Inhalt
Fachtechnische Bewertung des Brandschutzes in der Machbarkeitsstudie der Deutschen Bahn zum Fernbahntunnel Frankfurt a.M. |
Anhang 1: Ausgewählte Brandereignisse
(siehe auch vollständige deutschlandweite Übersicht) 1
16.05.2010 Frankfurt Hbf: ICE1-Triebkopf mit Schwelbrand
28.09.2011 Offenbach Ost: S-Bahn-Brand im Berufsverkehr | Lokführer verletzt
21.11.2013 Frankfurt Hbf: ICE-Brand mit Rauchentwicklung wg. techn. Defekt an der Lok |
Zug evakuiert
07.01.2015 Frankfurt a.M.: Brand im Maschinenraum der E-Lok eines unbesetzten DB-Reisezuges | Oberleitung mit Wasser gekühlt
13.02.2015 Frankfurt a.M.: Qualm unter S-Bahn; Ursache nicht bekannt | Evakuierung Zug |
Streckensperrung 30 min
18.04.2015 Offenbach: Dichter Rauch aus S-Bahn-Tunnel | hölzerner Gleis-Übergang in Brand |
S-Bahn-Betrieb unterbrochen.
16.06.2015 Frankfurt a.M.: S-Bahn-Tunnel wg. Verrauchung gesperrt,
S-Bahn-Betrieb eingestellt | Ursache: Müllbrand im Tunnel
08.12.2015 Frankfurt a.M.: ICE Kabelbrand auf Wagendach | nicht mehr verkehrsbereit |
450 Fahrgäste mit Bussen zum Hbf
12.05.2016 Frankfurt a.M.: S-Bahn-Tunnel Brand an hölzernem Laufsteg bei Bauarbeiten |
Rauch in Haltestelle | Signalanlage beschädigt
16.10.2017 Frankfurt-Flughafen Fernbahnhof: ICE-Brand an überhitztem Motor | starker Rauch in Bahnhofshalle | Bahnhof gesperrt | Zug geräumt und abgeschleppt | Reisende mussten mit anderen Zügen weiterfahren | ein Bahnmitarbeiter ins Krankenhaus
11.12.2017 Frankfurt-Flughafen Fernbahnhof: Fehlalarm durch technischen Defekt |
Bahnhof wird geräumt
07.03.2019 Frankfurt a.M.: ICE Rauchentwicklung in Toilette | Zug geräumt und abgeschleppt |
vier Verletzte im Krankenhaus
13.08.2019 Frankfurt-Flughafen Fernbahnhof: Rauchentwicklung an IC-Zug wegen heißgelaufener Bremse | Züge wurden umgeleitet | Feuerwehr-Einsatz
26.02.2021 Frankfurt Süd: Brand in ICE-Triebwagen wegen beschädigter Oberleitung, angeblich durch einen Vogel verursacht | Zug wurde geräumt, keine Verletzten | bei Eintreffen der Feuerwehr war Feuer bereits erloschen | Strecke gesperrt | erhebliche Behinderungen des S-Bahn-Verkehrs
Anhang 2: Einsatzszenarien und Ablaufdiagramme
Nach jedem Brandalarm werden mehrere parallele Abläufe angestoßen. Dieses betrifft sowohl automatisierte Funktionsabläufe bei technischen Anlagen als auch organisatorisch-logistische Maßnahmen. Letztere beinhalten auch Verfahrensschritte, die ad-hoc-Entscheidungen erfordern. Dabei wird stets unterstellt, dass tatsächlich ein Brandfall vorliegt, auch wenn es sich dabei mit mehr oder weniger großer Wahrscheinlichkeit um einen Fehlalarm handeln kann.
Eine offene Frage ist, inwieweit bei einem Feueralarm seitens des Zugführers entschieden werden kann, ob eine Weiterfahrt aus dem Tunnel heraus in den oberirdischen Teil der Bahnanlage oder ggf. in den Tiefbahnhof erfolgt. Dazu wäre eine Vor-Ort-Prüfung durch Zugbegleiter notwendig, um elektronische Anzeigen visuell abzugleichen und zu bewerten. Die per Telekommunikation einbezogene DB-Betriebsleitstelle kann hierbei nur unterstützende Hinweise an den Zugführer zur Relevanz des Ereignisses geben.
Für den Fall eines Nothalts im Tunnel muss eine realistische Zeitdauer der Evakuierungsmaßnahmen bis zur Rettung der Insassen (einschließlich mobilitätseingeschränkter Personen) in einen sicheren Bereich kalkuliert werden.
Zeitlicher Engpass 1: Verlassen des Zuges
Alle Insassen müssten ihr Gepäck zurück lassen. Ein schneller Ausstieg aus dem Zug wäre nur dann möglich, wenn auf der Fluchtwegseite eine Höhenanpassung auf zumindest 76 cm oder besser auf 96 cm erfolgt, was mit Betonfertigteilen prinzipiell möglich ist. Ansonsten müsste der Ausstieg mit vorhandenen (!) Notleitern erfolgen. Zu berücksichtigen ist auch ein gewisser Anteil von mobilitätseingeschränkten Personen. Bei max. vier Zugbegleitern in einem voll besetzten ICE ist von deren Seite nur sehr begrenzt eine Hilfestellung beim Notausstieg möglich.
Foto oben: Rettungsübung im ICE-Tunnel. Ein Aussteigen in der Theorie. Das Vorhanden-sein einer Leiter ist hier wirklichkeitsfremd. |
Foto oben: Ein Aussteigen im Ernstfall auf freier Strecke, was nur mit fremder Hilfe möglich ist. Fazit: Selbst für junge und kräftige Personen ist dieses erschwert und zeitraubend. |
Zeitlicher Engpass 2: Verlassen des Rettungsweges neben dem Zug
Ein noch größeres Problem ist das Verlassen des Rettungswegs neben dem Zug, im Zweifelsfall müssen alle 900 oder wenigstens 450 Insassen durch den 1,4 m (oder optimal 2 m) Engpass neben dem Zug flüchten. Sobald sich die Aussteiger aus mehreren Türen am Zugende vereinen, bestimmt der hierbei entstehende Stau die resultierende Räumzeit.
Notwendig wäre bei einem schweren Brandunfall, dass alle Insassen des Zuges rechtzeitig über den Fluchtweg zumindest eine Schleuse erreichen, die mit einer rauchdichten Tür versehen und zugleich leicht zu öffnen ist. Im Unterschied zum Regionalverkehr haben aber beim Fernverkehr ein Großteil der Personen auch schwere Gepäckstücke. Diese müssten konsequent zurück gelassen werden, um die Evakuierung nicht zu behindern. Das heißt: Ohne qualifiziertes, dafür geschultes und in ausreichender Anzahl vorhandenes Zugpersonal ist ein ansonsten schnelles und eigenständiges Verlassen der Fahrgäste in einen temporär sicheren Bereich praktisch unmöglich.
Für das Eintreffen von Feuerwehrkräften am Brandort müssen Zeiten bis zum Eintreffen am Tunnelportal sowie weitere Minuten bis zum Brandort (mit schwerem Atemschutzgeräte) kalkuliert werden.
