3-D Simulation und Containerwände für Kampfmittelbeseitigung

Mathias Weber

Bloedorn Container

Vier Bombenverdachtspunkte im Innenstadtbereich - im Januar führte die Stadt Dortmund eine der größten Evakuierungen der letzten Jahre durch. Um Anwohner und insbesondere zwei im Evakuierungsradius liegende Krankenhäuser zu schützen, wurden erstmals zusätzlich sechs Schutzwände aus Seecontainern aufgebaut. Simulationen von virtualcitySYSTEMS und dem Fraunhofer EMI gaben Aufschluss über die Verbreitung einer möglichen Druckwelle und wurden durch das Ingenieurbüro Döring zur Bestimmung der Aufstellorte für die Containerwände genutzt. 

Es war ein komplexes Szenario: Bombenverdachtspunkte an vier Standorten mitten in der Innenstadt mit betroffenen Krankenhäusern, Seniorenheimen sowie über 14.000 von einer Evakuierung betroffenen Anwohnern. Aktuelle und zukünftige Bauprojekte erforderten vorbereitende Untersuchungen zur Kampfmittelbeseitigung durch den Kampfmittelbeseitigungsdienst der Bezirksregierung Arnsberg. Der erste Schritt hierbei ist in der Regel die Auswertung alter Luftbilder. "Nachdem sich hier unterschiedliche Verdachtsmomente ergaben, wurden Sondierungsarbeiten durchgeführt und an vier Stellen erhärtete sich in der Tat unser Verdacht", erklärt Maximilian Löchter, Pressestelle der Stadt Dortmund. "Ob jedoch im Erdreich tatsächlich Blindgänger lagern, kann immer erst durch eine Aufgrabung festgestellt werden“, so Löchter. 

Um diese Aufgrabung mit direkt anschließender Entschärfung und Evakuierung der Bevölkerung zu konzertieren, arbeiteten die Stadt Dortmund, die Feuerwehr, der Kampfmittelbeseitigungsdienst und viele weitere beteiligte Parteien eng zusammen. "Bei solch einem komplexen Einsatzgeschehen ist es essentiell wichtig, dass alle beteiligten Parteien den genauen Ablauf kennen, über jede kleine Änderung umgehend im Bilde sind und die Kommunikation funktioniert, damit alle Prozesse reibungslos ineinandergreifen", sagt Sebastian Stöcklein, Einsatzleitung Feuerwehr Dortmund.  

Um im Notfall schnell einen Ausgang zu schaffen, können Stapler problemlos...
Um im Notfall schnell einen Ausgang zu schaffen, können Stapler problemlos zwei Container räumen.
Quelle: Bloedorn Container

3D-Simulation zur Ausbreitung der Druckwelle

Aus diesem Grund hat die Stadt und das Ingenieurbüro Döring Experten aus dem Bereich der Wissenschaft mit ins Boot geholt. virtualcitySYSTEMS führte in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer EMI im Vorfeld umfangreiche 3D-Simulationen durch, um die Ausbreitung der im Explosionsfall entstehenden Druckwellen genauer bestimmen zu können. Die hierfür verwendete Software entstand im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts SIRiUS.

Ziel des Forschungsprojektes unter Leitung der Kampfmittelbeseitigungsdienst NRW war die Entwicklung von physikalisch-basierten Berechnungsmethoden, um Gefährdungsbereiche zuverlässig und fundortspezifisch im städtischen Raum ermitteln zu können. 

Die Ausbreitung der Druckwelle und des Splitterflugs bei einer möglichen Detonation wird dabei auf Basis der am Fraunhofer EMI entwickelten Software APOLLO Blastsimulator berechnet. Die Simulationsanwendung ist in eine spezielle webbasierte dreidimensionale Kartenanwendung von virtualcitySYSTEMS integriert. Über diese Kartenanwendung werden das Szenario definiert, die entsprechenden Stadtmodellausschnitte für die Simulation bereitgestellt und die Ergebnisse im Kontext des 3D-Stadtmodells dargestellt. Zusätzlich können weitere Objekte, wie zum Beispiel Containerwände, abgebildet werden. Anhand der Simulationsergebnisse erkennen Experten sichere Bereiche, aber auch die Gefahrenzonen einer möglichen Detonation und können einzelne Maßnahmen auf bisher nicht mögliche Art und Weise wählen. Über die Einbeziehung der Containerwände kann deren Schutzwirkung analysiert und sie können genau dort platziert werden, wo sie gefährdete Bereiche vor der Druckwelle bestmöglich schützen.

