Fachbeiträge der bbr-Ausgabe 4-2023
Methan-Leckagen: Detektion und Quantifizierung
OGE (Open Grid Europe GmbH) hat zusammen mit ihrer Partnerfirma Adlares mit CHARM (CH4 Airborne Remote Monitoring) ein hubschraubergetragenes, lasergestütztes System zur effizienten Überprüfung ihrer Gastransportleitungen auf Dichtheit entwickelt. Die CHARM-Technologie erfüllt die Kriterien des DVGW-Merkblattes G 501 und kann kleinste Leckagen an erdverlegten Gasleitungen ab einem Betriebsdruck von 5 bar detektieren. Im Zuge der gerade entstehenden EU-Regulierung zu Methanemissionen hatten sich OGE und Adlares mit CHARM an einem Europäischen Forschungsprojekt beteiligt, in dem es darum ging, die Emissionen einer Verdichteranlage zu quantifizieren. Hier hat sich herausgestellt, dass das System nicht nur zur Detektion kleinster Freisetzungen geeignet ist, sondern auch mittels Kombination der Messwerte mit zeitgleich erfassten Winddaten in der Lage ist, die Emissionen zu quantifizieren. Damit steht OGE ein Werkzeug zur Verfügung, um die Leitungen gemäß DVGW Arbeitsblatt G 466-1 auf Dichtheit hin zu überprüfen und zugleich die Emissionen der auf dem Weg liegenden Armaturen- und Verdichterstationen zu detektieren und zu quantifizieren. Dieser Bericht beschreibt Hintergründe, Technologie und Ergebnisse des Forschungsprojektes sowie praktische Anwendungen von CHARM in punkto Leck-Detektion und -Quantifizierung.
Autoren: Dr. Axel Scherello (Open Grid Europe GmbH), Matthias Ulbricht (Adlares GmbH)
Chipindustrie im Trend – Neuer Hauptkanal zur Ableitung von Industrieabwasser in Dresden
Der Dresdner Norden hat sich zu einem weltweit beachteten Mikroelektronikstandort mit erheblichem industriellen Abwasseranfall entwickelt. Für die weitere Zukunft werden durch Neuansiedlungen und Produktionserweiterungen deutliche Zuwächse prognostiziert, welche durch die begrenzten Ableitungskapazitäten des vorhandenen Kanalnetzes nicht mehr abgefangen werden können. Dazu bedarf es einer zusätzlichen abwassertechnischen Erschließung des Dresdner Nordraumes durch einen neu zu errichtenden Sammelkanal („Industriesammler Nord“ – ISN), der unabhängig vom vorhandenen Dresdener Kanalnetz die industriellen Abwässer direkt der Kläranlage in Dresden Kaditz zuleitet.
Autoren: Torsten Seiler, Moritz Fuchs (Stadtentwässerung Dresden GmbH)
Konzept zur Zustandsbewertung von Asbestzementrohren in der Trinkwasserverteilung
Rohre aus Asbestzement (AZ) dürfen in Deutschland seit Mitte der 1990er-Jahre nicht mehr hergestellt, vertrieben und verbaut werden, ein Weiterbetrieb ist jedoch zulässig. Daher sind in der deutschen Trinkwasserverteilung schätzungsweise noch etwa 36.000 km AZ-Rohre in Betrieb, welche zwischen 1930 und 1994 eingebaut wurden. Bei einem Durchschnittsalter von circa 62 Jahren bedeutet das, dass sich ein Großteil dieser Rohre dem vermeintlichen Ende der herstellerseitig vorgesehenen Nutzungsdauer nähert (70 bis 80 Jahre). Um die tatsächliche (Rest-) Nutzungsdauer der Rohre und Muffen und damit den zukünftigen Rehabilitations- und Investitionsbedarf abschätzen zu können, bedarf es abgestimmter Methoden zur Zustandsbewertung bzw. zustandsorientierten Instandhaltungsplanung. Allerdings lagen bisher keine zustandsbasierten Bewertungsmethoden für AZ-Rohrnetze vor. Diese Lücke wurde durch ein vor kurzem beendetes DVGW-Forschungsprojekt geschlossen.
