Brandschutz in S-Bahn-Stationen

Brände in unterirdischen Verkehrsanlagen stellen Einsatzkräfte und Betreiber weltweit vor große Herausforderungen. Ereignisse wie der Brand in der Londoner U-Bahnstation King’s Cross im Jahr 1987, das bis heute als prägendes Ereignis gilt, haben eindrücklich vor Augen geführt, wie schnell sich Rauch in geschlossenen Infrastrukturen ausbreiten kann und wie entscheidend eine kontrollierte Entrauchung für die sichere Evakuierung von Fahrgästen ist.

Vor diesem Hintergrund gewinnen technische Lösungen an Bedeutung, die neben der Brandbekämpfung auch das Rauchverhalten gezielt beeinflussen können. Ein aktuelles Projekt in drei S-Bahn-Stationen im Raum Frankfurt und Offenbach zeigt, welche Möglichkeiten moderne Hochdruckwassernebel-Systeme in diesem Zusammenhang bieten können.

Premiere für unterirdische
Bahnstationen

In den unterirdischen S-BahnStationen Kaiserlei, Ledermuseum und Marktplatz der Deutschen Bahn zwischen Frankfurt am Main und
Offenbach Hauptbahnhof wurde erstmals ein Hochdruckwassernebel-System speziell für den Zweck des Rauchmanagements installiert.

Hauptziel der Anlage ist es, im Brandfall die Verrauchung innerhalb der Stationen gezielt zu reduzieren und dadurch die verfügbare Zeit für Rettungsmaßnahmen deutlich zu verlängern. Im Fokus steht insbesondere die sogenannte Fremdrettungszeit, also der Zeitraum, in dem Einsatzkräfte der Feuerwehr noch wirksam Personen retten können, die eigenmächtig die Station nicht mehr verlassen können

Typische Bauweise mit besonderen Herausforderungen

Die drei Stationen weisen eine typische Bauweise unterirdischer Verkehrsanlagen auf. Unterhalb befindet sich die Gleisebene, darüber eine Zwischenebene mit unter anderem Verkaufsautomaten sowie den Zugängen zur Oberfläche.

Im Brandfall steigt Rauch zunächst von der Gleisebene in die Zwischenebene auf, bevor er ins Freie gelangen kann. Für Fahrgäste bedeutet dies vergleichsweise lange Fluchtwege, die ohne zusätzliche Maßnahmen schnell verrauchen können.

Analysen im Rahmen der Planung zeigten, dass die verfügbaren Fremdrettungszeiten im Ernstfall nicht ausreichen würden. Die Anforderungen an maximal zulässige Rauchkonzentrationen beziehungsweise an die notwendige Zeit für eine sichere Entfluchtung der Bahnstationen wären ohne zusätzliche Maßnahmen nicht zuverlässig einzuhalten.

Mögliche Brandereignisse können sowohl innerhalb der Station entstehen als auch durch Fahrzeuge verursacht werden. Als besonders kritisch gelten Zugbrände: Gerät ein Fahrzeug im Tunnel in Brand, sind Zugführer oft angewiesen, bis zum nächsten Bahnhof weiterzufahren. Dadurch kann ein Brandereignis direkt in die Station getragen werden.

Hochdruckwassernebel als
geeignete Lösung

Brandversuche und detaillierte Analysen bestätigten schließlich die Eignung einer Hochdruckwassernebelanlage für diese Anwendung. Die installierte Anlage des Herstellers Fogtec erzeugt extrem feine Wassertröpfchen, die mehrere Effekte gleichzeitig bewirken: Zum einen wird der Brand bekämpft, zum anderen werden Rauch- und Rußpartikel teilweise gebunden und die Rauchgastemperaturen signifikant abgesenkt. Dadurch wird nicht nur das Rauchvolumen reduziert, sondern auch die Ausbreitung der Rauchgase beeinflusst. Bei entsprechender Auslegung der Anlage kann die Rauchausbreitung gezielt verlangsamt werden.