Die nachfolgenden Einsatz-Ablauf-Diagramme zeigen auch, dass die Entrauchungsanlage aus einsatztaktischen Gründen erst im Rahmen der Löscharbeiten eingeschaltet wird, d.h. erst zu einem Zeitpunkt, an dem die Selbstrettung von Personen bereits (weitestgehend) erfolgt ist. Eine automatisch ausgelöste Entrauchung kann nämlich unter ungünstigen Umständen auch die Brandgase in die falsche Richtung treiben, d.h. auf den benötigten Flucht- und Rettungsweg.
Wenn eine Entrauchungsanlage vorhanden ist, steht diese in der Regel erst nach Anweisung des Feuerwehr-Einsatzleiters zur Verfügung und auch nur dann, wenn im Tunnel selbst Strahlventilatoren installiert sind. Muss eine geforderte Frischluftzufuhr hingegen von einem mehrere Kilometer entfernt liegenden Lüftungsbauwerk eingeblasen werden, vergeht eine unzulässige Zeitspanne. Allein die Hochlaufzeit der Lüfter beträgt ca. drei Minuten. Außerdem muss die im Tunnel stehende Luftmasse erst auf die Fördergeschwindigkeit beschleunigt werden, was eine weitere Zeitverzögerung von mehreren Minuten ergibt. Ein Abdrängen des Rauches in Richtung der Tunnel-Ausgänge kann also frühestens 6 bis 7 Minuten nach dem Zuschalten der Axial-Gebläse einsetzen. Dieses wäre selbst bei ferngesteuerter Einschaltung durch die DB-Betriebs-Leitzentrale im Frühstadium des Brandes zu spät, um noch Menschenleben retten zu können.
Automatische Brandmeldungen als Unsicherheitsfaktor
Die Auslösung eines im Tiefbahnhof installierten Rauchmelders, der auf die Brandmeldeanlage aufgeschaltet ist, führt prinzipiell zur automatischen Durchschaltung an die Feuerwehr. Erst durch die Einsatzkräfte der Feuerwehr vor Ort wird das Vorliegen eines Fehlalarmes verbindlich festgestellt und ein dadurch automatisch ausgelöster Räumungsalarm aufgehoben.
Bedenklich ist es jedoch, wenn – wie im Fall von Stuttgart 21 vorgesehen – eine Brandmeldung nicht automatisch zur Alarmierung der Feuerwehr führt, weil unterstellt wird, dass der Betreiber kleinere Brände selbst beherrschen kann.2 Dieses ist nach unserer Auffassung nur vertretbar, wenn vor Ort eine qualifizierte Werkfeuerwehr vorhanden ist, die schnell beurteilen kann, ob tatsächlich ein Brandfall vorliegt und ob dieser ohne Alarmierung der städtischen Berufsfeuerwehr gelöscht werden kann.
Anhang 3: Anfragen an die DB Netz
Fragen zum Brandschutz und dem Rettungskonzept in der DB-Machbarkeitsstudie zum Fernbahntunnel und Tiefbahnhof Frankfurt a.M. die von Karl-Heinz Peil per Mail vom 12.4.2022 an die DB Netz gestellt und trotz wiederholter Nachfrage nicht beantwortet wurden.
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Ist die im Abschnitt 5.8.1.1.1.1 angegebene Berechnung mit den dazu ausgewiesenen Parametern für Personenzahlen korrekt, da sich die Zulassungsregel 200% eigentlich nur auf Regionalzüge bezieht?
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Wie groß wird der Anteil von mobilitätseingeschränkten Personen bei der o.g. Personenzahl-Bemessung veranschlagt und welche Konsequenzen ergeben sich damit baulicher Art im Tiefbahnhof?
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Welche Entfluchtungszeit ist bei einer Tunnel-Evakuierung für einen voll besetzten ICE anvisiert?
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Gibt es bei einem Feuerwehreinsatz im Tunnel eine kalkulierte Zeit, nach der über eine Befüllung der dort vorhandenen Trockenleitungen auch Löschwasser zur Verfügung steht?
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Wieso wird in der Machbarkeitsstudie für alle Tunnelvarianten im Abschnitt 5.6 nur die Luftmengen über die Lüftungsbauwerke zugrunde gelegt, nicht aber die jeweils notwendige Luftmenge im (Brandfall-)Tunnel?
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Gibt es eine kalkulierte Zeitdauer, nach der ab Auslösung einer Tunnel-Entrauchungssteuerung die vorgesehene bzw. notwendige Luftmenge am Brandherd verfügbar ist?
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Inwieweit kann eine Selbstrettung aus dem Tunnel durch Zugpersonal an den Türen unterstützt werden? (5.4.1.:“Die Evakuierung des Ereigniszuges erfolgt auf Anweisung und mit Unterstützung des geschulten Zugpersonals in einen sicheren Bereich (sichere Röhre, Nottreppenhäuser„).
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Wie ist der Passus 5.4.2. zur Fremdrettung zu verstehen? („Die Fremdrettung erfolgt durch interne und externe Notfalldienste„). Wer kommt wann und wie zum Einsatz?
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Zu welchem Zeitpunkt sind Ausarbeitung und Vorlage eines Brandschutzkonzeptes vorgesehen? Sind evtl. getrennte Brandschutzkonzepte für Station und Tunnel vorgesehen?
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Welche besonderen Gefahrenquellen im Tunnel würden zum Bestandteil von Feuerwehreinsatzplänen werden?
Antwort der DB Netz vom 8.2.2022 auf diverse Fragen zur Machbarkeitsstudie
Frage 7: Abstimmung des Vorbeugenden Brandschutzes
Ist mit der Branddirektion Frankfurt ein Beratungsgespräch zum Vorbeugenden Brandschutz erfolgt oder demnächst terminiert? Für welche Brandschutzfragen – die nicht erst in der Entwurfs- oder Ausführungsplanung relevant werden – wird seitens der Deutschen Bahn derzeit ein Abstimmungsbedarf gesehen?
„Der Brandschutz ist auch in den frühen Leistungsphasen ein wichtiger Teil der Planungen und wird daher direkt ab dem Planungsbeginn mitgedacht und berücksichtigt. Im März beginnen die regelmäßigen Projektdurchsprachen mit der Stadt Frankfurt, in deren Rahmen sukzessive die verschiedenen Themen abgearbeitet werden.“
Anfrage vom 3.11.2022 (Vorgang A 163/22) an den Magistrat der Stadt Frankfurt
(Quelle: Parlis – PARLamentsInformationsSystem Stadt Frankfurt am Main)
Betreff: Brandschutzfragen beim geplanten Fernbahntunnel
In der Machbarkeitsstudie der DB Netz AG für den Fernbahntunnel wird der Brandschutz ausführlich behandelt. Es ist deshalb davon auszugehen, dass die Wahl der Tunnelvariante im Wesentlichen auch von Brandschutzaspekten bestimmt wird. Gemäß einer Auskunft der DB Netz AG vom 8.2.2022 heißt es auf eine entsprechende Frage dazu: „Der Brandschutz ist auch in den frühen Leistungsphasen ein wichtiger Teil der Planungen und wird daher direkt ab dem Planungsbeginn mitgedacht und berücksichtigt. Im März beginnen die regelmäßigen Projektdurchsprachen mit der Stadt Frankfurt, in deren Rahmen sukzessive die verschiedenen Themen abgearbeitet werden.“
Der Magistrat wird vor diesem Hintergrund gebeten, folgende Fragen zu beantworten:
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Wie viele Gespräche wurden bisher seitens der Stadt Frankfurt bzw. der Branddirektion mit der DB Netz AG zum Fernbahntunnel geführt?
