Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von Betonrohren in Ortsentwässerungsanlagen

Berndt, Michael

Kurzübersicht

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ISBN: 978-3-937231-93-8
Veröffentlicht: Mai 2005, 1.. Auflage, Einband: Broschur, Seiten 260, Format DIN A5, Gewicht 0.32 kg
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Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von Betonrohren in Ortsentwässerungsanlagen

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Details


Band 15. Schriftenreihe des Lehrstuhls Abfallwirtschaft und des Lehrstuhls Siedlungswasserwirtschaft
Herausgeber:
Bauhaus-Universität Weimar
Fakultät Bauingenieurwesen
Lehrstuhl Abfallwirtschaft
Lehrstuhl Siedlungswasserwirtschaft
99423 Weimar, Coudraystraße 7

 

Beschreibung:
Das Ziel der vorgelegten Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren. Dadurch soll vor allem Thüringer Kanalnetzbetreibern ermöglicht werden, dass die technische Restnutzungsdauer ihrer Netze bestimmt werden kann. Entsprechend dieser Zielstellung ergeben sich zwei ableitete Schwerpunkte aus praxisrelevanten Fragestellungen. Der erste Ziel soll die Entwicklung eines Verfahrens sein, bei welchem die technische Restnutzungsdauer über allgemeine und korrosive Bauzustandsveränderungen prognostisch bestimmt werden kann.

Diese prognostische Bestimmung soll auf Zustandsübergangsfunktionen basieren, wodurch Rückschlüsse auf Verweildauern der Kanäle in den einzelnen Zustandsklassen möglich werden. Es sollen sowohl für allgemeine als auch für korrosive Bauzustandsveränderungen Zustandsübergangsfunktionen betrachtet und berechnet werden. Die Kanalnetzbetreiber sollen so in die Lage versetzt werden, dass sie über eine solche Prognose betriebswirtschaftliche und bedarfsorientierte Instandhaltungskonzepte für ihre Netze umsetzen können.
Das zweite Ziel ist die Entwicklung eines Simulationsverfahrens zur materialspezifischen Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von Einzelrohren und Netzabschnitten. Es soll ein Verfahren entwickelt werden, welches die Beanspruchungen von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren im Echtzeitbetrieb simuliert. Dabei sollen die in Abwasserkanälen vorliegenden Beanspruchungen annährend nachgebildet werden. Basierend auf den Simulationsergebnissen soll über den Ansatz materialspezifischer Kenwerte die Ableitung von Resttragfähigkeiten und Schädigungstiefen für einen weiteren Nutzungszeitraum möglich werden. Im Ergebnis der Modellierung des Schädigungsverlaufs können wissenschaftlich fundierte Entscheidungen zum Zeitpunkt und Umfang von Sanierungs- und Erneuerungsverfahren getroffen werden. Ziel der Simulations- und Prognoseverfahren ist die Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer vorbelasteter Beton- und Steinzeugkanäle bis zum Erreichen einer festgelegten Schadens- oder Ausfallgrenze.

Damit soll zu einem beliebigen Zeitpunkt für Beton- und Steinzeugrohre der Vergleich zwischen der betriebswirtschaftlich angesetzten Nutzungsdauer und der realen technischen Restnutzungsdauer realisierbar werden. Weiterhin ist durch den Rückschluss auf die verbleibende technische Restnutzungsdauer eine Anpassung der aktuellen Abschreibungssätze umsetzbar.
Die Findung der wissenschaftlich begründeten Ergebnisse soll über folgende Bearbeitungsschritte realisiert werden:

  • Analyse der Beanspruchungen von Abwasserkanälen auf Grundlage einer Literaturrecherche zur Entwicklung eines Beanspruchungs- und Anforderungsprofils
  • Analyse zu Schädigungsverläufen und den entsprechenden Veränderungen der Eigenschaften durch chemische, biogen-chemische und physikalische Beanspruchungen
  • Eigene Untersuchungen zur Signifikanz von Korrosionsschäden in Abwasserkanalnetzen
  • Entwicklung eines Prognoseverfahrens, das auf der Ermittlung und Berechnung von Zustandsübergangsfunktionen von Abwasserkanälen im Freistaat Thüringen basiert.
  • Eigene Untersuchungen an vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren zur Analyse von Schädigungsverläufen und Kennwerten im Echtzeitbetrieb
  • Entwicklung eines Verfahrens zur Simulation von Beanspruchungen in Abwasserkanälen auf Grundlage einer Modifikation der Umgebungsbedingungen
  • Durchführung von Simulationsversuchen
  • Überprüfung der Versuchsergebnisse auf deren Korrelation zwischen Echt- und Kurzzeitbetrieb auf der Grundlage von Untersuchungen zu Festigkeits- und Materialkennwerten bereits vorbelasteter Kanäle durch den Verfasser sowie mit Hilfe von Literaturrecherchen.
  • Einbindung und Umsetzung der Ergebnisse der Prognose- und Simulationsverfahren auf den Echtzeitbetrieb 

Die Herausgeber:

Bauhaus-Universität Weimar
Professur für Abfallwirtschaft
Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Bidlingmaier (Lehrstuhlleiter)
Coudraystraße 7
99421 Weimar
http://www.uni-weimar.de/Bauing/abfallw/
Bauhaus-Universität Weimar
Professur Siedlungswasserwirtschaft
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Londong
Coudraystraße 7
99421 Weimar
http://www.uni-weimar.de/Bauing/siwawi/home/_home.htm

 

