Fachbeiträge der bbr-Ausgabe 11-2021:

VHV-Bauschadenbericht: „Qualität im Tiefbau weiter verbessern“

„Bagger durchtrennt Stromkabel – Hunderte Anwohner ohne Strom und Internet“ – Schlagzeilen wie diese tauchen regelmäßig in den Medien auf. Gefühlt nehmen derartige Vorkommnisse in letzter Zeit zu. Doch stimmt das auch? Das Institut für Bauforschung e. V. (IFB) ist dieser Frage einmal mehr nachgegangen. Das Ergebnis ist ein Anstieg der Schadenfälle im Jahr 2019 nach einem Rückgang in den Vorjahren sowie eine kontinuierliche Steigerung der Schadenbeseitigungskosten seit dem Jahr 2016. Dies sind nur zwei Erkenntnisse aus dem VHV-Bauschadenbericht Tiefbau und Infrastruktur 2020/21, den das IFB jüngst veröffentlicht hat.

Autorinnen: Heike Böhmer, Sabine Sell (Institut für Bauforschung e. V.)

Lean und partnerschaftlich – eine Blaupause für Effizienz und Erfolg

Eine konstruktive Zusammenarbeit zwischen Auftraggebern und Auftragnehmern zahlt auf die Prozess- und Versorgungssicherheit und damit auch auf Qualität und Nachhaltigkeit im Leitungsbau ein. Dies ist eine wesentliche Quintessenz der Initiative „Zukunft Leitungsbau“, die der DVGW – Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V., der Rohrleitungsbauverband e. V. (rbv) sowie die Bundesfachabteilung Leitungsbau (FA LTB) im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e. V. (HDB) ins Leben gerufen haben. Essenzielle Bausteine der Initiativarchitektur sind darauf ausgerichtet, das Regelwerk und bewährte Qualifizierungssysteme noch besser anzuwenden sowie Prozesse flächendeckend zu verschlanken. Dabei geht es auch darum, die Kommunikation zwischen allen am Bauprozess beteiligten Partnern zu optimieren, Transparenz herzustellen und Beispiele zu sammeln, um gemeinsam Exzellenz zu adressieren und voneinander zu lernen.

Autoren: Alexander Klöcker (REIF Bauunternehmung GmbH & Co. KG), Dieter Hesselmann (Rohrleitungsbauverband e. V)

Errichtung eines Dükers unter der Elbe für die Fernwärmeversorgung in Dresden

In der Stadt Dresden hat die Fernwärmeversorgung eine lange Tradition. Bereits im Jahr 1900 wurde das erste Fernwärmenetz, damals noch als Dampfnetz, zur Versorgung des historischen Stadtzentrums errichtet. Schon bald darauf erfolgte die Wärmeversorgung in Kraft-Wärme-Kopplung durch den Einsatz einer Dampfturbine. In den Folgejahren wurde das Fernwärmenetz in mehreren Phasen ausgebaut und seit den 1950er-Jahren von Dampf auf Heizwasser umgestellt. Heute leistet die Fernwärmeversorgung einen wesentlichen Beitrag zur ressourcenschonenden Wärmeversorgung. Mit dem Gas- und Dampfturbinenheizkraftwerk am Standort „Nossener Brücke“ (GuD-Anlage) steht eine hocheffiziente Erzeugeranlage zur Verfügung, die in erheblichem Maße zur CO2-Minderung beiträgt. Dies wird politisch flankiert, indem der Ausbau und die Verdichtung der Fernwärmeversorgung im „Integrierten Energie- und Klimakonzept der Landeshauptstadt Dresden 2030“ als politische Zielstellung aufgenommen wurde.

Autoren: Dr. Norbert Gassel, Ulrich Fürst (SachsenEnergieBau GmbH), Michael Daehn (Eiffage Infra-Vortriebstechnik GmbH)

Wasserstoffeinspeicherung mit bestehenden Erdgasverdichtern: Pulsationstechnische Aspekte als Schlüsselelement für die Energiewende

Wasserstoff wird als vielfältig einsetzbarer Energieträger eine Schlüsselrolle für den langfristigen Erfolg der Energiewende einnehmen. Doch bei einem steigenden Anteil von Wasserstoff in Erdgasnetzen und GDRM-Anlagen verändert sich durch die unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten das Pulsations- und Schwingungsverhalten in den Rohrleitungen. Die Umstellung einer bestehenden Erdgasanlage hinsichtlich eines zunehmenden Wasserstoffanteils sollte deshalb möglichst frühzeitig schwingungstechnisch analysiert werden. Hierzu bieten sich sogenannte Pulsationsstudien an, die bereits im Vorfeld mögliche Probleme aufdecken. Parallel dazu kann eine kontinuierliche Überwachung der Anlage die schwingungstechnische Sicherheit signifikant erhöhen. Zur Speicherung und Verdichtung von Wasserstoff entwickelt sich damit eine neue Ära der Kolbenverdichter: Während Turboverdichter starken technischen Einschränkungen unterliegen, weisen Kolbenverdichter klare Vorteile auf.

