Am vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderten Projekt „FW-ZFSV 4.0“ (FKZ 03EN3022) waren neben dem AGFW die GEF Ingenieur AG, Leimen, die HafenCity Universität Hamburg sowie die Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg, Fakultät Bauingenieurwesen, Labor für Geotechnik, beteiligt.

Alternativen zur Verfüllung mit Sand in der Leitungszone werden laut AGFW wegen steigender Anforderungen der Kreislaufwirtschaft (Stichwort: Ersatzbaustoffverordnung) und zunehmender Konkurrenz um Sand als Rohstoff erheblich an Bedeutung gewinnen. Der innovative Baustoff ZFSV gilt als „chancenvolle Alternative für die Verfüllung der Leitungszone, aber auch der Verfüllzone “, so der Verein. ZFSV gehören „mit Baustein FW401, Teile 9, 10 und 12, bereits seit November 2019“ zum AGFW-Regelwerks. Trotzdem existierten weiterhin „offene Fragen in der Planung und Anwendungspraxis, sodass ZFSV regelmäßig nicht als Alternative zur üblichen Verfüllung mit Sand eingesetzt werden“ könne. Hier setzte das Forschungsprojekt an.

Forschungsvorhaben klärt offene Fragen

Das Forschungsvorhaben „EnEff:Wärme: FW-ZFSV_4-0 – Fernwärmeleitungsbau 4.0 mit zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen für niedrige und hohe Betriebstemperaturen“ (FW-ZFSV 4.0; FKZ 03EN3022) im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms „Innovationen für die Energiewende“ widmete sich bislang unbeantworteten Fragen, die die Partner vor und während des Vorhabens recherchierten und gab Antworten darauf. Diese sind im Abschlussbericht zum Verbundforschungsvorhaben FW-ZFSV 4.0. nun abrufbar: Im beim AGFW erschienen Heft 68 der Reihe Forschung und Entwicklung können diese als PDF auf der Projekthomepage kostenfrei heruntergeladen werden. Zudem stehen sie in gedruckter Form im Webshop zur Verfügung.

„Sehr gute Eignung von ZFSV“ bestätigt

„Die Projektergebnisse zeigen, dass ZFSV prinzipiell mit allen klassischen und innovativen Rohrsystemen und Verlegetechnologien kombinierbar sind. Insbesondere das vorherrschende erdverlegte Kunststoffmantelrohrsystem lässt sich sicher und ohne Beschädigungen, auch bei derzeit noch höheren Netztemperaturen, in ZFSV betten“, so der AGFW-Projektleiter Dr.-Ing. Bernd Wagner.

Dies konnte durch „in-situ Untersuchungen an der Forschungsmessstrecke Bypassleitung in Frankfurt am Main und nachgelagerte Laboruntersuchungen an KMR-Proben“ bestätigt werden, so der stellvertretende Bereichsleiter Forschung und Entwicklung, Stefan Hay.

„Darüber hinaus ist es gelungen, den Bettungstyp ZFSV in eine Software für die zukünftig EDV-gestützte statische Berechnung zu implementieren und durch Durchschiebeversuche im Maßstab 1:1 an der Bypassleitung nachzuweisen, dass bereits existierende Laborversuche die Eignungsprüfung im Labor ermöglichen. Dies sind erhebliche Vereinfachungen der Randbedingungen für den Einsatz im Fernwärmeleitungsbau“ erklärt Dr.-Ing. Bernd Wagner.

Darüber hinaus hat sich der AGFW eigenen Angaben zufolge „während der Projektlaufzeit aktiv in der branchenübergreifenden Regelwerksarbeit engagiert“ und „für die spezifischen Belange der Fernwärme an der im März 2025 erschienenen Überarbeitung der M ZFSV – Merkblatt für die Herstellung und Verwendung von zeitweise fließfähigen, selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen (ZFSV) im Erdbau der FGSV mitgewirkt“.

Fazit

Die Forschungsergebnisse „aus praktischen Untersuchungen vor Ort und im Labor, durch Erweiterung von Software sowie durch Recherchen und theoretische Untersuchungen“ untermauerten insgesamt die sehr gute Eignung von „ZFSV als Bettungsmaterial für den Fernwärmeleitungsbau“. Die Projektergebnisse ermöglichten in Zukunft den stark vereinfachten und sicheren Einsatz von ZFSV im Fernwärmeleitungsbau. Aus Sicht des Projektkonsortiums steht mit ZFSV ein weiteres, generell abgesichertes Bettungsverfahren für insbesondere Kunststoffmantelrohre als dominierendes System in der Fernwärme als Alternative zur Verfüllung mit Sand zur Verfügung, das in Zukunft hoffentlich umfangreiche Anwendung findet.

(Quelle: AGFW)