Ein faseroptischer linearer Wärmemelder (LWM), auch faseroptisches Linear Heat Detection (LHD)-System genannt, ist darauf ausgelegt, Temperaturschwankungen entlang eines Sensorkabels zu überwachen und zu erkennen. Ein faseroptisches LHD-System nutzt zugelassene, glasfaserbasierte Sensorkabel, die typischerweise über mehrere Kilometer verlaufen und als lineare Temperatursensoren dienen. Diese Systeme sind weitläufig im Schutzbereich installiert und reagieren an jedem Punkt des Kabels gleichmäßig auf Hitze. Dadurch erkennen sie Hotspots und Brände mit hoher Präzision und gewährleisten eine zuverlässige Brandüberwachung. Das Ergebnis ist ein kontinuierliches Temperaturprofil entlang der gesamten Länge des Sensorkabels.
Auf einer Länge von 10 Kilometern kann das System beispielsweise alle fünf Sekunden 10.000 Temperaturpunkte messen und bietet so eine schnelle Erkennung und präzise Informationen über den Ort, die Größe und die Ausbreitung von Bränden. Durch die kontinuierliche und präzise Temperaturüberwachung über weite Entfernungen hinweg, verbessert ein faseroptisches LHD-System den Brandschutz für eine Vielzahl kritischer Infrastrukturen, darunter Verkehrs- und Versorgungstunnel, Parkplätze, Förderbänder, Kabeltrassen, Solarparks und Batteriespeichersysteme.
Funktionsweise der linearen Wärmemeldung
Ein faseroptisches lineares Wärmemelderssystem besteht im Wesentlichen aus dem Messinstrument und dem Sensorelement, d. h. dem faseroptischen Sensorkabel selbst. Durch die Verwendung einer einzigen optischen Faser in einem Sensorkabel ermöglicht LHD die Messung der Temperatur und die Überwachung von Veränderungen an jedem Punkt entlang der gesamten Kabellänge in Echtzeit. Es erkennt Brandherde und Brände, löst die Feueralarm- oder -Löschsysteme aus und liefert präzise Informationen über Brandort, Ausdehnung, Temperatur und Ausbreitung über mehrere Kilometer.
Bessere Temperaturkontrolle durch Raman-Reflexionsmessung
Das Messprinzip von LHD basiert auf dem Raman-Effekt. Ein durch die Faser gesendeter optischer Laserpuls führt zur Streuung von Licht zurück an die Sendeseite, wo es analysiert wird.
Die Position der Temperaturmessung wird durch die Ankunftszeit des zurückkehrenden Lichtimpulses bestimmt (Laufzeit), ähnlich wie bei der Radar-Echoanalyse. Mit einem einzigen, passiven Glasfaserkabel wird die Temperatur einer gesamten Anlage kontinuierlich überwacht.
Die patentierte Code-Korrelationstechnologie von AP Sensing ermöglicht herausragende Systemzuverlässigkeit und genaue Messungen über große Entfernungen mit ortsgenauer räumlicher Auflösung und kurzen Messzeiten.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, bei denen einzelne optische Pulse zur Messung der Temperaturverteilung entlang der Faser verwendet werden, nutzt diese Technologie definierte Pulsfolgen (Codes), um deutlich mehr Sondierungsenergie in die Faser zu leiten. Dies führt zu einer erheblichen Steigerung des zum Detektor zurückkehrenden Raman-Rückstreusignals, wodurch sich das Signal-Rausch-Verhältnis (engl.: signal-to-noise ratio, SNR) deutlich verbessert. Die mathematische Entfaltung des Detektorsignals stellt die volle räumliche Auflösung wieder her, die durch die Länge eines einzelnen Bits des Codes und nicht durch die gesamte Codelänge bestimmt wird.
Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie LHD, auch bekannt als Raman-Reflektometrie, funktioniert? Welche Rolle spielt die Rückstreuung und wie werden die Temperaturorte bestimmt? Sehen Sie sich unser Video an, um mehr über die wichtigsten Arbeitsprinzipien zu erfahren.
