Sturmschutzräume: Design, Geschichte und lebensrettender Schutz

Hintergrund

Mehr als die Hälfte der USA liegt zwischen Appalachen und Rocky Mountains in einem Gebiet, gemeinhin „Tornado Alley“ genannt. Es erlebt die höchste Tornadoaktivität weltweit, doch Tornados können in jedem Bundesstaat auftreten.

Jährlich verbringen US-Bewohner über 3 Milliarden Personenstunden unter Tornado-Warnungen – offizielle Alarme für Gebiete, wo Unwetter Tornados erzeugen könnten. Laut Wind Engineering Research Center der Texas Tech University bildet sich tatsächlich bei mehr als der Hälfte dieser Warnungen ein Tornado. 1999 erlitten 13 Bundesstaaten 30 tödliche Tornados, 95 Todesopfer. Zwar hat keine Studie gerettete Leben durch Sturmschutzräume quantifiziert, aber breiter Konsens besagt, dass ein ordnungsgemäß gebauter Schutzraum hochwirksam ist – nicht nur gegen Tornados, deren Winde 485 km/h übersteigen können, sondern auch gegen Hurrikane und andere Unwetter.

Eine Familie, die einen Sturmschutzraum bauen will, hat drei Primäroptionen:

• Monolithisches Kuppelhaus bauen – nahtlose Betonstruktur, optisch markant und stark genug für Tornado-Winde und Trümmer.
• Einen Raum oder Abstellraum im Bestandsbau verstärken, einen „Safe Room“ schaffen. Firmen verkaufen epoxidbeschichtete Stahlplatten-Kits, FEMA stellt kostenlose Anleitungen in Taking Shelter from the Storm: Building a Safe Room Inside Your House bereit.
• Einen Untergrundschutzraum unter oder nahe dem Haus errichten. Fertigmodule unter 3.000 $, Installation ca. 300–500 $ extra. Custom-Bauten erweiterbar mit Annehmlichkeiten wie Billardraum oder Schießstand. Typische Schutzräume ca. 4,6 m², 1,8 m hoch, für 6–10 Personen für einige Stunden.

Geschichte

Die Entwicklung von Sturmschutzräumen parallelisiert die von Fallout-Schutzräumen für Nuklearschutz. Im Zweiten Weltkrieg und frühem Kalten Krieg startete USA 1949 erste Zivilschutzprogramme, Kongress autorisierte 1950 landesweites Netzwerk nuklearer Schutzräume. In tornado-gefährdeten Regionen dienten diese dualem Zweck.

1971 verlagerte Präsident Richard M. Nixon staatliche Unterstützung von Militärangriffen auf Naturkatastrophen, reflektierend Détente-Politik. Nach kurzer Umkehr unter Gerald Ford kehrte Fokus zu Naturkatastrophen und Friedenszeitunfällen zurück, wie Three Mile Island 1979. Verwüstungen durch Hurrikan Hugo und Loma-Prieta-Erdbeben 1989, gefolgt von Hurrikan Andrew 1992, erweiterten FEMAs Mission von Katastrophenhilfe auf Schadensprävention. Heute bietet Bundesregierung finanzielle Anreize für Hausbesitzer, die In-House- oder Untergrund-Sturmschutzräume bauen.

Rohmaterialien

Safe Rooms bestehen typischerweise aus Stahlplatten oder Stahlbeton. Ortbau-Untergrundschutzräume nutzen meist Stahlbeton, Fertigmodule können aus Wellstahlrohren, verzinkten oder epoxidbeschichteten Stahlplatten, verstärktem Fiberglas, HDPE, oder mit Bewehrungsstahl oder Fibermesh armiertem Beton gefertigt sein. Türen oder Luken meist Stahl, Fiberglas, stahlbeschichtetes Sperrholz, Aluminium. Treppen oder Leitern aus Holz, Aluminium, Stahl, Fiberglas. Hardware wie Bolzen und Ankerketten oft Edelstahl oder verzinkt.

Design

Untergrundschutzräume gibt es in verschiedenen Formen – Kugeln, Kuppeln, horizontale Röhren, Quader – viele mit patentierten Designs in mehreren Größen. Die meisten beinhalten batteriebetriebene Beleuchtung, Wandbänke, Leiter oder Treppe. Optionales Zubehör: Chemietoilette, Indoor-Outdoor-Teppich, Telefonanschluss, Wetterfunk.

