Digitalisierung fordert und fördert den Brandschutz

Die Digitalisierung ist zur Realität in allen Lebensbereichen und in der Arbeitswelt geworden.  Smart Home, Smart Building, Smart City oder Industrie 4.0 sind nur einige Bereiche, in denen die Digitalisierung stark voranschreitet. Der digitale Transformationsprozess schreitet voran, doch betrifft nicht nur die digitale Welt, sondern beeinflusst auch die Rahmenfaktoren der analogen bzw. Offline-Umgebung. So auch den Brandschutz für den wir in diesem Kontext Beispiele gesammelt haben:

Autor: Thomas W. Frick, 10.02.2020, Digitalisierung und Brandschutz

1. Beispiel: Gebäudedigitalisierung

Gebäudeplaner und Errichter stehen vor großen Anforderungen angesichts der dynamischen Entwicklungen in der Industrie. Jedes Projekt, ob Rechenzentrum, Recyclinganlage, Tunnelbau oder die Gigafactory des Elektroauto-Herstellers Tesla in der Wüste von Nevada, ist einzigartig und braucht leistungsfähige Brandschutzsysteme. Hier gilt es, maßgeschneiderte Lösungen zu schaffen. Moderne industrielle Bauten, stellen ganz neue Anforderungen, die bisher noch nie dagewesen sind. Sie stellen sehr spezifische Anforderungen an die Sicherheit. So wie sich Smartphones zu intelligenten Assistenten entwickeln macht der digitale Wandel auch vor Gebäuden und Industrieanlagen nicht Halt. Doch wie ist der Status Quo?

Anlagentechnischer Brandschutz in der Industrie ist noch in vielen Unternehmen wie vor 25 Jahren. Prozesse sind ineffizient, technisch verwandte Brandschutzgewerke, wie Brandmeldeanlagen oder Rauch-Wärme-Abzugsanlagen, existieren nebeneinander, als hätten sie nichts miteinander zu tun. Aus diesem Grund hat das renommierte Zukunftsforschungsinstitut 2b AHEAD ThinkTank eine Trendstudie erarbeitet: „Das sichere Gebäude der Zukunft“, die jeder kostenlos herunterladen kann. Aus dieser Studie ergeben sich sieben Sicherheitsversprechen:

• Gebäude wehren Gefahren ab,

• werden einfach,

• steigern den Komfort,

• sind flexibel

• effizient

• fördern die Gesundheit und

• sind integraler Bestandteil des Lebens.

Die modernen Anforderungen gehen dabei weit über standardisierten Brandschutz oder den Einsatz von Brandmeldern hinaus, mehr dazu siehe Beispiele 4 und 5.

2. Beispiel: Digitale Planung

Die stets ansteigende Komplexität kann durch fotorealistische Visualisierung reduziert werden. Passend zum Thema sind wir in diesem Brandschutz-Blog auf die 3D-Visualisierung einer Drehleiter aufmerksam geworden. Das dort integrierte Video der 3D-Visualisierung veranschaulicht die Herausforderungen, den Platzbedarf und die Funktion der Drehleiter während eines Feuerwehreinsatzes. So erhalten nicht nur die Fachplaner, Brandschutzbeauftragte und Konstrukteure eine bessere Vorstellung, sondern auch der Kunde erlebt, bevor die Drehleiter überhaupt gefertigt wird, bildhaft und animiert, seine zukünftige Drehleiter im Einsatzfall.

3. Beispiel: Datenmengen und Serverfarmen

Der Datenbedarf und die dazugehörige Datenflut entwickelt sich exponentiell. Rechnerleistung kann praktisch in jedes Bauteil integriert werden. Überall arbeiten Aktoren und Sensoren und sind über Netzwerke miteinander verbunden. Die Digitalisierung bringt Unmengen an Daten mit sich, die verarbeitet werden müssen. Das generierte Datenvolumen ist angesichts von Big Data in den letzten Jahren explodiert.

Das Statistische Bundesamt hat für das Jahr 2016 weltweit ein Datenvolumen von 16,1 Zettabyte festgestellt. Das sind 16,1 Billionen Gigabyte. Bis 2025 prognostizieren Experten eine Verzehnfachung auf 163 Zettabyte.