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Welche Themen wurden seitens der DB Netz AG an die Stadt Frankfurt bzw. die Branddirektion herangetragen?
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Welche Vorgaben sind bisher seitens der Stadt Frankfurt bzw. der Branddirektion an die DB Netz AG erfolgt?
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Gibt es Hinweise bzw. Notizen der Stadt Frankfurt bzw. der Branddirektion mit Verweis auf Probleme für das Projekt?
Antragsteller: LINKE. – Antragstellende Person(en): Stadtv. Dr. Daniela Mehler-Würzbach
Bericht des Magistrats vom 13.01.2023, B 19
Vorgang: A 163/22 LINKE.
Der Magistrat nimmt wie folgt Stellung: „Bislang erfolgte keine Kontaktaufnahme der DB Netz AG mit der Branddirektion. Folglich haben keine Gespräche zu dem Projekt stattgefunden.“
Anhang 4: Ausbreitung von Brandgasen im Tunnel
Legt man für die Auslegung der Brandschutzmaßnahmen die „DB-Bemessungsbrand für S-Bahnen und gemischten Reisezugverkehr“ von 53 MW3 zugrunde, dann ergeben sich nachfolgende Betrachtungen und Berechnungen.
Dabei entstehen pro Sekunde 155 m³ bzw. pro Minute 9.300 m³ hochgiftige Rauch- und Brandgase4, die am Brandherd bis zu 2.000 °C betragen können. Durch thermischen Auftrieb steigen diese zunächst bis zur Tunneldecke auf. Da sie hier nicht weiter nach oben ins Freie entweichen können, breiten sich diese sehr rasch im Tunnel nach beiden Seiten aus. Durch Abkühlung an den zunächst noch kalten Tunnelwänden wie auch durch Einmischen von kälterer Luft aus dem Tunnel sinken die Rauch- und Brandgase auch nach unten und füllen dabei den gesamten freien Tunnelquerschnitt mitsamt den Fluchtwegen. Damit erreichen sie die Flüchtenden, die dann darin bereits mit mehreren Atemzügen ersticken können. Im Nahbereich des Brandherdes bei höheren Temperaturen ≥ 50 °C droht zudem der Hitzetod.
Die Modellierung dieses Absenkprozesses ist Gegenstand aufwändiger Simulationen. In Anhang 6 wird anhand Studien zu vergleichbaren Tunneln abgeschätzt, dass im Fernbahntunnel eine Verrauchung in weniger als 10 Minuten ab Brandbeginn eintreten kann.
Selbst in dem theoretischen Fall einer sofortigen Zuschaltung eines Entrauchungslüfters könnte die eingeblasene Frischluft von dem mehrere Kilometer entfernt liegenden Lüftungsbauwerk den Brandort noch gar nicht erreichen, da allein die Hochlaufzeit der Lüfter mit ca. drei Minuten zu veranschlagen ist. Außerdem muss die im Tunnel stehende Luftmasse erst auf die Fördergeschwindigkeit beschleunigt werden, was eine weitere Zeitverzögerung von mehreren Minuten ergibt. Ein Abdrängen des Rauches in Richtung der Tunnel-Ausgänge kann also frühestens 6 bis 7 Minuten nach dem Zuschalten der Axial-Gebläse einsetzen – zu spät, um noch Menschenleben retten zu können.
Luftströmungen im Tunnel
Weiterhin sind in der Machbarkeitsstudie auch die von den durchfahrenden Zügen verursachten Luftströmungen im Tunnel nicht berücksichtigt. Ein im Tunnel fahrender Zug schiebt wie ein Kolben die Luft mit seiner Fahrgeschwindigkeit vor sich her und zieht hinter sich eine Luftschleppe nach. Bei der hier maßgebenden Zug-Geschwindigkeit von 160 km/Std. sind das 44,4 m/s. Diese Luftgeschwindigkeit ebbt nach der Zugdurchfahrt zwar schnell ab; bei den häufigen Zugdurchfahrten in kurzen Zeit-abständen stellt sich jedoch eine auf- und abschwellende Grundströmung der Luft im Tunnel in Fahrtrichtung ein, die bei etwa 10 m/s liegt. Diese ist selbstverständlich auch wirksam, wenn ein brennender Zug im Tunnel zum Halten kommt, anfänglich je nach Einfahrgeschwindigkeit und Abbremsvorgang auch mit deutlich höherer Luftgeschwindigkeit.
Diese Luftströmung im Tunnel wirkt sich entscheidend auf die Rauchausbreitung aus, indem die Rauchschwaden in Strömungsrichtung mitgezogen werden. In der Einfahrt-Röhre erfolgt dieses bis weit vor den Zug entgegen der Einblasrichtung der Frischluft. Damit wird den Flüchtenden zunächst der Fluchtweg in Richtung Tiefbahnhof versperrt. Weil die bereits benannte Grundströmung der Luft im Tunnel mit ca. 10 m/s deutlich größer ist als die Geschwindigkeit der ohnehin erst mit zeitlicher Verzögerung einsetzenden Frischluft-Zufuhr vom Lüftungsbauwerk mit ca. 4 m/s, wird es eine Weile dauern, bis sich die Strömung umkehrt und die tödliche Rauchwolke zurück am Zug entlang und dann weiter Richtung Tunnelausgang zieht. Damit aber sind die Fluchtwege in beide Richtungen unbenutzbar. Kaum jemand würde so die Rettungsstollen lebend erreichen.
Brand-Entstehung und -Entwicklung
Dem Rettungskonzept der DB-Studie (auf Basis des o.g. DB-Bemessungsbrandes) liegt die Annahme zugrunde, es handele sich um einen erst in der „Entstehung“ befindlichen Anfangs-Brand mit nur geringer Rauchfreisetzung, die die Selbstrettung der Zuginsassen nicht weiter beeinträchtigt. Begründet wird dies mit der kurzen Fahrzeit des Zuges im Tunnel, während der sich ein Brand noch nicht sehr weit entwickelt haben könne. Verwiesen wird darauf, dass ein in Brand geratener Zug nicht in den Tunnel einfahren darf. Als Brandbeginn wird somit erst die Einfahrt in den Tunnel zugrunde gelegt und daraus gefolgert, dass sich nach den wenigen Minuten Fahrzeit im Tunnel der Brand erst in der Entstehung befinde und die freigesetzte Brandlast sowie die Rauchfreisetzung noch sehr gering sind.
Diese Sichtweise in der DB-Studie ist jedoch grob fehlerhaft. Einem Sicherheitskonzept müssen stets die größtmöglichen Schadensauswirkungen („Worst Case“-Szenario) zugrunde gelegt werden. Demzufolge muss das Flucht- und Rettungs-Konzept auch einem voll entwickelten Bemessungsbrand genügen, was in der vorliegenden DB-Studie allerdings nicht der Fall ist. Als „Worst Case“-Szenario müsste ein ICE mit 250 km/h zum Stehen gebracht werden, wenn kurz vor der Einfahrt in den Tunnel ein Brand entdeckt und gemeldet wird.
