Kitabı oku: «Gefahrguteinsätze in Straßentunneln»

[5]Vorwort

Durch den immer weiter steigenden Verkehr auf der Straße, die Verbauung der Flächen und der daraus resultierenden Platznot in Städten sowie der verkehrsbedingten Abgas- und Lärmbelastung ist die Bestrebung der Gesellschaft, alternative Routenführungen bei Straßen in Erwägung zu ziehen. Eine Möglichkeit ist, den Straßenverkehr durch Tunnelbauwerke – sogenannte unterirdische Straßenverkehrsanlagen – zu führen.

Unterirdische Straßenverkehrsanlagen sind äußerst komplexe Bauwerke. Das beginnt bereits in der Planung, bei der man sich nicht nur mit dem Bau des Straßentunnels an sich, sondern unter anderem auch mit geologischen, technischen Gegebenheiten sowie hydrologischen und vielen weiteren speziellen Anforderungen auf höchstem Niveau beschäftigen muss. Der Betrieb einer Tunnelanlage ist nicht weniger aufwändig, wenn man z.B. die Lüftungssituation oder die Entwässerungssysteme betrachtet. Kommt es in diesem eingespielten System aus vielen hochkomplexen Komponenten zu einem Störfall, kann dies zu weitreichenden Folgen für die im Straßentunnel befindlichen Menschen – den Tunnelbenutzern – führen. Für die Einsatzorganisationen und dabei vor allem für die Feuerwehr sind hauptsächlich Interventionen bei Bränden, nach Verkehrsunfällen und bei Schadstoffeinsätzen zu nennen, welche intensiver Überlegungen bedürfen.

Viele längere Straßentunnel wurden vor und um die 1970er Jahre in Europa errichtet. Dabei war seitens der Planung die Ausrüstung der Tunnelanlage für den Betrieb ausgerichtet (lange Standzeit, Beleuchtung, Abgasabtransport etc.). Nach den großen Tunnelbränden (Tauerntunnel 1999, Mont-Blanc-Tunnel 1999 etc.) ist die Problematik von Tunnelbränden seitens der Behörden, der Einsatzkräfte, aber auch seitens der Errichter (Planer) von einem Randbereich (als nebensächlich erachtet) zu einem elementaren Thema in allen Phasen des Projektes (Planungs-, Bau- und Betriebsphase) geworden. 2004 ist die EU-Direktive 2004/54/EC für Mindestanforderungen in Bezug auf Sicherheitsanforderungen in Straßentunnelanlagen erlassen worden. Mit dieser Direktive wurde ein risikoorientierter Ansatz für den Bau, die Ausrüstung und die Nutzung von Straßentunnelanlagen ins Kalkül gezogen.

Die Themen des Brandes und der Verkehrsunfälle in Straßentunnelanlagen werden seitens der Feuerwehren seit Jahren sehr intensiv behandelt und sind bei guten Lösungsansätzen und teilweise auch Lösungen, die in Taktikschemen und Vorgangsweisen abgebildet werden, angelangt. Im Bereich der Vorgangsweise bei Vorhandensein von brennbaren oder nicht brennbaren Gefahrgütern und einem [6]möglichen Austritt von Gefahrstoffen ist allenfalls noch eine Weiterentwicklung und Anpassung von vorhandenem Wissen notwendig. Unter dem Begriff Schadstoffeinsätze können zudem auch Austritte von gefährlichen Stoffen aus Fahrzeugen mit alternativen Antrieben oder der Austritt von Kältemittel in Klimaanlagen von Tiefkühltransporten eingereiht werden. Bei einem sehr hohen Anteil an diesen Lkw-Fahrten mit gefährlichen Gütern werden Kohlenwasserstoffe (u.a. Benzin, Diesel, Heizöl etc.) transportiert.

Ein Unfall in einer Straßentunnelanlage kann zu weitreichenden Folgen für die Tunnelbenutzer wie auch für die Infrastruktur führen. Dabei gibt es Studien zur Risikoanalyse und diverse Ansätze aus bereits absolvierten Einsätzen, welche Grundüberlegungen zur Problemlösung bieten.

Neuere Risikoanalysen schließen nicht nur die Auswirkungen eines Schadensereignisses auf die Tunnelkonstruktion selbst ein – welche Schäden an der Tunnelausrüstung, Schäden am Tunnelbauwerk selbst oder auch Auswirkungen auf die Flucht der betroffenen Menschen haben können –, sondern auch die volkswirtschaftliche Bedeutung einer Tunnelanlage. Was bedeutet es für Betriebe, Anrainer (Menschen, die rund um die Tunnelanlage wohnen und diese täglich für Fahrten zur Arbeit und für das tägliche Leben nutzen), den Transitverkehr etc., wenn eine Tunnelanlage ausfällt und dadurch eine Passstraße oder eine weitreichende Umfahrung des Tunnels benutzt werden muss? Welche Risiken entstehen dabei auf den Alternativrouten, wenn z.B. ein mit gefährlichen Stoffen beladener Lastkraftwagen durch dicht besiedelte Orte fährt – anstatt durch einen Tunnel – und dabei verunfallt?

Als Einsatzleiter einer Feuerwehreinheit ist man stets bemüht, über umfassendes Wissen in allen nur erdenklichen Einsatzsituationen zu verfügen. Dabei steht Aus- und Fortbildung an oberster Stelle. Für die jeweilige Einsatzsituation wird die Werkzeugkiste »Wissen« geöffnet und alles darin Verwendbare zum Einsatz gebracht, um die jeweilige Einsatzanforderung bestmöglich lösen zu können.

Dieses Buch soll dabei unterstützen, eine Grundlage für ein Schema zu erarbeiten und einen wertvollen Beitrag zur positiven Absolvierung solch komplexer Einsatzsituationen leisten. Anhand von Beispielen soll auf die Eckpunkte eines Einsatzes in einer Straßentunnelanlage hingewiesen und spezielle Anforderungen aufgezeigt werden. Trotz aller Möglichkeiten (technisch, taktisch, personell etc.) sind auch Einsatzgrenzen vorhanden. In den einzelnen Kapiteln werden dazu zusätzlich Überlegungen zu speziellen Einsatzsituationen (z.B. Unfälle bei unkontrolliertem Vorhandensein von Explosivstoffen oder explosionsfähigen Atmosphären) angestellt. Dies erlaubt, bereits in der Einsatzvorbereitung (Vorplanung) darauf zu reagieren und sich Lösungsansätze zu überlegen. Dabei erlaubt sich dieses Werk keinen Anspruch [7]auf Vollständigkeit, sondern viel mehr Anregungen in allen möglichen Einsatzlagen zu geben. Ich wünsche Ihnen spannende Stunden beim Lesen dieses Buches.

Steinbach an der Steyr, Februar 2021

Roland Hieslmayr

[9]Inhaltsverzeichnis

1  Vorwort

2  1 Grundlagen 1.1 Rechtliche Aspekte 1.2 Risiko 1.3 Einsatzgrenzen 1.4 Einteilung der Straßentunnel wie auch der gefährlichen Stoffe 1.5 Transport

3  2 Tunnel-Grundlagen 2.1 Phasen des Tunnelbaus 2.1.1 Vortriebsphase 2.1.2 Ausfertigungsphase 2.1.3 Tunnelausrüstungsphase 2.2 Technische Anlagen und Sicherheitseinrichtungen 2.3 Bauliche Anlagen

4  3 Rettungskonzept 3.1 Brand, Brandlast, Brandverlauf, Brandschutz

5  4 Stoffe und ihre Eigenschaften 4.1 Allgemeines 4.2 Physikalische Eigenschaften 4.3 Chemische Eigenschaften 4.4 Explosion von Gasen und Dämpfen 4.5 Zündquellen 4.6 Die Belastungspfade beim Menschen

6  5 Ausrüstung der Feuerwehr 5.1 Fahrzeuge 5.2 Schutzanzüge 5.3 Messgeräte 5.4 Atemschutz 5.5 Werkzeuge und Geräte

7  6 Betriebszustände/Ereigniszustände der Tunnelanlage 6.1 Störungen des Betriebes 6.2 Defekte Fahrzeuge (Panne) 6.3 Verkehrsunfall 6.4 Brand 6.5 Gefahrguteinsatz 6.5.1 Aggregatzustand »fest« 6.5.2 Aggregatzustand »flüssig« 6.5.3 Aggregatzustand »gasförmig«

8  7 Einsatzbelastung CSA/Atemschutz 7.1 Versuche mit CSA-Trägern in Tunnelanlagen 7.2 Limitierende Faktoren 7.3 Vergleich Freibereich und Straßentunnel

9  8 Einsatztaktik 8.1 Führung im Einsatz 8.1.1 Führung allgemein 8.1.2 Der Einsatzleiter 8.1.3 Der Führungsvorgang 8.1.4 Relevante Organisationen 8.1.5 Grundlagen des Einsatzes 8.1.5.1 GAMS-Regel 8.1.5.2 5A-B C-5E-Regel 8.1.5.3 4-A-Regel 8.2 Entscheidungskriterien 8.2.1 Detektion – Alarmierung 8.2.2 Topographie 8.2.3 Straßentunnel 8.2.4 Klimabedingungen 8.2.5 Anfahrt zum Einsatzort 8.2.6 Situation erkunden – Schadenlage 8.2.6.1 Erkundung am Einsatzort 8.2.6.2 Gefahrenerkennung 8.2.6.3 Behälterausfluss 8.2.6.4 Art der Freisetzung 8.2.7 Alternative Erkundungsformen 8.2.8 Flüssigkeitsabfluss – Entwässerung 8.2.9 Fahrzeuge mit alternativen Antrieben 8.3 Absperrmaßnahmen 8.3.1 Örtliche Absperrmaßnahmen – Raumordnung 8.3.2 Sonstige Absperrmaßnahmen 8.4 Menschenrettung 8.5 Lüftung/Luftstrom 8.6 Dekontamination

10  9 Taktikschema

11  10 Nach dem Ereignis

12  Fazit

13  Abkürzungsverzeichnis

14  Literatur- und Quellenverzeichnis

[13]1 Grundlagen
1.1 Rechtliche Aspekte

Tunnelbauwerke, die zum transeuropäischen Straßennetz gezählt werden, müssen den Richtlinien der Europäischen Union entsprechen (Richtlinie EU Nr. 2004/54/EG (2004), Seite 1). Diese werden mit nationalen Gesetzgebungen in das jeweils länderspezifische Rechtssystem übernommen. Zur Geltung gebracht werden kann dies für Bundesstraßen, somit Autobahnen wie auch Schnellstraßen mit einer Tunnellänge von mehr als 500 m (STSG (2013), § 1, Abs. 1.). Für Tunnel außerhalb dieser Regelung (Tunnel auf Landes-, Bezirks- und Gemeindestraßen bzw. Tunnel mit einer Länge von weniger als 500 m) wird dieses meist sinngemäß angewendet. Die jeweiligen Gesetzlichkeiten erstrecken sich neben der Tunnelanlage auch auf den Vorportalbereich.

Beschränkungen für die Durchfahrt durch Straßentunnel für Fahrzeuge mit gefährlichen Stoffen werden mit dem Europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR (2017), Kapitel 1.9.1) festgelegt und wiederum durch ein nationales Gesetz länderspezifisch zur Umsetzung gebracht. Nationale Beschränkungsregelungen finden sich z.B. in Österreich im BGBl. II Nr. 395/2001 ((2001), § 1, Abs. 1), welches Beschränkungen für den Transport von gefährlichen Gütern durch Autobahntunnel regelt.

