Brandschutzsystem mit Infrarotthermografie

Brandschutz sollte zuallererst darin bestehen, das Entstehen eines Brandes zu verhindern. Noch besser ist es Brandgefahren vor dem Ausbrechen frühzeitig zu erkennen und potentielle Brandherde zielgerichtet und schnell zu bekämpfen, bevor größerer Schaden entsteht. Brandschutzsysteme, die auf Infrarotthermografie beruhen, haben hier große Vorteile. Erfahrungen mit solch einem System hat die Firma ThermoTeam aus Österreich gemacht. Zum Einsatz kommt hier das System Pyrosmart von Orglmeister Infrarot-Systeme.

Zement ist ein wichtiger Baustoff, der zur Herstellung von Beton, Estrich und Mörtel verwendet wird. Bei der Zementherstellung werden die Rohmaterialien Ton und Kalkstein sowie eventuell notwendige Zusatzstoffe gemahlen und bei rund 1.450 °C zum so genannten Klinker gebrannt. Dieser wird anschließend mit weiteren Grundstoffen gemischt und fein gemahlen. Der Brennvorgang hat einen sehr hohen Energiebedarf, der häufig mit Ersatzbrennstoffen gedeckt werden kann. Unter Ersatz- oder auch Sekundärbrennstoffen versteht man Brennstoffe, die beispielsweise aus Abfall hergestellt werden. Auf diese Weise spart man wertvolle Primärbrennstoffe - etwa Kohle - ein und verringert so die CO2-Emmission. In Westeuropa decken Ersatzbrennstoffe in Zementwerken zwischen 50 % und 70 % des Energiebedarfs.

Um Ersatzbrennstoffe für Zementwerke aufzubereiten, hat die Firma ThermoTeam Alternativbrennstoffverwertungs GmbH in der Nähe von Graz ein Werk errichtet, das unter anderem ein benachbartes Zementwerk mit ASB (Aufbereiteter Substitut Brennstoff) beliefert. Die Anlage bereitet energiereiche Abfälle auf und stellt daraus ASB her.

Brandschutz besonders wichtig

Da die Anlage brennbares Material verarbeitet, ist der Brandschutz ein wichtiges Thema. Eine besondere Gefahr geht von der Metallaussortierung aus. Eine der größten Gefahrenquellen nennt Josef Kulmer, der als Geschäftsführer bei ThermoTeam verantwortlich ist: „Batterien, die in der Metallfraktion enthalten sein können, verursachen unter Umständen einen Kurzschluss, der zu einem Brand führen kann." Ein Brand im Jahr 2009, der einen Millionenschaden verursachte, führte bei Thermo- Team zu der Entscheidung, den Brandschutz zu verbessern. Bis dahin war eine herkömmliche Brandmeldeanlage im Einsatz, die im Wesentlichen auf einem Rauchansaugsystem (RAS) beruht. „Das RAS ist insbesondere in einer so schwierigen Umgebung, wie sie bei uns herrscht, sehr wartungsintensiv", weiß Kulmer zu berichten. Außerdem spricht dieses in den bis zu 12 m hohen Hallen erst an, wenn es schon richtig brennt. Zusammen mit der Zeit von bis zu 10 Minuten, die die Feuerwehr von der Alarmierung bis zum Eintreffen benötigt, kann so ein beträchtlicher Schaden entstehen.

Ziel war es, ein System zu finden, das Brände früher erkennt und so eine schnelle und effektive Löschung ermöglicht. Fündig wurde ThermoTeam mit dem Unternehmen Orglmeister Infrarot- Systeme. Orglmeister bietet mit Pyrosmart ein Brandfrüherkennungssystem an, das auf Infrarottechnik beruht. Eine Kombination des Systems mit einer automatischen Löschansteuerung sorgt dafür, dass Brände vollautomatisch gelöscht werden. Im Idealfall muss dazu noch nicht einmal die Feuerwehr alarmiert werden.

Infrarottechnik erkennt Brände frühzeitig

Das Pyrosmart-System besteht aus einer hochauflösenden Infrarotkamera, die den zu überwachenden Bereich ständig abscannt. Auf diese Art entsteht ein Panoramathermografiebild, das zusätzlich mit den Videobildern einer zweiten Kamera zu einem vollflächigen Video-Panoramabild ergänzt wird. Das Wärmebild liefert sehr präzise und punktgenaue Temperaturinformationen des gesamten Überwachungsbereichs. Das Panorama-Videobild sorgt für eine schnelle und eindeutige Identifizierung der Gefahrenstelle. In der Leitwarte der Anlage von ThermoTeam sind die Bilder der insgesamt drei Pyrosmart-Systeme dargestellt. Der Bediener kann in einer Falschfarbendarstellung des Infrarot-Panoramabildes jederzeit per „Mouse-over" die Temperaturen der verschiedenen Bereiche erkennen. Zusätzlich markiert das System die Stelle mit der aktuell höchsten Temperatur innerhalb des Überwachungsbereichs und gibt dem Bediener so einen schnellen Überblick.