Im Regelfall mit üblicher Bremsverzögerung von 0,5 m/s² ergibt sich aber bei 250 km/h bzw. 69,5 m/s ein Anhalteweg von 4.820 m und eine Anhaltezeit von 139 s (bzw. 2 min und 19 s).5 Selbst mit einer Schnellbremsung mit hoher Bremsverzögerung von 0,8 m/s² ergibt sich ein Anhalteweg von 3.014 m und eine Anhaltezeit von 87 s (bzw. 1 min und 27 s). Weiterhin setzt dies voraus, dass der Lokführer die Brandmeldung erhält und daraufhin den Bremsvorgang einleitet. Dazu muss sich ein Brand soweit entwickelt haben, dass er sicher als solcher erkannt wird. Folgende Zeiten ergeben sich:
Einzelvorgang |
Zeitdauer |
Anmerkung |
---|---|---|
Brandbeginn bis Brandmeldung |
3 min |
Nur als Mindestwert anzusehen! |
Reaktionszeit Lokführer, Einleiten Bremsvorgang |
0,5 min |
|
Anhaltezeit (nach Einfahrt in den Tunnel) |
2 min |
Mittelwert von o.g. Berechnung |
Durchsage zum Verlassen des Zuges |
1 min |
|
Freigeben der Türen, Reaktionszeit der Reisenden |
1 min |
|
Zu berücksichtigende Mindest-Brandzeit |
7,5 min |
bis Beginn der Evakuierung! |
In der Tabelle wird im Unterschied zu 2 min Reaktions- und Orientierungszeit laut Richtlinie (vgl. Anhang 6) eine realistische Abschätzung für die Zeitabläufe während der Brandentwicklung angegeben. Folgerung: Ein Zug kann nur dann noch sicher vor dem Tunnel anhalten, wenn der Brand spätestens 3,5 Minuten vor Einfahrt in den Tunnel bemerkt und gemeldet ist. Kommt die Brandmeldung auch nur geringfügig später, ist ein Einfahren des Zuges in den Tunnel nicht mehr zu vermeiden!
Die Vorbrandzeit bis zum Beginn der Räumung aus dem Zug beträgt damit mindestens 8 Minuten. Damit ist jedoch bereits der Vollbrand erreicht; die Entfluchtung aus dem Zug in den Tunnel geschieht dann unter voller Freisetzung der Brandgase.
Der schnelle Anstieg der Wärme- und Rauchfreisetzung bei einem Brand entspricht der Erfahrung und wurde durch etliche Tunnelbrandversuche nachgewiesen. u.a. bei Tunnelbrandversuchen in Norwegen.
Auf diese im Forschungsbericht „Brände in Verkehrstunneln – Bericht über Versuche im Maßstab 1:1„6 ausgewerteten Ergebnisse weist Dipl.-Ing. Thomas Kolb vom Büro Brandschutzconsult (vormals Schreiner & Leonhardt) in seiner „Untersuchung von Stuttgarter Tunnel-Anlagen“ hin.
Nachfolgendes Schaubild zeigt sehr deutlich die Temperaturspitze und damit den Vollbrand in weniger als 10 Minuten ab Brandbeginn.
Phase | Von
Minute |
Bis
Minute |
---|---|---|
Schwelbrand |
0 |
2 |
Entwicklung zum Vollbrand |
2 |
7 |
Voll entwickelter Brand |
7 |
12 |
Abklingender Brand |
12 |
110 |
Zu vergleichbaren Ergebnissen sind auch andere Forscher gekommen, wie H. Ingason „Design Fires in Tunnels“ (2006).
Auch die 2012 von Lönnermark, Claesson u.a. am Technical Research Institute of Sweden als wissenschaftliche Arbeit durchgeführten Brandversuche mit einem Reisezugwagen als „Full Scale Fire Tests with a Commuter Train in a Tunnel“ haben einen schneller Anstieg der Wärmefreisetzung und das Durchzünden („flash over“) zum Vollbrand in nur 7 Minuten nach Brandbeginn festgestellt, wie die daraus entnommene nachstehende Grafik „Brandleistung im Zeitverlauf“ aufzeigt.
Zum Vergleich ist in der Grafik die Brandverlaufskurve für den „DB-Bemessungsbrand 53 MW“ als rot gestrichelter Kurvenzug „b“ übertragen. Diese Brandkurve der DB AG beruht nicht auf durchgeführten Brandversuchen, sondern ist willkürlich aus einzelnen Geraden-Abschnitten so zusammengesetzt mit einer stark verzögerten Brandentwicklung insbesondere beim Brandbeginn während der ersten 15 Minuten, was der einzuhaltenden Evakuierungszeit entspricht. Erst danach steigt die Brandkurve steiler an; der Vollbrand wird danach erst nach 23 Minuten erreicht, wo hingegen die durchgeführten Brandversuche bereits wieder im Abklingen waren. Tatsächlich aber muss mit einer 10-fach stärkeren Wärme- und Rauchfreisetzung während der Evakuierungszeit gerechnet werden. Diese DB-Bemessungsbrandkurve entspricht nicht den tatsächlichen Gegebenheiten eines schweren Zugbrandes und wird als untauglich zurückgewiesen.
Anhang 5: Verrauchungsabschätzung entsprechend der Fachliteratur
Die EBA-Tunnelrichtlinie schreibt ein Rettungskonzept vor, das die „Selbstrettung gewährleistet“. D.h. die Selbstrettung muss abgeschlossen sein, bevor der Rauch die Fliehenden einholt. Die Verrauchung eines Tunnels ist aber ein komplexer Prozess (siehe auch Anhang 6), der die Strömung im Tunnel und die Abkühlung der Rauchgase an der Tunneldecke sowie die Durchmischung mit kühlerer Luft beinhaltet.
Im Haupttext des Gutachtens findet sich in Abschnitt 3.2 sowie in der vorausgehenden Anhang 4 die Kritik an der von der DB angesetzten Zielzeit für die Evakuierung von 15 Minuten und die zugrundeliegenden Fehlannahmen. Dem werden hier zunächst Beispiele für Verrauchungszeiten aus der Fachliteratur für vergleichbare Tunnel gegenüber gestellt.
Tunnel |
Querschn. | Brandleist. | Verrauch. |
Bemerkung |
---|---|---|---|---|
Eisenbahntunnel (CZ)7 |
29 m² |
20 MW |
5 Min. |
FDS-Simulation |
Langer Bahntunnel (CN)8 |
– |
– |
6 Min. |
FDS-Simulation |
U-Bahn (CH)9 |
22 m² |
– |
6 Min. |
FDS-Simulation |
Istanbul Metro (TR)10 |
33 m² |
20 MW |
6-7 Min. |
FDS-Simulation |
Straßentunnel (JP)11 |
72 m² |
30 MW |
8 Min. |
FDS-Simulation |
Neuer Mainzer T. (DE)12 |
103 m² |
25 MW? |
15 Min. |
Erfahr.wert, Doppelgl. |
Die Beispiele aus der Fachliteratur erlauben die Eingrenzung der realistisch zu erwartenden Verrauchungszeit. Teils weisen die dort betrachteten Tunnel einen kleineren Querschnitt auf, aber in einem Fall auch einen deutlich größeren Querschnitt. Vor allem aber wurde in allen Beispielen eine deutlich geringere Brandleistung angesetzt. Es ergeben sich in den am ehesten vergleichbaren Tunneln Verrauchungszeiten von 5 bis 8 Minuten.
Bestätigt werden diese Werte von Veröffentlichungen zu Zielzeiten für die Evakuierung von vergleichbaren Doppelröhrentunneln. Sie belegen einen vergleichbaren Zeithorizont.