Die Fahrverbotsregelungen, Fahrtrichtungskennzeichnungen, Halte- und Parkverbote etc. werden auf Basis der Straßenverkehrsordnung (StVO (2017), § 42 ff.) durchgeführt (siehe Bild 1). Außerdem gibt es in Österreich auf nationaler Ebene die Ferienreiseverordnung ((2000), § 1), die Fahrverbote an Wochenenden im Sommer regelt, sowie die »Verordnung über die Beschränkungen für Beförderungseinheiten mit gefährlichen Gütern beim Befahren von Autobahntunnel«, welche die Durchfahrt durch einröhrige Straßentunnel für Gefahrguttransporte reglementiert und teilweise beschränkt (Tunnelverordnung (2001), § 1.). Für die Planung, Dimensionierung, Errichtung, Inbetriebnahme und das Störfallmanagement stellt die Österreichische Forschungsgesellschaft Straße-Schiene-Verkehr (FSV) die Richtlinien und Vorschriften für das Straßenwesen (RVS) zur Verfügung. Diese werden vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) mit der Autobahnen- und Schnellstraßen Finanzierungs-Aktiengesellschaft (ASFINAG) und den Bundesländern ausgearbeitet und durch den Gesetzgeber im Bereich der Bundesstraßen für verbindlich erklärt.

[14]Bild 1: Rechtliche Grundlagen beim Transport von Gefahrgut durch Straßentunneln

Als normative Grundlagen für die Straßentunnel sind u.a. folgende Richtlinien sicherheitsrelevant:

 RVS 09.02.22 – Tunnelausrüstung

 RVS 09.02.31 – Grundlagen (Tunnel, Tunnelausrüstung, Belüftung)

 RVS 09.02.32 – Luftbedarfsberechnungen (Tunnel-Belüftung)

 RVS 09.03.11 – Tunnel – Risikoanalysemodell

 RVS 09.03.12 – Risikobewertung von Gefahrguttransporten in Straßentunneln

Zusätzlich zu den gesetzlichen Regelungen und den RVS-Richtlinien oder RABT-Richtlinien verfügen Betreiber von Tunnelanlagen (z.B. ASFINAG) über Planungs[15]handbücher und interne technische Planungshilfen, die bei der Umsetzung eines Tunnelbauwerkes berücksichtigt werden müssen.

1.2 Risiko

Das Schutzniveau ist ein grundsätzlich von der Gesellschaft und des Weiteren von der Politik festzustellender Parameter. Aus diesem Schutzniveau lassen sich Fragen ableiten, die nicht einfach zu beantworten sind. Fragen wie z.B.

 Was ist uns das Menschenleben wert und wieviel Ressourcen (Geld, Personal, Ausrüstung etc.) sollen eingesetzt werden, um es im Ereignisfall retten zu können?

 Wie viele Tote pro Zeiteinheit und Längenabschnitt akzeptieren wir?

Die Liste der Fragen lässt sich beliebig erweitern, die Antworten bergen immer großes Diskussionspotenzial. Wo kann die Grenze zwischen wirtschaftlich vertretbar und gesellschaftlich akzeptabel gezogen werden?

Ab einem bestimmten Punkt muss von einem akzeptablen oder in Kauf genommenen Risiko gesprochen werden. Die akzeptierte Versagenswahrscheinlichkeit von Bauteilen, Bauprodukten, Ausrüstungsgegenständen, statisch relevanten Komponenten etc. gibt daraufhin den Punkt an, ab welchem dieses akzeptierte Risiko zum Tragen kommt. Tritt das Schadensereignis nicht ein, so wird dies als Zuverlässigkeit der verwendeten Elemente oder der Fahrzeuge und Benutzer von Bauwerken wie auch Tunnelbauwerken bezeichnet.

Sicherheit in technischen Systemen resultiert aus Schutzeinrichtungen und aus dem Fehlen von Gefahrenquellen (z.B. durch Ausschluss oder Vermeidung dieser). Durch die Festlegung diverser Maßnahmen und das Einhalten des Standes der Technik erfolgt die Bestimmung eines »Schutzgrades«, woraus sich das tolerable Risiko ableiten lässt. Dieses Risiko ergibt sich aus Kompromissen, Erfahrungen, verschiedenen Untersuchungen, Aufwand und Wirksamkeit von diversen Schutzmaßnahmen (vgl. Preiss/Struckl (2017), Seite 4 f.). Risiken sind in allen Lebenslagen vorhanden und werden nach der DIN ISO 31000:2011 (Seite 8) wie folgt definiert:

