Bei jedem Brand findet eine stoffliche und energetische Umsetzung der verbrennenden Substanzen statt. Hierbei entstehen neben der Asche, die am Brandherd verbleibt, Rußpartikel, Aerosole und Gase. Aufgrund der verschiedenen physikalischen Prozesse wie Thermodiffusion und Turbulenzen in der Luft entstehen Rauchpartikel, die von den heute verwendeten Brandmeldern, den optischen Rauchmeldern und lonisationsmeldern detektiert werden.

Das Ansprechverhalten der optischen Rauchmelder und lonisationsmelder ist von der Art des Brandes abhängig. Sie sind nicht bei allen Arten von Bränden gieichmäßig empfindlich. Als Einflußgrößen spielen dabei die Menge und die Beschaffenheit des erzeugten Rauches eine Rolle. So können Brande mit geringer Rauchentwicklung naturgemäß schlechter detektiert werden als Brände, die viel Rauch erzeugen. Der Streulicht-Rauchmelder ist zudem darauf angewiesen, daß das Licht von den Rauchpartikeln reflektiert wird. Daraus

resultiert ein ungleichmäßiges Ansprechverhalten optischer Rauchrnelder bei verschiedenen Arten von Bränden.

Die beim Brand freigesetzte Energie führt zu einer Temperaturerhöhung und zu einer Strahlungsemission durch die Flammen, die von Wärmemeldern (Temperaturmeldern) und Flammenmeldern erkannt wird.

Die Zuverlässigkeit heutiger Brandmelder ist hoch, in kritischen Fallen reagieren Einsensormelder jedoch auf Täuschungsgrößen. Durch die große Zahl eingesetzter Brandmelder ist die Zahl der darauf zurückzuführenden Falschmeldungen für die Fehleinsätze der Feuerwehr nicht vernachlässigbar.

In bestimmten Anwendungsfällen verbietet sich der Einsatz herkömmlicher Rauchmelder, entweder weil die Umgebungsbedingungen nicht geeignet sind oder weil die Brandlast nicht in das Erfassungspektrum des Melders fällt.

Einen Teil dieser Problematik versucht die Industrie durch die Kombination der bekannten Techniken zu losen. Um das Ansprechverhalten von Brandmeldern gleichmäßiger zu gestalten, werden optische Rauchmelder häufig mit einem lonisationsmelder oder mit einem Temperaturmelder kombiniert. Die Kombination kann so aussehen, daß bei der Projektierung einer Brandmeldeanlage verschiedene Brandmeldetypen in einem Raum vorgesehen sind. Sind jedoch bereits verschiedene Melderprinzipien in einem Brandmelder integriert, so kann ein breites Spektrum von möglichen Bränden durch einen einzigen Meldertyp erfaßt werden. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die Kombination eines optischen Rauchmelders mit einem Temperatursensor.

Die bei Verbrennung des Brandmaterials entstehenden Gase werden allgemein als Brandgase bezeichnet. In der Anfangsphase von Bränden entstehen aufgrund unvollständiger Verbrennung CO, gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Alkohole und Säuren. In der Regel verbrennen organische Stoffe, deshalb fallen vorwiegend CO, CO2, H20 als Oxide an. Ab rund 200°C

entstehen beim Brand NOx aus dem in der Luft befindlichen Sauerstoff und Stickstoff.

Ein Nachweissystem für die beim Brand entstehenden Gase wurde bis heute in der konventionellen Brandmeldetechnik noch nicht eingesetzt. Hier sei verwiesen auf einen Fachartikel von Appleby, D. Ellwood, S. H. :'Volumetric fire detection using imaging of fire products and transport phenomena", AUBE 1995.

Aufgaben und Vorteile der Erfindung Angesichts des oben Gesagten ist es Aufgabe dieser Erfindung, den Einsatzbereich eines mit herkömmlichen Brandmeldesensoren ausgestatteten Brandmelders zu erweitern, das Ansprechverhalten desselben gleichmäßiger zu gestalten sowie den Störabstand des Brandmelders zu erhöhen.

