koordinierte Sicherheitsmaßnahmen zu ermöglichen. Eine korrekte Planung, Installation und Konfiguration der BMA sind entscheidend für eine optimale Funktionalität und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
- BMA
- Bestandteile
- Planung von BMA
- Brandmeldeanlagen
- BMZ
- Linienförmige Rauchmelder
- Optische Rauchmelder
- Mehrkriterienmelder
- Ansaugrauchmelder
- Flammenmelder
- Handfeuermelder
Brandmeldeanlagen (BMA)
Brandalarm-Systeme sind zweifellos eines der wichtigsten technischen Systeme im Facility Management, da sie sowohl für den technischen Betrieb der Immobilien als auch für den Versicherungsschutz von großer Bedeutung sind. BMAs sind daher grundlegende technische Ausstattung des betrieblichen Brandschutzes.
Trotz ihrer Bedeutung werden sie im Rahmen des ganzheitlichen Brandschutzes nur als ergänzend betrachtet, da sie weder Brände verhindern noch löschen können.
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.
Zeitliche Entwicklung der Schadenshöhe bei einem Brand ohne Brandmeldeanlage (rote Kurve) und mit Brandmeldeanlage (grüne Kurve)
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).
Die im Diagramm dargestellten Vorteile sind offensichtlich. Zunächst besteht die Gefahr, dass ein Feuer übersehen wird, und wenn es bemerkt wird, hat es sich oft bereits erheblich ausgebreitet, insbesondere in unbewohnten Räumen. Selbst wenn ein Feuer zufällig entdeckt wird, gibt es wahrscheinlich Verzögerungen, da der Beobachter zuerst an Sicherheit denkt, bevor er einen Alarm auslöst. Wenn die Feuerwehr schließlich vor Ort ist, könnte das Feuer so weit verbreitet sein, dass herkömmliche, sichere Brandbekämpfungsmethoden nicht mehr möglich sind, und sie müssen möglicherweise in die Räumlichkeiten eindringen.
Solche erheblichen Verzögerungen führen zu erhöhten Schäden.
Im Gegensatz dazu erkennt ein BMA mit automatischer Meldung sofort den Beginn eines Feuers und informiert die Feuerwehr innerhalb weniger Augenblicke. Die Verbindung des BMA nicht nur mit der Feuerwehr, sondern auch mit dem Helpdesk des Facility Managements (oder ähnlichen Betriebsabteilungen) ermöglicht das sofortige Deaktivieren von Rauchmeldern, das Ausschalten von Lüftungssystemen usw.
Bestandteile von Brandmeldeanlagen, Feuerwehrzugang
Komponenten der BMA: Feuerwehr-Bedienfeld, Handfeuermelder, Brandmelder, Blitzleuch-te
Um den Brandort schnell zu finden und die wichtigsten Schalthandlungen vorzunehmen, werden an der Erstinformationsstelle der Feuerwehr folgende Komponenten angeordnet:
Feuerwehr-Bedienfeld
Feuerwehr-Anzeigetableau
Laufkartendepot und Laufkarten
Lageplantableau (optional)
Bedieneinrichtung für Brandfallsteuerungen (optional)
Sprechstelle für Durchsagen (optional).
Es ist klar, dass alle diese Unterlagen und Elemente stets in aktuellem Zustand sein müssen. Insbesondere die Feuerwehrlaufkarten sind bei baulichen Veränderungen unverzüglich an-zupassen und im Laufkartendepot zu hinterlegen.
Planung von BMA, Brandmeldekonzept
Wenn Planer einwenden, dass der Nachweis des baulichen Brandschutzes bereits das Notwendige enthält, sollte dies nicht ohne Weiteres akzeptiert werden. Der Nachweis des baulichen Brandschutzes enthält in der Regel nur grundlegende Erkenntnisse und Anforderungen, wie beispielsweise die Notwendigkeit einer BMA sowie den Umfang der Überwachung und die Steuerfunktion.
Ein umfassendes Brandmeldekonzept sollte auch spezifische Betreiberanforderungen enthalten. Dazu gehören technische, technologische und betriebliche Bedingungen sowie Anforderungen der Gebäudeversicherung. Es ist daher ratsam, zunächst ein Brandmeldekonzept zu erstellen oder zu verfeinern.
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.
Brandmeldeanlagen in Sonderbauten
Automatische Brandmeldeanlagen sind dazu konzipiert, Brände in ihren sehr frühen Entwicklungsstadien unabhängig zu erkennen. Sie nutzen physikalische Eigenschaften, die mit Bränden verbunden sind, wie Flammen, Hitze, Rauch und Gase. Nach der Erkennung werden sowohl die Bewohner als auch die Feuerwehr alarmiert.
