INCampus - Verlegung eines innovativen und nachhaltigen Kunststoff-Rohrleitungssystems - HOPFGARTNER Kunststoff- & Umwelttechnik GmbH

INCampus - Verlegung eines innovativen und nachhaltigen Kunststoff-Rohrleitungssystems

1. Ausgangssituation

Auf dem früheren 75 Hektar großen Bayernoil Raffineriegelände in Ingolstadt entsteht derzeit einer der modernsten Technologieparks für innovative Technologieprojekte im Automobilbau. Hierbei liegt der Fokus in der zukünftigen Entwicklung für autonomes Fahren, Elektromobilität sowie einer intelligenten Vernetzung.
Der IN-Campus ist ein Joint Venture von AUDI AG und der Stadt Ingolstadt. Geplant sind ein Projekthaus für Zukunftstechnologien, ein Fahrsicherheitszentrum, ein modernes Rechenzentrum, eine Energiezentrale mit smartem Energiekonzept „Low Exergy“, ein Funktionsgebäude sowie die dafür erforderliche Infrastruktur.

Als Nullenenergie-Campus soll der Technologiepark genauso viel Energie erzeugen wie er verbraucht.
Diese Vision soll durch energieeffiziente Gebäude, einen hohen Anteil an Energieerzeugung, Nutzung von regenerativen Energien und Abwärme, Energiespeicherung sowie mit Hilfe von intelligenten Regelungssystemen erreicht werden. Dazu ist ein innovatives Rohrleitungsnetz „LOWEX-Netz“ erforderlich.

2. Projektziele

Ein wichtiges Projektziel ist dabei möglichst wenig hochwertige Energie zu verbrauchen. Exergie ist der Anteil der Energie, der Arbeit verrichten kann (z. B. Strom in Licht umwandeln) – Anergie ist der Anteil, der keine Arbeit verrichten kann (z. B. Abwärme). In konventionellen Energiesystemen wird Exergie oft unnötigerweise verschwendet. Ein innovatives LowEx-System trägt entscheidend dazu bei, Energie einzusparen und bei der Energieversorgung unabhängiger von fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas zu werden.

Umsetzung des smarten LowEx-Systems, siehe Bild 1.

Niedrige Systemtemperaturen
Zeitgleiche Erzeugung von Wärme und Kälte
Abwärme und regenerative Energien eingebunden
Einsatz von reversiblen Wärmepumpen
Integration von thermischen Speichern
Intelligentes Lastmanagement
Weniger Emissionen und Energiekosten

Bild 1: Prinzip des innovativen LowEx-Systems Quelle: INCampus GmbH

3. Lösungskonzept

Der vielfältige Kunststoffrohrleitungsmix für die unterschiedlichsten Medien wird nach einem genau festgelegten Farbkonzept mit unterschiedlichen Farben, individuellen Streifen, exakter Rohrbeschriftung und mit extra angefertigten Trassenbändern verlegt. Die gesamte Planung wird vom Auftraggeber als 3D-Modell übergeben.
Die Absteckung der Rohrleitungsgräben in der offenen Bauweise erfolgt digital, der Aushub erfolgt mit einem maschinengesteuerten Bagger und die Einmessung der Kunststoffrohre- und -Formstücke mit digitalen Vermessungsgeräten. Die Verlegung der unterschiedlichen Rohrleitungen erfolgt in der offenen Grabenbauweise in einem gemeinsamen Rohrgraben. Die unterschiedlichen Leitungsdimensionen von DN 32 bis DN 800 aus recyclebarem PE100 für Low-Exergie-Rohrleitungen, Vor- und Rücklaufleitungen, Sprinklerleitungen, Wärmeleitungen für Vor- und Rücklauf, Kälteleitungen für Vor- und Rücklauf, Betriebswasser- und Brunnenzuleitungen, Vakuumabwasserleitungen, Abwasserfreispiegelleitungen sowie Kabelleerrohrsysteme müssen hierfür teilweise individuell vom Rohrhersteller GERODUR gefertigt werden. Die Kunststoffrohrverlegung erfolgt durch bewährte Verbindungstechniken wie stoffschlüssiges Heizwendelschweißen, Heizelementstumpfschweißen und lösbaren Flanschverbindungen zur Anbindung von Formteilen aus anderen Werkstoffen, wie z. B. Absperrschieber.