Erschienene Rezensionen

Beton- und Steinzeugrohre in Ortsentwässerungsanlagen

Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer

Das Ziel des hier vorgestellten Buches ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren. Dadurch soll vor allem Thüringer Kanalnetzbetreibern ermöglicht werden, dass die technische Restnutzungsdauer ihrer Netze bestimmt werden kann. Entsprechend dieser Zielstellung ergeben sich zwei abgeleitete Schwerpunkte aus praxisrelevanten Fragestellungen. Das erste Ziel soll die Entwicklung eines Verfahrens sein, bei welchem die technische Restnutzungsdauer über allgemeine und korrosive Bauzustandsveränderungen prognostisch bestimmt werden kann.
Das zweite Ziel ist die Entwicklung eines Simulationsverfahrens zur materialspezifischen Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von Einzelrohren und Netzabschnitten. Es soll ein Verfahren entwickelt werden, welches die Beanspruchungen von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren im Echtzeitbetrieb simuliert.
Mit diesen zwei Entwicklungen soll zu einem beliebigen Zeitpunkt für Beton- und Steinzeugrohre der Vergleich zwischen der betriebswirtschaftlich angesetzten Nutzungsdauer und der realen technischen Restnutzungsdauer realisierbar werden.
(bi - UmweltBau, April 2006)

  

Restnutzungsdauer von Betonrohren

In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren zur Bestimmung der technischen Restnutzungdauer von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren entwickelt. Dies geschieht in zwei Schritten. Erstens wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem die technische Restnutzungsdauer über allgemeine und korrosive Bauzustandsveränderungen prognostisch bestimmt werden kann. Diese prognostische Bestimmung basiert auf Zustandsübergangsfunktionen, die sowohl für allgemeine als auch für korrosive Bauzustandsveränderungen betrachtet und berechnet werden. Diese Zustandsübergangsfunktionen ermöglichen Rückschlüsse auf Verweildauern der Kanäle in den einzelnen Zustandsklassen. Über eine solche Prognose können betriebswirtschaftliche und bedarfsorientierte Instandhaltungskonzepte für Netze entwickelt werden. Der zweite Schritt ist die Entwicklung eines Simulationsverfahrens zur materialspezifischen Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von Einzelrohren und Netzabschnitten. Damit werden unter Nachbildung der realen Belastungen die Beanspruchungen von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren im Echtzeitbetrieb simuliert. Aus diesen Ergebnissen werden über den Ansatz materialspezifischer Kennwerte die Resttragfähigkeiten und Schädigungstiefen für einen weiteren Nutzungszeitraum abgeleitet. Im Ergebnis der Modellierung des Schädigungsverlaufs können wissenschaftliche fundierte Entscheidungen zum Zeitpunkt und Umfang von Sanierungs- und Erneuerungsverfahren getroffen werden. Ziel der Simulations- und Prognoseverfahren ist die Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer vorbelasteter Beton- und Steinzeugkanäle bis zum Erreichen einer festgelegten Schadens- oder Ausfallgrenze.
(Beton, Mai 2006)

  

Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von Betonrohren in Ortsentwässerungsanlagen

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren in Ortsentwässerungsanlagen, vor allem für Betreiber von Abwasserkanalnetzen in Thüringen. Das Ziel soll über zwei Verfahren erreicht werden. Das erste Verfahren ist ein Prognoseverfahren. Hierbei soll über Bauzustandsveränderungen von Netzabschnitten oder Einzelrohren die technische Restnutzungsdauer prognostiziert werden. Im zweiten Verfahren, einem Simulationsverfahren, soll die technische Restnutzungsdauer materialspezifisch bestimmt werden.

Die prognostische Bestimmung soll auf Zustandübergangsfunktionen basieren, wodurch Rückschlüsse auf Verweildauern der Kanäle in den einzelnen Zustandsklassen ermöglicht werden. Es sollen sowohl für allgemeine als auch für korrosive Bauzustandveränderungen Zustandsübergangsfunktionen betrachtet und berechnet werden. Die Kanalnetzbetreiber sollen so in die Lage versetzt werden, über eine solche Prognose betriebswirtschaftliche und bedarfsorientierte Instandhaltungskonzepte für ihre Netze umsetzen zu können.

Beim zweiten Teil soll ein Verfahren entwickelt werden, das die Beanspruchung von bereits verbauten und vorbelasteten Beton- und Steinzeugrohren im Echtzeitbetrieb simuliert. Dabei sollen die Abwasserkanälen vorliegenden Beanspruchungen annähernd nachgebildet werden. Basierend auf den Simulationsergebnissen soll über den Ansatz materialspezifischer Kennwerte die Ableitung von Resttragfähigkeiten und Schädigungstiefen für einen weiteren Nutzungszeitraum möglich werden. Im Ergebnis der Modellierung des Schädigungsverlaufs können wissenschaftlich fundierte Entscheidungen zum Zeitpunkt und Umfang von Sanierungs- und Erneuerungsverfahren getroffen werden.

Ziel der Simulations- und Prognoseverfahren ist die Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer vorbelasteter Beton- und Steinzeugkanäle bis zum Erreichen einer festgelegen Schadens- und Ausfallgrenze. Damit sollen zu einem beliebigen Zeitpunkt für Beton- und Steinzeugrohre die betriebswirtschaftlich angesetzte Nutzungsdauer und die reale technische Restnutzungsdauer miteinander verglichen werden können. Weiterhin können durch den Rückschluss auf die verbleibende technische Restnutzungsdauer die aktuellen Abschreibungssätze angepasst werden.
(KA - Abwasser, Abfall, Juni 2006)

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