Flughafen Frankfurt am Main: Das Terminal 1 wird um den Flugsteig A-Plus erweitert

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1 Flughafen Frankfurt am Main: Das Terminal 1 wird um den Flugsteig A-Plus erweitert Der Ausbau bzw. die Erweiterung des Terminals 1 in westlicher Richtung ist aufgrund der umfangreichen Modernisierungsund Ausbaumaßnahmen der Fraport AG ein wesentlicher Meilenstein. Allein über den neu geplanten Flugsteig sollen jährlich ca. sechs Millionen Passagiere der Deutschen Lufthansa abgefertigt werden. vor allem Funktionen der Gepäckverladung, aber auch Wartungsund Technikbereiche. Unterirdisch erstreckt sich unsichtbar für den Passagier, quasi über die gesamte Flugsteiglänge, ein komplexes vollautomatisiertes Beförderungssystem für die Zwischenspeicherung, Sortierung und den Transport der Gepäckstücke. Das Projekt A-Plus umfasst die Errichtung eines 790 Meter langen Flugsteigs sowie die Vergrößerung des Wurzelgebäudes, welches die Bestandshalle A des Terminals 1 und den so genannten A-Bestandsfinger mit dem Neubau verbindet (siehe Lageplan). Südlich des neuen Flugsteiggebäudes schließen sieben Brückenbauwerke mit insgesamt sieben bis elf Flugzeugpositionen an. Vier Brückenbauwerke können künftig als Positionen für die Airbus A 380 der Lufthansa genutzt werden. Im Wurzelgebäude entstehen zudem neue Lounge-, Retailund Gastrobereiche. Der Gebäudekomplex des Neubaus setzt sich aus vier oberirdischen und zwei unterirdischen Geschossen zusammen. In den Obergeschossen zeichnen sich die vorab beschriebenen öffentlich zugänglichen, von Passagierströmen durchflossenen Bereiche ab. Auf Vorfeldniveau befinden sich Das Brandschutzkonzept hhpberlin ist Teil der Planungsarbeitsgemeinschaft, in der wir gemeinsam mit den Architekten gmp von Gerkan, Marg und Partner, dem Ingenieurbüro Weber-Poll und VSU Ingenieure für Verkehr Städtebau Umweltschutz GmbH den Bau des Flugsteigs A-Plus realisieren. Die brandschutztechnische Konzipierung und Begleitung des Bauvorhabens übernimmt hhpberlin für alle neun Leistungsphasen der HOAI. Von hhpberlin ist ein sehr individuelles Brandschutzkonzept ent wickelt worden. Dieses musste der Komplexität und der Nutzung des Gebäudes als Flughafenterminal ohne eigene bauordnungsrechtlich eingeführte Sonderbauvorschrift gerecht werden. Darüber hinaus lag die besondere Schwierigkeit und 18 Projekte

2 Der Flughafen Frankfurt am Main ist als größter deutscher Flughafen auch einer der bedeutendsten Luftverkehrsknoten Europas. Pro Jahr werden gegenwärtig am Flughafen FRA über 50 Millionen Passagiere abgefertigt. Damit rangiert der Flughafen hinter London und Paris auf Platz 3 in Europa. Um dem wachsenden Anstieg der Passagierzahlen auch künftig gerecht zu werden und den Standort attraktiv zu halten, sind umfangreiche Modernisierungs - und Ausbaumaßnahmen von der Fraport AG, als Eigentümer und Betreiber des Flughafens, geplant. Herausforderung darin, dass die Anbindung des Neubaus an einem im fortlaufenden Betrieb befindlichen Bestandsflughafenterminal erfolgt. Auf Grundlage 13 HBO wurde ein schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept erarbeitet, in dem wesentliche brandschutztechnische Nachweise mithilfe von Ingenieurmethoden geführt wurden. Hierbei sind insbesondere die Nachweise der Personenevakuierung (Dimensionierung der Rettungswege), der Rauchableitung mit raucharmen Schichtungen sowie Bauteilnachweise der Spannbetonträger und der Verhinderung eines vertikalen Brandüberschlags