Alternative Ansätze wurden ebenfalls untersucht. Bauliche Veränderungen oder mechanische Entrauchungssysteme erwiesen sich jedoch entweder als nicht umsetzbar oder als deutlich kostenintensiver. Zudem beeinflussen solche Maßnahmen die entstehende Rauchgasmenge nicht aktiv.

Vor diesem Hintergrund fiel die Entscheidung für ein Hochdruckwassernebel-System von Fogtec. Es handelt sich um die erste Anwendung dieser Technologie in unterirdischen Bahnstationen in Deutschland.

Systemaufbau und technische
Umsetzung

In jeder der drei Stationen wurde die Anlage als eigenständiges System realisiert. Trotz der begrenzten Platzverhältnisse konnte die gesamte technische Infrastruktur innerhalb der Stationen untergebracht werden. Pumpen, Stromversorgung, Wasserbevorratung und Hauptleitungen wurden in vorhandene Technikräume integriert.

Ein Teil der Anlagentechnik befindet sich im Trogbereich unterhalb der Bahnsteige. Die Pumpen wurden über ehemalige Lüftungsschächte millimetergenau in die vorgesehenen Räume abgelassen.

Von der Hauptleitung aus verlaufen Edelstahlrohre mit sehr kleinen Durchmessern entlang der Stationsdecke. Über diese Leitungen werden spezielle Hochdruckdüsen mit Wasser versorgt. Jede Station wurde in mehrere Löschbereiche unterteilt.

Im Brandfall aktiviert die Brandmeldeanlage automatisch drei Sektionen: den Bereich, in dem der Brand detektiert wurde, sowie die beiden angrenzenden Abschnitte. Dadurch wird der Wassernebel gezielt nur in den Bereichen eingebracht, in denen er benötigt wird. Diese zonenweise Aktivierung ermöglicht es, Rohrdimensionen und Wasserbedarf vergleichsweise gering zu halten.

Die Rohrleitungen und Düsen wurden unter der Stationsdecke und auch entlang der Bahnsteigkanten installiert. Dadurch kann ein Brand sowohl von oben als auch von unten bekämpft werden. Im Ereignisfall werden die jeweiligen Sektionsleitungen über fernwartbare Ventile mit Wasser versorgt.

Installation im laufenden Betrieb

Die Installation des Systems stellte das Projektteam vor anspruchsvolle logistische Herausforderungen. Montagearbeiten konnten überwiegend nur nachts oder während Betriebspausen stattfinden, teilweise auch unter Vollsperrung einzelner Streckenabschnitte.

Eine enge Abstimmung mit der Deutschen Bahn sowie eine präzise Taktung der einzelnen Arbeitsschritte waren daher unerlässlich. Materialtransporte erfolgten teilweise just-in-time per Güterzug, um Bauzeiten möglichst kurz zu halten und den laufenden Betrieb nicht unnötig zu beeinträchtigen.

Beitrag zu mehr Sicherheit im ÖPNV

Mit der Installation eines Hochdruckwassernebel-Systems in den drei
Offenbacher S-Bahn-Stationen wurde ein neuer Ansatz im Brandschutz unterirdischer Verkehrsanlagen umgesetzt. Die Anlage verbessert die Bedingungen für Evakuierung und Fremdrettung und erhöht damit die Sicherheit für Fahrgäste, Bahnpersonal und Einsatzkräfte. Für den Betreiber ergeben sich darüber hinaus praktische Vorteile: Die Nachrüstung konnte mit kurzen Sperrzeiten erfolgen und die Investitionskosten blieben deutlich unter denen alternativer Lösungen. Das Projekt zeigt damit beispielhaft, welche Möglichkeiten moderne Hochdruck-Wassernebeltechnologie im Brandschutz komplexer Verkehrsinfrastrukturen bieten kann.