Wie funktioniert eigentlich ein Rauchmelder?

Einfacher Rauchmelder aus dem Baumarkt
Einfacher Rauchmelder aus dem Baumarkt

In verschiedenen Bundesländern sind sie ja inzwischen Pflicht geworden: Rauchmelder. Die Dinger, die an der Decke befestigt sind und dann einen ohrenbetäubenden Lärm machen sollen, wenn es irgendwo raucht oder qualmt. Leider ist dies häufig auch dann der Fall, wenn beispielsweise das Schnitzel etwas zu lange in der heißen Pfanne gelegen hat oder die Spiegeleier etwas zu "cross" geworden sind. Neulich war bei einem unserer Rauchmelder die Batterie fast leer. In Abständen von einigen Minuten gab das Teil laute Pieptöne von sich, die einen notwendigen Austausch der Batterie signalisieren sollten. Ich habe diese Gelegenheit genutzt, um mir den Rauchmelder etwas genauer anzusehen. Ich habe mich schon immer gefragt, wie das Ding eigentlich funktioniert.

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Ein zerlegter Rauchmelder und seine Komponenten. Bild kann vergrößert werden durch Anklicken.
Ein zerlegter Rauchmelder und seine Komponenten. Bild kann vergrößert werden durch Anklicken.

Hier ist der geöffnete Rauchmelder zu sehen. Ich habe die einzelnen Komponenten zur besseren Veranschaulichung einmal beschriftet. Das schwarze Teil links ist die wichtigste Komponente des Rauchmelders. Normalerweise ist diese schwarze Kammer ebenfalls mit einem Deckel verschlossen. Ich habe diesen Deckel für die Aufnahme entfernt. Wie bereits im Bild erkennbar ist, befindet sich in dieser Kammer eine Leuchtdiode und ein entsprechender Empfänger.

Lichtsender (links) und Emfänger (rechts)
Lichtsender (links) und Emfänger (rechts)

Hier ist das Ganze noch einmal etwas besser zu sehen. Die Leuchtdiode gibt in Pfeilrichtung einen Lichtstrahl ab. Vor der Austrittsöffnung befindet sich ein kleiner Kunststoffsteg, den ich hier im Bild noch einmal mit einem grünen Strich markiert habe. Im Ruhezustand kann der Lichtstrahl der Leuchtdioden nicht auf den Empfänger (rechts im Bild) auftreffen. Der Lichtstrahl der Leuchtdiode läuft quasi ins Leere. Die kleine Kammer wurde übrigens ganz bewusst schwarz gehalten. Dies soll verhindern, dass das Licht von den Wänden der Kammer reflektiert wird.

In "Ruhezustand" gelangt das Licht der Sendediode nicht zum Emfänger.
In "Ruhezustand" gelangt das Licht der Sendediode nicht zum Emfänger.

Was passiert nun aber, wenn beispielsweise Rauch in diese Kammer hineingelangt? Der Lichtstrahl der Leuchtdioden links im Bild trifft auf diesen Rauch auf. Der Rauch reflektiert das Licht in alle möglichen Richtungen. Einen Teil davon bekommt auch der Empfänger rechts im Bild ab. Dies führt dann dazu, dass der Rauchmelder auslöst und einem schrillen Piepton von sich gibt. Das Ganze beruht auf einem ganz einfachen Phänomen. Stellen Sie sich einmal vor, Sie befinden sich in einem dunklen Raum und strahlen mit einer Taschenlampe eine Wand an. Den Lichtstrahl selber können Sie normalerweise nicht sehen. Erst an der Stelle, die Sie mit der Taschenlampe anstrahlen, sehen Sie das auftreffende Licht. Handelt es sich um eine schwarze Wand, "schluckt" diese quasi das Licht und Sie sehen kaum etwas. Wenn nun aber in diesem dunklen Raum Rauch hineingelangt, kann dadurch der Lichtstrahl sichtbar gemacht werden, da dieser das Licht reflektiert. Man spricht auch davon, dass das Licht gestreut wird. Ein Teil dieses gestreuten Lichts gelangt in der dunklen Kammer des Rauchmelders auch in den Empfänger. Darauf reagiert die Elektronik des Rauchmelders und löst den Alarmton aus. Nach diesem Prinzip arbeitet unser Rauchmelder.

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