Forschung für mehr Brandschutz. Schadenverhütung. Brandschutz für Busse. Immer da, immer nah.

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1 Forschung für mehr Brandschutz Schadenverhütung Brandschutz für Busse Immer da, immer nah.

2 Brand im Busdepot Provinzial ergreift Forschungsinitiative Aufwändige Laborversuche schaffen Klarheit Brand eines Busdepots. Abb. rechts: Brandversuch Füllmaterial Fahrgastsitz bei der BAM. Der Brand eines Busdepots im Ruhrgebiet vernichtete in kürzester Zeit die Halle und die 70 abgestellten Busse. Daraufhin wurde die Abteilung Firmenkunden Schadenverhütung der Westfälischen Provinzial Versicherung aktiv. Sie besichtigte diverse Verkehrsbetriebe und bewertete sie brandschutztechnisch. Die vorgefundenen Zustände des baulichen und anlagentechnischen Brandschutzes stellten sich je nach Errichtungszeitpunkt sehr unterschiedlich dar. Sprinkleranlagen waren nicht die Regel, sondern eher die Ausnahme. Im Rahmen der Bewertung wurde detailliert untersucht, ob die in anderen Depots vorhandenen Brandschutzmaßnahmen einen vergleichbaren Schaden hätten verhindern können. Forschungsauftrag an die BAM Als Erstes wurde ein öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger damit beauftragt, die Brandstelle nach möglichen Schadensursachen zu untersuchen. Des Weiteren beauftragte die Provinzial die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin als kompetenten wissenschaftlichen Partner, um zeitgemäße Schutzmaßnahmen für Depots und Busse aus dem Schadensfall abzuleiten. Die profunde Erfahrung der BAM durch bereits laufende Ursachenforschung und die vorhandenen Auswertungen von Busbränden erwies sich als ideal. Die BAM erhielt von der Provinzial den Forschungsauftrag, das Verhalten von Busbränden mithilfe von numerischen Simulationen zu untersuchen. Bei diesem Verfahren wird zunächst der Realfall zugrunde gelegt, um ein spezielles mathematisches Modell zu erstellen, in dem dann später verschiedene Varianten und Einflussgrößen untersucht werden können. Durch die Forschungsinitiative der Provinzial wurde erstmals nicht nur die Brandgefährdung von Bussen systematisch ausgewertet und nachgewiesen. Es wurden ebenso konkrete Maßnahmen zum Brandschutz während des Fahrbetriebes formuliert, bei dem es vor allem um die Personensicherheit geht. Im Gegensatz zu Menschenleben ist jeder Sachschaden ersetzbar. Die aufwändigen Bemühungen der Provinzial gelten daher neben dem Sachschutz vor allem dem Menschen. Unser Auftrag an die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Fachbereich Brandingenieurwesen, hatte die Schwerpunkte: Prüfungen von Bauteilen und Baustoffen Brandverhalten von Materialien und Konstruktionen Modellierungen von Brandszenarien und Analytik Gestiegene Brandschutz- Anforderungen Die geltenden Brandschutzanforderungen für Innenraummaterialien von Bussen definieren Mindestanforderungen an Bauteile und Baugruppen von Kraftfahrzeugen. Seitdem die ersten, heute teilweise noch gültigen Vorschriften in den 1960er-Jahren entwickelt wurden, haben sich Motoren und Materialien enorm gewandelt. Heutige Vorschriften bilden kaum mehr die Risiken ab, die durch die signifikante Zunahme brennbarer Kunststoffteile in den Fahrzeugen entstanden sind. Busbrände entstehen in den meisten Fällen durch eine Entzündung im Motorraum. Zu hohe Motortemperaturen oder heiß gelaufene Teile entzünden Kraftstoff- und Ölrückstände. * vgl. Text oben Wie die BAM im Test vorging Die Brandschutzanforderungen für Busse liegen weit unter denen anderer Verkehrsmittel, z. B. der Schienenfahrzeuge, obwohl deren Betriebsbedingungen vergleichbar sind. Es lag also nahe, zunächst Untersuchungen nach den eingeführten Standard-Prüfkriterien der anderen Verkehrsmittel vorzunehmen (u. a. DIN EN ISO , EN ISO ). Die Wärmefreisetzungsrate von Werkstoffen kann mit einem Cone-Kalorimeter nach ISO zeitabhängig gemessen werden. Im Ergebnis überrascht, dass die meisten Materialien ihren Energiegehalt bereits innerhalb von 120 Sekunden* an die Umgebung abgeben. Die als Probestücke (10 cm x 10 cm) im Cone-Kalorimeter untersuchten Innenraummaterialien Dämmschaum, Fußbodenbelag, Deckenverkleidung und GFK-Platte (von oben links im Uhrzeigersinn). Abb. unten rechts: Cone-Kalorimeter bei der Versuchsdurchführung.