Erfindungsgemäß ist ein die obigen Aufgabe lösender Brandmelder mit einer Sensorik, die wenigstens einen herkömmlichen Brandmeldesensor aufweist und mit einem Steuer-und Auswertegerät, das mit der Sensorik verbunden ist und das zur Signalauswertung des von dem wenigstens einen Brandmeldesensor gelieferten Signals und ggf. zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals für den oder die Brandmeldesensor (en) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dal3 die Sensorik außerdem einen Chemosensor oder ein Chemosensorarray aufweist, der bzw. das zur Auswertung seines Erfassungssignals ebenfalls mit dem Steuer-und Auswertegerät verbunden ist und zur Erfassung von durch Brand verursachten Gas-und/oder Rauchemissionen aufgrund eines chemischen Sensor-Wirkun gsprinzips eingerichtet ist.

Dieser erfindungsgemäße Brandmelder, der alternativ entweder nur mit einem einzigen herkömmlichen Sensor ausgestattet sein kann, der ein Streulicht-

sensor oder ein lonisationssensor oder ein Temperatursensor ist, oder der auch zwei herkömmliche Sensoren, beispielsweise einen Streulichtsensor und einen Temperatursensor kombinieren kann, enthält bevorzugt einen auf Optodenbasis arbeitenden optoelektronischen Gassensor oder ein auf Optodenbasis arbeitendes optoelektronisches Gassensorarray als Chemosensor.

Da neben der Temperaturerhöhung bei einem Brand auch gasförmige Verbrennungsprodukte auftreten, können diese nach ihrer Erfassung durch den erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehenen Chemosensor oder Chemosensor- array die Sicherheit bei der Branderkennung verbessern, d. h. den Störabstand erhöhen und eine schnellere und gleichmäßigere Branderfassungs- empfindlichkeit erreichen. Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, daß durch Auswertung des vom Chemosensor bei einem Brand erzeugten zusätzlichen Signals bzw. der von einem Chemosensorarray gelieferten zusätzlichen Signale sowohl ein beschleunigtes Ansprechverhalten als auch einen erhöhter Störabstand erreichbar sind.

Ein auf Optodenbasis arbeitender optoelektronischer Gassensor mit chemischem Sensor-Wirkungsprinzip ist Gegenstand der DE 197 41 335.8 der Robert Bosch GmbH. Mit einem solchen Chemosensor ist es durch den Einsatz einer Sensormembran einer Optode zur Bestimmung eines physikalischen und/oder chemischen Parameters einer Probensubstanz, die ihre Licht- absorptionseigenschaften aufgrund einer in ihr enthaltenen Indikatorsubstanz durch einen zumindest indirekten Kontakt mit einem zu messenden Gas und/oder Gasgemisch ändert, in einfachster Weise möglich, miniaturisierte Gassensoren, die sog. Optoden, mittels einer solchen Sensormembran herzustellen.

Hierbei besteht eine Chemossensormembran bevorzugt aus einem gassensitiven Polymer-Trägermaterial, dem mindestens eine Indikatorsubstanz aus der Gruppe von Verbindungen bestehend aus : Azobenzole, Acetophenone, Corrine, Porphyrine, Phthalocyanine, Macrolide, Porphyrinogene, Nonactin, Valinomycin, Triphenylmethane, Diphenylmethane, Antracene, Antrachione, Oxazole und/oder deren Komplexe mit Obergangsmetallen der l.-ll und der iV.-VIII Nebengruppe zugegeben wurde.

Eine weitere frühere Patentanmeldung der Robert Bosch GmbH befaßt sich mit der Realisierung eines auf Optodenbasis arbeitenden optoelektronischen chipförmigen Gassensorarrays, bei dem in oder auf einem Halbleitersubstrat mehrere voneinander getrennte lichtempfindlichen Elemente und ein mittig dazwischen liegender Lichtsender integriert sind. Die tichtempfindtichen Elemente sind jeweils von Abschnitten des Optodenmaterials und von einem Abschnitt eines Referenzmaterials bedeckt, wobei das Optodenmaterial aus einem gassensitiven Polymer-Trägermaterial besteht, dem ein Chromoionophor zugegeben ist, und das Referenzmaterial aus Polymer-Trägermaterial ohne Chromoionophor besteht.

