Die Sprengung der Thuja occidentalis
Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe testet Pflanzen auf ihre explosionshemmende Wirkung hin.
Foto: Rudolf Stumberger
Die Zufahrt zum Sprenggelände führt von der Hauptstraße in Horstwalde nach rechts durch die üblichen Kiefernwälder rings um Berlin und endet zunächst an einer geschlossenen Schranke. Nach einem Knopfdruck in der Sprechanlage erhält man die Anweisung, man möge sich doch bitte im Haus 101 bei der Verwaltung melden.
Haus 101 ist ein graues Gebäude, dem man seine DDR-Vergangenheit noch ansieht. Drinnen wird man von Moana Nolde und ihrer Crew begrüßt. Die promovierte Chemikerin leitet die heutige Sprengreihe. Wir sind auf dem „Testgelände Technische Sicherheit“ der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Blickte man aus einem Flugzeug, so könnte man unten am Boden zwei große kahle Kreise inmitten des weitläufigen Waldgebiets erkennen.
Das Gelände im Süden von Berlin wird seit 1871 für militärische Zwecke genutzt. Hier wurde geschossen und gesprengt, was das Zeug hält. Vor der Wende nutzte die Sowjetarmee die Anlage. Heute geht es hier zivil zu und der Versuchs-/Arbeitsplan auf dem „Sprengplatz 2“ sieht an diesem Donnerstag so aus: zweimal „Pflanze Kat. 1 (Thuja)“ und zweimal „Pflanze Kat. 2 (Eibe)“.
Doch bevor wir bis zum Testgelände vordringen dürfen, erfolgt die sicherheitstechnische Einweisung von Teamchefin Nolde: Handy aus, keine Zigaretten, festes Schuhwerk, Sonnenschutz, keine Fotos!
Und dann die Signale: das erste, ein langer Ton – sofort in Deckung gehen! Das zweite Signal, zwei kurze Töne nacheinander – jetzt wird gezündet. Schließlich das dritte Signal, drei kurze Töne – die Sprengung ist beendet.
So gerüstet, geht es im Autokonvoi durch den Kiefernwald. An einer Stelle neben der asphaltierten Straße sind noch die Betonschwellen aufeinandergestapelt, aus denen zu DDR-Zeiten die Piste bestand. Ist hier auf dem abgesperrten Gelände also vieles geschichtsträchtig, vor allem die noch immer im Boden liegende Munition, so ist der „Sprengplatz 2“ neu.
Er wurde erst vor kurzer Zeit in Betrieb genommen. Das erkennt man auch an dem zum Sprengplatz gehörenden neuen Schutzbunker mit seiner tonnenschweren Metalltür. Drinnen geht der Blick durch kleine Fenster mit Panzerglas hinaus auf die baumlose kahle Fläche, auf der in der Ferne die Versuchsanordnung zu sehen ist.
Sie besteht aus drei Gruppen von Pflanzen, die in einem Radius von 5 m um den Mittelpunkt, einen 50 cm hohen Styroporblock, eingegraben sind. Rechter Hand finden sich die Säuleneiben (lateinisch Taxus baccata), ein immergrüner Herzwurzler. Linker Hand wiederum steht die Gruppe Berberitzen (Berberis vulgaris), auch Sauerdorn oder Essigbeere genannt. Schließlich geradeaus die Thujen, die zur Familie der Zypressengewächse gehören und die im Garten gerne als Sichtschutz eingesetzt werden.
An einer dieser Thujen steht jetzt Professor Norbert Gebbeken und zupft ein wenig an der Pflanze herum. Der Bauingenieur hat seit 1995 an der Universität der Bundeswehr in Neubiberg bei München den Lehrstuhl für Baustatik inne. Sein Forschungsinteresse gilt der Sicherheit baulicher Anlagen angesichts außergewöhnlicher Einwirkungen, wie Erdbeben oder Explosionen.
„Die Höhe der Pflanzen haben wir pragmatisch bestimmt“, sagt Gebbeken. „Wir müssen sie ja auch einkaufen und transportieren.“ Gerichtet sind seine Worte an Christoph Unger, den Präsidenten des Bundesamts für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK). Früher, vor der Wende, hat sich das Bundesamt vor allem um Bunker und deren Zustand gekümmert. Heute geht es um neue Aufgaben, „um bauliche Fragestellungen bei Naturgefahren und um Explosionsschutz“, sagt der BBK-Präsident.
Der Hintergrund: die Bedrohung durch terroristische Angriffe, wie sie in den vergangenen Jahren in ganz Europa geschahen. Deshalb hat man im Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe ein spezielles Programm („Ugabe“ – „Untersuchungen von Gebäuden und Aufenthaltsstätten unter hochdynamischen Belastungen durch Explosionen mit Erprobung der vorgesetzten und eingebauten Sicherheitsmaßnahmen an unterschiedlichen Gebäuden“) mit einem Etat von rund 770 000 € ins Leben gerufen.
Mit dabei: Professor Gebbeken. Sein Forschungsauftrag: herauszufinden, wie sich Pflanzen bei Explosionen verhalten und ob sie in der Lage sind, die Druckwelle abzuschwächen. Ist das der Fall, könnten die Sträucher im Rahmen eines Gesamtsicherheitskonzepts in urbanen Räumen als Explosionsschutz dienen und gleichzeitig die Städte herunterkühlen. Deshalb wird hier auf märkischem Sand die weltweit erste empirische Versuchsreihe mit der Sprengung von Pflanzen durchgeführt. „Da sind wir ganz vorne dran“, sagt der Professor.