Der Einbau von Messgeräten ermöglicht ein aktuelles Monitoring, mit Temperatur- und Feuchtefühlern im Erdreich und Rohreinbau-Temperaturfühlern.
Das gesamte LowEx-Rohrnetz mit dem Austausch von Wärme und Kälte zwischen allen Gebäuden sowie der Kabelleerrohre umfasst laut Bauherren eine gesamte Leitungslänge von 105 Kilometern.

4. Umsetzung

Die Strabag AG Rohrleitungsbau in Regensburg beauftragte Hopfgartner zur Kooperation bei den Rohrleitungsverlegearbeiten. Der Auftrag beinhaltet die fachgerechte Verlegung der Kunststoff-Druckrohre
aus PE 100 SDR 11 von DN 63 bis DN 800, der Kunststoffmantelrohre aus PE100 von DN 32 bis DN 600 sowie der Kabel-Systemschächte aus PE100 unter Beachtung der erforderlichen DVS-Schweißrichtlinien. Die erfahrenen Hopfgartner Profi-Monteure verfügen sowohl über die erforderliche Fachkompetenz als auch das professionelle Maschinenequipment für große Rohrleitungsdimensionen bis DN 800, siehe Bild 5.
Um die Aushubarbeiten während der Erschließung zu minimieren, wurden die verschiedenen Medienleitungen,
die alle auf einem Höhenniveau liegen, in einem gemeinsamen Rohrgraben verlegt, siehe Bilder 2.1, 2.2, 3 und 4. Der erdverlegte Rohrleitungsbau wirkt in dem farbigen Plan (download: Datei Farbkonzept) wie das Nervensystem bei der Analyse des menschlichen Körpers.
„Diese gigantische Dimension des Rohrgrabens mit mehr als 10 Metern Breite sowie der vielfältigen Rohrleitungen und Etagenbauwerke ist für uns nicht alltäglich“, so Axel Hopfgartner.
Die Zusammenarbeit mit unserem Auftraggeber, der STRABAG AG und den Firmen vor Ort, ist hervorragend.
Die Planungen sind immer auf dem aktuellen Stand und werden bei Änderungen laufend angepasst.
Im Dezember 2018 erfolgte die Ausführung des ersten Bauabschnittes. Das gesamte Bauprojekt wird voraussichtlich bis Ende 2024 andauern. Die einzelnen Baustellenfortschritte und Ausführungen können Sie den folgenden Bildern entnehmen.

Bild 2.1/2.2: Kolonneneinsatz der Fa. Hopfgartner auf der Baustelle IN-Campus Ingolstadt -Fachgerechte Verschweißung und Flanschverbindungen von Kunststoffrohren, Formstücken und Absperrschiebern Quelle: Hopfgartner GmbH / Strabag AG

Bild 3: Montierte Rohrbögen, Sattelstücke aus PE100 und Absperrschieber aus duktilem Gusseisen GGG Quelle: Hopfgartner GmbH / Strabag AG

Bild 4: Bereits verlegte und verschweißte Kunststoffrohrleitungen im Rohrgraben mit mehr als 10 Metern Breite Quelle: Hopfgartner GmbH / Strabag AG

Bild 5: Einsatz der Haltevorrichtung für Großrohre DN 800 zum Heizelement-Stumpfschweißen Quelle: Hopfgartner GmbH / Strabag AG

5. Kundennutzen

Hohe Betriebssicherheit durch fachgerechte Rohrverlegung nach DVGW und DVS 2212-1 sowie Dichtheitsprüfung nach DVS 2210-1
Kosteneinsparung durch die Baustellennähe des Firmenstandortes sowie schnelle Verlegungsfortschritte durch 12m Rohrstangen
Hohe Funktionssicherheit durch flexible und medienbeständige Werkstoffwahl von PE100
Komplettes Rohrleitungssystem aus einem Werkstoff (mit Ausnahme der Absperrschieber aus duktilem Gusseisen)
Automatische Überwachung und Steuerung durch aktuelles Monitoring, mit Temperatur- und Feuchtefühlern im
Erdreich und Rohreinbau-Temperaturfühlern
Lange Lebensdauer von über 100 Jahren nach Zeitstand-Diagramm für PE100
Optimale hydraulische Eigenschaften und niedrige Betriebskosten durch glatte wachsähnliche Rohrinnenflächen,
wo sich im Betrieb keine Inkrustrationen bilden können und eine Rohrreinigung leicht möglich ist.
Leichte nachträgliche Medienrohridentifikation durch schlüssiges Rohrleitungs-Farbkonzept