Gesamtsicherheitliches Denken am Beispiel von Straßentunneln · 2016-01-11 ·...

06.-07.10.2010 | Tetzner / Symposium Sicherheit und Brandschutz in Verkehrsanlagen | Seite 1 www.dmt.de

Gesamtsicherheitliches Denkenam Beispiel von Straßentunneln

Dr.-Ing. Dieter TetznerDMT GmbH & Co. KG

Geschäftsfeld Gebäude Sicherheit


Einleitung

� In wieweit bietet die RABT einen „flexiblen“ Rahmen für die Gestaltung der

Tunnelsicherheit?

� Wie werden bei der Planung neuer Tunnel bzw. der Nachrüstung

bestehender Tunnel die Anforderungen eines Gesamtsicherheitskonzepts

berücksichtigt und umgesetzt?

� Denken und handeln wir als Bauherr, Betreiber, Planer oder

Sicherheitsbeauftragter immer gesamtsicherheitlich?

� Grundlagen

� Beispiele aus der Praxis

� Schlußfolgerungen


Tunnellänge > 900 >600 bis < 900 >400 bis < 600 < 400

Bauliche Anlagen Seitenstreifen

Pannenbuchten

Wendebuchten

Notausgänge

Notgehwege

Höhenkontrolle

Kommunikation Notrufstation P

Videoüberwachung

Tunnelfunk

Lautsprecher

Brandmeldeanlagen Manuell

Automatisch

Löscheinrichtungen Handfeuerlöscher

Löschwasserversorgung P

Orientierungsbeleuchtung

Fluchtwegkennzeichnung

Leiteinrichtungen

Ausstattung von Straßentunneln gem. RABT 2006 [1]

StandardausstattungAusstattung bei besonderer Erfordernis

P – an Portalen


Ausstattung von Straßentunneln gem. RABT 2006 [1]

� Einflussparameter zur Festlegung der Sicherheitstechnik� Tunnellänge� Lkw-Fahrleistung (> 4000 Lkw-km/ Tag und Röhre)

� Einflussparameter zur Festlegung der Verkehrstechnik� Tunnellänge� Verkehrsstärke� Zulässige Geschwindigkeit


Parameter, die die Sicherheit beeinflussen [1]

� Tunnellänge� Anzahl der Tunnelröhren� Anzahl der Fahrstreifen� Fahrstreifenbreite� Querschnittsgeometrie� Unterirdische Zu- und Abfahrten� Trassierung� Bauart� Richtungs- oder Gegenverkehr� Verkehrsaufkommen (einschließlich der zeitlichen

Verteilung)� Gefahr täglicher und saisonaler Staubildung� Zugriffszeit der Einsatzdienste� Anteil des Lkw-Verkehrs� Vorkommen, Anteil und Art des Gefahrgutverkehrs� Merkmale der Zufahrtsstraßen� Geschwindigkeitsbezogene Aspekte� Geografische und meteorologische Verhältnisse

Besonderheiten ?

Maßnahmen nach RABT

Risiko-analyse

nein ja


Gesamtsicherheitskonzept für Tunnel [1]

� Ausgehend von festzulegenden, typischen Schadensszenarien (Unfall, Brand, ...) muss dieses Konzept insbesondere Aussagen beinhalten zur

� Schadensverhütung � Vermeidung von Ereignissen

� Schadensmeldung � Detektion

� Selbst- und Fremdrettung � Selbstrettung

� Hilfeleistung und Brandbekämpfung � Begrenzung des

Schadensausmaßes


Brandschutz [2]

� Gesamtheit der Maßnahmen zur Vermeidung von Bränden und zur Minimierung von Brandschäden

� Ziel: - Schutz von Leben und Gesundheit von Personen im betroffenen Gebäude und dessen Umgebung (Personenschutz)

- Schutz von Eigentum und die Begrenzung finanzieller Schäden im betroffenen Gebäude und dessen Umgebung (Sachwertschutz)

- Schutz der Umwelt- Katastrophenschutz- Sicherstellung der Versicherbarkeit des Gebäudes

� Ganzheitliches Brandschutzkonzept:

Gesamtheit der aufeinander abgestimmten technischen und organisatorischen Maßnahmen


OrganisatorischeMaßnahmen

Brandschutz

Bauliche Maßnahmen

TechnischeMaßnahmen

Anlagentechnische Maßnahmen

Brandabschnitte

Notausgänge, Flucht-und Rettungswege

Brandmeldeanlagen

LöschanlagenFeuerlöschgeräte

Lüftung

Verkehrserfassungund -beeinflussung

ÖffentlicheFeuerwehr

Ausbildung derFührungskräfte

Ausbildung derBeschäftigten

Durchführung vonNotfallübungen

Seitenstreifen,Pannenbuchten

Beleuchtung

Videoüberwachung

Kommunikation

Sicherheits-beauftragter

Brandverhütung

Alarm- und Gefahrenabwehrpläne

Feuerwehrpläne

Brandschutzordnung

UnterwiesenePersonen

Tunnelleitzentrale

Baustoffeund Bauteile

Betriebliche Maßnahmen

AbwehrendeMaßnahmen


Besondere Charakteristik des Tunnels Elbquerung

[3]

� Tunnellänge von 5.670 m� Längsneigung von 4 % im Bereich der Nordrampe über eine Länge von ca.

