Grabenlose Gashausanschlusstechniken für den Gebäudebestand

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1 Grabenlose Gashausanschlusstechniken für den Gebäudebestand Dipl.-Ing. Werner Weßing, E.ON New Build & Technology (ENT) Dipl.-Ing. Dieter Hanselmann, E.ON New Build & Technology (ENT) Wiesbadener Kunststoffrohrtage, 18. April 2013

2 Agenda aktuelle Energiemarkt-Situation in Deutschland Gashausanschlusstechniken Erfahrungsbericht Pilotinstallationen Mögliche Auswirkungen auf die Netzbetreiber 2

3 Marktentwicklung - Erdgas bis 2050 Motivation für ein Kompetenzcenter Gastechnik (TG) Gasabsatz Biogas SNG Wasserstoff Kokereigas ERDGAS Verstärkte Integration erneuerbarer Energieträger Stromerzeugung Industrie Wärmemarkt

4 Beheizung neuer Wohnungen in Deutschland 2011 / Bestand Quelle: Statistische Landesämter; Ab 1991 inkl. neue Bundesländer Sonstiges: i. W. Kohle/Koks, Biogas, Biomasse, Solar, Papier, Holz etc. 4

5 Gebäudestatistik und Umstellpotenzial Der Wärmemarkt wird vom Gebäudebestand dominiert 634 TWh 511 TWh Quelle: Prof. Kleemann Gebäudebestand Kumulierter Anteil der Neubauten am Wärmemarkt bis 2030 nur 5% Die Erdgasversorgungsquote kann ausgebaut werden Heizöl verliert an Akzeptanz Wohnungen mit Erdgasheizung 18,0 Mio. Erdgasheizung Erdgas in der Straße 4,5 4,5 Mio. Mio. Erdgas im Ort, aber nicht in der Straße Erdgas im Haus Fernheizung kein Erdgas im Ort 5,5 Mio. 2,6 Mio. 4,7 Mio. 2,5 Mio. Summe 37,8 Mio. Quelle: E.ON Ruhrgas, Marketing (Hr. Paul, 2008) Erdgas in der Erdgas in der Straße Straße Erdgas im Ort, nicht in der Straße Erdgas im Haus Fernheizung Kein Erdgas im Ort % Heizungsmodernisierung Wechsel des Energieträgers Fernwärme Erdgas Heizöl Biomasse Kohle Strom vorher nachher Quelle: Diefenbach, Datenbasis Gebäudebestand,

6 Netzbetreiber: Anbieter von Gashausanschlusstechniken offene Bauweise (1) - halboffene Bauweise (2) grabenlos mit Keyhole (3) Erdverdrängungshammer Horizontalbohreinheit grabenlos mit Keyhole (4) Erdverdrängungshammer großes Kopfloch (an der Straße) großes Kopfloch (an der Straße) kleines Keyhole (an der Straße) kleines Keyhole (an der Straße) offener Rohrgraben geschlossener Rohrgraben geschlossener Rohrgraben geschlossener Rohrgraben offene Verlegung großes Kopfloch (vor dem Haus) grabenlose Verlegung großes Kopfloch (vor dem Haus) grabenlose Verlegung ---- grabenlose Verlegung ---- Kernbohrung Kernbohrung Kernbohrung Kernbohrung Montage Hausanschlussleitung und Außenwandabdichtung im Kopfloch Montagen/Abdichtungen im bzw. aus Keller mit spezieller Mauerdurchführung 6

7 Grabenlose Gashausanschlüsse (insbesondere für den Gebäudebestand) Warum grabenlose Bauweise? Aus Sicht des Kunden: nahezu keine Erdarbeiten beim Kunden keine Beeinträchtigung der Grundstücksoberfläche (Vorgarten) kurze Bauzeiten niedrigere Gesamtkosten Aus Sicht des Netzbetreibers: Potenzial zur Gewinnung von Neukunden geringe Umwelteingriffe DVGW- zugelassene grabenlose Lösungen erhöhen die Kundenakzeptanz für Erdgas. 7