3 Alarmierende Bedingungen Bahn-Standards weisen den Weg Brandversuch mit Fahrgastsitz. Abb. unten rechts: Real-Brandversuch mit Bus beim SP Technical Research Institute of Sweden. Real-Brandversuche Nach diversen Brand- und Rauchgasversuchen mit den einzelnen Testmaterialien wurden die Versuche auf Fahrzeug-Innenraumsysteme, z. B. Fahrgastsitze, bis hin zu einem Brandversuch mit einem vollständigen Linienbus ausgedehnt. Mit den hierdurch ermittelten Kenngrößen, wie z. B. Abbrandgeschwindigkeit, Wärmefreisetzungsrate, Rauchgasmengen, -dichte und -toxizität, wurde das Brandverhalten anschließend in einer Simulation nachgestellt, um daraus effektive Schutzmaßnahmen entwickeln zu können. Es zeigte sich, dass die verbauten Innenraummaterialien eine Brandlast besitzen, die ungefähr mit der im Fahrzeug mitgeführten Menge an Kraftstoff vergleichbar ist. Zudem sind die Materialien gut zugänglich und können leicht entzündet werden. Die im Brandfall freiwerdende Wärmeenergie reicht für den Abbrand des gesamten Busses aus. Hitze außer Kontrolle Beim schwedischen SP Technical Research Institute of Sweden musste ein Real-Brandversuch abgebrochen werden, weil die über dem Versuch angebrachte Hitzeschutzhaube Feuer zu fangen drohte. Dies zeigt eindrucksvoll, welche großen Energiemengen pro Zeiteinheit bei Busbränden freigesetzt werden. Klare Erkenntnisse Jeder Bus birgt demnach ein enormes Brandrisiko, sowohl für das Fahrzeug selbst als auch für die mitfahrenden Personen. Entscheidend dabei sind: Ort der Brandentstehung Brandentwicklung und -ausbreitungsgeschwindigkeit Rauchgasmenge, -dichte und -toxizität Zuverlässigkeit und richtige Positionierung von Brandmelde- und Löschsystemen Fluchtwegsituation Die Ergebnisse sind alarmierend. Sie zeigen sicherheitstechnische Stagnation, verursacht durch ein Missverhältnis zwischen den bestehenden Brandschutzanforderungen und der Weiterentwicklung der Busse (z. B. Optimierung der Motorleistung und/oder Einsatz von Kunststoffen aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht). Auch angrenzende bzw. unmittelbar umgebende Bauwerke (z. B. Abstellhallen, Tunnel und Unterführungen) können durch Busbrände zusätzlich betroffen sein. Simulationen Die Ergebnisse der durchgeführten Simulationen werden durch eine Vielzahl von realen Busbränden auf den Straßen bestätigt. Fest steht, dass der Zeitraum der Brandausbreitung, ausgehend vom Motorraum bis zur vollständigen Verrauchung des Innenraumes, sehr kurz ist. Besonders kritisch sind Brandverläufe, bei denen sich der Ort der Brandentstehung im Innenraum befindet. Bereits nach ca. 2 Minuten ist eine Gesundheitsschädigung der Fahrgäste durch Rauchintoxikation und Temperaturen von mehr als 800 C unvermeidbar. Wie gut die Simulationen sind, zeigt der zeitliche Vergleich zwischen dem Brandablauf am Computer und dem realen Abbrand des Depots im Ruhrgebiet, von dem zufällig eine Videoaufnahme vorliegt. Nach 2-3 Minuten schlagen die Flammen durch das gesamte Innere des ersten Busses, nach 5-7 Minuten ist die Halle komplett verraucht und nach Minuten hat sich der Brand fast flächendeckend ausgedehnt. Vergleich Straße Schiene Der Vergleich