Risikountersuchungen als Entscheidungsgrundlage beim Bau der Landebahn Nordwest  des Flughafens Frankfurt am Main

Am 29. November 2006 teilte FRAPORT (Betreibergesellschaft des Frankfurter Flughafens) mit, dass sie die Fa. TICONA für 650 Millionen €  kaufen wolle, um sie zu schließen. Damit fand die Diskussion um die Erweiterung des Flughafens Frankfurt/M., die 1997 begonnen hatte, ein Ende.

Ausgangslage

Grund für die geplante Erweiterung des Frankfurter Flughafens war die Prognose eines Anstiegs des Passagieraufkommens von jährlichen 49 Millionen im Jahr 2000 auf 82,3 Millionen im Jahr 2015, begleitet von einem ähnlichen Anstieg des Frachtvolumens.

Für die Erweiterung waren ursprünglich 20 Varianten betrachtet worden. Aufgrund ökologischer Erwägungen und des Lärmschutzes verblieb zuletzt als Variante für die Erweiterung die Landebahn Nordwest.

Dabei wurde scheinbar vergessen, dass sich in dieser Richtung seit mehr als 40 Jahren das Chemieunternehmen Ticona befand, das mit 900 Beschäftigten und 150 Mitarbeitern von Fremdfirmen Kunststoffe für die Nutzung in Luftfahrt, Autobau, Fernmeldewesen und Medizin herstellt.

Die Anlagen der Ticona belegen ein Gelände von 500000 m2, die nächste Entfernung des Grundstücks zu den vorhandenen Lande- und Abflugbahnen beträgt  3500 m; die niedrigste Überflughöhe 300 – 1000 m.

Nach der Erweiterung des Frankfurter Flughafens um die Landebahn Nordwest betrügen der Abstand 495 m und die geringste Überflughöhe 56 m.

Darüber hinaus befinden sich Benzin und Dieseltanks in einem Abstand von 4350 m. Dieser Abstand würde sich nach der Erweiterung auf 2000 m reduzieren.

Außerdem verlaufen in der Nähe der Anlage Hauptadern von Autobahn und Bundesbahn.

Mögliche Gefährdungen

Flugzeugabsturz und eine Ausweitung der Folgen durch Interaktion mit den Stoffen,  die in der TICONA, einer Störfallanlage, vorhanden sind, stellen die Gefährdung dar.

Im Besonderen geht es um Freisetzungen von Teilen des Inventars oder sogar dem Gesamtinventar, das sich wie folgt zusammensetzt: 1200 kg Bortrifluorid, 740000 kg Formaldehyd, 2100000 kg Methanol, 120000 kg Dioxolan /Methylal, 40000 kg Triethylamin und einer größeren Menge an Ethylen.

Zahlreiche Risikountersuchungen zur umgebungsbedingten Gefahrenquelle ‚Flugzeugabsturz‘ wurden durchgeführt. Eine solche Untersuchung besteht aus zwei Teilen, der Ermittlung der erwarten jährlichen Häufigkeiten für einen Absturz bei der Landung und das Auftreffen auf dass Gelände der Ticona und der Abschätzung des damit verbundenen Schadensausmaßes.

Die durchgeführten Untersuchungen betrafen (vgl. /1/), u.a.

• das Risiko
• die Absturzhäufigkeit allein
• Einzelaspekte wie
• Naturschutz
• Eintritt von Vögeln in Flugzeugtriebwerke
• Wirkung von Wirbelschleppen hinter dem Flugzeug
• Auswirkung des Absturzes gefrorener Toilettenabfälle ‚blue ice‘

Diese Untersuchungen dienten als Entscheidungsgrundlage sowohl für die unmittelbar Betroffenen, FRAPORT und Ticona, das Regierungspräsidium Darmstadt als Genehmigungsbehörde sowie für zahlreiche Mediationsveranstaltungen unter Bürgerbeteiligung.   

Wegen des großen öffentlichen Interesses wurde die Störfallkommission (SFK) 2003 gebeten, sich diesen Fragestellungen anzunehmen. Dies war ein Ausnahmefall, da die Kommission die Bundesregierung beriet, die Genehmigung aber Angelegenheit des Bundeslandes Hessen war.

Da sich Ticona bereits in der Nähe des Flughafens befindet, hat die SFK  sich auf Grundlage der vorhandenen Untersuchungen mit dem bestehenden und dem Risiko nach der Flughafenerweiterung befasst.

Bestehendes Risiko

Erwartete jährliche Häufigkeit eines Flugzeugabsturzes:

• 1,0·E-7 (Gutachten 1),
• 2,7·E-3 (Gutachten 2),
• 1,1·E-3 (Gutachten 3).