Die hierfür gültigen Normen sind
die DIN VDE 0833-2: Gefahrenmeldeanlagen für Brand, Einbruch und Überfall und
die DIN 14675 Brandmeldeanlagen-Aufbau und Betrieb.
BMZ mit Bedien- und Anzeigeelementen: Anschlusstechnik für 4 Loops (2 Loopkarten) bzw. 16 Meldergruppen (2 Grenzwertkarten)Bild: Telenot, Aalen
Komponenten einer Brandmeldeanlage (BMZ, Alarmgeber, Brandmelder, Warntonsirene, Handfeuermelder, ...) Bild: Telenot, Aalen
In relativ einfachen BMZs oder bei älteren Modellen wird die sogenannte Grenzwert- oder Leitungstechnik verwendet. Das bedeutet, dass ein oder mehrere Brandmelder an eine "Meldeleitung" angeschlossen sind. Obwohl die BMZ einen Alarm meldet, kann mit dieser Einrichtung nicht genau erkannt werden, welcher Melder es ist. Daher wird keine individuelle Meldererkennung bereitgestellt.
Für fortschrittlichere Systeme wird die Ringbustechnologie verwendet, um diesen Nachteil zu beheben.
An einem solchen Ring können bei Bedarf
mehr als 100 Handfeuermelder,
automatische Melder,
Signalgeber
oder auch Kuppler
angeschlossen werden.Es ist wichtig zu beachten, dass jeder Bus-Teilnehmer seine eigene Adresse besitzt, sodass er im BMZ identifiziert werden kann. Dies stellt sicher, dass das BMZ den genauen Entstehungsort des Feuers bestimmen kann.
Um eine maximale Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist die Stromversorgung redundant. Die Standard-Stromversorgung stammt aus dem Niederspannungsnetz. Wenn diese Quelle ausfällt, muss die Sicherheits-Stromversorgung automatisch einspringen. An dieser Stelle wird empfohlen, eine weitere Fallstudie zu überprüfen. Dies kann die Essenz dieses Buches betonen: Es geht nicht darum, tief in technische Details einzutauchen, die den Branchenexperten vorbehalten sind, sondern Facility-Manager mit ausreichendem Wissen für einen sicheren und korrekten Betrieb auszustatten.
Fallbeispiel BMA-Anlagenbetrieb vs. Störungsbeseitigung
Wenn das BMA ein Problem hat und in dieser Situation überwacht wird, wird die zur Behebung des Problems benötigte Zeit besonders wichtig.
Fall A: Wenn die Reparatur, also die Behebung des Problems, innerhalb von 24 Stunden erfolgt, reicht eine Sicherheits-Stromversorgung, die für eine Backup-Zeit von 30 Stunden ausgelegt ist.
Fall B: Wenn nicht garantiert werden kann, dass das Problem innerhalb von 24 Stunden behoben wird (einschließlich Sonn- und Feiertagen), muss die Backup-Zeit der Sicherheits-Stromversorgung mindestens 72 Stunden betragen.
Als Facility-Manager ist es daher wichtig, diese Anforderungen zu verstehen, bevor man die Aufgabe zur Ausschreibung der entsprechenden Wartungsarbeiten formuliert. In diesem Zusammenhang sollte auch auf die Begriffe 'Time to serve' und 'Time to fit' verwiesen werden, die im Kapitel Erstlinien-Service beschrieben werden.
Für Fall A, wenn er ausgelagert wird, muss der Auftragnehmer im Wartungsvertrag garantieren, dass das Problem tatsächlich innerhalb von 24 Stunden behoben wird. Jeder sollte die Konsequenzen dieser Anforderung bedenken und seine eigenen Schlussfolgerungen ziehen.
Die Größe eines BMA ist im Grunde unbegrenzt, da Brandmeldeanlagen aus mehreren vernetzten Steuerpulten bestehen können. Das Hauptsteuerzentrum, das den Bericht an die Feuerwehr übermittelt, wird als Hauptsteuerzentrum bezeichnet. Es ist daher klar, dass alle relevanten Berichte an dieses Hauptzentrum weitergeleitet werden müssen. Auch alle Abschaltungen müssen an dieser Stelle sichtbar 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.
