mini|hochkant=1.2|Motorsirene Typ E57 mini|hochkant=1.2|Tonbeispiel für typische Zivilschutzsirene E57 (Hamburg, 2016) mini|hochkant=1.2|Samstäglicher Probealarm einer Motorsirene der Feuerwehr in Österreich
Eine Sirene ist eine Einrichtung zur akustischen Alarmierung oder Warnung, in der Regel durch einen charakteristischen an- und abschwellenden Heulton. Im öffentlichen Bereich werden Sirenen für die Alarmierung der Feuerwehr oder für die Warnung der Zivilbevölkerung im Katastrophenfall verwendet. Ihren Namen erhielt die Sirene im Jahr 1819 von Charles Cagniard de la Tour, der damit an die Sirene aus der Mythologie anknüpfte.Encyclopaedia Britannica, 1911, zitiert nach Wikisource
Geschichte Beide deutsche Staaten hatten ein dichtes Sirenennetz mit insgesamt ca. 100 000, nach anderen Angaben 86 000 Alarmgeräten. Nach der Wiedervereinigung wurde der DDR-Zivilschutz dem westdeutschen angegliedert. Die ehemals zehn westdeutschen Warnämter wurden aber aufgrund eines vermeintlich niedrigen Gefahrenpotentials nach 1992 aufgelöst, sodass dann gar keine zentrale Stelle für eine bundesweite Sirenenauslösung vorhanden war. Aus dem gleichen Grund baute man, vor allem in den alten Bundesländern, zahlreiche Sirenen ab. Im Jahr 2017 waren es gesamtdeutsch noch etwa 32 000. Nach den Erfahrungen mit der verheerenden Flutkatastrophe im Sommer 2021 beschloss man, in Deutschland wieder flächendeckende Sirenennetze zu schaffen. Hierfür werden Bestandsanlagen ertüchtigt und modernisiert sowie neue Anlagen installiert. Im Jahr 2023 unterhielten die Behörden ca. 38.000 Sirenen. Eine amtliche Auflistung der Standorte von öffentlichen Warnsirenen gibt es nicht. Die Internetseite luftschutzsirene.de enthält jedoch bestätigte Standorte von Sirenen in Deutschland, Österreich und weiteren Teilen Europas.
In Österreich existiert ein dichtes Netz aus (Stand Oktober 2022) etwa 8300 Sirenen verschiedener Bauart, deren Betrieb von den jeweiligen Gemeinden an die einzelnen Feuerwehren übertragen wird. So gab es 2021 alleine in Niederösterreich für ungefähr 600 Gemeinden ein Netz von 2.450 Sirenen.
Schon vor Beginn des 19. Jahrhunderts gab es in der Schweiz mit Warnrufen, Tierglockengeläut, Trommelschlagen oder Hornblasen die Möglichkeit zur Warnung der örtlichen Bevölkerung und zum Zusammen«trommeln» der Feuerwehr-Pflichtigen. Ein vernetztes System von Warnungen vor feindlichen Angriffen mithilfe von Feuer-, Rauch- oder Knallsignalen war ab dem 15. Jahrhundert üblich und mobilisierte die Truppen. Verbreitet waren auch die Hochwachten, sogenannte Chutzen. Von Cagniard stammt auch das Wort Sirene, der sich damit aus der Fabelwelt der griechischen Mythologie bediente. Man darf annehmen, dass er mit der Ernsthaftigkeit, die er bei seinen Versuchen an den Tag legte, nicht an die zum Tod führende Praxis, sondern rein an die Warnfunktion der meist weiblichen Fabelwesen erinnern wollte, die die Seefahrer auf gefährliche Untiefen gelockt haben. Offenbar hatten diese Geräusche für Cagniard eine gewisse hypnotische Wirkung. Hundert Jahre später waren erst wenige Sirenen installiert worden. Versuche zur Warnung und zum Zusammenrufen waren oft noch nicht sehr wirksam. Am 10. April 1920 heisst es beispielsweise, «der Alarm (von der Sirene auf dem Schlossturm) sei nicht stark genug, um die Leute aus dem Schlaf zu wecken, oder während des Tageslärms wirksam und genügend durchdringen zu können».
Bauarten mini|hochkant=1.2|Ältere Doppelsirene mit zwei unabhängigen Tonerzeuger-Einheiten für Feuerwehr und Zivilschutz mini|hochkant=1.2|Blick unter das Schutzdach einer Motorsirene (Typ E57) mini|hochkant=1.2|Britische Luftschutzsirene aus dem Zweiten Weltkrieg mit waagerechter Welle. Man erkennt deutlich die beiden unterschiedlichen Schaufelräder (Doppelton) Anhand der Bauart und Tonerzeugung wird unterschieden zwischen mechanischen (oder auch Motor-), pneumatischen und elektronischen Sirenen. Die letzten beiden Bauarten, meist aber nur die pneumatischen Sirenen, werden in Deutschland als Hochleistungssirenen (HLS) bezeichnet.
