Monitoring des geothermischen Tiefenspeichers in Neubrandenburg
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
In Neubrandenburg sind die 1.200 m tiefen Postera-Sandsteine durch Bohrungen erschlossen. Die Bohrungen Gt N1/85 und Gt N4/85 werden seit 2004 als Wärmespeicherbohrungen betrieben, wobei im Sommer die Abwärme eines GuD-Kraftwerkes (Temperatur bis 90 °C) eingespeichert und im Winter zu Heizzwecken wieder ausgespeichert wird. Der Betrieb des Wärmespeichers wird durch ein intensives Monitoring begleitet, welches neben Betriebsdaten vor allem geochemische (Wasser, Gas), mikrobielle und mineralogische Fragestellungen umfasst.

Sensitivitätsanalyse der Eingangsparameter aus den Bettungsbedingungen bei der Auslegung von Fernwärmeleitungen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2016)
Die leitungsgebundene Wärmeverteilung kann für die Deckung von rund 50 % des Primärenergiebedarfs in Deutschland und Europa im Bereich Wärme einen wichtigen Beitrag leisten und sollte zeitnah eine Schlüsselrolle in der Energiewende einnehmen. Durch die Nutzung der Effizienzpotenziale im Bereich Kraft-Wärme-Kopplung und die Möglichkeit der Einbindung von Abwärme und erneuerbarer Wärme in Wärmenetze können niederexergetische Energiequellen integriert werden, die z. B. für die Stromerzeugung nicht geeignet sind und andernfalls ungenutzt blieben.

Auswirkungen eines mangelhaften Verbundes auf das Kunststoffmantelrohr-System von Fernwärmerohrleitungen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2016)
Fernwärmeleitungen werden für technische Nutzungsdauern von mindestens 30 Jahren ausgelegt. Dies betrifft die eingesetzten Materialien, die rohrstatische Auslegung der Rohrsysteme sowie die Anforderungen an den Bau und Betrieb mit den jeweiligen Parametern für Temperatur und Druck. Das Kunststoffmantelrohr (KMR) ist das meist eingesetzte, direkt erdverlegte Rohrsystem für den Transport und die Verteilung von Wärme. In diesem Fachartikel wird eine Ursachenfindung und Bewertung von Schäden an zwei KMR-Systemen beispielhaft erläutert. Ziel ist die Festlegung einer weiteren Vorgehensweise im Falle festgestellter Schäden, die zu einer spezifischen Sanierungs- oder Erneuerungsstrategie führt.

Wärmenetze – Relikt oder Zukunftsmodell?
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2016)
Die Energiewende war bisher in erster Linie eine Stromwende, bei der vor allem die Diskussion um ein neues Strommarktdesign und die Einbindung von Erneuerbaren Energien in den Markt prägend war. Mittlerweile zeichnet sich jedoch eine Trendwende ab. Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, dass durch einen zunehmend enger werdenden ordnungspolitischen Rahmen, niedrige Strombörsenpreise und ein Zurückfahren der Förderung die wirtschaftliche Attraktivität für einige Teilnehmer am Strommarkt deutlich gesunken ist. Zum anderen ist erkannt worden, dass die Energiewende vor allem im Bereich des Wärmemarktes umgesetzt werden muss.

Mögliche Wechselbeanspruchungen von Fernwärmeleitungen im Rahmen zukünftiger Wärmeerzeugung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2016)
Das in Deutschland dominierende Verlegesystem für Fernwärmeleitungen ist das erdverlegte Kunststoffmantelrohr (KMR). In der Planung und Dimensionierung neuer Trassenabschnitte werden KMR für eine erwartete Lebensdauer von wenigstens 30 Jahren ausgelegt. Grundlage dieser Lebensdauerabschätzung ist das Approximieren realer Temperaturbeanspruchungen auf eine maximale Anzahl von äquivalenten Temperaturvolllastwechseln (TVLW). Aufgrund aktueller Entwicklungen im Strom- und Wärmemarkt und der daraus resultierenden Einsatzplanung thermischer Kraftwerke kann davon ausgegangen werden, dass Fernwärmenetze zukünftig vermehrt Temperaturwechselbeanspruchungen erfahren könnten. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten AGFW-Forschungsvorhaben „Technische Gebrauchsdaueranalyse von Wärmenetzen unter Berücksichtigung volatiler erneuerbarer Energien“ (Förderkennzeichen: 03ET1335A) sollen unter anderem die Auswirkungen zukünftiger Beanspruchungen auf die Materialkomponenten des KMRs untersucht, Wärmenetze dadurch für zukünftige Herausforderungen qualifiziert sowie Belastungsgrenzen aufgezeigt werden.

