Brandschutzsystem für die Zwölferhorn-Seilbahn

Brandfrüherkennung mittels Infrarot-Messtechnik

Brandmeldeanlagen, die Brände im Außenbereich erkennen können, benötigen innovative Konzepte für die Brandmelder. Mit der Infrarottechnik, die eine berührungslose Temperaturmessung auch über große Entfernungen ermöglicht, lassen sich solche Systeme realisieren. Wie etwa in der Zwölferhornbahn in St. Gilgen.

1957 ist die Kabinenbahn in St. Gilgen am Wolfgangsee mit ihren charakteristischen roten und gelben Gondeln in Betrieb gegangen. Sie war eine der weltweit ersten Zwei-Seil-Umlaufkabinenbahnen und hat während der 62 Jahren ihres Betriebs unzählige Gäste über knapp drei Kilometer und 900 Höhenmeter auf das Zwölferhorn befördert. Ende 2019 musste die Zwölferhornbahn ihren Betrieb einstellen. Aufgrund der veralteten Technik hat der Betreiber keine Verlängerung der Konzession erhalten.

Neubau mit modernster Technik

Auf die Seilbahn zu verzichten, kam für die Gemeinde St. Gilgen aber nicht in Frage. Ist doch die Fahrt auf das Zwölferhorn mit dem spektakulären Blick auf die Seen im Salzburger Land eine der touristischen Hauptattraktionen. Deswegen waren alle Beteiligten froh, dass ein Investor gefunden wurde, der für einen Ersatz der Zwölferhornbahn gesorgt hat. Frühzeitig wurde mit der Planung begonnen, so dass die neue Seilbahn im Oktober 2020 eröffnet werden konnte. Mit dem Neubau wurden auch zahlreiche Verbesserungen vorgenommen. So sind jetzt sämtliche Zugänge in der Berg- und Talstation barrierefrei, alle Gondeln sowie Berg- und Talstation sind mit WLAN ausgestattet. Und auch die Kapazität ist gestiegen. So können jetzt bis zu 655 Personen pro Stunde die knapp elf Minuten dauernde Fahrt genießen.

Die neue Bahn wurde auf der gleichen Trasse geplant, so dass für die Stationen und die Stützen die vorhandenen Grundstücke teilweise verwendet werden konnten. Die Trassenführung bringt allerdings auch Nachteile mit sich: Da die Talstation im Umfeld der bestehenden Bebauung nicht höher werden sollte und auch die erste Stütze, die sich innerhalb eines Wohngebiets befindet, in der Höhe begrenzt war, fährt die Bahn relativ flach aus der Talstation heraus. Auf der anderen Seite ist normativ geregelt, dass eine Bauverbotszone in einem Abstand von 25 m zum Seil einzuhalten ist. Grund hierfür ist der Brandschutz, denn falls ein direkt unterhalb der Bahn befindliches Gebäude in Brand gerät, könnte dies zu Gefährdungen führen.

Umfassendes Brandschutzkonzept

Die Anforderungen an den Abstand zur Bebauung waren bei der Zwölferhornbahn nicht zu erfüllen. In einer Sicherheitsanalyse, die das IBS – Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung durchgeführt hat, wurde deswegen empfohlen, die Bebauung im entsprechenden Bereich mit einem Brandschutz auszustatten. Wird ein Brand erkannt, kann die Seilbahn dann umgehend „leergefahren“ werden. Das heißt alle Passagiere müssen aussteigen, und die Kabinen werden in der Tal- bzw. Bergstation ausgekuppelt. Sechs Gebäude, die in dem Bereich liegen, sind mit einer Brandmeldeanlage nach TRVB123 S ausgerüstet und an die Brandmeldeanlagen der Berg- und Talstation angebunden. Komplizierter war der Brandschutz für die Freiflächen zu realisieren. So liegen in dem zu überwachenden Bereich eine Straße, Parkflächen mit Zufahrten sowie eine Tankstelle. Da herkömmliche Brandmeldeanlagen im Außenbereich nicht eingesetzt werden können, schlug die Sicherheitsanalyse des IBS eine Brandfrüherkennung mittels Infrarotmesstechnik vor.

Sämtliche elektrotechnischen Gewerke der neuen Seilbahn – von den Niederspannungs-Hauptverteilungen über Beleuchtung, Blitzschutz, Fernmelde- und Informationstechnik bis hin zu den Brandmeldeanlagen – wurden von der Niederlassung Salzburg der ELIN GmbH realisiert. Manuel Hillebrand, der als Projektleiter von ELIN den Seilbahnneubau betreut hat, erklärt die Besonderheiten: „Da der Abstand von 25 m zwischen Seil und Bebauung nicht überall eingehalten werden konnte, war der Brandschutz relativ komplex.“ Während der Brandschutz in den Seilbahnstationen und den umliegenden Gebäuden auf herkömmlichen Brandmeldeanlagen basiert, kam für die Überwachung der Außenbereiche ein Brandfrüherkennungssystem vom Typ „Pyrosmart“ zum Einsatz, das auf Infrarotmesstechnik basiert (siehe Kasten). Das System der Orglmeister Infrarot-Systeme GmbH & Co. KG (www.­orglmeister.de) ist eines der ersten Brandfrüherkennungssysteme, das auf dieser Technologie basiert und vom VdS zertifiziert wurde. Das System verwendet eine hochauflösende Infrarotkamera, die den zu überwachenden Bereich ständig scannt. Daraus erstellt der Steuerrechner ein Panoramathermografiebild, das zusätzlich mit den Videobildern einer zweiten Kamera zu einem vollflächigen Video-Panorama­bild ergänzt wird. Das Wärmebild liefert sehr präzise und punktgenaue Temperaturinformationen des gesamten Überwachungsbereichs. Das überblendbare Panorama-Videobild sorgt für eine schnelle und eindeutige Identifizierung der Gefahrenstelle. Das patentierte „Pyrosmart“-System ist auf einen speziellen hochpräzisen Neige- und Schwenkantrieb montiert und kann damit auch sehr große Flächen in einer kompletten Ansicht exakt überwachen.

