Rauchmelder

Rauchmelder verwenden verschiedene physikalische Effekte zur Erkennung von Brandrauch.

Optische bzw. Photoelektrische Rauchmelder
Die zur Zeit gängigsten Brandmelder sind die optischen bzw. photoelektrischen Rauchmelder. Diese arbeiten nach dem Streulichtverfahren (Tyndall-Effekt): Klare Luft reflektiert praktisch kein Licht. Befinden sich aber Rauchpartikel in der Luft und somit in der optischen Kammer des Rauchmelders, so wird ein von einer Infrarot- Leuchtdiode (LED) ausgesandter Prüf-Lichtstrahl an den Rauchpartikeln gestreut. Ein Teil dieses Streulichtes fällt dann auf einen lichtempfindlichen Sensor (Fotodiode), der nicht direkt vom Lichtstrahl beleuchtet wird, und der Rauchmelder spricht an. Ohne (Rauch-) Partikel in der Luft kann der Prüf-Lichtstrahl die Fotodiode nicht erreichen, die Beleuchtung des Sensors durch von den Gehäusewänden reflektiertes Licht der Leuchtdiode oder von außen eindringendes Fremdlicht wird durch das Labyrinth aus schwarzem, nicht reflektierendem Material verhindert. Optische Rauchmelder werden bevorzugt angewendet, wenn mit vorwiegend kaltem Rauch bei Brandausbruch (Schwelbrand) zu rechnen ist.

Bei einem Lasermelder wird statt einer einfachen Leuchtdiode (LED) mit einer sehr hellen Laserdiode gearbeitet. Dieses System erkennt schon geringste Partikel-Einstreuungen.

Ionisationsrauchmelder
Alternativ werden auch so genannte Ionisationsrauchmelder eingesetzt. Diese arbeiten mit einem radioaktiven Strahler, meist 241 Am, und können unsichtbare, das heißt kaum reflektierende, Rauchpartikel erkennen. Im Normalzustand erzeugen die Alphastrahlen der radioaktiven Quelle zwischen zwei geladenen Metallplatten in der Luft Ionen, so dass Strom zwischen den Platten fließen kann. Wenn Rauchpartikel zwischen die Platten gelangen, fangen diese einen Teil der Ionen durch elektrostatische Anziehung ein, wodurch die Leitfähigkeit der Luft verringert und somit der Strom kleiner wird. Bei Verringerung des Stromflusses schlägt der Ionisationsmelder Alarm.
Aufgrund der Radioaktivität werden Ionisationsrauchmelder allerdings nur noch in Sonderfällen eingesetzt, da die Auflagen sehr streng sind. Das Gefährdungspotenzial eines einzelnen Melders ist bei bestimmungsgemäßem Gebrauch und Entsorgung jedoch gering. Ungeöffnet sind Ionisationsmelder mit Alpha- oder Betastrahlern vollkommen ungefährlich, da keine Strahlung nach außen gelangt. Im Brandfall muss aber der Brandschutt nach verschollenen Brandmeldern abgesucht werden. Wenn nicht alle Melder gefunden werden, muss der gesamte Brandschutt nach den Strahlenschutzverordnungen (zumindest im EU-Raum) als Sondermüll entsorgt werden, was auch zu erheblichen Mehrkosten nach einem Einsatz der Feuerwehr führt. Das Suchen der Melder ist aber nicht immer sehr einfach. Mit Geigerzählern hat man kaum eine Chance, sie unter einer Schicht mit einer Dicke von einigen Zentimetern zu finden. Daher ist es meist besser, man sucht das Gelände entsprechend dem Brandschutzplan visuell nach dem vermissten Melder ab.

