Kontrollierte Sprengung 23.10.2014, 13:11 Uhr

Bauingenieure simulieren Explosionswellen per Computer

Forscher der Technischen Universität München haben ein Detonationsmodell auf Basis realer Städtedaten entwickelt, um Schäden bei Sprengungen von Weltkriegsbomben vorhersagen und möglichst minimieren zu können. Auch bei Bedrohungen durch Attentate sollen die Simulationen helfen, den Schaden zu begrenzen und Menschenleben zu retten.

2012 wurde in München eine Fliegerbombe nach erfolglosen Entschärfungsversuchen gesprengt. Der Blindgänger wog 250 Kilogramm. 

2012 wurde in München eine Fliegerbombe nach erfolglosen Entschärfungsversuchen gesprengt. Der Blindgänger wog 250 Kilogramm. 

Foto: dpa/Johannes Grimm

Sie wurden gebaut, um Zerstörung zu bringen: Fliegerbomben aus dem Zweiten Weltkrieg. Zwar ist der Krieg lange vorbei, doch immer wieder stoßen Bauarbeiter auf die explosiven Relikte. Ihre Zerstörungskraft haben sie nicht eingebüßt: Wird eine Bombe gefunden, muss sie entschärft werden. Und wenn das nicht geht, steht die kontrollierte Zerstörung an.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentanwalt oder European Patent Attorney (m/w/d) mit technischem Schwerpunkt Life Science / Biotechnologie / Biochemie Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH-Firmenlogo
Verfahrenstechniker:in / Vertriebsingenieur:in THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH
Esslingen am Neckar Zum Job 
PNE AG-Firmenlogo
Senior Einkäufer Windenergieanlagen (m/w/d) PNE AG
Husum, Cuxhaven, Hamburg Zum Job 
Dorsch Gruppe-Firmenlogo
(Senior) Projektingenieur (m/w/d) für HKLS technische Gebäudeausrüstung Dorsch Gruppe
Wiesbaden Zum Job 
Siléane über STRATEGY & ACTION International GmbH-Firmenlogo
Sales Manager DACH (m/w/d) Sondermaschinenbau - Robotertechnik, Optik und künstliche Intelligenz für die Industrie Siléane über STRATEGY & ACTION International GmbH
Home-Office Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieurin / Ingenieur konstruktiver Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Landkreis Esslingen-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) Elektro- und Gebäudetechnik beim Amt für Kreisimmobilien und Hochbau für das Sachgebiet Allgemeiner Bau Landkreis Esslingen
Plochingen Zum Job 
ARVOS GmbH SCHMIDTSCHE SCHACK-Firmenlogo
Sales and Tendering Engineer (m/f/d) ARVOS GmbH SCHMIDTSCHE SCHACK
Düsseldorf Zum Job 
Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Simulationsingenieur (m/w/d) Strukturmechanik Automotive Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG
Biberach Zum Job 
Stadtwerke Lübeck-Firmenlogo
Ingenieur:in Prozessdatentechnik Stadtwerke Lübeck
Lübeck Zum Job 
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Planer:in / Projektbetreuer:in Netze (w/m/d) - gerne auch Berufseinsteiger:in Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Bautechniker:in Planung (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Fachexpert:in Netze (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Bauwerksprüfung Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück Zum Job 

Doch was genau wird da kontrolliert? Welche Kräfte werden frei und welche Schäden entstehen durch die Detonationswellen für Menschen und Gebäude? Und wie kann die Sicherheit der Bürger erhöht werden? Diesen Fragen ging eine Gruppe Wissenschaftler um Prof. Martin Mensinger vom Lehrstuhl für Metallbau der Technischen Universität München (TUM) jetzt nach. Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt „Verfahren zur Analyse von Detonationseinwirkungen in urbanen Gebieten“, kurz DETORBA, forschen sie an Möglichkeiten, durch neue Simulationsmethoden Schäden durch Detonationswellen an Bauwerken besser vorhersagen zu können. Unterstützt werden sie dabei von verschiedenen Firmen, Ingenieurbüros und der Stadt Frankfurt am Main.  

