Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virtuelles Simulationssystem "Virtual Fires" für verbesserten Brandschutz in Tunnelbauten

07.07.2003


Virtuelle Testumgebung des Fraunhofer IGD ersetzt kostspielige und gefahrvolle Notfallübungen


Um an das ersehnte Ziel zu gelangen, müssen viele Autoreisende auch diesen Sommer lange Tunnelstrecken zurücklegen. Doch gewaltige Röhrenbauten zu durchqueren, wie den Gotthardtunnel in der Schweiz oder den Mont Blanc-Tunnel auf französischem Boden, weckt bei vielen Urlaubern angstvolle Erinnerungen: Zu nah sind die Bilder von den verheerenden Brandkatastrophen der letzten Jahre, die viele Todesopfer forderten.

Noch längst nicht alle Tunnelbauten genügen den Sicherheitsstandards etwa zu Brandschutz, Flucht- und Rettungswegen oder Notfallorganisation. Dies zeigt beispielsweise der neueste Testbericht 2003 des deutschen Automobilclubs ADAC, der 11 von insgesamt 25 geprüften europäischen Tunnel mit der Note "bedenklich" bzw. "mangelhaft" bewertete. Die negative Sicherheitsbilanz vieler Tunnelbauten resultiert u. a. aus den hochkomplexen technischen und personellen Maßnahmen, die im Falle einer Explosion oder eines Feuers in einer tiefliegenden Röhre einzuleiten sind. Um etwa die drohende, tödliche Rauchvergiftung von Fahrzeuginsassen zu verhindern, zählen bereits einzelne Sekunden. Hinzu kommt, dass für die erforderlichen Einsatzkräfte wie etwa die Feuerwehr spezifische Tunnelbrände - z. B. ausgelöst durch den Unfall zweier Fahrzeuge - unter realistischen Bedingungen kaum einzuüben sind.

Damit in Zukunft Tunnelbrände effektiv und schnell bekämpft werden können, entwickelten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt eine neuartige virtuelle Testumgebung. Mit dem EU-Projekt "Virtual Fires" unter Leitung von Prof. Dr. Gernot Beer von der Technischen Universität Graz ist es möglich, in einem dynamischen 3D-Szenario die gefährliche Feuer- und Rauchentwicklung einer unterirdischen Katastrophe darzustellen und damit die Wirkung von Brandschutzmaßnahmen zu überprüfen. Das spezifische Simulationssystem "Virtual Fires" visualisiert dazu die komplexen Daten eines Brandes, wie Temperatur, Druckgefälle oder Rauchausbreitung. So lassen sich vielfältigste Szenarien - von dem entstehenden Feuer aus der achtlos weggeworfenen Zigarette bis hin zur Kollision zweier Gefahrguttransporter - risikolos durchspielen.

Unglücksfälle vorab realistisch zu beurteilen, ist für Rettungskräfte und Tunneloperatoren eine äußerst schwierige Aufgabe: Wieviel Zeit bleibt im Notfall um das verwüstende Flammenmeer zu löschen? Ab wann verhindert die rasante Rauchentwicklung den Betroffenen und Helfern jede Sicht? In welchem Abstand sind lebensrettende Sprinkleranlagen, Ventilatoren oder Lüftungsschächte sinnvoll zu installieren? Zu diesen und weiteren Fragen bietet "Virtual Fires" wichtige Entscheidungshilfen. Denn die virtuelle Prüfumgebung berechnet z. B. die räumliche und zeitliche Ausbreitung des Feuers oder die toxischen Zonen des entstehenden Rauches. "Das kann Leben retten", betont Dr. Volker Luckas, Leiter der Abteilung Animation und Bildkommunikation am Fraunhofer IGD: "Anhand der im virtuellen Tunnel erzeugten Strömungssimulation kann beispielsweise der gefährliche Luftsog berechnet werden, der ein Feuer in Sekundenschnelle zum Inferno anwachsen lässt". Die immensen Datensätze für solche komplexen Simulationen bewältigen die Forscher durch ein neues Verfahren, das Rechenprozesse parallelisiert. "Dies ermöglicht dem Anwender, in dem interaktiven Szenario zum Beispiel gewöhnliche Fahrzeuge und Gefahrgut-Transporter variabel zu platzieren und live den Unglücksfall zu simulieren", verdeutlicht Dr. Luckas. Ein weiterer Vorteil der Echtzeit-Demonstration: Sie funktioniert auf normalen PCs oder einem Laptop. So kann der Feuerwehreinsatzleiter sein Rettungsteam nach Wunsch kostengünstig und gefahrlos schulen - auf Wunsch sogar vor Ort. Eine großangelegte, konventionelle Übung ist nicht mehr nötig.

Von "Virtual Fires" sollen künftig auch die Betreiber der Tunnel profitieren: Diese können mit Hilfe der neuen Prüfsoftware gefährliche Schwachstellen in der Röhre bereits in der Planungsphase aufspüren. Sie erfahren im Test, ob Sprinkleranlagen, Notfallschächte oder Rauchabzugssysteme im Ernstfall die gewünschte Wirkung erzielen. Ferner ist Virtual Fires auch als Entscheidungshilfe für den Normalbetrieb, z. B. in einer Industrieanlage, einzusetzen.

Das innovative Projekt wird von der Europäischen Union mit 1,5 Millionen Euro gefördert. Es startete in 2000 und hat eine Laufzeit von 3 Jahren. Das Konsortium von Virtual Fires bündelt die Kompetenzen von renommierten Unternehmen und Forschungspartnern aus 5 Ländern, darunter Tunnelbauer und -operatoren, Computerspezialisten sowie Feuerwehren.

Ansprechpartner

Dr. Volker Luckas
Fraunhofer IGD Darmstadt
Telefon: +49 (0) 6151 - 155-646
Fax: +49 (0) 6151 - 155-139
E-mail: luckas@igd.fraunhofer.de

Bernad Lukacin | idw
Weitere Informationen:
http://www.virtualfires.org
http://www.igd.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Living: VDE-Institut entwickelt Cloud-basierte interoperable Testplattform
15.02.2017 | VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.

nachricht Saarbrücker Informatiker machen „Augmented Reality“ fotorealistisch
15.02.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie