Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik

Hochschule Magdeburg / Stendal

Fachbereich Bauwesen

Bachelorarbeit

von

Andreas Kanitz

Analyse und Vergleich möglicher Feuerlöschkonzepte stationärer

Löschanlagen in Tunnelanlagen

Februar, 2008

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OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT

MAGDEBURG

Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik

HOCHSCHULE MAGDEBURG-STENDAL (FH)

Fachbereich Bauwesen

Aufgabenstellung der Bachelorarbeit

für Herrn

Kanitz, Andreas

Matrikelnummer: 20041767

Thema:

,,Analyse und Vergleich möglicher Feuerlöschkonzepte stationärer

Löschanlagen in Tunnelanlagen"

Erläuterung der Aufgabenstellung:

- Analyse der Notwendigkeit von Brandschutzautomatik in Tunnelanlagen

- Darstellung, Auflistung und Analyse bekannter Löschkonzepte in Tunnelanlagen

- Bewertung und Vergleich der Konzepte hinsichtlich Anwendbarkeit und Wirksamkeit

- Untersuchungen hinsichtlich des geeigneten Löschmittels

- Bewertung des Zusammenwirkens mit anderen Schutzmaßnahmen

Beginn der Arbeit: 21.12.2007

Abgabe der Arbeit: 14.03.2008

Unterschrift

Verantwortlicher Hochschullehrer

I

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Danksagung

Das Thema dieser Bachelorarbeit wurde mir von Prof. Dr. M. Rost gestellt. Für diese

sehr interessante Aufgabenstellung und die hilfreiche Betreuung meiner Arbeit

möchte ich mich recht herzlich bei ihm bedanken.

Außerordentlicher Dank gilt auch meinem Zweitbetreuer Dr. H. Starke vom IdF

Heyrothsberge, der mir besonders in der Anfangsphase durch viele nützliche und

praxisnahe Anregungen weiterhalf und so die Einarbeitung in das Thema

ermöglichte.

Ich danke meiner Freundin Lisa für ihre große Geduld und das Korrekturlesen der

Arbeit und meiner Schwester für ihre Unterstützung.

Nicht zuletzt möchte ich meinen Eltern danken, die mir durch ihre fortwährende

Beihilfe das Studium und diese Arbeit ermöglichten und sie mit Anteilnahme verfolgt

haben.

II

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Kurzreferat

Die Eintrittswahrscheinlichkeiten eines größeren Brandereignisses in Straßentunneln

steigen aufgrund zunehmender Verkehrsbelastung immer weiter an und in den

Tunneln installierte Lüftungsanlagen bieten keinen umfassenden Schutz gegen eine

weitere Brandausbreitung. Wachsende Brandleistungen können dann schnell die

Kapazitäten der Lüftungsanlagen übersteigen und Tunnelbrände außer Kontrolle

geraten. Durch die Installation einer stationären Löschanlage soll der Entstehung

solcher Szenarien entgegengewirkt werden.

Aufgrund besonderer Anforderungen wurden, speziell für den Einsatz von

Löschanlagen in Tunneln, unterschiedliche Brandbekämpfungs- und Löschkonzepte

entwickelt. In dieser Arbeit wird die Notwendigkeit von stationären Löschanlagen in

Tunneln analysiert und Schutzziele definiert sowie mögliche Einsatzkonzepte

betrachtet. Zum Abschluss werden diese verschiedenen Brandbekämpfungs- und

Löschkonzepte miteinander verglichen um interessierten Lesern die Vor- und

Nachteile der Konzepte zu präsentieren und gegebenenfalls eine

Entscheidungsfindung zu erleichtern.

III

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Abstract

Occurence probabilities of bigger sized Tunnelfires grow with the increasing volume

of traffic. Integrated ventilation systems are not able to provide a extensive protection

against continuous spread of fire. Increasing Heat Release Rates are able to exceed

the capacity of the ventilation system so that Tunnelfires may get out of control. A

integration of a fixed fire suppression System should counteract against the

development of such szenarios.

Because of special demands in tunnels, specific fireextinguishing and -suppression

concepts were developed. This study analyses the need of fixed fire suppression

systems in Tunnels, frames their objectives and checks possible operation concepts.

Finally these different fireextinguishing and -suppression concepts are compared to

show advantages and disadvantages and, if necessary, to help finding a decision.

IV

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Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis IX

Tabellenverzeichnis XI

Abkürzungsverzeichnis XII

1.

Einleitung 1

2.

Betrachtungen größerer Tunnelbrände der letzten Jahre 2

2.1 Brand im Montblanc-Tunnel 1999 2

2.2 Brand im Tauerntunnel 1999 5

3.

Analyse der Notwendigkeit von Brandschutzautomatik in

Tunnelanlagen

8

3.1 Rechtsgrundlagen 8

3.1.1

Richtlinien

für

die

Ausstattung und den Betrieb von

Straßentunneln - RABT 8

3.1.2

Richtlinie

2004/54/EG

des europäischen Parlaments und des

Rates - 2004 9

3.1.3 Richtlinien anderer Länder in Europa 9

3.2 Forderungen von Versicherern 10

3.2.1 VdS 3502 - Merkblatt zum Brandschutz in Straßen-Tunnels ... 11

3.3 Mindestlängen von Tunneln mit stationären Löschanlagen 12

4.

Ziele im Zusammenhang mit dem Tätigwerden von Löschanlagen in

Tunnelanlagen

15

4.1 Vorraussetzungen zum anforderungsgerechten Tätigwerden 15

VI

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4.1.1 Anforderungen an das Löschmittel 15

4.1.2

Anforderungen

an

die

Löschanlage

16

4.1.3

Auswahl

des

richtigen

Brandbekämpfungskonzeptes 16

4.1.4

Notwendiger

Verkehrzustand

17

4.1.5

Anforderungen

an

die

Brandmeldeanlage 17

4.1.6

Anforderungen

an

die

Lüftung

im Brandfall 18

4.2 Schutzziele 19

4.2.1

Ermöglichen

der

Selbstrettung

19

4.2.2 Personenschutz für in dem Tunnel verbliebene Personen 20

4.2.3

Ermöglichen

der

Maßnahmen zur Gefahrenabwehr durch

Einsatzkräfte

21

4.2.4 Schutz der Bausubstanz und der Sachwerte im Tunnel 21

4.2.5

Umweltschutz

22

4.3 Ziele beim Einsatz einer stationären Löschanlage 22

5.

Darstellung und Analyse bekannter Brandbekämpfungskonzepte

in Tunnelanlagen 24

5.1 sektionale Brandbekämpfung mit Wassernebel 24

5.1.1 Das Löschmittel Wassernebel 24

5.1.2

Das

Konzept

27

5.2 sektionale Brandbekämpfung mit einer Sprühwasserlöschanlage 29

5.2.1 Sprühwasser als Löschmittel 29

5.2.2

Das

Konzept

30

5.3 sektionale Brandbekämpfung mit Druckluftschaum 31

VII

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