Optimierte KWK-Nutzung: Stadtwerke Bochum nehmen modernisiertes Heizkraftwerk in Betrieb
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (3/2016)
Im Juni 2015 haben die Stadtwerke Bochum ihr rundum modernisiertes Heizkraftwerk in Bochum-Hiltrop offiziell in Betrieb genommen. Rund 59 Millionen Euro wurden in den vergangenen Jahren in die Erneuerung des Bochumer Fernwärmenetzes investiert, davon rund 47 Millionen Euro in die Modernisierung des Kraftwerks. Aufgrund der Modernisierung ist es gelungen, insbesondere den elektrischen Wirkungsgrad und damit den Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks zu verbessern und für eine optimale Ausnutzung der Kraft-Wärme-Kopplung zu sorgen.

Der spannende Geothermiemarkt Türkei
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2016)
Einer der momentan interessantesten Geothermiemärkte ist die Türkei, die aufgrund ihrer besonderen geologischen Lage ein enormes geothermisches Potenzial aufweist. Mit einem Wachstum von mehr als 500 MW installierter elektrischer Leistung in den letzten sechs Jahren, davon 100 MW allein in 2015, zeigt die geothermische Entwicklung des Landes eine hohe Dynamik. Auch in der geothermischen Wärmenutzung befindet sich die Türkei mit zahlreichen Fernwärmenetz-Projekten und anderen industriellen Anwendungen in einer Vorreiterrolle. Und ein Ende ist nicht in Sicht: Sowohl Investitionen wie auch geothermische Ressourcen sind noch nicht ausgeschöpft und viele weitere Anlagen befinden sich im Bau.

Erweiterung der Fernwärmekapazität von Tiefengeothermie durch innovative Edelgas-Industriewärmepumpen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (8/2015)
Fernwärmeanbieter stehen in den nächsten Jahren vor der Herausforderung, die Gestehungskosten der zu liefernden Wärme zu optimieren. Auch die Energieeffizienz- Richtlinie verlangt Einsparungen. Neben der verbesserten Nutzung von Abwärme liegt es nahe, Energie über Geothermie, insbesondere über Tiefengeothermie, zu erzeugen, um den Wärmebedarf aus Primärenergie zu verringern. Eine neu entwickelte Industriewärmepumpe – gefördert aus Mitteln der Stadt Wien sowie durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft – soll für den standardisierten Einsatz bei Anwendungen in der Industrie sowie im Bereich der Fernwärmetechnik Abhilfe schaffen. Die Maschine nutzt ein umweltfreundliches Arbeitsmittel auf Edelgasbasis. Erläutert wird der Unterschied dieses Wärmepumpentyps zu konventionellen 2-Phasen-Systemen.

Feldmessungen an grabenlos verlegten Fernwärmeleitungen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2015)
Bei der Erzeugung von Strom und Fernwärme in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) wird bei der Energieumwandlung eine hohe Effizienz erreicht. Deshalb sind Fernwärmesysteme eine nachhaltige Lösung für heutige Herausforderungen in Umwelt- und Energiefragen und werden durch die Europäische Gesetzgebung unterstützt. Um Fernwärmenetze ausbauen zu können, ist es erforderlich, technologische Entwicklungen voranzutreiben, die den Netzausbau effizienter und wirtschaftlicher machen.

Fernwärmeleitungen und HDD - keine Standardkombination!
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2015)
Ein großes Fernwärmeprojekt wurde in den Niederlanden zwischen dem Wärmekraftwerk der Gemeinde Diemen und der 196.000 Einwohner zählenden Stadt Almere realisiert. Die 8,5 km lange Trasse führt durch das IJmeer, den südlichsten Teil des niederländischen Binnensees, wobei für die Leitungen eine Mindestüberdeckung von 1,5 m ermöglicht werden musste. Zum Einsatz kamen hier auf Schiffen montierte Schaufelkräne. Entlang der Trasse waren drei Querungen mit jeweils zwei Bohrungen projektiert, die mittels Horizontalbohrtechnik erfolgreich ausgeführt werden konnten.

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