Sind Tunnel feuerfest? Brandereignisse in Tunnelanlagen erfolgen unter speziellen Randbedingungen.: Fid-Bau Portal

Sind Tunnel feuerfest? Brandereignisse in Tunnelanlagen erfolgen unter speziellen Randbedingungen.

Wetzig, Volker

Zum Brandschutz von Konstruktionen im Tunnelbau werden heute unterschiedliche Systeme angeboten. Für die dem Einsatzzweck angemessene Definition der Schutzmassnahmen ist ein Verständnis der auftretenden Schädigungsmechanismen, Schutzziele und speziellen Randbedingungen im Tunnelbau erforderlich. Die komplexen Wechselwirkungen der einzelnen Einflussfaktoren müssen vielfach mit entsprechenden Prüfungen bestätigt werden. Im Folgenden werden Überlegungen zur Definition der Schutzziele und, ausgehend von den Schädigungsmechanismen, unterschiedliche Schutzmechanismen vorgestellt. Die Personenrettung erfolgt im Brandfall im Tunnel primär über die Selbstrettung. Für die im Tunnel befindlichen Personen geht von den toxischen Rauchgasen die grössere Gefahr aus als von der Hitze des Brandes selbst oder von infolge der Wärmeeinwirkung einstürzenden Bauteilen. Die Personenselbstrettung ist primär durch die Schaffung von geeigneten Fluchtwegmöglichkeiten zu unterstützen. Im Hinblick auf den Einsatz von Rettungskräften sind längere Standfestigkeiten der Bauteile zu gewährleisten, als dies für den Personenschutz erforderlich ist. Die diesbezüglichen Anforderungen sind in Absprache mit den Rettungsdiensten festzulegen. Der heute am häufigsten fur statisch relevante Elemente eingesetzte Werkstoff im Untertagebau ist Beton. Als weiterer Werkstoff findet Stahl in verschiedenen Veredelungsformen Verwendung im Untertagebau. Wesentliche Einsatzbereiche sind Bewehrungen im Beton (z B Zwischendecken), als Befestigungselemente für Betriebseinrichtungen in den Untertageanlagen und als Teil von Querschlags- und Fluchtwegtüren. Im Brandfall erhitzt sich zunächst nur die dem Brand zugewandte Seite der Bauteile. Dies führt zu thermischer Längenänderung auf der Brandseite der Bauteile. So wird z. B. bei einer Zwischendecke eines Tunnels diese fahrraumseitig eine Ausdehnung erfahren, während die dem Lüftungskanal zugewandte Seite, selbst wenn die Brandgase über diesen abgesaugt werden, deutlich geringere Längenänderungen erfährt. Dadurch werden Deformationen und Spannungen in dem Bauteil hervorgerufen, die zu dessen Überlastung und damit Zerstörung führen können. Auch wenn die Deformationen nicht unmittelbar zur Zerstörung der Struktur führen, werden sich Risse öffnen, über die die Hitze zur Bewehrung vordringen kann. Die Tragfähigkeit der Struktur wird dadurch weiter reduziert. In Zukunft wird die risikogerechte Auslegung von Schutzsystemen an Bedeutung gewinnen, um nicht zuletzt auch die Aufwendungen für Schutzmassnahmen beherrschen zu können.