Detektion von Kohlenstoffmonoxid 02.09.2015, 12:15 Uhr

Günstiger Brandmelder warnt rechtzeitig vor Schwelbränden

Forscher des Fraunhofer Instituts haben ein Sensorsystem entwickelt, das rechtzeitig vor Schwelbränden warnt. Es arbeitet mit Farbstoffen, die auf Kohlenstoffmonoxid reagieren. Produzieren lassen soll es sich wesentlich günstiger als die wenigen am Markt verfügbaren Brandgasmelder. 

Im Sensor des Fraunhofer IPM reagieren Farbstoffe auf Gase – und lösen so schon bei Schwelbränden Alarm aus.

Im Sensor des Fraunhofer IPM reagieren Farbstoffe auf Gase – und lösen so schon bei Schwelbränden Alarm aus.

Foto: K.-U. Wudtke/Fraunhofer IPM

Scharf anbraten steht oft im Kochbuch, wenn es um die Zubereitung eines Bratens geht. Das kann ganz schön qualmen. Zuweilen schlägt dann der Rauchmelder Alarm. Wenn es dagegen nachts einen Schwelbrand gibt, bleibt die Warnanlage stumm. Das entstehende Kohlenstoffmonoxid lässt den Sensor völlig kalt.

Zwar gibt es Sensoren, die auch dieses geruchlose tödliche Gas detektieren. Doch die sind zu teuer. Oder sie sind bezahlbar, reagieren aber auf alle möglichen Gase, neigen also zu Fehlalarmen. Freiburger Forscher haben jetzt die Lösung gefunden: einen kostengünstigen Sensor, der auf Kohlenstoffmonoxid reagiert, wie es bei Schwelbränden entsteht, und auch auf Stickstoffdioxid, das bei einem offenen Feuer frei wird.

Farbänderungen lösen Alarm aus

„Die Sensoren sind sehr empfindlich. Sie reagieren schon sehr früh im Brandverlauf, schließlich zählt jede Sekunde“, sagt Carolin Pannek, Wissenschaftlerin am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik in Freiburg. Als Sensoren fungieren zwei Lichtwellenleiter, in die das blaue Licht einer Leuchtdiode eingespeist wird. An den Enden befinden sich Detektoren, die die Stärke des ankommenden Lichts messen. Die Lichtwellenleiter sind mit Kunststoff beschichtet, dem Farbstoffe beigemischt sind, die nur auf Kohlenstoffmonoxid beziehungsweise Stickstoffdioxid mit einer Farbänderung reagieren.

Das Problem herkömmlicher Rauchmelder: Sie reagieren meist nicht auf Kohlenstoffmonoxid, das auf einen gefährlichen Schwelbrand hindeutet. 

Das Problem herkömmlicher Rauchmelder: Sie reagieren meist nicht auf Kohlenstoffmonoxid, das auf einen gefährlichen Schwelbrand hindeutet. 

Foto: Peter Steffen/dpa

Ist die Luft frei von Gasen, kommt praktisch das gesamte blaue Licht, das eingespeist wird, in den Detektoren an. Verändern sich die Farben auf Grund von Gasvorkommen, verschlucken sie einen Teil des Lichts. Die Detektoren erkennen einen Lichtmangel und lösen Alarmtöne aus. Der Kohlenstoffmonoxid-Lichtwellenleiter ist im Normalfall lila. Wenn Kohlenstoffmonoxid auf den Farbstoff trifft, wird er gelb und schluckt bevorzugt blaues Licht, das am Ende fehlt.

Fraunhofer Forscher haben günstiges Produktionsverfahren entwickelt 

„Der Sensor wird, fertigt man ihn in Massen, in einem ähnlichen Preisrahmen liegen wie Rauchmelder – und wesentlich günstiger sein als die wenigen am Markt verfügbaren Brandgasmelder“, ist sich Pannek sicher. Gemeinsam mit einem Industriepartner, der noch ungenannt bleiben will, haben die Freiburger Forscher ein kostengünstiges Produktionsverfahren für den Sensor entwickelt. Wann man ihn kaufen kann, ist noch offen.

Von Wolfgang Kempkens

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