Schlauch-Liner in Rohrsystem eingebracht
Sanierung von Fernwärmeleitungen vereinfacht

Fernwärmenetze in Deutschland wurden seit den 1950er Jahren vermehrt installiert und erreichen jetzt das Ende ihrer geplanten Nutzungsdauer. Dabei ist der Austausch der Leitungen sehr aufwändig: Bodenmassen müssen ausgehoben und die Oberflächen im Anschluss wiederhergestellt werden, der Straßen- und Lieferverkehr wird gestört und Anwohnende werden durch Baulärm und –staub belästigt.

Im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Vorhaben „FW-Liner“ haben Expertinnen und Experten unter Leitung des „AGFW - Der Effizienzverband für Wärme, Kälte und KWK“ jetzt eine effizientere und umweltschonendere Lösung entwickelt. Dazu greifen sie auf ein Verfahren zurück, das bereits bei drucklosen Abwassernetzen und Trinkwasser-Drucknetzen zum Einsatz kommt: So genannte Schlauch-Liner, die mit Harz imprägniert sind und aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen, werden in das Rohrsystem eingebracht und erhärten vor Ort. Ein Hersteller dieser Liner, die SAERTEX multiCom GmbH, ist Teil des Forschungskonsortiums von FW-Liner.

Besondere Herausforderungen bei Fernwärmeleitungen

In Fernwärmeleitungen herrschen höhere Temperaturen und andere Druckverhältnisse als in Abwasser- und Trinkwassernetzen. „Die bisher dort eingesetzten Schlauch-Liner haben wir an die thermischen, mechanischen und chemischen Beanspruchungen in Fernwärmeleitungen angepasst“, erklärt Projektleiter Sebastian Grimm vom AGFW. „Dabei haben wir uns auf die in Deutschland am häufigsten verbauten Heißwasser-Fernwärmesysteme konzentriert.“

Insbesondere Temperaturlastwechsel beanspruchen Fernwärmerohrleitungen. Da zukünftig vermehrt volatile erneuerbare Energie in die Netze eingespeist wird, die Sektorenkopplung und die damit verbundenen Änderungen des Strom- und Wärmemarktes zunehmen, gehen die Expertinnen und Experten davon aus, dass diese Belastungen zunehmen werden. Dafür sind insbesondere ältere Fernwärmesysteme nicht ausgelegt.

Nach verschiedenen Untersuchungen identifizierten die Experten ein Industrieharz, das im industriellen Maßstab verfügbar und in der Liner-Produktion einsetzbar ist. Eine aus dem Projekt hervorgegangene Dissertation zum Thema wurde mit dem „AVK Innovationspreis“  ausgezeichnet. Schließlich haben es die Forschenden im Projekt geschafft, die Grundelemente eines fernwärmetauglichen GFK-Druckschlauch-Liners (Harz, Glasfasergelege und Schutzfolie) zu entwickeln. Den daraus entstandenen Prototyp konnten sie erfolgreich im Labor testen.

FW-Liner in Teststrecke eingebaut

Gemeinsam mit den Stadtwerken und der Stadt Neumünster haben die Projektpartner zusätzlich eine Teststrecke (siehe Infobox) im Parallelbetrieb zu einem realen Fernwärmenetz errichtet. Dort konnte ein erster Prototyp des FW-Liners im praktischen Betrieb und unter Baustellenbedingungen getestet und konkreter Entwicklungsbedarf abgeleitet werden.

Nach Abschluss des Vorhabens testete der AGFW mit lokalen Partnern zusätzlich ein anderes neu entwickeltes Inliner-Sanierungsverfahren, welches in die Teststrecke eingebaut ist. Die Praxiserfahrungen aus FW-Liner sowie die aktuell durchgeführten Prüfungen und Untersuchungen ermöglichen es, die Eignung der neuen Sanierungsverfahren für Fernwärmeleitungen abzuschätzen. Dies kann interessierten Fernwärmeversorgungsunternehmen eine erste Orientierung bieten. Außerdem fließen die Erkenntnisse in das Folgeprojekt SaniFern ein, das ebenfalls durch das BMWK gefördert wird.

Nächste Herausforderung: Seitenabgänge im Fernwärmenetz

Um den praktischen Nutzen zu erhöhen, ist es sinnvoll, dass der Schlauch-Liner unter möglichst vielen FW-typischen Bedingungen zum Einsatz kommen kann. Ein Beispiel sind so genannte Seitenabgänge. „Diese sind in Fernwärme-Netzen überall dort erforderlich, wo Leitungen von den Transport- oder Verteilleitungen abzweigen. Solche Seitenabgänge werden in der Regel als T-Abzweig gestaltet“, erklärt Grimm. Im Folgeprojekt SaniFern  entwickeln die Projektpartner jetzt Lösungen, um Seitenabgänge bei der Sanierung mit FW-Linern mit möglichst geringem Aufwand zu berücksichtigen. Ziel ist, dass dies ebenfalls grabenlos möglich ist. Außerdem stellen die Expertinnen und Experten Informationen zu Planung, Bau und Finanzierung des neuen Sanierungsverfahrens zusammen. (bs)