2015-10-01  –  2019-05-31

170.000,00 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Geotechnik, Hannover, Niedersachsen

03ET1335B

Wärmetransport und -verteilung [EA2150]

01164202/1  –  EnEff: Wärme: Technische Gebrauchsdaueranalyse

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)

Energie

Ziel des Gesamtvorhabens ist es bestehende und zukünftige Wärmenetze für die steigenden Anforderungen, die durch den Umbau der Energieerzeugung zu einem höheren Anteil erneuerbarer Energien sowie damit verbundenen größeren Flexibilität in der Wärmeerzeugung entstehen, zu qualifizieren. Ziel des durch das Institut für Geotechnik der LUH zu bearbeitenden Arbeitspaketes 4 ist die Untersuchung des Verhaltens von Böden unter Wechselbeanspruchung und kombinierter Belastung. Aufgrund der wechselnden Betriebstemperaturen verschieben sich Fernwärmeleitungen im Boden hin und her. Es soll ein Berechnungsmodell erstellt werden, zweckmäßiger Weise ein auf Federn gebetteter Balken, mit welchem die temperatur- und vorbelastungsabhängigen Verschiebungen und Beanspruchungen berechnet werden können, um so auf Ermüdungslasten zu schließen und die Lebensdauer einer Fernwärmeleitung zu bewerten. Die Schwierigkeit in der Modellbildung liegt dabei in der Definition der Eigenschaften der Axial- und Lateralfedern. Bzgl. des durch das Instut für Geotechnik der LUH zu bearbeitenden Arbeitspaketes 4 ist folgende Arbeitsplanung vorgehesen: Das o.g. Berechnungsmodell soll anhand der vorliegenden Erkenntnisse zur Größe von Reibungs- und Bettungskräften entwickelt und numerisch realisiert werden. Dafür gilt es, die Federcharakteristiken abhängig von den Leitungsparametern verschiebungs-, temperatur- und zyklenabhängig zu definieren. Hierzu sind zum Einen die vorhandenen Erkenntnisse zielgerichtet auszuwerten und zum Anderen auch weitergehende Untersuchungen durchzuführen. Die Aufgaben sind in drei Arbeitsschritte untergliedert: In AP4.1 sollen aus numerischen Simulationen Federkennlinien für Axial- und Lateralfedern abgeleitet werden. In AP4.2 soll das in einer Basisversion bereits bestehende numerische Modell weiterentwickelt und validiert werden. In AP4.3 sollen Modellberechnungen durchgeführt werden für fiktive Beispiele wie auch für im Forschungsvorhaben konkret untersuchte Leitungsnetze.