PFDS – Pre-Ignition Fire Detection System

Downward burning of the Saffire V sample at 60kPa_40O2

Brände an Bord von bewohnten Raumfahrzeugen oder Lebensräumen auf dem Mond oder Mars sind eine der größten denkbaren Gefahren. Derzeit werden Brände ausschließlich von Rauchmeldern erkannt. Aufgrund der Schwerelosigkeit in der Umlaufbahn sind diese anfällig für häufige Fehlalarme, die durch nicht sedimentierenden Staub ausgelöst werden, während die bevorzugte Richtung der Rauchausbreitung langsam in Richtung des Einlasses des Lebenserhaltungssystems verläuft. Hinzu kommt, dass Rauchmelder grundsätzlich nur eine bereits bestehende Brandsituation erkennen können und bei der allgegenwärtigen Staubentwicklung auf dem Mond nicht mehr mit einer zuverlässigen Funktion zu rechnen ist. Der neue PFDS-Ansatz erkennt potenzielle Brandherde anhand von ungewöhnlichen thermischen Ausgasungen von Materialien, z. B. flüchtigen organischen Bestandteilen aus Kunststoffen oder Stoffen in der Kabinenluft. Die halbleitenden Metalloxid-Sensoren reagieren nicht auf bestimmte Gase, sondern auf Veränderungen in der Gesamtzusammensetzung der Luft. Durch die Anwendung von Methoden des maschinellen Lernens trainiert, können sie alarmierende Kompositionsmuster zuverlässig erkennen. Die Methode wurde bereits erfolgreich zur Vermessung unterirdischer Hochspannungsleitungen eingesetzt. Außerdem bietet es ein großes Potenzial für eine verbesserte Erkennung von terrestrischen Flächenbränden: im Idealfall lange vor deren Ausbruch.

Vorteile:

  • Erkennung potenzieller Brandherde, noch bevor es zu einer Entzündung kommt
  • Prinzipielle Funktion nachgewiesen
  • Kostengünstige Komponenten (für terrestrische Anwendungen)
  • Einfache Installation
  • Breites Anwendungsspektrum

Universität Bremen,
Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation, ZARM
Christian Eigenbrod
Christian.Eigenbrod@zarm.uni-bremen.de
zarm.uni-bremen.de

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