Tunnel |
Quers. | Evak.ziel |
Bemerkung |
---|---|---|---|
Groene Hart (NL)13 |
49 m² |
4 Min. |
Querschl. 300→150 m: 8→4 Min. |
Lötschberg Basist. (CH)14 |
52 m² |
4 Min. |
Evakuierungsstation |
Gotthard Basist. (CH)15 |
41 m² |
wenige Min. |
„within minutes“ auch im Tunnel |
Gotthard Basist. (CH)16 |
41 m² |
3-5 Min. |
Evakuierungsstation |
Öresundtunnel (DK/SE)17 |
34 m² |
6 Min. |
Maximale Evakuierungszeit |
Neuer Guanjiao-T. (CN)18 |
42 m² |
7 Min. |
Sichere Evakuierung für Auslegung |
Im Groene Hart-Tunnel in den Niederlanden wurde der Abstand der Querschläge, also der Rettungsstollen, von 300 m auf 150 m verkürzt, um die Evakuierungszeit von 8 Min. auf 4 Min. zu reduzieren.
Im Vergleich mit diesen Referenzdaten erscheint es gerechtfertigt, für den Fernbahntunnel eine Verrauchung in weniger als 10 Minuten anzunehmen, so dass eine Evakuierung bis dahin abgeschlossen sein muss.
Anhang 6: Räumzeit im Tunnel nach NFPA 130
In der DB-Studie wurde für die Räumzeitberechnungen im Tiefbahnhof der US-amerikanische Standard NFPA 130 angesetzt.19 Dieses makroskopische Verfahren für die Räumzeitberechnung ist auch der Standard in U-Bahn-Anlagen und wird nachfolgend für die Evakuierung des Fernbahntunnels angesetzt.
Die Evakuierung im Tunnel ist dann speziell für die maßgeblichen „Worst Case“-Szenarien einfach zu berechnen. Als ungünstigste Situation gilt auch gemäß der Fachliteratur, dass der Brand an einem Zugende einen Rettungsstollen blockiert:
Klassischer „Worst Case 1″: Der Zug kommt mit dem brennenden Ende vor einem Rettungsstollen zu stehen, der durch das Feuer blockiert wird.
In diesem Fall müssen die Zuginsassen sämtlich durch den engen Korridor neben dem Zug strömen, dann ein Stück freien Wegs durch den Tunnel gehen und danach durch die Fluchttür. Nach Passieren des Rettungsstollens erreichen sie die sichere zweite Röhre.
„Worst Case 2″: Der Zug kommt vor dem Rettungsstollen am Engpass des Rettungswegs zum stehen. Das Feuer ist am anderen Ende des Zugs. Sämtliche Insassen müssen dann den Engpass passieren, um zum Rettungsstollen zu gelangen.
Doppelröhren-Bahntunnel in Deutschland weisen eine Besonderheit auf. Der Rettungsweg kann durch Einbauten um bis zu 30 cm eingeengt werden. Die häufigste derartige Einengung ist in der Praxis der Einbau von Löschwasserhydranten und Notrufsäulen auf einer Seite des Rettungsstollens, was tatsächlich 30 cm in Anspruch nimmt. Damit ergibt sich in Deutschland ein zweiter noch gefährlicherer „Worst Case 2“ (Abb. Folgeseite). Durch den Engpass geht hier in der Regel so viel mehr Zeit verloren, dass der entfallende freie Weg zum Querschlag das nicht mehr aufwiegt.Die Berechnung ist dann einfach. Es gibt im Wesentlichen vier Phasen:
-
Reaktionszeit und Ausstieg.
-
Herausströmen aus dem Korridor neben dem Zug.
-
Freier Weg durch den Tunnel (nicht bei „Worst Case 2“).
-
Durchströmen der Fluchttür in den Querschlag.
Im Prinzip gehört auch noch die Passage durch den Querschlag zur Evakuierungszeit dazu. Sie soll hier der Einfachheit halber weggelassen werden, in der Annahme, der letzte Fliehende schließt die Tür hinter sich und ist vor dem Rauch geschützt.
Für die Reaktionszeit werden gemäß dem DB-Anwenderhandbuch 20 2 Min. Reaktionszeit angesetzt, d.h. je 1 Minute für Erkundungszeit durch den Lokführer und für die Alarmierungs- und Reaktionszeit.21
Hier wird dieser Zeitspanne noch die Zeit hinzu addiert, die für den Ausstieg der ersten Personen benötigt wird. Betrachtet werden die Türen, die dem freien Zugende am nächsten sind, und der Zeitbedarf von ihnen bis zum Zugende. Hierfür werden 0,4 Minuten abgeschätzt. Nach dieser Zeit bildet sich dann der Stau am Zugende aufgrund des engen Korridors, auf den die Personenströme der nächstgelegenen Türen zuströmen.
Der entscheidende Erfahrungswert für die großen Zeitkontingente der Evakuierung ist der spezifische Personenstrom für das Durchströmen eines Korridors oder einer Tür, im Standard NFPA 130 hat er den Wert
F = 1,365 p/ms .
Multipliziert mit der Breite B des Durchlasses ergibt sich der Durchfluss in Personen/Sekunde:
D = B × F .
Für uns sind hier die Breiten des Rettungswegs BRw, des Engpasses auf dem Rettungsweg BEp und der Fluchttür BFT wichtig. Die Zeit für das Durchströmen eines Engpasses ergibt sich dann mit der Gesamtpersonenzahl N zu
T = N / D .
Die freie Bewegung durch den Tunnel über die Strecke Sfr wird nach NFPA 130 mit der Geschwindigkeit
vfr = 1,02 m/s
angenommen. In diesem Erfahrungswert sind die Schwierigkeiten der Flucht, die nötige Orientierung, die schlechte Beleuchtung, der Mix mit mobilitätseingeschränkten Personen etc. berücksichtigt. Die freie Strecke berechnet sich bei einem Abstand der Rettungsstollen von 500 m und einer Zuglänge von 262,8 m zu Sfr = 500 m – 262,8 m = 237,2 m.
Damit ergeben sich für die Phasen der Evakuierung:
-
TR = 2,4 Min.
-
TZug = N / ( BRw · F ) oder TZug = N / ( BEp · F ) (Worst Case 2)
-
Tfr = Sfr / vfr oder Tfr = 0,0 Min. (Worst Case 2)
-
TFt = N / ( BFt · F )
In dem makroskopischen Berechnungsverfahren wird nun unterschieden, wo sich der Stau einstellt:
Ist TZug > TFt, dann ist der bestimmende Stau am Zugende, die Stauzeit ist Tzug.
Ist TFt > TZug, dann ist der bestimmende Stau an der Fluchttür, die Stauzeit ist TFt.
Die Gesamt-Evakuierungszeit ist dann
TG = TR + Tfr + max(TZug, Tft) .
Sämtliche Szenarien werden mit der Personenzahl der neu angeschafften Regionalzüge gerechnet:
N = 2.615 p .
Es ergibt sich die folgende Ergebnistabelle in Minuten ( ‚ ). Von TZug und TFt wird jeweils nur das Maximum (hier unterstrichen) in die Summe übernommen.
