Fachbeiträge der bbr-Ausgabe 2/2020:

Anlandung von Kabelleerrohren auf Norderney für das Offshore-Netzanbindungssystem DolWin6

Neben klassischen Methoden aus dem Tunnelbau kommen für Offshore-Netzanbindungssysteme zunehmend bewährte Verfahren aus dem Pipelinebereich zum Einsatz. Der Netzbetreiber TenneT hat für die Kabeltrasse des Windparks DolWin6 über die Insel Norderney bis zu 1.100 m lange Horizontalbohrungen durchgeführt, in die Schutzrohre für die Seekabel eingezogen worden sind. Im sensiblen Küstenbereich konnten die erforderlichen Bohraufgaben mit zwei HDD-Trailer-Rigs sicher und umweltschonend bewerkstelligt werden.

Autoren: Simon Herrenknecht (Herrenknecht AG), Timo Mücke (Beermann Bohrtechnik GmbH)

Innovationen bei der Verbindung von biegesteifen Rohren

Biegesteife Rohrsysteme aus Steinzeug oder Beton werden seit über 100 Jahren zur Ableitung von häuslichen und kommunalen Abwässern eingesetzt. Um die Rohre miteinander verbinden und abdichten zu können, besitzen sie in der Regel eine Muffen- oder Falzverbindung. Während die Dichtheit der Rohrverbindungen früher oftmals bauseits durch Vermörtelung oder geteerte Hanfstricke hergestellt wurde, so sind die Rohre seit den 1960er-Jahren standardmäßig mit einer werkseitig montierten Dichtung aus Elastomeren bzw. Gummi ausgestattet. Diese gewährleisten die Dichtheit der Kanäle auch bei gegenseitiger Abwinkelung der Rohre und ermöglichen so eine bewegliche Gliederkette der Rohre im Boden, die auch bei geringfügigen Setzungen mögliche Beschädigungen an den Rohren sicher vermeidet.

Autor: Dr. Ulrich Bohle (Steinzeug-Keramo GmbH)

Wasserleitung im Regnitztal mit Spezialpflügetechnik und Spülbohrung verlegt

Um die Wasserversorgung der östlichen Stadtteile im fränkischen Erlangen dauerhaft zu sichern, verlegen die Erlanger Stadtwerke AG (ESTW) eine neue Wasserleitung zwischen den Stadtteilen Schallershof und Bruck durch den Regnitzgrund. Im Rahmen der beiden zwischen August 2018 und Oktober 2019 durchgeführten Bauabschnitte wurden die Leitungen im Torpedopflugsowie im Spülbohrverfahren eingebracht. Dabei konnte in Deutschland erstmalig eine Wasserleitung der Dimension DA 450 im Pflugverfahren verlegt werden.

Autoren: Rolf Bergmann (Erlanger Stadtwerke AG), Matthias Kraus (ROTEC Rohrtechnik GmbH)

Hinweise zum Ausbau von Vertikalfilterbrunnen im nicht verkarstungsfähigen Festgestein

Die Gewinnung von Grundwasser aus dem Festgestein erfordert grundlegende Kenntnisse zur räumlichen Vernetzung der wasserwegsamen Trennflächen. Im Gegensatz zu Lockergesteinsschichtenfolgen ist bei Festgesteinskomplexen die Abgrenzung wasserführender, geringleitender und stauender Schichtglieder aus dem lithologischen Bohrprofil selbst nicht sicher ableitbar. Deren Identifikation ist aber für die Ausbauplanung und Festlegung der Filterpositionen, Filterkiesstrecken und Abdichtungen von entscheidender Bedeutung für die Brunnenleistung wie auch für die Regenerierfähigkeit. Es werden Hinweise zur Vorgehensweise bei der Ausbauplanung gegeben und anhand typischer Formationen Praxisbeispiele diskutiert.

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

Geothermie in Deutschland: marktreif, aber nicht am Markt angekommen?

Der im September 2019 veröffentlichte wissenschaftliche Endbericht zur Vorbereitung und Begleitung bei der Erstellung eines Erfahrungsberichts gemäß „§ 97 Erneuerbare- Energien-Gesetz, Teilvorhaben II b): Geothermie“ beschreibt den aktuellen Stand der Geothermie und kommt zu dem Ergebnis, dass die Technologie in Deutschland durchaus Marktreife erreicht hat. Dennoch wird sie vergleichsweise noch wenig genutzt.

