In europäischen Straßentunneln kommt es durch steigende Verkehrsdichten immer häufiger zu Unfällen. Sich daraus entwickelnde Brände bergen hier, im Vergleich zu Freilandstraßen, eine viel größere Gefahr für Menschen und die Bausubstanz des Tunnels. Brandgase werden nur schlecht abgeleitet und verteilen sich im Tunnel. Die zusätzliche Installation einer Lüftungsanlage soll die Gefahren durch Tunnelbrände verringern, jedoch können sich diese weiter ausbreiten und die Kapazitäten der Brandlüftung schnell übersteigen. Bei langen Anrückzeiten der Feuerwehr oder hohem Gefährdungspotenzial im Tunnel ist daher die Installation einer stationären Löschanlage als zweckmäßige Überbrückungsmaßnahme anzusehen.
Diese Arbeit hat das Ziel verschiedene Brandbekämpfungs- und Löschkonzepte stationärer Löschanlagen in Tunnelanlagen darzustellen, zu analysieren und zu vergleichen, sowie deren Zusammenwirken mit anderen Sicherheitsmaßnahmen im Tunnel zu bewerten. Sie soll den Leser gegebenenfalls bei der Entscheidung für ein geeignetes Konzept unterstützen und über bestehende Problemstellungen informieren.
Im ersten Schritt findet eine Betrachtung zweier größerer Tunnelbrände statt, um einen Einblick in Abläufe, Problematiken und Gefahren während solcher Szenarien geben zu können. Danach wird verdeutlicht, unter welchen Bedingungen das jeweilige Schadensausmaß entstehen konnte und worin Verbesserungsmöglichkeiten liegen. Im weiteren Verlauf wird analysiert ob und wann der Einbau stationärer Löschanlagen in Tunneln erforderlich ist und worin deren Schutzziele liegen. Die so gewonnenen Erkenntnisse dienen der folgenden Analyse und Bewertung der verschiedenen Konzepte. Im letzten Teil der Arbeit werden die bearbeiteten Brandbekämpfungs- und Löschkonzepte miteinander verglichen und dabei an ihrer Fähigkeit die erstrebten Schutzziele zu erfüllen gemessen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Betrachtungen größerer Tunnelbrände der letzten Jahre
2.1 Brand im Montblanc-Tunnel 1999
2.2 Brand im Tauerntunnel 1999
3. Analyse der Notwendigkeit von Brandschutzautomatik in Tunnelanlagen
3.1 Rechtsgrundlagen
3.1.1 Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln - RABT
3.1.2 Richtlinie 2004/54/EG des europäischen Parlaments und des Rates - 2004
3.1.3 Richtlinien anderer Länder in Europa
3.2 Forderungen von Versicherern
3.2.1 VdS 3502 - Merkblatt zum Brandschutz in Straßen-Tunnels
3.3 Mindestlängen von Tunneln mit stationären Löschanlagen
4. Ziele im Zusammenhang mit dem Tätigwerden von Löschanlagen in Tunnelanlagen
4.1 Vorraussetzungen zum anforderungsgerechten Tätigwerden
4.1.1 Anforderungen an das Löschmittel
4.1.2 Anforderungen an die Löschanlage
4.1.3 Auswahl des richtigen Brandbekämpfungskonzeptes
4.1.4 Notwendiger Verkehrzustand
4.1.5 Anforderungen an die Brandmeldeanlage
4.1.6 Anforderungen an die Lüftung im Brandfall
4.2 Schutzziele
4.2.1 Ermöglichen der Selbstrettung
4.2.2 Personenschutz für in dem Tunnel verbliebene Personen
4.2.3 Ermöglichen der Maßnahmen zur Gefahrenabwehr durch Einsatzkräfte
4.2.4 Schutz der Bausubstanz und der Sachwerte im Tunnel
4.2.5 Umweltschutz
4.3 Ziele beim Einsatz einer stationären Löschanlage
