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30 Jahre Brandentdeckungslabor: Damit es nicht grundlos piept

23.08.2018  — Online-Redaktion Verlag Dashöfer.  Quelle: Universität Duisburg-Essen.

Sie retten Leben und lösen doch immer häufiger Fehlalarme aus. Das ist nicht nur teuer, sondern birgt auch ein Risiko: Menschen nehmen Rauchmelder weniger ernst. Deshalb arbeitet das Heinz-Luck-Brandentdeckungslabor der Universität Duisburg-Essen (UDE) an Geräten, die störunanfällig und dennoch besonders empfindlich sind.

Über 3.000 Testfeuer haben die Ingenieure in den letzten 30 Jahren gezündet, um Brandmeldesysteme für Wohnungen, Großgebäude und Flugzeuge zu entwickeln. Das Speziallabor ist europaweit das einzige seiner Art, das an einer Universität betrieben wird.

Wie entstehen Brände? Wie breiten sich Feuer, Rauch und Gase aus? Mit welcher Technik kann man sie frühzeitig entdecken und Fehlalarm vermeiden? Das motivierte 1988 Heinz Luck, Professor für Nachrichtentechnik, das Labor aufzubauen; schon bald war es weltweit bekannt. Heute stellen die Wissenschaftler dieselben Fragen, auch wenn die Sensoren und die Methoden zur Brandentdeckung sich ständig weiterentwickeln.

Knapp 100 Quadratmeter misst der Versuchsraum im Labor, seine Decke lässt sich flexibel zwischen 2,90 und 6,60 Meter einstellen. Meist entflammen die Forscher für ihre Experimente Holz, Baumwolle oder Spiritus, selten sind es alltagsnahe Gegenstände – ein Weihnachtsbaum etwa oder, so wie heute, ein Kissen. Denn Dr. Thorsten Schultze und Dr. Stefan Bieder wollen zeigen, wie gefährlich eine brennende Kerze am Bett oder eine Zigarette auf dem Sofa sind:

Sie stehen hinter der Sicherheitsscheibe im Nebenraum und zünden per Fernbedienung eine Anzündhilfe an einem Synthetik-Kissen. Bald lodern die Flammen einen halben Meter hoch, dunkler Qualm steigt auf. Schon nach drei Minuten sind die Deckenlampen nicht mehr zu sehen. Rauch fällt in einer dichten Schicht bedrohlich nach unten. Die Computer zeigen den Ingenieuren die Rauchdichte, die schädlichen Partikel sowie die Temperatur unter der Decke an und wie viel Masse verbrennt. Erst wenn keine giftigen Stoffe mehr in der Luft sind, können die Forscher die Asche begutachten.

„Wir arbeiten an neuen Systemen, um Rauchmelder zu optimieren: Sie sollen möglichst nur im Ernstfall anspringen“, so Schultze. „Doch immer wieder passiert es, dass zum Beispiel in einer Kita der Hof gefegt wird und der aufwirbelnde Staub den Rauchmelder auslöst. Oder Hotelgäste drehen die heiße Dusche auf und versuchen, mit dem Dampf verknitterte Kleidung zu glätten.“

Auch Transportflüge beschäftigen die UDE-Experten. Wegen der trockenen Luft im Frachtraum wird etwa Gemüse vor dem Abflug mit Wasser besprüht. Oft bildet sich später Nebel. Schultze nennt eine weitere Ursache für blinden Alarm im Cargobereich: „Lebende Tiere produzieren Staub. Aktiviert dieser den Melder, müssen Flugzeuge zur Sicherheit notlanden.“

Das Problem ist: Klassische Brandmelder unterscheiden noch nicht zwischen Rauch, Wasserdampf und Staub. Um neue Melder entwickeln zu können und die Fehlerquote zu reduzieren, simulieren die Wissenschaftler diverse Szenarien mit selbst entwickelten Hightech-Apparaturen. Diese sind so ausgefeilt, dass sie mittlerweile weltweit Standard sind, um Rauchmelder für die Luftfahrt zu prüfen.

Auch Firmen nutzen häufig das Labor für grundlegende Untersuchungen. Das Fachgebiet Nachrichtentechnische Systeme (Leitung: Prof. Andreas Czylwik), zu dem es gehört, ist zudem regelmäßiger Gastgeber der größten internationalen Konferenz zur automatischen Brandentdeckung (AUBE).

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