von Brandschutzanforderungen verschiedener Verkehrsmittel wie Busse und Schienenfahrzeuge offenbart gravierende, durch nichts gerechtfertigte Unterschiede. Alle in Bussen verbauten Materialien dürften aufgrund ihrer unzulänglichen Brandschutzeigenschaften in den übrigen Verkehrsmitteln nicht verwendet werden. Würde man auch die Klassifizierung des Brandverhaltens nach DIN 4102 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen) auf die Busmaterialien anwenden, so wären sie als Baustoffe nicht zugelassen (s. Tabelle). Busmaterial Bauprodukt (nach EN ISO ) Bahnmaterial (nach EN ) nach DIN EN Baustoffklasse nach DIN 4102 Dämmung Nein Nein F B3 Fußbodenbelag Ja Nein D B2 GFK-Teil Ja Nein D B2 Deckenverkleidung Ja Nein D B2 Decke Nein Nein F B3 Armaturenbrett Nein Nein E B2 Abb. unten: Die Simulation zeigt, die verbauten Materialien im Bus begünstigen eine schnelle Brandausbreitung im Gegensatz zum Standard von Schienenfahrzeugen; bei diesen ist auch nach wesentlich längeren Zeiten kein größerer Brand zu verzeichnen. Bus-Standard Bahn-Standard Bus-Vollbrand nach ca. 60 Sekunden Auch nach ca. 800 Sekunden kein Brand im Schienenfahrzeug

4 Neues Sicherheitskonzept Unsere Forschung Ihr Nutzen Checkliste für mehr Schutz Für Ihren Bestand Totalverluste vermeiden Nachrüstung finanzierbar werden auch Sie aktiv Hazard Level sind Kategorien für verschiedene Fahrzeugtypen. Betrachtet werden bspw. die Fluchtwegsituation in den verschiedenen Bustypen (Niederflur, Hoch- oder Doppeldecker) und die Einsatzgebiete, z. B. Tunnelfahrten. Für einen notwendigen und ausreichenden Brandschutz im Verkehrsmittel Bus müssen die Prüfanforderungen für die verbauten Materialien mindestens folgende Kriterien umfassen: Für Ihre Neuanschaffungen Übernahme der Brandschutzvorschriften und Grenzwerte für Schienenfahrzeuge auch für Busse. Einstufung der Busse in die Betriebsklassen 1 und 2 aufgrund ähnlicher Betriebsbedingungen sowie Wahl der Bauartklasse D, S oder N. Einstufung in sogenannte Hazard Levels (CEN/TS ): Minimierung der Entzündbarkeit von Materialien und Einschränkung der vertikalen Brandausbreitung (DIN EN ISO ) Einschränkung der optischen Rauchdichte und der Rauchgastoxizität (DIN EN ISO ) Einschränkung der Wärmefreisetzungsrate (ISO ) Einführung einer Brandschutzprüfung für Fahrgastsitze (ISO/TR ) Einsatz von Brandmeldern im gesamten Fahrzeug, insbesondere in allen nicht einsehbaren Bereichen, und Alarmierung des Busfahrers Aufschaltung der Brandmelder auf eine automatische Brandmeldeanlage, während sich die Busse im Depot befinden Installation eines automatischen Löschsystems im Motorraum Nachrüstung beschleunigen Einige dieser Anforderungen werden über die BAM in die Normungsarbeit eingebracht. Eine kurzfristige Verbesserung der Risikosituation ist allerdings nicht zu erwarten. Perspektivisch werden hier höhere Brandschutzanforderungen an neue Busse gestellt. In der Zwischenzeit ist es daher von großer Bedeutung, dass die vorhandenen technischen Nachrüstmöglichkeiten im Interesse der Fahrgastsicherheit heute schon genutzt werden. Die von Bussen ausgehende Brandgefahr wird in Deutschland noch weitgehend unterschätzt. Auch