Sicherheit

Mit Hightech gegen den Tod im Tunnel

In der unterirdischen Testanlage Hagerbach im schweizerischen Sargans versuchen Wissenschaftler und Feuerschutzexperten herauszufinden, was bei Brandkatastrophen in Tunneln vor sich geht.

Es ist dunkel und kühl in dem Tunnel. Im Dämmerlicht sind die Konturen eines Autowracks zu erkennen, mehr nicht. Plötzlich quillt dichter, grauer Rauch aus dem vorderen Teil des Wagens, dann springen Flammen aus dem Motor. Nur ein paar Sekunden, und schon springt das Feuer auf den Benzintank über. Jetzt schießen orangerote Flammenzungen gierig zur Decke, ihre zuckenden Schatten zeichnen sich riesengroß an den rußigen Wänden des Tunnels ab. Es wird heiß, die Sicht immer schlechter.
Für einen Moment ziehen sich die Flammen wieder zurück, werden schwächer, dafür quillt eine grauschwarzen Rauchwolke aus dem Auto, aber schon springen die Flammen mit einem dumpfen Fauchen wieder in die Höhe.
Nichts, was man am eigenen Leib erfahren möchte. Denn fast immer fordern Brandunfälle in Tunneln Tote. „So ein Feuer kann sich in Minutenschnelle in ein flammendes Inferno verwandeln, das auf seinem Weg nichts und niemanden verschont“, erklärt Rudolf Mägerle, während er aufmerksam das brennende Autowrack beobachtet.
Mägerle ist einer der Sicherheitsexperten der Siemens-Tochter Cerberus, das Auto kein echtes Wrack, sondern eine Art Seifenkiste aus Metall, mit Polyurethanmatten und Benzinbeuteln gefüllt. Auch der Tunnel, der „Versuchsstollen Hagerbach“ im schweizerischen Sargans, ist nur ein Drittel so hoch wie konventionelle Tunnel.
Doch für Experimente mit dem Feuer ist er ideal. In dem 4,5 km langen Untertagebauwerk testen neben Cerberus auch andere Firmen neue Methoden des Tunnelbau, neue Baumaschinen und -materialien und Brandschutzsysteme.
Selbst das Schweizer Bundesheer hat sich hier eingemietet und übt streng abgeschirmt in einem abgelegenen Teil des Tunnels. Nur eine Stahltür, die völlig durchlöchert im Halbdunkel an der Wand lehnt, lässt ahnen, was hier so alles getestet wird.
Die Ingenieure von Cerberus, geschützt mit Bauhelmen und Kitteln, haben sich ein rund 3 m breites und 3 m hohes Tunnelsegment ausgesucht, um neue Löschanlagen und Sicherheitssysteme zu untersuchen. Neben ihnen an der Wand ist eine Reihe von Monitoren angebracht, auf denen sich die Testdaten ablesen lassen.
Wachsam und konzentriert verfolgen ihre rußverschmierten Gesichter die Qualmwolke, die jetzt aus dem Autowrack aufsteigt. Dann fängt es auf einmal an zu regnen, eine Sprinkleranlage ist angesprungen. Zischend rauschen Myriaden von Wassertropfen von der Tunneldecke und drücken den Rauch zu Boden.
Auch der eben noch so wütende Feuerteufel schrumpft zu einem harmlosen Zwerg, die Sicht wird klarer. „Unsere Philosophie ist es, durch Kühlung das Feuer unter Kontrolle zu halten“, sagt Mägerle. So sollen die Überlebenschancen für Menschen erhöht und bessere Bedingungen für die Feuerwehr geschaffen werden.
Zahlreiche Brandversuche und Feldtests haben inzwischen gezeigt, dass die Temperatur von brennenden Fahrzeugen in Tunnel viel schneller ansteigt als bei einem Brand im Freien. „Zugluft, etwa vom Fahrtwind, von der Lüftungsanlage oder durch natürliche Konvektion kann einen Schwelbrand in kurzer Zeit zu einem offenen Feuer entfachen, das schon nach wenigen Minuten 1000º C erreicht“, so Mägerle.
Die verheerende Feuersbrunst im Montblanc-Tunnel hat dies auf traurige Weise gezeigt. Dort war im März 1999 ein Kühltransporter in Brand geraten und hatte eine Katastrophe ausgelöst, die 41 Menschen das Leben kostete. Zwei Monate später brannte der österreichische Tauerntunnel, dort starben zwölf Menschen. Lüftungs- und Sicherheitskonzept der Montblanc-Galerie stammten aus dem Jahr 1965, dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Tunnels.