Installation an der Seilbahnstütze

„Um den gesamten Gefahrenbereich zu überwachen, reicht ein einziges ‚Pyrosmart‘-System an der zweiten Seilbahnstütze aus“, sagt Hillebrand. Von dort aus überwacht die scannende Infrarotkamera einen 15 m breiten und 370 m langen Korridor. In einer Leitwarte können die Bilder der Infrarot- und Videokamera dargestellt werden. Der Bediener kann in einer Falschfarbendarstellung des Infrarot-Panoramabildes jederzeit die Temperaturen der verschiedenen Bereiche erkennen. Zusätzlich markiert das System die Stelle mit der aktuell höchsten Temperatur innerhalb des Überwachungsbereichs und gibt dem Bediener so einen schnellen Überblick zu möglichen Brandgefahren. In der Software des Systems lassen sich Temperaturschwellen einstellen, bei deren Überschreitung ein Brand gemeldet wird. Detektiert das „­Pyrosmart“-System ein solches Ereignis wird dieses an die Brandmeldeanlage weitergegeben. Der Betriebsleiter kann auf dem Bildschirm sofort erkennen, ob tatsächlich ein Brand vorliegt und muss dann den Alarm bestätigen. Daraufhin wird die Feuerwehr alarmiert und die Bahn wird „leergefahren“.

„Die Installation und Inbetriebnahme des ‚Pyrosmart‘-Systems an der Zwölferhornbahn lief völlig problemlos“, erzählt Hillebrand. Auch Sonderwünsche konnten in der Software leicht realisiert werden, wie der Projektleiter an einem Beispiel verdeutlicht: „Aus Datenschutzgründen dürfen die Videobilder nicht aufgezeichnet werden; In der Software ließ sich das einfach umsetzen.“ Vor der Inbetriebnahme der neuen Seilbahn musste die gesamte Brandmeldeanlage vollständig getestet werden – selbstverständlich auch das Infrarot-System. „Dazu haben wir“, so erinnert sich Hillebrand, „an verschiedenen Stellen im Überwachungsbereich Metallwannen mit Holz in Brand gesetzt, um so einen Feststoffbrand zu simulieren.“ In allen Fällen wurde der Brand sehr schnell detektiert und an die Brandmeldeanlage weitergeleitet.

Anpassungen der Software

Da die Infrarottechnik lediglich Temperaturen registriert, könnten hohe Temperaturen aus anderen Quellen einen Fehlalarm auslösen. Typisches Beispiel ist der heiße Auspuff eines LKW, dessen Temperatur die eingestellte Temperaturschwelle überschreitet. Innerhalb der Steuerung des „Pyrosmart“-Systems lassen sich dafür die Merkmale von Störgrößen definieren. Diese werden daraufhin durch intelligente Software-Algorithmen bei den Alarmwerten nicht berücksichtigt. Merkmale können etwa eine sehr geringe Pixelanzahl sein, an denen die Schwelle überschritten wird, oder dass sich der heiße Punkt schnell bewegt. Dieses Einlernen der entsprechenden Parameter in die Software wird noch weiter verfeinert, nachdem die neue Zwölferhornbahn bereits in Betrieb gegangen ist. So können auch jahreszeitliche Schwankungen berücksichtigt werden, weil z.B. die Oberflächentemperaturen von Blechdächern im Sommer deutlich höher sind. „Auch bei diesen Anpassungen unterstützen uns die Software-Entwickler von ­Orglmeister optimal“, fasst Hillebrand seine positiven Erfahrungen mit dem Lieferanten zusammen

Infrarottechnik zur Brandfrüherkennung

Jeder Körper gibt elektromagnetische Strahlung ab, die überwiegend im Infrarotbereich liegt. Die genaue spektrale Verteilung dieser infraroten Strahlung, die erstmals 1900 von dem deutschen Physiker Max Planck beschrieben wurde, ist abhängig von der Temperatur des Körpers. Durch Messung der Infrarotstrahlung lässt sich so eine sehr genaue Temperaturmessung durchführen. Mit modernen Infrarotkameras erhält man ein genaues Infrarotabbild des aufgenommenen Bereichs – ein so genanntes Wärmebild. Typische Anwendungen für diese Technik finden sich im Bauwesen, wo sich Schwächen der Gebäudeisolierung aufdecken lassen, oder bei der Instandhaltung von Maschinen, bei der sich bspw. Schäden an Kugellagern durch eine übermäßige Wärmeentwicklung ankündigen. Für den Brandschutz bietet die Infrarottechnik die Möglichkeit, Brände sehr frühzeitig zu erkennen, indem die Temperaturschwelle noch weit unterhalb der Zündtemperatur liegt.

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