... mit dem Risiko leben ...

Wir sind von Risiken umgeben. Daran haben wir uns gewöhnt. In den wenigsten Fällen können wir wirklich beurteilen, wie groß die Gefahren sind, denen wir uns aussetzen. Wir wissen nicht, welche Ladung die LKW befördern, die wir im Straßenverkehr sehen. Transportieren sie harmlose Produkte oder kann ihre Ladung für uns gefährlich werden? Wenn sie Gefahrstoffe transportieren, wie sicher sind diese auf den Fahrzeugen verpackt? Was passiert, wenn ein solcher Transporter verunglückt und Feuer fängt? Und wie können wir wissen, dass bestimmte Produkte, die uns Freude bereiten, sicher genug sind, z. B. Feuerwerkskörper oder Kinderspielzeug? Angesichts der Gefahren, die uns umgeben, leben wir relativ sorglos. Wir verlassen uns auf Vorschriften, die regeln, was als sicher gilt und was nicht. Aber wie entstehen diese Vorschriften? Die BAM führt Tests und Berechnungen im Dienste der Sicherheit durch, denn die Gewährleistung von Sicherheit in Technik und Chemie ist der erklärte Auftrag der BAM. Ergebnisse dieser Arbeiten fließen in Vorschriften ein, z. B. in die ADR, die europäische Vorschrift für den Gefahrguttransport auf der Strasse oder in das RID, das Regelwerk für den Schienenverkehr. Mit dem Stand der Technik verändern sich jedoch auch die Risiken. Deshalb wird den Risikoforschern an der BAM die Arbeit so schnell nicht ausgehen.

Ein Container reist nach Singapur

Containerschiff
Foto: Waltraud Engfer

Ein konkretes Beispiel: 2007 schickten Wissenschaftler der BAM einen Frachtgutcontainer auf eine Schiffsreise nach Singapur. Mit diesem Experiment erhielten sie wichtige Erkenntnisse darüber, welchen Belastungen das Frachtgut in diesen Containern tatsächlich ausgesetzt ist. Die Forscher wollen herausfinden, was geschehen kann, wenn beim Transport bestimmte Lösungsmittel ihre Kunststoffumschließung - d. h. die Flasche oder den Kanister - durchdringen. Man nennt dieses Phänomen der Durchdringung „Permeation“.

Die physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Lösungsmittel kennt man genau. In nationalen und internationalen Vorschriften ist geregelt, wie sie transportiert werden müssen. Ob oder wie schnell ein chemischer Stoff den Behälter durchdringen kann, ist jedoch oft noch nicht ausreichend untersucht. Hierzu hat die BAM Versuche auf ihrem Testgelände Technische Sicherheit durchgeführt. Als Lösungsmittel wählten die Forscher Trichlorethylen, Toluol und n-Hexan. Diese Stoffe findet man in den Frachtstatistiken recht häufig. Aus Labormessungen und Berechnungen ist den Wissenschaftlern bekannt, dass schon bei einer Temperatur von 23 °C eine relativ große Menge dieser Substanzen ihre Kunststoffverpackungen durchdringen. Bedenkt man nun, dass in Schiffscontainern die frei gesetzten Stoffe nur schwer entweichen können, dass die Temperaturen innerhalb der Container in südlichen Regionen oft mehr als 50 °C erreichen und sich manche Chemikalien-Luft-Gemische unter bestimmten Bedingungen selbst entzünden, ist klar: Hier muss gemessen und gerechnet werden und schließlich müssen die Ergebnisse dieser Forschung in die Weiterentwicklung von Produkten und in Vorschriften einfließen.

Weitere Informationen:
Fachbereich 3.1 Gefahrgutverpackungen
BAM-Jahresbericht 2007, S. 41 ff (PDF, 7,5 MB)

Tests an Castor-Behältern

Transport- und Zwischenlagerbehälter für bestrahlte Brennelemente vom Typ TN900

Von einem bestimmten Container-Typ hat jeder schon einmal gehört: von Castoren, Transport- und Lagerbehälter für abgebrannte Brennelemente und hochradioaktive Abfälle. Seit 1978 testet die BAM solche Behälter. Die Prüfberichte der BAM bilden die Grundlage für die Zulassungen des Bundesamts für Strahlenschutz. Ohne Zulassung dürfen solche Behälter nicht in Betrieb genommen werden, denn die Sicherheit beim Transport und der Lagerung muss gewährleistet sein.