Auch sein Assistent Paul Warnstedt mischt mit. Der 33-Jährige schreibt an seiner Doktorarbeit über die „explosionshemmende Nutzung von Heckenpflanzen“ und kümmert sich jetzt um den Versuchsaufbau. Jeweils vor und hinter den Pflanzen sind auf einem Stahlrohr Sonden zur Messung der Druckwellen angebracht. So wird deutlich, wie die Hecken als Explosionshemmer wirken. Aufgezeichnet werden die Messdaten über eine Vielzahl von grauen Kabeln, die am Boden verlegt sind und zu einem roten Bauwagen führen, dort werden die Daten aufgezeichnet. Bei einer ersten Testreihe im Jahr 2015 mit einer Pflanze wurde eine stoßdruckhemmende Wirkung von 50 % bis 60 % gemessen.
Es ist 10:45 Uhr, als die Sprengmeisterin – korrekt heißt es „Sprengberechtigte“ – mit dem Sprengstoff kommt. In ihren mit blauen Handschuhen geschützten Händen hält sie eine rosafarbene Kugel mit einem Durchmesser von ca. 20 cm: Das sind 3,9 kg PETN, ein Plastiksprengstoff. Der wird in der Mitte der Versuchsanordnung auf der Styroporsäule abgelegt und schließlich mit einem Zünder versehen.
Um 11:00 Uhr befinden sich alle Teilnehmer wieder im Bunker. „Jetzt sehen wir mal, was dabei herauskommt“, sagt Gebbeken und schaut seinem Assistenten über die Schulter, der das Geschehen über seinen Laptop verfolgt. Teamleiterin Moana Nolde gibt das erste Sprengsignal zur Räumung des Platzes. Dann das zweite zur Sprengung – die Sprengberechtigte drückt auf den roten Knopf. Durch die geschützten Scheiben des Bunkers sind in der Ferne die Hecken zu sehen. Und dann erscheint ein weißroter Feuerball und ein dumpfer Knall ist zu hören, alle im Bunker sind durch Ohrstöpsel geschützt. Schließlich bildet sich am Explosionsort eine graue Rauchwolke, die nach oben steigt. Sprengsignal drei – die Explosion ist vorüber.
Vor Ort dann die Besichtigung der Schäden. Die Berberitze hat mächtig an Blättern verloren, die sich am Boden wiederfinden. Bei den Thujen sind die beiden äußeren, kleinen Gewächse umgepustet worden.
Der Eibe ist nichts anzusehen. Im Großen und Ganzen haben die Hecken den Explosionsdruck von 1 bar – das entspricht 1 t Druck auf 1 m2 – gut überstanden.
„Die Stoßwellen können den Pflanzen kaum etwas anhaben“, so das erste Fazit von Gebbeken. Und er erklärt, warum Pflanzen besser schützen können als feste Zäune: Die Hecken sind sehr flexibel und zerlegen sich nicht in Einzelteile, die dann selbst zum Geschoss werden. Assistent Warnstedt ergänzt, dass die Reaktion von Pflanzen in der Computersimulation nur schwer darstellbar ist, daher der Rückgriff auf die empirische Versuchsreihe mit den Sprengungen.
Gleiches gilt übrigens auch für einen anderen Explosionshemmer: ein Kettengeflecht – ähnlich dem Kettenhemd eines Ritters oder dem Kettenhandschuh des Metzgers. Gebbeken: „Wir stellten uns die Frage, inwiefern Kettengeflechte auch vor Explosion und herumfliegenden Gegenständen schützen können. Versuche mit Bombenfragmenten bestätigten die Annahme, dass Ringgeflechte durch Explosion beschleunigte Gegenstände und Splitter sehr gut auffangen können.“ Allerdings werde der Explosionsdruck durch sie nur sehr wenig reduziert.
Inspiriert durch ein europäisches Forschungsprogramm zum Herunterkühlen von Städten, die sich zunehmend infolge des Klimawandels aufheizen, kam man an der Bundeswehruniversität auf die Idee, an den Kettenvorhängen Wasser herunterrieseln zu lassen, das einerseits kühlt und andererseits einen möglichen Explosionsdruck reduziert. Da die Zerstäubung des Wassers infolge Explosion noch nicht numerisch simuliert werden kann, wurden weltweit erstmalige Versuche durchgeführt. Sie zeigten, dass die Ringgeflechte, kombiniert mit einem Wasservorhang, den Explosionsdruck um bis zu 50 % reduzieren.
Nach den Tests zieht Gebbeken eine Bilanz: „Die Versuche haben gezeigt, dass immergrüne Pflanzen einen Explosionsdruck signifikant reduzieren können.“ Dabei haben Nadelpflanzen (Thuja, Eibe) besser abgeschnitten als Blattpflanzen (Berberitzen, Bambus, Kirschlorbeer). „Die Nadelpflanzen reduzieren den Explosionsdruck um bis zu 60 %, die Blattpflanzen um bis zu 35 %“, bilanziert der Experte die Schutzwirkung.
Gegen Ende des Jahres sollen die Untersuchungen abgeschlossen sein und die Ergebnisse der Sprengversuche vom Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe in einen Maßnahmenkatalog einfließen. Der soll die Städte und Kommunen bei der Planung von explosionshemmenden Baumaßnahmen im öffentlichen Raum unterstützen. Um gegen terroristische Anschläge zu schützen, könnten dann sensible Orte und Gebäude mit Hecken oder eben auch mit Kettengeflechten versehen werden. „Der Clou bei den Pflanzen ist“, so Gebbeke, „dass sie neben dem Sprengschutz auch noch die Städte herunterkühlen und wir so auch auf den Klimawandel reagieren können.“