Die SFK schlug vor, die örtliche Lage von Störfallanlagen bei der Festlegung von Flugrouten generell zu berücksichtigen. Bislang ist für die Festlegung von Flugrouten vor allem die mögliche Lärmbelästigung maßgeblich. Darüber hinaus schlug sie vor, die Flugrouten etwas zur Seite und damit weiter weg von der TICONA zu legen. Dazu entschied das Hessische Verfassungsgericht, dass Flugbahnen nicht als Wege im Sinne des §12 der Seveso-Richtlinie zu betrachten sind, da es sich um virtuelle Wege handelt. Deshalb konnte der Vorschlag der SFK nicht umgesetzt werden

Risiko nach der Erweiterung

Normalbetrieb

         Art und Höhe der Belastung                                      Kommentar

• Lärm Maximal 73 dB (Staubsaugerniveau)                    Geringe Veränderung zum Istzustand
• Elektromagnetische Verträglichkeit                             Größerer Schutz als bisher erforderlich
• Abgase und Hitze
  Temperaturen von 60 – 70°C im Abstand von 50 m        Kein Problem
• Wirbelschleppen hinter den Flugzeugen                        Auswirkungen auf Anlage und Instandhaltung

Unfallrisiko

Die Ermittlung des Risikos für Dritte infolge eines Flugzeugabsturzes umfasst drei Elemente:

• erwartete Absturzhäufigkeit
• Wahrscheinlichkeit, an einem bestimmten Ort aufzutreffen
• Schadensfolgen

Daraus lässt sich ableiten:

• das ortsbezogene Risiko
  d.h. das Risiko in verschiedenen Abständen um die Anlage herum, und damit das Individualrisiko, d.h. die erwartete Häufigkeit dafür, dass eine Person, die sich 24 Stunden lang an einem Ort im Umfeld der Anlage aufhält, zu Tode kommt,
• das Kollektivrisiko
  d.h. die erwartete Häufigkeit dafür, dass eine bestimmte Anzahl von Personen oder mehr in der Umgebung der Anlage zu Tode kommen.

Eine Betrachtung der Absturzhäufigkeiten von Flugzeugen zeigte, dass Landeanflug und Landung ca. 50% zur Gesamtabsturzhäufigkeit beitragen. Ein wesentlicher Schritt zur Bestimmung der Häufigkeit ist die Auswahl von Situationen, die mit der behandelten vergleichbar sind. Kriterien sind dabei:

• Auswahl eines vergleichbaren Flughafens  nach den Kriterien:
  Vorhandensein von Radar, Vorhandensein eines automatischen Systems zur Ansage der Landebahn und Wettersituation, mehr als 150000 jährliche Flugbewegungen, ….
• Auswahl der Unfälle nach den Kriterien:
  Auftreten zwischen 1980 und 1997, Startgewicht des Flugzeugs > 5700 kg, Unfall während Start, Anfangsphase des Aufstiegs, Anfangsphase der Landung, Endphase der Landung, Landung und gescheiterte Landeanflüge,….

Die folgenden Werte wurden ermittelt:

• 1,8·E-3  1/a (Gutachten 1),  
• 1,4·E-4  1/a  - 5,8·E-7  1/a  je nach Position auf dem Grundstück (Gutachten 2),
• 1,0·E-4  1/a  - 4,5 E-7  1/a  je nach Position auf dem Gelände der Ticona (Gutachten 3).

Die Unterschiede zwischen den Gutachten sind evident.

Größe der Einwirkungsfläche

Aus statistischen Überlegungen folgt eine Einwirkfläche von 83 m2 pro Tonne Startgewicht.
Das ergibt beispielsweise 31374 m2 für eine Boeing B 747-300 und 1992 m2 für eine Canadair.

Eine weitere statistische Untersuchung führt auf 200 m2 pro Tonne Gewicht beim Flug und somit 44000 m2 Einwirkfläche für einen Airbus 340-600.

Dabei ist der Dominoeffekt beim Absturz  auf das Gelände der Ticona noch  nicht berücksichtigt.

Als Folgen des Absturzes sind Brand und Trümmerwurf einzubeziehen. Damit ergeben sich dann 100000 m2 betroffene Fläche und die Freisetzung des gesamten Schadstoffinventars.

