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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Terror-Schutzvorrichtung für ein Objekt, insbesondere eine Schutzwand für ein Gebäude, wobei die Schutzvorrichtung wenigstens eine Wand aus Beton aufweist.
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In der Regel werden solche Schutzvorrichtungen bei besonderes sensiblen Gebäuden und Anlagen eingesetzt, die vermehrt das Ziel von Vandalismus oder gar von terroristischen Handlungen werden bzw. bei Gebäuden und Anlagen die eines besonderen Schutzes vor demgemäßen Handlungen bedürfen.
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Die Gefahr besteht auch darin, dass es zu unkontrollierten Vandalismus und terrorartigen Übergriffen auch spontan kommen kann. Beispielsweise kann im Rahmen einer ursprünglich friedlichen Demonstration die Situation erskalieren, wodurch ein Demonstrant oder eine Gruppe von Demonstranten sich zu einer Radikalisierung hinreißen lassen. Um hierbei schwerwiegende Übergriffe zu verhindern, ist es notwendig die Gebäude oder Anlagen durch entsprechende Schutzvorrichtung abzuschirmen. Als Beispiel für zu schützende Gebäude und Anlagen seien hier Nuklearanlagen und Wiederaufbereitungsanlagen genannt.
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Derartige Schutzvorrichtungen sind an sich bekannt. Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist aber, dass sowohl der Auf- als auch der Rückbau kosten- und zeitintensiv sind und die bekannten Schutzwände mitunter leicht zu überwinden sind. Ferner sind die bekannten Lösungen auch nur bedingt geeignet, wenn der Vandale bzw. Terrorist schweres Gerät zum Erreichen seines Ziels, wie beispielsweise einen Hohlkernbohrer oder auch Schusswaffen, Haftladungen mit Sprengstoff oder dergleichen, einsetzt.
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In letzter Zeit ist daher der vermehrt Bedarf entstanden, sensible Gebäude und Anlagen mit einer Schutzvorrichtung sicher gegen Vandalismus und Terror zu schützen, wobei die Schutzvorrichtung auch dem Einsatz von schwerem Gerät, insbesondere von Bohrern, widerstehen muss.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Terror-Schutzvorrichtung gemäß Schutzanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Terror-Schutzvorrichtung zeichnet sich gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen dadurch aus, dass die Schutzvorrichtung in Sandwich-Bauweise aus wenigstens drei Schichten hergestellt ist. Hierbei ist eine Schicht der Schutzvorrichtung eine Schüttung und zwei Schichten sind als Wand aus Beton ausgeführt. Als Beton kann hierbei insbesondere ein Stahlbeton Verwendung finden. Die Betonwände bilden eine Art Schalung für die dazwischen liegende Schüttung. Dies hat zum einen den Vorteil, dass ein Auf- und Rückbau der Schutzvorrichtung relativ schnell und kostengünstig erfolgen kann. Zum anderen wird durch die Sandwich-Bauweise erreicht, dass ein Bohrer oder dergleichen in der Schüttung hängenbleibt, sobald die erste, außen liegende Betonwand bzw. -schicht überwunden ist. Mit anderen Worten frist sich der Bohrkopf in der Schüttung fest, wodurch der weitere Einsatz des Bohrers wirkungsvoll verhindert wird. Unter Wand sollen hierbei auch nicht nur Seitenwände verstanden werden, sondern auch Decken- sowie Bodenplatten bzw. -elemente.
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Es ist von Vorteil, wenn die Schüttung aus einem losen und kompaktierbaren Material besteht. Insbesondere kann hierbei Kies oder Ofenschlacke, wie beispielsweise Elektroofenschlacke verwendet werden. Da Elektroofenschlacke relativ kostengünstig ist, eignet sie sich gut für die beschriebene Verwendung. Durch die kompakte aber lose Schüttung bleibt beispielsweise ein Bohrkopf in dieser bereits nach wenigen Umdrehungen hängen und lässt sich auch nicht ohne weiteres wieder entfernen.
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Zweckmäßigerweise ist die wenigstens eine Wand aus Beton aus einer zweischaligen, mit Ortbeton aufgefüllten Doppelwand hergestellt. Durch das Ausfüllen der Doppelwand mit Ortbeton wird eine kompakte und schwere Betonschicht erhalten, welche eine statisch hoch beanspruchbare Wand schafft, welche zusätzlich zum Schutz vor Vandalismus und Terrorismus und dergleichen beiträgt.
