DECHEMA-Blog

Mit Infrarottechnologie zu mehr vorbeugendem Brandschutz

Erstellt von Kathrin Rübberdt, 12.April 2021

Vorbeugender Brandschutz stellt insbesondere die chemische Industrie immer wieder vor besondere Herausforderungen. Denn der Umgang mit leicht entflammbaren und explosiven Stoffen ist hier an der Tagesordnung. Große Chemieparks sind genauso gefordert wie kleinere Produktionsstätten: „Safety first“ lautet die Devise. Die großen Anstrengungen und die strikten Vorgaben beim vorbeugenden Brandschutz zahlen sich aus, im internationalen Vergleich kommt es in Deutschland selten zu Vorfällen. Sicherheitsexperten, Sachverständige und Brandschutzbeauftragte eint dennoch das Ziel, die Risiken noch weiter zu minimieren.

Im Falle des Falles haben Schadensfälle dieser Art nämlich schwerwiegende Folgen, denn sie gefährden Menschenleben, schaden der Umwelt und verursachen große wirtschaftliche Schäden. Deshalb kommt dem abwehrenden und vorbeugenden, organisatorischen und anlagentechnischen Brandschutz eine besonders hohe Bedeutung zu.

Innovative Technologien finden auf diesem Gebiet rascher Anwendung als woanders, so kommt Infrarotechnologie bereits vielerorts zum Einsatz. Auf dem Vormarsch sind Infrarot-Wärmebildkameras, die Infrarot-Panoramabilder liefern, oder auch Ansätze, die mit abbildender Infrarotspektroskopie arbeiten und die Gefahr auf eine Entfernung von mehreren Kilometern erkennen können.

Mit Echtzeit-Überwachung zu höherer Sicherheit

Einige Brandfrüherkennungssysteme können Brände bereits erkennen, bevor sie entstehen. Dafür kommen hochauflösende Infrarot-Wärmebildkameras und Videokameras zum Einsatz, die mit Hilfe eines speziellen Schwenk-Neigeantriebs auch größere Areale zuverlässig überwachen. Dabei erfasst die Infrarot-Wärmebildkamera die Temperaturen in Echtzeit. Eine proprietäre Software setzt die aufgenommenen Wärmebilder zu einem detailgetreuen Infrarot-Panoramabild zusammen. In der Software lassen sich frei wählbare Temperaturschwellen festlegen, bei denen verschiedene Aktionen ausgeführt werden; das macht die Technologie besonders flexibel. Der Hauptalarm wird leitungsüberwacht über potenzialfreie Kontakte direkt zur Brandmeldezentrale (BMZ) geliefert.  Große und komplexe Anlagen der chemischen Industrie lassen sich so mit wenig Ressourcen in Echtzeit überwachen. 

„Die Geometrie-Raumdatenauswertung sorgt für eine genauere Verortung der potenziellen Brandgefahren (Hotspots) auf großen Überwachungsflächen, bevor ein Brand entsteht“, erklärt Geschäftsführer Albert Orglmeister, dessen Unternehmen solche Systeme in Verbindung mit zielgenauen Löschanlagen anbietet. Anders als Entfernungslaser funktionierten Infrarotanlagen auch bei Rauch, Staub oder speziellen Objektoberflächen

Gaswolken-Erkennung auf bis zu 4 km Entfernung

Abbildende Infrarotspektroskopie macht es möglich, aus Entfernungen von bis zu 4 km Gaswolken chemisch zu identifizieren und die Gasansammlung abzubilden. Ganze Anlagen können mit wenigen Messeinheiten vollständig überwacht werden. Dafür etabliert die Technologie drei Sicherheitsbarrieren im Risikomanagement:

Erstens werden brennbare oder auch toxische Gasansammlungen frühzeitig erkannt. Durch die intelligente Software wird der Anlagenfahrer schnell und spezifisch über die Gasansammlung informiert. Eine Video-Visualisierung zeigt, wo sich welche Chemikalie in der Luft befindet.

Die zweite Barriere stellt die genaue Abbildung der Gasansammlung im Nahfeld dar. Erstmaßnahmen können schnell und effektiv eingeleitet und koordiniert werden.Das betrifft gezielte Eingriffe in den Prozess genauso wie die Koordination von Feuerwehr und Anlagenpersonal.

Die dritte Barriere betrifft die Ausbreitung größerer Gaswolken über die Anlagengrenze hinaus. Die abbildende Infrarotspektroskopie lokalisiert und verfolgt Gaswolken automatisch und in Echtzeit in einem dreidimensionalen Kartenmodell. Das macht Maßnahmen zur Ersthilfe und Eindämmung im sinnvollen und schnellen Ausmaß möglich.

Im Vergleich zu bestehenden Technologien zur Früherkennung von Gasansammlungen bietet die Remote Sensing Technologie flächendeckende, in allen Höhen mit wenigen Sensoren kontinuierliche Überwachung auch von großen Anlagen.

„Dort, wo präventiver Brandschutz durch bauliche Maßnahmen in dicht bebauten Anlagen nicht möglich ist, spielt eine effektive und gezielte Warnung die Hauptrolle“, sagt René Braun, Managing Director der Grandperspective GmbH. „Diese Technologie ist als Plattformlösung ausgelegt, die bestehende Sensorik und Sicherheitskonzepte in die schnelle Erkennung potenziell gefährlicher Situationen integrieren kann. Dieses Konzept basiert auf der Vernetzung von Informationen. Schnittstellen zur Sicherheitsarchitektur der Anlage, sowie die Integration mobiler Sensoren sind Teil der Architektur und können auf individuelle Kundensituation hin implementiert werden.“

Und was kostet eine solche Lösung? Das hängt vom Einzelfall und seiner Komplexität ab.  Neben eigenen Anlagen lassen sich entsprechende Systeme auch als „Monitoring-as-a-Service“-Lösungen anschaffen. „Wir installieren unsere Technologie zusammen mit einem on-premise Server und stellen das User Interface im lokalen Netzwerk des Betriebs als Browser-Ansicht zur Verfügung. Eine individuelle Anbindung an das Prozessleitsystem auf Basis einer OPC/UA Schnittstelle ermöglicht einfach und effektiv, Warnungen automatisch den Experten vor Ort in Echtzeit zur Verfügung zu stellen“, erläutert Gerd Behme, Sales Director bei Grandperspective,

Die Infrarottechnologie erfüllt so vieles, was Sicherheitsexperten für den präventiven Brandschutz verlangen:zuverlässige Überwachung, hohe Flexibilität und Echtzeit-Analyse nach individuellen Vorgaben der Anlagenbetreiber.

 

Veranstaltung

Bei den Infotagen Brandschutz und Anlagensicherheit in der chemischen Industrie am 22.-23. April gibt es die Möglichkeit, aus erster Hand zu erfahren, wie die Infrarottechnologie im Detail funktioniert, aber auch, sich mit Experten zu weiteren Themen auszutauschen, wie etwa:

  • Cyber-Angriffe auf verfahrenstechnische Anlagen - mögliche Folgen und Gegenmaßnahmen aus Sicht der Prozesssicherheit
  • Die Wirksamkeit von Brandschutzmaßnahmen im industriellen Umfeld – erste Erkenntnisse
  • Simulation der Schwergasausbreitung im Wandel

Zum ausführlichen Programm


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