8 Schnelle und einfache Verbindungstechniken Bauform 1 Mechanische Ausführung Reinigung der Rohroberfläche Überprüfung auf Riefen Montage / mechanisch (PE- und Stahlleitungen) Bauform 2 geschweißte Ausführung Reinigung der Rohroberfläche Schälen der Oberfläche Montage / Schweißen (PE-Leitungen) 8

9 Keyhole Testprüfstand bei E.ON (ENT, Essen) Gesamtansicht Blick von oben in das Keyhole Keyhole mit eingespanntem Rohrstück Montierte Anbohr-Armatur auf einer PE-Leitung Montage einer Anbohr-Armatur auf einer Stahlleitung 9

10 Montage einer Anbohrarmatur auf dem Testprüfstand Film: Länge ca. 3 min 10

11 Alles aus einer Hand schnell und umweltfreundlich zum neuen Gashausanschluss Quelle: Pilotbaustellen 11

12 Techniken und mögliche Keyhole-Anwendungen Horizontalbohreinheit Erdverdrängungshammer mögliche Keyhole-Anwendungen: (Gas, Wasser, Strom) Keyhole Leitung Montage (Keller/Keyhole) Keyhole Sanierung Reparatur Absperrung Umbindung Hausanschlussleitung Haus/Keller Montage (Keller/Keyhole) Leitung Keller (Kernbohrung) neuer grabenloser GHA Leitungsverlegung Stahlleitungsumhüllung 12

13 Grabenlose Gashausanschlüsse: durchgeführte Pilotbaustellen 36 Pilotbaustellen in Deutschland Burscheid Grevenbroich Essen Hannover Augsburg Ettlingen E.ON Bayern (in der Planung) Emscher Lippe Energie (in der Planung) Pilotbaustellen im Ausland Paris USA 13

14 Grabenlose Gashausanschlüsse: Übersicht der Baustellen Bisher durchgeführte Baumaßnahmen Anzahl System Medium Stadtwerke Essen Stadtwerke Burscheid 2 3 Erdverdrängungshammer Erdgas Erdgas GWG Grevenbroich 3 Erdgas enercity Netzgesellschaft, Hannover Stadtwerke Augsburg 5 2 Horizontalbohreinheit Erdgas Wasser ESW Ettlingen 5 Erdgas Aktuell geplante Baumaßnahmen Anzahl System Medium GdF Suez E.ON Avacon Horizontalbohreinheit Wasser Erdgas E.ON Bayern Emscher Lippe Energie (ELE) 5 5 Erdverdrängungshammer Erdgas Erdgas / Wasser 14

15 Ablauf mit mechanischen Verbindern (PE, Stahl) Bild 1: Bodenerkundung Bild 2: Abheben-Bohrkern Bild 3: Einsatz-Saugbagger Bild 4: Bohreinheit platzieren Bild 5: Reinigung der Leitung Bild 6: Montage der Armatur Bild 7: Anschluss der HAL Bild 8: Dichtheitsprüfung Bild 9: fertiger Anschluss 15

16 Ablauf mit Schweißtechnik (PE) Bild 1: Bodenerkundung Bild 2: Abheben-Bohrkern Bild 3: Einsatz-Saugbagger Bild 4: Bohreinheit platzieren Bild 5: Schälen der Leitung Bild 6: Montage-Armatur/HAL Bild 7: Ablängen der HAL Bild 8: Verschweißen-Armatur Bild 9: Öffnen des Gaswegs 16

17 Bodenerkundung (Grundlage bilden die Leitungspläne) 1.) Georadar metallische- und nicht metallische Leitungen können geortet werden (auch sonstige Hindernisse wie Findlinge, Fundamentreste etc.) mit Array-Systemen können hochauflösende Abbildungen des Untergrunds erzeugt werden schlechte Ortung bei Bodenwiderständen <100 Ohmmeter und wenn kein signifikanter elektrischer Impedanz-Kontrast zwischen Objekt und Überdeckungsmaterial vorliegt (PE-Wasserleitung im Grundwasser, PE-Gasleitung in trockenem Sand) Quelle: Geohires, Dr. Kathage 2.) Kabel- und Leitungsortungsgeräte (induktiv) nur metallische Leitungen können geortet werden (Stromfluss muss gegeben sein) einfache Handhabung vor Ort Stromrichtung kann festgestellt werden 17

