Verwendung von Sensorkits bei Bränden

RIVM wird in Zusammenarbeit mit den Sicherheitsregionen die Möglichkeiten untersuchen, die Sensoren bei Bränden oder anderen Vorfällen bieten, bei denen viel Rauch freigesetzt wird.

Sie bewältigen folgende Herausforderungen:

Wie mache ich mein Umfeld auf die Luftqualität aufmerksamer?

Kurzer Inhalt

Was: Messung der Luftqualität bei Bränden
Wo: Im ganzen Land
Anmeldung: Nicht erforderlich! Wenn Sie einen Sensor haben, nehmen Sie sofort teil.

Allgemeine Information

RIVM wird in Zusammenarbeit mit den Sicherheitsregionen die Möglichkeiten untersuchen, die Sensoren bei Bränden oder anderen Vorfällen bieten, bei denen viel Rauch freigesetzt wird. Ein Beispiel für einen solchen Brand war ein großer Schrottbrand auf einem Schiff im Rotterdamer Hafengebiet am 9. September 2021. Die in der Nähe befindlichen Samen Meten Feinstaubsensoren konnten den Rauch dieses Brandes gut detektieren.

Dies sind die Feinstaubmessungen am Brandtag im Rotterdamer Hafengebiet, gemessen mit Feinstaubsensoren, die mit dem Datenportal Samen Meten verbunden sind. Nettes Detail: Auch die Feuerwehr selbst war im Datenportal eingeloggt, um die Fahne zu verfolgen.
Dies sind die Feinstaubmessungen am Brandtag im Rotterdamer Hafengebiet, gemessen mit Feinstaubsensoren, die mit dem Datenportal Samen Meten verbunden sind. Nettes Detail: Auch die Feuerwehr selbst war im Datenportal eingeloggt, um die Fahne zu verfolgen.

Neue Möglichkeiten

Die Zahl der Sensormessungen durch Bürger, Kommunen und Unternehmen hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Die Möglichkeiten, die Sensoren bei Zwischenfällen bieten, nutzen wir kaum. RIVM hat daher ein Projekt gestartet, in dem wir Sensorkits entwickeln, die wir bei Bränden und Vorfällen mit viel Rauch einsetzen können. Als Ausgangspunkt verwenden wir die Feinstaubsensoren, die die Samen-Meten-Gemeinschaften häufig verwenden. Wir gehen aber noch weiter und stellen auch umfangreichere Sensorik-Kits, speziell für Störfälle, zusammen. Neben Feinstaubsensoren testen wir auch Sensoren, die andere bei Bränden freigesetzte Stoffe messen können. Denken Sie an Kohlenmonoxid und Kohlendioxid (CO, CO 2 ) und verschiedene flüchtige organische Verbindungen wie Formaldehyd.

Ziel des Projekts

Ziel des RIVM-Projekts ist der Aufbau eines Netzwerks aus eigenständigen Sensorkits für den Fall eines (großen) Feuers, das über einen längeren Zeitraum eine starke Rauchbelästigung verursacht. Denken Sie zum Beispiel an einen Abfallbrand in Den Bosch oder an ein Lauffeuer wie das Feuer im Jahr 2020 in Peel . Die Sensor-Kits sind mit GPS, einer mobilen Datenverbindung und einem großen Akku für mehrere Stunden ausgestattet. Auf diese Weise bilden die Sensorkits ein Echtzeit-Messnetzwerk, das kontinuierlich Informationen über Richtung und Intensität des Rauchs übermittelt. Darüber hinaus können auch die möglicherweise bereits im Brandumfeld vorhandenen Samen Meten Sensordaten genutzt werden.

So können wir die Luftqualität an verschiedenen Standorten kontinuierlich überwachen und es gibt schnell mehr Klarheit über das Ausmaß und die Dauer des Vorfalls, die möglichen Gesundheitsrisiken und die Belästigung der Anwohner. Zunächst wird der Umweltunfalldienst des RIVM diese Sensorkits testen und einsetzen. Anschließend sollen die Sensorkits den Sicherheitsregionen zur Verfügung gestellt werden.

Foto 1 Overzicht van de ontwikkeling van de DESIRE-sensoren. Van losse componenten tot een sensorkit met stevige behuizing.
Foto 1 Overzicht van de ontwikkeling van de DESIRE-sensoren. Van losse componenten tot een sensorkit met stevige behuizing.

Mehrwert

Das Ereignissensor-Kit ist so konzipiert, dass wir es erweitern und anpassen können. Dadurch können wir neue Sensorentwicklungen sofort einsetzen. Es ist auch möglich, das Sensorkit für andere Zwecke geeignet zu machen, beispielsweise um Strahlung zu messen oder es mit einer Drohne zu verbinden. Es ist auch möglich, es außerhalb der Niederlande zu verwenden, z. B. für internationale Hilfsanfragen oder Einsätze in der Karibik.

