Warum viele Häuser in Rekum, Farge und Rönnebeck gar nicht bewohnt sein dürften: Erläuterungen zum Forschungsbericht der Bundesanstalt

Das Risiko, das von unterirdischen Kraftstoffleitungen (engl. „pipeline“) ausgehen kann, ist nicht unerheblich. Die Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) – vielen bekannt durch die Überprüfung von Sylvesterfeuerwerk – hat Schadensfälle der letzten Jahrzehnte analysiert und kommt zu einem eindeutigen Ergebnis hinsichtlich der (eigentlich) erforderlichen Bebauungsabstände. Im folgenden werden die Ergebnisse der BAM-Studie sowie die Bedeutung hinsichtlich der Wohnbebauung in Farge erläutert.

Logo der Bundesanstalt

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Im Jahr 2009 wurde von der Bundesanstalt für Materialprüfung ein Forschungsbericht mit dem Titel  „Zu den Risiken des Transports flüssiger und gasförmiger Energieträger in Pipelines“ (Link)  erstellt. Dieser beschäftigt sich mit Schadensfällen ober- und unterirdischer Leitungen die brennbare Gase und flüssige Kraftstoffe transportieren.

In Farge-Rekum finden sich gleich 2 Leitungen dieser Bauart:

  1. Die unterirdischen Kraftstoff-Leitungen zwischen dem Tanklager Farge und dem Löschhafen an der Weser, die unter dem Kindergarten Farge-Rekum durchführen, der täglich von über 120 Kindern besucht wird.
  2. Die sog. „NATO-Pipeline“ des CEPS, die ebenfalls mitten durch das Wohngebiet führt und auf der mehrere Wohnhäuser stehen
NATO-Pipeline durch Wohngebiet
Die 80-bar-NATO-Pipeline führt unbeschriftet und weitestgehend auch ohne Kennzeichnung mitten durchs Wohngebiet – unter Häusern hindurch

VERSAGENSGRÜNDE

Typische Versagensgründe sind:

  • Überlast
    durch zu hohen Druck, verursacht durch Fehlverhalten der Anlage oder Fehlbedienung. Hinweis: der überwiegend aus dem Konzeptions- und Bauzeitraum stammenden Automatisierungsgrad des Tanklagers Farge (automatische Abschaltungen!) geht gegen Null. Damit verbunden war und ist zum Betrieb ein vergleichsweise sehr hoher Personalaufwand!
  • Fremdeinfluss
    Aussenschädigung durch Bagger, Bohren, z.B. auch durch einen Bagger beim Beheben eines Wasserrohr-Bruchs
    Fehler in Betrieb oder Ausführung
  • Korrosion
    „Rost“
  • Dauerbruch/Spannungsrisskorrosion
    schwingungsinduzierte Verkehrsbelastungen, z.B. durch die gut frequentierte Farger Straße
    Druckwechselbelastung durch Pumpvorgänge und beim Pumpen, auch durch Druckschwingungen z.B. durch alte Pumpen

Alle genannten Schadensfälle können bei den vorhandenen Leitungen auftreten.

SCHADENSMODI

Hierdurch verursachte Schäden stellen sich wie folgt dar:

a) ein Aufriss der Rohrleitung in tangentialer Richtung, meist verursacht auf Grund von Bodenbewegungen (Erdrutsch) oder Überfahren mit schweren Baumaschinen o.ä. b) ein Aufriss der Rohrleitung in axialer Richtung über eine relativ kurze Strecke mit gleichzeitiger Aufweitung quer zur Rohrachse (Fischmaulbruch) c) ein Aufriss der Rohrleitung im oberen Scheitelbereich über mehrere Meter d) ein Heraussprengen eines Rohrsegments, d.h. eine Freisetzung des gesamten Rohrquerschnittes(Guillotine-Bruch) e) eine ovale bis kreisrunde Penetration der Rohrleitung, hervorgerufen durch Baggerschaufeln oder Erdbohrer

Versagensfälle (Schandsmodi) an Pipelines (Quelle: BAM)

a) ein Aufriss der Rohrleitung in tangentialer Richtung, meist verursacht auf Grund von Bodenbewegungen (Erdrutsch) oder Überfahren mit schweren Baumaschinen o.ä.

