Automatische Branderkennung – wichtiger Bestandteil der ... / 2.1 Funktionsprinzipien

Es gibt 3 unterschiedliche Funktionsprinzipien für punktförmige Rauchmelder.

2.1.1 Streulichtprinzip

Rauchmelder nach dem Streulichtprinzip (Abb. 1) sind die in Deutschland am häufigsten eingesetzten Rauchmelder. Sie nutzen den Tyndall-Effekt. Dabei wird die Lichtbrechung und -streuung durch im Brandrauch befindliche Partikel zur Erzeugung eines Alarms verwendet. Durch die Teilchen wird Licht reflektiert, gebeugt und gestreut. Das ist von der Art des Rauches (helle oder dunkle Rauchpartikel), von der Größe der Rauchpartikel sowie der Wellenlänge des Lichtes, welches auf die Partikel trifft, abhängig. Das erfasste Streulicht wird innerhalb der Melder ausgewertet und beim Erfüllen festgelegter Kriterien zur Erzeugung eines Alarms verwendet. Das Streulichtprinzip ist besonders für die Erkennung von Schwel- und offenen Bränden geeignet.

Abb. 1: Rauchmelder nach dem Streulichtprinzip

2.1.2 Durchlichtprinzip

Punktförmige Rauchmelder nach dem Durchlicht- bzw. Extinktionsprinzip (Abb. 2) werden kaum verwendet. Sie nutzen den Effekt, dass durch das Eindringen von Rauchpartikeln in eine Lichtstrecke ein Teil des Lichtes durch die vom Brand emittierten Teilchen absorbiert und gestreut wird. Die Größe der Rauchpartikel oder die elektrische Ladung spielen hierbei nur eine untergeordnete Rolle, weshalb Rauchmelder nach diesem Prinzip gut auf den Rauch von offenen Bränden und von Schwelbränden reagieren.

Abb. 2: Linienförmiger Rauchmelder nach dem Durchlichtprinzip

2.1.3 Ionisationsprinzip

Rauchmelder nach dem Ionisationsprinzip werden hierzulande in Brandmeldeanlagen nur noch selten – in speziellen Anwendungsfällen – eingesetzt. Sie machen sich die Anlagerung von Kleinionen zunutze. Mithilfe eines radioaktiven Präparates in der Messkammer des Rauchmelders wird die Luftstrecke ionisiert. Kleinionen bilden dabei eine elektrisch leitende Strecke, mit einem geringfügigen Stromfluss, zwischen einer Anode und Kathode. Bei einem Brand dringen Rauchpartikel in die Messkammer ein, wobei sich Kleinionen an die Partikel anlagern. Dadurch nimmt der Stromfluss ab. Bei der Unterschreitung einer festgelegten Schwelle wird ein Alarm erzeugt.

Das Ionisationsprinzip hängt stark von den Eigenschaften der zu erkennenden Rauchpartikel ab. Die Partikel müssen elektrisch neutral sein und dürfen einen gewissen Teilchendurchmesser nicht überschreiten. Rauchmelder nach dem Ionisationsprinzip sind gut für die Erkennung von offenen Bränden in der hochenergetischen Phase geeignet.