Vorbeugender Brandschutz erreicht eine neue Dimension

Funken, Glutnester und heiße Partikel können in Produktionsbetrieben unkalkulierbare Brandrisiken darstellen.

Es ist anerkannter Stand der Technik, dass heiße Partikel Brände und Explosionen in Bearbeitungsmaschinen und Filtern erst ab einer Eigentemperatur von 400 °C aufwärts erzeugen können. Zu beachten ist jedoch, dass produktionsbedingt Glutnester, die zunächst eine geringere Temperatur aufweisen, durch Sauerstoffzufuhr aufglimmen können, ihre Temperatur über die kritische Schwelle von 400 °C steigt und sie dann zum Zündpotential für einen Großschaden werden. Dies ist überall dort der Fall, wo große Luftbewegungen stattfinden, wie zum Beispiel in pneumatischen Transportsystemen oder in Trocknungsanlagen.

Deswegen ist vorbeugender Brandschutz in diesen Bereichen nur dann zielführend, wenn er derartige Zündpotentiale so früh wie möglich und nicht erst bei Überschreiten der oben genannten kritischen Temperatur erkennt. Um Produktionsbereiche optimal zu schützen, präsentiert Anlagenbauer T&B electronic vier Meldertypen im Angebot, die zusammen Partikel im Temperaturbereich von circa 150 °C bis weit über 1.000 °C detektieren können:

• Den klassischen Funkenmelder vom Typ FSK: Dieser Melder detektiert Funken mit einer typischen Temperatur von über 700 °C. Er wird zum Beispiel in pneumatischen Transportsystemen zum Schutz von Filtern oder Silos eingesetzt.
• Den Glutnestmelder FST: Dieser Melder erkennt Partikel und Glutnester ab einer Temperatur von circa 300 °C und wird zum Beispiel am Auslauf von Bearbeitungsmaschinen (Pelletpressen, Schredder o. ä.) eingesetzt.
• Den Hot-Particle-Detektor FST-lt: Dieser Melder ist in der Lage, mäßig heiße (fast möchte man sagen: warme) Fremdkörper in Produktionsbereichen bereits ab einer Temperatur von 150 °C zu detektieren. Zwei klassische Beispiele für die Anwendung dieses Meldertyps sind die Zellstoffherstellung oder die Recyclingindustrie. Da sich ein Brand dort sehr schnell ausbreitet, ist es viel zu spät, wenn man die Zündquelle bis zum Erreichen der Zündtemperatur von 400 °C außer Acht läßt und erst dann tätig wird. Der FST-lt gibt dem Betreiber die Möglichkeit, viel früher zu reagieren und entsprechende Maßnahmen einzuleiten.
• Den Kombimelder FSM: Dieser Melder vereint die Eigenschaften von FSK und FST. Bisher waren zum vollumfänglichen Schutz von Produktionsanlagen, in denen es zur Funken- und Glutnestbildung kommen kann, eigentlich die beiden Melder FSK und FST erforderlich, da der klassische Funkenmelder FSK aus physikalischen Gründen für die Detektion von Glutnestern nur eingeschränkt geeignet ist und daher zusätzlich Glutnestmelder FST erforderlich gewesen wären.

Aus wirtschaftlichen Gründen kamen jedoch in der Vergangenheit in der Regel nur reine Funkenmelder zum Einsatz, sodass der Brandschutz einen wirtschaftlich vertretbaren Kompromiss darstellte. Der neue Kombimelder FSM verbindet die Eigenschaften und ermöglicht es damit, den Brandschutz zu optimieren und auf Kompromisslösungen zu verzichten.

Für jede Applikation den bestmöglichen Melder
Mit den vier Meldertypen bietet T&B seinen Kunden ein breites Angebot an unterschiedlichen Typen an und kann damit im Gegensatz zu vielen anderen Anbietern für jede Applikation den bestmöglichen Melder anbieten.