Software in Dortmund erstmalig eingesetzt

Krisenstabsleiter Stadtrat Arnulf Rybicki: "Dank der Unterstützung der virtualcitySYSTEMS GmbH gelang es, die Gefahren aus den mutmaßlichen Bombenverdachtsfällen genauer und differenzierter vorherzusagen. Durch die numerische Simulation der Druckwellenausbreitung für verschiedene Szenarien und die daraus abgeleiteten Verletzungs- und Schädigungsindikatoren konnten Einflüsse aus der angrenzenden Bebauung berücksichtigt werden. Auch temporäre Schutzmaßnahmen in Form von Containerwänden konnten abgebildet und analysiert werden. Dies hat vor allem in den betroffenen Krankenhäusern geholfen, die Evakuierungs- und Schutzmaßnahmen auf ein vertretbares Minimum zu begrenzen. So konnte in den betroffenen Krankenhäusern auf eine Evakuierung von Intensivpatienten und Frühchen verzichtet werden."

Service für die Feuerwehr

  • In einem speziellen Rüstcontainer hat das Dortmunder Unternehmen alle Werkzeuge verbaut, die die Feuerwehr bei einem Einsatz einer Splitterschutzwand sowie für die Montage der Wand brauchen könnte. 
  • Feuerwehrleute können direkt auf 10 B-Schläuche, ein Unterflur Standrohr, einen Stromanschluss zugreifen. 
  • Eine Splitterschutzwand kann so mit nur ein bis zwei Werktagen Vorlauf an Ort und Stelle montiert werden, da alle benötigten Utensilien bereits im Rüstcontainer lagern. 
Schutzzone im geräumten Gebiet.
Schutzzone im geräumten Gebiet.
Quelle: Fraunhofer EMI

Containerunternehmen stellte Schutzwände

Für die Aufstellung der Containerwände war die Bloedorn Container GmbH verantwortlich. Das Unternehmen hatte bereits Erfahrung beim Einsatz von Containerwänden als Druckwellen- oder Splitterschutzmaßnahme. "Bereits in Gladbeck und Essen haben wir unsere Container als Splitterschutzwand eingesetzt. In beiden Fällen mussten Bomben in direkter Nähe von Kliniken entschärft werden und unsere Container sollten die Kliniken schützen", erklärt Mathias Weber, Geschäftsführer der Dortmunder Firma. Mit speziellen Flexitanks in den Containern, die mit 24 m³ Wasser befüllt wurden, fungierten die Container in diesen beiden Fällen nicht nur als Schutz vor der Druckwelle, sondern auch vor Splittern. 

In Dortmund war das Einsatzszenario jedoch ein wenig anders gelagert. Hier sollten die Containerwände die Ausbreitung der Druckwelle unterbrechen. "Der Einsatz in Dortmund war für uns eine besondere Herausforderung", so Weber. An insgesamt sechs Standorten sollten Wände aus insgesamt 40 Containern montiert werden. "Das bedeutete für uns, dass wir mit 15 Mitarbeitern, fünf LKW, vier Staplern und zwei Kränen parallel an unterschiedlichen Standorten in enger Absprache mit Feuerwehr und Krankenhäusern arbeiten mussten, ohne dabei die Evakuierung der Krankenhäuser zu stören." Dass das alles reibungslos funktioniert hat, war einer generalstabsmäßigen Planung zu verdanken, in die alle Beteiligten eingezogen wurden. 

