PipeOpsy™: Neue Methode zur Bewertung von Fernwärmeleitungen

Ein neues Verfahren ermöglicht die Zustandsanalyse von Fernwärmerohren im Betrieb – zerstörungsarm, präzise und ohne Netzabschaltung.

Fernwärmeleitungen bestehen aus einem medienführenden Stahlrohr, das von wärmedämmendem Polyurethan(PUR)-Schaum umgeben und durch einen Kunststoffmantel geschützt ist. Die Haftfestigkeit zwischen dem Stahlrohr und dem Dämmmaterial spielt eine zentrale Rolle für die strukturelle Integrität und Lebensdauer solcher Systeme. Eine präzise Zustandsbewertung dieser kritischen Verbindung war bisher nur mit erheblichem Aufwand und durch Stilllegung der Leitung möglich.

Das neue Verfahren PipeOpsy™ ermöglicht nun eine minimalinvasive Analyse von Fernwärmeleitungen im laufenden Betrieb. Es basiert auf der Kombination mechanischer Prüfungen und chemischer Analysen, um den Alterungszustand des PUR-Schaums sowie die Qualität der Verbindung zwischen Dämmung und Rohr zuverlässig zu erfassen.

Entwickelt wurde die Methode PIPEOPSYÔ durch das schwedische Forschungszentrum RISE Research Institutes of Sweden. Als Implementierungspartner für Beratung und Anfragen in Deutschland fungiert das ENERGIEregion-Mitglied Wissenskapital Energie GmbH, welches seinen Sitz im Nürnberger Innovations- und Gründerzentrum NKubator hat.

Das Verfahren gliedert sich in drei Schritte: Zunächst wird an repräsentativen Leitungsabschnitten die Scherfestigkeit zwischen dem Stahlrohr und der PUR-Isolierung vor Ort gemessen. Gleichzeitig erfolgt die Entnahme kleiner Schaumproben. Anschließend werden diese Proben im Labor mithilfe der Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR) untersucht. Dabei lassen sich molekulare Veränderungen im PUR identifizieren, die auf thermische und chemische Alterung hinweisen. Nach Abschluss der Messung wird das Mantelrohr durch das Einschweißen von Polyethylenstopfen wieder vollständig verschlossen.

Erste Auswertungen zeigen, dass die Scherfestigkeit gealterter Rohre im untersuchten Temperaturbereich konstant bleibt. Der Vergleich zwischen der Plug-Methode und der standardisierten axialen Scherprüfung ergibt ein durchschnittliches Verhältnis von 3,1. Dies unterstreicht auch die hohe Aussagekraft der neuen Methode.

Der entscheidende Vorteil von PipeOpsy™ liegt in der zerstörungsarmen und gleichzeitig aussagekräftigen Vorgehensweise. Die Messungen können mit mobilen Geräten durchgeführt werden, verursachen nur minimale Eingriffe an der Leitung und erfordern keine Unterbrechung des laufenden Betriebs. Die Kombination von mechanischer Festigkeitsprüfung und chemischer Analyse liefert ein differenziertes Bild des Materialzustands – sowohl hinsichtlich der strukturellen als auch der chemischen Integrität.

Die daraus gewonnenen Daten erlauben eine fundierte Bewertung der verbleibenden Lebensdauer von Fernwärmeleitungen. Darüber hinaus bietet die Methode eine belastbare Grundlage für strategische Wartungsentscheidungen, gezielte Erneuerungsmaßnahmen sowie für den Einsatz datenbasierter Planungswerkzeuge bis hin zur Anwendung von Künstlicher Intelligenz. PipeOpsy™ stellt damit ein zukunftsweisendes Instrument zur nachhaltigen Instandhaltung thermischer Infrastrukturen dar.

 

Quelle: verändert nach RISE Research Institutes of Sweden und Wissenskapital Energie GmbH