»Auswirkung von Unsicherheit auf Ziele«

Viele angewendete Elemente im Risikomanagement beinhalten Führungsaufgaben, die darauf abzielen, Menschenleben, Schäden, und diverse Folgen von bedrohlichen Situationen zu kontrollieren bzw. auf ein vertretbares Maß (gesellschaftlich und [16]wirtschaftlich) zu reduzieren. Eine vermeintlich sehr einfache Strategie zur kompletten Eliminierung von Risiken ist die Risikovermeidungsstrategie. Dabei werden so viele Probleme, Ursachen oder Risiken wie möglich ausgeschlossen. Dies basiert hauptsächlich auf organisatorischen Maßnahmen wie z.B. Erarbeitung von Richtlinien, Prozeduren, Durchführung von Schulungen, um Ereignisse erst gar nicht eintreten zu lassen. Die Vermeidung setzt einerseits auf die Tunnelstruktur (interne Organisation, Schulung eigener Mitarbeiter etc.) als auch auf den Tunnelnutzer (Wissensvermittlung in Fahrschulen, Aufklärungsprogramme zum »Verhalten in Tunnelanlagen im Ereignisfall« usw.). Die grundsätzlichen Elemente der Tunnelsicherheit sind sehr weitreichend. Um die Sicherheit zu gewährleisten, müssen viele Parameter wie der Verkehr, die Fahrzeuglenker, das Tunnelbauwerk, die elektrotechnische Infrastruktur oder auch die Intervention der Einsatzkräfte mitbetrachtet werden.

Merke: Risiko = Eintrittswahrscheinlichkeit x Auswirkung

Für jedes Einsatzszenario werden die Risiken empirisch ermittelt. Es liegen häufig viele Einflussfaktoren vor: Bauwerksparameter, Materialien, Ausstattung, Erfahrung vom Einsatzleiter, Passanten, Statistiken, taktische Vorgaben, Transportpapiere, Anweisungen, die Lage vor Ort, die Gefährdungsbeurteilung usw. Bild 2 zeigt dabei den Ablauf eines Risikoanalyseprozesses.

Bild 2: Risikoanalyseablauf [zurück]

Der Einsatzleiter durchläuft im Regelkreis die Risikoanalyse (siehe Bild 2) ständig und immer wiederkehrend. Zu beachten hat er unter anderem Risiken für Mensch, Tier [17]und Umwelt sowie die Risiken für die eigenen Einsatzkräfte – welche als direkte Risiken bezeichnet werden. Folgeschäden wie die Einwirkung auf die Infrastruktur, die Wirtschaft o.ä. werden als indirekte Schäden bezeichnet. Als dritte Gruppe sind die betrieblichen Risiken zu beachten. Fällt eine Tunnelanlage aus, müssen einerseits Instandsetzungsmaßnahmen konzentriert eingesetzt werden, andererseits entfallen Mautgebühren und großräumige Umfahrungen belasten die umgebende Straßeninfrastruktur (Menge an zusätzlichem Verkehr wie auch Schadstoffe, Unfallgefahren etc.). Diese Risiken werden durch verschiedene Management-Analysetools in langwierigen Verfahren ermittelt und in Folge werden nach einer Bewertung daraus Maßnahmen abgeleitet. Dabei unterscheidet man zwischen Risikoverhinderung, Risikominderung und Risikoakzeptanz.

Maßnahmen zur Minderung des Risikos

In allen Lebenssituationen bestehen Risiken für Mensch, Tier und Umwelt. Durch vielerlei Maßnahmen kann man das auftretende Risiko beeinflussen und dieses auf ein gewünschtes Niveau bringen, indem

 alle nicht vertretbaren Risiken entfernt werden (Risikominderung).

 ein Zustand als gefahrenfrei angesehen wird (Risikoverhinderung).

 das verbleibende Risiko akzeptiert wird (Risikoakzeptanz).

