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Keine Experimente

Technischer Brandschutz in Lifes-Science-Umgebungen
Keine Experimente

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Sensible Substanzen und aufwändige Prozesse charakterisieren Lifesience-Umgebungen wie beispielsweise Reinräume und Labore. Das bedeutet auch: spezielle Anforderungen an den technischen Brandschutz. In diesen speziellen Umgebungen kommen täuschungssichere Brandmelder zum Einsatz, die für ein optimales Gefahren- management mit der Brandmelde- und Gebäudetechnik intelligent verknüpft werden können.

Autorin Vera Klopprogge Referentin externe Kommunikation bei der Siemens-Division Building Technologies, Siemens

Lifescience-Umgebungen sind ressourcenintensive Arbeitsumgebungen, sowohl in Hinblick auf Personal als auch auf Sachwerte. Eine Betriebsunterbrechung zieht beträchtliche Ausfälle von Zeit und Geld nach sich. Gleichzeitig bergen Labore und Reinräume potenzielle Gefahren aufgrund der dort verarbeiteten, teilweise risikoreichen Substanzen.
Typische Brandursachen in solchen Umgebungen sind unter anderem Schwelbrände aufgrund von Elektrorisiken, die Selbstentzündung von Ablagerungen in Lüftungskanälen oder das Austreten leicht entzündlicher Flüssigkeiten und Gase. Brand- und Rauchschäden können zum Verlust von Produkten, Geräten und Sachwerten führen und so innerhalb weniger Minuten hohe finanzielle Verluste verursachen. Gleichzeitig können aufgrund massiver Luftströmungen empfindliche Anlagen so stark kontaminiert werden, dass sie anschließend ersetzt werden müssen.
Parametergestützte Detektion
Zur zuverlässigen frühzeitigen Erkennung entstehender Brände kommt in Lifescience-Umgebungen das ganze Spektrum von Brand-, Wärme- und Flammenmeldern zum Einsatz, sehr oft auch in einer Ausführung für explosionsgefährdete Bereiche (Ex-Zonen). Detektionsverfahren, die in Standardumgebungen wie Büros oder Hotels gute Ergebnisse bringen, sind in Laboren allerdings überfordert. So kann bei kontrolliert ablaufenden chemischen Reaktionen selbst ein moderner Multisensormelder die Situation unter Umständen als Brand interpretieren. Der hieraus resultierende Falschalarm kann dann folgende Auswirkungen haben: die Feuerwehr wird automatisch alarmiert, die ebenfalls automatisch angesteuerte Sprachalarmanlage informiert alle Personen im Gebäude über die Evakuierung, Brandfallsteuerungen unterbrechen die Produktion, schalten Maschinen ab und lassen Aufzüge an definierten Haltepunkten stoppen.
Brandmelder müssen in diesem Zusammenhang also zuverlässig eine doppelte Funktion erfüllen: Erstens müssen sie in der Lage sein, die frühen Anzeichen für ein mögliches Feuer zu detektieren. Und zweitens müssen sie die erfassten Werte auch korrekt interpretieren können.
Eine parametergestützte Branddetektion erfüllt diese doppelte Anforderung. Die Brandmelder der Sinteso S-Line von Siemens zum Beispiel zerlegen die von den Sensoren erfassten Signale mithilfe von Algorithmen in mathematische Komponenten und vergleichen sie selbstständig mit programmierten Vorgaben. Als Resultat dieser Vergleiche liefert der Melder das entsprechende Gefahrensignal. Die Voraussetzung dafür bildet die von Siemens patentierte ASA-Technology (Advanced Signal Analysis). Damit ist eine detektions- und täuschungssichere Branderkennung selbst unter schwierigsten Bedingungen gewährleistet.
Ansaugrauchmelder
Eine generelle Einschränkung gibt es jedoch: Selbst leistungsfähigste Punktmelder an der Decke sind darauf angewiesen, dass die zu untersuchenden Partikel überhaupt in ausreichender Menge zu den Sensoren gelangen. Dies ist zum Beispiel in Laborabzugshauben nicht zuverlässig gegeben. Außerdem ist die regelmäßige Wartung der Melder dort nicht mehr sinnvoll möglich. Eine wesentliche Rolle spielen in diesem Zusammenhang Ansaugrauchmelder (Aspirating Smoke Detector, ASD).
