Geschichte der Brandmeldesysteme von Bosch
Dem Feuer keine Chance geben
Wenn’s brennt, zählt jede Sekunde. Je früher ein Brandmeldesystem auslöst, desto besser. Seit vielen Jahrzehnten sammelt Bosch Erfahrungen auf dem Gebiet der Brandmeldetechnik und hat immer bessere Systeme auf den Markt gebracht.
Die große Katastrophe
Die Flammen loderten meterhoch in den Himmel. Brandgeruch lag über der ganzen Stadt. Der Brand, der am 15. und 16. April 2019 große Teile der Kathedrale Notre Dame in Paris zerstörte, hielt nicht nur die Einwohner der Stadt in Atem, sondern auch Kulturliebhaber in aller Welt. Bis heute ist die Brandursache nicht abschließend geklärt. Es ist nicht ausgeschlossen, dass ein Fehler in der Brandmeldeanlage verantwortlich gewesen sein könnte. Wie können solche Katastrophen rechtzeitig verhindert und dadurch bedeutende Kulturdenkmäler ausreichend vor Brandschäden geschützt werden?
Schutz des Denkmals
Die Verantwortlichen für den Aachener Dom, ein weiteres altes Bauwerk von unschätzbarem Wert für die Kulturgeschichte, setzen beim Brandschutz auf eine moderne KI-gestützte videobasierte Branddetektion von Bosch Building Technologies. Diese ermöglicht die Früherkennung eines Brandes und lässt sich individuell an das Gebäude anpassen. 50 Brandmeldekameras in 16 Räumen identifizieren Flammen und Rauch direkt dort, wo sie entstehen. Das war keine einfache Aufgabe, denn der Dom ist verwinkelt und denkmalgeschützt. Nun sind die Kameras so dezent angebracht, dass Besucher beim Betrachten des Jahrhunderte alten Kulturschatz dadurch nicht beeinträchtigt werden. Die KI-gestützte videobasierte Branderkennung dient neben dem Brandschutz auch noch als Einbruchalarm und alarmiert zudem, wenn virtuelle Sperrzonen um die wertvollen Exponate betreten werden.
Ein Jahrhundert Expertise
Bosch hat eine lange Tradition mit innovativen Brandmeldesystemen. Diese gehören seit Anfang der 1980er Jahre zum Produktportfolio des Unternehmens. Mit dem Aufbau des Bereichs der Kommunikationstechnologie und der Übernahme der Telefonbau und Normalzeit Lehner & Co. (später Telenorma) erfolgte auch der Einstieg in die Brandmeldetechnik. Und die Telefonbau und Normalzeit konnte eine lange Erfahrung damit vorweisen. Bereits in den 1920er Jahren hatte eines ihrer Vorläuferunternehmen, die Elektrozeit AG, mit dem Bau von Feuermeldeanlagen begonnen.
Nicht dem Zufall überlassen
Anfänge der Brandmeldetechnik
Die Verbesserung des Brandschutzes mit technischen Mitteln wurde damals zum „heißen“ Thema. Die Einleitung einer technischen Beschreibung aus dieser Zeit hob die Bedeutung dieser Produkte hervor: „Die Erkenntnis, dass man die frühzeitige Entdeckung von Bränden nicht ausschließlich menschlicher Gewissenhaftigkeit und dem Zufall überlassen darf, sondern sie zwangsläufig herbeiführen muss, ist heute Allgemeingut. Sehr viele Schadensfeuer entwickeln sich nur ganz allmählich aus anscheinend harmlosen Ursachen, viele andere entstehen durch Selbstentzündung wärmeentwickelnder Stoffe. Um derartige Brände im Keime ersticken oder gar verhüten und plötzlich ausbrechende, rasch um sich greifende Feuer sofort bekämpfen zu können, stattet man daher zumindest alle neuen Feuermeldeanlagen außer mit Handmeldern (Druckknopfmeldern) hauptsächlich mit automatisch wirkenden Feuer-, d.h. Wärmemeldern aus.“
Verschiedene Detektionsverfahren
Die ersten automatischen Melder sprachen auf Wärme an. Bei normalen Temperaturen lag ein wärmeempfindlicher Metallstreifen an einer Kontaktschraube an und schloss einen Ruhestromkreis. Sobald sich die Temperatur gefährlich erhöhte, verformte sich der Metallstreifen, unterbrach damit den Ruhestromkreis und löste einen Alarm in der Feuermeldezentrale aus. Es folgten in den kommenden Jahrzehnten weitere Brandmeldesysteme, die auf Rauch oder das Flackern von Flammen und Glut ansprachen. Die bis heute in Wohnungen meist verwendeten optischen Brandmelder arbeiten nach dem Streulichtprinzip. Dabei sendet eine Diode Lichtstrahlen in die sogenannte Rauchkammer. Gelangt nun Rauch in Kammer, werden die Lichtstrahlen von den Rauchpartikeln reflektiert und auf einen Sensor gelenkt, der bei einer exakt definierten Lichtmenge den Alarm auslöst.
Magische Sensoren
1998 schließlich, brachte Bosch mit dem „Magic Sens“ den ersten Brandmelder auf den Markt, der mehrere Detektionsverfahren kombinierte und erstmals auch Brandgase einschloss. Diese lassen sich im Gegensatz zu Rauchpartikeln oder Wärmeentwicklung schneller nachweisen. Zusammen mit der ETH Zürich hatte Bosch ein Chemo-Sensorprinzip für die Brandmeldetechnik entwickelt, das Brandgase zuverlässig und frühzeitig erkennt. Mit feinen Sensoren kannten sich die Entwickler bei Bosch aus, hatten sie doch fast ein Vierteljahrhundert lang Expertise mit Gasdetektoren gesammelt. Denn schon bei der Entwicklung der Lambdasonde 1976, die die Abgasreinigung mit Dreiwege-Katalysatoren im Auto möglich machte, waren diese „sensiblen Schnüffler“ zum Einsatz gekommen.
KI als schneller Helfer
Als weitere Komponente für die Brandfrüherkennung führte Bosch 2015 die video-basierte Branderkennung „Aviotec“ ein. Vor allem dort, wo herkömmliche Brandmelder an ihre Grenzen stoßen, da entstehender Rauch erst den an der Decke montierten Melder erreichen musste, kann die Kamera für mehr Sicherheit sorgen, da sie den Rauch direkt am Entstehungsort detektiert. Dies ist in Räumen mit sehr hohen Decken oder sehr ausgedehnten Gebäudekomplexen der Fall. Über direkt in die Kamera integrierte intelligente Algorithmen werden Rauch und Flammen auch bei schwierigen Lichtverhältnissen erkannt. Dies geschieht nur wenige Sekunden nach dem Entstehen eines Feuers – und lange bevor Rauch und Brandgase einen Detektor erreichen. Die im Jahr 2020 vorgestellte Aviotec-Generation kommt dank neuer KI-Algorithmen für die Videoanalyse ganz ohne sichtbares Licht aus. Und hier schließt sich der Kreis. Diese Systeme lassen sich individuell auf verschiedene Gebäude anpassen, wie eben auch für bedeutende Kulturschätze wie den Aachener Dom.
Autoren: Bettina Simon / Christine Siegel