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Es kann von Vorteil sein, wenn beide Wände aus Beton als Doppelwände ausgeführt sind und die Doppelwände mit wenigstens einem quer zu ihrer Längserstreckung angeordneten Zuganker verbunden sind. Hierdurch wird ein Ausbeulen und eine zu hohe Beanspruchung beim Befüllen der Schutzvorrichtung mit der Schüttung verhindert. Ferner wird hierdurch auch die statische Festigkeit der Doppelwände sowie der gesamten Schutzvorrichtung erhöht.
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Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Doppelwand aus Betonfertigplatten, mit im Wesentlichen parallel verlaufenden und voneinander beabstandeten Wänden hergestellt. Die einzelnen Wände sind hierbei insbesondere mittels Wandgitterträgern miteinander verbunden. Solche Doppelwände können relativ einfach hergestellt und transportiert werden.
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Zweckmäßigerweise weist die Terror-Schutzvorrichtung wenigstens eine Kurzzeit-Dynamik-Armierung auf und ist so duktil ausgelegt ist, dass eine Volumenvergrößerung der Schüttung bei Kurzzeit-Dynamik-Belastung, insbesondere durch Beschuss, Explosion, und/oder Erdbeben, ohne Versagen der Schutzvorrichtung aufgenommen werden kann.
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Unter Versagen soll hier ein Zustand verstanden werden, in dem die Schutzvorrichtung im Wesentlichen seiner Schutzfunktion und/oder einer gegebenenfalls vorhandenen tragenden Funktion nicht mehr nachkommen kann.
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Die Schutzvorrichtung weist also mit anderen Worten eine spezielle Verstärkung auf. Diese hier als Kurzzeit-Dynamik-Armierung bezeichnete Bewehrung ist erfindungsgemäß so ausgelegt, dass sich die Schutzvorrichtung unter einer für ihre Bemessung maßgebenden Kurzzeit-Dynamik-Belastung elasto-plastisch verformt. Die plastische Verformung soll hierbei so groß sein, dass der, idealisiert einem amorphen Kugelhaufen entsprechenden, Schüttung im Inneren des Bauteils genügend Raum gegeben wird, damit sich die einzelnen Kugeln bzw. Körner der Schüttung umlagern können. Es wird also das Dilatationsverhalten der Füllung aufgefangen, wenn die Schüttung infolge der Kurzzeit-Dynamik-Belastung aus ihrer Ursprungslage in eine neue Lagerung gebracht wird.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Kurzeit-Dynamik-Armierung auch so ausgelegt ist, dass auch bei kleineren Kräften nur elastische bzw. elasto-plastische Verformungen auftreten. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise nach Beschuss mit einer Handfeuerwaffe keine aufwendige Sanierung der Schutzvorrichtung zu erfolgen hat.
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Die Kurzzeit-Dynamik-Armierung kann erfindungsgemäß wenigstens eine Betonarmierung und/oder eine Schüttungsarmierung aufweisen.
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Vorzugsweise ist die Betonarmierung zusätzlich zur statisch erforderlichen Bewehrung in wenigstens einer Betonschicht angeordnet. Sie sollte aus Textil, Metall, Elastomer und/oder Kunststoff oder einem Verbund dieser Werkstoffe bestehen, die ihrerseits möglichst alkalibeständig sind. Als geeignete Werkstoffe für die Betonarmierung haben sich insbesondere Stahl, Glas, Keramik, Karbon, Aramid (Handelsname Kevlar) oder Ähnliches erwiesen. Diese Materialien können als einzelne Fasern oder in Lagen aus Geweben, Vliesen oder Bewehrungsmatten dem Beton zugegeben werden. Denkbar sind auch Mauerwerksarmierungen, engmaschige Stahl-Bewehrungsmatten, Drahtmatten oder Geotextilien, die in den Beton eingelegt werden. Hierbei ist es von Vorteil, wenn sich die Kurzzeit-Dynamik-Armierung zumindest teilweise parallel zu einer der beiden Wände aus Beton erstreckt.
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Ferner können derartige Betonarmierungen auch in den Wänden und/oder im Ortbeton vorgesehen sein. Dies erhöht die Duktilität der Schutzvorrichtung nochmals und ist insbesondere beim terroristischen Einsatz von Sprengstoffen oder dergleichen vorteilhaft.
