In Raffinerien gelten höchste Sicherheitsstandards, vor allem beim Explosionsschutz. Dennoch lassen sich Restrisiken in petrochemischen Anlagen nicht vollständig ausschließen. Um Beschäftigte und Gebäude auch im unwahrscheinlichen Fall einer Explosion zu schützen, müssen sicherheitsrelevante Bauelemente bereits bei der Planung auf mögliche Druckwellen ausgelegt werden. Diesen Ansatz verfolgte auch Bayernoil beim Neubau mehrerer Gebäude am Raffineriestandort Vohburg. Auf einer Bruttogeschossfläche von mehr als 15.000 Quadratmetern entstanden unter anderem Gebäude für die Werksfeuerwehr, den Versand, eine Kantine sowie Büroräume. Bereits in einer frühen Planungsphase bezog das Unternehmen den Gebäudesicherheitsspezialisten Sälzer ein, um geeignete Fenster- und Türlösungen für die Gebäudehülle zu entwickeln.
Explosionsschutz stellt besondere Anforderungen an Fenster
Explosionen von Gas-Luft-Gemischen unterscheiden sich deutlich von klassischen Sprengstoffdetonationen. Sie erzeugen vergleichsweise geringe Druckspitzen, wirken jedoch über einen längeren Zeitraum auf Gebäude ein. Fenster, Türen und Fassaden müssen deshalb speziell auf dieses Belastungsprofil ausgelegt werden. Für das Bauprojekt entwickelte Sälzer gemeinsam mit einem unabhängigen Ingenieurbüro einen repräsentativen Prüfkörper, der sämtliche geplanten Fenster-, Tür- und Fassadenelemente abbildete. Grundlage waren die von Bayernoil definierten Druckbelastungen. Als Prüfkörper kam eine Kombination aus Festverglasung mit Dreifachglas sowie einem Paneelseitenteil mit integriertem Lüftungsflügel zum Einsatz. Karlheinz Mankel, Senior Advisor Technik & Produktentwicklung bei Sälzer, erklärt: „Da wir frühzeitig in die Planung der Gebäudehülle involviert wurden, konnten wir nicht nur das Prüfkonzept, sondern die gesamte Produktentwicklung optimal auf die Anforderungen abstimmen.“
Sicherheitsfenster kombinieren Explosionsschutz mit Einbruch-, Feuer- und Rauchschutz
Neben dem Explosionsschutz mussten die Fenster weitere Anforderungen erfüllen. Zum Einsatz kam hochwärmedämmendes Dreifachglas mit einem Ug-Wert von 0,5 Watt pro Quadratmeter Kelvin. Darüber hinaus integrieren die Bauelemente je nach Ausführung Einbruch-, Feuer- und Rauchschutz. Die realisierte Lösung basiert auf dem Profilsystem „S6es“ von Sälzer. Das thermisch getrennte Aluminium-Fenstersystem mit einer Bautiefe von 125 Millimetern schützt vor Einbruch, Beschuss und Explosionen. Gleichzeitig bleiben Profilbreiten und Bautiefen unabhängig vom jeweiligen Sicherheitsniveau identisch. Dadurch lassen sich unterschiedliche Sicherheitskonzepte innerhalb eines Gebäudes architektonisch einheitlich umsetzen.
Prüfverfahren bestätigt Explosionsschutz unter Realbedingungen
Die Sicherheitsprüfung erfolgte in der Druckkammer von Sälzer. Neben dem Entwicklungsteam verfolgten auch Planer und Sicherheitsingenieure von Bayernoil die Versuche vor Ort. Mithilfe eines patentierten Prüfverfahrens lassen sich reale Druckwellenszenarien kontrolliert simulieren und belastbare Nachweise für die Widerstandsfähigkeit der Konstruktionen erbringen. Die getesteten Fenster- und Türelemente erfüllten sämtliche Anforderungen. Anschließend wurden sie gezielt bis zur Zerstörung belastet, um zusätzliche Erkenntnisse über vorhandene Sicherheitsreserven zu gewinnen.
Projektspezifische Lösung für den Raffineriestandort
Nach erfolgreichem Abschluss der Prüfungen erfolgten die statisch-dynamische Berechnung sämtlicher Bauelemente sowie die Vorbereitung der Fertigung. Für das Bauvorhaben produzierte Sälzer rund 160 druckwellenhemmende Fenster und Türen mit insgesamt mehr als 280 Einzelelementen. Bei der Montage war eine Besonderheit zu berücksichtigen: Die Elemente wurden aus konstruktiven Gründen ausschließlich oben und unten befestigt. Diese Einbausituation war bereits Bestandteil der Sicherheitsprüfungen und wurde entsprechend in der Auslegung berücksichtigt. Das Projekt zeigt, wie sich Explosionsschutz, Energieeffizienz und architektonische Anforderungen bereits in einer frühen Planungsphase miteinander verbinden lassen.