Schutz für Krankenhäuser

Die Containerwände waren schwerpunktmäßig an zwei Krankenhäusern sowie einer Blutbank geplant und verschlossen jeweils komplette Straßenzüge. Sie durften also erst aufgebaut werden, als sicher war, dass alle Patientinnen und Patienten verlegt und in Sicherheit waren. Die Bombenaufgrabung und Entschärfung sollte am Sonntag, 12. Januar stattfinden, die Verlegung der Patienten war für Freitagabend bis Samstagfrüh eingeplant und erst nach Ende der Verlegung um 9 Uhr morgens am Samstag konnte mit dem Aufbau der Schutzwände begonnen werden. Am Sonntagmorgen startete dann die Evakuierung der 14.000 Anwohner. "Damit hatten wir ein Zeitfenster von gerade mal einem Tag, um alle Wände zu montieren und anschließend mit Sandsäcken die letzten Lücken zu Häusern oder den Boden abzudichten", sagt Björn Henkel, Prokurist von Bloedorn. Um sicherzugehen, dass die Montage in der Kürze der Zeit gelingt, lagerte das Unternehmen schon am Donnerstag und Freitag zuvor Container auf einem Platz nahe der Innenstadt. "Wir wollten die Wege möglichst kurzhalten, um maximal Zeit zu sparen für den eigentlichen Aufbau", erklärt Henkel. 

Insgesamt bewegte das Container-Team 152 Tonnen Material. Die zwei Tonnen schweren 20-Fuß-Seecontainer wurden in der unteren Lage je mit Betonblöcken von 3,6 Tonnen ballastiert. Eine Wand in der Größe von beispielsweise 24 x 5 Metern bringt somit um die 30 Tonnen auf die Waage. Die Container wurden zusätzlich untereinander mit sogenannten Twist Locks und Bridge Fittings zu einem festen Wall verbunden. Die hochfesten Verriegelungen sind im Seetransport gebräuchlich und verankern jeweils die Ecken der Container fest miteinander, um ein Kippen der oberen Lage zu verhindern. 

Simulationen von virtualcitySYSTEMS und dem Fraunhofer EMI geben Aufschluss...
Simulationen von virtualcitySYSTEMS und dem Fraunhofer EMI geben Aufschluss über die Verbreitung einer möglichen Druckwelle
Quelle: virtualcitySYSTEMS

Stabil und dennoch flexibel

Doch was, wenn im Notfall der Wall einen Rettungsweg versperrt? "Damit auch während des Einsatzes schnell eine Lücke in den Wänden geöffnet werden kann, hatten wir für die Dauer des Einsatzes zwei Staplerfahrer in Bereitschaft nahe des Evakuierungskreises. Sie hätten jederzeit zwei Container aus der Wand herausnehmen und damit schnell eine Notdurchfahrt von sechs Metern Breite schaffen können.

Das ist der große Vorteil von Seecontainern. Sie lassen sich sehr schnell stapeln und auf- und abbauen wie Legosteine. Einmal miteinander verankert und ballastiert, bilden sie aber dennoch eine stabile Konstruktion, die großen Belastungen standhält", erklärt Mathias Weber. 

"Am Ende blieben die Containerwände eine Vorsichtsmaßnahme. Bei den Aufgrabungsarbeiten zeigte sich, dass an zwei Verdachtspunkten je ein 250 kg Bombenblindgänger aus dem zweiten Weltkrieg lagerte", sagt Oliver Körner, Pressestelle Feuerwehr Dortmund. Der Kampfmittelräumdienst konnte diese erfolgreich entschärfen, sodass der Rückbau der Containerwände schon um 17 Uhr starten konnte. Für die gleichzeitige Rückkehr der Anwohner öffnete das Containerunternehmen direkt erste Durchfahrten und bis 22 Uhr waren Wände wieder vollständig geräumt. "Dieser Einsatz konnte zuvor nicht geprobt werden. Aber alle Beteiligten haben gut, zügig und professionell zusammengearbeitet. Alles hat bestens funktioniert", zieht Pressesprecher Maximilian Löchter sein Fazit.  

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