Aber warum gibt es überhaupt unterschiedliche Melder? Warum kann nicht ein Infrarotmelder den gesamten Temperaturbereich von 150 °C bis über 1.000 °C abdecken? Ganz einfach: Unterschiedlich heiße Partikel strahlen Infrarotstrahlung mit unterschiedlicher Wellenlänge vom sichtbaren bis zum fernen infraroten Licht ab. Leider gibt es aus physikalischen Gründen keinen Detektor, der den gesamten Wellenlängenbereich abdecken kann. Und deshalb benötigt man Infrarot-Melder mit unterschiedlichen Detektionsbereichen:

• Klassische T&B-Funkenmelder vom Typ FSK basieren auf Silizium-Detektoren und identifizieren am besten sichtbares und nahes infrarotes Licht mit kurzer Wellenlänge.
• T&B-Glutnestmelder vom Typ FST basieren auf Bleisulfid und detektieren Partikel, die vor allem infrarotes Licht mit langer Wellenlänge abstrahlen.
• T&B-Hot-Particle-Detektor vom Typ FST-lt basiert auf Bleiselenid und reagiert auf Partikel, die im sehr langwelligen (fernen) Infrarot abstrahlen.

Die unterschiedlichen Detektionseigenschaften der drei Meldertypen lassen sich detailliert anhand komplexer physikalischer Gesetze (Plancksches Strahlungsgesetz, Stephan-Boltzmann-Gesetz etc.) erklären. Die Eigenschaften der verschiedenen Melder lassen sich mit einer Analogie veranschaulichen.

Man stelle sich einen dunklen Raum vor
In diesem Raum brennt eine Kerze und ein Mensch sitzt circa 50 Zentimeter vor der Kerze. Er wird dann mit dem Auge die Kerze sehen, jedoch mit der flachen Hand die Wärmestrahlung der Kerze in dieser Entfernung nicht spüren. Nun stellen wir im gleichen dunklen Raum eine Person 50 Zentimeter vor einem konventionellen heißen Heizkörper. Die Person kann den Heizkörper im dunklen Raum nicht sehen, die flache Hand spürt jedoch die Wärmestrahlung des Heizkörpers. Und abschließend hat die Person, immer noch im Raum, einen Löffel mit heißer Suppe vor sich, den sie zum Mund führt. Das Auge sieht erneut nichts, die Hand spürt die relativ kleine Wärmequelle „Löffel“ auch nicht, aber die Oberlippe registriert: „zu heiß!“ Jeder von uns kennt das.

Die Analogie: Auge, Hand und Lippe detektieren unterschiedliche Wellenlängen der ausgestrahlten Wärmestrahlung: Das Auge kann sichtbares Licht wahrnehmen, aber keine Wärmestrahlung. Die Hand hingegen kann nicht „sehen“, empfindet aber die langwellige Wärmestrahlung. Und die Oberlippe ist aufgrund der dort vorhandenen vielen Nervenenden hochsensibel und erkennt sehr langwellige Strahlung, weil man sich sonst verbrennen würde. Mutter Natur hat uns also mit drei völlig unterschiedlichen „Detektoren“ ausgestattet. Im vorliegendem Beispiel entspricht somit das Auge dem klassischen Funkenmelder FSK, die Hand dem Glutnestmelder FST und die Oberlippe dem Hot-Particle-Melder FST-lt. Und weil die Natur der Meinung war, dass der Mensch alle drei Detektionseigenschaften zum Überleben benötigt, führt sie im Hirn die Signale des Auges, der Hand und der Oberlippe zusammen.

Neuer Kombimelder FSM
Exakt das Gleiche hat T&B mit seinen Meldern umgesetzt: Die Signale werden im „Hirn“ der Funkenlöschanlage, der Funkenmeldezentrale, zusammengeführt, und je nach gewünschter Applikation ausgewertet und weiterverarbeitet. T&B geht aber noch einen Schritt weiter: Der neue Kombimelder FSM vereint die Eigenschaften von Funken- und Glutnestmelder in einem Gehäuse. Um in der Analogie zu bleiben: Der FSM schlägt quasi der Natur ein Schnippchen und ist eine „sehende und fühlende Hand“.

Alle Meldertypen sind bereits VdS- zugelassen beziehungsweise befinden sich aktuell in der VdS- und FM-Zulassung.

www.tbelectronic.eu

(Erschienen im EU-Recycling Magazin 02/2021, Seite 22, Advertorial, Autoren: René Schwertfeger (Vertriebsleiter), Jannis Lange (Gebietsverkaufsleiter), Foto: T&B electronic GmbH)