Da das Design der BMA-Produkte je nach Hersteller variiert, muss gewährleistet sein, dass die Feuerwehr im Notfall schnell auf alle notwendigen Informationen zugreifen kann. Aus diesem Grund sind moderne BMA-Systeme heute mit standardisierten Bedien- und Anzeigegeräten für die Feuerwehr ausgestattet.
Auswahl und Anordnung von Brandmeldern
Die Grundlage für die Planung der Brandmelder ist (neben den bereits erwähnten notwendi-gen Konzepten) der jeweilige Grundrissplan der Objekte. Es versteht sich von selbst, dass sie für diesen Zweck genau den aktuellen Stand haben 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.
Bei der Planung muss eingeschätzt werden, welche der möglichen Brandkenngrößen am sichersten vorzusehen sind und mit welchen zu Falschalarmen führenden Störgrößen gerech-net werden muss.
Fallbeispiel:
In Räumen, in denen unter Normalbedingungen keine nennenswerten Staub- und/oder Dampfkonzentrationen zu erwarten sind, werden bevorzugt Rauchmelder eingesetzt.
Die Anordnung der Detektoren hängt von den geometrischen Bedingungen der Räume ab. Zum Beispiel müssen Hitzedetektoren immer an der Decke installiert werden. In Räumen, die höher als 6 Meter sind, sollten Rauchmelder jedoch in einem bestimmten Abstand zur Decke installiert werden. Dies liegt daran, dass sich unter der Decke ein sogenanntes Hitzepolster bilden kann, das verhindert, dass der Rauch in der notwendigen Konzentration die Decke erreicht und dadurch Fehlalarme oder gar keine Alarme ausgelöst werden können.
Bei der Planung der Detektoren müssen Balken berücksichtigt werden, die eine Höhe von mehr als 20 cm oder mehr als 3% der Raumhöhe haben. Sie sollten als separate Räume behandelt werden.
Linienförmige Detektoren eignen sich in der Regel gut zur Überwachung großer Räume und erzeugen einen streifenförmigen Überwachungsbereich. Dieser Bereich variiert je nach den überwachten Brandparametern und der Raumhöhe.
Die Planung von Ansaugrauchmeldern entspricht der Anordnung von punktförmigen Rauchmeldern. Ein Nachteil ist, dass einzelne Detektoren nicht identifiziert werden können. Aus diesem Grund sind Überwachungsbereiche so begrenzt, dass pro Bereich nur bis zu fünf Detektoren verwendet werden. Dies gewährleistet eine ausreichende lokale Identifizierung. Jeder Überwachungsbereich besteht aus höchstens fünf benachbarten Räumen, alle mit angrenzenden Eingängen.
Voraussetzungen der zuverlässigen Funktion von Ansaugrauchmeldern sind:
eine lufttechnische Verbindung unter den Räumen,
geringe Druckunterschiede zwischen den einzelnen Räumen.
In Räumen, in denen aufgrund der in der Produktion oder anderen Prozessen verwendeten Technologie offene Flammen erwartet werden, sind Flammendetektoren besonders geeignet. Diese Detektoren werden in den oberen Ecken der Räume platziert, sodass sie den Überwachungsbereich aus verschiedenen Winkeln von oben betrachten können.
Brandmelder in der Übersicht
Die bereits erwähnten Detektoren werden nun genauer betrachtet. Im Grunde sind Brandmelder technische Geräte zur Branddetektion. Im Falle eines Brandes ändern sich physikalische Parameter innerhalb des Gerätes, was einen Alarm auslöst, der dann in der Brandmeldezentrale registriert wird.
In der Regel registrieren sie die entstandene Wärme oder den Rauch, der die Melder umgibt. Die Hauptunterschiede sind:
automatische Melder
und Melder mit Handbetätigung.
Die durch die automatischen Melder erkennbaren Brandkenngrößen sind die folgenden:
Temperatur
Rauchpartikel
Trübung der Raumluft
Gase
UV- und Infrarotstrahlung.
Linienförmige Rauchmelder
Funktionsprinzip eines linienförmigen Rauchmelders
Linien-Rauchmelder funktionieren auf der Grundlage der Verringerung eines Lichtstrahls aufgrund des Intensitätsverlustes, wenn dieser Strahl durch Rauch dringt. Der Empfänger erhält weniger Licht. Die Unterschiede in der Intensität werden in einem Signal im Detektor umgewandelt, das den Alarm auslösen kann.
Diese Detektoren werden manchmal als Lichtstrahl- oder Lichtschranken-Rauchmelder bezeichnet. Der größte Abstand zwischen Sender und Empfänger beträgt etwa 100 m. Einige Detektoren verfügen über Sender und Empfänger in derselben Einheit, in diesem Fall ist ein Reflektor an der gegenüberliegenden Wand erforderlich.
Der Anwendungsbereich hängt von der Raumhöhe ab. Diese Detektoren können einen Bereich von bis zu 14 m Breite überwachen, der maximal 1500 m² abdeckt.
Da sie empfindlich sind und durch geringe Vibrationen ausgelöst werden können, müssen sie an einer stabilen Wand oder Verstrebung befestigt werden. Andernfalls könnten Fehlalarme auftreten. Bei der Gestaltung des Systems sollte das endgültige Layout des Raums berücksichtigt werden. Beispielsweise könnte eine nachträglich installierte Kranbahn den Lichtstrahl unbeabsichtigt blockieren, wodurch das System unwirksam wird. Es ist auch wichtig sicherzustellen, dass Wartungsarbeiter den Lichtstrahl nicht blockieren, wenn sie sich beispielsweise auf Plattformen befinden. Ähnliche Überlegungen müssen für Renovierungen und andere Modifikationen gemacht werden.
Die Funktionsweise ist wie folgt zu erklären: Wenn es brennt, steigt durch den thermischen Auftrieb eine Schicht mit erhöhter Konzentration unter die Decke. Dort müssen die Melder angeordnet sein.
Man unterscheidet bei den optischen Rauchmeldern
Ionisationsrauchmelder
Optische Rauchmelder nach dem Durchsichtprinzip nach dem Streulichtprinzip.
Im Detektor befinden sich schwache radioaktive Isotope. Diese Isotope ionisieren die Luft in der Messkammer. An zwei Elektroden in der Messkammer wird eine Gleichspannung angelegt. Das elektrische Feld um die Elektroden zieht die ionisierten Luftmoleküle an. Bei einem Brand haften Rauchpartikel an den ionisierten Luftmolekülen in der Messkammer, was ihre Bewegung zwischen den Elektronen behindert. Dieser Vorgang kann durch eine Änderung der Stromstärke gemessen werden. Die Stromstärkenunterschied ändert einen vorher festgelegten Schwellenwert, wodurch der Alarm ausgelöst wird. Diese Methode ist sehr empfindlich, da sie auch kleinste Partikel in der Luft erkennen kann. So überzeugend das klingt, findet dieses Erkennungsprinzip bei punktförmigen Detektoren heute kaum noch Anwendung.
Mehrkriterienmelder
Mehrkriterienmelder mit optischer und thermischer Sensorik, Bild: Telenot, Aalen
Man kennt die folgenden hauptsächlich angewendeten Kombinationen:
optisch-thermische Melder
optisch-thermische Melder mit Gasdetektor
optische Melder mit zwei Erkennungsprinzipien und zusätzlichem Thermoelement.
Detektoren können einen gewissen Grad an Luftverschmutzung berücksichtigen, bevor sie einen Alarm auslösen. In Umgebungen wie Tiefgaragen, in denen durch Abgase ständig eine gewisse Luftverschmutzung herrscht, ist der Schwellenwert für einen optischen Temperaturdetektor höher eingestellt. Steigt jedoch die Temperatur aufgrund eines Feuers in der Tiefgarage, wird dieser Schwellenwert automatisch verringert, um eine zuverlässige Branderkennung zu gewährleisten.
Im Vergleich zu einfachen Geräten wie optischen Rauchmeldern verwenden fortschrittliche Detektoren Lasertechnologie oder spektrale Analyse. Die Installationskosten für die Alarmrohre und zugehörigen Komponenten sind angesichts ihrer hohen Empfindlichkeit gerechtfertigt, wie die Tabelle zeigt.
| Melder | Empfindlichkeit (Ansprechstelle [obsc/m] ) |
|---|---|
| Punktförmige Rauchmelder | 3,5000% |
| Ansaugrauchmelder | 0,0025% |
Ansaugrauchmelder können geringste Partikelbelastung in der Raumluft erkennen. Also be-merken sie beispielsweise sogar bereits leichte Schmorstellen in elektronischen Geräten.
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.
Handfeuermelder
Weil trotz aller ausgeklügelten Technik immer noch der Mensch mit seinen Sinnen der sensi-belste Erkenner von Bränden und deren Entstehung ist und bleibt, und weil nicht alle Räume mit Brandmeldern ausgestattet werden können und müssen, bleibt uns der ganz normale Handfeuermelder erhalten.
