Strahlventilatoren entlüften im Brandfall Tunnel

In dieser Röhre stellten die baulichen Rahmenbedingungen eine besondere Herausforderung dar: Die Nordröhre mit einer lichten Breite von 19 bis 22 Metern und vier Fahrstreifen ist wie ein leichtes „S“ gleich zweifach verschwenkt. Zudem überbrückt er auf einer Länge von 570 Metern einen Höhenunterschied von 3,95 Prozent – nach Fertigstellung entgegen der Hauptfahrtrichtung. Dadurch ist bei fließendem Verkehr eine hinreichende Rauchabfuhr im Brandfall durch den natürlichen Luftaustausch nicht gewährleistet: Im Normalbetrieb wird der meist konstant anliegende Westwind sogar durch den in der Tunnelröhre vom Verkehr erzeugten Luftdruck weitgehend aufgehoben.

Für den Brandfall und zur Bedarfslüftung während des Betriebes, wurde die Tunnelröhre zum Start mit 25 Axialventilatoren mit je 30 kW Leistung (Typ AJ 1000) ausgestattet. Darüber hinaus wurden die Ventilatoren so unter der Tunneldecke montiert, dass bei höherem Lüftungsbedarf problemlos pro Gruppe je ein Ventilator nachgerüstet werden kann. Die gesamte redundant ausgelegte SPS-Steuerungstechnik dafür ist bereits in den Schaltschränken in der Tunnelwand bzw. im Steuerungszentrum der Tunnelanlage vorbereitet. Gleiches gilt für die in den Beton integrierte Verkabelung.

Die realisierte Lüftung ist dabei so konzipiert, dass die Axialventilatoren des in der Regel im Richtungsverkehr betriebenen Tunnels mit bestimmender Rauchabzugsrichtung sektionsweise schalten und so den im Brandfall entstehenden Rauch in Fahrtrichtung in den von Fahrzeugen leeren Tunnelabschnitt abtreiben. Die erzeugte Geschwindigkeit ist ausreichend hoch, um den Rauch sicher einseitig abtreiben zu können und damit auf der mit Personen und Fahrzeugen belegten Tunnelseite Sichterhalt und Rauchfreiheit zu gewährleisten. Dies ist eine zwingende Voraussetzung zur schnellen und möglichst vollständigen Räumung der Tunnelröhre im Ernstfall.

Die im Vorfeld der Planungen erstellten Berechnungen wurden durch einen praktischen Leistungsnachweis eines Strahlventilators auf dem Prüfstand von Systemair in Boxberg auch in der Praxis bestätigt. Ein praktischer Rauchtest vor Ort in Anwesenheit der Feuerwehr sowie der zuständigen Behörden bestätigte diese theoretischen bzw. Prüfstand-Leistungen dann nochmals.

In jedem Fall wird die Funktionssicherheit dank der Temperaturfestigkeit der Strahlventilatoren bei 400 °C über den geforderten Zeitraum von mindestens 90 Minuten gewährleistet. In der Praxis kann man aber von einer tatsächlichen Betriebsdauer von zwei Stunden und mehr ausgehen, da die Spitzentemperaturen direkt am Ventilator im Brandfall in der Regel erst mit Zeitverzögerung anliegen. Key Account Manager von Systemair: „Wir gehen bei diesem Ventilatorentyp generell von mindestens 120 Minuten aus. Das bestätigen auch unsere Prüfungen.“

Im Normalbetrieb sind die im Würzburger Tunnel installierten Strahlventilatoren abgeschaltet. Für die Bedarfslüftung reicht selbst die durch das Verkehrsaufkommen reduzierte natürliche Westwind-Einströmung aus. Sie sorgt gleichzeitig für eine fast permanente geringe Rotation der Ventilatoren zum Schutz vor Festsetzen.