Bekanntlich ist in den Fällen, wenn die zur Wärmeversorgung dienende Wärmeenergie nicht an ihrem Herstellungs-oder Förderungsort zur Verwendung ge- langt (z. B. Wärmekraftwerke bzw. Thermalwasserquellen), und das Wärmeträgermittel gegebenenfalls auf Ent-, fernungen von mehreren K lometern zu den dort befindlichen Verbrauchern befördert werden muS, sowohl hinsichtlich der Investitions-als auch der Betriebsaufwendungen mit wesentlichen Mehrkosten zu rechnen. Besonders gros sind die spezifischen Mehr- aufwendungen bei Systemen, in denen verhältnismäßig niedrige Temperaturen aufweisende Wärmeträgermittel (so z. B. Thermalwasser mit Temperaturen von 70-80°C oder das eine Temperatur um 100°C aufweisende Warm- wasser eines Fernheizungssystems ! durch Fernwärme- leitungen zum Verbraucher weitergeleitet und dann das, z. B. in den Heizkörpern abgekühlte Wasser zur Wiedererwärmung zurückbefördert werden mu$, wie dies in der überwiegenden Mehrzahl von Fernheizsystemen unbedingt erforderlich ist.

Zur Verwirklichung von zur Weiterleitung der Wärmetragermittel dienenden Rohrleitungssystemen, mit anderen Worten : Fernwärmeleitungen sind verschiedene Ausführungslösungen bekannt. Vom Anfang der 60-ger Jahre an wurden die mit Wärmeisolierung versehenen Rohrleitungspaare, d. h. die das heiße Warmetragermittel führende Vorlaufleitung und die das seine Warme- energie bzw. deren Großteil bereits abgegebene Wärme- tragermittel führende Rücklaufleitung haufig in unter dem Stadtstraßenbelag vorgesehenen Stahlbetonschutz- kanälen verlegt. Die ein U-Profil aufweisende Mulde des einen ziemlich breiten Arbeitsgraben erfordernden Stahlbetonschutzkanals wurde oben mit einer Stahl- betondeckplatte abgeschlossen. Die in der Regel mit. einer Glaswollwarmeisolierung versehenen stählernen Nutzrohre wurden außen mit einer Lederpappumhüllung versehen. Die so wärmeisolierten Rohrleitungen wurden dann auf Böcken angeordnet. In die Rohrleitungen wurden an gewissen Stellen Kompensatoren, an anderen Stellen hingegen sog. fixe Punkte eingebaut.

Diese Ausführungslösung weist schwerwiegende Nachteile auf und wird deshalb heute praktisch nicht mehr angewandt. So eine Anlage ist außerordentlich kostenaufwendig und hierbei auch außerordentlich storungsanfallig ; wenn nämlich in den Schutzkanal z. B. Grundwasser oder zufolge einer Leckage des Nutz- rohres usw. Wasser gelangt, durchnäßt dieses die Isolierung, demzufolge sich deren Warmeisolierver- mogen vermindert, andererseits kann die Korrosion das stahlerne Nutzrohr während einer verhaltnismaßig kurzen Zeit auch zerstoren. Dabei ist das Auswechseln der Rohrleitungen sehr kosten-, arbeits- und material- aufwendig. Ein weiterer Nachteil der mit Schutzkanal erbautenen Anlagen ist, daß wegen der vorerwähnten zusatzlichen Ausrüstungen (Kondensatoren, Fixpunkte usw.) der Ausgleich der wegen der Temperaturänderung der stählernen Nutzrohrleitung eintretenden Langs- ausdehnung ebenfalls ziemlich kostenaufwendig ist, insbesondere, wenn diese Ausrüstungen auch speziale Konstruktionselemente beinhalten, wobei die Kompen- satoren sogar potentielle Fehlerstellen des Systems darstellen. Schließlich ist als schwerer Nachteil der mit Schutzkanalen ausgebauten Anlagen der Umstand zu erwahnen, daß ein Austauschen der schadhaft geworde-. nen-zerstOrten-Rohrleitungsabschnitte nur mit dem zur Aufdeckung der Rohrleitung unbedingt erforder- lichen Aufreißen der Straßendecke vorgenommen werden kann, was die zusatzlichen Kosten weiter erhöht und zu schweren Störungen des Verkehrs führen kann.