1.140 m sowie von 3 % über die mehr als 880 m lange Südrampe� Bauart mit der Errichtung des Tunnels im Lockergestein, teils unter der Elbe

und immer unterhalb des Grundwasserspiegels� Anteil des Lkw-Verkehrs von 16,3 %� ggf. die zu erwartende Anzahl von 250 Gefahrguttransporten pro Tag � Zugriffszeiten der Einsatzdienste (Freiwillige Feuerwehren/ Tunnelfeuerwehr)


Risikofaktoren bei einem Brand im Tunnel

Elbquerung

� Bemessungsbrandleistung nach RABT bis 100 MW (und Rauchmengen bis 200 m³/s) bei Lkw-Fahrleistungen größer als 6.000 Lkw-km/d und Röhre� Lkw-Fahrleistung im Tunnel Elbquerung etwa 18.500 Lkw-km/d und Röhre

� Längsneigungen von 3 bzw. 4 %� Ansammlung von Lkw in Steigungsabschnitten� Starker Brandauftrieb und starke Rauchausbreitung

� Bauart/ Lage unter einem Gewässer� Standfestigkeit, Dichtigkeit� Begrenzung der Sachschäden, Ausfallzeiten

� Lkw-Anteil von 16,3 % � Große Brandlasten� Große Brandleistungen


Temperaturen und Wärmestrahlung in Tunnelröhre

bei Bemessungsbrand (nach 9 Minuten)

Temperatur

Wärmestrahlung


Gefahrensituationen im Tunnel

Lkw-Brand im Tunnel

� Prognose für Elbquerung:� Ca. 8 Brände insgesamt pro Jahr

� Maßnahmen zur Begrenzung des Schadensausmaßes:� Sperrung� Warnung, Information der Tunnelnutzer� Selbstrettung (Richtungsverkehr ohne Stau)� Lüftung mit Rauchabsaugung sorgt für weitestgehend rauchfreie Flucht,

Aufenthalt im Bereich von etwa 50 m vom Brandherd zunehmend kritisch� Notausgänge im Abstand von 258...290 m ergeben Fluchtzeiten von 3...5

Minuten� Brandbekämpfung zur Vermeidung von Feuerübersprüngen innerhalb von

10 bis 12 Minuten� Problem: Rettung eingeklemmter Personen aus brennenden Fahrzeugen

(Restrisiko)


Zeitlicher Ablauf bei einem Brand (Elbquerung)

Zeit (min) Brandverlauf Reaktion im Tunnel WFW FFW

0 0 MW Brennendes Fahrzeug stoppt

2 1 – 2 MW Voralarm in TLZ

3 Brandalarm (Sperrung, Lüftung, ...)

4,5 5 – 7 MW Information Tunnelnutzer Alarmierung der Einsatzkräfte

5,5 Beginn der Selbstrettung Ausrücken EK

6 7 – 10 MW Max. Leistung Rauchabsaugung Eintreffen am Portal

8 Saubere Röhre leer gefahren Einfahrt in saubere Röhre

Ausrücken EK Stade

10 25 – 30 MW Gefahr Feuerübersprung Eintreffen am Südportal

11 Abschluss der Selbstrettung zur sauberen Röhre

Ausrücken EK Steinburg

16 Bis 100 MW Aufenthalt von flüchtenden Personen in der sauberen Röhre

Beginn Löschangriff

18 Bis 100 MW Eintreffen am Nordportal

24 Bis 100 MW Beginn Löschangriff


Fazit für Elbquerung

� Maßnahmen zur Personenrettung auf der Grundlage der RABT ausreichend

� Maßnahmen zur Brandbekämpfung/ Begrenzung des Schadensausmaßes

� Diskussion Freiwillige Feuerwehr (FFW) bzw. Tunnelfeuerwehr (WFW) –

keine Grundlage in RABT, aber für dieses Projekt auch keine Lösung

� Schutz des Bauwerks/ Erhöhung der Verfügbarkeit � Maßnahmen gemäß

RABT nicht ausreichend

?


Nachrüstung von Tunneln – Beispiel

Autobahn-Tunnel mit 540 m Länge

� Forderung der RABT� Notausgänge im Abstand von max. 300 m

� Natürliche Lüftung bis 600 m (bei Rich-

tungsverkehr und selten Stau)

� Keine Lüftungsmesstechnik

� Wechsellichtzeichen und Sperrschranken

� Notruf im Abstand < 150 m

� Videoüberwachung

� Verkehrsfunk

� Lautsprecher

� Löschwasserversorgung

� Fluchtwegkennzeichnung/ Orientierungs-

beleuchtung

� Brandmeldeanlage (Linienmelder)

� Bestand� Notausgang in Tunnelmitte

� Längslüftung einschl. Messtechnik (CO,

Sichttrübung, Strömung)

