Die Projekte des Forschungszentrums CERN bei Genf verlangen von Physikern Bestleistungen und zielstrebiges Teamwork. Ähnlich, wie die Forscher an Herausforderungen wachsen und ihre Energien bündeln, ist auch die Sicherheit auf dem CERN-Areal gelöst worden. Die Securiton hat 1985 begonnen, zahlreiche Sicherheitssysteme im LEP-Projekt einzubauen, die ausführliche Beschreibung davon erfolgt 1990 in der Securiton-Personalzeitschrift «Sensor».
Am europäischen Laboratorium für Teilchenphysik CERN bei Genf versuchen Wissenschaftler seit Jahren tiefer in die Grundstruktur der Materie einzudringen. Ihre Werkzeuge sind gigantische Apparaturen, sogenannte Beschleuniger, die geladene Atomteilchen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, um sie dann mit entgegenkommenden Teilchen zusammenprallen zu lassen. Der 1983 im CERN erstmals erbrachte Nachweis der W- und Z-Bosonen zählt zu den grossen wissenschaftlichen Erfolgen der Hochenergiephysik. Für diese Leistung erhielten Carlo Rubbia und Simon Van der Meer, zwei der rund 200 beteiligten Wissenschaftler, den Nobelpreis. Doch die Forschung geht unaufhaltsam weiter. Sie versucht, dem Geheimnis über die Entstehung und die Gesetzmässigkeiten des Universums auf die Spur zu kommen.
Das LEP-Projekt
Ein Markstein in der Baugeschichte des CERN ist das Jahr 1989: Mitte November konnte der gewaltige Elektronen Positronen-Speicherring LEP (Abkürzung für «Large Electron Positron Collider») in Betrieb genommen werden. Dieser Super-Beschleuniger, eine äusserst komplexe Anlage mit mehreren tausend Präzisionselementen, ist der grösste seiner Art. Untergebracht in einem 27 Kilometer langen Ringtunnel liegt die LEP-Maschine 50 bis 150 m tief unter der Erdoberfläche. Die Tunnelröhre misst im Durchmesser 3,8 Meter und führt durch schweizerisches und französisches Territorium. Der Beschleuniger-Ring ist Schauplatz aufschlussreicher Kollisionen: Fast auf Lichtgeschwindigkeit gebracht, prallen Elektronen frontal auf ihre Gegenstücke aus Antimaterie, den sogenannten Positronen. Dabei vernichten sie sich gegenseitig und produzieren eine Vielzahl neuer, noch winzigerer Teilchen. Um diese Materienbruchstücke aufzufangen, aufzuzeichnen und zu analysieren, sind vier riesige Detektoren über den LEP-Ring verteilt; einer davon heisst Aleph.
Der LEP-Ring samt seinen hochentwickelten Apparaturen und Computersystemen ist eine äusserst teure Anlage (Kostenpunkt rund 1,2 Milliarden Franken) und muss unter anderem wirksam gegen Brand geschützt werden.
Hohe Anforderungen
Nach einem strengen Auswahlverfahren gegen in- und ausländische Konkurrenz erhielt die Securiton im Dezember 1985 folgenden Auftrag: Im LEP-Ring und ein Jahr später in den 11 Elektronik-Baracken der Experimentierhalle UX 45 (DetektorAleph) sollen Brandmeldeanlagen eingerichtet werden. Die zuvor durchgeführte Evaluation hatte ergeben, dass dieses massgeschneiderte System den hohen Anforderungen der CERN-Ingenieure am besten entsprach.
Contrafeu, eine Schwesterfirma der Securiton, wurde mit der Lieferung von Löschanlagen betraut. Die Gesamtauftragssumme beider Firmen beziffert sich auf rund 1,9 Millionen Franken.
Überwachung im LEP-Ring
Die Überwachung gegen Brand umfasst hier die acht Untergrund-Zugangsstationen, deren unmittelbare Umgebung, die vier Experimentierhallen, Teile des Haupttunnels sowie die 16 im LEP-Ring angeordneten Alveolen, sogenannte Kavernen.
Überwachung in der Experimentierhalle UX 45
Der zweite Grossauftrag bezieht sich auf die Experimentierhalle UX 45, wo der Detektor Aleph untergebracht ist. Das hochsensible und komplexe Computer-System dieses riesigen Nachweisgerätes von 12 x 12 x 12 Metern Grösse wertet die Teilchen-Kollisionen aus. Es soll den Physikern Auskunft geben über die Richtung, in der sich die Atomteilchen bewegen, über den Zeitpunkt ihres Durchgangs und in manchen Fällen auch über die Identität der Partikel. Die Brandschutzeinrichtungen umfassen hier eine Brandmelderzentrale vom Typ BMZ 3400 (Standschrank), 60 Rauchansaugsysteme RAS 51(Standardausführung), 76 optische Rauchmelder sowie 10 stationäre Halon-1301-Löschanlagen.
Das Brandmeldesystem FAS 3401
Dieses automatische Brandmeldesystem mit der Bezeichnung FAS 3401 verkörpert modernste Technologie und langjährige Erfahrung. Es besteht aus einer Palette verschiedener automatischer Brandmelder (punkt- und linienförmigen Detektoren), Feuer-Handtastern, der Brandmelderzentrale und unterschiedlichen Alarmierungseinrichtungen.
