WO2003040495A1

WO2003040495A1 - Schutzvorrichtung für gebäude oder anlagen

Info

Publication number: WO2003040495A1
Application number: PCT/DE2002/000544
Authority: WO
Inventors: Egon Evertz
Original assignee: Egon Evertz K.G. (Gmbh & Co.)
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-05-15
Also published as: EA006266B1; EP1442187B1; JP4589000B2; JP2005508466A; US20040216652A1; EA200401226A1; EP1442187A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden oder Anlagen gegen äussere Einwirkungen, bei der um wenigstens einen Teil des Gebäudes oder der Anlage Drahtseile gespannt sind.

Description

Beschreibung

Schutzvorrichtung für Gebäude oder Anlagen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden oder Anlagen gegen äußere Einwirkungen.

Bereits in der DE 43 21 229 A1 wird darauf hingewiesen, dass industrielle Anlagen gegen Einwirkungen von außen oder von innen geschützt werden müssen. Unter anderem werden äußere Einwirkungen als Folge von Naturkatastrophen wie Erdbeben, Überschwemmungen oder Brände, Zug- und Flugzeugunglücke oder sonstige Explosionen genannt. Um eine industrielle Anlage mit sicherheitstechnisch relevanten Komponenten zu schützen, wird in der DE 43 21 229 A1 vorgeschlagen, alle sicherheitstechnisch relevanten Komponenten innerhalb einer äußeren Hülle anzuordnen, die aus einem Fundament sowie einem hierauf aufgesetzten Kreiszylinder oder Kegelstumpf und einem auf diesem Kreiszylinder bzw. Kegelstumpf aufgesetzten, diesen abdeckenden Schalenelement besteht. Die äußere Hülle soll überwiegend aus Stahlbeton bestehen. Eine solche Schutzeinrichtung ist für chemische Anlagen mit hochgiftigen oder hochexplosiven Stoffen oder den Primärkreislauf eines Kernkraftwerkes konzipiert, wobei die zu schützenden Anlagenteile in einer allseits geschlossenen Stahlbetonhülle anzuordnen sind. Die Stahlbetonhülle ist ggf. so auszulegen, dass sie einen hinreichenden Widerstand gegen ein abstürzendes Flugzeug bildet.

