03.07.2017

Brandfrühesterkennung durch Digitalisierung

Brandfrühesterkennung und eine schnelle, genaue Lokalisierung von Bränden ist eine Aufgabe, die wie geschaffen scheint für miteinander vernetzte Sensoren, Kameras, Rauch- und Bewegungsmelder.

vernetzte brandmelder

Auch im Brandschutz ziehen Digitalisierung und Automatisierung ein, mit der Hoffnung, dass das „Internet der Dinge“ die sogenannte Brandfrühesterkennung ermöglichen soll. Das ist aber zugleich eine ganz neue Qualität von Brandschutz, die nicht zuletzt auch die Aufgaben und das Tätigkeitsprofil Brandschutzbeauftragter stark verändern wird. Ihre Aufgaben werden strategischer, vielfältiger und auch betriebswirtschaftlicher. Produktanbieter werden immer mehr ganzheitliche Lösungen mit komplexen Preismodellen offerieren, die es zu bewerten gilt.

Brandschutz digital: Das Beispiel Rauchmelder

Welche Entwicklung der Brandschutz in Zeiten der allgemeinen Digitalisierung wahrscheinlich nehmen wird, lässt sich sehr gut am Beispiel des Rauchmelders zeigen:

  • Bisher funktionieren Rauchmeldeanlagen vor allem als stationäre und autonome Geräte, die von einer zentralen Software angefahren werden.
  • Modernere Rauchmelder liefern ihre Daten an das zentrale System, das daraus ein Gesamtbild entwickelt. So kann bei einem Brand erkannt werden, wo die Rauchentwicklung am stärksten ist und sich vermutlich der Brandherd befindet.
  • Der nächste Schritt ist das vernetzte System, das sich per Smartphone warten und steuern lässt. Viele Auswertungen z. B. von Infrarotbildern können mobil vorgenommen werden.
  • Später werden die Rauchmelder direkt von der Feuerwehr überwacht, die bei Bedarf automatisch Maßnahmen einleitet.
  • Und noch einen Entwicklungsschritt weiter werden überbetriebliche Lösungen die Regel sein: Unternehmen eines Gewerbegebietes sind untereinander komplett vernetzt und nutzen gemeinsam Ressourcen (Software, Rechner, gemeinsame Dienstleister) unter Einbindung der Feuerwehr.

Man sieht: Die gesamte Architektur des Systems Brandschutz wird komplett verändert. Der letzte Schritt der überbetrieblichen Lösungen hat mit dem herkömmlichen isolierten „Rauchmelder“ praktisch nichts mehr gemeinsam.

Ausdehnung der Kontrollmöglichkeiten auf schwierige Bereiche

Ein wichtiger Vorteil des neuen digitalen Brandschutzes liegt für viele gewerbliche und industrielle Anwender darin, dass auch Bereiche überwacht werden können, bei denen das bisher kaum oder nur schwer möglich war.

Beispielsweise sind in vielen Arbeitsumgebungen mit starker Feuchtigkeit, hoher Staubbelastung oder stark schwankenden Temperaturen Messgeräte nur bedingt einsatzfähig.

In solchen Fällen können Temperatursensorkabel, in denen in definierten Abständen Infrarotsensoren enthalten sind, helfen, Brände zuverlässig zu entdecken. Da die integrierten Sensoren selbständig beispielsweise über Funk oder WLAN mit den Auslesegeräten kommunizieren, sind auch Teilausfälle kein Problem, denn die Sensoren liefern die Daten redundant. Deshalb können die Systeme Fehlfunktionen erkennen und damit Fehlalarme verhindern. Gleichzeitig sind die Kabel robust, sodass sie auch in einem schwierigen Umfeld einsetzbar sind. Solche Kabel können bis zu 2.000 Meter lang sein, ideal auch für besonders ausgedehnte und unübersichtliche Arbeitsumgebungen.

Nutzung von Bewegungsmeldern zum Personenschutz

Bewegungsmelder werden gemeinhin als Teil des Einbruchsschutzes gesehen. Doch sie können auch für den Brandschutz eine wertvolle Unterstützung sein. Etwa, um festzustellen, wo sich in den gefährdeten Bereichen Personen aufhalten und gerettet werden müssen.

Ergänzt werden Bewegungsmelder um digitale Personenzähler, die kameragestützt die Zahl der Personen, die sich in einem Gebäude aufhalten, erfassen. Kombiniert mit automatisierten Zugangsbeschränkungen (z.B. Zugangsschleusen) lässt sich sicherstellen, dass die brandschutzrechtlich zulässige Höchstzahl in öffentlich zugänglichen Räumen nicht überschritten wird. Auch im Alarmfall ist die Zahl der Personen, die sich in Gebäuden befinden, eine wichtige Information: Denn daraus lässt sich z.B. die Anzahl benötigter Rettungskräfte und –fahrzeuge ableiten.