Gesamtrisiko

Anlage und Gebäude

• Totalverlust befürchtet (Gutachten 1),
• nicht ermittelt (Gutachten 2),
• nicht ermittelt (Gutachten 3)

Personen innerhalb der  Anlage

• Individuelles Todesrisiko je nach Position auf dem Grundstück
  300 Personen (pessimistischer Fall)

• Keine Quantifizierung (Gutachten 1)
• 3,9·E-5  1/a  - 1,6·E-7  1/a  (Gutachten 2)
• 1,0 E-5  1/a  - 4,5·E-7  1/a  (Gutachten 3)

Personen außerhalb der Anlage
Große Gefahr für 200-300 Personen auf der benachbarten Autobahn

• Individuelles Todesrisiko  1,0·E-7  1/a - 1,0·E-6  1/a  je nach Standort (Gutachten 1)
• Nicht ermittelt (Gutachten 2)
• Nicht ermittelt (Gutachten 3)

Beschlüsse der Störfallkommission vom 28. Februar 2004 (auszugsweise) /2/

• Die Erweiterung des Flughafens ist nicht kompatibel mit dem Weiterbetrieb der Ticona.
• Die erwartete Absturzhäufigkeit in Verbindung mit den zu erwartenden Schäden stellt ein nicht tragbares Risiko dar.
• Das Ereignis ‚“Flugzeugabsturz auf das Gelände der Ticona“,  kann nicht vernünftigerweise ausgeschlossen werden, §3,2 Nr.2 StörfallV.
• Die Landebahn Nordwest steht den Zielen des Artikels 12 der Seveso-Richtlinie entgegen.

Begründung und Einschätzungen

• Die Landebahn würde  mindestens bis 100 m an das Gelände der TICONA heranreichen; die Überflughöhen betrügen 60-100 m.

• Es gibt Einrichtungen auf dem Gelände, die höher sind als im Anflugsektor zulässig.
• Die Auswirkungen auf die Sicherheit des Normalbetriebs werden ohne zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen als gravierend eingeschätzt.
• Die Auswirkungen von Lärm und Wirbelschleppen auf das menschliche Verhalten werden als problematisch angesehen (Quelle einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für menschliche Fehler).

• Man akzeptiert, dass ein Absturz auf das Gelände der Ticona den Verlust der Anlage und die Freisetzung des gesamten Schadstoffinventars bedeutet.
• Die erwartete Häufigkeit eines Absturzes liegt bei 4·E-5  pro Jahr.

• Man akzeptiert, dass die statistische Grundlage für die Ermittlung der Absturzhäufigkeit schwach und mit großen Unsicherheiten behaftet ist.

• Die möglichen Folgen eines Absturzes leiten sich davon ab, dass sich während des Tages ca. 1000 Personen auf dem Gelände befinden, 400 von ihnen in der Produktion. Während der Nacht und an Wochenenden sind 60 bis 70 Angestellte auf dem Gelände.

• Man müsste den Tod von 100 Personen befürchten.

• Da es in Deutschland keine akzeptierten Risikogrenzwerte gibt, werden Schweizer Werte und Werte aus den Niederlanden als Maßstab herangezogen

• In der Schweiz
  ist der Tod von 10 Personen mit einer erwarteten jährlichen Häufigkeit von 10E-5 nicht akzeptabel.

In den Niederlanden
müsste für den Tod von mehr als 100 Personen eine erwartete jährliche Häufigkeit < 10E-7 gefordert werden.

• Zudem:
  Man befürchtet, dass Installationen der Ticona eine Quelle für Verwirrung der Piloten sein können.
  Die Beleuchtung der Anlage könnte fälschlicherweise für die Signalisierung der Landebahn gehalten werden.

      Deterministik / Probabilistik

Zum Thema Risikomanagement, Risikostudien, Gefahrenanalysen, Angemessene Abstände (KAS 18), u. a. bietet Ihnen ExpertenNetzwerk Chemikalien-Anlagen-Arbeit Sicherheit individuelle Beratung durch Experten vor Ort an.

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Stoffe  -  Technik  -  Organisation

Prof. Ursula Stephan  -  Prof. Ulrich Hauptmanns  -  Dr. Jürgen Herrmann

1.	www.zukunft-rhein-main.de, zuletzt besucht am 21.02.2014

2.	www.sfk-taa.de/publikationen/press.htm, zuletzt besucht am 24.02.2014

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Die im Folgenden dargestellten Beschlüsse der Störfallkommission aus dem Jahre 2004 (Partner von ExpertenNetzwerk Chemikalien-Anlagen-Arbeit Sicherheit waren an  diesen Untersuchungen beteiligt) fußen auf probabilistischen Untersuchungen.

Sie machen deutlich, dass mit einer rein deterministischen Betrachtungsweise bestimmte Risikofragen und Fragen zu  Angemessenen Abständen nicht ohne weiteres beantwortet werden können.

Hierfür kann es vielmehr von großem Vorteil sein, probabilistische Ansätze und Untersuchungsmethoden einzusetzen (mehr zum Thema Deterministik / Probabilistik).

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