„Löschsysteme“, so Brandexperte Mägerle , „sind heutzutage eine gute Methode, um einen Brand einzudämmen und an einer schnellen Ausbreitung zu hindern“. Klingt einfach, ist aber nicht trivial. Denn um das Feuer erfolgreich zu bändigen, kommt es auf die optimale Tröpfchengröße an, die für jeden Tunnel individuell ausgetüftelt werden muss. Sind die Tröpfchen zu groß, zerplatzen sie, sind sie zu klein, verdampfen sie. Sind sie aber richtig dimensioniert, halten sie giftige Gase am Boden und verhindern zugleich, dass die Umgebungstemperatur über 50º C ansteigt und nachfolgende Pkw Feuer fangen.
Erfolg versprechen da nur modernste Techniken wie Videoüberwachung, Hightech-Sensoren und „vernetzte Systeme, die Alarm und Berieselung völlig selbstständig auslösen“, so Mägerle und zeigt dabei an Decke des Tunnels. Kaum zu erkennen zieht sich durch die dicke Schicht Ruß ein Sensorkabel – das zentrale Element des Überwachungssystems. Anders als ein einfacher Brandmelder, der nur die Temperatur registriert, erfasst diese Spürnase die Strahlungswärme eines Feuers.
Mägerle entzündet jetzt einen Haufen Putzlumpen, ein Kollege schaltet zusätzlich einen Ventilator ein. Mit einem dumpfen Pfeifen fegt ein heftiger Luftzug durch den Tunnel und treibt dicke Rauchschwaden meterweit vor sich her. „Bereits eine Windgeschwindigkeit von 2 m/sec. reicht, um den Tunnel mit Rauch zu füllen.“ Und in manchen Alpentunneln herrscht eine natürliche Konvektion bis 10 m/sec.
Mägerle und seine Kollegen blicken gespannt auf die Monitore, hinter ihnen ander Tunnelwand anfangen zu blinken. Obwohl das Feuer direkt unter dem konventionellen Brandmelder an der Decke bedrohlich aufflackert, zeigt dieser keine Reaktion – die Konvektion hat die Hitze der Flammen weggeblasen.
Anders der neuartige Wärmemelder. Er reagiert unabhängig vom Wind, und er ist so empfindlich, dass er ein Feuer auf 3 m bis 4 m exakt lokalisieren kann. Bereits nach 40 s ist ein durchdringend hohes Pfeifgeräusch zu hören. Alarm im Tunnel.
Das System basiert auf einer Kombination von Glasfaseroptik und Lasertechnologie. Dabei schickt eine Diode Laserlicht in die Faser. Mit Hilfe eines Detektors wird das Rückstreulicht in der Faser analysiert. Bei Wärme ändern sich die Schwingungen in der Kristallgitterstruktur der Glasfaser und die Messwerte stimmen nicht mehr mit der Referenz überein.
Seit 1996 haben die Fachleute in Hunderten von Experimenten Messungen für alle möglichen Tunnelgeometrien gemacht. Sie wissen, was bei unterschiedlichen Feuergrößen, Windgeschwindigkeiten und Brandmaterialien passiert. Mittlerweile sind von diesem Glasfasersystem insgesamt 160 km in über 50 Tunnel in Europa, Asien und Australien verbaut.
Doch Standard sind diese Sicherheitssysteme noch lange nicht. So ist der kürzlich eröffnete Laerdahl-Tunnel in Norwegen mit seiner Länge von 24,5km zwar der längste Straßentunnel der Welt. Aber Rauchmelder und Kameraüberwachung sind nicht vorgesehen und ein paralleler Rettungsstollen wurde aus Kostengründen nicht realisiert.
Immerhin gibt es Haltebuchten mit Feuerlöschern und Nottelefonen, doch da muss man im Ernstfall erst einmal hinkommen.
Zum Glück kann in Sargans davon keine Rede sein. Der Alarmton klingt ab, die Berieselung springt an, und alles, was zurückbleibt, sind ein paar verkohlte Stofffetzen und eine neue Rußschicht an der Decke. E. TSAKIRIDOU
Tunnelsicheheit

