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Förderprogramm HDD-Technik
DCA legt neues Förderprogramm für wissenschaftlichen Nachwuchs auf
Programm ersetzt den bisherigen Förderpreis
Der DCA hat im Jahr 2000 damit begonnen, wissenschaftlichen Nachwuchs im Bereich der gesteuerten Horizontalbohrtechnik durch Vergabe eines Förderpreises zu unterstützen. Dieser Förderpreis war mit 5.000 € dotiert und wurde in der Vergangenheit bereits mehrfach für viele innovative Ideen vergeben. Seit 2012 hat sich leider kein adäquates Thema gefunden, für das der Preis vergeben werden konnte. Dies hat unterschiedliche Gründe. Zum einen mangelte es an entsprechenden Themen, die an den DCA herangetragen wurden und zum anderen fehlte auch eine verantwortliche Person dafür im Vorstand.
Der Vorstand des DCA hat daher beschlossen, an Stelle des Förderpreises ein neues Förderprogramm aufzulegen, mit dem Studienarbeiten, Bachelorarbeiten oder Masterarbeiten zu interessanten Themen rund um die HDD-Technik im Zuge der Erstellung unterstützt werden sollen. Das Förderprogramm wird jährlich mit 5.000 € ausgestattet und je nach vorliegenden Themen angepasst. Ansprechpartner für das neue Förderprogramm wird zukünftig Jörg Himmerich, Mitglied im DCA-Vorstand, sein.
„Wir wollen proaktiv auf Hochschulen zugehen und sie darüber informieren, dass ein solches Förderprogramm durch den DCA für die HDD-Technik existiert.“
Somit können die Hochschulen Themen für die Erstellung von Studienarbeiten, Bachelorarbeiten oder Masterarbeiten im Vorfeld einer Bearbeitung mit dem DCA abstimmen. Dem DCA ist daran gelegen, mit dem Förderprogramm innovative Ideen zu unterstützten und auch zu honorieren. Über unsere breite Mitgliederschaft an ausführenden Bohrfirmen, Vorhabenträgern, Planungsbüros und Zulieferindustrie ist es uns auch möglich, einen entsprechenden Praxisbezug in einem solchen Vorhaben der Hochschule mit einzubringen. Weiterhin kann eine direkte aktive Begleitung einer solchen Studien-, Bachelor- oder Masterarbeit in Form eines Zweitprüfers aus den Reihen der DCA-Mitglieder erfolgen. Die Vorstellung der geförderten Arbeiten erfolgt dann wie bisher im Rahmen der DCA-Jahrestagung Anfang Oktober.
Hochschulen, die im Bereich der gesteuerten Horizontalbohrtechnik tätig werden wollen und für ihre Studierenden nach Themen suchen, die für die Erstellung von Studien-, Bachelor- oder Masterarbeiten genutzt werden können, können wir mit den folgenden Themen auch schon ein erstes Angebot unterbreiten. Selbstverständlich können diese Themen auch in Abstimmung mit dem DCA angepasst oder abgewandelt werden. Sprechen Sie dazu am einfachsten Jörg Himmerich direkt an.
Themenbereiche
Von HDD-Baustellen geht, wie von allen anderen Baustellen auch, eine Lärmemission aus. Diese muss im Zuge der Genehmigungsplanung regelmäßig bewertet werden. Hierfür müssen Lärmgutachten erstellt werden, um sicherzustellen, dass Schutzgüter nicht durch den emittierten Lärm geschädigt werden. Bei der Erstellung dieser Lärmgutachten kann unterschieden werden zwischen Lärmquellen, die dauerhaft Lärm emittieren, und Lärmquellen, die nicht in Dauerbetrieb Lärm emittieren. Bei einer HDD-Baustelle gibt es unterschiedliche Komponenten, die für den einen oder anderen Betriebszustand infrage kommen. Im Zuge einer Untersuchung soll überprüft werden, welche Geräte der Baustelleneinrichtung in welchem Umfang im Dauerbetrieb oder im Teilbetrieb arbeiten und welche Lärmpegel von diesen emittiert werden. Dabei sollen unterschiedliche Geologien berücksichtigt werden, Es soll auch der Frage nachgegangen werden, ob mit einem entsprechenden Baustellenmanagement die Abwicklung einer HDD-Baumaßnahme gewährleistet werden kann und der emittierte Lärm entsprechend den Anforderungen beherrscht wird. Hierbei kann es z. B. unterschiedliche Durchführungskonzepte für Tages- und Nachtzeiten geben.