b) ein Aufriss der Rohrleitung in axialer Richtung über eine relativ kurze Strecke mit gleichzeitiger Aufweitung quer zur Rohrachse (Fischmaulbruch)

c) ein Aufriss der Rohrleitung im oberen Scheitelbereich über mehrere Meter

d) ein Heraussprengen eines Rohrsegments, d.h. eine Freisetzung des gesamten Rohrquerschnittes (Guillotine-Bruch)

e) eine ovale bis kreisrunde Penetration der Rohrleitung, hervorgerufen durch Baggerschaufeln oder Erdbohrer

Von besonderem Interesse sind – neben den durch Fehlbedienung oder Unkenntnis von Leitungspositionen bei Baggerarbeiten verusacheten Schäden – die Dauerbrüche, bzw. auftretende Spannungsriss-Korrosion.

WAS BEDEUTET DAS?

Wöhlerkurve

Wöhlerkurve

Zunächst könnte man vermuten: „Ein Bauteil hält, bei richtiger Auslegung“. Jedoch stellte schon August Wöhler (1819 – 1914) fest, dass es eine Beziehung zwischen Spannung und Lastwechselzahl gibt.

Das heißt, daß ein Bauteil, auch bei richtiger Auslegung, durch eine hohe Anzahl von Lastwechseln (z.B. Be- und Entlastung bei Pumpvorgängen, Schwingungen durch Verkehr) unterhalb seiner Belastungsgrenze versagen kann. Vereinfacht könnte man von Alterung sprechen, ein Effekt, den man vielleicht vom eigenen Auto kennt: manche Feder im Fahrwerk ist gebrochen, obwohl sie eigentlich richtig ausgelegt ist. Die vielen Schwingspiele, hier verursacht durch die Straßenunebenheiten, haben zum Versagen unterhalb der Festigkeit geführt.

Link zur Tabelle (auf Bild klicken!)

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Im Fall des Tanklagers Farge, mit seinem über 100 km langen Leitungssystem auf dem Tanklager-Gelände und durch Wohngebiete hindurch, besteht also ein hohes Potential.

Die BAM folgert „Es nicht möglich ist, die Randbedingungen eines Pipelineversagens annähernd plausibel vorherzusagen.“ Um den Forschungsbericht zutreffend zu interpretieren, wurden die betrachteten Pipleine-Schädem auf solche mit – wie im Tanklager Farge gelagerten und umgeschlagenen – flüssigen Kraftstoffen gefiltert.

MÖGLICHKEITEN ZUR SCHADENSVERMEIDUNG
Vergleich Kenntnisstand zur Praxis in Farge

Das oberstes Ziel muss die Vermeidung von Schäden an

  • Menschen
  • Natur, Umwelt
  • Sachwerten (z.B. Häuser)

sein. Der Forschungsbericht der BAM fordert dazu folgende Vorsorgemaßnahmen:

  1. Druckprüfung
  2. Leitungskennzeichnung
  3. Einhalten von Sicherheitsabständen

Wie wurde bzw. wird es beim Tanklager Farge und den betroffenen Ortsteilen Farge, Rekum und Rönnebeck gehandhabt (Stand 2014)?

1. Druckprüfung

Da bei einer Druckprüfung ein Schaden nicht restlos auszuschließen ist, darf sie:

  • nicht mit Luft
    (Gefahr einer explosionsartigen Leitungszerlegung mit Trümmerflug)
  • nicht mit Betriebsmedium
    (Gefahr von Umweltschäden)

erfolgen.

Laut Schreiben des Gewerbeaufsichtsamts Bremen (GAA) vom 09.08.2013 erfolgt die Druckprüfung der Leitung unter Kindergarten aber mit Kraftstoff! (Antworten auf Frage 12, Frage 18).

Das GAA sieht, allen allgemein vorhandenen Kenntnissen zum Trotz, hierin eine „zusätzliche Sicherheit“, auch wenn man dies erst nach „einigen hundert Litern“ Leckage überhaupt erkennen kann.Wieso aus einer gefüllten Leitung mit mit mehreren 1.000 Litern Inhalt dann „einige hundert Liter“ ausfließen und der Rest drinbleibt erklärt das GAA Bremen nicht. Auch die Frage, warum man – wie von der BAM gefordert – nicht mit Betriebsmedium, sondern z.B. mit chemisch neutralen Flüssigkeiten prüft, wird nicht genau beantwortet. Auch das enorme Risiko durch Druckprüfungen mit Gasen scheint dem GAA in seiner Antwort nicht einmal bewusst zu sein.