Mechanische Sirenen Eine mechanische Sirene (auch Motorsirene) besteht aus einer schaufelradähnlichen Trommel (dem sogenannten Rotor) und einem diese umschließenden unterbrochenen Gehäuse (dem sogenannten Stator). Durch das Drehen der Trommel, z. B. durch einen Elektromotor, wird der entstehende Luftstrom laufend abgeschnitten und erzeugt einen Ton.
Die Tonhöhe hängt von der Drehzahl und der Zahl der Schaufeln, den sogenannten Ports der Trommel, ab. Die Tonhöhe einer Sirene in Hertz berechnet sich aus den Umdrehungen pro Sekunde, multipliziert mit der Anzahl der Ports. Um ein gleichzeitiges Unterbrechen des Luftstroms an allen Ports zu gewährleisten, hat der Stator die gleiche Anzahl an Öffnungen.
Durch das Anlaufen und Auslaufen des Motors ergibt sich ein höher und tiefer werdender Ton. Dies kann man aber auch verhindern, indem statt einer Blechhaube, die zum Rotor einen fixen Abstand besitzt, eine Klappe verwendet wird, die beim Lauf der Sirene z. B. mit einem Elektromagneten abgehoben wird und beim Abschalten die Öffnung des Rotors verschließt. Solche Typen werden überwiegend in den Vereinigten Staaten als Sirenen für Sonderalarme verwendet.
Die Rotorwelle ist üblicherweise stehend angeordnet; daneben gibt es auch eine (seltenere) Bauart, bei der auf der waagerechten Rotorwelle beidseitig des Motors je eine Trommel angebracht ist. Auch können zwei unterschiedliche Schaufelräder angebracht sein, die miteinander einen Doppelton erzeugen.
Die in Deutschland verwendete Standardsirene vom Typ E 57 (Einheitssirene aus dem Jahr 1957) mit 9 Ports (ursprünglich westdeutsche Standardsirene) heult mit einer Lautstärke von 101 dB(A) in 30 m Entfernung und einer Tonhöhe von (420 ±16,5) Hz bei (2800 ±110) Umdrehungen pro Minute. Von ihr wurden bis in die 1990er Jahre fast 60 000 Stück aufgestellt. Ihr Ton ist in ländlichen (dünn besiedelten) Gebieten in 600 m Entfernung mit etwa 70 dB(A) hörbar.Datenblatt des Sirenentyps E 57 des Herstellers Hörmann-KMT Kommunikations- und Meldetechnik (PDF; 106 kB) In dicht bebauten Gebieten wie Industriezonen oder in Regionen mit mehrstöckigen Gebäuden kann mit der E 57 bei gleicher Lautstärke nur noch eine Reichweite von circa 350 m erzielt werden.
Im ostdeutschen Raum sowie in der Sowjetunion, in Ungarn und in der ČSSR wurde zu Zeiten der DDR der Sirenentyp DS 977 aufgestellt. Er diente ebenfalls zur Warnung der Bevölkerung und zur Alarmierung der Feuerwehren (mittels Handauslöser, sowie später per Leitstelle). Diese Sirene besitzt 8 Ports, hat eine Nenndrehzahl von 2880/minJoachim Schmidt: Interessengemeinschaft Warndienst und Sirenen zur VEM DS977. (wiki.ig-wasi.de) und wird durch einen Elektromotor mit 3,5 kW angetrieben. Sie braucht eine Sekunde länger als die E 57, um die notwendige Drehzahl zu erreichen, und erzeugt eine Tonfrequenz von 384 Hz. Dieser Typ wiegt rund 100 kg und wurde durch das VEM Elektromotorenkombinat hergestellt.
Da die meisten Sirenen einerseits im Freien angebracht sind, andererseits nicht sehr häufig in Verwendung sind, wird in vielen Fällen ein Vogelschutzgitter angebracht, um Nestbau in den Schaufelrädern zu verhindern.
In den USA wurden zu Zeiten des Kalten Krieges in den Ballungsräumen sehr große und leistungsfähige Motorsirenen installiert, die von einem V8-Verbrennungsmotor angetrieben wurden.
In China wurde im Jahr 2020 eine auf einen Lkw-Anhänger montierte, um 360° drehbare, etwa 6,20 m lange Sirene vorgestellt. Dieses Gerät, das 130 dB auf 35 m Entfernung erzeugt, soll hauptsächlich im Zivilschutz eingesetzt werden.
Ferner existieren kleine handgetriebene Sirenen, die unabhängig von einer Stromversorgung verwendet werden können. An diesen Handsirenen befindet sich eine Handkurbel. Auch hier ist die Tonhöhe von der Drehzahl abhängig.