Gebäude werfen Detonationswellen zurück

Wenn eine Bombe in bebautem Gebiet explodiert, wird die von ihr erzeugte Druckwelle von den umliegenden Gebäuden reflektiert, teilweise auch mehrfach. Die einzelnen Wellen und Reflexionen überlagern sich: Die Effekte werden nicht nur zum Teil stärker, sondern schwerer berechenbar: Bereits einfache Gebäudeformen, so die Wissenschaftler, sorgen für komplexe Wechselwirkungen.

Die TUM-Forscher haben ein Simulationsmodell zur Druckwellenausbreitung bei der Sprengung des Blindgängers in München im Jahr 2012 erstellt.

Die TUM-Forscher haben ein Simulationsmodell zur Druckwellenausbreitung bei der Sprengung des Blindgängers in München im Jahr 2012 erstellt.

Quelle: TUM

Um die Effekte dennoch möglichst genau vorhersagen zu können, entwickelten die Ingenieure realistische Modelle. Dafür stützten sie sich auf hochauflösende dreidimensionale Stadtmodelle auf Basis der Daten von Geoinformationssystemen. Durch diese computergestützte Simulation kann die Gruppe relativ genau vorhersagen, wo Schäden welchen Ausmaßes in der jeweiligen Baustruktur zu erwarten sind. Auch die Gefahr für Menschen, die sich in der Nähe der Detonation aufhalten, bewerten sie.

Simulationen helfen Rettern bei der Arbeit

Mit Hilfe ihrer Simulationen ermöglichen es die Forscher, schnell Gefährdungskarten für Bedrohungen durch Bomben zu erstellen. Dabei muss es sich nicht unbedingt um einen Weltkriegsfund handeln: Auch Attentate und Terrorangriffe gehören zu den Bedrohungsszenarien. Im Ernstfall sollen Rettungskräfte durch die Simulationen in die Lage versetzt werden, besonders gefährdete Stellen und mögliche Rettungswege bereits im Vorfeld zu erkennen und entsprechend zu reagieren. Evakuierungen können mit diesen Karten ebenfalls gezielter durchgeführt werden.

Die Ingenieure gaben sich jedoch nicht damit zufrieden, mögliche Schäden abzubilden, sondern suchten auch nach Wegen, um sie zum Beispiel durch abgestimmte Baumaßnahmen zu minimieren. Um dabei tiefer ins Detail gehen zu können, kombinierten sie ihre Computersimulation mit mechanischen Modellen: Dabei stellte sich heraus, dass Pfeiler und Stützen umso weniger in Mitleidenschaft gezogen werden je flexibler sie sind. So sei es zum Beispiel ideal, Stützen gelenkig auf dem Fundament zu befestigen, wenn möglich, sogar noch etwas unterhalb der Geländeoberfläche. Bei reinen Empfehlungen belassen es die Forscher dabei nicht, sondern machen direkt Nägel mit Köpfen: „Wir entwickeln hierfür spezielle Stützen in Stahl-Beton-Verbundbauweise“, erklärte Bauingenieur Stefan Trometer dazu.

Münchener haben leidvolle Erfahrung mit kontrollierter Sprengung

Wie wichtig eine genaue Kenntnis des möglichen Schadens im Vorfeld ist, um die passenden Vorkehrungen treffen zu können, wissen gerade die Münchener aus eigener leidvoller Erfahrung. Im August 2012 hatte im Stadtteil Schwabing eine Fliegerbombe aus dem Zweiten Weltkrieg nicht entschärft werden können und musste gesprengt werden. Trotz vernagelter Fenster barsten Scheiben, fielen Fliesen von den Wänden, und umherfliegendes Stroh, zur Dämmung auf die Bombe gelegt, trug die Flammen teilweise in die Gebäude hinein. Noch lange Zeit nach der Sprengung waren nicht alle Schäden beseitigt, und viele Betroffene leiden immer noch unter den wirtschaftlichen Folgen. 

Ein Beitrag von:

  • Judith Bexten

    Judith Bexten ist freie Journalistin. Ihre Schwerpunkte liegen in den Bereichen Technik, Logistik und Diversity.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.