Szenario | Rett.-weg | Tür-br. | Stoll.-Abst. | Reak. TR |
Ausstr. TZug |
Frei Tfr |
Tür TFt |
Evak. zeit |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Plan W. C. 1 |
1,7 m |
2 m |
500 m |
2,4′ |
18,8′ |
3,9′ |
16,0′ |
25,1′ |
Plan W. C. 2 |
1,4 m |
2 m |
500 m |
2,4′ |
22,8′ |
0′ |
16,0′ |
25,2′ |
S. 46 W. C.1 |
1,5 m |
2 m |
500 m |
2,4′ |
21,3′ |
3,9′ |
16,0′ |
27,6′ |
S. 46 W. C. 2 |
1,2 m |
2 m |
500 m |
2,4′ |
26.6 |
0′ |
16,0′ |
29,0′ |
Pl.+Bk. W. C.1 |
2,5+2 m |
2+2 m |
250 m |
2,4′ |
6,7′ |
0′ |
7,6′ |
10,0′ |
Im letzten Szenario der Tabelle ist der Rettungsstollenabstand schon kleiner als die Zuglänge von 262,8 m. Die Personenzahl ist dann reduziert auf den Anteil der Passagiere auf der Länge bis zum ersten Querschlag. In diesem Fall müssen nicht 2.615 Personen durch die Fluchttür, sondern nur 2.488 Personen. Die übrigen Personen von der anderen Seite des Querschlags nehmen, wenn der Strom durch die Fluchttür schon verstopft ist den Weg zum nächsten Querschlag. Die Fliehenden vom rückwärtigen Rettungsweg queren durch den Zug, um auch bei dem ersten erreichbaren Querschlag in Sicherheit zu gelangen.
Erst mit den umfassenden Maßnahmen, wie im Haupttext geschildert, wird bei der hohen Personenkapazität der Züge eine akzeptable Räumzeit erzielt.
Zur Plausibilisierung dieser Methode wird sie auch auf die internationalen Doppelröhren-Bahntunnel angewandt, für die die nötigen Parameter inklusive der Breite der Fluchttüren bekannt sind (siehe nachfolgende Abbildung). Die Parameter mit ihren Quellen sind auf Wikireal.org dokumentiert. Die in gleicher Weise nach NFPA 130 ermittelten Räumzeiten belegen, dass 10 Minuten Evakuierungszeit gute internationale Praxis sind. Absolut ungewöhnlich sind die hohen Passagierzahlen in den langen Tunneln von Stuttgart 21, der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm und des Frankfurter Fernbahntunnels.
Unverständlich ist, dass dort trotzdem an Rettungswegbreite und Querschlagabstand nur Mindestanforderungen gestellt werden. Wie in Anhang 5 erwähnt, wurde beim Groene Hart-Tunnel der Querschlagabstand genau aus dem Grund auf nur 150 m reduziert, um eine rechtzeitige Evakuierung zu ermöglichen. Dieser Abstand korrespondiert mit rund 2.000 Insassen in den Zügen, die den Groene Hart-Tunnel befahren.
Zur Plausibilisierung dieser Methode wird sie auch auf die internationalen Doppelröhren-Bahntunnel angewandt, für die die nötigen Parameter inklusive der Breite der Fluchttüren bekannt sind (siehe nachfolgende Abbildung). Die Parameter mit ihren Quellen sind auf Wikireal.org dokumentiert.22 Die in gleicher Weise nach NFPA 130 ermittelten Räumzeiten belegen, dass 10 Minuten Evakuierungszeit gute internationale Praxis sind. Absolut ungewöhnlich sind die hohen Passagierzahlen in den langen Tunneln von Stuttgart 21, der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm und des Frankfurter Fernbahntunnels.
Unverständlich ist, dass dort trotzdem an Rettungswegbreite und Querschlagabstand nur Mindestanforderungen gestellt werden. Wie in Anhang 5 erwähnt, wurde beim Groene Hart-Tunnel der Querschlagabstand genau aus dem Grund auf nur 150 m reduziert, um eine rechtzeitige Evakuierung zu ermöglichen. Dieser Abstand korrespondiert mit rund 2.000 Insassen in den Zügen, die den Groene Hart-Tunnel befahren.
Vergleich internationaler Doppelröhrentunnel in der Räumzeit nach NFPA 130. Links Grundparameter: Rettungswegbreite verengt, normal, zweiter Rettungsweg, Querschlagabstand, Fluchttürbreite, Personenkapazität/Zug, Zuglänge (Fluchttürbreite Erzgebirgstunnel geschätzt). Rechts: Resultierende Räumzeit nach NFPA im „Best Case“ sowie im klassischen „Worst Case 1“ und dem „Worst Case 2“ im Falle eines Engpasses vor dem Rettungsstollen. Unten Szenarien für den Fernbahntunnel Frankfurt.
Auch in der spanischen Richtlinie findet sich die Regel, dass, sobald die Kapazität des Zuges über 1.000 Personen liegt, die Querschläge maximal 250 m Abstand haben dürfen.23 Beim Gotthard-Tunnel müssen alle Fahrgäste, die keinen Sitzplatz haben, vor dem Tunnel den Zug verlassen.24
Als maßgebliche Parameter für den Fernbahntunnel wurden entsprechend der Angabe auf S. 46 der DB-Studie ein Innenradius von 4,40 m und ein freier Querschnitt von 52,7 m² angesetzt. Dieser Tunnel ist enger als der in der Planzeichnung „Regelquerschnitt 1-gleisiger Tunnel“ wiedergegebene Tunnel. Entsprechend wird ein engerer Rettungsweg mit 1,2 m bei Einbauten und 1,5 m Breite regulär abgeschätzt (in der Grafik oben zwischen den Tunneln der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm und identisch unten als erste Säule der Szenarien).
Es folgen zwei Szenarien mit den Parametern der Planzeichnung, einmal für die geplanten Regionalzüge und einmal für einen ICE3.
Die letzten Szenarien beinhalten ausgehend von den Parametern der Planzeichnung plus Erhöhung der Bankette eine Verbreiterung der Rettungswege und Schaffung eines weiten Rettungswegs, doppelten Fluchttüren pro Rettungsstollen-Eingang und halbiertem Querschlag. So sind auch mit 2.615 Insassen 10 Min. Evakuierungszeit erreichbar.
Anhang 7: Klimabilanz des Bauprojektes Fernbahntunnel
Für die Erzeugung von klimaschädlichen Treibhausgasen (THG) – vereinfachend als CO2-Emissionen bezeichnet – gibt es Ansätze zur monetären Bewertung der hierdurch verursachten Umweltkosten. Diese belaufen sich nach dem rechnerischen Ansatz des Umweltbundesamtes (UBA) auf aktuell 237 Euro / t CO2.25
Ermittlung von THG-Emissionen aus Einzelberechnungen
Im vorliegenden Fall wurde von uns eine Hochrechnung mit den aus der DB-Studie verfügbaren Daten und Parametern gemäß dem derzeitigen Stand der Technik vorgenommen. Diese aufwändige Vorgehensweise hat den Vorteil der sich daraus ergebenden Transparenz. Naturgemäß sind die Ausgangsdaten mit erheblichen Unsicherheiten behaftet, erlauben aber in unserem zusätzlich verfügbaren Tabellenblatt (für LibreOffice Calc oder MS Excel) eine Nachprüfung und Korrektur von Ausgangsdaten. Damit kann leicht überprüft werden, inwieweit „falsche“ Ausgangsdaten tatsächlich ergebnisrelevant sind. Die Tabellenblätter sind ähnlich strukturiert wie die bei Bauvorhaben üblichen Leistungsverzeichnisse, d.h. untergliedert in Titel, Untertitel und Positionen. Die Ermittlung von THG-Emissionen (quasi wie Einzel- und Gesamtpreise eines Leistungsverzeichnisses) kann damit auch leicht auf evtl. vorhandene rechnerische Fehler überprüft werden.