2. Kennzeichnung

Schild zur

vorgeschriebene Kennzeichnung von Kraftstoffleitungen

Laut Forschungsbericht sind Schäden durch Baggerarbeiten ursächlich für 36% aller Schadensfälle. Daher ist aus Sicht der BAM eine Leitungskennzeichnung, wie bei jeder Wasser- oder Gas-Leitung hinlänglich bekannt, absolut erforderlich.

NATO

Kennzeichnung der NATO-Pipeline

Für die Leitung unter der KiTa-Farge/Rekum hindruch gibt es keinerlei Kennzeichnung.

Die NATO-Pipeline ist nur am wenigen Punkten, z.B. am der Straßenquerung der Rekumer Straße und an der Straße „Unterm Berg“ erkennbar – wenngleich ohne Beschriftung – gekennzeichnet.

3. Sicherheitsabstände

Die BAM stellt als Ergebnis der Auswertung der Pipelineschäden und -unfälle fest:

Die Auswertung der Unfälle ergab, dass für eine Risikoanalyse zur Flächennutzungsplanung die Wirkungen der Wärmestrahlung und der Druckwelle bis zu einer Entfernung von 350 m, gemessen ab Mitte Pipelinetrasse, zu berücksichtigen sind.

Das würde für Farge-Rekum bedeuten, daß in einem Korridor ab Gewerbegebiet Farge-Ost bis hinter dem Ende des Pötjerwegs keine Wohnbebauung sein dürfte!

Allerdings geht die BAM bei Ihrer Empfehlung von allen Pipeline-Unfällen aus, also auch mit gasförmigen Medien. Beschränkt man wiederum die Analyse der Unfälle auf die im Tanklager Farge lagerbaren flüssigen Kraftstoffe, so verbleibt ein Sicherheitsabstand von immer noch 100 m zu jeder Leitungsseite. Für die hunderte Anwohner in Farge und Rekum kein wirklich besseres Bild:

CPES

100-m-Korridore, in denen es keine Wohnbebauuung geben dürfte

Dasselbe gilt natürlich auch für die auf dem Tanklager-Gelände befindlichen Rohrleitungen (und insb. Tanks!), gerade hinsichtlich ihrer räumlichen Nähe zur Schule „In den Sandwehen“. Daher hat die Bürgerinitiative am 19.05.2014 einen präzisierten Bürgerantrag erstellt, der nach dem genauen Umgang der Behörden mit dem Risiken durch das Tanklager fragt.

FAZIT

Der Bericht der Bundesanstalt nennt eine Schadenswahrscheinlichkeit von 0,34 Schäden pro Jahr je 1.000 km Leitung. Ausgehen von den im offiziellen Verkaufsprospekt des Tanklagers genannten 132,5 km Rohrleitungen bedeutet dies, daß mit einem Schaden alle 23,5 Jahre zu rechnen ist.

Zum einen gab es nach Quellen und Berichten deutlich häufiger Leitungsschäden im Betriebszeitraum des Tanklagers. Zum anderen steigt, insbesondere durch die gut 40 Jahre alten Leitungen mitten im Wohngebiet alterungsbedingt die Schadenseintritts-Wahrscheinlichkeit zunehmend an.

Geht man von offiziellen Angaben aus, nach denen die letzten Schäden in den 1980er Jahren aufgetreten sind, ist es also nur eine Frage der Zeit, bis ein, dann vermutlich noch größerer Umweltschaden eintritt.

Basierend auf den Empfehlungen der BAM sollten die Kraftstoffleitungen des Tanklagers Farge daher dauerhaft und endgültig stillgelegt werden. Die alleinige Rückgabe der Betriebsgenehmigung im Frühjahr 2014, ohne dieselbe auch durch das Bremer Gewerbeaufsichtsamt zurückzuziehen, ist nicht ausreichend, da sie nach Behördenauskunft noch nach bis zu 3 ½ Jahren wieder aktiviert werden kann!