Das patentierte Pyrosmart-System ist auf einen speziellen hochpräzisen Neige- und Schwenkantrieb montiert und kann damit auch sehr große Flächen in einer kompletten Ansicht exakt überwachen. Durch die Infrarottechnik können Rauch und Staub im Überwachungsbereich nicht zu Fehlmessungen führen. Um zu verhindern, dass die Optiken der beiden Kameras verschmutzen, ist eine überwachte Druckluftspülung in das Gehäuse integriert.

Zielgerichtete Brandbekämpfung

Das System kann aber noch deutlich mehr, als nur Temperaturwerte zu erfassen und darzustellen. Überschreitet die Temperatur an einer Stelle einen vorgegebenen Grenzwert, so wird ein Alarm ausgelöst. Diese Alarmierung erfolgt, lange bevor das RAS den Brand detektieren würde. Da mit den drei Pyrosmart-Systemen jeweils automatische Löschanlagen gesteuert werden, kann ein entstehender Brand auch direkt gezielt bekämpft werden. Zum Einsatz kommen hier Löschwerfer vom Typ RM15C der Firma Rosenbauer, die direkt an das Pyrosmart gekoppelt sind. „Mit dieser Automatik lassen sich entstehende Brände schnell und zielgerichtet bekämpfen, bevor sie sich ausbreiten und größeren Schaden verursachen können", schildert Kulmer den großen Vorteil des Systems. Möglich wird dies dadurch, dass das Pyrosmart-System, die genaue Position des entstehenden Brandes ermittelt und auf dieser Basis den Löschwerfer zielgenau auf den Brandherd richten kann. Durch diese zielgenaue Brandbekämpfung ist die Menge des benötigten Löschwassers minimal - und damit auch die dadurch verursachten Schäden.

Die integrierte Steuerung des Systems erkennt, ob tatsächlich ein Brand vorliegt oder eine andere Wärmequelle innerhalb des Überwachungsbereichs ist. Da beispielsweise die Auspuffrohre der im Inputbereich eingesetzten Radlader oder auch der LKW, die das Material anliefern, sehr heiß sind, muss man verhindern, dass diese einen Fehlalarm auslösen. Innerhalb der Steuerung lassen sich dafür die Merkmale von Störgrößen definieren und werden so durch intelligente Software-Algorithmen bei den Alarmwerten nicht berücksichtigt. In der Steuerung lassen sich zusätzlich interne Voralarme definieren, die noch nicht die Brandmeldung auslösen. Hiermit kann das Bedienpersonal vor ansteigenden Temperaturen gewarnt werden, die noch weit unter der Zündtemperatur liegen. Die Mitarbeiter haben dann die Möglichkeit frühzeitig zu reagieren, bevor ein Brand entsteht.

Erkennt das System tatsächlich einen Brand, beginnt es sofort mit der automatischen Löschung. Gleichzeitig stoppt die gesamte Anlage und die Mitarbeiter werden über eine Hupe alarmiert. Optional sind auch SMS-Benachrichtigungen eingerichtet, sodass ein Mitarbeiter auch dann benachrichtigt wird, wenn die Anlage beispielsweise am Wochenende stillsteht. Der Alarm wird außerdem automatisch an die Landeswarnzentrale der Feuerwehr aufgeschaltet, wenn der Alarm nicht von einem Mitarbeiter an der Brandmeldeanlage quittiert wird. Wenn die Feuerwehr im Falle eines Brandes an der Anlage eintrifft, kann sie die Löschwerfer direkt zur Brandbekämpfung verwenden. Dazu sind im Außenbereich Fernbedienungen für die Löschwerfer installiert, mit denen sich die Löschwerfer manuell bedienen lassen. Die verwendeten Joystick- Steuerungen der Löschwerfer entsprechen denen, die auch in modernen Löschfahrzeugen verwendet werden.

Zuverlässig im Einsatz

Mit dem neuen Brandfrüherkennungssystem ist Josef Kulmer sehr zufrieden: „Bei der Auswahl des Systems hat Orglmeister uns sofort überzeugt - andere Systeme, die wir uns ebenfalls angesehen haben, erschienen uns nicht realisierbar." Die drei Pyrosmart-Systeme für ThermoTeam hat Orglmeister 2012 geliefert und in Betrieb genommen. Zur Inbetriebnahme gehörten auch die Einstellung des Systems und die Abnahme durch die zuständigen Behörden. Seit Sommer 2012 ist das Brandfrüherkennungssystem durchgehend in Betrieb. „Bereits dreimal hat das System im Bereich der Störstoffausschleusung Brände im Anfangsstadium gelöscht", freut sich Kulmer über die Zuverlässigkeit und die optimale Funktion. Wartungen oder Reparaturen waren bisher nicht notwendig. Lediglich die jährliche Abnahme des Löschsystem und der Brandmeldeanlage musste durchgeführt werden. „Insgesamt", so der Geschäftsführer, „sind wir mit dem System von Orglmeister sicher, dass größere Brände zuverlässig verhindert werden können." Dr. Jörg Lantzsch

Freier Fachjournalist in Wiesbaden