Tornado rettet Menschenleben

Künstlicher Wirbelsturm übernimmt Brand- Rauchabsaugung im Automobilmuseum

Tornado rettet Menschenleben: Künstlicher Wirbelsturm übernimmt  Brand- Rauchabsaugung im  Automobilmuseum

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Detzer, Leiter Forschung und Entwicklung Dipl.-Ing. Holm Klusmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter
Im Neuen Mercedes-Benz Museum in Stuttgart entsteht der größte künstlich erzeugte Wirbelsturm der Welt. Er erstreckt sich über eine Gesamthöhe von 40 m und dient der Rauchfreihaltung von Rettungswegen und Ausstellungsbereichen im Brandfall. Entwickelt wurde dieser Tornado im Labor von Imtech Deutschland in einem verkleinerten Gebäudemodell im Maßstab 1:18. Neben der außergewöhnlichen Idee für ein innovatives Entrauchungskonzept eines komplexen, mehrstöckigen Atrium- Gebäudes wird in diesem Bericht ein ausgezeichnetes Beispiel für die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus Modellversuchen in den realen Baukörper anhand des neuen Mercedes-Benz Museums vorgestellt

1. ALLGEMEINES

Öffentlich genutzte Gebäude erhalten häufig großzügig gestaltete Atrien, die offen mit den Nutzflächen zusammenhängen und so eine Transparenz für den Besucher erzeugen sollen. Die Architektur verwendet bei individuellen Gebäuden gerne auch geschwungene Flächen, um damit die Gestaltung einzigartig und gefällig für das Auge des Betrachters werden zu lassen. Unter dem Gesichtspunkt des Brandschutzes ergibt sich für die Entrauchung dabei eine anspruchsvolle Aufgabe.

Atrien mit hineinragenden Galeriebereichen oder Deckendurchbrüche mit darüber angeordneten Nutzungsbereichen stellen für die Entrauchung im Brandfall ein ganz besonderes Problem dar.

Entsteht unterhalb einer solchen Galerie ein Gebäudebrand, so breitet sich der Brandrauch an der Raumdecke, die gleichzeitig die Bodenplatte für den darüber liegenden Galeriebereich darstellt, in Längsrichtung aus und umströmt großflächig die Gebäudekante. Der dadurch gebildete Thermikstrahl induziert aus dem Rauminneren der über dem Brandherd liegenden Ebenen Raumluft, die durch Nachströmen ersetzt wird. Hierdurch entsteht eine Raumwalze mit intensiver Verrauchung des betroffenen Galeriebereiches. Abb.1 zeigt den Verrauchungsprozess schematisch, in Abb.3 ist der Vorgang der Verrauchung in einer Laborstudie und in Abb.2 in einer Ist-Aufnahme in einem Flughafengebäude gezeigt. Um derartige Raumbereiche rauchfrei zu halten, sind besondere strömungstechnische Lösungen erforderlich.

2. DAS NEUE MERCEDES-BENZ MUSEUM

Das Neue Mercedes-Benz Museum ist 47,5 m hoch, umschließt einen Raum von 210.000 m3 und bietet 16.500 m2 Ausstellungsfläche. Auf verschiedenen Ausstellungsebenen werden in dem Museum die Automobile und die Technik von Mercedes-Benz gezeigt. Das Gebäude besitzt eine dreieckige Grundstruktur auf ca. 3.500 m2 Grundfläche und ein mittig angeordnetes Atrium, das sich über acht Ebenen und 40 m nach oben erstreckt. Die Ebenen bestehen im Wesentlichen aus den Ausstellungsbereichen, die um das dreieckige Atrium nach oben hin spiralförmig versetzt angeordnet sind.

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