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Weiterbildend sollte die Kurzzeit-Dynamik-Armierung wenigstens eine Schüttungsarmierung aufweisen, die in der Schüttung angeordnet ist und die wenigstens eine Armierungsschicht aus einem Textil, Metall, Elastomer und/oder Kunststoff oder einem Verbund dieser Werkstoffe aufweist. Wichtig ist hierbei, dass die Schüttungsarmierung in der Lage ist, die Schüttung zu stabilisieren und möglichst auch in die Schüttung eindringenden Körper wie Projektile und Ähnliches aufzufangen. Insofern sind insbesondere feinmaschige Textilien, Netze, Vliese, Bewehrungsmatten denkbar, die aus Metall, Kunststoff bzw. Kunstfasern wie Polyamid, Kevlar, Karbon, etc. und/oder einfachen Geotextilien bestehen können. Ferner kann die Schüttungsarmierung auch eine Armierungsbahn aufweisen und/oder teilweise korbförmig ausgeführt sein.
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Ergänzend ist in der Schüttung wenigstens eine Einlage aus porösem Material angeordnet. Eine poröse Einlage kann als zusätzlicher Projektilfänger wirken. Ihre Anordnung macht insbesondere dann Sinn, wenn die zu erwartende Belastung eine besonders große Bauteilstärke zum Auffangen von Projektilen bzw. eindringenden Gegenständen benötigt, diese Bauteilstärke aber zum Beispiel aus Platzgründen nicht realisiert werden kann. Als poröses Material können Bimsstein, Lava, Porenbeton, Schaumstoffe, Lochziegel, Metallschaum, Schaumglas und Ähnliches dienen.
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Weiterbildend ist die Schutzvorrichtung wenigstens 10 m hoch und wenigstens 0.85 m breit. Dies hat den Vorteil, dass die Wand nicht ohne Weiteres überwunden werden kann, beispielsweise auch nicht beim Einsatz von Leitern oder Steigeisen. Durch die große Breite von 0.85 m ergibt sich eine Dicke der Schüttung von mehr als 10 cm, wodurch sicher gewährleistet werden kann, dass ein Kernbohrer oder Ähnliches hängenbleibt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigen schematisch:
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1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung; und
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung mit verschiedenen Kurzzeit-Dynamik-Armierungen.
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1 zeigt einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Terror-Schutzvorrichtung 1, welche in Sandwich-Bauweise hergestellt ist. Die Schutzvorrichtung 1 besteht aus zwei Betonschichten 2, zwischen welchen eine Schüttung 4 angeordnet ist. Die Betonschichten 2 sind aus Doppelwänden 3 hergestellt. Jede Doppelwand 3 besteht aus Betonfertigplatten mit im Wesentlichen parallel verlaufenden und voneinander beabstandeten Wänden 5. Die Schüttung 4 kann beispielsweise ein Kies oder auch ein andere loses aber kompaktierbares Material sein.
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Die Wände 5 sind mit einem Wandgitterträger 6, welcher aus korrosionsgeschütztem Stahl oder Edelstahl hergestellt sein kann, miteinander verbunden. Die Wandgitterträger 6 halten die Wände 5 voneinander beabstandet und erlauben hierdurch eine schnelle Baufertigung. Die Wände 5 werden hierfür aufgestellt und bilden dabei eine Art verlorene Schalung, zwischen welcher Ortbeton 7 eingefüllt wird. Hierdurch wird eine kompakte Betonschicht 2 erhalten. Die beiden Betonschichten 2 können aus statischen Gründen mit einem Zuganker 8 miteinander verbunden werden, um ein Ausbauchen der Betonschichten 2 durch das Einfüllen der Schüttung 4 zu vermeiden. Vorteilhafterweise wird der Zuganker 8 mit den innenliegenden und nicht mit den außenliegenden Wänden 5 der Doppelwände 3 verbunden.
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An Stelle von Ortbeton 7 kann auch vorgesehen werden, dass in die Doppelwand 2 Gips oder andere Stoffe eingefüllt werden, welche einerseits eine gewisse Verbindung zwischen aneinandergrenzenden Doppelwänden schaffen und andererseits auch einen verbesserten Schutz gegen Vandalismus und Terrorismus bewirken. Die Doppelwände 3 können dabei entweder durch diese Füllstoffe oder mit zusätzlichen Verbindungsmitteln, beispielsweise Metallteilen miteinander verbunden werden.