Vorteile & Nutzen der faseroptischen Linearen Wärmemelder
Die faseroptischen Linearen Wärmedetektion bietet viele Vorteile für die Branderkennung, unter anderem:
Erweiterte Erfassungsmöglichkeiten und kontinuierliche Überwachung
Ein einziges LHD-Glasfaserkabel kann große Entfernungen abdecken, wodurch mehrere Sensoren oder mehrere Linear Heat Detection (LHD)-Systeme überflüssig werden und eine kosteneffiziente Lösung zur effizienten Überwachung großer Bereiche entsteht. Zusätzlich bieten faseroptische LHD-Systeme eine gleichbleibende Leistung über die gesamte Länge und ermöglichen so eine zuverlässige Überwachung großer Bereiche.
Hohe Sensitivität und Temperaturauflösung
Das faseroptische LHD-System bietet eine hohe Empfindlichkeit und genaue Temperaturauflösung, da es in der Lage ist, Temperaturänderungen über die gesamte Länge der Faser zu messen. Diese Sensorfähigkeit ermöglicht eine genauere und reaktionsschnellere Überwachung als andere thermische Detektionssysteme, die bei der Erkennung subtiler Temperaturschwankungen an ihre Grenzen stoßen können, was möglicherweise zu einer verzögerten Wärmeerkennung führt.
Genaue Lokalisierung von Ereignissen
Lineare Wärmemelder (LWM)-Systeme lokalisieren punktgenau den Ort von Temperaturveränderungen, Hotspots oder Brandereignissen mit einer räumlichen Auflösung von weniger als 0,5 Metern (z. B. die AP Sensing LHD N45-Serie). Dies liefert genaue und schnelle Informationen über den Ort, die Größe und die Ausbreitung eines Feuers. Voralarme geben den Betreibern frühzeitig Hinweise auf bevorstehende Probleme an bestimmten Orten oder in bestimmten Bereichen und Frühinterventionsmaßnahmen ermöglichen eine schnelle Reaktion zur Brandvermeidung oder -bekämpfung.
Vielseitigkeit und Wirksamkeit in rauen Umgebungen
Faseroptische LHD-Systeme verwenden Glasfaserkabel als Sensoren, die gegen elektromagnetische Störungen immun sind. Dadurch eignet sich die Sensorlösung für eine Vielzahl von rauen Umgebungen, die durch Schmutz, Staub, Korrosion, Feuchtigkeit, extreme Temperaturen und Temperaturschwankungen, Radioaktivität und Lösungsmitteldämpfe gekennzeichnet sind. Darüber hinaus sind LHD-Systeme an unterschiedliche Installationsanforderungen anpassbar und lassen sich in bestehende Brandmeldesysteme integrieren, um sofort Alarme auszulösen, Sprinkleranlagen zu aktivieren oder Benachrichtigungen an das zuständige Personal zu senden.
Geringer Wartungsaufwand und hohe Zuverlässigkeit
Faseroptische LHD-Systeme sind von Natur aus nahezu wartungsfrei. Die hohe Qualität der Instrumente – wie die LHD N45-Serie von AP Sensing mit einer jährlichen Ausfallrate (Annualized Failure Rate, AFR) von nur 1 % – sorgt für außergewöhnliche Zuverlässigkeit. Zudem sind die eingesetzten Glasfaserkabel rein passiv und äußerst langlebig, sodass sie über Jahre hinweg zuverlässig arbeiten. Das ist besonders vorteilhaft in schwer oder gar nicht zugänglichen Bereichen und ermöglicht einen langfristigen, wartungsfreien Betrieb.
