Prognose der Gefährdungsbereiche bei Munitionslagerung

Beschreibung von Abgangsbedingungen bei Bauteilen unter subdetonativer Explosionsbeanspruchung.

Munition ist bei ihrer Lagerung potenziellen Gefahren beispielsweise durch Feuer oder Beschuss ausgesetzt, was entweder eine Detonation oder eine weniger intensive Deflagration nach sich zieht.

Die Trümmerabgangsgeschwindigkeit von herausgeschleuderten Bauteilen bei Innenraumexplosionen ist, neben der Trümmermasse und dem Abgangswinkel, der wesentliche Parameter zur Beschreibung der Trümmerflugbahn und somit Grundlage für entsprechende Gefährdungs- und Risikoberechnungen. Während die Trümmerabgangsgeschwindigkeit (»debris launch velocity«, DLV) bei Detonationen durch das Fraunhofer EMI in der Vergangenheit empirisch hergeleitet wurde, ist die DLV im subdetonativen Bereich von Explosionen, das heißt in der Regel Deflagrationen, gekennzeichnet durch Umsetzung des explosionsfähigen Stoffes unterhalb der Schallgeschwindigkeit, bisher nicht ausreichend betrachtet worden.

Dies bedeutet, dass im Falle der Munitionslagerung die möglichen Gefährdungen auf der Basis des Modells für massendetonationsfähige Munitionsartikeln bereits relativ gut eingeschätzt werden können. Für die von der Bundeswehr vermehrt eingesetzte nicht-massendetonationsfähige Munition werden die Modelle jetzt ergänzt. Es ist davon auszugehen, dass entsprechende Modellrechnungen aufzeigen, dass geringere Gefährdungsbereiche hinreichend sind. Ziel der Arbeiten ist es, Einflussparameter für die DLV bei Deflagrationsereignissen näher zu bestimmen und Datenpunkte für die Herleitung analytischer Gleichungen zu generieren, mit denen die Trümmerabgangsgeschwindigkeiten bei Deflagrationen berechnet werden können. Dies leistet einen wichtigen Beitrag zur sicheren Lagerung von Munitionsartikeln durch die Bundeswehr.

Dazu wurden am Fraunhofer EMI umfangreiche Versuchsserien durchgeführt, basierend auf einem mit deflagrativ umsetzenden Sprengstoffen besetzten Versuchsbehälter. Als Abdeckung – und Versuchskörper zur Bestimmung der Trümmer-Abgangsgeschwindigkeit – kamen Stahlplatten unterschiedlicher Massen zum Einsatz. Mittels Hochgeschwindigkeitskameras wurde die Abgangsgeschwindigkeit der Stahlplatten bestimmt und diese mit dem Energiegehalt, den Abbrandcharakteristiken sowie dem resultierenden Explosionsdruck in Beziehung gesetzt.