Zur Beseitigung der obigen Nachteile wurden die sog. vorhergehend warmeisolierten Fernwarmeleitungs- systeme entwickelt, deren Verlegung keinen Stahl- betonschutzkanal mehr erfordert. Das Nutzrohr ist auch in diesem Falle aus Stahl und wird durch eine aus Kunststoffschaum bestehende Wärmeisolierschicht der vorgeschriebenen Stärke umgeben, wobei diese von außen mit einem PVC-Rohr ummantelt wird.

Aufgabe des PVC-Rohres ist einerseits die Aufnahme der außeren Belastungskrafte (Bodenlasten), andererseits der Schutz gegen die aus außeren Quellen kommenden Wasser (Grundwasser, einsickerndes Nieder- schlagswasser usw.) Bei den gegenseitigen Anschlüssen der PVC-Rohrelemente gelangen im allgemeinen soge- nannte Schrumpffolienverbindungen zur Anwendung.

Bei dieser Ausführungslösung ist zwar der Bedarf an Erd-und Straßenaufreißarbeiten geringer und auch die Stahlbetonbauwerke können entfallen, aber das System bleibt noch immer ziemlich kostenaufwendig, die Isolierung ist gegen Durchnässung, das Nutzrohr gegen Korrosion empfindlich, und zur Beseitigung der Kompensatoren besteht keine Moglichkeit, so daß all die Probleme auch hier in Erscheinung treten, die bei den mit Stahlbetonrohrkanalen erbauten Systemen in diesem Zusammenhang dargelegt wurden.

Da die Nachteile der vorstehend ausführlich beschriebenen Fernwarmeleitungssysteme großtenteils auf die Verwendung der stählernen Nutzrohre zurück- zuführen sind, trat die Untersuchung der Möglichkeit des Einsatzes von Kunststoffrohren als Nutzrohre in den Vordergrund.

Für diesen Zweck wurden verschiedene Kunststoff- rohre aus speziellen Werkstoffen entwickelt, deren Herstellungskosten jedoch so hoch sind, daß sie sich in weiterem Kreise nicht durchsetzen konnten.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Rohrleitungs- system zur Weiterleitung von Warmetragermitteln zur Verfügung zu stellen, dessen Bau-und Betriebskosten wesentlich niedriger, als die der zur Zeit bekannten Ausführungslösungen ahnlicher Bestimmung sind und die dabei auch in technischer Hinsicht besser und zuver- lassiger als die ersteren sind und deren Reparatur im Falle einer Schadhaftwerdung, einfacher und preiswer- ter als die einer herkömmlichen Fernwarmeleitung ist.

Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen : Die aus den herkömmlichen Grundstoffen (z. B. Poly- propylen oder Polyäthylen) hergestellten Kunststoff- rohre verfügen im Vergleich zu den Stahlrohren in vieler Hinsicht über offensichtliche Vorteile ; so ist ihre Korrosionsbestandigkeit viel besser, ihr Gewicht ist gering, sie sind elastisch, biegbar und in dem Falle, wenn die zu befordernden Mittel in den Tempe- raturbereich von 10-30°C fallen (z. B. Gas- und Trink- wasserleitungen, Abwasserleitungen), außerordentlich preiswert und leicht zu montieren. Soweit jedoch der-' artige preiswerte Kunststoffrohrleitungen zur Weiter- leitung von in einen hOheren, einen Temperaturbereich von 70-100°C fallende Temperaturen aufweisenden Warme- tragermitteln eingesetzt werden sollen, fallut deren Lebensdauer steil zurück, und in Abhängigkeit von dem jeweils zur Anwendung gelangenden Betriebsdruck sind die Rohrhersteller die Lebensdauer der Rohrleitungen hochstens für eine Dauer von einem bis drei Jahren zu garantieren bereit. Nach Ablauf dieser Zeit verandern sich die Festigkeitseigenschaften der vorerwahnten üblichen Kunststoffe bei den genannten Temperaturen von 70-100°C derartig, daß an den Rohren unter Einwir- kung des inneren Druckes Ausbeulungen entstehen und darauffolgend in deren Ergebnis Undichtwerdungen in Erscheinung treten und die Rohrleitung unbrauchbar wird.