Autor: Thorsten Weimann (gec-co Global Engineering & Consulting-Company GmbH)

Ermittlung des geothermischen Wärmepotenzials im Norddeutschen Becken

Ziel des Projektes „GEOHEAT-N“ ist die Entwicklung einer Analyse- bzw. Modellierungsmethodik, welche eine geothermische Standortbewertung fur das gesamte Norddeutsche Becken (NDB) ermoglicht. Neben der Ermittlung des geothermischen Potenzials werden die Erschließung mittels Tiefbohrungen sowie nachhaltige Bereitstellungs- und Verteilungsstrukturen zum Endverbraucher (Warmenetze) evaluiert und optimiert. Auf Basis der verfugbaren geologischen Daten und des standortspezifischen Bohrungsdesigns wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgefuhrt, die sowohl das Abteufen und den Betrieb der Bohrungen als auch die Kosten fur die Wartung der Warmenetze beinhaltet.

Autoren: Patrick Heinrich, Hagen Bültemeier, Ronny Erler, Toni Ledig (DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH), Marcel Schlegel (G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH Freiberg)

Geo.COOL – Kühlung mit oberflächennaher Geothermie

Das von 2017 bis 2019 innerhalb des Landesforschungszentrums Geothermie (LFZG) bearbeitete Verbundprojekt „GEO.Cool: Kuhlung mit oberflachennaher Geothermie – Moglichkeiten, Grenzen, Innovation“ hatte u. a. zum Ziel, grundsatzliche Hinweise zu Anlagenkonzepten zur – vorzugsweise direkten – geothermischen Kuhlung zu erarbeiten. Diese sollen Eingang in entsprechende Leitfaden und Richtlinien (z. B. VDI 4640) finden. Im Folgenden werden die Besonderheiten der direkten geothermischen Kuhlung erlautert sowie ausgewahlte Hinweise zur Grundlagen- und Bedarfsermittlung bis hin zur gewerkeubergreifenden Konzeptentwicklung und Planung gegeben.

Autoren: Prof. Dr. Roland Koenigsdorff, Meinhard Ryba, Michael Bachseitz (Hochschule Biberach, Institut für Gebäude- und Energiesysteme)

Erdkabel-Systemdesign mit Unterstützung von Geodaten

Für das sich derzeit noch im Bundesfachplanungsverfahren befindliche Erdkabel-Gesamtvorhaben „SuedLink“ war es notwendig, im Rahmen der Studie „Thermische Bodenclusterung“ bereits zu einem frühen Projektzeitpunkt einen ersten Überblick über bodenphysikalische und klimatische Parameter mit Bedeutung für die Auslegung der Erdkabel zu gewinnen. Im Fokus stand u. a. die Bestimmung der Wärmeleitfahigkeit in Abhängigkeit der Tiefe und Lagerungsdichte sowie des Wasserhaushalts der jeweiligen Bodenart. Für die sich über die gesamte Länge des Erdkabel-Gesamtvorhabens erstreckenden Untersuchungsräume wurden digitale Flächen- und Bohrdaten der Landesämter sowie bundesweite Klimadaten genutzt. Alle Daten wurden in eine Geodatenbank implementiert und mithilfe eines Geoinformationssystems (GIS) prozessiert, interpoliert und visualisiert.

Autoren: Dr. David Bertermann, Jan Wagner, Dr. Nikola Jocic, Hans Schwarz (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern), Dr. Johannes Stegner (TenneT TSO GmbH)

Maßgeschneidertes Pumpensystem für die Trinkwasserversorgung

Umweltschutz und damit die Vermeidung von CO2-Emissionen wie auch steigende Energiekosten haben in den letzten Jahren zu einem Umdenken bei der Anschaffung von Pumpen oder Pumpensystemen für die Wasserversorgung geführt. Standen früher die reinen Investitionskosten im Vordergrund, so werden heute auch die Betriebskosten sehr genau betrachtet, denn im Regelfall machen diese 80 bis 90 % der Gesamtkosten aus. Der „Löwenanteil“ entfällt hier auf die Energiekosten, während Wartung und Instandhaltung eine eher untergeordnete Rolle spielen. Grund genug, um sich bei Neuanschaffungen oder bei der Optimierung bereits bestehender Anlagen Gedanken zu machen.

Autor: Ronald Weiher (Grundfos GmbH)