Stoller, Fabian Marcel

Die für eine Zulassung von Feuerlöschern für den europäischen Markt erforderlichen Prüfungen sind zusammen mit den erforderlichen Eigenschaften und Leistungsanforderungen in der DIN EN 3-7 beschrieben. Die Prüfung des Löschvermögens eines Feuerlöschers stellt sicher, dass ein Feuerlöscher im Einsatz eine Mindestfähigkeit zur Bekämpfung von Bränden der geprüften Brandklasse besitzt. Da diese Prüfungen derzeit manuell durchgeführt werden, kommt es zu Intransparenz und fehlender Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Hierdurch hängen die Ergebnisse der Versuchsdurchführung von den Fähigkeiten und der Integrität der durchführenden Person und Institution ab. Eine Lösung dieser Nachteile ist die Automatisierung der Prüfung von Feuerlöschern. Bisher ist jedoch keine Methode und kein System für die automatisierte Löschung von Bränden mit Feuerlöschern erforscht worden. Daraus lässt sich die zentrale Forschungsfrage ableiten: Wie lässt sich ein Feststoffbrand mit einer begrenzten Menge an Löschmittel löschen und welche Komponenten und Funktionen benötigt ein System für diese Herausforderung? Für ihre Beantwortung wird zuerst untersucht, mit welchen Sensoren ein automatisiertes Löschsystem ein brennendes Prüfobjekt überwachen kann und wie sich damit ein Löschvorgang steuern lässt. Anschließend wird untersucht, wie ein handelsüblicher Feuerlöscher in einem Löschvorgang automatisiert bedient werden kann. Eine zentrale Herausforderung ist die Kalibrierung der Bedienkinematik für einen Feuerlöscher auf ein zuvor entwickeltes Sensorsystem. Zusätzlich wird ein Löschalgorithmus formuliert, der ebendiese Komponenten integriert. Dafür wird das Vorgehen eines Menschen bei der Durchführung der Prüfung als Ausgangspunkt genommen, formalisiert und an die automatisierte Durchführung angepasst. Abschließend wird das Gesamtsystem in Brandversuchen mit Prüfobjekten variierender Größe evaluiert und gezeigt, dass das entwickelte System Feststoffbrände erfolgreich löschen kann.

Die Zulassung von Feuerlöschern erfordert die Durchführung von Versuchen für den Nachweis der Löschfähigkeit eines Feuerlöschermodells. Damit dieser Versuch unabhängig von den Fähigkeiten menschlicher Löschmeister wird, soll die Durchführung automatisiert werden. Dafür sollen Algorithmen gefunden werden, die mithilfehilfe einer Farb- und einer LWIR-Kamera Flammen und Glutnester lokalisieren können. Diese Informationen sollen genutzt werden, um den Löschversuch effektiv und effizient durchzuführen. Dafür werden in diesem Beitrag sechs Algorithmen zur Lokalisierung von Flammen in Farbbildern und drei Algorithmen zur Lokalisierung von Glut in den Bildern einer Infrarotkamera anhand der Kriterien Sensitivität, Falsch-Positiv-Rate, Intersection over Union und Ausführungsgeschwindigkeit verglichen, um jeweils einen passenden Algorithmus auszuwählen.