„nachhaltige technologien 02 | 2021"

würden wasserdampf- und sauerstoffdichte Groß- wärmespeicher ermöglichen, was die kontinuierliche Behandlung des Wärmeträgers Wasser vereinfachen würde. Derzeit ist zum Korrosionsschutz der Schwarz- stahlrohrleitungen und -verteilerkomponenten der pH-Wert auf 9,0 bis 9,5 eingestellt [1] . Gasdichte Liner könnten ebenso in Hybridbauweise aus Kunststoff- decklagen und metallischen Barrierelagen realisiert werden. Edelstahlliner und Hybrid-Barriereliner sind derzeit noch Gegenstand von grundlegenden For- schungs- und Entwicklungstätigkeiten, wobei bei den Hybrid-Barrierelinern besonderes Augenmerk auf die Langzeithaftung und somit auf die neuartigen Klebermaterialien gelegt wird. Beton Im gigaTES Projekt wurde das Augenmerk auch auf die Untersuchung der Langzeitbeständigkeit von unter- schiedlichen Betonsorten (Spritz-, Schlitzwand- und Weiße-Wanne-Beton) in direktem Kontakt mit Heißwasser gelegt. Für die Exposition der von Smart Minerals hergestellten, zylindrischen Betonprüfkörper mit einem Durchmesser von 5 cm wurden Autoklaven genutzt, die mit Wasser befüllt und in Wärmeschrän- ken bei Temperaturen von 95 und 135 °C (etwa 3 bar) bis zu 6 Monate ausgelagert wurden. Nach Entnahme der Betonprüfkörper wurden sie in Wasser bei Raum- temperatur konditioniert und mechanisch im Druck- versuch geprüft sowie Gefügeanalysen vorgenommen. Die Untersuchungen zeigten für Spritz- und Schlitz- wandbetone eine signifikante Abnahme der Druckfes- tigkeit von bis zu 70 % nach Lagerung in Heißwasser (95 und 135 °C). Lediglich für den Weiße-Wanne-Beton, der sich zusätzlich durch eine höhere Dichtigkeit für Wasser auszeichnet, war eine relative Verbesserung der Druckfestigkeit bei erhöhten Temperaturen fest- stellbar (siehe Grafik). in Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern arbeitet im österreichischen Forschungs-Leitprojekt „gigaTES“ im Rahmen des Energieforschungspro- gramms des Klima- und Energiefonds an der Ent- wicklung von Abdichtungslösungen für großvolumige Wasserwärmespeicher. Kunststoff Für die Abdichtung von Erdbeckenwärmespeichern mit einem Temperaturniveau bis zu 80 °C haben sich Kunststoffliner auf Basis von Polyethylen-Rohr- werkstoffen (PE) mit einer Dicke von 2 mm bewährt. Mittlerweile kommen PE-Linerbahnen mit einer Breite von 6 bis 7 m zur Anwendung. Die PE-Liner werden im Heißkeilschweißverfahren verbunden, wobei die Keil- temperatur bei etwa 300 °C liegt und die Verschwei- ßung als Doppelnaht ausgeführt ist. Der Mittelkanal der Doppelnaht wird für die Dichtigkeitsprüfung der Schweißnaht genutzt. Richtpreise für installierte PE-Liner liegen bei 16 €/m 2 , wobei 4 bis 5 €/m 2 auf die Verschweißung entfallen [1] . Neben PE wurde im gigaTES Projekt ein Polyolefinliner auf Basis einer speziellen Polypropylen-Type (PP-HTR) entwickelt und umfassend bezüglich der Langzeitbe- ständigkeit bei erhöhten Temperaturen charakteri- siert. Im Gegensatz zu PE ist mit dem PP-HTR-Liner eine Verdopplung der Lebensdauer auf über 50 Jahre bei einem 30/80 °C-Temperaturbelastungsprofil mög- lich. Zudem ergaben Untersuchungen auf Laborebene für PP-HTR eine Lebensdauer von mehr als 30 Jahren bei einem 60/90 °C-Temperaturbelastungsprofil [2-4] . Edelstahl und Barriereliner Als Alternative zu Kunststofflinern werden zumindest im Rahmen von Entwicklungsprojekten Edelstahllö- sungen untersucht und propagiert. Edelstahlliner E Quelle: Smart Minerals Abdichtung von großvolumigen Wasserwärmespeichern Gerald Maier, Gernot M. Wallner, Helga Zeitlhofer, Martin Peyerl, Wim van Helden "Durch das gigaTES Projekt und die damit verbundene Zusammenarbeit mit der Johann Kepler Universität Linz konnten wir eine ausgezeichnete systematische Grundlagenforschung zu Fragen der Lebensdauer bezüglich neuartiger Polyolefindichtungsbahnen durchführen." David Nitsche , Werksleiter Folienextrusion, AGRU Foto: AGRU 17 16 GROSSWÄRMESPEICHER