Die Tests, welche die Prototypen von Castoren bestehen müssen, sind anspruchsvoll. So muss ein Behälter einen freien Fall aus neun Metern Höhe auf ein unnachgiebiges, d. h. auf ein extrem festes Fundament über sich ergehen lassen, und zwar in den für ihn kritischsten Positionen. Außerdem muss er einen Fall aus einem Meter Höhe auf einen Stahldorn auf seine empfindlichste Stelle überstehen und ein anschließendes halbstündiges Feuer mit einer Flammentemperatur von 800 °C. Danach darf die Freisetzung radioaktiver Stoffe einen bestimmten Wert nicht überschreiten.

Weitere Informationen:
Fachbereich 3.3 Sicherheit von Transportbehältern
Fachbereich 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern
BAM-Pressemitteilung 6/2008  

Brandgefahren in Kinderzimmern

Brennendes Spielzeug

Die Brandsicherheit in Wohnungen ist ein wichtiges Thema, mit dem sich die BAM seit einigen Jahren beschäftigt. Zusammen mit der Berliner Feuerwehr führte die BAM einen Großversuch durch, ein inszeniertes Feuer in einem Kinderzimmer. Wie schnell sich der Brand ausbreitete, ist kaum zu glauben. Nachdem die Schaumstoffmatratze eines Kinderbetts mit einem Teelicht entzündet worden war dauerte es nur 3 Minuten und 45 Sekunden, bis der Raum vollständig in Flammen stand. Kinder können durch unvorsichtigen Umgang mit Feuer schnell einen Zimmerbrand auslösen, da sich viele Gebrauchsgegenstände mit einem Feuerzeug, einem Streichholz oder einer Kerze leicht entzünden lassen. Zu den gefährlichen Gebrauchsgegenständen zählt nach den Untersuchungen der BAM auch Kinderspielzeug aus Kunststoff. Es lässt sich sehr leicht entzünden und brennt mit erheblicher Wärme- und Rauchentwicklung ab. Die BAM untersuchte mögliche Zündquellen hinsichtlich ihrer Temperaturentwicklung. Wunderkerzen stellen beispielsweise eine sehr gefährliche Zündquelle dar, da sie über 1000 °C erreichen können, also extrem heiß werden. Die Untersuchung zeigte klar, dass es in Zukunft höhere Anforderungen zur Brandsicherheit von Gebrauchsgegenständen geben muss, insbesondere für Schaumstoffe, Kinderspielzeug aus Kunststoff und elektronische Geräte wie beispielsweise Fernseher.

Weitere Informationen:
Fachbereich 7.3 Brandingenieurwesen
www.homefiremodel.bam.de

Feuerwerk ohne Nebenwirkungen

Feuerwerk

Im Dezember jeden Jahres ist die BAM besonders oft in den Medien. Dann beginnt die Zeit, in der Feuerwerkskörper für Silvester verkauft werden. In der Presse und im Fernsehen erscheinen Hinweise zur richtigen Handhabung und die Medien erinnern daran, dass Feuerwerkskörper kein Spielzeug sind. Feuerwerkskörper gehören zu den pyrotechnischen Gegenständen. Sie enthalten explosionsgefährliche Stoffe, die bei unsachgemäßer Verwendung gefährliche Verletzungen verursachen können. Damit das Risiko möglichst gering bleibt, prüft die BAM Feuerwerkskörper auf ihre Sicherheit. Nur Artikel, die diese Prüfungen bestehen, werden von der BAM zugelassen. 2008 wurden 202 neue Feuerwerkskörper geprüft. Nur 146 von ihnen erhielten eine Zulassung. Es wird jedoch nicht nur geprüft, ob pyrotechnische Gegenstände in ihrer Handhabung sicher sind. Die Experten für Explosivstoffe untersuchen auch Gefahren, die beim Transport und bei der Lagerung von Feuerwerksartikeln entstehen können. Ein Unglück wie die Explosionen in einer Feuerwerksfabrik in Enschede (Niederlande) im Jahr 2000, bei der 21 Menschen ums Leben kamen, darf sich nicht wiederholen.