Wie die Terroranschläge vom 11. September 2001 auf das World Trade Center sowie auf ein US-Regierungsgebäude zeigen, besteht ein großes Bedürfnis, solche Zielobjekte und die darin arbeitenden Menschen zu schützen. Abgesehen davon, dass der Aufwand zur Einhausung von zu schützenden Gebäuden oder Anlagen relativ groß ist, haben geschlossene Schutzhüllen auch den Nachteil, das in deren Innerem nur unter künstlichem Licht gearbeitet werden kann, was aus arbeitsphysiologischen Gründen vermieden werden sollte. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzvorrichtung für Gebäude oder Anlagen gegen äußere Einwirkungen zu schaffen, bei denen die gewählte Gebäudeform möglichst nach außen optisch erhalten bleibt und zu dem die Schutzvorrichtung ohne größeren technischen Aufwand nachrüstbar ist und den natürlichen Lichteinfall - zumindest weitestgehend - nicht behindert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass um wenigstens einen Teil des Gebäudes oder der Anlage Drahtseile gespannt sind. Drahtseile wirken bei zielgerichtet gesteuerten Flugzeugen wie auch bei Flugzeugunglücken auf Flugzeugteile wie Schneidwerkzeuge. Die Drahtseile fangen bereits einen großen Teil der kinetischen Energie des dort auftreffenden Flugzeugkörpers ab, der hierbei bereits partiell beschädigt oder zerstört wird. Der Aufprall des Flugzeuges auf Drahtseile führt zudem dazu, dass entsprechend dem Abstand der Drahtseile zum Gebäude unvermeidliche Explosionen früher stattfinden, so dass deren Wucht nur eingeschränkt das Gebäude erreicht. Die gespannten Seile können zwar nicht verhindern, dass Flugzeugteile auf das Gebäude fallen, jedoch ist der hierdurch angerichtete Schaden deutlich geringer im Vergleich zu dem Schaden, der beim Eindringen eines Flugzeuges in das Gebäude oder eine Anlage eintritt, innerhalb der sich dann die unvermeidlichen Explosionen verheerend auswirken. Die Anordnung der Seile, insbesondere deren gegenseitiger Abstand, der Abstand vom Gebäude und deren Stärke kann den jeweilig gewünschten Schutzbedingungen angepaßt bzw. auf die mit erträglichem Aufwand möglichen Nachrüstungen an einem Gebäude angepaßt werden.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So sind mindestens einige der Drahtseile oberhalb des Gebäudes oder der Anlage angeordnet, vorzugsweise in einem Abstand von mindestens 10 m. Der wirksamste Schutz für ein Gebäude ist dann gegeben, wenn der Abstand der jeweiligen Drahtseile von dem Gebäude möglichst groß ist. Dies hängt jedoch im wesentlichen von der Höhe des zu schützenden Gebäudes sowie dem für die "Abspannung" der Drahtseile notwendigen Platz ab. In wenig oder nicht besiedelten Gebieten können durch entsprechende Masthöhen, an denen Abspannseile befestigt sind, Abstände der Seile von 100 m erreicht werden. Solche Abspannungen sind prinzipiell bei Sendemasten bekannt, wobei der Winkel, unter dem das Seil bzw. die Seile vom Mast zum Boden geführt werden, wo sie jeweils verankert werden, 45° oder weniger beträgt. Im einfachsten Fall sind die Drahtseile so mit Abspannungen von einzelnen Masten, die auf dem zu schützenden Gebäude oder der Anlage oder seitlich hiervon aufgestellt sind. Die Drahtseile können alternativ oder zusätzlich zwischen Stützpfeilern gespannt sein. Bei Gebäuden mit mehreren Türmen ist es auch möglich, zwischen den Türmen Seile zu spannen. Bei hohen Türmen ist es auchmöglich, von dem Turm horizontal abstehende Träger vorzusehen, zwischen denen Drahtseile gespannt sind. Bei höherem Gebäudeschutz ist es auch möglich, aus der Gesamtheit der Drahtseile und der Stützpfeiler eine selbsttragende Schutzhülle zu bilden, die ein allseitiges grobes Netzwerk bildet. Der Abstand paralleler Drahtseile voneinander kann entsprechend der Flügelspannweite von Flugzeugen zwischen 5 bis 15 m, vorzugsweise etwa 10 m betragen. Wesentlich ist, dass die größte "Maschenweite" eines solchen Netzwerkes kleiner als die Flügelspannweite eines Flugzeuges ist, vor dessen ungehindertem Aufprall das Gebäude geschützt werden soll. Einem bereist respektablen Schutz liefern Stahl-Drahtseile mit einer Durchmesserdicke von mindestens 0,5 cm. Dünnere Seile haben zwar den Nachteil einer geringeren Reißfestigkeit, jedoch "schneidet" ein solche Seil wesentlich wirksamer. Demgegenüber haben dickere Seile den Vorteil einer höheren Reißfestigkeit. Hinsichtlich der Seilmaterialwahl und dem Seilaufbau kann auf die Kenntnisse zurückgegriffen werden, die bei Abspannseilen für Sendemasten grundsätzlich bekannt ist.

Um die Schneidwirkung der Drahtseile zu erhöhen, ist es nach einer Weiterentwicklung der Erfindung ferner möglich, die Drahtseile an ihrer Oberfläche mit einem Wellenschliff zu versehen, wie er beispielsweise bei Brot- oder Allzweckmessern bekannt ist. Der Wellenschliff läßt sich am ehesten dann optimieren, wenn die Drahtseile im Querschnitt nicht rund, sondern oval, messerklingen- oder blattförmig ausgebildet sind. In diesem Fall wird die Schneidwirkung erheblich erhöht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, im Bereich der Seilabspannung federnde Körper vorzusehen, insbesondere Schraubenfedern. Diese Federn erhöhen die Elastizität des Seiles, das bei einem Flugzeugaufprall bis zum Erreichen der maximalen Spannung vor dem Zerreißen des Seiles oder der Feder längere Zeit verbleibt, um eine Schneidwirkung auszuüben.

Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 bis 3 Prinzipdarstellungen von jeweils durch Drahtseile geschützten

Gebäuden 10, die hier als Würfel bzw. Quader dargestellt sind.

Entsprechend Fig. 1 ist auf dem Gebäudedach ein Mast 11 angeordnet, der eine möglichst große Höhe besitzen soll. Von diesem Mast 11 ausgehend sind mehrere Seile 12 gespannt und in betonierten Flächen 13 bodenseitig verankert. Je nach Gebäudegröße und Masthöhe können auch mehr als vier Seile 12 verwendet werden.

