Zeitweise fließfähige, selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZFSV) sind zwar seit Jahrzehnten bei zahlreichen Gewerken im Einsatz – in der Fernwärmebranche hingegen sind sie bis heute erst in Ansätzen etabliert. Auf Grundlage einer Befragung von AGFW-Mitgliedern wurden Vorbehalte und Hindernisse identifiziert, die einer breiten Anwendung von ZFSV im Wege stehen. Im Rahmen eines anschließenden, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsvorhabens untersuchten der AGFW Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK, die Hochschule OTH.R und die GEF Ingenieur AG systematisch die fernwärmerelevanten Eigenschaften von ZFSV. Neben der Prüfung grundlegender Materialeigenschaften wurden hierbei auch Laborversuche sowie ein Feldversuch durchgeführt. Daraus konnten Beanspruchungen für die Kunststoffmantelrohre abgeleitet werden, die bei der Auslegung von Fernwärmetrassen von Bedeutung sind.

Autoren: Sebastian Grimm, Dr. Heiko Huther (beide: AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK), Prof. Dr. Thomas Neidhart (Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg), Prof. Dr. Ingo Weidlich (HafenCity Universität Hamburg)

Wärmenetze stehen derzeit hoch im Kurs bei Ministerien und Forschungsinstituten. Die Zukunftsfähigkeit der Infrastruktur als Umwelt- und Klimaschutzlösung für deutsche Städte und Ballungsräume scheint (an)erkannt. Allerdings spiegelt sich das nicht immer in den Gesetzesvorhaben wider. Diese sind teilweise widersprüchlich und belasten die Investitionsbereitschaft der Unternehmen. Gleichzeitig ist der angedachte Zeitplan für Transformation und Ausbau der Wärmenetze sehr ambitioniert.

Autoren: John Miller, Helmut Ernst (beide: AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V.)

5,8 km lang ist die Fernwärmeleitung, welche die Reinhard Rohrbau GmbH im Auftrag der Fernwärmeverbund Duisburg/Dinslaken GmbH & Co. KG verlegt. Die Leitung ist Teil der Fernwärmeschiene Niederrhein und transportiert industrielle Abwärme. Die Unterquerung der Autobahn A40, einer Güterbahnstrecke sowie verschiedener Leitungsgräben stellen einige der Herausforderungen der Baumaßnahme dar.

Autoren: Uwe Burrichter, Manfred Janzen (Reinhard Rohrbau GmbH)

Die NRM Netzdienste Rhein-Main GmbH, ein Unternehmen im Mainova-Verbund, hat eine Fernwärmeverbindungsleitung gebaut, bestehend aus einer Vorlauf- und einer Rücklaufleitung DN 500. Für die Verbindung des Heizkraftwerkes (HKW) Niederrad mit dem HKW West sowie für die Verbindung vom HKW West zum HKW Messe musste die Fernwärmetrasse den Main und das Gleisvorfeld des Frankfurter Hauptbahnhofes queren. Die Unterführungen erfolgten hier durch den Bau von Versorgungstunneln in einer Tiefe von 6,5 m unter GOK bzw. 10 m unter der Mainsohle und mit einem Innendurchmesser von 2,5 m. Zur Herstellung der unterirdisch verlaufenden Leitungen kam ein maschinelles Vortriebsverfahren zum Einsatz.

Autor: Amel Kurtovic (KOCKS CONSULT GmbH)

Zur Verbindung der Chemiestandorte Leverkusen und Dormagen entsteht zurzeit eine neue Rohr-Fernleitungstrasse in einem Betondüker-Bauwerk unter dem Rhein. Aufgrund der Rahmenbedingungen des Projektes – z. B. Natur- und Landschaftsschutz, Vogelbrutzeiten, Gefährdung durch Hochwasser, Kampfmitteluntersuchung oder tiefe, kurze Zugangsgruben – bestehen besondere Anforderungen an die Planung, Organisation, den Arbeitsschutz sowie die technische Umsetzung.

Autor: Wolfgang Hirz (Scheven GmbH)

Im Quellsammelschacht tritt das Grundwasser erstmals zu Tage und ist vielfältigen mikrobiologischen Verunreinigungsrisiken ausgesetzt. Oftmals wurden Quellen außer Betrieb genommen und durch Bohrbrunnen ersetzt, wenn die Wasserbeschaffenheit beeinträchtigt war. Der Ersatz durch Bohrbrunnen ist aber vielerorts nicht möglich und bedeutet gleichzeitig eine Umstellung der Grundwassernutzung vom Freispiegel auf den Pumpbetrieb. Mithilfe einer sachgerechten Vorerkundung, Planung und Umsetzung vor Ort können heute Quellsammelschächte und deren Infrastruktur vielfältig saniert werden. Damit werden bauwerksinterne Verunreinigungspotenziale abgestellt und eine qualitativ sichere Quellwassergewinnung ermöglicht.

Autoren:Prof. Dr. habil. Christoph Treskatis (Bieske und Partner Beratende Ingenieure GmbH)

Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt. Der Beitrag zeigt auf, welchen Einfluss die Bemessung einer EWS auf die Reichweite ihrer thermischen Auswirkung hat und leitet hieraus einen Vorschlag ab, durch welche Anpassung der Dimensionierung einer EWS eine Unterschreitung des 5 m-Abstandes ohne aufwendige Simulationen möglich erscheint. Die Ausführungen gelten für Anlagen mit einer einzelnen EWS und einer Heizleistung der angeschlossenen Wärmepumpe bis ca. 15 kW.

Autor: Dr. Sven Rumohr (Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie)

Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt. Mit einer neuentwickelten 3D-Software können alle Bauarten auf gleicher Grundlage verglichen werden. Im Fokus dieses Beitrags stehen u. a. Thermozement, großvolumige Koaxialsonden, Doppel-U-Sonden sowie das Potenzial der neuartigen Ringrohrsonde.