Wird jedoch das aus Kunstoff gefertigte Nutzrohr in einem dasselbe mit einem verhaltnismaßig geringen Abstand umgebenden, d. h. einen größeren Innendurch- messer, als der Außendurchmesser des Nutzrohres, auf- weisenden Mantelrohr angeordnet, so beschrankt dieses die vorerwähnte Deformation des Nutzrohres sowie das Ausmaß der Ausbeulungen und beseitigt praktisch die Gefahr des Undichtwerdens. Sollte das eine hohere, eine Temperatur von 80-100°C aufweisende Mittel fordernde Kunststoffrohr trotzdem leck werden und das Warme- tragermittel aus demselben zu sickern beginnen, über- nimmt das außere Mantelrohr die Funktion des Nutz- rohres, funtioniert als Rohrleitung und sichert die weitere Brauchbarkeit des Systems und dies umso mehr, da die auf den Werkstoff des Mantelrohres einwirkende Wärmebelastung bereits geringer ist (die Warmeiso- lierfähigkeit des inneren Nutzrohres bleibt trotz des Sickerns praktisch unverandert) und auch die das Mantelrohr von außen umgebende Bodenschicht mindert die warmebelastung des Mantelrohres. So erhöht sich die Lebensdauer des erfindungsgemaßen Systems im Ver- gleich zu der einfachen Rohrleitung auf das Vielfache und kann die im Falle der offentlichen Werke (Wasser- und Gaswerke sowie Kanalisation) übliche Lebensdauer erreichen.

Weiterhin wurde erkannt, daß in dem erfindungs- gemaß vorgeschlagenen System drei Isolierschichten vorhanden sind, namentlich zwei Kunststoffrohrwande und der zwischen denselben befindliche Luft-oder Vakuumraum, was zumindest mit der, bei den Eingangs erwahnten"vorisolierten"Fernwarmeleitungen an dem Stahlrohr durch den Kunststoffschaum oder eine Kunst- stoffdecke gebildeten Ausführungslösung gleichwertig ist. Schließlich ist es eine wichtige Erkenntnis, daß bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführungs- lösung sich die herkömmlich verwendeten, zum Aus- gleich der Warmedehnung dienenden Kompensatoren erübrigen und so auch die daraus resultierenden Kosten entfallen. Bei den erwahnten vorisolierten Rohrleitungen bedingt namlich der Umstand Probieme, daß die Warmedehnzahl des Kunststoffmantelrohres das Sechs-bis Achtfache der des Stahlnutzrohres betragt, was z. B. bei einer 100 m langen, Thermalwasser mit einer Temperatur von 90°C fordernden Leitung auch 350-.

400 mm ausmachen kann. Wenn hingegen das voneinander durch einen Luftspalt getrennt angeordnete Nutz-und das Mantelrohr aus Kunststoff gefertigt ist, und die Kunststoffrohre in bestimmten Langsabstanden z. B. durch Schweißen aneinander befestigt sind, entstehen an diesen Befestigungstellen gewissermaßen Fixpunkte, und zwischen zwei solchen Fixpunkten kann eine warmebedingte Dehnung des inneren Kunststoffnutz- rohres nicht eintreten, da das außere Mantelrohr, das sinngemaß nicht der auf das Nutzrohr einwirkenden Warme ausgesetzt ist, dies nicht zulaßt. Das Nutzrohr kann aber die sich aus der Warmedehnung ergebende axiale Spannung in seiner fixierten Lage ohne jeden Schaden aufnehmen (als Analogie kann man sich auf das Beispiel von geschweißten Bahnschienen beziehen).

Aufgrund der obigen Erkenntnisse wurde die gestellte Aufgabe im Sinne der Erfindung durch ein zur Weiterleitung von Wärmeträgermitteln dienendes Rohrleitungssystem gelöst, das ein Nutzrohr sowie eine zu dessen warmeisolierung und zu dessen Schutz gegen mechanische Einwirkungen dienende Vorrichtung besitzt, und für das kennzeichnend ist, daß das Nutzrohr aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyathylen oder Polypropylen besteht und in einem den außeren Durchmesser des Nutzrohres überschreitenden inneren Durchmesser aufweisenden Mantelrohr angeordnet ist, und der Spalt zwischen den Rohren mit Luft ausgefüllt oder als Vakuumraum ausgebildet ist. Soweit es die Umstande (z. B. Unterführung unter einem Fluß) er- fordern, konnen auch mehrere Mantelrohre, als eines verwendet werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel ist das Mantel- rohr aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropylen oder Polyathylen oder Asbestzement hergestellt.

Im allgemeinen überschreitet der Innendurch- messer des Mantelrohres den Außendurchmesser des Nuzrohres um 10-30%.