Europas Tunnel sind nach den Brandkatastrophen im Montblanc- und Tauern-Tunnel nicht sicherer geworden. Wer dieser Tage in die Wintersportgebiete oder weiter in den Süden will, muss zwangsläufig durch den einen oder anderen Alpentunnel – und er tut dies auf eigene Gefahr. Im vergangenen Jahr hat ein Test des ADAC gezeigt, dass es immer noch sehr viele Sicherheitsdefizite gibt. Insgesamt 25 Röhren in Europa nahmen die Tester unter die Lupe. Ein Drittel erhielt das Urteil „bedenklich“ (sechs) oder „mangelhaft“ (zwei). Neun Kandidaten wurden als „ausreichend“ bewertet, acht schnitten mit „gut“ ab. Die Note „sehr gut“ haben die Experten jedoch kein einziges Mal vergeben. Testsieger wurde der Gubrist-Tunnel in der Schweiz. Er zeichnet sich durch seine zwei Röhren mit separaten Querverbindungen aus und bietet gute Flucht- und Rettungswege. Bei einem Feuer werden automatisch die Zufahrten in den Tunnel gesperrt, die Brandlüftung aktiviert und die Löschmannschaften alarmiert. Auffallend gut fanden die Tester Ausbildung und Ausrüstung der Feuerwehr.

Von E. Tsakiridou

Stellenangebote im Bereich Arbeitssicherheit

Merck-Firmenlogo
Merck Ingenieur als Experte Anlagensicherheit / Prozess-Sicherheit (m/w/d) Darmstadt
DÖRKENGroup-Firmenlogo
DÖRKENGroup Sicherheitsingenieur (m/w/d) Herdecke
AVM Computersysteme Vertriebs GmbH-Firmenlogo
AVM Computersysteme Vertriebs GmbH Entwicklungsingenieur (w/m/d) für Produktionstestsysteme Berlin
Aviatics Cost & Safety Management GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Aviatics Cost & Safety Management GmbH & Co. KG Fachkraft für Arbeitssicherheit / Health- & Safety Manager (m/w/d) Düsseldorf
Kendrion Kuhnke Automotive GmbH-Firmenlogo
Kendrion Kuhnke Automotive GmbH Functional Safety Manager (m/w/d) Malente
Bayerisches Nationalmuseum-Firmenlogo
Bayerisches Nationalmuseum Leitung (m/w/d) Technisches Gebäudemanagement und Sicherheit München
FICHTNER GmbH & Co. KG-Firmenlogo
FICHTNER GmbH & Co. KG Bauüberwacher Kabel 380 kV (m/w/d) Einbeck
Sika Deutschland GmbH-Firmenlogo
Sika Deutschland GmbH Sicherheitsingenieur (m/w/d) Stuttgart
Hochschule Furtwangen-Firmenlogo
Hochschule Furtwangen Professur (W 2) für Securitytechnik Furtwangen

Alle Arbeitssicherheit Jobs

Top 5 Arbeitssicher…