Um ungewünschte Betriebszustände (Störungen in der Technik, Hilfeleistungen (Pannen), Verkehrsunfälle, Brände, Massenanfall von Verletzten oder auch Gefahrgutaustritte) auf ein akzeptables Risiko zu reduzieren bzw. die Auswirkungen dieser Betriebszustände zu minimieren, werden Alarm- und Gefahrenabwehrpläne seitens des Betreibers in Abstimmung mit den Einsatzkräften erarbeitet. In Tabelle 1 werden Risikobereiche, die im Bau wie auch im Betrieb relevant sind, aufgelistet. Risiken sind nicht nur für Personen, die Infrastruktur oder die Umwelt vorhanden. Auch wirtschaftliche Risiken und immaterielle Risiken – wie etwa ein Imageschaden – sind in die Betrachtung mit einzubeziehen (vgl. Galler (2017 c), Seite 5 ff.).

Ein Tunnel gilt als »sicher«, wenn er den aktuellen technischen Richtlinien wie auch den geltenden einschlägigen Gesetzen entspricht (richtlinienbasierter Ansatz) oder wenn die vorher festgelegten Risikokriterien (risikobasierter Ansatz) erreicht werden (vgl. Kohl (2018), Seite 12).

[18]Tabelle 1: Risiken in Tunnelanlagen im Bau und Betrieb

Personenschutz	Versorgung		Sonstiges
Eigenschutz	Belüftung	Bergwasser	Verkehrswege
Aufenthalt von Fremdpersonal	Luftversorgung		Schachtsicherung
Positionserkennung	Beleuchtung		Ausbruch/Verbruch
Mangelndes Sicherheitsbewusstsein	Elektrizität		Transport
Schlechte Ausbildung			Maschinensicherheit
Personal Fluktuation			Finanzieller Druck

Auf Risiken kann sinnvollerweise nach einer Risikoanalyse in Form eines mehrstufigen Prozesses auf die einzelnen Ereignisphasen reagiert werden (siehe Bild 3). Die erste und gleichzeitig effektivste Stufe, mit Risiken umzugehen, ist die Prävention und somit ein Ereignis gar nicht erst eintreten zu lassen. Dabei können Geschwindigkeitsbegrenzungen, blinkende Ampeln oder auch gezielte Informationen der Tunnelnutzer (Informationstafeln, Lautsprecherdurchsagen, Aufschaltung in den Radioverkehrsfunk usw.) eingesetzt werden. Regelmäßige Wartungen der Anlage, Investitionen in die Sicherheitstechnik und hochverfügbare Systeme sind erforderlich. Die nächste Stufe sind ereignismindernde Maßnahmen. Dabei können technische Maßnahmen wie Lüftungen, Löschanlagen etc. oder organisatorische Maßnahmen zum Einsatz kommen. Einfache organisatorische Maßnahmen sind die Geschwindigkeitsbegrenzung, Verbot des Fahrspurwechsels oder nur eine begrenzte Anzahl von Fahrzeugen gleichzeitig die Tunnelanlage benutzen zu lassen. In Straßentunnelanlagen gilt das Selbstrettungskonzept. Tunnelnutzer werden dabei mit verschiedenen Maßnahmen (Lüftungsteuerung, Beleuchtungsregelung, Fluchtwegkennzeichnung, wie auch durch Ansagen mit der installierten Beschallungsanlage etc.) bei der Flucht unterstützt. Im Weiteren wird durch gezielte Veranstaltungen in der Fahrausbildung das korrekte Verhalten bei Notsituationen in Tunnelanlagen trainiert. In letzter Konsequenz ist für die Fremdrettung die Feuerwehr im Gesamtkonzept berücksichtigt. Alarm- und Ausrückepläne, Sonderalarmpläne, Kommunikationssysteme und die vorhandene Ausrüstung sind Teil der Fremdrettung. Können die Einsatzkräfte die Tunnelanlage in kurzer Zeit erreichen, können Schadensereignisse (Größe von Brandereignissen, Verbreitung von Schadstoffen, Menge von ausgelau[19]fenen Flüssigkeiten etc.) kleiner ausfallen, als wenn lange Anfahrtszeiten und viele weitere Parameter einkalkuliert bzw. berücksichtigt werden müssen.

Bild 3: Stufenmodell Risikoreduktion [zurück]

Bild 4: Fluchtwegskennzeichnung