Deutsche Bahn

Strömungsuntersuchungen Luftschwall in unterirdischen S-Bahn Haltepunkten

Aerodynamik

(September 2014) In den Tunnelröhren, auf den Bahnsteigen und in den Fahrtreppenaufgängen von unterirdischen Haltepunkten treten im Betrieb zuginduzierte Druckänderungen und Luftströmungen infolge des Kolbeneffekts auf. Diese Luftschwallereignisse können zu Kundenbeschwerden oder sogar zu Beeinträchtigungen der Sicherheit am Bahnsteig führen.
Die DB Systemtechnik wurde deshalb bereits in einer sehr frühen Planungsphase der unterirdischen S-Bahn-Haltepunkte beauftragt, Problemstellen in der Station zu detektieren und die dort vorhandenen Luftgeschwindigkeiten durch geeignete Gegenmaßnahmen auf ein unkritisches Maß zu beschränken
Da zur Standsicherheit bzw. zum Komfort von Personen infolge Luftschwalls keine Referenzwerte in Regelwerken hinterlegt sind, wurden durch die Experten für Aerodynamik in einer umfassenden Literaturstudie Anhaltswerte zur Bewertung der Situation in unterirdischen Bahnhöfen ermittelt. Das geplante Tunnel-Bahnhof-System wurde daraufhin in Hinblick auf zuginduzierte Druckänderungen und Luftströmungen mit 1-D-Simulationswerkzeugen untersucht. Darauf aufbauend wurden hochaufgelöste 3-D-Simulationen für die S-Bahn-Haltepunkte durchgeführt. Die Einwirkzone des Luftschwalls wird damit detailliert ermittelt. Insbesondere die Strömungsverhältnisse an gleisnahen Standorten im Haltepunkt und in den Treppenhäusern sind hier von signifikanter Bedeutung.
Im Abgleich mit den Anhaltswerten wurden bauliche Abhilfemaßnahmen untersucht, die in die endgültige Planung der neuen Strecke einfließen. In zukünftigen Bauvorhaben werden die Planer somit frühzeitig mit diesem Untersuchungssachverhalt konfrontiert und können geeignete bauliche Vorkehrungen treffen.