Foto 2: Experiment met verschillende lage CO-concentraties. De blauwe apparaten zijn Q-tracks, het gele apparaat is een CO-meter van RAE. De DESIRE-sensorkits zijn in dit stadium van het project nog niet in de definitieve behuizing geplaatst.
Foto 2 Experiment met verschillende lage CO-concentraties. De blauwe apparaten zijn Q-tracks, het gele apparaat is een CO-meter van RAE. De DESIRE-sensorkits zijn in dit stadium van het project nog niet in de definitieve behuizing geplaatst.
Grafiek 1 Resultaten van 3 CO-sensoren (oranje en blauwe lijnen) tijdens de ijkexperimenten. De sensoren volgden de aangeboden hoeveelheid CO (groene lijn) stapsgewijs.
Grafiek 1 Resultaten van 3 CO-sensoren (oranje en blauwe lijnen) tijdens de ijkexperimenten. De sensoren volgden de aangeboden hoeveelheid CO (groene lijn) stapsgewijs.

Veldexperiment heidebrand 

De sensorkits zijn getest in het veld. De brandweer heeft ons uitgenodigd om metingen uit te voeren tijdens zogenoemde beheerbranden in heidegebied. Daarbij worden  stroken hei in brand gestoken. De sensorkits stonden naast de heidestrook.  Het vuur kwam letterlijk als een lopend vuurtje langs de meetopstelling (zie Foto 3 en 4). 

Foto 3 en 4 Testen van de DESIRE-sensorkit bij beheerbrand van de brandweer.
Foto 3 en 4 Testen van de DESIRE-sensorkit bij beheerbrand van de brandweer.

In de grafiek hieronder is de ruwe (kwalitatieve) data te zien voor CO, fijnstof (PM10), CO2 en VOC. De uitstoot van de brand is goed te volgen. Als de brand voorbij is, dalen de sensoren weer snel naar hun achtergrondwaarden. 

Grafiek 2  Ruwe data van heidebrand experimenten.
Grafiek 2 Ruwe data van heidebrand experimenten.

Brandexperiment Loenen   

De sensorkits zijn ook getest bij brandexperimenten op het brandweeroefenterrein in Loenen (zie Foto 5). Drie sensorkits zijn getest en vergeleken met onder andere een specialistische Fourier Transform InfraRood gas analyse-apparaat (gas FTIR).   

Foto 5. Verschillende foto’s tijdens brandexperimenten. De Sensorkits zijn in de zeecontainer geplaats. In de hoek werd met houtvuur gemaakt. Bij een tweede experiment werd het vuur bedekt met vochtig hooi om meer rook te genereren. Het gele apparaat (foto midden onder) is de gas-FTIR.
Foto 5 Verschillende foto’s tijdens brandexperimenten. De Sensorkits zijn in de zeecontainer geplaats. In de hoek werd met houtvuur gemaakt. Bij een tweede experiment werd het vuur bedekt met vochtig hooi om meer rook te genereren. Het gele apparaat (foto midden onder) is de gas-FTIR.

Grafiek 3 laat de meetdata voor CO te zien. De waarden van CO zijn in millivolts. Software om dit om te rekenen naar ppm kan nog op de DESIRE-sensorkit geïnstalleerd worden.   

De grafiek laat zien dat CO- metingen van de gas-FTIR (in ppm) netjes wordt gevolgd door de uitput in millivolts van de CO-sensoren. Iets voor 11.00 uur werd de brand aangestoken en enkele keren opgestookt (meer lucht). Om 13.20 uur werd er vochtig hooi opgegooid voor meer rook. Dat geeft de hoogste piek. De meetwaarden tonen een consistent en betrouwbaar beeld! 

Grafiek 3 Data van CO-sensoren gedurende de brandexperimenten, vergeleken met gasFTIR. De Alphasense sensoren volgen precies de lijn van de nauwkeurige gasFTIR-meting. De resultaten van de CO sensoren zijn hier nog uitgedrukt in millivolts.
Grafiek 3 Data van CO-sensoren gedurende de brandexperimenten, vergeleken met gasFTIR. De Alphasense sensoren volgen precies de lijn van de nauwkeurige gasFTIR-meting. De resultaten van de CO sensoren zijn hier nog uitgedrukt in millivolts.

De resultaten van de fijnstof en CO2 sensoren bij dit brandexperiment waren ook goed. De DESIRE- kits geven de concentraties van CO, CO2 en fijnstof goed weer.  

Hoe nu verder 

DESIRE  is nu officieel afgerond. Hoe gaat het nu verder? In totaal bouwen we 20 sensorkits. Die kan de MOD inzetten bij incidenten. Denk bijvoorbeeld aan langdurige branden, zoals slecht te blussen branden bij afvalverwerkers, branden in grote gebouwen of natuurbranden zoals bos- en veenbranden. Ook kan de sensorkit bij lekkages van diverse chemische stoffen een beeld geven van de verspreiding in de omgeving.  

De sensorkit kan in principe op elke plek ter wereld worden ingezet. Als er mobiel bereik is, komt de data binnen bij het RIVM. Ook wordt de data lokaal op de sensorkit zelf opgeslagen. Dit maakt het mogelijk dat de sensorkits in de toekomst bijvoorbeeld ingezet kunnen worden in het Caraïbisch gebied van het Koninkrijk der Nederlanden.  

De sensorkit is zo ontworpen dat er ook andere sensoren in kunnen worden geplaatst (en getest). Sensoren die nieuw op de markt komen kunnen op deze manier gebruikt worden om de sensorkits up-to-date te houden. Ook kunnen stralingssensoren worden toegevoegd om radioactieve straling te kunnen meten.