Intelligentes Alarmmanagement
In vielen Anwendungen der Branderkennung kann ein zuverlässiger Schutz durch Maximalschwellen, Temperaturgradienten oder Temperaturdifferenzen zum Mittelwert erreicht werden. Je nach Umgebungsbedingungen und kritischen Schwellenwerten lassen sich diese Parameter individuell für jede Zone anpassen und optimieren, um die Anforderungen der jeweiligen Anwendung bestmöglich zu erfüllen.
Das faseroptische LHD-System ermöglicht eine intelligente Alarmkonfiguration mit bis zu 2000 Zonen pro Sensorkanal – ein großer Vorteil für umfangreiche Infrastrukturen. Hier verläuft das Sensorkabel typischerweise durch verschiedene Bereiche mit unterschiedlichen Temperaturbedingungen. Mehr lesen
Redundanz des Systems
Ein Linear Heat Detection (LHD)-System besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem Sensorkabel und dem LHD-Messinstrument. Je nach Systemkonfiguration kann die Überwachung selbst dann fortgesetzt werden, wenn das Sensorkabel unterbrochen wird – etwa durch Beschädigungen bei Bauarbeiten oder andere zufällige oder vorsätzliche Eingriffe. Für maximale Systemredundanz sind verschiedene Kombinationen von Sensorkabeln und Messinstrumenten möglich.
Anwendungsfälle
Faseroptische LHD-Systeme sind vielseitig und bieten höchste Zuverlässigkeit, auch unter schwierigen Bedingungen. Daher werden diese Systeme in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, bei denen eine genaue Branderkennung erforderlich ist. Sehr vorteilhaft sind sie in besonderen Gefahrenbereichen, wo ein Brand verheerende Folgen haben kann und Menschenleben gefährdet, die Infrastruktur beschädigt und lange Ausfallzeiten verursacht.
Einige der wichtigsten Anwendungen von linearen Wärmedetektionssystemen sind:
- Straßen-, Eisenbahn- und Versorgungstunnel sowie Parkhäuser
- Förderbänder
- Kabeltrassen und Transformatoren
- Tanklager und Kohlelager
Raffinerien, Chemieanlagen und Kraftwerke, einschließlich Kernkraftwerke
- Produktionsbereiche, Lagerhäuser und Lebensmittelindustrie
- Photovoltaik (PV)-Anlagen, z. B. in Solarparks (Freiflächen- und Aufdachanlagen)
- Batterie-Speicherkraftwerke
- RoRo-Schiffe & Fahrzeugtransporter

- Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen)
- Batterie-Energiespeichersystem
- Kabeltrassen und Transformatoren
- Produktionsbereiche
- Lebensmittelindustrie
- Lager und Gefrierhäuser
- Förderbänder
- Tanklager und Kohlelager
- Kraftwerke
- Raffinerien und Chemieanlagen
LHD-Systeme im Vergleich
Im Gegensatz zu anderen Brandmeldesystemen bietet ein faseroptisches LHD-System zahlreiche Vorteile: Es erkennt Brände oder Hotspots schnell und lokalisiert sie mit hoher Präzision bis auf wenige Meter genau. Neben den bereits genannten Stärken bietet die Wärmemeldung mit Glasfasertechnik im Vergleich zu herkömmlichen LHD-Systemen – einschließlich analoger, digitaler und Mehrpunkt-LHD – folgende zusätzliche Vorteile:
FASEROPTISCHES LHD | MEHRPUNKT LHD | ANALOGES LHD | DIGITALES LHD | |
Leichtes Kabel, einfache Installation | ||||
Gleichzeitige Detektion mehrerer Ereignisse | ||||
Rückstellbarer Melder | ||||
Flexible Alarmparameter | ||||
Flexible Zoneneinteilung | ||||
Lückenlose Temperaturmessung |
Das LHD-System von AP Sensing
LHD N45-Serie
Mit der dritten Generation unseres LHD-Systems, der N45-Serie, setzt AP Sensing neue Maßstäbe für faseroptische lineare Wärmemelder. Die N45-Serie ist nach nationalen und internationalen Normen für die Branderkennung zertifiziert und bietet die größte zertifizierte Reichweite auf dem Markt. Kein anderes Brandmeldesystem kann Temperaturen von bis zu 750 °C standhalten, ohne seine Überwachungsfunktionen zu verlieren.