Ansaugrauchmelder entnehmen kontinuierlich Luftproben aus den zu überwachenden Bereichen und überprüfen diese auf Partikel. Die Luftproben werden über ein Rohrnetz mit definierten Öffnungen angesaugt und der eigentlichen Messkammer zugeführt. Damit lassen sich auch kleinste Partikel von entstehenden Bränden detektieren. Die VdS-anerkannten Modelle FDA221 und FDA241 von Siemens bieten in diesem Zusammenhang noch weitere Vorteile: Das aerodynamische Design innerhalb der patentierten Messkammer ermöglicht weitestgehend den Verzicht auf zusätzliche Filtermaßnahmen, da die in die Messkammer eingebrachten Partikel im Luftstrom verbleiben und somit wieder aus der Messkammer hinausgetragen werden.
In der Messkammer erkennen die Ansaug-rauchmelder die Größe von Partikeln und deren Konzentrationen. Dabei kommt die optische Dual-Wellen-Detektion zum Einsatz. Das heißt, die Melder nutzen zur Erkennung zwei Lichtwellenlängen – blaue und infrarote. Damit können sie – anders als herkömmliche Ansaug-rauchmelder – genau zwischen Rauch und Täuschungsgrößen unterscheiden. So lassen sich Brände bereits in der frühen Entstehungsphase täuschungssicher erkennen.
Neben Ansaugrauchmeldern können auch lineare Wärmemelder spezielle Brandschutzaufgaben im Labor übernehmen. Oft wird dort offenes Feuer als Hitzequelle verwendet. Dadurch steigt das Risiko eines Brandausbruchs in der Abzugshaube, unter der die Techniker arbeiten. Speziell zum Schutz von Abzugshauben entwickelte Systeme basieren meist auf linearer Brandmeldetechnologie. Sie erkennen erste Anzeichen eines Brands schon innerhalb weniger Sekunden und bieten außerdem häufig eine automatische Brandlöschung.
Intelligentes Gebäudemanagement
Die Integration des Brandmeldesystems in ein übergeordnetes Gebäudemanagementsystem ist sinnvoll, um das System zentral zu steuern und mit anderen Gewerken zu verknüpfen. Die Brandmeldeanlage kann somit auch Daten und Funktionen anderer Systeme nutzen, etwa aus Video- und Zutrittskontrollsystemen oder von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK). Ein gemeinsames Management für verschiedene Gewerke macht Prozesse im Gebäude transparent und hilft dabei, eine maximale Performance bei der Brandmeldetechnik in Abhängigkeit – etwa von HLK-Anlagen– zu erzielen. Da es für die Infrastruktur des gesamten Gebäudes eine einzige Benutzeroberfläche gibt, vereinfacht sich die Bedienung.
Im Alarmfall leitet ein Gebäudemanagementsystem den Benutzter intuitiv und Schritt für Schritt zur Fehlerursache und somit zu einer schnellen Problemlösung. Das bietet im Alarmfall eine bessere Entscheidungsgrundlage und sorgt für kürzere Reaktionszeiten. Auch automatisch ausgeführte Prozesse und Maßnahmen lassen sich im Rahmen eines integrierten Gebäudemanagements definieren. In einem Notfall ist dies von unschätzbarem Wert. Falls beispielsweise eine zunehmende Konzentration toxischer Gase detektiert wird, kann die Abluftrate der Belüftungsanlage automatisch erhöht werden, um die Abfuhr schädlicher Dämpfe zu beschleunigen. Wird ein Brand erkannt, lassen sich die Jalousien automatisch anheben, um eine bessere Sicht auf das Brandereignis zu ermöglichen und Rettungsdiensten den Zugang zu erleichtern. Auch Evakuierungssysteme können in eine ganzheitliche Gebäudemanagementlösung integriert werden. Im Brandfall werden dann Sprachdurchsagen ausgelöst, die die Betroffenen schnell und effizient aus der Gefahrenzone leiten.
prozesstechnik-online.de/cav0315449
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