Hier zeigt sich allerdings auch schon, dass es datenschutzrechtliche Probleme geben könnte: Zum Beispiel könnten Bewegungsmelder-Daten zur Kontrolle von Mitarbeitern verwendet werden.

In noch stärkerem Maß gilt dies natürlich, wenn für den Brandschutz auch Kameras eingesetzt werden, wie es der folgende Abschnitt beschreibt.

Videokameras im Dienste der Brandfrühesterkennung

Videokameras sind grundsätzlich eine gute Möglichkeit, Brandgefahren schon in ihrer Entstehung zu erkennen und präventiv Maßnahmen einzuleiten oder Gebäudeteile, die wenig frequentiert sind, zu überwachen. Bisher mussten die Aufnahmen allerdings aufwändig in Echtzeit beobachtet und ausgewertet werden.

Beim Brandschutz 4.0 kann Software plötzliche Bildveränderungen und Helligkeitsunterschiede feststellen und automatisch Alarm schlagen.

Immer mehr kommen außer Video- auch Wärmebildkameras zum Einsatz, z. B. in der Material- und Entsorgungswirtschaft, wenn Feststoffe als Schüttgut gelagert werden (Müll, organische Stoffe).

Das Problem ist auch hier, die eingehenden Daten richtig zu interpretieren. So ist eine bestimmte Erwärmung unter Umständen völlig normal, entsteht sie aber zu schnell, könnte eine Überhitzung und damit eine Brandgefahr vorliegen.

Intelligente Software verfügt deshalb nicht nur über einfache Alarm-Grenzwerte, sondern setzt diese auch ins Verhältnis zur Zeit und zu anderen räumlichen Faktoren und berechnet einen Trend, mit dem sich kritische Entwicklungen voraussehen lassen.

Wärmebildkameras helfen auch dann, wenn sich die Quelle einer Hitzeentwicklung nicht gut festzustellen ist. Dabei sind die Kameras auf selbststeuernden Kranarmen installiert und tasten die Oberflächen nach Hitzezentren ab. Der unter Umständen automatisch ausgelöste Alarm enthält auch die Information, wo sich die Wärmequelle befindet.

Brandschutz beim Bau schon in der Planungsphase

Auch in der Bauwirtschaft wird immer mehr digital geplant und frühzeitig an den Brandschutz gedacht. Mit „Building Information Modeling (BIM)“ werden nicht nur die Lüftungs- und Entrauchungsanlagen geplant, sondern bereits theoretische Berechnungen mittels virtueller Szenarien überprüft. Auf diese Weise lässt sich auch der Einsatz von Sensoren und sonstiger Sicherheitstechnik virtuell und zielgerichtet vorsehen. Dies verhindert, dass Anlagen brandschutztechnisch falsch geplant und teuer nachgerüstet oder umgebaut werden müssen.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Überwindung von Schnittstellen, was das Brandschutzsystem insgesamt weniger fehleranfällig und auch schneller macht. Ziel ist es, die Gebäudemodelle mit den späteren Echtzeitdaten der Sensoren und Geräte zusammenzubringen und ein vollständiges und aktuelles digitales Bild der Immobilie zu bieten. Daran wiederum können automatisierte digitale Meldesysteme andocken.

Ein erstes Resümee

Auch vor dem Brandschutz machen Digitalisierung und Automatisierung nicht halt. Wichtig ist es deshalb für Sie, sich für die Zukunft möglichst viele Optionen zu sichern und bei Anschaffung neuer Systeme darauf zu achten, dass es sich um möglichst offene Software-Systeme handelt.

Denn nur dann sind Sie nicht ausschließlich auf Geräte und weitere Software nur eines einzigen Anbieters festgelegt.

Ein weiteres Muss ist die Mobilität. Wenn die Software selbst keine Apps anbietet, sollte sie Schnittstellen zum Andocken von Apps bereitstellen, um vor Ort ermittelte Daten einspeisen oder Informationen für die weitere Vorgehensweise abrufen zu können.

Je digitaler und automatisierter die Systeme werden, desto wichtiger wird auch die Frage der Sicherheit: Denn wenn die Kommunikation zum Teil über das Internet läuft, bildet dies potentiell ein Einfallstor für Eindringlinge. Achten Sie deshalb unbedingt auf höchstmögliche Sicherheitsstandards!

Autor: Markus Horn