Am 25. und 26.06.2024 informierten die Projektpartner AGFW, Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg (OTHR), GEF Ingenieur AG (GEF) und HafenCity Universität Hamburg (HCU) über die Ergebnisse des vom BMWK geförderten Forschungsvorhabens FW-ZFSV_4-0 (FKZ 03EN3022) zum Einsatz von Zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen (ZFSV) im Fernwärmeleitungsbau.

Innovativer Baustoff ZFSV als Chance für die Wärmewende

Damit die Wärmewende und damit Energiewende gelingen kann, ist der Ausbau der Fern- und Nahwärme(netze) von herausragender Bedeutung.

Neben technisch und wirtschaftlich günstigen Lösungen für die Rohrgrabenverfüllung im Zuge des Netzausbaus werden aus verschiedenen Gründen Alternativen zur Verfüllung mit Sand in der Leitungszone als zukünftige Verfüllbaustoffe erheblich an Bedeutung gewinnen. Eine dieser chancenvollen Alternativen ist der innovative Baustoff ZFSV für die Verfüllung der Leitungs-, aber auch der Verfüllzone.

Motivation und Aufgaben des Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV_4-0

In vorlaufenden Forschungsvorhaben und Untersuchungen (siehe Hefte 32, 43 und 50 der AGFW-Heftreihe „Forschung und Entwicklung“) konnte die Wirtschaftlichkeit sowie die technische Eignung von ZFSV für den Fernwärmeleitungsbau aufgezeigt, geklärt und erklärt werden. Trotz des guten Untersuchungsstandes und des hohen Potenzials wurden und werden ZSFV dennoch hauptsächlich bei besonderen Anforderungen eingesetzt. Wesentliche Ursache sind noch nicht bearbeitete Hemmnisse aus Sicht der Praxis wie offene Langzeiterfahrungen und bisher nicht vollständig erfüllbare Anforderungen aus der Planung wie die EDV-gestützte statische Berechnung.

Diesen Hemmnissen hat sich das Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV_4-0 in enger Abstimmung mit der Praxis angenommen und Lösungen hierfür neu entwickelt und fortentwickelt. Damit erfolgt der ausstehende Lückenschluss durch

• Untersuchungen zum Langzeitverhalten an ZFSV-gebetteten Strecken von FW-Versorgern und an der Forschungsmessstrecke Bypassleitung in Frankfurt am Main,
• die Implementierung in Planungstools sowie
• die Beantwortung offener organisatorischer und genehmigungstechnischer Fragen,

so dass dem Einsatz von ZFSV durch innovative Praktikerinnen und Praktiker im Fernwärmeleitungsbau entlang der gesamten Prozesskette nichts mehr entgegensteht.

Exkursion mit zahlreichen praktischen Einblicken und Abendveranstaltung

Am 25.06.2024 konnten die Präsenzteilnehmenden bei einer Exkursion zu einer ZFSV-Baustelle der N-ERGIE Netz GmbH zahlreiche praktische Einblicke gewinnen. Zuerst standen die Randbedingungen der Baustelle und des Einsatzes von ZFSV mit zugehörigen Erfahrungen im Mittelpunkt. Anschließend wurde die Aufbereitung des Aushubmaterials für den ZFSV, die Vermischung der Komponenten und die Herstellung des ZFSV direkt vor Ort einschließlich praktischer Prüfungen gezeigt. Die Verfüllung eines Rohrgrabens mit mehreren Kubikmetern ZFSV demonstrierte eindrucksvoll die Vorteile und Leistungsfähigkeit des innovativen Baustoffs. Die Exkursion konnte nicht zuletzt dank der großen Unterstützung der N-ERGIE mit Erläuterungen zur Baumaßnahme und der Beantwortung von Fragen vor Ort sowie der Johann Seubert GmbH & Co. KG mit der Herstellung und dem Einbau des ZFSV sehr interessant gestaltet werden.

Im Zuge der gemeinsamen Abendveranstaltung bestand die Möglichkeit, die Eindrücke des Tages nochmals zu vertiefen. Neben dem Thema ZFSV bildeten aktuelle Entwicklungen  in der Fernwärmebranche und die Vernetzung der Teilnehmenden dabei die Schwerpunkte.

Hybride Vortragsveranstaltung mit Kernergebnissen aus dem Forschungsvorhaben am 26.06.2024

In der hybriden Vortragsveranstaltung wurden den insgesamt 40 Teilnehmenden wesentliche Kernergebnisse des Forschungsvorhabens durch die Projektpartner mit der Möglichkeit zur Nachfrage vorgestellt.

Nach einem allgemeinen Überblick zur Historie, Projektmotivation und den Projektaufgaben folgten ausgewählte Forschungsergebnisse und Antworten zu

• Langzeitverhalten von ZFSV – Schäden vermeiden,
• EDV-gestützte rohrstatische Berechnung – außerhalb der Norm ein Wagnis?,
• Fernwärmespezifische Qualitätssicherung – Die Mischung macht´s!,
• ZFSV im Fernwärmebau – Innovativ und nachhaltig?,
• Regelwerken und ein Ausblick

mit dem Gesamtfazit, dass

• noch bestehende Unsicherheiten, Herausforderungen und Hemmnisse im Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV_4-0 erfolgreich aufgegriffen und bearbeitet wurden,
• ZFSV eine große Chance und hohes Optimierungspotential für den Ausbau der Wärmenetze bieten,
• ZFSV bereits auch jetzt schon regelwerkskonform einsetzbar sind, da diese im AGFW-Regelwerk FW-401-12 als Verfüllbaustoff für die Leitungszone explizit zugelassen sind und
• marktverfügbares Know-how bei Planung, Ausführung sowie Qualitätssicherung und Qualitätsüberwachung vorhanden sind,

so dass die Projektpartner auf weiter zunehmenden Einsatz von ZFSV in der Praxis hoffen, denn:

Es geht zunächst zwar nicht ohne Lernkurve und zusätzlichem Aufwand beim ersten Einsatz von ZFSV, aber es kann sich sehr gut lohnen.