ANMERKUNG
Dieser Bericht wurde im Rahmen der 12. Anwohnerversammlung vorgestellt und liegt bald als Video vor

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Tabelle: Versagensfälle von Flüssig-Kraftstoff-Leitungen (Pipelines)

Diese Tabelle gehört zum Bericht „Warum viele Häuser in Rekum, Farge und Rönnebeck gar nicht bewohnt sein dürften: Erläuterungen zum Forschungsbericht der Bundesanstalt“

Quelle: Forschungsbericht 287 (2009) der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM)Auswahl: nur flüssige Kraftstoffe!
1970 Benzin/Kerosin, 8,4 bar s=7,1 mm; p=8,4 bar; Überdeckung: 1,8-2,4 m; gebaut 1964; Leck: 4,8 mm Durchmesser, unerkannte Fehlstelle in der Wandung, die den Druckwechseln nicht mehr gewachsen war, bemerkt wurde das Leck durch Anwohner infolge des lang anhaltenden Bezingeruchs aus einem naheliegenden Bach, während der Freilegungsarbeiten mit Bagger Explosion, 5 Leichtverletzte; Flammenhöhe 60 m
1973 Pipe 1954 gebaut; Fehlinterpretation Öffnungsgrad eines Ventils führte zu Überdruck, 15 cm langer Riss in Längsschweißnaht (die außerdem fehlerhaft ausgeführt war), Gericht rügte mangelhafte Sorgfalt bei der Bedienung
1974 p=36,7– 87,2 bar; Ursache: Überdruck (gegen geschlossenes Ventil gepumpt); Zündung nach ca. 10 min; verbrannte Fläche: 30×12 m; Gebäude und Stromleitungen zerstört, Flammenhöhe ca. 30 m
1977 d=1220 mm; s=?; p=16,5 bar; Verbrannte Fläche: L=380 m, B=250 m; Ursache: Bedienungsfehler in Pumpstation; 1 Todesopfer, 5 Leichtverletzte
1980 d=219 mm, s=5,6 mm, p=20 bar; Überdeckung 0,9 mm; coated wrapped and cathodically protect; bei Baggerarbeiten aufgerissen, Zündung nach 1,5 h; 1 Todesopfer, 25 Häuser beschädigt, exakte Lage der Pipeline war unbekannt, Baggerarbeiten wurden nicht überwacht; verbrannte Fläche: L=3.000 m, B=18 m
1980 Baujahr 1963; d=813 mm; s=7,1 mm; p=64,4 bar; kath. K.-schutz; Manassas: pB =48,4 bar; Ursache: Battelle Institute Columbus/Ohio stellte Korrosion in Schutzrohr unterhalb einer Straßendurchführung fest, und zwar in 6-Uhr-Position, zwischen der 813 mm-Pipeline und dem 1016-mm-Schutzrohr; hier hatte sich Grundwasser angesammelt, der kath. K.-schutz war wirkungslos; das Kerosin ist in den Bull Run River geflossen (Trinkwasserreservoire); Fischsterben.Locust Grove: pB=46,2 bar; als Ursache wird Beanspruchung des Rohrabschnittes beim Transport der Rohrsektion per Bahn vermutet, Kerosin in Rapidan River geflossen, ebenfalls Trinkwasserreservoire, Governorof Virginia rief Notstand aus! Kosten: > $1 Million
1991 d=914 mm; s=7,1 mm; p=29,2 bar; Asphalt-coating; bemerkt durch starken Druckabfall, Leckstelle nach ca. 4 h entdeckt; Ursache: durch Baggerarbeiten auf dem Gelände eines Golfclubs am 1. Juli 1991 wurde die Leitung über eine Länge von ca. 1,2 m deformiert, weder der Golfclub-Besitzer noch die Tiefbaufirma informierten den Pipeline-Betreiber, obwohl dies ausdrücklich vereinbart war
1992 d=203 mm, Haarriss, wahrscheinlich durch fehlerhafte Schweißnaht, entdeckt durch einen Farmer, der seine Felder inspizierte. Man vermutet, dass die Leckage am 1.7.91 begann, Leckage wurde aus der Luft nicht erkannt, nachfolgende Inspektionen ergaben weitere 15 Verdachtsstellen, Installation von Kohlenwasserstoffdetektoren im Erdreich
