IEA DHC Annex Task Shared 6

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Working Phase

Status Assessment, Ageing, Lifetime Prediction and Asset Management of District Heating (DH) Pipes
The IEA DHC TS 6 Project is still looking for further contributions. If you are working on topics related to the ageing of district heating pipes please contact us!

The annex task shared 6 “Status assessment, ageing, lifetime prediction and asset management of District Heating (DH) Pipes” (TS 6) intends to initiate a collaborative work within the International Energy Agency’s (IEA) Implementing Agreement “District Heating and Cooling” (DHC) aiming at an initiative to identify holistic and innovative approaches to aging and lifetime prediction of DH pipes.

The overall objectives of the subtasks:

  • Subtask A: Reliable methods for status assessment as a key element of lifetime prediction of DH Pipes.
  • Subtask B: Ageing and crucial ageing mechanism specially for each material in pipe construction and generally for status assessment and life-time prediction of DH-pipe.
  • Subtask C:Prediction of service life of a district heating system is a challenge due to a wide range of degradation mechanisms in polymer-based materials, metals and concrete including thermal, chemical and mechanical degradation and also combined effects. The overall goal of ST C is to elaborate appropriate mathematical models that can allow extrapolation of short-time data to predict long-term performance of DHPs.
  • Subtask D: Establish an Asset Managment (AM) framework for the other 4 sub tasks in this annex.Thus, enabling effective and sustainable AM decisions in short- and long-term.
  • Subtask E: Transformation, development, optimisation, predictive maintenance, life-time prediction, ageing, influence of pipe materials on performance

 

Ziel des Projektes ist die Verknüpfung laufender und zukünftiger nationaler Forschungsvorhaben zum Thema Lebensdauer und Alterung von Wärmenetzen. Der wissenschaftliche Austausch von Forschungsergebnissen soll einerseits dazu beitragen, das zielführende und vielversprechende Ansätze weiterentwickelt werden, um darauf aufbauend verbesserte Modelle zur Berechnung der Nutzungsdauer zu erarbeiten. Andererseits ist davon auszugehen, dass durch die internationale Zusammenarbeit eine breitere Akzeptanz seitens europäischer Normungsgremien für die Ergebnisse entsteht und somit die Migration der Ergebnisse in die europäische Normung beschleunigt wird. Die Inhalte und Ziele des Projektes werden in den verschiedenen Phasen bis zum Projektstart auf Grundlage der Expertise der Teilnehmenden präzisiert und in detaillierter Form ausgearbeitet.

Forschungsmessstrecke Chemnitz während der BAuphase und vor der Inbetriebnahme (2017), Quelle: AGFW

Infolge von betriebsbedingten Beanspruchungen stattfindende Alterungsprozesse und darauf aufbauende materialbasierte Nutzungsdauermodelle für verschiedene Rohrsysteme von Fernwärmenetzen sind elementarer Bestandteil des Asset Management von Fernwärmesystemen. Je näher die Betriebsdauer eines Trassenabschnittes der Nutzungsdauer gemäß der Dimensionierung des eingesetzten Rohrsystems kommt, desto größer wird das Bedürfnis des Versorgungsunternehmens die Restnutzungsdauer zu bestimmen und Instandsetzungs- sowie Rehabilitationsmaßnahmen in Verbindung mit betriebswirtschaftlichen Zielen zu optimieren.

Des Weiteren ist der Ist-Zustand des Wärmenetzes und die präziserer Kenntnisse zulässiger Belastungen für die Ausarbeitung von Transformationsstrategien für bestehende Fernwärmesysteme hin zu einem höheren Anteil an erneuerbaren Wärmeerzeugungsanlagen von Bedeutung.

Die Verbesserung von Methoden zur Zustandsbewertung, von ingenieurtechnischen Modellen zur Lebensdauerabschätzung verschiedener Rohrsysteme und die Weiterentwicklung bestehender Asset-Management-Tools für Fernwärmenetze sind deshalb Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Langfristiges Ziel ist es durch die Forschungsergebnisse zur Weiterentwicklung nationaler und europäischer Normen beizutragen.

Neben den klassischen, direkt von IEA DHC finanzierten Förderprojekten können über IEA DHC auch internationale Kooperationsplattformen gestartet werden. Solche Plattformen erhalten keine Fördermittel von IEA DHC, sondern verknüpfen unterschiedliche nationale Forschungsvorhaben mit dem Ziel gemeinsame Publikationen von internationaler Relevanz zu erstellen.

Grundidee des IEA DHC Task Shared Annexes ist der wissenschaftliche Austausch von Forschungsergebnissen zum einem definierten Thema. Dabei werden die Projektidee (Thematik), Ergebnisse verschiedener Bearbeitungsphasen und die abschließenden Projektergebnisse dem Executive Commitee des IEA DHC präsentiert und erhalten eine entsprechende Freigabe des Gremiums. Bis zum Start des Projektes werden eine „Definition Phase“ (ca. 6 Monate) und die „Preparation Phase“ (ca. 12 Monate) durchlaufen.