Als Ergebnis unserer Hochrechnung ergibt sich für die gesamte Bauphase ein rechnerischer Wert von knapp 600.000 t CO2. Dieses muss man als eine sehr konservative Abschätzung ansehen, da die zugrunde liegende Hochrechnung aufgrund der tabellarisch erfassten Einzelpositionen mit Sicherheit sehr unvollständig ist und nicht einkalkulierte bzw. unvorhergesehene Positionen erforderlich werden. Gemäß der o.a. Kalkulation des UBA entspricht dieses Umweltkosten in Höhe von 142 Mio. Euro. allein durch die Baumaßnahme.
Nachfolgend werden die tabellarisch erfassten Daten als Übersicht dargestellt.
Titel 1 Bau der unterirdischen Station
Für diese Berechnung haben wir den Stationstyp „B“ (als eine Vorzugsvariante der DB-Studie) zugrunde gelegt, was aus Gründen von notwendigen rechnerischen Vereinfachungen erfolgt. Es handelt sich hierbei um eine offene Bauweise in Verbindung mit bergmännischer Bauweise der durchgeführten Tunnelstrecken. Die Eckdaten sind:
Gesamtabmessungen |
Meter |
Betondicke |
Meter |
Länge der Station (innen) Breite der Station (außen) Höhe der Station (innen) Tiefe unter Gelände Haupthalle Durchmesser Tunnelröhren |
420 38 21,10 32,50 8,80 |
Sohlplatte Decken Außenwände Geschossdecken Stützen im Abstand von 17 m |
2,00 – 3,40 1,60 2,00 0,80 1,50 x 1,50 |
Tabellenblatt 1: Titel 1.1. Unterirdisches Stationsgebäude und Titel 1.2 Bahnsteig-Tunnelröhren
Teilsumme: 147.000 t CO2
Einzelpositionen u.a.: Aushub der offenen Baugrube | Beton für Bauwerk, Abfang- und Sicherungsmaßnahmen vorhandener Gebäudestützen der Haupthalle | Estrich und Bodenbelag der Geschossdecken | Baugruben-Verbau | Baustellenbeleuchtung | Baugruben-Entwässerung | Technische Gebäudeausrüstung Tunnelstation
Titel 2: Bau der Tunnelstrecken
Zugrunde liegt die in der DB-Studie genannte Vorzugsvariante mit zwei eingleisigen Röhren. Der Tunnelausbruch erfolgt mittels TVM (Tunnel-Vortriebsmaschine)
Tunnellängen |
Meter |
Einzeldaten zum Tunnel |
Maße |
Westtunnel Osttunnel Abzweig Nord (Hanau) Abzweig Süd (Offenbach) |
1.500 2.600 1.900 2.000 |
Innenradius lichter Querschnitt Ausbruch-Querschnitt Betonverbrauch je Tunnelmeter |
4,40 m 52,7 m² 81,7 m² 29,0 m³ 69,6 t |
Gesamtlänge |
2 x 8.000 |
Anmerkung: Im „lichten Tunnel-Querschnitt“ ist die Auffüllung der Tunnelsohle mit Beton einschl. Stahlbewehrung zur Gleisbettung als „Feste Fahrbahn“ als Kreisabschnitt mit mit einer Höhe von ca. 2,0 m berücksichtigt.
Tabellenblatt 2: Titel 2.1 Tunnelmeter bei TVM-Vortrieb | Titel 2.2 Zugehörige Bauwerke und Baustelleneinrichtung | Titel 2.3 Technische Ausrüstung und Ausstattung der Tunnel |
Teilsumme 354.000 t CO2
Einzelpositionen u.a.: Zulauftunnel und Tunnel-Ausbruch, Trogbauwerke, Beton, Aushub-Mengen, Querschläge (Rettungsstollen), Technik-Nischen, Bauzeit-Tunnellüftung und -Beleuchtung, Entrauchungsbauwerke, Vertikalschächte für Y-Abzweige, Spundwand Mainufer, Main-Kaimauer, Baustellen-Einrichtung und Baustraßen, Bahnschienen, Feuerlöschleitungen, Stromleitungen
Titel 3: Abfuhr Aushub, Anliefer- und Baustellenverkehr
Tabellenblatt 3: Teilsumme 34.000 t CO2
Einzelpositionen u.a.: Tunnelschalen-Formteile (Tübbinge) anliefern | Ausbruch / Aushub abfahren (Aushub-Mengen gemäß Massen aus Titel 1 und 2) | sonstiger Anliefer- und Baustellenverkehr, Baukräne u.a.
Größenordnung anhand Berechnungen aus anderen Projekten
Für das Projekt Stuttgart 21 gibt eine detaillierte Untersuchung (Rößler, Gebhardt, Heydemann)26. Diese Untersuchung behandelt auch einen Nutzungszeitraum über 30 Jahre. Zu beachten ist, dass im Lebenszyklus von baulichen Anlagen der Infrastruktur nicht nur die entstehenden Kosten, sondern damit auch die THG-Emissionen zu 75% in der Nutzungsphase anfallen.
Detailliert untersucht wurde auch die Klimabilanz von Tunnelbauwerken z.B. in einem Gutachten für kontrovers diskutierte U-Bahn-Neubaustrecken in Berlin. Ermittelt wurden dabei 98.800 Tonnen CO2-Emissionen pro Normkilometer U-Bahn.27
Sonstige umwelt- und klimaschädlichen Auswirkungen
Rechnerisch nicht berücksichtigt bleiben einige Maßnahmen bzw. Konsequenzen, die nachfolgend nur exemplarisch aufgelistet werden können:
-
Abriss und Wiederaufbau des Parkhauses in der Mannheimer Straße (für Baustelleneinrichtung erforderlich)
-
Verlegung der Straßenbahn-Zufahrt zum Depot am Ende der Mannheimer Straße
-
externe Kosten durch gesundheitsschädliche Belastung mit Feinstaub und Stickoxiden in der Bauphase
-
Schädigung des städtischen Mikroklimas durch weitestgehende Zerstörung der Kaltluftentstehungszonen in Oberrad (Abzweig Süd)
-
Probleme mit der Grundwasserhaltung angesichts der prekären Wasserversorgung der Stadt Frankfurt
Fußnoten
1 Für eine detailliertere deutschlandweite Darstellung siehe: https://wikireal.info/wiki/Stuttgart_21/Trassierung/ICE-Br%c3%a4nde
2 https://www.stuttgarter-nachrichten.de/inhalt.stuttgart-21-die-feuerwehr-kommt-erst-mal-nicht.c0d3a78d-bad3-4808-8057-dcc782190e31.html
