Gesundheit: U-Bahn-Brand: Welcher Fluchtweg ist sicher?

Wenn bei einem Schwelbrand die Passagiere einer liegen gebliebenen U-Bahn durch den Tunnel ins Freie geführt werden müssen, gewinnen Orchideenfächer für die Praxis plötzlich erhebliche Bedeutung. Der Klimatologe Andreas Pflitsch widmet sich am Geographischen Institut der Ruhr-Universität Bochum einem solchen eher exotischen Fachgebiet und untersucht die Luftströmungen in Höhlen. Außer dem einen oder anderen Höhlenforscher und Geologen interessierten seine Ergebnisse kaum jemanden - bis er seine Analysen vor drei Jahren auf das U-Bahn-Netz ausdehnte.

Zum Thema Online-Umfrage: Fühlen Sie sich in der Berliner U-Bahn noch sicher? "Dort ähneln die Strömungsverhältnisse durchaus ausgedehnten natürlichen Höhlen", meint der Forscher. Mit einem Unterschied: Im Katastrophenfall können Pflitschs Studien im U-Bahn-Netz sehr wichtig werden. Aus diesem Grund entwickelt er ein Notfall-Analyse- und Diagnosesystem (Nadis), das bei einem unterirdischen Brand in wenigen Sekunden vorhersagen soll, wie sich der Rauch verteilt und welche Bereiche der U-Bahn zuerst durch welche Ausgänge evakuiert werden sollten.

Bisher gingen die Betreiber von U-Bahnen davon aus, dass nur fahrende Züge Luftströmungen im U-Bahnnetz auslösen. Schließlich kennt jeder auf einer Station wartende Passagier den plötzlichen Windstoß, mit dem sich der kommende Zug ankündigt. Ansonsten bewegt anscheinend kaum ein Lufthauch die muffige Luft im Untergrund. Diese Beobachtung aber ist falsch, hat Pflitsch bei Messungen in der New Yorker Subway oder in den Tunneln der Dortmunder Stadtbahn nachgewiesen. Fast immer durchweht ein zarter Luftzug mit wenigstens halbem Fußgängertempo die U-Bahn-Tunnel.

Temperaturgegensätze treiben diese Strömungen. Sackt im Winter nach einem Kaltluft-Einbruch die Außentemperatur in den Keller, sind die Stationen und Tunnel bis zu 25 Grad wärmer. Die warme Luft steigt dann mit dem Dauerläufertempo von vielleicht sieben Kilometern in der Stunde auf und sucht sich durch Belüftungsschächte und Tunnelportale, über Rolltreppen und durch Aufzugsschächte einen Weg nach draußen. Aus diesem Grund schmilzt der Schnee neben Belüftungsschächten oder auf den Treppen in die U-Bahn-Katakomben im Winter besonders schnell.

Erheblich komplizierter als im Straßen- oder Eisenbahntunnel sind die Strömungsverhältnisse in der U-Bahn, zeigen die Messungen von Pflitsch. Während die Luft etwa auf der Straße nur durch die Portale auf beiden Seiten des Tunnels strömen kann und allenfalls noch wenige Quertunnel sie ablenken, fahren U- und S-Bahn in Berlin durch ein Netz großer, kleiner und mittlerer Tunnel. Linien verzweigen, Bahnen kreuzen sich auf unterschiedlichen Ebenen, die über Treppen und Aufzugsschächte verknüpft sind. Viele Ausgänge führen von einer einzigen Station ins Freie.

Kommt es, wie am vergangenen Sonnabend in der U6 in Wedding, zu einem Kurzschluss, bei dem sich der Zug auch noch außerhalb des Bahnhofs festbremst, zieht der Rauch des Schwelbrandes zunächst mit der Luftströmung ab. Kennt man die Strömungsverhältnisse, kann man die Passagiere des Zuges in die sichere Richtung evakuieren und weiß rasch, welche benachbarten Stationen geräumt werden müssen.

In Wedding konnten die Zugführer sehen, wohin der Rauch zieht. Niemand aber hätte voraussagen können, wohin der Rauch zieht, wenn der betroffene Wagen völlig ausbrennt - wie es zum Beispiel vor einem Jahr am U-Bahnhof Deutsche Oper auf der U2 passierte. Daher tappen Rettungskräfte im Dunkeln, wenn sie entscheiden müssen, welche Bahnhöfe evakuiert werden müssen und wo der Verkehr weiterlaufen kann.

Vorhersagen lassen sich die Strömungsverhältnisse gerade im Sommer kaum. So sind die U-Bahn-Schächte nur während ausgesprochener Hitzewellen deutlich kühler, sonst ähneln sich die Temperaturen zwischen drinnen und draußen häufig. Unter diesen Bedingungen kehren sich die Luftströmungen innerhalb kurzer Zeiträume sogar um.

Als Pflitsch in einem Tunnel der Dortmunder Stadtbahn in einem Experiment mit tatkräftiger Hilfe der Dortmunder Feuerwehr ein leicht nachweisbares Gas freisetzte, erreichte dieses einmal sehr rasch die benachbarte Station. Beim zweiten Versuch blieb der gleiche Bahnhof verschont, obwohl die Strömungen sich nur leicht verändert hatten.

Der Forscher möchte die jeweiligen Windverhältnisse mit wenigen Mess-Stationen in den U-Bahn-Schächten kontinuierlich beobachten. Kommt es zu einer Katastrophe, können Feuerwehr und Betreiber der U-Bahn sofort ein noch zu entwickelndes Computer-Programm starten, das die aktuellen Strömungsverhältnisse darstellt. Pfeile zeigen auf einer Grafik auch an, in welche Richtung die Passagiere fliehen sollen und wo die Feuerwehrleute am besten in das System eindringen. So kann die Feuerwehr erheblich gezielter als bisher vorgehen, da die derzeitigen Katastrophenpläne eine weiträumige Absperrung vorsehen. Das führt unter Umständen dazu, dass an den Brennpunkten zu wenig Hilfskräfte sind, während andernorts Feuerwehrleute nutzlos ungefährdete Tunnel bewachen.

Die Betreiber amerikanischer U-Bahnen zeigen sich sehr interessiert an dem von Pflitsch entwickelten System. Deutsche Kollegen - mit der BVG hatte Pflitsch bisher noch keinen Kontakt - sind noch recht zurückhaltend, weil sie kein Geld für teure Forschung ausgeben wollen. Jedes U-Bahnsystem müsste einzeln vermessen werden. Pflitsch schlägt daher vor, die Methode an zwei oder drei U-Bahn-Netzen beispielhaft zu entwickeln. Die Ergebnisse dieser von allen Verkehrsbetrieben gemeinsam finanzierten Grundlagenforschung ließen sich dann mit geringem Aufwand und wenigen Experimenten rasch auf andere U- und S-Bahnen übertragen.