5. Darstellung und Analyse bekannter Brandbekämpfungskonzepte in Tunnelanlagen
5.1 sektionale Brandbekämpfung mit Wassernebel
5.1.1 Das Löschmittel Wassernebel
5.1.2 Das Konzept
5.2 sektionale Brandbekämpfung mit einer Sprühwasserlöschanlage
5.2.1 Sprühwasser als Löschmittel
5.2.2 Das Konzept
5.3 sektionale Brandbekämpfung mit Druckluftschaum
5.3.1 Druckluftschaum als Löschmittel
5.3.2 Das Konzept
5.4 Bildung von Rauchabschnitten durch Wassernebelsprühbögen
5.4.1 Wassernebel als Löschmittel
5.4.2 Das Konzept
5.5 Gaslöschkonzept mit Sektionsunterteilung durch Brandschutzvorhänge
5.5.1 Gase als Löschmittel
5.5.2 Das Konzept
6. Bewertung und Vergleich der Brandbekämpfungskonzepte
6.1 Bewertung der unterschiedlichen Konzepte
6.1.1 sektionale Brandbekämpfung mit Wassernebel
6.1.2 sektionale Brandbekämpfung mit einer Sprühwasserlöschanlage
6.1.3 sektionale Brandbekämpfung mit Druckluftschaum
6.1.4 Bildung von Rauchabschnitten durch Wassernebelsprühbögen
6.1.5 Gaslöschkonzept mit Sektionsunterteilung durch Brandschutzvorhänge
6.2 Vergleich der Konzepte
7. Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Diese Bachelorarbeit analysiert die Notwendigkeit sowie die Wirksamkeit verschiedener stationärer Feuerlöschkonzepte für Tunnelanlagen, um die Sicherheit von Personen und Bausubstanz bei Brandereignissen zu verbessern.
- Analyse der Brandereignisse im Montblanc- und Tauerntunnel
- Untersuchung der Anforderungen an stationäre Löschanlagen (Löschmittel, Detektion, Lüftung)
- Vergleich verschiedener Brandbekämpfungskonzepte (Wassernebel, Sprühwasser, Druckluftschaum, Gaslöschung)
- Bewertung der Schutzziele hinsichtlich Selbstrettung und Bauwerksschutz
- Definition einer Entscheidungsgrundlage für die Anwendung von Löschanlagen
Auszug aus dem Buch
2.1 Brand im Montblanc-Tunnel 1999
Der 1-röhrige Montblanc-Tunnel verbindet die französische Stadt Chamonix und den italienischen Ort Val D’ Aoste miteinander. Er hat eine Länge von 11,6 km und eine Breite von 8,6 m. Da kein Sicherheitsstollen existiert können sich Personen im Brandfall nur in Schutzräumen, welche durch eine T120 Tür vom Tunnel abgegrenzt werden, sammeln. Der im Tunnel installierten Lüftungsanlage liegt das Prinzip der Halbquerlüftung zugrunde (Darstellung in Abbildung 2-1). Sie war zum Zeitpunkt des Unglücks nicht fähig die geforderte Absaugleistung von 110 m³/s zu bewältigen [5], [38].
Im März 1999 geriet das Führerhaus eines LKW, der 9.000 kg Margarine und 12.000 kg Mehl geladen hatte, in Brand. Der Fahrer hielt an der in Abbildung 2-2 markierten Abstellnische an und verließ sein Fahrzeug.
Durch Wärmestrahlung, Konvektion (wetterabhängig / lüftungsinduziert), Ausbreitung brennbarer Flüssigkeiten und Brand des Fahrbahnbelages vergrößerte sich die Brandzone in beide Richtungen auf insgesamt 1200 m [5]. Jene Faktoren beeinflussen die Brandausbreitung, Brandausbreitungsgeschwindigkeit und das Brandausmaß bei vielen Tunnelbränden entscheidend. Abbildung 2-3 stellt den entstandenen Brandschaden im Montblanc-Tunnel dar.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Zusammenfassung der Problematik von Tunnelbränden und die Zielsetzung der Arbeit zur Analyse von Löschanlagen.