In der alternativen Ausführungsform nach Fig. 2 sind vier seitlich des Gebäudes dargestellte Stützen 14 vorgesehen, die mit Seilen 12 abgespannt sind und zwischen denen zusätzliche Seile 15 gespannt sind, an denen quer wie längs weitere Seile 16 und 17 - hier kreuzweise - verlaufen. Ggf. können noch zusätzliche Abspannseile 18, die im Boden verankert sind, vorgesehen sein. Selbstverständlich können auch mehr als vier Stützen verwendet werden. Die Drahtseile 15 und 16 können nach einer Ausgestaltung der Erfindung locker eingehängt sein, so dass im Falle eines Flugzeugaufpralls die Gefahr vermieden wird, dass wegen der bestehenden Spannung die Seile schneller reißen.

Nach Fig. 3 sind zwei (oder mehr), als Boden ausgebildete Stahlprofile 19 und 20 vorgesehen, zwischen deren Abstand mehrere Seile 21 gespannt sind oder entspre- chend den Seilen 15 und 16 lose einhängen. Diese selbsttragende Konstruktion "überbrückt" das Gebäude 10, wobei zwischen den Seilen 21 und dem Dach des Gebäudes 10 ein möglichst großer Abstand bestehend soll. Ggf. können auch hier über einen auf dem Gebäudedach befestigten Mast zusätzliche Seilabspannungen entsprechend Fig. 1 vorgesehen sein, so dass der Schutz weiterhin vergrößert wird.

Die Seile 12, 15, 16, 17 und/oder 21 können auch an ihren Enden oder durch entsprechende Zwischenstücke mit Stahl-Schraubenfedem verbunden sein, durch die die Elastizität der Seil-Konstruktionen erhöht wird. Ein unmittelbar bei einem Flugzeugaufprall auf straff gespannte Seile drohendes Zerschneiden bzw. Zerreißen dieser Seile wird damit verhindert, zumindest erheblich verzögert. Mit der Vergrößerung der Elastizität erhöht sich auch die "Sägewirkung", welche diese Seile auf Teile des herabstürzenden Flugzeuges ausüben.

Je größer der Abstand der Seile zu dem zu schützenden Gebäude oder einer chemischen Anlage ist und je stabiler gegen ein Reißen die Seile 12 , 15, 16, 17 und/oder 21 sind, desto wahrscheinlicher ist die Abbremsung des herabstürzenden oder zielgerichtet gesteuerten Flugzeuges sowie dessen Zerstörung. Zwar kann nicht verhindert werden, dass Flugzeugteile auf das Gebäude 10 abstürzen, jedoch ist deren Wucht erheblich gebremst. Darüber hinaus werden etwaige drohende Explosionen außerhalb des zu schützenden Gebäudes 10 verlagert.

Insbesondere kommt durch die gewählte Konstruktion ein Schutz für Kernkraftwerke in Betracht, der auch mit der Hülle gemäß DE 43 21 229 A1 kombiniert werden kann. Soweit bei einem bereits vorhandenen Stahlmantel zusätzlich die Drahtseilabspannung vorgesehen ist, besteht ein deutlich verbesserter Gebäudeschutz, der es unwahrscheinlich macht, dass die zu schützenden Anlagenteile beschädigt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden oder Anlagen gegen äußere Einwirkungen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass um wenigstens einen Teil des Gebäudes oder der Anlage Drahtseile gespannt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Drahtseile oberhalb des Gebäudes oder der Anlage liegen, vorzugsweise in einem Abstand von 10 m oder mehr.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtseile Abspannungen von einzelnen Masten sind, die auf dem zu schützenden Gebäude oder der Anlage oder seitlich hiervon aufgestellt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtseile zwischen Stützpfeilern gespannt sind oder dass die Gesamtheit der Drahtseile und der Stützpfeiler eine selbsttragende Schutzhülle bildet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand paralleler Drahtseile voneinander 5 m bis 15 m beträgt, vorzugsweise etwa 10 m.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtseildurchmesser mindestens 0,5 cm beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseile mit elastischen Körpern, vorzugsweise Schraubenfedern verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseile (messer-)klingenförmig ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die klingenförmig ausgebildeten Drahtseile einen Wellenschliff aufweisen.