Die Vorträge der Projektpartner aus der Abschlussveranstaltung sind weiter unten auf der Webpage frei zugänglich zum Download im Bereich „Vorträge der Abschlussveranstaltung zum Download“ bereitgestellt.

Der AGFW bedankt sich bei allen, die zum Erfolg der Veranstaltung beigetragen haben.

Am 25. und 26.06.2024 informierten die Projektpartner AGFW, Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg (OTHR), GEF Ingenieur AG (GEF) und HafenCity Universität Hamburg (HCU) über die Ergebnisse des vom BMWK geförderten Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV_4-0 (FKZ 03EN3022) zum Einsatz von Zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen (ZFSV) im Fernwärmeleitungsbau.

Zeitweise fließfähige, selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZFSV) bieten im Fernwärmeleitungsbau eine praktikable und in vielen Aspekten vorteilhafte Bettungs- und Verfüllalternative zur konventionellen Sandbettung: Sie eignen sich beispielsweise auch für Leitungskreuzungen mit anderen erdverlegten Leitungen. An diesen Stellen kann für die Genehmigung zum Einsatz von ZFSV die Abstimmung mit und Zustimmung der für die kreuzende Leitung verantwortlichen Stellen (z.B. Netzbetreiber, Straßenbaulastträger, Naturschutzbehörde, etc.) notwendig sein. Dies kann zu zusätzlichen, nicht fernwärmespezifischen, Anforderungen (von Stadt-/ Abwasser, Gas, Strom, Telekommunikation, etc.) führen.

Hier setzt die Handreichung als Sammlung und übersichtliche Darstellung von Fakten zum Einsatz von ZFSV für Planer und Anwender mit folgenden Punkten und Darstellungen an:

• Diskussionsgrundlage für den spartenübergreifendend Einsatz von ZFSV, um bestehende Hemmnisse anhand von Fakten zu bewerten und abzubauen
• praxisrelevante Anforderungen der verschiedenen Sparten sowie der relevanten Regelwerke bzw. normative Verweise
• spartenübergreifenden Genehmigungs- oder Zustimmungserfordernisse

Es ist weiterhin vorgesehen, die Handreichung durch Spiegelung in der Branche weiterzuentwickeln.

Rückmeldungen zu dem Dokument und dessen Inhalten sind daher sehr gerne willkommen. Richten Sie Ihre Rückmeldung bitte an die Ansprechpartner Stefan Hay und Bernd Wagner aus der Geschäftsstelle. Die Kontaktdaten finden Sie im rechten Bereich auf dieser Website.

Eine schnelle, effiziente und flexible Bauweise für den Um- und Ausbau von Wärmenetzen ist der Einsatz von zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen (ZFSV). Bei dieser Bauweise wird nach der jeweils erforderlichen Leitungsbaumaßnahme für den Um- oder Ausbau der offene Graben mit ZFSV verfüllt, die großteils aus den Aushubmaterialien hergestellt werden können. Manuelle Arbeitsschritte der Verdichtung entfallen und es können sich zum Beispiel kürzere Bauzeiten, schmälere Gräben und reduzierte Aushubmengen ergeben.

Die sich verändernden Randbedingungen für Wärmenetze ermöglichen es außerdem, durch Kombinationen dieses Verfahrens mit zum Beispiel Doppelrohrsystemen und flexiblen Leitungen, innovative Leitungsbaukonzepte anzuwenden, die die Effizienz beim Bau und Vorteile im Betrieb weiter steigern.

Der Bericht zur „Identifikation der Schnittstellen“ betrachtet mögliche Kombinationen zwischen der innovativen Einbau- und Bettungstechnologie mit ZFSV und verschiedenen Rohrsystemen unter Berücksichtigung der aktuellen Trends in den Betriebsweisen. Es wurden verschiedene Kombinationsszenarien und Hinweise hinsichtlich des Einsatzes von ZFSV zusammengestellt sowie der Innovationsgrad eingeschätzt. Die Untersuchungen liefern Empfehlungen für die Ausführung, aber auch ergänzende Fragestellungen, die im Projektablauf Berücksichtigung finden sollen.

Rückmeldungen zu dem Dokument und dessen Inhalten sind sehr gerne willkommen. Richten Sie Ihre Rückmeldung bitte an die Ansprechpartner Stefan Hay und Bernd Wagner aus der Geschäftsstelle. Die Kontaktdaten finden Sie im rechten Bereich auf dieser Website.

• Abgeschlossenes F&E Vorhaben "Zeitweise fließfähige selbstverdichtende Verfüllmaterialien"
• Geplante Veranstaltung im Rahmen der Fachtage Fernwärme https://www.fachtage-fernwaerme.de/ (wird regelmäßig aktualisiert)