über die Geschosse im Bereich von Deckendurchbrüchen in der Wurzel zu nennen. Das Brandschutzkonzept wurde in enger Zusammenarbeit mit der Flughafenfeuerwehr, der Branddirektion, der Bauaufsichtsbehörde, der Fraport AG sowie den Architekten und Fachplanern entwickelt. Dabei wurden einerseits die am Flughafen etablierten Konzepte für einen Löschangriff und die erforderliche Infrastruktur für die Einsatzkräfte im Brandfall berücksichtigt, aber auch die Fraport-eigenen Richtlinien, z. B. für die erforderlichen Entrauchungsmaßnahmen von Shops/Technikräumen, flossen in das Konzept ein. Andererseits wurden mit dem Projekt in Abstimmung mit allen Beteiligten auch neue Wege beschritten z. B. hinsichtlich des Systems der Rauchableitung sowie des Abschottungsprinzips abweichend von den Fraport-Richtlinien. Dadurch gelingt es, ein aus der Sicht des Brandschutzes sicheres, effektives aber auch innovatives und wirtschaftliches Gebäude zu planen. Rettungswege Eine besondere Herausforderung bei der Konzeptionierung des Gebäudes stellte die Sicherstellung der Rettungswege im Gebäude dar. Um die Lauflängen bis zum Erreichen eines notwendigen Treppenraumes von jeder Stelle im Gebäude auf ein akzeptables Maß zu beschränken, wurden im Flugsteig 20 neue Treppenräume und im Wurzelgebäude 16 neue bzw. vorhandene Treppenräume und Außentreppen als vertikale Rettungswege ausgewiesen. Zudem wird im zentralen Bereich des Untergeschosses über einen knapp 100 Meter langen Rettungs tunnel der Rettungsweg sichergestellt. Das Rettungskonzept zielt auf die Einhaltung der in 30 (4) und 32 (2) HBO formulierten Schutzziele. Dies ist notwendig, um den besonderen örtlichen Gegebenheiten, der großen Projekte 19

3 Gebäude ausdehnung sowie der Nutzung des Gebäudes als offenes Terminalgebäude gebührend Rechnung zu tragen. Hiernach müssen die Rettungswege so angeordnet und ausgebildet werden, dass ihre Benutzbarkeit im Brandfall für einen ausreichend langen Zeitraum möglich ist. Die Rettungswege müssen so dimensioniert sein, dass sie für den größten zu erwartenden Verkehr ausreichen. Für den Nachweis der ausreichendenden Dimensionierung der Rettungswege (Länge und Breite der Rettungswege) wurden Personenstromsimulationen und Rauchgassimulationen angestellt. Die Personenstromsimulationen wurden mit dem Programm BuildingExodus durchgeführt. Für die Rauchgassimulationen wurde das CFD-Programm FDS angewendet. Bei den Simulationen wurden die anlagentechnische Ausstattung des Gebäudes sowie das Vorhandensein einer leistungsstarken Werkfeuerwehr berücksichtigt. Die Ausbildung sämtlicher Rettungs wegbreiten in allen öffentlichen Bereichen orientiert sich dabei am Rettungswegbreitenmodul der MVStättV. Die vorhandenen Rettungsweglängen betragen im Flugsteig bis zu 60 Meter. Als Ergebnis der Simulationen konnte festgestellt werden, dass eine vollständige Evakuierung des Bereiches A-Plus über die notwendigen Treppenräume weniger als 15 Minuten erfordert. Mittels Rauchgassimulation konnte die Einhaltung einer raucharmen Schichtung von mindestens 2,50 Meter in den öffentlichen Verkehrsbereichen stationär nachgewiesen werden. Die vergleichsweise lange Evakuierungszeit ist somit auch unter Berücksichtigung der großen Gebäudeausdehnung und der in der Simulation nicht berücksichtigten möglichen horizontalen Evakuierung in benachbarte Brandabschnitte akzeptabel. Baulicher Brandschutz Die Anforderungen an die Brennbarkeit von Baustoffen und die Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen entspricht im Grundsatz den Vorgaben der HBO. Unter Berücksichtigung der vollflächigen Sprinklerung des gesamten Gebäudes werden Brandabschnittsgrößen (z. T. mit Deckendurchbrüchen) von bis zu m 2 pro Ebene zugelassen. Eine klare bauliche Trennung zwischen Neubau A-Plus und Bestand und damit eine unabhängige brandschutztechnische Bewertung durch die Anordnung von Brandwänden konnte nutzungsbedingt nicht in allen Teilen umgesetzt werden. ausgestatteten Spannbetonträger erfüllen die Anforderungen an Mindestachsabstände der Spannlitzen vom beflammten Querschnittsrand. In einer thermischen Analyse nach Eurocode 2 Teil 1-2 konnte nachgewiesen werden, dass die Spannlitzen sich nicht auf kritische Temperaturen erwärmen und die Träger in der Feuerwiderstandsklasse F 90 eingestuft werden können. Innerhalb des Gebäudes sind mehrere offene Deckendurchbrüche für die Aufnahme offener Treppenanlagen o. Ä. vorhanden. Im Wurzelbereich ist ein Lichtkegel geplant, der die Ebenen 02, 03 und 04 miteinander verbindet. Der Lichtkegel soll Tageslicht über das Dach in den Kernbereich der Ebenen transportieren. Das Tragwerk wird feuerbeständig und aus nichtbrennbaren Baustoffen in Massivbauweise errichtet. Abweichend davon wird die Decke oberhalb der Ebene 04 (oberstes Geschoss) zum großen Teil in Stahlbauweise ausgeführt. Das Dachtragwerk kann grundsätzlich ohne Feuerwiderstandsanforderungen ausgeführt werden. Ausnahmen gelten z. B. für Träger, die zur Stabilisierung bzw. Auflagerung von Wänden mit Feuerwiderstand dienen oder an denen L 90-Leitungen befestigt werden. Diese müssen entsprechend bekleidet werden. Für die Nebenträger in den Ebenen 02 und 03 werden Spannbetonträger mit schlankeren Ab - messungen ausgeführt. Die mit Hohlräumen für TGA-Führungen gmp Architekten 20 Projekte

4 Über die Autoren Dipl.-Ing. Christian Gambke (links) ist erfahrener Ingenieur für Brandschutz und bei hhpberlin insbesondere im Bereich Brandschutzkonzepte tätig. Hier betreut er die Konzipierung und Realisierung von Großflug häfen. Als Projektingenieur wirkt er erfolgreich bei der Planung des neuen Hauptstadt-Airports BBI und der Erweiterung des Frankfurter Flughafens mit. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß (rechts) betreut als Führungskraft und leitender Wissenschaftler von hhpberlin ebenfalls das renomierte Frankfurter Großprojekt. Seine umfangreichen Erfahrungen vor allem in der Arbeit für bedeutende Infrastukturprojekte bieten einen entscheidenden Vorteil in der Durchführung der Flughafenerweiterung sowie in der Findung optimaler Lösungen. Die Geschosstrennung im Bereich des Lichtkegels wird durch VSG-Verglasungen realisiert. Mittels Handrechenverfahren nach vfdb-leitfaden (Plumemodell) wurde nachgewiesen, dass eine Brandausbreitung bzw. -übertragung zwischen den Geschossen im Kegelbereich auch bei Einsatz einer VSG-Verglasung als Geschossabtrennung bei einem Brand in Ebene 02 nicht zu be fürchten ist. Zusätzlich zur vorhandenen Sprinklerung wird kegelaußenseitig und kegelinnenseitig eine schnellauslösende Sprühflutanlage zur Kühlung der Verglasung in den Ebenen 03 und 04 installiert, um die Geschosstrennung auch für den Fall des Einbringens von Brandlasten (wie Werbebanner etc.) und den im Nahbereich der VSG-Verglasung in Verkehrsflächen Ebenen 03 und 04 Rechnung zu tragen. Anlagentechnischer Brandschutz Der Bereich A-Plus wird mit einer flächendeckenden Brandmelde- und Alarmierungseinrichtung ausgestattet. Neben optischen Linearmeldern