Intelligenz im präventiven Brandschutz: Wie digitalisiere ich einen Wasserhahn?

Bisherige Löschkomponenten in Funkenlöschanlagen sind ziemlich einfach gestrickt. Sie können eingeschaltet werden, nachdem eine Zündquelle erkannt wurde, und wieder ausgeschaltet werden, wenn das Löschen erfolgreich war. Auch die Überwachung der Löschung liefert kaum Informationen außer der Aussage, dass Wasser fließt oder eben nicht.

Klassische Funkenlöschanlagen, die mit etablierter Löschtechnik ausgestattet sind, erledigen ihren Auftrag zuverlässig. Dennoch ist es aufwendig, eine Aussage über die Qualität des Wasserflusses oder über die Rahmenbedingungen des Wasserflusses zu treffen. Man muss vor Ort sein und diese Abläufe mit ganz viel Zeit im Gepäck persönlich überwachen.

Entwicklung Schützt Leben und Werte

Im niedersächsischen Alfeld, wo Fagus-GreCon zu Hause ist, werden seit gut 50 Jahren Systeme für den präventiven Brandschutz entwickelt. Ganz im Sinne der Firmen-Credos „Innovation ist unsere Tradition“ und „Leben und Werte schützen“ kümmert sich die Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Geschäftseinheit Brandschutz darum, aus neuen Kundenanforderungen, Richtlinien und Technologien neue und verbesserte Produkte zu erschaffen.

„Leben und Werte schützen“ bedeutet auch, gute Produkte zu verbessern und den Anwendern den Betrieb unserer Lösungen zu erleichtern. Aus unserer Erfahrung heraus haben wir festgestellt, dass es nicht nur wichtig ist, die Erkennung von auftretenden Zündquellen sicherzustellen, um Brände zu verhindern, bevor sie entstehen. Die Qualität der Löschung und die Überwachung der relevanten Leistungsparameter sind ebenfalls von großer Bedeutung, um zum Beispiel eine notwendige Systemwartung rechtzeitig durchführen zu können. Dazu gehört die Frage, ob Wasser überhaupt fließt. Fließt es schnell genug? Ist die Wassermenge während des Löschvorgangs ausreichend?

Ist die Löschung nicht aktiviert, muss gesichert sein, dass Wasser ansteht und dass kein Wasser aus der Löschung austritt. Letzteres ist gerade für Betreiber relevant, die Nahrungsmittel oder andere Produkte herstellen, die empfindlich gegenüber Feuchtigkeit sind. Die Löschanlage muss gerade in solchen Anlagen dicht sein. Es darf kein Wasser austreten.

Um diese Fragen smart beantworten zu können, musste sich unser Entwicklungsteam der Herausforderung stellen, den einfachen Wasserhahn zu digitalisieren, der bislang nur ein- und ausgeschaltet werden kann. Am Ende des Entwicklungsprozesses steht die neue intelligente Löschautomatik GreCon Intelligent Extinguishing Module IEM, die in unseren Funkenlöschanlagen eingesetzt wird.

Die neue Löschung ermöglicht eben genau die notwendige hochgenaue Überwachung des Löschvorgangs, erkennt Verstopfungen, misst den Fließdruck und erkennt vorzeitigen Verschleiß von Düsen und Ventilen. Auch Leckagen werden erkannt und automatisch gemeldet.

Kontinuierliche Überprüfung ergänzt Wartungsintervalle

Kritische Einrichtungen wie Funkenlöschanlagen müssen in festgelegten Intervallen geprüft und gewartet werden, um den zuverlässigen Betrieb sicherzustellen. Mit der neuen Löschung können Verstopfungen und Verschleiß frühzeitig erkannt werden, um die bestmögliche Verfügbarkeit der Funkenlöschanlage zu erhalten.

Zusätzlich können auf der Grundlage von ermittelten Daten der intelligenten Löschung zukünftig Wartungsintervalle individuell auf Basis von Verschleißdaten definiert werden. Durch diese aus den tatsächlichen Verschleißdaten resultierenden dynamischen Wartungsintervalle verlängern sich nicht nur die Wartungsintervalle selbst, auch die sichere Nutzungsdauer der auf diese Weise überwachten Komponenten steigt.

