Wenn in einem Raum die Temperatur plötzlich ansteigt oder es eine Rauchentwicklung gibt, hat dies auch Auswirkungen auf WLAN-Signalen, die durch die Luft funken. Diese Veränderungen lassen sich messen und die Daten dazu nutzen, Feuerausbrüche zu erkennen. Ein Team aus Ingenieur:innen der University of New South Wales (UNSW) in Sydney hat damit ein neues Brandmeldesystem entwickelt.
So funktioniert der WLAN-Brandmelder
WLAN-Wellen haben unterschiedliche Übertragungsfrequenzen, sogenannte Subcarrier. So wie die Wellenlängen von Lichtstrahlen durch Objekte im Raum beeinflusst werden können, können WLAN-Frequenzen ebenfalls beeinträchtigt werden. Diese physikalischen Eigenschaften macht sich das australische Brandmelde-System zunutze.
„Es ist im Prinzip ganz einfache Schulphysik”, erklärte der Projektleiter Professor Aruna Seneviratne dem Newsroom der UNSW. „Wir haben einen Transmitter und einen Empfänger und damit können wir Funksignale aus der Luft überwachen.” Eine Reihe von Transmittern wird dabei in wasserdichten Schutzkästen an Stellen angebracht, wo die Überwachung stattfinden soll. Bricht dort ein Feuer aus, ändert sich durch den Temperaturanstieg auch der Luftdruck. Dies hat Auswirkungen auf die WLAN-Transmittersignale. Die verbundenen Empfänger registrieren diese Veränderungen und lösen ein Alarmsignal aus. Auf die Probe gestellt haben die australischen Ingenieur:innen ihre Technologie im Syndey Harbour Tunnel, der extra für den Versuch gesperrt wurde. Ein Auto wurde gezielt präpariert, sodass es prompt Feuer fing. Das System erkannte dies automatisch und löste die Sprinkleranlage aus.
Dieses spektakuläre Experiment, sowie weitere Versuch, konnten zeigen , dass die Veränderungen der WLAN-Signale stark mit der Erhöhung oder Senkung der Raumtemperatur zwischen Empfänger und Transmitter korrelieren. Rauch und Gase wie Kohlenmonoxid, die bei Bränden entstehen, beeinflussen ebenfalls messbar die Luftdichte. Die zugrundeliegende Software arbeitet mit einer KI, die die Daten ständig analysiert und meldet, wenn sich ein Feuer ausbreitet. Diese löst dann einen Alarm oder eine Sprinkleranlage aus.
Die Forschenden nutzen smarte Technik, um Brände rechtzeitig zu erkennen. — Bild: Aruna Seneviratne
Günstiger und zuverlässiger als Wärmebildkameras
Bisherige Brandmeldesysteme, die auf Wärmebildkameras basieren, sind laut den Wissenschaftler:innen nicht immer zuverlässig. Sie würden oftmals falsche Alarme abgeben und könnten in manchen Fällen ein Feuer nicht von einem flackernden Neonlicht unterscheiden. Die neue WLAN-Technologie sei nicht nur wesentlich zuverlässiger im und präziser im Melden von Fehlalarmen, sondern auch viel günstiger. Während spezielle Feuermelder-Kameras mehrere tausend Euro kosten, kostet das innovative System im Gegensatz dazu nur unter hundert Euro. Dieses sei auch wesentlich pflegeleichter als Kameras mit ihren empfindlichen Linsen.
WLAN-Brandmelder mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten
Die WLAN-Brandmelder sind besonders für industrielle Gebäude wie Fabriken und für großflächige kommerzielle Flächen interessant. Eine Verwendung in Wohnungen sei ebenfalls möglich.
Die UNSW-Forscher:innen haben für ihr System ein Patent angemeldet, und hoffen, dass es bald dazu beitragen kann, Leben zu retten.
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