Allgemein
Rauchmelder sind elektrische Geräte, die als zentrale Bestandteile von Brandmeldeanlage gelten. Sie können aufgrund Ihrer Funktionsweisen sehr früh vor Bränden warnen. Rauchmelder sind für den Einsatz in Gebäuden, nicht aber für den Einsatz im Freien geeignet. Auch in Räumen gelten einige Einschränkungen, wie im Folgenden noch erörtert wird.
Rauchmelder funktionieren als optische Rauchmelder nach dem Streulicht- oder Durchlichtprinzip. In anderen Rauchmeldern wird das Ionisationsprinzip genutzt, um die Rauchentwicklung eines Brandes in der Luft wahrzunehmen und infolgedessen einen Alarm auszulösen. Rauchmelder dienen somit dazu, im Brandfall Leben zu retten.
In der Normierung werden Anforderungen an Rauchwarnmelder, die nach dem Streulicht-, Durchlicht- oder Ionisationsprinzip arbeiten und für Anwendungen in Haushalten oder für vergleichbare Anwendungen in Wohnbereichen vorgesehen sind, in der DIN EN 14604 behandelt. Sie dient auch als Leitfaden für andere Rauchmelder-Typen. Die DIN 14676-1 (2018-12) legt die Anforderungen für die Planung, den Einbau, den Betrieb und die Instandhaltung von Rauchwarnmeldern nach DIN EN 14604 in Wohnhäusern, Wohnungen und Räumen mit wohnungsähnlicher Nutzung fest. Anforderungen, Prüfverfahren und Leistungsmerkmale für punktförmige Rauchmelder, die in Brandmeldeanlagen für Gebäude eingesetzt werden, regelt die DIN EN 54 Brandmeldeanlagen Teil 7: „Rauchmelder – Punktförmige Melder nach dem Streulicht-, Durchlicht- oder Ionisationsprinzip“. Ebenfalls vor Bränden in Gebäuden warnen Kohlenmonoxid-Melder (CO-Melder) und Hitzemelder. Sie reagieren allerdings nicht auf Rauch, sondern auf einen zu hohen Kohlenmonoxid-Gehalt in der Luft bzw. auf eine erheblich angestiegene Raumtemperatur.
Rauchmelder in privaten Wohnungen

flacher, punktförmiger Rauchmelder im Schlafzimmer
Bild: © f:data GmbH
Rauchmelder sind in allen Bundesländern Deutschlands Pflicht. Sie müssen in Kinder- und Schlafzimmern von Wohnungen sowie in Fluren installiert werden, die als Flucht- und Rettungsweg genutzt werden. Auch in offenen Treppenhäusern von Einfamilienhäusern gehört auf jede Etage ein Rauchwarnmelder. Nicht eingebaut werden sollen diese allerdings in Küchen und Bädern, da in diesen Räumen durch Kochen, Duschen, Waschen usw. viele Partikel in die Luft gelangen können, durch die ein Fehlalarm ausgelöst werden kann. Für diese Räume werden Hitzemelder empfohlen.
Rauchmelder im öffentlichen Bereich
In öffentlichen Gebäuden, wie Schulen, Kindergärten, Krankenhäusern, Behörden aber auch Kaufhäusern und Veranstaltungsgebäuden werden umfangreiche Anforderungen an den Brandschutz gestellt, da z. B. auch ortsunkundige Besucher, Kunden oder Veranstaltungsteilnehmer im Brandfall innerhalb von Minuten geordnet evakuiert werden müssen. Der vorbeugende Brandschutz für öffentliche Gebäude wird in drei Kategorien aufgeteilt, den baulichen Brandschutz, den anlagentechnischen Brandschutz und den organisatorischen Brandschutz.
Die Rauchmelder zählen dabei zum anlagentechnischen Brandschutz, der grundsätzlich alle technischen Anlagen umfasst, die der Verbesserung des Brandschutzes dienen. Dazu zählen neben Rauchmeldern u. a. Rauchansaugsysteme, Brandmeldeanlagen, Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, Löschanlagen, Überdruckbelüftungsanlagen und Beleuchtungen für Flucht und Rettungswege.
Funktionsweise von Rauchmeldern
Optische Rauchmelder
Optische Rauchmelder funktionieren nach dem Durchlicht- oder dem Streulichtprinzip und werden bei den punktförmigen und linienförmigen Rauchmeldern eingesetzt. Wobei die punktförmigen Rauchmelder meist nach dem Streulichtprinzip arbeiten, die Durchlichtrauchmelder hingegen vor allem bei den linienförmigen Rauchmeldern verwendet werden.
Streulichtmelder werden sehr häufig in privaten Wohnungen verwendet. Zur Alarmauslösung wird bei diesen Rauchmeldern das Streulichtverfahren genutzt, wozu eine Infrarot-Lichtquelle und ein Fotoelement kombiniert werden. Kommt Rauch in den Melder wird der Infrarot-Lichtstrahl der Diode, der bei sauberer Luft am Fotoelement vorbei geht, durch die eindringenden Rauchpartikel gestreut. Dadurch wird Licht auf den Fotosensor des Fotoelements reflektiert und der Alarm ausgelöst. Diese Technik hat sich größtenteils in den kleinen Rauchmeldern für private Anwendungen, wie Kinder- und Schlafzimmer von Wohnungen durchgesetzt.

