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xirrus beschleunigt Ihre Entwicklung und Forschung

Verbrennung und Verschwelung von Kunststoffen simuliert

Warum interessieren uns die Details der Zwischenprodukte während der Verbrennung?

Holen wir etwas weiter aus.
Gegenwärtige Alarmsysteme für Brände in Tun­neln beruhen meist auf der Detektion von Rauch oder erhöhter Temperatur. Sie reagieren erst auf ein bereits weit entwickteltes Feuer - also relativ spät.

Ziel eines Projektes im Auftrag des Bundesamts für Strassen (ASTRA) ist, einen Sensor zu finden, der ähnlich einer Hundenase auf die Brandprodukte von entstehenden Bränden anspricht und so Brände deutlich früher zu detektieren vermag. So soll die Sicherheit in Strassentunneln vergrössert werden.

Auf welches Brandprodukt soll der Sensor ansprechen? Das Vorhaben wird erschwert, da die Tunnelluft auch die Abgase von Verbrennungs­motoren in konzentrierter Form enthält. Typische Brandgase wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid oder Methan kommen also nicht in Frage. Die Fachliteratur erweist sich als lückenhaft.

Unser Teil des Projekts

Die chemisch simulierte Verschwelung und Ver­bren­nung einer Vielzahl von Kunst- und Natur­stof­fen unter unter­schiedlichen Be­ding­ungen konn­te diese Lücke schlies­sen. Umfang­reiche Kataloge von Brand­zwi­schen­produkten und Kom­ponenten der un­voll­ständigen Ver­brennung konn­ten im digitalen Labor präzise erfasst und verar­beitet werden. In den langen Listen wurden dann Sub­stanzen identi­fiziert, die bei allen Brän­den unter allen Umständen auftraten, sich aber nicht in normaler Tunnel­luft finden lassen.

xirrus ist weltweit der erste Anbieter von chemi­scher Reaktionsdynamik-Simulation. Die weit­gehend auto­matisierten Prozesse im digitalen Labor erwiesen sich dabei als rascher, effizienter und kosten­gün­stiger als ausgiebige Literatur­studien und ex­peri­mentelle Messung.

Die Zukunft

Die Idee des Gassensors wird nun weiter eva­lu­iert. Die Verfügbarkeit passender Sensoren wird geprüft, deren optimale Platzierung im Tunnel ab­geklärt und die nötige Empfindlichkeit durch die Verdünnung der Brandgase vom Brandherd zum Sensor im befahrenen Tunnel abgeschätzt. Ein realer Brandversuch im Versuchsstollen soll schliesslich die Ergebnisse validieren.

Dieses Projekt wurde als Konsortium von drei Fir­men durchgeführt. Die VSH Versuchsstollen Ha­ger­bach AG ist für Projektleitung und Brand­ver­suche zuständig. Combustion Flow Solutions GmbH übernahm die Simulation der Gas­aus­brei­tung sowie die Literaturstudie. xirrus GmbH war ver­antwortlich für Gasanalyse und Sensorevaluation.

Gasanalytik zur frühzeitigen Branddetektion in Tunneln

Der Bericht zu Handen des UVEK für das ASTRA vom 1. Dezember 2013
  → PDF webviewer (6.5 MB)

Feines Näschen für Gase

Die Technische Rundschau über unser Projekt am 20. April 2012 in der Rubrik Forschungs-Dienstleistungen
  → PDF download

Bessere Warnsysteme: Gas-Sensoren gegen Inferno

20minuten über unser Projekt am 2. März 2012 in der Rubrik Wissen
  → online Story
Oder laden Sie die Original PDF-version herunter
  → PDF download



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