die damit einhergehende konkrete Gefährdung der Fahrgäste ist bisher noch nicht in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Zudem sind auch Bauwerke wie Unterführungen oder Tunnel stark durch die schnelle Wärmefreisetzung und Wärmestrahlung gefährdet, wenn ein Bus hier in Brand gerät. Kommt es zu einem Brandereignis in einem Busdepot, muss nach den vorliegenden umfangreichen Studienergebnissen von einem Totalverlust des Bauwerkes und der dort befindlichen Busse ausgegangen werden. Das Löschen oder Bergen von Bussen innerhalb der Halle ist auch unter Berücksichtigung feuerwehrtaktischer Erwägungen kaum durchführbar. Die erstellten Simulationen decken sich mit den tatsächlichen Brand- und Zeitabläufen des Schadenereignisses im Ruhrgebiet. Das Problem ist durch den Forschungsauftrag an die BAM wissenschaftlich untersucht und aufgearbeitet. Hierfür hat die Provinzial erhebliche Mittel aufgewandt. Die Ergebnisse sind eindeutig. Die Provinzial hat mit der Studie wichtige Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung von Busbränden geliefert. Gleichzeitig wurden klare Anforderungen formuliert, die das Verkehrsmittel Bus sicherer gestalten sollen. Eine Nachrüstung mit Brandmeldern und Löschanlagen für den Motorraum ist ohne großen Aufwand möglich. Bisherige Brandschutzkonzepte für Busdepots sind nicht ausreichend, wenig zielführend und in ihrer Umsetzung teuer. Mit diesen Erkenntnissen lassen sich aufwändige Fehlinvestitionen in die Busdepots künftig häufiger vermeiden und die eingesparten Mittel können für einen effektiveren Brandschutz in den Bussen verwandt werden. Die neuen Brandschutzanforderungen sind einfach umsetzbar, technisch vorhanden und finanzierbar. Der Einsatz von Löschanlagen in Schweden hat gezeigt, dass die Anzahl der Totalverluste an Bussen drastisch zurückging. Die Berliner Verkehrsbetriebe haben einen Großteil ihrer Busse bereits mit automatischen Löschsystemen nachgerüstet, nachdem mehrere Wagen während des Betriebes abgebrannt waren. In Schweden besteht eine gesetzliche Verpflichtung zum Einbau eines Löschsystems in den Motorraum. Ohne dieses erhalten die Betreiber keinen Versicherungsschutz. Der schwedische Standard wurde gemeinsam mit Versicherern, Löschmittelherstellern und Busdepot-Errichtern entwickelt. Temperaturprofil eines Busbrandes nach ca. 60 Sekunden in der Simulation Über den Link: können Sie sich die Brandsimulationen aus dem Forschungsauftrag an die BAM vom Einzelbus bis hin zum Depotbrand anschauen. Temperatur C 0.00

5 Zuverlässig wie ein Schutzengel. Die Sicherheit unserer Kunden liegt uns am Herzen. Gerne unterstützen wir Sie beratend bei der Umsetzung sinnvoller Schadenverhütungskonzepte und bieten Ihnen risikogerechten Versicherungsschutz. Kontakt Für Fragen zur Risikoeinschätzung und nähere Informationen zu der Studie können Sie unsere Experten der Schadenverhütung gerne ansprechen. Westfälische Provinzial Versicherung AG Abteilung Firmenkunden Schadenverhütung Provinzial-Allee Münster Tel. 0251/ Fax 0251/ Unsere 24- Stunden-Hotline für alle Fälle: 0251/ (alt 419/ 13) Immer da, immer nah.

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