1994 d=864 mm; Für Wartungsarbeiten wurde Ventil geschlossen und anschließend vergessen wieder zu öffnen, dadurch Druckerhöhung auf 115% (~ 80 bar); an einer durch Korrosion vorgeschädigten Stelle
1996 d=203 mm; Leitung penetriert durch Funkenentladung / benachbarte Starkstromleitung
1997 gebaut 1963; d=406 mm; Riss 863 mm lang und 51 mm breit (“Fischmaul”); Leckage wurde nach 10 Minuten infolge Druckabfall bemerkt;
1999 d=254 mm; s=6,35 mm; p=6,3 bar ; asphaltenamelcoating; 1962 gebaut, seit 1963 in Betrieb; Ursache: Isolationsfehler und Stahl mit zu geringer Bruchzähigkeit verwendet, NTSB rügte das mangelhafte Leckerkennungssystem
1999 d=406 mm, s=7,9 mm; p=100 bar; Pipeline bei Erdarbeiten (Verlegen einer neuen Wasserleitung 1993/94) beschädigt (eingebeult),
Ereigniskette: Ausfall des zentralen Überwachungscomputers → Umschalten auf Reservecomputer, defektes Druckbegrenzungsventil bewirkt zu frühes Schließen eines Absperrventils → Druckanstieg von ca. 14 bar auf über 103 bar → Bruch der Leitung an vorgeschädigter Stelle, Zündung nach 1,5 h; Feuer und Verbrennungen auf ca. 2,5 km Länge entlang eines Bachbettes; 3 Todesopfer, 8 Verletzte; DOT-penalty: $ 3,05 Million; Schäden: $45 Million
2000 Errichtet 1973; d=610 mm; s=6,4 mm; p=53,8 bar; Ursache: Ermüdungsriss an einer Beule durch Lastwechsel; Kentucky River ist Trinkwasserreservoire für Stadt Lexington; Schaden $7,1 Million
2000 1970 gebaut, d=711 mm; s=7,13 mm; p=49 bar, Erddeckung an Leckstelle 1,37 m, Spannungsrisskorrosion, ausgehend von Schweißnaht auf 1 Uhr-Pos., Riss 1283 mm lang und 171 mm breit („Fish-Mouth-Crack); ein Drittel des Trinkwasservorrats der Stadt Dallas kontaminiert (Lake Tawakoni)
2000 1971/72 gebaut, in Betrieb seit 1973; d=324 mm; s=5,2 mm; Isolierung: 25 mm (warmes Produkt), 1 m Erddeckung; Pipeline läuft über 51,5 Meilen parallel zum Patuxent River, daher spill in den Swanson Creek (Nebenarm, Bucht o.ä.), es wurde kritisiert, dass es überhaupt möglich war, eine Pipeline durch ein Naturschutzreservat zu verlegen, Bruch in einem verformten Bereich (elliptischer Querschnitt, Erdbewegung?) der bei Inneninspektion falsch interpretiert wurde, nämlich als T-Abzweigstück.
2002 d=273 mm; s=7,8 mm; Überdruck, sehr viele Druckschwankungen (35,8 – 89,6 bar), Vorschädigung 1976,1981 und 1983 durch Einbeulung („unauthorizedexcavations“), Beule 10 mm tief und 2,7 m lang, bei Reparaturen wurden außerdem verschiedene Sorten tapes benutzt, mgl., dass sich diese nicht miteinander vertrugen
2003 Ursache: gebrochene Schweißnaht, 135 t Rohöl in See geflossen
2003 Erbaut 1964, d=254 mm; s=4,2 mm; p=?; Ursache: Ventilversagen, Überdruck
2003 d=203 mm; Spannungsrisskorrosion, Leitung; Benzinpreise schnellten in die Höhe.
2003 d=864 mm; 2 Todesopfer; saßen in einem Fahrzeug, ca. 6 m vom Explosionsort entfernt;   Evakuierung im Radius 1 Meile (1600 m); Arbeiter waren mit Reparaturarbeiten beauftragt, nach dem Hochfahren der Pipeline versagte eine Abdichtung, unbekannte Zündquelle