Autoren: Dr. Johann Lenz, Dr. Patrick Tetenborg (KÖTTER Consulting Engineers GmbH & Co. KG)

Reparaturmethode für schadhafte Brunnenausbauten unter Zurhilfenahme von Sprengtechnik und Geophysik

Die Reparatur von tiefen Brunnen stellt technisch immer eine Herausforderung dar und ist für jeden Brunnen separat zu betrachten. Aus den Altunterlagen und der Betriebsdokumentation sind wichtige Informationen ablesbar, die für den Entscheidungsprozess heranzuziehen sind. Lösungsansätze sind auch in anderen Fachgebieten, wie in der Tiefbohrtechnik, zu finden. Dabei ist der Einsatz von geophysikalischen Untersuchungsmethoden und deren Auswertung ein wichtiger Aspekt, um das Risiko für die Bauausführung zu reduzieren. Diese sollte baubegleitend immer mitberücksichtigt werden. Gezielt angewandte Sprengtechnik kann ebenfalls zum Erfolg führen. Das nachfolgende Beispiel zur Reparatur von Leckagen im Ausbaustrang eines 312 m tiefen Vertikalfilterbrunnens zeigt, wie das angedachte und geplante Verfahren im Verlauf der Arbeiten, aufgrund einer unerwartet aufgetretenen Situation, überarbeitet, modifiziert und mit technischem Know-how verändert werden musste und so die Arbeiten letztendlich erfolgreich abgeschlossen werden konnten.

Autoren: Karsten Baumann (Bohrlochmessung Storkow GmbH), Axel Gehrke (Ivers Brunnenbau GmbH), Ronald Rogge

Geophysikalische Standorterkundung: Eine Anwendung von Radiofrequenzverfahren im Nahfeld und Potentialmessungen

Radiofrequenzverfahren im Nahfeld finden ihre Anwendung zur Beurteilung von Flächen in den Bereichen Hydrogeologie, Bodenkunde, Altlasten und Leitungssuche. Moderne Zweispulengeräte nutzen hierfür verschiedene Senderfrequenzen und Sender-Empfänger-Abstände im Nahfeld der elektromagnetischen Induktion und können somit kontaktlos die elektrische Leitfähigkeit bzw. den elektrischen Widerstand in Böden und auf versiegelten Flächen in verschieden Erkundungstiefen messen. Aus den gewonnenen Messwerten lässt sich durch eine 1D-Inversion der Daten ein Modell der Leitfähigkeitsverteilung im Untergrund bestimmen. Die elektrische Potentialmessung bzw. Eigenpotentialmessung wird oft für hydrogeologische Fragestellungen und zum Auffinden von mineralischen Lagerstätten genutzt. Im ersteren Fall werden Strömungspotentiale gemessen wohingegen z. B. sulphidische Lagerstätten im Zusammenspiel mit dem Grundwasser eine Geobatterie bilden und so elektrische Potentiale bis zu -1000 mV ausprägen können. Im geotechnischen Bereich finden Potentialmessungen zur Beurteilung der chemischen Korrosion in Stahlbeton oder zur Dichtigkeitsprüfung von Deponien ihre Anwendung.

Autoren: Dr. Marcus Gurk (Büro für Geophysikalische Dienstleistungen), Dr. Nikolaos Tougiannidis (Sadurski Erdbohrungen GmbH & Co. KG)

Zeitenwende für die Geothermie-Nutzung in Deutschland?

Deutschland hat am 26. September 2021 ein neues Parlament gewählt. Die Befürworter einer engagierteren Klimapolitik haben im 20. Deutschen Bundestag eine klare Mehrheit. Diesbezüglich bietet die Geothermie vor allem für den Wärmemarkt eine sehr effiziente, zuverlässige und umweltfreundliche Klimaschutzoption. Was bedeutet das für den Ausbaupfad der Geothermie-Nutzung?

Autoren: Dr. André Deinhardt (Bundesverband Geothermie e.V.), Dr. Boris Dombrowski (DMT GmbH & Co. KG)

Eisspeicher ermöglicht nachhaltiges Energiesystem für die Wärme- und Kälteversorgung

Vor den Toren Potsdams demonstriert das im Bau befindliche Blütenviertel, wie in einem Neubauquartier mit etwa 180 Wohn- und Geschäftseinheiten durch ein intelligent vernetztes Energiesystem ein Maximum an erneuerbarer Energie in die Versorgung des Quartiers eingebunden werden kann. Das Stadtviertel wird auf einem Areal von ca. 4,5 Hektar errichtet und besteht aus einer Vielzahl von Einzelgebäuden unterschiedlichen Typs und Nutzungsart. Dazu gehören Einfamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser, Mietshäuser, Ferienwohnungen und seniorengerechtes Wohnen. Auch werden in mehreren Gebäuden Gewerberäume in der Regel im Erdgeschoss angeboten. Insgesamt sind ca. 14.000 m² an Nutzflächen zu versorgen. Die landschaftlich schöne Lage im Einzugsbereich der Brandenburger Havel macht das Gebiet zu einer begehrten Wohnlage mit guter Anbindung nach Potsdam und Berlin. Nachfolgend wird das innovative Energiekonzept der Anlage erläutert.

Autoren: Ralf Mnich (PBS – Energiesysteme GmbH), Christian Schwarz (Flowerpower Energy GmbH)