Reales Spektrum der einsetzbaren Bettungsmaterialien für erdverlegte Wärmenetze

Beschreibung:

Der Erfolg der „Energiewende“ in Deutschland zur aktuellen Zielerreichung der CO2-Neutralität bis 2045 ist maßgeblich von einer erfolgreichen „Wärmewende“ abhängig. Die vorhandenen rd. 30.000 km langen Fern- und Nahwärmenetze, also rd. 60.000 km langen Rohrleitungen, müssen dazu mit regenerativen Energie- und Abwärme-Quellen gespeist werden. Somit sind die vorhandenen Wärmenetze auf die Gegebenheiten der Wärmequellen anzupassen, weiterzuentwickeln und deutlich zu erweitern – politisch gewollt – und dies nach den Regeln unserer Marktwirtschaft. Wärmenetze bestehen aus „warmgehenden“ zumeist erdverlegten Rohrleitungen, welche sich im Betrieb aufgrund wechselnder Mediumtemperaturen im umgebenden Erdreich bewegen. Es kommt daher zu einer intensiven Interaktion zwischen Rohr und Boden, welche die Rohrbeanspruchung maßgeblich beeinflusst. Daraus ergeben sich spezielle Anforderungen an die Bettungsmaterialien ergo den Verfüllmaterialien in der Leitungszone von Fernwärmeleitungen.

Das Forschungsziel ist die Erweiterung der Bandbreite möglicher Bodenmaterialien, welche als Verfüllmaterial in der Bettungszone (Bettungsmaterial) von Fernwärmeleitungen eingesetzt werden können. Hierdurch können zunehmend knappe Sandressourcen geschont und der wirtschaftliche Aufwand für die Leitungsherstellung reduziert werden. Zur Erreichung des Forschungsziels müssen alternative Bettungsmaterialien sowohl in Labor- als auch in Technikumsversuchen eingesetzt und hinsichtlich der für das Tragverhalten einer warmgehenden Leitung relevanten Eigenschaften systematisch untersucht werden.