Faseroptische Sensorkabel
Unsere Lösung umfasst auch zertifizierte, leicht zu installierende und wartungsfreie Sensorkabel, die Ihren Anforderungen entsprechen. Diese vollständig passiven Kabel sind immun gegen elektromagnetische Störungen (EMV) und widerstehen Betriebstemperaturen von - 40 bis +85 (150)°C.
Wichtige Erkenntnisse
Lineare Wärmemeldesysteme stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Brandschutztechnologie dar. Durch die kontinuierliche Wärmedetektion über die gesamte Länge eines Sensorkabels bieten diese Systeme ein Maß an Präzision und Zuverlässigkeit, das herkömmliche Brandmeldeverfahren nur schwer erreichen können. Sie sind resistent gegen raue Bedingungen und elektromagnetische Störungen und eignen sich daher für ein breites Spektrum von Anwendungen. Darüber hinaus können diese Systeme bei regelmäßiger Prüfung und Wartung über Jahre hinweg zuverlässig arbeiten.
Brandschutz erfordert höchste Aufmerksamkeit. Durch technologische Fortschritte bieten lineare Wärmemeldesysteme eine zuverlässige Sicherheitslösung. Sie sind ein wichtiger Schritt in der Weiterentwicklung des Brandschutzes und tragen maßgeblich zur Früherkennung und Prävention von Brandgefahren bei.
Mit einer bewährten Erfolgsgeschichte und kontinuierlicher Innovation bietet AP Sensing eine vollständig integrierte End-to-End-Lösung „Made in Germany“. Unser Team arbeitet mit Ihnen zusammen, um die richtige Technologiekombination für Ihre Anforderungen auszuwählen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Faktoren beeinflussen die Reaktionszeit eines linearen Wärmemeldersystems?
Während die Messzeit eines LHD-Systems ausschließlich ein Parameter der Abfrageeinheit ist, wird die Ansprechzeit eines faseroptischen linearen Wärmemelders durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt und beeinflusst. Dazu gehören das thermische Verhalten des Sensorkabels, die Art der Kabelverlegung, die Konfiguration der Alarmparameter, die Brandart, die Wärmefreisetzungsrate (Heat Release Rate, HRR), die Umgebungsbedingungen sowie die Windgeschwindigkeit. Das thermische Verhalten des Sensorkabels spielt dabei eine besondere Rolle, da es in erster Linie das Ansprechverhalten des Gesamtsystems bestimmt und nicht - wie oft fälschlicherweise angenommen - die Messzeit der Abfrageeinheit.
Gibt es Nachteile bei der Konfiguration einer kleinen räumlichen Auflösung bei der Verwendung von LHD mit Glasfaserkabeln?
Eine geringere räumliche Auflösung führt in der Regel zu einem höheren Rauschpegel, während eine größere räumliche Auflösung die Temperaturkurve glättet und die statistische Unsicherheit der Messungen verringert, wodurch die Temperaturauflösung und folglich die Fehlalarmresistenz verbessert werden. In der realen Welt und bei realen Bränden ist eine räumliche Auflösung von einem Meter normalerweise mehr als ausreichend, häufig wird eine größere Auflösung von zwei oder sogar vier Metern bevorzugt.
Welche Rolle spielen die Systemkonfiguration und die Redundanz für die Zuverlässigkeit von LWM?
Die Zuverlässigkeit eines faseroptischen linearen Wärmemeldersystems (LWM) lässt sich nicht nur durch Design, Komponentenauswahl und intensive Tests positiv beeinflussen, sondern auch durch den geschickten Aufbau und Einsatz des Systems selbst. Auf diese Weise wird die Fehlerresistenz sowohl der Systemkomponenten als auch des Gesamtsystems erreicht.