Fachbeiträge der bbr-Ausgabe 7-8/2019:

Breitbandausbau in Deutschland: Aktuelle Tendenzen, Herausforderungen und Perspektiven

Die digitale Revolution ist in vollem Gang. Seit den 1990er-Jahren hat das Internet sowohl die Wirtschaft als auch die Gesellschaft zusehends verändert. In den 2020er-Jahren wird es zu einem weiteren elementaren Bruch kommen. Industrienationen wie Deutschland werden flächendeckend Veränderungen erfahren, wie wir sie früher nur aus Science-Fiction-Filmen kannten: Robotik, Automatisierung, lernende Maschinen und künstliche Intelligenz halten Einzug in alle Wirtschaftsund Dienstleistungssektoren. In der Wirtschaft ist mittlerweile der Großteil der Geschäftsbeziehungen automatisiert und vernetzt. Zulieferung, Produktion, Vertrieb, Logistik, Buchhaltung – alle Bereiche der Wertschöpfungskette laufen digital.

Autor: Tim Brauckmüller (Breitbandbüro des Bundes)

Untersuchung der Interaktion zwischen Bäumen/Baumwurzeln und unterirdischen Fernwärmeleitungen

Im Sommer 2017 ist das Forschungsvorhaben „Interaktion von Wurzeln und Fernwärmeleitungen“, gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt, gestartet. In diesem Projekt untersucht der AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. in Zusammenarbeit mit dem IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH aus Gelsenkirchen die Fragestellung, inwieweit Gefahren durch Wurzeleinwuchs oder lastabtragende Wurzeln für Fernwärmeleitungen auf der einen und für die Vegetation durch den Einfluss der Wärmefelder auf der anderen Seite bestehen. Nach knapp zwei Jahren Projektlaufzeit, in der mehrere Versuche im Labormaßstab entwickelt, vier In-situ-Aufgrabungen an potenziellen Interaktionsstellen und diverse Simulationen durchgeführt wurden, können erste Zwischenergebnisse präsentiert werden.

Autoren: Sebastian Grimm,  Dr. Heiko Huther (AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V.), Mirko Salomon (IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH)

Fernwärme für mehr Klimaschutz im Gebäudesektor

Die Diskussion um eine geeignete Klimapolitik dominiert zunehmend den öffentlichen Diskurs. Neu – und damit im Fokus – sind die Sektoren, die nicht dem europäischen Emissionshandel unterliegen: Landwirtschaft, Verkehr und Gebäude. Hier droht nicht nur eine deutliche Verfehlung der Klimaziele für 2030, sondern es mangelt auch an Instrumenten und politischem Mut, diese Lücke zu schließen. Dabei drängt die Zeit und die Lösungen sind, zumindest im Gebäudesektor, schon länger bekannt. In den Städten und Ballungszentren ist es die Fernwärme. Der Anteil an fernwärmeversorgten Gebäuden muss hier deutlich steigen, bei gleichzeitiger Dekarbonisierung der Fernwärme. Damit dies gelingt, ohne Kunden und Unternehmen zu überfordern, ist ein Gesamtpaket an Maßnahmen notwendig.

Autor: John A. Miller (AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V.)

Elektrische Überwachungssysteme in Nah- und Fernwärmenetzen

Mit der Planung und dem Bau von Nah- und Fernwärmenetzen lassen sich wirksame Konzepte zur effizienten Überwachung auf mögliche Rohrschäden realisieren. Elektrische Überwachungssysteme haben sich seit mehr als 50 Jahren bewährt, um am Ort des Geschehens Rohrschäden punktgenau zu orten, die sich ansonsten erst durch die Unterspülung von Straßen oder mit aufwendigen thermografischen Aufnahmen im späten Stadium ermitteln lassen. Beschrieben wird der Weg von der Planung eines Überwachungssystems bis zur Übergabe an den Netzbetreiber.