Pneumatische Sirenen Pneumatische Sirenen erzeugen ihren Ton ähnlich einer mechanischen Sirene durch zyklische Unterbrechung des Luftstroms, die auch durch einen elektromotorgetriebenen Rotor im Sirenenkopf stattfindet. Im Gegensatz zur mechanischen Sirene, bei der ein Radiallüfter den Luftstrom erzeugt, wird hier aus einem Vorratsbehälter unter dem Sirenenmast Druckluft mit etwa 16 bar zum Sirenenkopf geleitet. Nach dem Rotor, der aus einer gelochten Scheibe besteht (daher auch der Name Lochscheibensirene), welche die Austrittsöffnungen periodisch öffnet oder schließt, wird die Luft in mehrere Hörner geleitet.
Der Vorteil dieser Lösung besteht einmal im sofort verfügbaren Druckluftvorrat, der von einem Kompressor kontinuierlich wieder aufgefüllt wird, und andererseits in der sehr viel größeren Leistung dieses Sirenentyps. Bei einem Modell mit einer Kopfhöhe von 20 m beträgt der Schalldruck am Boden 20 m von der Sirene entfernt etwa 130 dB.
Der Sirenenkopf sitzt auf einem Mast oder vereinzelt auf Gebäuden. Kompressor und Lufttanks befinden sich meist in einem unterirdischen Maschinenraum. Der Kompressor wird von einem Dieselmotor angetrieben, teilweise auch von einem Elektromotor. Der Rotor im Sirenenkopf bezieht seine Energie aus Akkumulatoren.
In den Jahren ab 1990, also nach dem Kalten Krieg, wurden in Deutschland viele der rund 500 Exemplare dieser Sirenen aufgrund verminderten Anforderungsprofils durch elektronische Varianten ausgetauscht oder ersatzlos entfernt. Die Gittermasten, die einst Träger der HLS waren, dienen heute oft noch als Träger für Antennen (z. B. für Rundfunk oder Mobilfunknetze).
Gerade in der Entwicklungszeit der Hochleistungssirenen waren die Anlagen oft groß und plump. Die Pintsch-Bamag „Anlage 1“ und „Anlage 2“ z. B. saßen auf einem großen Stahlmast, welcher mit einem großen Betonfundament am Boden befestigt war. Bei der „Anlage 1“ war das Innere des Mastes hohl, sodass Wartungsarbeiten durchgeführt werden konnten. Zugang erhielten die Techniker durch eine Tür am Mastfuß sowie eine Leiter im Inneren des Mastes.
Bei der „Anlage 2“ dient der Mast gleichzeitig als Druckluftspeicher.
Das Nachfolgemodell aus den 1970er Jahren vom Typ 273 war deutlich kleiner und kompakter. Der große Kopf der früheren Sirenen wurde offener konstruiert, sodass nur noch Rotor und Austrittshörner auf dem Mast sitzen. Auf die Verkleidungen, die den früheren Köpfen das plumpe Aussehen gaben, wurde nahezu ganz verzichtet.
Eine Variante pneumatischer Sirenen ist auch in den Vereinigten Staaten noch verbreitet. Sie unterscheidet sich durch die Luftzufuhr, die während des Alarms durch den Kompressor erfolgt. Einen Lufttank gibt es bei dieser Variante nicht. Als weiterer Unterschied sind bei einigen Modellen Rotoren mit zwei oder mehr Reihen von Ports und entsprechenden Statoren verbaut. Dadurch lässt sich ein Mehrfachton erzeugen. Mittels Magnetventilen können die verschiedenen Töne auch abwechselnd gegeben werden.
Elektronische Sirene Elektronische Sirenen erzeugen den Ton mit einem Druckkammer-Lautsprecher und einem elektronischen Verstärker. Mit einer Steuerung kann man ebenfalls das Auf- und Abschwellen der mechanischen Sirene nachempfinden. Ein Vorteil der elektronischen Sirenen ist, dass sie über keine beweglichen Teile verfügen. Somit verringern sich Gewicht, Wartungsaufwand und Stromverbrauch. Dennoch erreichen sie nicht die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Motorsirenen, welche oft jahrzehntelang zuverlässig funktionstüchtig sind. Mittels Versorgung über einen Akku, der durch Solarzellen oder über das Stromnetz geladen werden kann, ist diese Sirenenart auch teilunabhängig vom Stromnetz. Nach Angaben des Bundesamtes für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe muss eine elektronische Sirene etwa 900 W Leistung aufweisen, um mindestens den gleichen Schalldruck wie eine E 57 zu erzeugen. Die einzelnen Schalltrichter können in gewünschte Richtungen gedreht werden, um bestimmte Gebiete stärker oder schwächer zu beschallen. Ferner lassen sich mit elektronischen Sirenen auch Sprachdurchsagen realisieren.
Sirenensteuerung