Forschungsprojekt: FW-ZFSV 4.0
Fernwärmeleitungsbau 4.0 mit zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen für niedrige und hohe BetriebstemperaturenMärz 2023
Förderkennzeichen: 03EN3022A
Laufzeit: 01.08.2020 - 31.07.2024
Kurzbeschreibung
In zahlreichen aktuellen Studien kommt dem Fernwärmeausbau eine Schlüsselrolle bei der Energie- bzw. Wärmewende zur Erreichung der Klimaziele zu. Neben einer effizienten und ökologischen Wärmeversorgung spielen die Kosten, welche bei FW-Leitungen maßgeblich vom Rohrleitungsbau abhängen, für den Ausbau von Infrastruktur eine entscheidende Rolle. Theoretisch und in Förderprojekten wurden zeitweise fließfähigen, selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen bereits Einsparpotentiale gegenüber dem konventionellen Rohrleitungsbau nachgewiesen. In der Praxis konnten diese Potentiale aufgrund von Unsicherheiten (keine etablierten Planungstools in der Branche, keine Langzeiterfahrungen und noch offene organisatorische und genehmigungstechnische Fragen zum Einsatz von ZFSV) bisher nicht gehoben werden. Durch die einmalige Gelegenheit, real belastete und gealterte Proben aus einer umfassend untersuchten und dokumentierten In-Situ Forschungsmessstrecke zu entnehmen, sollen bestehende Wissenslücken geschlossen werden. Zudem werden Auswirkungen zukunftsgerichteter und notwendiger Entwicklungen zur Absenkung der Betriebstemperaturen und der Einbindung erneuerbarer Energiequellen in Wärmesysteme berücksichtigt. Diese ermöglichen den Einsatz innovativer Rohrleitungssysteme (Doppel- und Flexible-Rohrleitungen), deren kombinierter Einsatz mit ZFVS bisher weder technisch noch ökonomisch untersucht wurde. Durch flexiblere Einsatzmöglichkeiten, schnellere Bauabläufe und ressourcenschonenden Materialeinsatz sind bei der Kombination innovativer Rohrleitungsbauverfahren große Einsparpotentiale zu erwarten. Um die Verfahren in der Praxis zu etablieren, ist die gründliche Untersuchung ihres spezifischen Verhaltens sowie das Aufzeigen entsprechender Grenzen unabdingbar, damit Fernwärmeunternehmen eine hohe Versorgungsqualität und Versorgungssicherheit gewährleisten können.
Handreichung "Spartenübergreifender Einsatz von ZFSV im urbanen Raum"
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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.
Theoretische Grundlagen – Bericht zu Kombinationsszenarien Rohrsysteme, aktuelle Trends in den Betriebsweisen und dem Einsatz von ZFSV
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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.
Weiterführende Links und Informationen
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- Abgeschlossenes F&E Vorhaben "Zeitweise fließfähige selbstverdichtende Verfüllmaterialien"
- Abschlussbericht erschienen als AGFW Heftreihe F&E - Heft 43 " EnEff:Wärme | Einsatz fließfähiger Verfüllstoffe zur KMR-Verlegung" (Shop)
- Geplante Veranstaltung im Rahmen der Fachtage Fernwärme https://www.fachtage-fernwaerme.de/ (wird regelmäßig aktualisiert)
- AGFW Heftreihe F&E - Heft 50 "Nachhaltige Sektordurchdringung von ZFSV als Bettungsmaterial im Fernwärmeleitungsbau " (Shop)