Die softwaregesteuerte Brandmelderzentrale bildet das eigentliche «Gehirn» der Anlage. Sie überwacht sämtliche Funktionen und Betriebszustände, wertet eintreffende Signale aus und leitet sie via Schnittstelle an das CERNInformations- und Leitsystem weiter.
Zudem verfügen alle Brandmelderzentralen über sogenannte Notlaufeigenschaften. Damit wird sichergestellt, dass auch bei einem eventuellen Ausfall des Mikroprozessors, im Brandfall ein Alarm über die direkte Leitung zur Betriebsfeuerwehr des CERN in Meyrin weitergeleitet werden kann.
Im LEP-Ring sind 220 Rauchansaugsysteme RAS 53 eingesetzt, welche eigens für die CERN-Bedürfnisse entwickelt wurden. Dieses System besitzt einen Analogausgang für die Rauchmessung. Eine eigene Schnittstelle ermöglicht zudem die permanente Überwachung des Systems sowie dessen Fernbedienung.
Aufbau des Rauchansaugsystems RAS
Im Wesentlichen setzt sich dieses vielseitig bewährte System aus zwei Teilen zusammen: Dem Rohrleitungsnetz mit den kleinen Ansaugstellen sowie der Detektionskammer mit eingebautem Ventilator, Rauchmelder nach dem Streulichtprinzip und elektronischer Überwachungsschaltung. Jede Saugleitung führt zu einer eigenen Detektionskammer. Dadurch werden Flexibilität und Sicherheit des Gesamtsystems wesentlich erhöht. Zwei Leuchtdioden auf dem Gehäuse zeigen den Alarmzustand des Melders an oder signalisieren eine Störung.
Der Ventilator sorgt dafür, dass über das Rohrleitungsnetz dem optischen Rauchmelder dauernd Luftproben zugeführt werden. Bei Brandausbruch detektiert dieser die in der angesaugten Luft enthaltenen Rauchpartikel. Überschreitet die Rauchkonzentration im Melder einen bestimmten Pegel, wird der Alarm an die Brandmelderzentrale weitergeleitet und auf der Detektionskammer leuchtet die Diode auf.
Ein Vorteil dieses Rauchansaugsystems liegt in der Selbstüberwachung: Die Saugleitung wird auf Leckstellen, Verstopfung sowie Luftdurchlaufmenge dauernd kontrolliert; auch Ventilator und Rauchmelder werden auf einwandfreies Funktionieren überwacht. Tritt eine Störung auf, leuchtet automatisch die zweite Leuchtdiode auf.
Das Rauchansaugsystem RAS, eine Spezialität der Securiton, hat eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten. Seit Jahren bewährt es sich sowohl im Kulturgüterschutz als auch in der Industrie, beispielsweise in Hochregallagern, EDV-Räumen und Flugzeughallen. Aber auch zur Überwachung von Kraftwerken und Gefängnissen wird dieses spezielle Brandmeldesystem installiert. Auch in Tiefkühlräumen, wo in der Regel elektronische Geräte nicht mehr problemlos eingesetzt werden können, erfüllt die Spezialausführung RAS 52 die hohen Anforderungen unter extremen Umgebungsbedingungen.
Wirksame Brandbekämpfung
Wie werden im Brandfall die kostspieligen Apparaturen und Computer-Systeme im LEP-Ring und in der Experimentierhalle UX 45 wirksam geschützt? Einen direkten und schnellen Löscheinsatz garantieren die 46 Halon1301-Löschanlagen der Contrafeu.
Diese Löschanlagen werden durch die Brandmeldeanlage angesteuert. Die Detektoren, im vorliegenden Falle die Rauchansaugsysteme, sind in Zwei-Gruppen-Abhängigkeit geschaltet. Spricht nur ein RAS-System an, warnt ein Voralarm-Signal. Erst wenn zwei Brandmeldesysteme Alarm geben, erfolgt die Ansteuerung der Löschanlage. Zuvor werden Türen und Brandfallklappen automatisch durch die Brandfallsteuerungen der Brandmeldezentrale geschlossen.
Das Löschmittel entströmt im Ernstfall mit grossem Druck innert 10 Sekunden aus den Stahlflaschen. Die aufgebaute Löschmittel-Konzentration leitet eine chemische Reaktion ein, welche direkt in den Verbrennungsprozess eingreift und das Feuer schlagartig löscht (Inhibition).
Die Leitungen zwischen der Brandmeldezentrale und dem Auslöse-Element (Magnetventil) der Halon-Löschanlage werden überwacht. Auch bei Netzausfall gewährleistet eine Notstromversorgung der Brandmeldezentrale den uneingeschränkten Betrieb.
Wartung
Damit die Betriebssicherheit der vielen Brandmeldeanlagen sichergestellt werden können, kommt der Instandhaltung und Wartung höchste Bedeutung zu. Aus diesem Grunde wurden mehrjährige Instandhaltungsverträge abgeschlossen. Servicetechniker von Securiton sorgen für eine dauernde Funktionstüchtigkeit sämtlicher im LEP und Alephprojekt installierten Brandmeldeanlagen.