3 In der DB-Studie werden 50 MW (statt 53 MW) zugrunde gelegt.
4 Als Brandgase bezeichnet man solche, die durch den Brand entstandene Giftstoffe enthalten.
5 Zu den rechnerischen Grundlagen siehe z.B. https://de.wikipedia.org/wiki/Bremsverz%C3%B6gerung
6 Quelle: Fosta-Bericht P 145.2 – Brände in Verkehrstunneln, Bericht über Versuche im Maßstab 1:1, Autoren: Dr.-Ing. Casale, Prof. Dr.-Ing. Haack, Dr.-Ing. Ingason, Civ.-Eng. Malhotra, Dr.-Ing. Richter (1998)
7 Kamila Cábová, Tomáš Apeltauer, Petra Okřinová, František Wald, „Application of fire and evacuation models in evaluation of fire safety in railway tunnels“, 2017 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 236, S. 6 Fig. 4: Schon nach 5 Min. Verrauchung bis auf ca. 2,20 m. Quelle: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/236/1/012080/pdf
8 Liangliang Tao et al., „Experimental and numerical study on the smoke and velocity distribution in an extra-long railway tunnel fire“, Tunnelling and Underground Space Technology Vol. 117, 11.2021. Quelle (nur Abstract): https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0886779821003254
9 Dandan Wan, „Numerical Simulation Study of Effect of Tunnel Slope on Smoke Propagation“, J. Phys.: Conf. Ser. 2179, 2022, Fig. 7. Quelle: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2179/1/012023/pdf
10 Mahir Ilter Bilge, Thesis „CFD Simulation of Train Fire in the Istanbul Metro Tunnel“, 07.2018, S. 47, 53: Brandleistung 20 MW, S. 54: Freier Querschnitt 33 m², S. 73-75 Verrauchung nach 6 bis 8 Min., Quelle: http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12622402/index.pdf
11 Kazuhiro Yamamoto, Yuusuke Sawaguchi, Shinnosuke Nishiki, „Simulation of Tunnel Fire for Evacuation Safety Assessment“, 26.03.2018, Fig. 4, 6. Quelle: https://www.mdpi.com/2313-576X/4/2/12/pdf
12 06.07.2003, FAZ, „Notfallübung. Rettung aus einem verrauchten Bahntunnel“, die hier angegebenen 15 Min. für die Verrauchung betreffen mutmaßlich den damaligen Bemessungsbrand mit 25 MW. Quelle: https://www.faz.net/aktuell/rhein-main/region-und-hessen/notfalluebung-rettung-aus-einem-verrauchten-bahntunnel-1116737.html • H. Quick , J. Michael, S. Meissner, U. Arslan, „Chal-lenging urban tunnelling projects in soft soil condi-tions“, 2008 (pdf researchgate.net), Neuer Mainzer Tunnel (Doppelgl.): Fr. Quer¬schn. 103 m² (ausgem.)
13 P. Bockholts, „Beveiligingsconcept HSL-Zuid, Deel B: Boortunnel onder het Groene Hart“, 20.07.2000, S. 26 / Bl. 27: Querschlagabstand von 300 m auf 150 m gesenkt, um die Evakuierungszeit von 8 Min. auf 4 Min. zu senken. Quelle: https://www.cob.nl/wp-content/uploads/2018/01/JHO-428.V.03.D.pdf
14 B. Crausaz, A. Weatherill, P. Gerber, „Safety aspects of railway tunnel: Example of the Lötschberg railway tunnel“, in: Y. Erdem, T. Solak (Hrsg.), „Underground Space Use: Analysis of the Past and Lessons for the Future“, 2005, S. 609 Fig. 8: 4 Min. für Evakuierung in Evakuierungsstation. Quelle: https://books.google.de/books?id=gsjLBQAAQBAJ&pg=PA605
15 H. Ehrbar, C. Tannò, H.-P. Vetsch, „Selection of the Optimum Tunnel System for Long Railway Tunnels with Regard to the Entire Lifecycle“, 2019, Bl. 2. Quelle: https://www.heinzehrbarpartners.com/wp-content/uploads/2020/04/2019-UC_2019-panel-discussion-01-Ehrbar.pdf
16 Christoph Rudin, Peter Reinke, „Neue alpenquerende Bahntunnel in Europa. New Cross-Alpine Rail Tunnels in Europe“, Tunnel 3/2008, S. 14-28, S. 734 / Bl. 3: „Angestrebt wird eine Entfluchtung der Fahrgäste eines vollbesetzten Reisezugs aus dem gefährdeten Nothaltebereich innerhalb von 3 bis 5 Minuten.“ Quelle: http://docplayer.org/47168966-Neue-alpenquerende-bahntunnel-in-europa-new-cross-alpine-rail-tunnels-in-europe-14-europa-europe-tunnel-3-2008-ch-rudin-dr-p.html • Rehan Yousaf, Christoph Brander, Jens Badde, Martin Viertel, Erwin Eichelberger, „Proof of proper functionality of emergency ventilation system in emergency stations of GBT using fire tests and CFD simulations“ (ISTSS 2018 S. 439-454 / Bl. 440-455), S. 450 / Bl. 451: „required evacuation time“ „5 min.“. Quelle: http://ri.diva-portal.org/smash/get/diva2:1352759/FULLTEXT01.pdf
17 Sund & Bælt, „Forbindelsen over Storebælt, To broer og en tunnel“, 2017, S. 23. Quelle: http://publications.sundogbaelt.dk/Storeblt/forbindelsen-over-storebaelt-to-broer-og-en-tunnel/?Page=23
18 Nian Zhang, Zhongsheng Tan, Minjie Jin, „Research on the Technology of Disaster Prevention and Rescue in High-altitude Super-long Railway Tunnel“, KSCE Journal of Civil Engineering 2015/19(3), S. 756-764, S. 763 / Bl. 8. Quelle: https://link.springer.com/article/10.1007/s12205-013-1248-2
19 National Fire Protection Association, „NFPA 130, Standard for Fixed Guideway Transit and Passenger Rail Systems“, Edition 2020, Punkt 5.3.4, 5.3.5: Entfluchtungsgeschwindigkeiten und -flüsse. Quelle: https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=130
20 Deutsche Bahn AG, Anwenderhandbuch „Bemessungsbrände für S-Bahnen und den Gemischten Reisezugverkehr“, 21.06.2010, S. 29: Zeit für Erkundung und Alarmierung je 1 Min., S. 30: Selbstrettungsphase nach 15 Min. beendet. Quelle (nicht mehr aufrufbar): https://www1.deutschebahn.com/resource/blob/1785660/eb3e9f5a9ea797bce727 2dbc7450a4b7/25_Bemessungsbr%C3%A4nde-f%C3%BCr-S-Bahnen-data.pdf
21 Vgl. auch unseren eigenen, davon abweichenden Ansatz gemäß Tabelle in Anhang 4
22 https://wikireal.org/wiki/Stuttgart_21/Brandschutz_Tunnel
23 Ministerio de Fomento, „Instrucción sobre seguridad en túneles“, 20.06.2006, S. 21. Quelle: https://www.fomento.gob.es/recursos_mfom/instruccionseguridadtuneles.pdf
24 05.05.2017, NZZ, „Die Freude am Gotthard ist getrübt“. Quelle: https://www.nzz.ch/schweiz/100-tage-basistunnel-die-freude-am-gotthard-ist-getruebt-ld.1290045
25 https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-wirtschaft/gesellschaftliche-kosten-von-umweltbelastungen#klimakosten-von-treibhausgas-emissionen
26 Quantifizierung der Treibhausgasemissionen des Projektes Stuttgart 21, von Karlheinz Rößler, Klaus Gebhard und Hans Heydemann – http://www.kopfbahnhof-21.de/wp-content/uploads/Quantifizierung-der-Treibhausgasemissionen-des-Projekts-Stuttgart-21.pdf
27 Siehe: Der Tagesspiegel vom 2.12.2020: U-Bahn in Berlin als Klimakiller – Gutachter stellen katastrophale CO2-Bilanz für neue Tunnel auf