Vergleich der Rauchmelder
Ionisationsmelder reagieren besonders empfindlich auf kleine Rauch-Partikel, wie sie vorzugsweise bei flammenden Bränden, aber auch in Dieselruß, auftreten. Im Gegensatz dazu sind optische Rauchmelder besser zum frühzeitigen Erkennen von Schwelbränden mit relativ großen und hellen Rauchpartikeln geeignet. Das Detektionsverhalten beider Meldertypen ist daher eher als einander ergänzend zu betrachten. Ein eindeutiger Vorteil bezüglich Sicherheit vor Fehlalarmen (durch Wasserdampf, Küchendämpfe, Zigarettenrauch, etc.) kann für keinen dieser Meldertypen ausgemacht werden.
Für den Einsatz als Rauchwarnmelder in Schlaf- und Kinderzimmern, in denen man eher mit sich langsam ausbreitenden Schwelbränden rechnet, ist jedoch ein optischer Rauchmelder vorzuziehen. Eine häufige Brandursache ist hier zum Beispiel der im Bett einschlafende Raucher.

Hinweise zur Installation
In Privathaushalten ist ein Rauchwarnmelder in einem zentral gelegenen Raum, wie beispielsweise im Flur anzubringen. Weiterhin sollte sich ein Melder in Schlafbereichen befinden, um auch Schlafende auf eine drohende Gefahr hinzuweisen. In mehrgeschossigen Gebäuden sollte in jedem Geschoss mindestens ein Rauchwarnmelder installiert sein. Vor allem Kinderzimmer sollten durch ein zusätzliches Gerät überwacht werden. Küche und Bad können ausgenommen werden, da Wasserdämpfe zu Fehlalarmen führen. Hier können aber Wärmemelder eine optimale Absicherung schaffen.
Melder, die mit der Erkennung von Rauch arbeiten, sollten grundsätzlich an der höchsten Stelle des Raumes installiert werden, da Rauch nach oben steigt.
Bei der Montage in einem spitz zulaufenden Dachraum (Dachspitz) darf der Melder niemals am obersten Punkt (im Spitz) angebracht werden, da sich durch die aufsteigende warme Raumluft ein sogenanntes Wärmepolster bildet, das dafür sorgt, dass Rauch nie bis an den obersten Punkt gelangt. Gemäß DIN VDE 0833-2 sind Melder deshalb ab einer gewissen Raumhöhe nicht direkt an Decken, sondern mit Abstand "abzupendeln". Wenn man im Privatbereich in einem spitz zulaufenden Dachraum Melder an einem niederen Dachbalken befestigt, so sollte dieser zwischen 30 und 50 cm niedriger als der höchste Raumpunkt liegen, damit sich für ein zuverlässiges Auslösen Rauch in ausreichender Konzentration sammeln kann. Wird der Melder an einer geneigten Dachschräge angebracht, ist neben der Montagehöhe zu beachten, dass der Melder waagerecht montiert sein muss. Ansonsten besteht die Gefahr, dass der Rauch durch den Melder hindurchzieht, ohne ein Ansprechen zu bewirken.

Das Anstreichen des Rauchmelders mit Farbe muss unterbleiben, da die Gefahr besteht, dass Farbe die Lufteingangsschlitze verstopft und dann kein Rauch mehr eindringen kann. Hersteller bieten aber verschiedene Formen und Farben von Melder an, so dass jeder Geschmack befriedigt werden kann. Oft ist dabei aber kein gesamter Melder neu zu kaufen, sondern meistens braucht nur das Gehäuse ausgetauscht zu werden.

Batteriebetriebene Rauchwarnmelder verwenden Alkali-Batterien aufgrund der hohen Kapazität und langen Lagerfähigkeit. Liefern die Batterien keinen Strom mehr, ist auch der Rauchwarnmelder außer Funktion. Normalerweise erinnern solche Melder an einen Batteriewechsel durch ein Tonsignal. Verfügen die Melder über diese Funktion nicht, sind sie nicht nach DIN 14604 gebaut und geprüft. Discounter bieten oft diese Billig-Versionen an. Ein Melder, der nach o.g. Norm gebaut und zugelassen ist, ist in der Regel nicht unter 5 Euro zu bekommen. Alternativ können auch Lithium-Batterien eingesetzt werden, mit denen sich sowohl der Preis der Batterie als auch ihre Betriebsdauer etwa verfünffacht. Somit bleibt dem Benutzer ein Batteriewechsel bis zu zehn Jahre lang erspart.