Der erfindungsgemäß gestaltete Brandmelder, der als zusätzlichen Detektor im Brandmelder einen Chemosensor verwendet, erlaubt aufgrund der höheren Diffusionsgeschwindigkeit der bei einem Brand entstehenden Gase eine frühere Erkennung des Brandes und durch die Auswertung der Brandgase eine Erhöhung des Störabstandes, da zu den mit den herkömmlichen Sensoren erfaßten Größen mindestens eine zusätzliche durch den Chemosensor erfaßte und durch das Steuer-und Auswertegerät ausgewertete Größe hinzukommt.

Nachstehend wird anhand der einzigen Figur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brandmelders naher beschrieben.

Ausführungsbeispiel Die Figur zeigt in Form eines Blockschaltbilds einen Brandmelder 1, der durch ein Bussystem 2 mit einem übergeordneten System verbunden sein kann, um an dieses Brandmeldungen abzugeben und von diesem System Befehle zu empfangen. Eine Sensorik 10 des Brandmelders 1 weist einen Chemosensor oder ein Chemosensorarray 11, bevorzugt einen auf Optodenbasis arbeitenden optoelektronischen Gassensor oder ein auf Optodenbasis arbeitendes optoelektronisches Gassensorarray und zwei herkömmliche Sensoren, z. B. einen Thermistor 12 und einen Streulichtsensor 13, der als optischer Rauchsensor dient, auf.

Alternativ kann der Brandmelder 1 statt zwei herkömmlichen Brandmeldesensoren 12,13 auch nur einen herkömmlichen Sensor aufweisen, der z. B. ein Streulichtsensor, ein lonisationssensor oder ein Temperatursensor ist.

Die Sensoren 11,12,13 der Sensorik 10 stehen einzeln in Signalverbindung mit einem Steuer-und Auswertegerät 9, das zur Signalauswertung des von dem jeweiligen Brandmeldesensor geiieferten Signais S1, S2, S3 sowie zur Ausgabe von Steuersignalen T1, T2 für den oder die Brandmeldesensor (en) eingerichtet ist. Das Steuer-und Auswertegerät 9 enthält einen Mikroprozessor und einen Analog/Digital-Wandler zur Umsetzung der von den Sensoren gelieferten Signale S1-S3 in Digitalsignale und ist zur Auswertung derselben eingerichtet. Das Steuer-und Auswertegerät 9 ist außerdem mit einer Busschnittstelle 8 verbunden, die zur Kommunikation über den Bus 2 busspezifische Hardware enthält und gibt ein ausgewertetes Brandmeldesignal A1 über die Busschnittstelle 8 an eine nicht dargestellte Brandmeldezentrale über den Bus 2 aus und empfängt von dieser über den Bus 2 und die Busschnittstelle 8 Befehls-und Stelisignale E1, z. B. zur Einstellung der

Sensorcharakteristika sowie zur Anpassung von Auswerteparametern womit eine hohe Flexibilität des Brandmelders 1 erreicht ist.

Dadurch, daß der beschriebene erfindungsgemäße Brandmelder 1 außer dem oder den herkömmlichen Sensor (en), d. h. außer dem beispielhaft beschriebenen Thermistor 12 und dem Streulichtsensor 13, einen Chemosensor oder ein Chemosensorarray 11 enthält, und das Steuer-und Auswertegerät 9 auch dessen Signale mit auswertet, kann vorteilhafterweise ein Brand durch die frühe Erfassung der durch den Brandverlauf entstehenden Gase sicher und rechtzeitig und, aufgrund des zusätzlichen Chemosensors, mit einem höheren Störabstand als durch herkömmliche Brandmelder erfaßt werden.