Gefahrenabwehr

Gefährdung der baulichen Infrastruktur durch detonative Belastungen

Schadensauswirkungen bei Detonationsereignissen

Herkömmliche Bauwerke schützen vor Feuchtigkeit, Schall und Klimaschwankungen – nicht aber vor den Folgen von Sprengstoffanschlägen. Wie Dr. Christoph Mayrhofer, Abteilungsleiter Sicherheitstechnologie und Baulicher Leiter am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI) erläutert, stürzen Gebäude ein, wenn diese nicht gegen solche Szenarien ausgelegt sind.
Gebäudeteile werden dann „sozusagen zur Waffe und lassen die Anzahl der Toten und Verletzten drastisch ansteigen“. Zersplitternde Fensterscheiben können auch in relativ detonationsfernen Bereichen noch zu Todesfällen und schwersten Verletzungen führen.

Geringe Widerstandsfähigkeit von Beton

Beton, der auf den ersten Blick als stabilster Baustoff erscheint, weist einen nur „geringen Widerstand gegen Zugkräfte“ auf, heißt es in einer Analyse des EMI. Da es sich um einen porösen Stoff handelt, bricht beim Druckstoß „seine innere Struktur“. Nahezu alle Hochhäuser stehen auf Betonsäulen. Nicht zuletzt deshalb sind solche Bauten als Anschlagsziel so beliebt.
Was passiert, wenn Stahlbetonstützen detonativ belastet werden, haben EMI-Forscher bei einem Versuch miterleben können. „Der spröde Beton wird einfach rausgeblasen, allein die Stahlstäbe bleiben stehen, können jedoch keiner weiteren Belastung standhalten, heißt es in einer Veröffentlichung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

Katastrophale Effekte bei Ziegelwänden

Auch Mauerwerksbauten haben Detonationsereignissen kaum etwas entgegenzusetzen. „Bei einer Druckstoßbelastung durch Sprengstoff ergibt sich für das Mauerwerk aufgrund der geringen Biegezugfestigkeit ein kritischer Lastfall“, konstatiert Prof. Dr. Markus Romani in seiner Dissertation, die er als Mitarbeiter des EMI verfasste. Der Hintergrund: Mauerwerk ist noch weitaus spröder als Beton. „Detonationen haben bei Ziegelwänden deshalb noch katastrophalere Effekte“, bilanziert das Ernst-Mach-Institut.

Glasfächen als signifikanter Gefahrenpunkt

Noch folgenreicher ist die Auswirkung auf Glasfassaden. Diese architektonisch reizvollen konstruktiven Elemente stammen überwiegend aus jenen Zeiten, als Sprengstoffanschläge kein Thema waren. Deshalb sind Glasfassaden zum größten Teil auf die sog. Windlasten ausgelegt, nicht aber auf Druckwellen, die ein Vielfaches über dem Maximalwerten von „normalen“ meteorologischen Ereignissen liegen. Glasflächen in Fassaden sind deshalb ein signifikanter Gefahrenpunkt. Erschreckend ist die die geringe „Stressresistenz“ von Glas:

  • Herkömmliche Fensterscheiben, die bereits unter Spannung stehen, können bei einem stoßartig auftretenden Überdruck von zwei bis drei Millibar (mbar) zerbrechen.
  • Bei 30 mbar bersten 10 % der Fensterscheiben.
  • Ein Überdruck von 60 Millibar (mbar) führt mit höchster Sicherheit zur totalen Zerstörung der gläsernen Elemente.
Splitterwirkungen in dicht besiedelten Gebieten

Glasflächen sind der schwächste Teil der Gebäudefassaden. Und gleichzeitig der gefährlichste. Mehrere Untersuchungen kamen unabhängig voneinander zum Ergebnis, dass 80 bis 90% aller Verletzungen in dicht besiedelten Gebieten Splitterwirkungen, vor allem durch zerberstendes Glas, zuzuschreiben sind. Beim Anschlag des rechtsextremistischen Täters Breivik am 22. Juli 2011 in Oslo wurden im Umkreis von 1,5 Kilometern die Fensterscheiben zerstört. Im gesamten Regierungsviertel Oslos gab es praktisch keine intakte Glasfläche mehr.

Unzureichender Schutz durch Panzerglas

Selbst Panzerglas bietet keinen ausreichenden Schutz. Bei einem Autobombenanschlag in Kabul wurden im Januar 2009 laut Spiegel online an der zur Straße liegenden Gebäudeseite der Deutschen Botschaft „die tonnenschweren Panzerglasscheiben, solide einbetoniert, innerhalb von Sekundenbruchteilen samt Rahmen nach innen“ gedrückt. „Im Zimmer des Botschafters liegt noch die Panzerscheibe auf dem Schreibtisch, sie hat die Computerschirme zerquetscht. Überall in den Büros liegen Splitter und Staub, arbeiten kann hier niemand“.

Praxishinweis
Effektiver Schutz kann nur durch eine Reihe aufeinander abgestimmter Präventionsmaßnahmen erreicht werden.