18 Einsatzmöglichkeiten der Gashausanschluss-Techniken von der offenen zur grabenlosen Bauweise Standard-Bauweise grabenlose Bauweise Gehweg Strasse Gehweg VG Vorgarten Wand Haus Bg 1 Bg 2 HAL offene Bauweise mit Rohrgraben grabenlose Keyhole-Bauweise mit Horizontalbohreinrichtung Gehweg Strasse Gehweg VG Vorgarten Wand Haus Gehweg Strasse Gehweg VG Vorgarten Wand Haus Bg 1 Bg 2 HAL Bg 1 HAL halboffene Bauweise mit Erdverdrängungshammer grabenlose Keyhole-Bauweise mit Erdverdrängungshammer Quelle: Studie Ing.-Büro Jonas 18

19 Spannungsvergleich der Fugen Typisches Schadensbild bei einer Baugrube Erhöhte Spannungen in den Ecken Folgeschäden Spannungsvergleich mittels Finite-Elemente- Methode: bei rechteckiger Bauform kommt es zu 4-fach höheren Spannungen Spannungsfolgend Das Runde hat keine Ecken: bis zu 4-fach geringere Spannungen im Bereich der Schnittfugen Quelle: (Keyhole-Info-Plattform)

20 Kostensenkungspotenzial Organisation der Durchführung Durchführung der Baustellen durch ein kleines, spezialisiertes Unternehmen, das alle Arbeiten aus einer Hand anbietet. Enge Kooperation mit Gasnetzbetreibern ist erforderlich. 120 Kostenvergleich: Gashausanschluss-Verfahren % % 67 % 58 % 57 % Baugrube offene Bauweise Baugrube Erdverdrängungshammer nicht spezialisierte Unternehmen Baugrube Erdverdrängungshammer Keyhole Horizontalbohreinheit spezialisierte Unternehmen Keyhole Erdverdrängungshammer Ergebnis: Durch den Einsatz grabenloser Verfahren und eine Spezialisierung der Unternehmen ergibt sich ein Kostensenkungspotenzial. Die Kombination der Keyhole-Technik mit dem Erdverdrängunghammer (Keller) ist die kostengünstigste Variante. Quelle: Diplomarbeit Frederic Düperthal 20

21 DVGW - Keyholetag in Lennestadt ( ) 100 nationale und internationale Teilnehmer Tracto-Technik Vortragszelt Technik-Ausstellung Demonstration der Techniken 21

22 Neuausrichtung Netzbetreiber zum Kunden Stadtwerke Freie Anbieter Rohrnetz/Betrieb Vertrieb Gashausanschluss Netzgesellschaft Vertrieb Zentrale Anlaufstelle für den Kunden Langfristige Liefervertrag und Abrechnung Ansprechpartner für Gashausanschluss Vertrieb und Bau Gashausanschluss Liefervertrag und Abrechnung Kunde Kunde Kunde früher heute 22

23 Fazit grabenlose Gashausanschlussverfahren grabenlose Gashausanschlussverfahren können, je nach Örtlichkeit, der konventionellen offenen Bauweise überlegen sein: - weniger Lärm, Staub, Abgase und Verkehrsbehinderungen - geringerer Oberflächenaufbruch, deutliche Zeitersparnis - häufig geringere Baukosten - keine privaten Oberflächen-Wiederherstellungskosten (Voraussetzung ist jedoch eine gute Boden-Vorerkundung) die Baustellenerfahrungen zeigen die grundsätzliche Eignung der bereits am Markt verfügbaren Systeme auf. die Kombination der Keyhole-Technik mit dem Erdverdrängungshammer (Keller) ist bei möglicher Einsetzbarkeit die günstigste Variante: - Kombination minimaler Tiefbau mit geringen Investitionskosten - Komponenten- und Bauteilanpassungs-Entwicklungen sind teilweise noch erforderlich - weitere Pilotbaustellen sind in Vorbereitung zwischen der konventionellen offenen Bauweise und den grabenlosen Verfahren besteht ein Einsparkostenpotenzial 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!