Autor: Klaus-G. Hintz (Brandes GmbH)

Maßgeschneiderter Rohrleitungsbau für das Fernwärme-Vorzeigeprojekt SolarHeatGrid

Im Rahmen des kommunalen Klimaschutz-Modellprojekts SolarHeatGrid errichten die Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim GmbH (SWLB) die bundesweit größte Freiflächen-Solarthermie-Anlage. Eine besondere bautechnische Herausforderung dieses vom Bundesumweltministerium geförderten Leuchtturmprojekts, an dem die Stadt Ludwigsburg als Kooperationspartner beteiligt ist, besteht in der rohrleitungstechnischen Integration der neuen, auf dem „Römerhügel“ in Ludwigsburg realisierten Anlage in ein optimiertes und um 5 km erweitertes Fernwärmeverbundnetz. Für die mit der Erstellung der Fernwärmeleitungen für die Lose C und D beauftragte Martin Weitbrecht Rohrleitungsbau GmbH, Stuttgart, und deren Tochterunternehmen, die Schenek Tiefbau GmbH, war dies alles andere als eine alltägliche Bauaufgabe.

Autoren: Martin Klein, Steffen Kurz, Astrid Schulte (Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim GmbH), Christian Gritschke, Pascal Rehberger, Martin Weitbrecht (Martin Weitbrecht Rohrleitungsbau GmbH), Rohrleitungsbauverband e. V.

Fernwärmespeicher für effizientere Strom- und Wärmeversorgung

Angebot und Nachfrage – dieses Funktionsprinzip gilt auch für den Energiemarkt. Nur lassen sich Strom oder Wärme nicht einfach im Lager verstauen, bis der nächste Kunde kommt. Denn das Speichern von größeren Strom- und Wärmemengen bereitet der Energiebranche nach wie vor Schwierigkeiten. Dieser Herausforderung stellten sich die Stadtwerke Duisburg und holten sich Rat beim Mannheimer Industriedienstleister Bilfinger. Ein Fernwärmespeicher mit Zwei-Zonen-Technologie schafft Abhilfe.

Autoren: Markus Eferdinger (Bilfinger Industrial Services GmbH), Inno Behrens (Stadtwerke Duisburg AG)

Brunnen und Pegel als Altlasten – eine Betrachtung aus Sicht der Geophysik

Brunnen und Grundwassermessstellen sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. Bei heute gebauten Pegeln und Brunnen ist deshalb umfänglich geregelt, wie sie zu errichten sind und welche Informationen über diese Bauwerke und das anstehende Gebirge im Aufschlusspunkt zusammengetragen und möglichst lange verfügbar gehalten werden sollen. Vor welche Herausforderungen man aber gestellt wird, wenn man unerwartet auf einen alten Brunnen oder Pegel stößt, keine Informationen dazu vorliegen hat, und wie dann die Bohrlochgeophysik ins Spiel kommt, wird hier näher beleuchtet.

Autor: Jan Greitzke (Bohrlochmessung-Storkow GmbH)

Oberflächennahste Geothermiesysteme als Quelle für kalte Nahwärmenetze

Oberflächennahste Geothermiesysteme wie beispielsweise Kollektoren, Erdkörbe oder Grabenkollektoren können u. a. als Quelle für kalte Nahwärmenetze dienen. Aus diesem Grund hat sich Anfang 2019 ein ZIM-Kooperationsnetzwerk „Oberflächennahste Geothermie und Kalte Nahwärme 4.0“ gegründet, welches innovative Projekte und Produkte für den Bereich der kollektorbasierten kalten Nahwärme entwickeln will.

Autoren: Dr. David Bertermann, ,Dr. Jeannette Wienke, Johannes Müller (GeoZentrum Nordbayern Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg), Sebastian Böck, Gerald Lach (Stadtwerke Bad Nauheim GmbH), Harry Steinhäuser (Steinhäuser GmbH & Co. KG)