Rauch- und Brandmelder in Ex-Bereichen

Explosionsgefährdete Bereiche, kurz EX-Bereiche genannt, finden sich in zahlreichen Betrieben, Produktions- und Lagerstätten der Chemie-, Pharma-, Textil-, Farben- und Beschichtungsindustrie, in Ölraffinerien, im Bergbau und an vielen anderen Orten. Ihre Planung und Ausführung gehören sicherlich zu den anspruchsvollsten und komplexesten Themen des Brandschutzes im Bauwesen.

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Die wichtigste Maßnahme zur Gefahrenvermeidung ist die Kontrolle über die drei Komponenten einer Explosion: Sauerstoff, brennbarer Stoff und Zündquelle. Dies kann beispielsweise durch eine bewusste Übersättigung des Bereichs mit Sauerstoff erfolgen, um die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre zu verhindern. Konstruktive Lösungen bestehen darin, die (Aus-) Wirkung von Explosionen zu minimieren, etwa durch die gezielte Ableitung von Flammen und Druck.

Auf der technischen Seite des Brandschutzes in Ex-Bereichen spielen spezielle Brand- und Rauchmelder als zentraler Baustein eines Brandmeldesystems eine tragende Rolle. Sie unterscheiden sich gravierend von den aus Wohngebäuden bekannten Meldern, müssen sie doch viel anspruchsvollere Aufgaben wahrnehmen, unter extremen Bedingungen immer funktionsfähig sein und ein besonders hohes Maß an Zuverlässigkeit bieten. So müssen Brandmelder und Peripheriegeräte einerseits robust genug sein, um widrigen Umgebungsbedingungen standzuhalten. Andererseits müssen sie empfindlich genug sein, um auch das geringste Anzeichen von Feuer zu erkennen und so früh wie möglich ein zuverlässiges Alarmsignal geben. Ebenso dürfen diese Rauch- und Brandmelder in Ex-Bereichen nicht selbst eine Zündquelle darstellen. Dies wird in der Regel durch sogenannte Ex-Barrieren (Zenerbarrieren) sichergestellt. Bei ihnen handelt es sich um elektronische Bauteile, die das Eindringen zündfähiger Energie, Spannung oder Strom in eine explosionsfähige Atmosphäre verhindern sollen. Der Name dieser speziellen Sicherheitsbarriere beruht auf der Anwendung einer Zenerdiode (Z-Diode) als zentralem Schutzelement.

Je nach Gefahrenzone (Ex-Bereiche sind je nach Gefahrenpotential in insgesamt sechs Zonen eingeteilt), in der ein Gerät eingesetzt werden soll, sind die Anforderungen an Rauch- und Brandmelder in der europäischen ATEX-Richtlinie definiert. Danach sind die Anforderungen an die Geräte in drei Kategorien eingeteilt: Gerätekategorie I bietet ein sehr hohes Maß an Sicherheit, Kategorie II hohes Maß an Sicherheit, Kategorie III ein Normalmaß an Sicherheit. Neben den einzeladressierbaren, automatischen Brandmeldern (Thermodifferentialmelder, Optische Rauchmelder, Multisensormelder), Sondermeldern (IR-Flammenmelder, UV-IR-Flammenmelder) sowie Signalgebern und Feststellanlagen gehören zu diesen Geräten auch konventionelle Handfeuermelder mit entsprechender Ex-Zulassung.

Die in Ex-Bereichen der Gerätekategorien II und III (hohes bzw. normales Sicherheitsmaß) häufig eingesetzten Flammenmelder reagieren auf den ultravioletten Strahlungsanteil oder die Flackerfrequenz im Infrarotspektrum. In der Gerätekategorie I (sehr hohes Sicherheitsmaß) kommt meist Multisensorentechnik zur Anwendung. Um hier ein Höchstmaß an Sicherheit und die erforderliche Eigensicherung zu gewährleisten, erfolgt die Verwendung meist durch den zusätzlichen Einbau von Ex-Barrieren.

Zugelassene Brand-/Rauchmelder bzw. Systemkomponenten sind je nach Schutzart, Explosionsgruppe(n) und Temperaturklasse zu kennzeichnen.

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