14.11.2018 | Ausgabe 11/2018

Mit Video gegen Rauch und Feuer

Brand direkt an der Quelle erkennen

In Bahnhöfen oder auf Flughäfen (Hangars) erschweren Größe und Höhe der Hallen eine Früherkennung mit herkömmlichenMeldern sowie sich in Bewegung befindliche Personen, Maschinen oderFahrzeuge den Einsatz linearer optischer Melder. / Quelle: Bosch

Wahrscheinlich hat jeder Feuerwehrmann seinen eigenen Alptraum. In vielen davon spielen sicherlich große Gebäude mit vielen Menschen oder immensen Brandlasten eine wesentliche Rolle. Der Grund dafür ist einfach: Es gibt in solchen Umgebungen nur wenige Möglichkeiten einer automatischen Brandfrüherkennung, und so ist das Feuer oft schon sehr weit fortgeschritten, bevor die Helfer am Brandort eintreffen.

In den meisten Fällen gilt die Raucherkennung als zuverlässige Option zur Brandfrüherkennung, da Rauch in der Regel entsteht, bevor eine Flamme sichtbar wird. Zur Raucherkennung können Punkt-, linearoptischeoder Ansaugrauchmelder verwendet werden. Dazu muss der Rauch sie in ausreichender Konzentration erreichen. In weitläufigen Gebäuden  und ganz besonders bei solchen mit hohen Decken sind die Melder jedoch meist weit von der Rauchquelle entfernt. Außerdem wird der Rauch aufgrund des großen Gebäudevolumens stark verdünnt. Ein beginnender Brand kann daher oftmals nicht genügend Rauch erzeugen, um erkannt zu werden, oder  r generiert nicht genug Auftrieb, um denRauch an die Melderposition zu treiben. Darüber hinaus können herkömmliche Detektoren im Laufe der Zeit verschmutzen, was zu einer Verringerung der Empfindlichkeit und zu einer höheren Wahrscheinlichkeit von Falschalarmen führt. Sie müssen daher regelmäßig gereinigtwerden, was in solchen Umgebungen schwierig und teuer sein kann. Zudem kann gelegentlich ein Batterietausch erforderlichwerden, wenngleich hochwertige Melder heute in der Regel mit langlebigen Batterien ausgeliefert werden. Auch in staubigen und feuchten Umgebungen ist es mit der etablierten Brandmeldetechnik sehr schwierig, eine zuverlässige Früherkennung unter möglichst  weitgehendem Ausschluss von Falschalarmen zu gewährleisten. In solch anspruchsvollen und rauen Umgebungsbedingungen sowie in großvolumigen Gebäuden ermöglichen video-basierte Technologien eine zuverlässigereFrüherkennung und eine entsprechend  frühere Alarmierung als herkömmliche Melder, die immer darauf angewiesen sind,dass der Rauch zu ihnen migriert. Bei videobasierten Systemen genügt es, dass Rauch  oder Flammen in das Blickfeld des Detektorsgeraten; sie erkennen den Brand direkt an der Quelle. Algorithmen mit physikalischen Brandmodellen oder neuronale Netze verarbeiten das Videobild und erkennen anhand typischer Charakteristika unterschiedlicher Feuer, ob in diesem Bild Rauch vorhanden ist. Auch die verschiedenen Flammenbilder können  uf diese Art und Weise frühzeitig erkannt werden. Außerdem sind diese Systeme wartungsarm und benöti gen weder Batterien  noch Stromanschluss, wenn sie mit Powerover- Ethernet (PoE) betrieben werden.

Nicht nur in weitläufigen Zweckbauten können herkömmliche Melder problematisch sein. Denkt man etwa an denkmalgeschützte Gebäude und andere Kulturgüter, kommen ganz neue Herausforderungen auf die Planer zu. / Quelle: Bosch

Ideal für große Hallen
Insbesondere in vielen industriellen Anwendungen mit ihren oft hohen und großen Hallen können video-basierte Technologien  die Früherkennung deutlich verbessern. Zwar kann man hier schon mit linearen optischen Meldern eine Verbesserung gegenüber Deckenmeldern erzielen, doch diese sind empfindlich gegen Bewegungen von Menschen oder Maschinen innerhalb ihres Erkennungsbereichs.Zudem sind sie ebenso wie Deckenmelder anfällig für Fehlalarme durch Staub  oder Feuchtigkeit. Video-basierte Technologien sind hier schneller und kommen auch mitwechselnder Hintergrundbeleuchtung gut zurecht. Zudem können diese Systeme einfacher montiert werden als Deckenmelder und benötigen nur minimale Wartung. Schließlich können sie die Ereignisse, die sie melden,  auch visualisieren, was zur Optimierung der Einsatzplanung dienen kann. Diese Features machen video-basierte Technologien auch interessantfür den Schutz kritischer Infrastrukturen, etwa von Kraftwerken, bei denen ein  Komplettausfall erhebliche Konsequenzen fürdie Versorgun   der Bevölkerung hätte.

Das Problem hoher Hallen stellt sich auch in der Logistik. Gerade in Lagerhäusern kommen hier noch die enormen Brandlasten hinzu. Auch hier können Deckenmelder erst mit großer Verzögerung anschlagen, während Video Rauch und Flammen frühzeitig erkennt. Zudem werden aufgrund des großen Erkennungsbereichs weniger Detektoren benötigt. Schließlich kann die Sicherheitslösung, die zur Brandfrüherkennung eingesetzt wird, gleichzeitigfür die konventionelle Videoüberwachung  genutzt werden.

Stand der Normung
In der Regel wird die video-basierte Branderkennung heute nicht isoliert eingesetzt, sondern als Ergänzung bestehender EN-54-zertifizierter Lösungen, wie etwa Sprinkleranlagen und Rauchmelder, um die Geschwindigkeit und die Zuverlässigkeit der Branderkennung zu erhöhen. So schreibt die EN-54 beispielsweise eine Erkennung innerhalb von 180 Sekunden vor, während video-basierte Technologien diese Zeit deutlich unterbieten können. In manchen Fällen kann dies auch dazu führen, dass man für besonders kritische Umgebungen mit hoher Brandlast deutlich günstiger oder überhaupt erst Versicherungsschutz erhält. Für die video-basierte Branderkennung selbst existiert noch keine EN-54-Norm. Sie ist jedoch ein sogenanntes „Active Work Item“ der ISO, und mit FM3232 und der UL268B gibt es bereits Standards für die video-basierte Branderkennung. Als bisher einziges System besitzt „Aviotec“ von Bosch zudem die Zulassung der VdS Schadenverhütung GmbH (VdS) als automatische Videokamera zur visuellen Brandüberwachung. Hierfür hat VdS ein komplexes Prüfverfahren für die video-basierte Branderkennung entwickelt, das die bewährten VdS-Richtlinien 2203 „Anforderungen an Brandschutzsoftware“ sowie die „Anforderungen an die Prüfung von Flammenmeldern“ beinhaltet. VdS-Zertifizierungen von Einzellösungen waren in der Vergangenheit mehr als einmal der Ausgangspunkt für die formale Normung von Raucherkennungstechniken, sodass auch hier möglicherweise in nicht allzuferner Zukunft mit einer EN-54-Norm gerechnet  werden kann.