Das hat zur Folge, dass überall riesige Serverfarmen entstehen, weil der Bedarf an Speicher- und Rechnerkapazitäten drastisch ansteigt. Diese Server produzieren sehr viel Wärme, die Luft in diesen Räumen wird ständig stark umgewälzt. Hier sind Brandschutzlösungen gefragt, die auch die kleinste Menge an Rauch zuverlässig aufspüren.

In einem Serverraum wird die Luft sehr stark umgewälzt, um die Temperatur kontrollieren zu können. Das hat zur Folge, dass eventuell vorhandener Rauch stark verdünnt ist. Um hier schnell reagieren zu können, sind beispielsweise sehr empfindliche Rauchmelder notwendig. Allerdings dürfen die Rauchmelder auch nicht zu empfindlich sein, um Fehlalarme zu vermeiden. Hier müssen die Experten sich genau auskennen und wissen, welche Anforderungen das jeweilige Gebäude stellt, welche Detektionstechnologie im speziellen Fall funktioniert und wie leistungsfähig die Software sein muss.

4. Beispiel: Onlinehandel und Hochregallager

Der Onlinehandel und der Versandhandel sind in den letzten Jahren rasant gewachsen. Das hatte ein rasantes Wachstum in der Logistikbranche zur Folge. Es entstehen immer mehr Hochregallager entlang der Autobahnen. Allein schon wegen ihrer Höhe brauchen die Hallen und die schwer zugänglichen Regale Sonderlösungen in Bezug auf den Brandschutz. Betroffen sind nicht ausschließlich Unternehmen, die spezielle Umgebungen, wie zum Beispiel Reinräume, brauchen, oder die mit schwierigen Werkstoffen arbeiten. Auch andere Unternehmen brauchen Sonderlösungen, wie etwa öffentliche Einrichtungen, Veranstaltungshallen oder Nahverkehrsunternehmen.

Die Planer dieser Gebäude müssen im Brandschutz zwei Dinge berücksichtigen: Das ist zum einen das individuelle Geschäftsmodell des Anwenders und zum anderen die Standardlösungen, wie sie in Bürogebäuden zu finden sind. Brandschutz ist auch unter schwierigen Bedingungen, wie verschmutzter Luft, hoher Luftfeuchtigkeit oder extremen Bedingungen, sicherzustellen. Störpotenziale, wie Umwelteinflüsse oder spezifische Eigenschaften von Gebäuden und Produktionsanlagen, spielen dabei ebenfalls eine wichtige Rolle.

5. Beispielsammlung: Dynamischer Wandel und sein Einfluss auf andere Branchen

Anwender und Szenarien gibt es viele, beispielsweise landwirtschaftliche Betriebe mit Stallungen, Galvanikbetriebe, Wäschereien, Tiefkühllager, Recyclingfirmen, Lebensmittelhersteller, Pharmabetriebe, Chemiewerke. In vielen Unternehmen der Industrie oder der Landwirtschaft ist der Grad der Luftverunreinigung sehr hoch. Auch Wasserdampf in einer Wäscherei oder die chemisch-aggressiven Stoffe in einer Lackiererei können Störgrößen darstellen, die nicht zu unterschätzen sind. Trotzdem muss auch dort der Brandschutz funktionieren. Dafür gibt es schon heute Rauchmelder, die nanoversiegelte Scheiben haben, um Verschmutzungen entgegenzuwirken. In Betrieben mit Laboreinrichtung, Elektroschränken oder Maschinen sind Rauchmelder im Einsatz, die mit Ansaug- und Drucklufttechnik ausgestattet sind – häufig sogar in Kombination.

Wo extrem hohe Temperaturen anzutreffen sind, kommen linienförmige Wärmemelder zum Einsatz. Bei diesen Geräten erfassen Fühlerrohre ständig die Umgebungstemperatur. Sobald die Temperatur steigt, erfasst das Gerät eine Veränderung des Luftdrucks im Fühlerrohr. Erreicht dieser Druck eine zuvor festgelegte Schwelle, löst das Gerät Alarm aus. Diese linienförmigen Wärmemelder kommen vor allem in Gießereien, Industrieküchen, Motorenprüfständen oder großen Lagerhallen zum Einsatz, also überall dort, wo die Temperaturen entweder sehr hoch sind oder extrem schwanken können. Auch bei anderen extremen Störgrößen, wie beispielsweise die starke Entwicklung von Ammoniak in Stallungen, arbeiten diese Melder zuverlässig.