Auf der Suche nach dem neuen Wasserhahn

Die Entscheidung, wie eine neue Löschung für ein reife, etablierte Lösung zur Löschung von Funken und anderen Zündquellen aussehen soll, fällt nicht durch einen Federstrich. Zu Beginn des Entwicklungsprozesses, in der Anforderungsphase, wurden verschiedene Möglichkeiten genutzt, um die richtigen Eigenschaften der neuen Löschungsgeneration in das Entwicklungsbacklog zu schreiben.

Neben den neuen Merkmalen, die aufgrund der Erfahrung in der Entwicklung, Installation und Wartung von Funkenlöschanlagen eingeflossen sind, haben die GreCon-Entwickler verschiedene Methoden eingesetzt, um Kunden- und technische Anforderungen zu ermitteln und zu bewerten.

Eine Methode, die zum Einsatz kam, ist das Quality Function Deployment (QFD). Es trennt die reine Kundenanforderung, die beschreibt, was benötigt wird, von der erforderlichen technischen Umsetzung. Alle Resultate des QFD-Prozesses werden im sogenannten House of Quality visualisiert. Auf Basis dieser Ergebnisse kann schließlich eine priorisierte Liste an Produkteigenschaften geschrieben werden, die letztendlich entwickelt werden müssen.

Ein Produktmerkmal, das über diese Methode in der neuen Löschung integriert wurde, ist die integrierte Heizpatrone, die direkt im Metall wirkt und so bis zur Düse hin die Löschung auf Temperatur halten kann. So wird ein Einfrieren verhindert.

Für den Entwicklungsprozess ist die QFD-Methode ein hilfreiches Werkzeug, um Anforderungen zu organisieren und zu priorisieren. Darüber hinaus ist der Prozess an sich ein Kommunikationswerkzeug, um all diejenigen an Bord zu holen, die nach Fertigstellung mit dem Produkt arbeiten müssen, vom Vertrieb, der Anlagen für den Kunden plant, bis zum Kundendienst.

Wichtige Impulse und Erkenntnisse sind auch aus der Umsetzung anderer Produkte mit in die Realisierung der Löschung geflossen. In die Entwicklung des neuen Funkenmelders DLD 1/9* gingen Resultate der Kooperation mit mehreren Hochschulen ein. Diese Erkenntnisse finden sich auch in der Entwicklung der neuen Löschung wieder.

Next Steps

Sich ständig ändernde Anforderungen an Funkenlöschanlagen beruhen auch auf Veränderungen im Kundenprozess und dem Einsatz neuer Fertigungsmaterialien. Auch der immer größer werdende Wunsch, Daten nicht nur zu sammeln, sondern auch Big-Data-Strategien zu verwirklichen, hat Auswirkungen. Die Folge sind notwendige Optimierungen von Funkenlöschzentralen als Datensammel- und Auswertungsknoten innerhalb der Funkenlöschanlage. Mit den Informationen aus der Funkenlöschanlage, die über Funkenmelder und Löschung gewonnen werden, müssen Risiken weiter minimiert und Produktionsprozesse optimiert werden.

Dies geschieht schon jetzt bei einigen Kunden, die aufgrund der Daten aus der Funkenlöschanlage neue Entscheidungen treffen können. Ereignisse wie zum Beispiel die Anzahl der erkannten Funken sind eine wichtige Information, die es bei richtiger Interpretation ermöglicht, neue Risiken frühzeitig zu erkennen und den Zustand des bestehenden Prozesses besser einschätzen zu können. Das ist ein Beispiel dafür, wie man aus einem Trend Handlungen ableiten kann, die direkt zu Verbesserungen führen.

Fazit

Je mehr und je bessere Daten die Funkenlöschanlage einer automatisierten Auswertungsstelle liefert, desto weiter integriert sie sich in den Produktionsprozess. So wird die Funkenlöschanlage mehr und mehr Teil der Produktionsanlage. Sie wird Teil von Big-Data-Strategien und hilft, Kundenprozesse besser zu fahren.

Die intelligente Löschung trägt wie der smarte Funkenmelder DLD 1/9 zur Digitalisierung von etablierten Abläufen bei. Da sich mit der Digitalisierung auch die Organisation der Arbeit ändert, ändert sich auch die Interaktion des Endanwenders mit der Funkenlöschanlage. Weniger Personal an Leitständen und ortsunabhängige Arbeit erfordern es, überall auf Daten zugreifen zu können, um nicht zur Zentrale oder dem Leitstand laufen zu müssen. Dieser erhöhte Informationsfluss spielt auch für die Informationssicherheit der Anlagen und Daten eine immer größere Rolle.