Weitere Informationen:
Fachbereich 2.3 Explosivstoffe
BAM-Pressemitteilung 23/2007

Lebensdauer einer Brücke

S-Bahn-Viadukt

Bauwerke halten oft Jahrzehnte, manchmal sogar Jahrhunderte. Über die Zeit ändern sich jedoch die Beanspruchungen, denen Bauwerke ausgesetzt sind. Viele alte Brückenkonstruktionen wurden ursprünglich für wesentlich geringere Belastungen ausgelegt als sie nun tragen müssen. Darüber hinaus nagt der Zahn der Zeit an ihnen. Sind diese Brücken dem heutigen Verkehr gewachsen? Wenn ja, wie lange noch? Und wie stellt man fest, wann eine Brücke an ihre Belastungsgrenze gerät? Hier sind Warnsysteme gefragt, die frühzeitig Alarm schlagen, so dass Störungen kontrolliert aufgefangen werden können. Die Entwicklung solcher Systeme gehört zur Arbeit der BAM. Ingenieure und Wissenschaftler, die sich mit Fragen der Bauwerkssicherheit befassen, entwickelten funkbasierte Sensor- und Bewertungssysteme, die beispielsweise Dehnungen an Brücken messen können.
Sensoren messen zerstörungsfrei, d. h. sie beeinflussen die Objekte nicht. Oft ist eine Bewertung der Sicherheit und Tragfähigkeit jedoch nur mit Methoden möglich, die zur Zerstörung der Bauteile führen. 2006 prüfte die BAM ein über einhundert Jahre altes Stahlsegment einer rückgebauten, genieteten Eisenbahnbrücke aus England. Dieses Bauteil war 10 t schwer und 13 m lang. Es wurde im Großbauteilprüfstand der BAM bis zum Bruch belastet. Kräfte und Verformungen wurden mit ca. 60 Sensoren gemessen und anschließend ausgewertet. Die Ergebnisse solcher Prüfungen liefern wertvolle Daten zu den Belastungsgrenzen und zur Lebensdauer vergleichbarer Bauteile und tragen durch realitätsnahe Bewertungsverfahren zum Erhalt historischer Bauwerke bei.

Weitere Informationen:
Fachbereich 7.2 Ingenieurbau
BAM-Jahresbericht 2007, S. 97 ff (PDF, 7,5 MB)

Wirksamkeit von Holzschutzmitteln

Holz mit Parasitenbefall

Nicht immer zeigen sich Gefahren so spektakulär wie bei Großbränden oder dem Einsturz von Brücken. Oft sind sie unauffällig aber deshalb nicht weniger gefährlich. Holz etwa ist ein Material, das wegen seiner vielen Vorzüge in beinahe allen Lebensbereichen Verwendung findet. Aber Holz verrottet schnell und es ist anfällig gegenüber Parasiten. Ohne Schutz erfüllen Gegenstände aus Holz schon nach wenigen Jahren nicht mehr in vollem Umfang ihren Zweck: Bretter verziehen sich und werden morsch, Pfähle können ihre Lasten nicht mehr tragen und knicken ein. Klimatische Einflüsse können diese Prozesse beschleunigen. Deshalb muss Holz geschützt werden. Holzschutzmittel erfüllen diese Aufgabe. Die Wirksamkeit dieser Mittel muss in strengen Zulassungsverfahren nachgewiesen werden.
In Deutschland ist das DIBt, das Deutsche Institut für Bautechnik, für die Zulassung von Holzschutzmitteln für tragende Bauteile zuständig. Viele der Tests, die ein Produkt durchlaufen muss, um seine Wirksamkeit bei natürlichen Bedingungen unter Beweis zu stellen, werden an der BAM durchgeführt. Die Experten sprechen von „Freibewitterung“, in Kombination mit Prüfreihen im Labor und den anschließenden Auswertungen. In ihrer Arbeit bewegen sich die Wissenschafter im Spannungsfeld zwischen Materialschutz, Umweltschutz und Gesundheitsschutz: Holzschutzmittel sollen das Holz lange schützen und bei feuchter Witterung möglichst nicht in den Boden ausgewaschen werden. Wenn dies doch geschieht, so sollen sie dort keine für die Umwelt giftigen Veränderungen hervorrufen. Und Holzschutzmittel dürfen die menschliche Gesundheit nicht beeinträchtigen.

Weitere Informationen:
Fachbereich 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen
BAM-Jahresbericht 2007, S. 61 ff (PDF, 7,5 MB)

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