2. Betrachtungen größerer Tunnelbrände der letzten Jahre: Detaillierte Analyse der Katastrophen im Montblanc- und Tauerntunnel, um Schwachstellen in bestehenden Brandschutzkonzepten aufzuzeigen.
3. Analyse der Notwendigkeit von Brandschutzautomatik in Tunnelanlagen: Untersuchung von Rechtsgrundlagen und Versicherer-Vorgaben sowie Herleitung von Kriterien für die Ausstattung von Tunneln.
4. Ziele im Zusammenhang mit dem Tätigwerden von Löschanlagen in Tunnelanlagen: Definition technischer Anforderungen und Schutzzielen für effektive Brandbekämpfungssysteme.
5. Darstellung und Analyse bekannter Brandbekämpfungskonzepte in Tunnelanlagen: Technische Beschreibung von fünf verschiedenen Löschkonzepten und ihrer Wirkungsweise.
6. Bewertung und Vergleich der Brandbekämpfungskonzepte: Punktbasierter Vergleich der untersuchten Systeme hinsichtlich Wirksamkeit und Erfüllung der Schutzziele.
7. Zusammenfassung: Abschließende Einschätzung der Eignung verschiedener Löschkonzepte für den Tunnelbau.
Schlüsselwörter
Tunnelbrandschutz, stationäre Löschanlagen, Wassernebel, Sprühwasser, Druckluftschaum, Gaslöschkonzept, Selbstrettung, Brandbekämpfung, Risikoanalyse, Montblanc-Tunnel, Tauerntunnel, Bausubstanzschutz, Rauchschichtung, Wärmestrahlung, Löschmittel
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Analyse und dem Vergleich stationärer Brandschutz- und Löschkonzepte in Tunnelanlagen, um die Sicherheit bei Brandereignissen zu erhöhen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die Brandursachenanalyse, Anforderungen an Löschmittel und Anlagenkomponenten sowie die Bewertung der Wirksamkeit verschiedener Löschtechnologien wie Wassernebel oder Druckluftschaum.
Was ist das primäre Ziel der Bachelorarbeit?
Ziel ist es, den Leser über verschiedene Löschkonzepte zu informieren und eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die Wahl eines geeigneten Konzepts in der Planungsphase von Tunneln zu schaffen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden Literaturanalysen, die Auswertung realer Tunnelbrand-Szenarien und die Untersuchung von Testergebnissen aus Forschungsprojekten wie UPTUN angewandt, um die Konzepte technisch zu bewerten.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden die technischen Konzepte (Wassernebel, Sprühwasser, Druckluftschaum, Inertgase) detailliert dargestellt und anschließend in einer Nutzwertanalyse miteinander verglichen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Tunnelbrandschutz, stationäre Löschanlagen, Selbstrettung und Brandbekämpfung charakterisiert.
Warum wird vom Einsatz von Druckluftschaum in Tunneln eher abgeraten?
Aufgrund schlechter Fähigkeiten bei der Erfüllung der definierten Schutzziele, der schwierigen Wärmestrahlungsreduktion und Gefahren durch rutschige Bodenbeläge wird dieses System als ungeeignet für Tunnel klassifiziert.
Welches Konzept schneidet in der Bewertung am besten ab?
Das Konzept der sektionalen Wassernebelbekämpfung erreicht den höchsten Punktwert, da es eine effektive Brandbekämpfung mit schneller Temperaturreduktion verbindet.
- Quote paper
- Andreas Kanitz (Author), 2008, Analyse und Vergleich möglicher Brandbekämpfungskonzepte stationärer Löschanlagen in Tunnelanlagen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/92167