Autoren: Timo Jentzsch, Dr. Angelika Becker (IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH)
Unterschiede der GFK-Schlauchliner – vom Freispiegelkanal zur Trinkwasserleitung
Bereits seit Jahrzehnten sind GFK-Schlauchliner im Abwasserbereich etabliert. Seit wenigen Jahren halten sie auch zunehmend Einzug in den Trinkwasserbereich. Hygienisch, nachhaltig und projektsicher – für die grabenlose Sanierung von Trinkwasserleitungen müssen GFK-Schlauchliner höchste Qualitätsstandards erfüllen. Sie müssen langfristig einem Nenndruck von bis zu 16 bar standhalten und hohe hygienische Richtlinien einhalten. Nach einer intensiven Entwicklungsphase hat SAERTEX multiCom mit dem LINER H2O den weltweit ersten UV-härtenden Schlauchliner für die grabenlose Sanierung von Trinkwasserleitungen zur Marktreife gebracht und bereits 2016 vorgestellt. Grundlegend dafür waren maßgebliche Anpassungen an den bestehenden Produkten und weitere Neuentwicklungen des gesamten Linerdesigns, der unterschiedlichen Prüfverfahren sowie der Anbindungstechnologie.
Autor: Dr. Nils Füchtjohann (SAERTEX multiCom GmbH)
Leckage-Monitoring 4.0: Fortlaufende Messdatenübermittlung aus dem Trinkwassernetz
Aufgrund hoher Drücke im Wuppertaler Trinkwassernetz und der besonderen geologischen Verhältnisse mit ausgedehnten Dolinen-Zonen bergen Leckagen dort das Risiko von hohen wirtschaftlichen Verlusten. Daher stattet die WSW Energie & Wasser AG (WSW) ihr Netz mit einer Zonenüberwachung auf Basis von Ultraschall-Durchflusssensoren aus, wo dies möglich ist. Die engmaschige Durchfluss-Bilanzierung macht Verbrauchsunregelmäßigkeiten nahezu in Echtzeit sichtbar, setzt allerdings auch eine fortlaufende Übertragung der Messdaten voraus. Die WSW nutzt hierfür das kommunale Long Range Wide Area Network (LoRaWAN).
Autoren: Thorsten Arkenau (WSW Energie & Wasser AG), Denis Funk (Flexim GmbH)
Fach- und aufgabengerechter Ausbau von Grundwassermessstellen (Teil 2)
Grundwassermessstellen werden für eine Vielzahl von Anwendungen vor allem zur Planung und Überwachung von Grundwassergewinnungsanlagen gebaut. Einige werden nur temporär benötigt, die meisten aber über einen langen Zeitraum betrieben und sollen zuverlässige Aussagen über Grundwasserstände und die Grundwasserbeschaffenheit gewährleisten. Das Normenwerk des DIN und das DVGW-Regelwerk enthält für den fachgerechten Bau und Betrieb viele wesentliche Forderungen und Empfehlungen, welche von Planern und Betreiber angewendet werden sollten. Im zweiten Teil dieses Beitrags (Teil 1 in der bbr 2-2023) werden die Anforderungen an Abdichtungen, mögliche Anschlussvarianten und vor allem die Bedeutung einer ausreichenden Dokumentation erläutert.
Autor: Michael Tholen
Brunnenpumpen mit Permanentmagnet-Technologie: Durch Energiesparen Kosten reduzieren
Mit der im Jahr 2011 veröffentlichten Norm ISO 50001 wurde ein internationaler Standard für ein Energiemanagementsystem geschaffen. Dieses System ist nicht sektorspezifisch ausgerichtet. Es kann vielmehr von unterschiedlichen Organisationen, von kleinen und mittelgroßen Unternehmen bis hin zu Großkonzernen und Behörden, genutzt werden. Die Norm setzt einen Rahmen, innerhalb welchem individuelles Engagement erforderlich ist. Ein systematisches Energiemanagement soll die Effizienz in Unternehmen und Organisationen fortlaufend erhöhen und damit den Energieverbrauch und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen verringern. Durch die Kostenentlastung wird zudem die Wettbewerbsfähigkeit gestärkt.
Autor: Matthias Kaufmann (Grundfos GmbH)
Oberflächenbehandelter Druckbehälterstahl für weniger Korrosion und Scaling in der Tiefen Geothermie
Korrosion und Scaling gehören zu den größten Herausforderungen in der Geothermie. Das Forschungsprojekt GeoThermScaling arbeitet an einer Lösung für den obertägigen Rohrleitungsbau. Dank einer thermochemischen Oberflächenbehandlung mit Bor werden kostengünstige Baustähle für den langfristigen Einsatz in der Geothermie vorbereitet. Herausforderung dabei ist die Entwicklung einer passenden Fügetechnik, bei der die nützlichen Eigenschaften der Borierung erhalten bleiben.
Autor: Maximilian Bösele (Vulcan Energy Engineering GmbH)