Bettungswiderstand zyklisch belasteter Fernwärmeleitungen
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Martin Achmus
Bearbeiter: Dipl-Ing. M. Narten in Kooperation mit dem FFI
Laufzeit: 2012-2015
Förderung durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Die Kenntnis der Bodenwiderstände, die sich aus einer statischen (konstanten) Verschiebung auf die Rohrleitung ergeben, kann heute als abgesichert angenommen werden. Die durch die wechselnde Mediumtemperatur tatsächlich auftretende, zyklische Verschiebung beeinflusst jedoch die Größe der Bodenwiderstände. Dabei werden in axialer Richtung die Reibungswiderstände und in lateraler Richtung die Bettungswiderstände beeinflusst. Zu den Reibungswiderständen wurden bereits am IGtH Versuche durchgeführt. Es liegen derzeit jedoch keine gesicherten Erkenntnisse zum Einfluss der zyklischen Belastung auf die Bettungswiderstände an Fernwärmeleitungen vor.
Das Forschungsvorhaben „Bettungswiderstand zyklisch belasteter Fernwärmeleitungen“ wird am IGtH in Kooperation mit dem FFI Hannover und der Forschungsstelle des AGFW durchgeführt und vom BMWi gefördert. Es sollen dabei diese grundlegende Wissenslücke hinsichtlich des zyklenabhängigen Bettungswiderstands von Fernwärmeleitungen geschlossen werden. Es wurden Versuche im Maßstab 1:1 im FFI Hannover dazu durchgeführt (siehe Abbildung 1). Diese Versuche dienten zur generellen Untersuchung von verschiedenen Parametern und waren Grundlage eines daran kalibrierten numerischen Modells (siehe Abbildung 2). Dieses diente anschließend zur Durchführung einer Parameterstudie, welche die Einflüsse verschiedener Parameter untersuchete. Dabei wurde ebenfalls untersucht, für welche Randbedingungen eine Einbeziehung des zyklischen Einflusses notwendig ist und für welche Randbedingungen diese kaum Auswirkungen hat.
Ziel des Projektes war die Einbeziehung des zyklischen Einflusses in die bestehende Methodik zur Rohrbemessung mit Angabe der Randbedingungen, für die dieser Einfluss in der Bemessung eine Rolle spielt und beachtet werden sollte.