Rauchmelder an der Decke eines Kinderzimmer
Bild: © f:data GmbH
Bei punktförmigen Durchlichtrauchmeldern wird ein LED-Lichtstrahl durch zwei kleine Kanäle geschickt, wovon der obere, der Referenzkanal, hermetisch von der Außenluft isoliert ist. Die Stärke des Lichtstrahls, der durch diesen Kanal geschickt wird, dient als Vergleichswert für den unteren offenen Kanal. Ist alles in Ordnung werden beide Lichtstrahlen von der Empfangsoptik in gleicher Stärke registriert. Im Brandfall allerdings wird der Lichtstrahl des offenen Kanals durch die Rauchpartikel getrübt, während der Lichtstrahl im Referenzkanal gleichbleibt. Die Differenz wird von der Empfangsoptik bemerkt und bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes der Alarm ausgelöst. Diese Rauchmelder werden nicht mehr so häufig gebaut, das Prinzip aber hat sich bei den linienförmigen Durchlicht-Rauchmeldern bewährt.
Linienförmige Durchlicht-Rauchmelder bestehen aus einem Sender und einem Empfänger, welche an gegenüberliegenden Wänden eines großen Raumes angebracht sind. Der Sender strahlt Infrarotlicht aus, dass vom Empfänger auf seine Intensität geprüft wird. Steigt Rauch auf, verringert sich die Intensität des Lichtstrahls und bei Erreichen eines Schwellenwertes wird Alarm ausgelöst. Diese linienförmigen Rauchmelder eignen sich besonders für den Einsatz in hohen Räumen und Hallen, aber auch in Rohrleitungs- und Kabelkanälen.
Ionisationsrauchmelder
Diese Rauchmelder sind hochsensibel, da sie schon auf kleinste Rauchpartikel reagieren. Sie werden allerdings im privaten Bereich wenig eingesetzt. Grund ist das radioaktive Präparat in ihrer Messkammer. Mit diesem wird eine Luftstrecke ionisiert. Die Kleinionen bilden eine elektrisch leitende Strecke. Dringen nun bei einem Brand Rauchpartikel in die Messkammer ein, lagern sich die Kleinionen an diese Partikel an. Dadurch nimmt der Stromfluss zwischen Anode und Kathode ab. Wird ein festgelegter Schwellenwert unterschritten, wird Alarm ausgelöst.
Voraussetzung für die Funktionsweise des Ionisationsprinzips ist, dass die Rauchpartikel elektrisch neutral sind und bestimmte Teilchendurchmesser nicht überschreiten. Rauchmelder nach dem Ionisationsprinzip eigenen sich daher gut für die Erkennung „offener Brände (Flammbrände) in der hochenergetischen Phase“. Ionisationsrauchmelder sind als Sondermüll zu entsorgen, wenn sie bei einem Brand beschädigt werden.
Alternativen zu Rauchmeldern
CO-Melder
CO-Melder = Kohlenmonoxidmelder werden ebenfalls viel im privaten Bereich oder auch in industriellen Anlagen eingesetzt, wo es staubig sein kann. Denn diese Rauchmelder sind unempfindlich gegen Störgrößen, wie Nebel, Staub und Wasserdampf. Sie lösen nur Alarm aus, wenn das Kohlenmonoxid-Gas im Raum eine bestimmte Konzentration übersteigt. Dann verändern die Kohlenmonoxid-Moleküle, die auf die Oberfläche des Sensors im Rauchmelder treffen dessen Leitfähigkeit, wodurch der Alarm ausgelöst wird.
Hitzemelder

Brandmelder mit Bi-Sensor-Prozessor-Technologie (Rauch + Hitze)
Bild: © f:data GmbH
Hitzemelder sind eine weitere Rauchmelder-Alternative für Räume, in denen häufig Wasserdampf entsteht oder es sehr staubig sein kann. Sie werden z. B. in Küchen und Bädern, auf Dachböden oder Kellern genutzt. Dabei werden zwei Hitzemelder-Arten unterschieden. Die Differenzmelder und die Festwertmelder. Während Festwertmelder immer bei einer Temperatur von ca. 60 °C auslösen, warnen Differenzmelder abhängig von der normal vorherrschenden Temperatur. Sind in einem Raum z. B. 23 °C normal, so kann eingestellt werden, dass der Hitzemelder auslöst, wenn die Temperatur um 30 °C steigt, also wenn eine Temperatur von 53 °C erreicht wird.