Horizontale Stabilität

Die Horizontale Stabilität ist eine Auslegungsgröße bei der Verlegung von Rohrnetzen. Axiale Kräfte in Rohrleitungen können zu einem Knicken der Rohre führen. Man spricht in diesem Fall auch von globaler Instabilität. In Versorgungsnetzen treten axiale Kräfte vor allem durch Wärmedehnung auf. Auf Grund der relativ hohen Temperaturänderungen sind Netze der Fernwärme und Nahwärme stärker betroffen als Netze der Fernkälte. Die Verlegung der Rohrleitung muss daher so tief erfolgen, dass die Überdeckung eine ausreichende Stabilität bereitstellt. Die horizontale Stabilität beschreibt die Fähigkeit der Rohrleitung sich einem seitlichen Ausknicken zu widersetzen. Im Gegensatz zur horizontalen Stabilität beschreibt die vertikale Stabilität, die Stabilität gegenüber einem Ausknicken nach oben. Bei Parallelaufgrabungen die neben oder über bestehenden Rohleitungen durchgeführt werden, müssen Vorkehrungen getroffen werden um ein Ausknicken der Leitung zu verhindern.

Auf eine ausreichende horizontale Stabilität von Rohrleitungen von Wärmenetzen ist vor allem bei Parallelaufgrabungen neben der bestehenden Rohrleitung und gebogenen Rohren zu achten. Die Reibungskraft des Bodens die dem Ausknicken des Rohres entgegenwirkt ist abhängig vom Bodenverhältnis und dem Abstand zwischen bestehender Rohrleitung und der parallel verlaufenden Böschung. Bei Parallelaufgrabungen neben bestehenden Rohrleitungen kann davon ausgegangen werden, dass die Reibungskraft maximal um ein Drittel reduziert wird. Wenn der Abstand zwischen der Ausgrabung und der bestehenden Fernwärmeleitung die zweifache Verlegetiefe überschreitet ist die horizontale Stabilität in der Regel nicht beeinträchtigt. Die Kraft der horizontal wirkenden Kraft des Rohres ist unter anderem Abhängig von der wirksamen Temperaturänderung, diversen Materialeigenschaften des Rohres, Rohrdurchmesser und der Anfangskrümmung. Eine mögliche Verkehrslast muss ggf. zusätzlich mitberücksichtigt werden. Wird eine Parallelaufgrabung nur bis zu einer Tiefe der bestehenden Rohrleitung durchgeführt, kann die horizontale Stabilität vereinfacht über den passiven Bodendruck nachgewiesen werden. Bei Parallelaufgrabungen die deutlich tiefer als die verlegten Rohrleitungen sind, ist eine detaillierte Stabilitätsberechnung notwendig.

Englische Übersetzung(en):

horizontal stability