� Wechsellichtzeichen an Portalen

� Notruf im Abstand von 140 m

� Brandmeldeanlage (Linienmelder)

� Löschwasserversorgung

Keine Kalt-branderkennung

Verschlechterung der Selbstrettung


Nachrüstung von Tunneln – Beispiel

Autobahn-Tunnel mit 300 bzw. 330 m Länge

� DTV ca. 100.000 Fahrzeuge pro Tag� Lkw-Anteil etwa 10 %� Jede Röhre verfügt über 2 Fahrstreifen und einen Seitenstreifen

� Nachrüstung Sicherheitstechnik� Brandmeldeanlage (Linienmelder) nicht erforderlich� Keine Videoüberwachung

� Nachrüstung Verkehrstechnik (Grundausstattung)� Sperrschranken an den Portalen (in Zusammenhang mit

Videoüberwachung)� Empfehlung des zuständigen Ministeriums:

� Sperrschranken entfallen, da sie (wegen nicht erforderlicher Brandmeldeanlage) nicht frühzeitig geschlossen werden können und auch keine Videoüberwachung vorgesehen ist.


Tunnelsperrung im Brandfall

� Erfahrungen zeigen, dass ein Wechsellichtzeichen (rote Ampel) am Portal allein nicht ausreicht, um den Verkehr zu stoppen.


Sicherheitseinrichtungen in Tunneln –

Notrufeinrichtungen

� Forderung der RABT � Realität



Notrufeinrichtungen

� Alternative Lösungen

Nicht das Vorhanden-sein von Sicherheits-einrichtungen, sondernderen Wirksamkeiterfüllen das Schutzziel !



Fluchtwegkennzeichnung/ Orientierungsbeleuchtung

Orientierungsbeleuchtung und/ oder visuelle Leiteinrichtungen (LED)


Gesamtsicherheitliches Denken

� Klare Definition der Ziele (Schutzziele) und Darstellung der Erreichbarkeit

� Maßnahmen zur „Abarbeitung“ eines Ereignisses (Schadensmeldung, Selbst-

und Fremdrettung sowie Hilfeleistung und Brandbekämpfung) als Kette

betrachten � ein schwaches Glied kann den Erfolg des gesamten Konzepts

in Frage stellen

� Nutzeffekt der einzelnen Maßnahmen muss klar sein

� Analyse der spezifischen Ressourcen bzw. Randbedingungen, um ein

Konzept auch effektiv umzusetzen

� Einflussfaktoren auf das Risiko berücksichtigen (Häufigkeit von Ereignissen,

realer Ablauf von Ereignissen)

� Dynamische Betrachtungen durchführen (Iststand � Prognose)


„Sicherheitskette“ im Brandfall - Beispiel

BrandBrandmelde-

anlage

Alarm + Auslösen von Sicherheits-

einrichtungen

Sichttrübe-messeinrichtung

Auslösen von Sicherheits-

einrichtungen

Kaltbranderkennung Voralarm ?


Schlussfolgerungen/ Empfehlungen - 1

� RABT sollte kein starrer Rahmen sein

� mehr Flexibilität hinsichtlich der Forderung nach zusätzlichen Maß-nahmen bzw. der Kompensation von Maßnahmen

� Bei der Festlegung der Sicherheits-ausstattung nicht nur Tunnellänge, sondern weitere Parameter berücksichtigen (DTV, ...)

Klassifizierung von Tunneln nach BD 78/99 [4]


Schlussfolgerungen/ Empfehlungen - 2

� Gesamtsicherheitskonzept sollte kein „formales“ Dokument im Rahmen der

Sicherheitsdokumentation, sondern echte Arbeitsgrundlage sein

� Darstellung und Begründung des Sicherheitskonzeptes

� Betrachtung der Risikoparameter (nicht einzeln, sondern im Komplex

betrachten), um Gefahren besser zu erkennen

� Gesamtsicherheitskonzept sollte rechtzeitig erstellt werden

� Möglichst vor der Planung

� Zumindest unabhängig vom Planer

� Bei der Einhaltung von Schutzzielen nicht nur auf den Personenschutz

fokussieren, sondern auch den Sachwertschutz und die Verfügbarkeit eines

Bauwerks betrachten


Literatur

1. Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT), Ausgabe 2006

2. Schneider, Ulrich: Grundlagen der Ingenieurmethoden im Brandschutz. Werner Verlag GmbH, Düsseldorf, 2002

3. Untersuchung von risikorelevanten Gesichtspunkten sowie Bewertung der Möglichkeiten und Grenzen des Feuerwehreinsatzes für den Tunnel Elbquerung im Zuge der A 20 (DMT-Bericht, 2009)

4. BD 78/99 Design of Road Tunnels, 1999 (Great Britain)


Ihr Ansprechpartner für Tunnelsicherheit

Dr.-Ing. Dieter TetznerDMT GmbH & Co. KGGeschäftsfeld Gebäude SicherheitGeschwister-Scholl-Str. 2104205 LeipzigTel. 0341/ 3331-514Fax 0341/ 3331-420Mobil 0170/ 45 700 54E-Mail [email protected]

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