Um Einschluss durch Trümmer zu verhindern, haben manche Schutzräume hydraulischen oder Spindelheber zum gewaltsamen Öffnen der Tür, andere einen zweiten Notausgangsluken am gegenüberliegenden Kammernende.

Während Safe Rooms barrierefrei designed sind, sind die meisten Untergrundschutzräume es nicht. Wenige Hersteller wie Canton Enterprises bieten horizontale Einstiegsmodelle, die in Hanglage eingebaut oder ebenerdig mit Erdwall um die Wände installiert werden können.

Der Herstellungsprozess

Schalenbau

• Stahlformen gießen obere und untere Schutzraumsektionen. Wände 7,5–10 cm dick; Böden und Decken 13–15 cm dick.
• Metallbewehrung – typischerweise 1,3 cm Bewehrungsstahl im 30-cm-Abstand – wird in jede Form gelegt.
• Beton wird gegossen und Form vibriert, um Lufteinschlüsse zu eliminieren.
• Nach Aushärten wird Schale entformt und auf Fehler geprüft.
• Die beiden Hälften werden mittels Verzahnungskanten, wasserdichtem Dichtmittel oder Mastix und querverbolzten Stahlbändern verbunden.
• Treppe oder Leiter wird installiert. Tür nutzt Mehrfachbänder, Klavierband oder Schieferahmen. Ein oder zwei Lüftungsschächte – jeweils senkrechtes Rohr mit Windturbine oder siebbeschichtetem 180°-Bogen – werden hinzugefügt.

Installation

Installationsverfahren ähnlich für alle Erdschutzräume. Folgende Schritte inkl. Verfeinerungen für spezifische Typen.

• 7. Ein Bagger hebt Grube für Schutzraum aus, Arbeiter handveredeln Boden und räumen Ecken. Grube sollte ca. 61 cm größer als Schutzraum in jeder Dimension sein.
• 8. Schutzraum wird per Bagger oder Kran-LKW gehoben und in Grube abgesenkt. Befestigungen oder Ketten an Halterungen oder Nylongurten am Schutzraumaußenbereich.
• 9. Fertigmodul aus Stahlbeton wiegt mind. 5.500 kg. Kleinere Stahl- und Fiberglas-Schutzräume ca. 1.600 kg bzw. 640 kg. Stahl- und Fiberglas-Module müssen verankert werden – typisch verschraubt oder gekettet an Fundamentanker in Betonfundament – um Auftrieb bei gesättigtem Boden zu verhindern.
• 10. Wenn kein Beton um Schutzraum gegossen wird, wird Aushubmaterial zurückverfüllt. Für Bombenschutzräume besteht Verfüllung aus Kies oder Schotter.
• 11. Die meisten Untergrundschutzräume werden mit 61–91 cm Erde bedeckt; Oberfläche dann begrast oder mit Terrassendeck belegt.

Qualitätskontrolle

FEMAs Akzeptanzstandards basieren auf Wind Engineering Research Center Forschung. Seit 1970 untersuchte das Zentrum 100 Stürme und Tornados. Es fand, dass fliegende Trümmer größte Bedrohung für Menschen darstellen, fähig, Fenster, Wände, Dächer zu durchdringen. Schutzräume werden mit 6,8-kg-Stück 5×10-cm-Kantholz getestet, aus Druckluftkanone bei 160 km/h auf Wände und Türen, 120 km/h auf Dächer abgeschossen. Ein FEMA-akzeptabler Schutzraum muss 400 km/h Winden standhalten; sehr wenige Tornados überschreiten diese Geschwindigkeit.

Manche Hersteller werben auch mit Performance gegen kreative Herausforderungen – wie Minivan-Aufprall oder .38-Kaliber-Geschoss – und führen Wasserdichtheitstests durch Befüllen der fertigen Schale mit Wasser.

Die Zukunft

Während Beton und Stahl traditionell den Sturmschutzraumbau dominierten, zeigen jüngste Fortschritte, dass Fiberglas an Beliebtheit gewinnt. Fiberglas-Schutzräume widerstehen Rost, Korrosion und Schimmel – Probleme, die ältere Schutzräume bei harschen Elementen plagen. Neue Stahl- und Betonmodelle bieten ebenfalls verbesserte Haltbarkeit, viele Firmen gewähren Garantien auf keine Lecks, Rost, Auftrieb.