3R Im Zeichen der Kanäle (Vorschau)

Kohlendioxid (CO 2
) reduziert. Vor dem Hintergrund des
Handels mit Emissionszertifikaten ergibt sich aus der Vermeidung
von Kohlendioxidemissionen neben dem Klimaschutzaspekt
auch ein wirtschaftliches Potenzial für die
Betreiber von Kraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung
oder regenerativer Wärmeerzeugung und daran angeschlossenen
Fernwärmenetzen.
Am Beispiel einer deutschen Großstadt (Quelle:
AGFW) wird das CO 2
-Einsparpotenzial im Folgenden veranschaulicht:
Die vorhandenen Heizkessel mit fossiler Feuerung (Öl,
Gas) emittieren im Durchschnitt 318 g (CO 2
)•kW −1 .
Bei der Erzeugung von Fernwärme aus Kraft-Wärme-
Kopplung werden 106 g(CO 2
)•kW −1 emittiert.
Das Gesamtpotenzial an Fernwärmeanschlussleistung
liegt im städtischen Verdichtungsgebiet bei 90 MW,
wovon ca. 40 MW auf Hausanschlüsse mit weniger
als 60 kW Anschlussleistung entfallen.
Mit einer Vollbenutzungsstundenzahl von 1.800 h•a −1
ergibt sich für die Hausanschlüsse mit weniger als
60 kW Anschlussleistung ein Energieumsatz von
72.000 MW•h•a −1 .
Durch den Einsatz von Fernwärme an Stelle von
Heizkesseln mit fossiler Feuerung ergibt sich daraus
eine Reduktion der Emissionen von 15.264 t(CO 2
)•a −1 .
Bei Hausanschlusskosten von 400 ۥkW -1 kosten die
Hausanschlüsse mit einer Gesamtanschlussleistung
von 40 MW in Summe 16 Mio €.
Bezogen auf eine Lebensdauer der Hausanschlüsse
von 30 Jahren führt dies zu Einsparkosten von
35 ۥ(t(CO 2
)) −1 .
Komponenten des Gesamtsystems
Gefordert wird ein flexibles Verbundrohr mit einem Mediumrohr
aus Stahl, dessen Betriebssicherheit dadurch gewährleistet
wird, dass vor und nach der Verlegung alle
physikalischen Größen des Rohres den Anforderungen
nach EN 253, EN 15632 und FW 420 entsprechen und
das Rohr längswasserdicht ist. Das Rohr muss für die Verkehrslast
SLW 60 geeignet sein. Zudem muss das Rohr
kostengünstig herstellbar und verlegbar sein. Bei der Senkung
der Verlegekosten sind neben den Kosten für die eigentliche
Rohrverlegung auch die Tiefbaukosten durch die
Wahl eines geeigneten Tiefbauverfahrens zu berücksichtigen.
Das Rohr soll nur einmal bei der Herstellung und
Verlegung gebogen werden, um Vorschädigungen durch
mehrmaliges Biegen, wie sie bei den im kontinuierlichen
Herstellungsverfahren hergestellten flexiblen Verbundrohren
auftreten können, zu minimieren. Daher ist es nach
Möglichkeit als Stangenware im diskontinuierlichen Herstellungsverfahren
auszuführen. Das Rohr muss sich problemlos
in bestehende Fernwärmenetze integrieren lassen.
Auf ein Leckmeldesystem wird verzichtet, das Rohr
soll nur die unbedingt notwendigen Komponenten enthal-
ten. Die hier beschriebenen Anforderungen werden von
keinem der am Markt befindlichen Verbundrohre vollständig
abgedeckt.
Als Hauptleitungen werden in diesem Forschungsprojekt
erdverlegte KMR vorausgesetzt. Die verfügbaren
Verfahren (Anbohrung bei bestehenden Netzen, T-Abzweig
und Parallelabzweig bei neu zu bauenden Netzen)
werden als geeignet betrachtet und sind in das Gesamtsystem
entsprechend zu integrieren. Da auf ein Leckmeldesystem
verzichtet wird, soll der Hausanschluss abquetschbar
sein, um im Schadensfall sofort reagieren und
den Austritt von Wasser begrenzen zu können.
Der administrative Aufwand pro Hausanschluss ist
deutlich zu reduzieren. Im Idealfall beschränkt sich die Planung
auf die Trassenführung. Die Statik soll für typische
Verlegefiguren als in sich jeweils geschlossenes System
vorliegen, damit individuelle Berechnungen für jeden einzelnen
Hausanschluss überflüssig werden. Das anzuwendende,
kostenminimierte Tiefbauverfahren soll ebenfalls
soweit möglich vereinheitlicht werden, damit auch hier die
individuelle Planung für jeden einzelnen Hausanschluss
entfällt. Die verschiedenen Tiefbauverfahren sind nicht
Gegenstand dieses Forschungsprojektes.
Für den Anschluss nicht unterkellerter Gebäude wird
eine möglichst universelle Lösung angestrebt, um den Planungsaufwand
im Einzelfall zu minimieren.
Neben den bisher genannten Anforderungen ist zusätzlich
auf eine Optimierung der Dämmung der Rohre
und Nachdämmung der Anschlüsse mit geringst möglichem
Wärmeverlust zu achten.
Geltungsbereich der Untersuchungen
Für die Untersuchungen ist folgender Geltungsbereich
vorgesehen:
Systemgrenzen: Anbohrung VL und RL Trasse;
Einführung Gebäude (Endkappe)
Volumenstrom: bis ca. 1,5 m³/h
Thermische Anschlussleistung: ca. 100 kW abhängig
von der Spreizung
Dauerbetriebstemperatur: bis 120 °C
Gelegentliche Spitzentemperatur: 130 °C nach
FW 420-2
Max. zulässiger Druck: 25 bar
Mediumrohre: 20x2 bis DN 25 (DN 32, DN 40)
VL, RL: Einzelrohre ohne Leckwarnung
Überprüfung am Markt befindlicher
Komponenten
Am Markt befinden sich zurzeit einige Rohre, mit denen
sich angeblich die genannten Ziele erreichen lassen sollen.
Über diese Rohre ist jedoch nur wenig bekannt. Insbesondere
sind keine wissenschaftlich abgesicherten Daten
über das Verhalten dieser Rohre unter den benötigten Be-
3 / 2011 231