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Risiko minimieren – Sicherheitsbewertung von Straßentunneln

Die Sicherheitsbewertung von Straßentunneln wird bislang auf der Grundlage von Festlegungen aus dem Jahr 2009 durchgeführt. Die in den letzten Jahren gewonnenen wissenschaftlichen und praktischen Erkenntnisse legen jedoch eine Anpassung der angewendeten Methodik nahe. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurden auf der Basis aktueller Daten Adaptionsvorschläge erarbeitet, um die Sicherheit in Straßentunneln weiter zu erhöhen.

Das Bild zeigt einen Straßentunnel mit verschiedenen Symbolen vom Tabellen, Formeln und Grafiken Quantitative Sicherheitsbewertungen für Straßentunnel (Bild: BASt)

Aufgabenstellung

Für Straßentunnel mit einer besonderen Charakteristik ist entsprechend der Regelwerke die Durchführung von Risikoanalysen erforderlich. Gleiches gilt, wenn Tunnel in ihrer geometrischen Ausbildung oder ihrer sicherheitstechnischen Ausstattung von den Vorgaben abweichen. Seit der 2009 angewendeten Methodik zur Sicherheitsbewertung wurden wesentliche neue Erkenntnisse zu bisher unberücksichtigten Parametern gewonnen. Sowohl das methodische Vorgehen als auch grundlegende Parameter entsprechen daher nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik. Die ILF Consulting Engineers Austria GmbH wurde deshalb von der BASt beauftragt, die aktuell angewendete Methodik zur Sicherheitsbewertung von Straßentunneln zu analysieren. In diesem Rahmen sollten Adaptierungsvorschläge aufgezeigt und deren Auswirkungen überprüft werden. Ziel war die Erarbeitung eines Vorschlags zur Fortschreibung der Methodik sowie Anpassung bisheriger und gegebenenfalls Einbeziehung neuer Parameter in die Sicherheitsbewertung.

Untersuchungsmethode

Auf der Basis aktueller statistischer Daten und Unfallkennzahlen erfolgte die Identifizierung relevanter Einflussfaktoren. Regulatorische Vorgaben und Methoden zur risikobasierten Untersuchung von Straßentunneln im angrenzenden Ausland wurden im Detail analysiert und wesentliche Ansätze identifiziert. Die bisher verwendeten Eingangsparameter und Annahmen der Methodik, die auf das Tunnelsicherheitsniveau insgesamt als auch auf einzelne Ausstattungsmerkmale einwirken, wurden vervollständigt und ihr Einfluss auf das Risiko überprüft. Zudem wurde die Methodik um bisher unberücksichtigte Parameter erweitert. Dazu zählen unter anderem der Einfluss der Geschwindigkeit auf die Unfallrate und -schwere, differenzierte Brandentwicklungsraten sowie das menschliche Verhalten bei Evakuierungsvorgängen. Nach Abschätzung des Risikoeinflusses aller Parameter wurde die Notwendigkeit ihrer künftigen Berücksichtigung in risikoorientierten Untersuchungen abgeleitet. Eine Vereinheitlichung der Prozeduren sollte zudem für eine bessere Vergleichbarkeit der Ergebnisse risiko-orientierter Einzeluntersuchungen sorgen. Ein Fachworkshop mit Beteiligten aus Praxis und Wissenschaft diente unter anderen der Bestimmung der weiteren Identifikation von Handlungsfeldern sowie des Weiterentwicklungsbedarfs.

Ergebnisse

Der bereits in der Methodik von 2009 gewählte Bewertungsansatz eines Relativvergleichs der Risiken bleibt unangetastet. Dieser erfolgt bevorzugt durch eine Gegenüberstellung von Summenkurven im Häufigkeits-Ausmaßdiagramm. Hierbei wird ein zu untersuchender Tunnel einem richtlinienkonformen theoretischen Tunnel gegenübergestellt. Einige Parameter der dafür erforderlichen Anfangs- und Randbedingungen für die Festlegung eines solchen Referenztunnels wurden jedoch angepasst bzw. neu definiert. Der Adaptierungsvorschlag in der Häufigkeitsanalyse beinhaltet die Aktualisierung von Ereignisraten wie Unfall- und Brandrate auf der Grundlage der Auswertung der aktuellen bundesweiten Ereignisdatenbank, die durch die BASt geführt wird. Die Einflussfaktoren auf die Unfallhäufigkeit im Tunnel wurden festgelegt. Erarbeitet wurde auch ein Vorschlag zur Aktualisierung der Struktur des Ereignisbaumes inklusive dessen relativer Häufigkeiten.

Das erstellte Schadensausmaßmodell beinhaltet Neuerungen sowohl bei der Analyse der Auswirkungen von Kollisionen, als auch von Bränden im Tunnel. Darüber hinaus wurden Parameter und Randbedingungen für Wirkungsmodelle zur Abschätzung von Brandfolgen festgelegt. Der Fokus lag dabei auf der Festlegung von detaillierten Brandkurven und der zugehörigen Zeitschiene sowie der Implementierung eines akkumulationsbasierten Fluchtmodells sowie Ansätzen zur realitätsnahen Abbildung von Selbst- und Fremdrettungsvorgängen.

Folgerungen

Die Untersuchungsergebnisse zeigen die Wichtigkeit bislang unberücksichtigter Parameter bezüglich ihres Risikoeinflusses auf. Eine künftige Einbeziehung in risikoanalytische Verfahren erscheint deshalb sinnvoll und notwendig. Eine zeitnahe Implementierung der Ergebnisse in die Regelwerke wird daher angestrebt.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de

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