Einem weiteren Erfindungsmerkmal entsprechend ist die Leitung durch vorzugsweise alle 50,0-250 m vorgenommenes Abschließen des Luftspaltes zwischen dem Nutzrohr und dem Mantelrohr in Langsrichtung und die Befestigung des Nutzrohres an das Mantelrohr an diesen Stellen in Abschnitte geteilt, wobei die Befestigungen für das Nutzrohr die warmebedingten axialen Dehnungsspannungen kompensierende Fixpunkte bilden ; im Falle der Verwendung von zwei Kunststoff- rohren ist es zweckdienlich, wenn die Befestigungen als Kunststoffschweißnähte ausgeführt werden. Was die Anschlüsse sowohl der Rohre der Mantelrohrleitung als auch die der Nutzrohrleitung betrifft, ist es zweck- maßig, wenn die Rohranschlüsse als Gewinde-oder Schweißverbindungen ausgeführt werden.

Die Erfindung wird im weiteren aufgrund der bei- gelegten Zeichnung ausführlich beschrieben, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel derselben enthält.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Ausführungsform des Rohrleitungs- systems im Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2 ; Fig. 2 einen Schnitt des Rohrleitungssystems entlang der Linie A-A in Fig. 1 Sowohl das den Innendurchmesser d aufweisende Nutzrohr 1, als auch das den Innendurchmesser D auf- weisende Mantelrohr 2 des in Fig. 1 und 2 darge- stellten Rohrleitungssystems sind aus Kunststoff, z. b. Polyathylen oder Polypropylen hergestellt.

Der Außendurchmesser d des Nutzrohres 1 ist um 10- 30% kleiner, als der Innendurchmesser D Mantel- rohres 2, so daß zwischen den beiden Rohren-da das Nutzrohr 1 auf der Innenflache des Mantelrohres 2, entlang deren untersten Erzeugenden aufliegt-ein eine veranderliche Breite e aufweisender Spalt 4, d. h. ein freier, durch Material nicht ausgefüllter Raum vorliegt. Die geometrische Langsmittelachse y des Nutzrohres 1 und die geometrische Langsmittelachse x des Mantelrohres 2 verlaufen parallel zueinander, aber fallen nicht zusammen. Der Durchmesser, die Wand- starke und die Werkstoffqualitat der Rohre sind in Abhangigkeit von der jeweiligen Aufgabe auszuwählen ; in dem System nach Fig. 1 sowie 2 kann als Nutzrohr 1 ein Kunststoffrohr 0160 b, Qualität P10, d. h. eines mit dem Durchmesser d = 160 mm, und als diesem zweckdienlich annahernd die gleiche oder die gleiche Druckstufe aufweisendes Mantelrohr 2 ein Kunststoff- rohr 0200b, Qualität P6, mit dem Durchmesser D=200 mm verwendet werden. Die Wandstärke (vl, v2) der Rohre kann zwischen 6-20 mm variieren. Die Breite e des Spaltes 4 verandert sich zwischen 0 und 38 mm.

Der Spalt 4, d. h. der Luftraum oder Vakuumraum des nach den obigen durch die beiden Rohre gebildeten -also eigentlich doppelwandigen-Rohrleitungs- systems wird in Langsrichtung alle 50-250 m mittels' der in Fig. 1 dargestellten umlaufenden Schweißnaht 3, mit anderen Worten der Endabschlußnaht in Abschnitte geteilt, und jeder einzelne derartige Abschnitt gilt als selbständige Teileinheit des Rohrleitungssystems.

Die Schweißnähte 3 funktionieren auch als Fixpunkte des Systems. In Fig. 1 ist demgemaß eine Abschnitts- stelle des erfindungsgemaßen Rohrleitungssystems zu sehen.

In dem Systen nach Fig. 1 und 2 wirkt also-wie darauf bereits früher hingewiesen wurde-das eine Temperatur von 80-100°C aufweisende Warmetragermittel unmittelbar auf das Nutzrohr 1 ein, dessen warme- bedingte lokale Deformationen und Ausbeulungen aber durch das Mantelrohr 2 begrenzt und die Undicht- werdungen des Werkstoffes des Nutzrohres verhindert werden. Sollten trotzdem Undichtigkeiten auftreten, würde auch das Mantelrohr 2 als Leitungsrohr funktio- nieren und den weiteren störungsfreien Betrieb des Rohrleitungssystems gewahrleisten, was auch durch den Umstand gefördert wird, daß die auf das Mantelrohr 2 einwirkende Wärmebelastung-wie dies bereits zuvor dargelegt wurde-rückgängig ist.

Das erfindungsgemaße, in den Fig. 1 und 2 darge- stellte Rohrleitungssystem enthalt im wesentlichen drei Wärmeisolierschichten, namentlich die beiden Kunststoffrohre und den den Luftspalt zwischen letz- teren ausfüllenden Luftraum. Das Warmeisoliervermogen des Systems kann durch Entfernen-Auspumpen-der Luft aus dem Spalt 4 weiter erhöht werden, da ein Vakuumraum die effektivste Wärmeisolierung sichert ; dazu bietet das bereits vorhergehend beschriebene. abschnittsweise alle 50-250 m erfolgende Abschließen des Rohrleitungssystems gute Möglichkeit.

Früher wurde ebenfalls auch darauf hingewiesen, daß in dem erfindungemäßen System auch keine Kom- pensatoren zum Ausgleich der Wärmedehnung benötigt werden, da das Nutzrohr an den Abschnittsstellen (Fig. 1) an das Mantelrohr 2 befestigt ist, und diese Befestigung gleichsam als Fixpunkt des Nutzrohres funktioniert. Zwischen zwei derartigen fixen Punkten kann keine Dehnung des Kunststoffmaterials des Nutzrohres 1 stattfinden, da dies das Mantelrohr 2 nicht zulaßt ; die dehnungsbedingten axialen Spannungen werden durch das Nutzrohr 1 selbst ohne jeden Schaden aufgenommen. In diesem Zusammenhang wurde folgender Versuch durchgeführt : Ein 70,0 m langes, aus Polypropylen hergestelltes Nutzrohr mit einem Durchmesser von 100 mm (NW), das mit einem Mantelrohr ebenfalls aus Polypropylen, Durchmesser 160 mm (NW) umgeben und an dieses durch Schweißnahte (Fixpunkte) befestigt worden war, wurde mit Wasser mit einer Temperatur von 90°C aufgefüllt bzw. aufgeheizt. Hiernach trat bei dem Mantelrohr nur eine minimales Ausmaß aufweisende axiale Dehnung in Erscheinung, als hingegen das Mantelrohr durchge- schnitten wurde, trat eine Verlangerung (Ausdehnung) des Nutzrohres um etwa 80 mm ein, d. h. die darin befindliche axiale Spannung entspannte sich.

An dieser Stelle ist zu bemerken, daß das erfindungsgemaße Rohrleitungssystem ohne jede zusatz- liche Vorkehrung (Schutzkanal bzw. eine besondere außere Warmeisolierschicht) in Graben verlegt und nach Zurückfüllung der Erde in Betrieb gesetzt werden kann.

Die mit der Erfindung verbundenen vorteilhaften Wirkungen konnen wie folgt zusammengefaßt werden : die Lebendauer des Rohrleitungssystems ist lang ; obwohl das System Warmetragermittel hoher Temperatur fördert, kann das Nutzrohr aus normal üblichem Polypropylen oder Polyäthylen mit einer bei den öffentlichen Werken üblichen Wandstarke hergestellt werden. Die Wärmeisolierfähigkeit ist vorzüglich. Das System erfordert keinen Einbau von Dehnungen ausglei- chenden Kompensatoren. Bei einem eventuellen Schad- haftwerden kann der fehlerbehaftete Abschnitt des Nutzrohres aus dem Mantelrohr einfach herausgezogen und durch ein fehlerloses Rohrstück ersetzt werden.

So kann das Aufreißen des Straßenbelags vermieden werden, was im Falle von verkehrsreichen Straßen und Straßenkreuzungen von großer Wichtigkeit ist. Einen Vorteil bedeutet auch die einfache Montierbarkeit des Rohrleitungssystems : die Wichte von Kunststoffrohren ist ziemlich niedrig, ihr Matarial ist elastisch, die Rohrstücke sind leicht beweglich und verlegbar. Auch allen diesen Faktoren ist zu verdanken, daß das erfindungsgemaße Rohrleitungssystem, im Vergleich zu den Ausführungsklösungen ähnlicher Bestimmung, für besonders wirtschaftlich anzusehen ist.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich keineswegs auf das im vorstehenden detailliert beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern kann inner- halb des durch die Ansprüche definierten Schutz- umfanges auf vielerlei Art verwirklicht werden.