Verbesserter Brandschutz für historische Gebäude
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat in einem Verbundprojekt den Brandschutz historischer Gebäude verbessert. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft hat das Projektteam ein innovatives Sensorsystem für die schnellere Detektion von Schwelbränden entwickelt. Dabei basiert das Konzept auf der Vernetzung von Sensoren, die nicht erst auf die Rauchentwicklung ansprechen, sondern bereits beim Auftreten bestimmter Gase in der Frühphase der Brandentstehung Alarm auslösen.
Brand der Kathedrale Notre-Dame in Paris. Die frühzeitige Detektion von Bränden hilft wertvolle Kulturgüter zu schützen. Quelle: AdobeStock/Yann Vernerie
Historische Bauwerke sind besonders anfällig für Brände. Die Auswirkungen sind meist verheerend, wie beispielsweise bei der alten Börse in Kopenhagen im April, bei der Kathedrale Notre-Dame in Paris 2019 oder auch bei der Herzogin Anna Amalia Bibliothek in Weimar vor 20 Jahren. Ein Grund dafür sind die in vergangenen Jahrhunderten verwendeten Naturmaterialien wie Holz, Stroh oder Gras, die ohne Flammschutz besonders leicht entzündlich sind.
Insbesondere Schwelbrände bleiben oft unbemerkt. Sie können in verdeckten Strukturen wie Holzbalken, Isolationsmaterialien oder zwischen Decken und Böden entstehen und sich dort schnell ausbreiten. Eine frühzeitige Branddetektion ist somit von entscheidender Bedeutung.
Im Rahmen des Projekts BRAWA habe sich das Team deshalb auf die frühzeitige Erkennung von Schwelbränden fokussiert. Diese Schwelbrände setzen bereits Aerosole und Gase frei, bevor sichtbare Flammen entstehen oder eine merkliche Temperaturerhöhung auftritt.
Wie die BAM in aktueller Meldung informiert habe das Institut dazu verschiedene Brandszenarien im Labor durchgeführt. Es seien sowohl Kerzen als mögliche Zündquelle untersucht worden sowie historische Materialien wie Kabel oder Bauholz, die heute nicht mehr verwendet werden. Die dabei freigesetzten Brandgase wurden mittels Sensoren identifiziert und umfassend charakterisiert, um ihre Eignung für eine frühe Branddetektion zu bewerten.
Im Stadtschloss Weimar fanden in Zusammenarbeit mit der Klassik Stiftung Weimar zusätzlich Versuche statt, bei denen Ethanol verdampft wurde. Auf diese Weise konnten die Ausbreitung von Gasen im Raum unter realen Bedingungen untersucht werden. Ergänzend zu den experimentellen Untersuchungen führten die Forscher numerische Simulationen durch, um die Brandentstehung und -ausbreitung detailliert zu modellieren. Auf Basis dieser Daten habe das Projektteam dann ein innovatives Sensorsystem entwickelt, das bereits in der Frühphase der Brandentstehung Alarm auslöse.
„Die gewonnenen Erkenntnisse und entwickelten Modelle bieten wertvolle Werkzeuge für die frühzeitige Detektion und Bekämpfung von Schwelbränden in historischen Gebäuden“, so Anja Hofmann-Böllinghaus, Expertin für Brandschutz an der BAM. „Durch interdisziplinäre Zusammenarbeit und den Einsatz moderner Technologien kann der Brandschutz in historischen Gebäuden, aber auch allgemein, damit maßgeblich verbessert werden.“
Gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Forschung für die zivile Sicherheit“.
Die Projektlaufzeit war auf Januar 2021 – April 2024 definiert.
Projektpartner
• Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
• Westfälische Wilhelms-Universität Münster
• Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin
• GTE Industrieelektronik GmbH, Viersen
• Hekatron Vertriebs GmbH, Sulzburg
• Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e. V. (VFDB), Lippetal
• Siemens Aktiengesellschaft, München