werden Multisensormelder sowie RAS (Rauch ansaugsysteme) zur Branddetektion eingesetzt. Die interne Alarmierung der Personen über die ELA-Anlage erfolgt ausschließlich durch die Werkfeuerwehr. Innerhalb des Gebäudes wird ein vollflächiger Sprinklerschutz mit definierten Ausnahmen geplant. Weitere anlagentechnische Brandschutzmaßnahmen sind u. a. die Ausstattung der Aufzüge mit einer Brandfallsteuerung, die Vorhaltung einer Sicherheitsbeleuchtung und einer Sicherheitsstromversorgung für sicherheitsrelevante Anlagen. Der Rauchableitung kommt im Zusammenhang mit dem Nachweis der Rettungswege eine besondere Bedeutung zu. Jedes Geschoss bzw. jeder Brandabschnitt ist in mehrere Rauchabschnitte unterteilt worden. Für sämtliche den Fluggästen öffentlich zugänglichen Bereiche wurde eine raucharme Schichtung von mindestens 2,50 Meter nachgewiesen. Der Nachweis erfolgte für Rauch abschnitte bis m 2 mit der DIN Für größere Rauchabschnitte bzw. Rauchabschnitte mit komplexer Geometrie wurden Rauchgassimulationen durchgeführt. Hierbei mussten die im Anschluss an den Bestand entstehenden Schnittstellen mit berücksichtigt werden. Im Flugsteig sollte aus gestalterischen und ökonomischen Gründen möglichst auf Rauchschutzvorhänge verzichtet werden. Das Entrauchungskonzept sieht hier die Nutzung der sich im Deckenhohlraum befindlichen Unterzüge als Rauchschürzen vor, sodass eine raucharme Schicht von 3,65 Meter (UK Unterzüge) nachgewiesen werden musste. Projekte 21

5 Voraus setzung hierfür ist eine rauchoffene Ausbildung der Zwischendecke. In aller Kürze Für die Bereiche Wurzelgebäude und Flugsteig wurden auf Wunsch der Branddirektion die Rauchgassimulationen mithilfe von Modellversuchen im Maßstab 1:15 validiert. Die Modellversuche bestätigten die rechnerischen Nachweise der Rauchableitung. Über die im Brandschutzkonzept aufgeführten erforderlichen brandschutztechnischen Verknüpfungen ist durch hhpberlin eine umfassende Grobmatrix erarbeitet worden, die die Vorgaben für die Erstellung einer Brandfall-Steuermatrix durch den TGA- Planer genau definiert. Fazit Objekt Flughafen Frankfurt am Main, Terminal 1 Flugsteig A-Plus Bauprojekt Neubau des Flugsteigs A-Plus und Erweiterung des Terminals 1 Bauherr Fraport AG Architekten von Gerkan, Marg und Partner Brandschutzbüro hhpberlin Baukosten 500 Millionen Euro Fertigstellung Frühjahr 2012 Das Projekt Erweiterung des Terminals 1 A-Plus ist ein sehr interessantes und vor allem komplexes Bauvorhaben mit einem hohen Schwierigkeitsgrad. Die Herausforderungen bezüglich des Brandschutzes resultieren aus den Gebäudeabmessungen, der Nutzung als Flughafengebäude für eine Vielzahl von Personen, der Schnittstellen Neubau Bestand sowie der Integration des Neubaus während des Weiterbetriebes des bestehenden Terminals 1. von Sicherheitsaspekten und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten ein brandschutztechnisch optimiertes Gebäude. Ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg dorthin war die Erteilung der Baugenehmigung Ende März Um diesen Anforderungen und Randbedingungen gerecht zu werden, hat hhpberlin ein schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept mit einer Vielzahl ingenieurmäßiger Nachweise erstellt. Das Brandschutzkonzept ermöglicht unter der Berücksichtigung Bis zur Fertigstellung im Frühjahr 2012 dürfen unsere Ingenieure für Brandschutz den Neubau A-Plus begleiten und den schutzzielorientierten Brandschutz realisieren. Christian Gambke und Dr. Jochen Zehfuß 22 Projekte