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Die Schutzvorrichtung hat eine Höhe H von wenigstens 10 m und eine Breite B von wenigstens 85 cm. Wenn es erforderlich ist mehrere Doppelwände 3 aneinander oder aufeinander zu setzen, um die Schutzvorrichtung 1 herzustellen, so können diese Doppelwände 3 an dafür vorgesehenen Verbindungsstellen beispielsweise miteinander verschweißt werden, um einen festen Zusammenhalt zu gewährleisten und ein Verschieben während des Ausfüllens mit Ortbeton 7 zu vermeiden. Durch das Ausgießen der Doppelwände 3 mit Ortbeton 7 wird bei der Verwendung mehrerer Doppelwände 3 eine einheitliche und durchgehende Betonschicht 2 ohne Fugen erhalten.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Terror-Schutzvorrichtung 1 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass als Betonschicht 2 keine Doppelwände 3 zum Einsatz kommen, sondern ein monolithisches Betonfertigteil als Wand 5 zum Einsatz kommt.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Terror-Schutzvorrichtung 1 mit verschiedenen Kurzzeit-Dynamik-Armierungen. Der grundlegende Aufbau der Terror-Schutzvorrichtung 1 entspricht hierbei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Hierbei ist in 3a eine Kurzzeit-Dynamik-Armierung mit einer Betonarmierung und eine Schüttungsarmierung dargestellt. Die Betonarmierung besteht neben der in den Wand 5 angeordneten üblichen statischen Bewehrung und verstärkten Gitterträgern zunächst aus dem Beton der Wand 5 beigemischten Fasern aus besonders zugfestem Material. Somit hat der Beton der Wand 5 eine deutlich größere Zugfestigkeit als herkömmlicher Beton. Ferner sind in den Wänden 5 (nicht dargestellte) Betonarmierungen aus alkalibeständigen Textilschichten angeordnet.
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Zusätzlich weist die Kurzzeit-Dynamik-Armierung in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schüttungsarmierung auf, die in der Schüttung 4 angeordnet ist. Sie weist mehrere vertikal verlaufende Armierungsschichten 9 und mehrere rechtwinklig dazu verlaufende horizontale Armierungsschichten 10 auf. Denkbar sind natürlich je nach Belastungssituation auch mehr oder weniger Armierungsschichten 9 bzw. 10.
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In 3b ist eine gegenüber 3a geänderte Schüttungsarmierung dargestellt. Hier wird die Schüttungsarmierung durch eine sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung schlingenförmig erstreckende Armierungsbahn 11 geprägt.
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3c zeigt eine weitere Alternative der Schüttungsarmierung. Hier wird die Armierung aus Armierungskörben 12 gebildet. Die Armierungskörbe 12 können vorgefertigt sein oder vor Ort hergestellt werden. Wenn sie vor Ort hergestellt werden, könnte ein Herstellungsprozess so aussehen, dass an einem Stützmittel 13, zum Beispiel einem Drahtgestell, wie man es für die Herstellung von Gabionen verarbeitet, die Armierungsbahn zum Beispiel aus Geotextil angebracht wird.
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Bei dem in 3d gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Ausführungsvariante, bei der im Bereich der Schüttung 4 zusätzliche, poröse Einlagen 14 angeordnet sind. Diese Einlagen können als zusätzliche Fänger für Projektile bzw. Bohrer und dergleichen dienen.
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Gemäß der in 3e gezeigten Ausführungsvariante kann die Schüttungsarmierung auch aus vorgefertigten und bereits mit Schüttungsmaterial ausgefüllten Armierungskörben 12 bestehen. Diese können dann einfach im Zwischenraum zwischen den Betonschichten 2 gestapelt werden.
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Die in den 1, 2 und 3 dargestellte Schutzvorrichtung 1 kann auch mit einer (nicht dargestellten) Deckplatte versehen werden, um so beispielsweise einen Schutz vor Witterung zu erhalten, oder um weitere Schutzmaßnahmen gegen terroristische Übergriffe – beispielsweise Panzerdraht oder dergleichen – an der Schutzvorrichtung 1 zu befestigen. Diese Deckplatte kann wie die Schutzvorrichtung aufgebaut sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Terror-Schutzvorrichtung
- 2
- Betonschicht(en)
- 3
- Doppelwand
- 4
- Schüttung
- 5
- Wand
- 6
- Wandgitterträger
- 7
- Ortbeton
- 8
- Zuganker
- 9
- Armierungsschicht
- 10
- Armierungsschicht
- 11
- Armierungsbahn
- 12
- Armierungskorb
- 13
- Stützmittel