Beim Auffahren der Pilotbohrung und auch im Aufweitvorgang kann es zu Vibrationen im Baugrund kommen. In der bisher vorliegenden Literatur können keine Anhaltswerte für solche Vibrationen entnommen werden. Es soll untersucht werden, in welcher Form solche Vibrationen beim Durchörtern unterschiedlicher Geologien entstehen und inwieweit diese schädlich auf die Umgebung der Bohrungen sind. Neben den eigentlichen Bohrtätigkeiten kommt es auch zu Vibrationen im Bereich der BE-Fläche durch die Spülungsaufbereitung und die Separation. Auch hier sind die Schwingungswerte von unterschiedlichen Komponenten zu ermitteln und es ist ein Abgleich durchzuführen, ob diese schädlich auf die Baustellenumgebung wirken können.
Erfolgt der Rohreinzug mit einem offenen Ziehkopf, dann dringt die Bohrspülung über den offenen Ziehkopf in die einzuziehende Rohrleitung ein. Es ist zu untersuchen, welche strömungsmechanischen Prozesse hier von statten gehen. Es sollen Modelle entwickelt werden, mit denen, unter Berücksichtigung des thixotropen Verhaltens der Bohrspülung, ein ausreichendes Eindringen der Bohrspülung in den einzuziehenden Rohrstrang gewährleistet wird. In der Regel dient die Bohrspülung innerhalb der einzuziehenden Rohrleitung der Reduzierung der Auftriebskräfte und auch der Verhinderung von kritischen Beullasten aufgrund des äußeren Überdrucks der Bohrspülung auf die Rohraußenseite.
Die Genauigkeit einer gesteuerten Horizontalbohrung ist eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale dieser geschlossenen Bauweise. Schließlich soll die Bohrung mit größtmöglicher Genauigkeit entlang einer geplanten Bohrlinie unterschiedlicher Länge erstellt und der gewünschte Zielpunkt erreicht werden! Dabei sind zwischen dem ersten Bohrmeter bei der Pilotbohrung und der letztendlichen Lage des eingezogenen Medienrohres einige Hürden zu überwinden, die dieses Unterfangen erschweren. Zu diesem Themenkomplex gibt es eine Vielzahl von Fragestellungen, die im Rahmen des DCA-Förderprogrammes näher erläutert werden könnten.
Sind Sie Studierender oder Mitarbeitender an einer europäischen Hochschule und finden Sie eines der Themen interessant?
Dann sprechen Sie gern Jörg Himmerich an.
Der DCA bietet allen Bohrunternehmen, Planungsbüros, Vorhabenträgern und auch der Zulieferindustrie gerne an, solche oder ähnliche Themen aufzugreifen und als Schnittstelle zu entsprechenden Hochschulen zu fungieren. Neben der Berücksichtigung im Zuge dieses Förderprogrammes wäre es damit auch möglich, dass entsprechende Fragestellungen durch die Begleitung des DCA eine Allgemeingültigkeit erzielen können und eine Berücksichtigung in den allgemein anerkannten Regeln der Technik damit erleichtert wird. Auch hier können Sie Jörg Himmerich jederzeit ansprechen, wenn Sie ähnlich geartete Fragestellungen aus Ihrem Alltag kennen, bei denen Sie der Auffassung sind, dass diese für die Berücksichtigung in einem solchen Förderprogramm geeignet wären.
Bisherige Förderpreise/Förderprogramme
Das erste Projekt für das Förderprogramm 2022 zum Thema „Genauigkeiten bei HDD Bohrungen“ wurde von Adam Lisowski, Student an der TU Delft, Anfang Juni vorgelegt und vom Vorstand als förderungswürdig erachtet. Die Projektbearbeitung ist bereits im Juli 2022 gestartet und ist für ca. sechs Monate veranschlagt. Die Hauptfragestellungen, die im Zuge der Masterarbeit untersucht werden sollen, lauten wie folgt:
Kann die Genauigkeit bei HDD-Bohrungen verbessert werden?
- Wie kann die aufgezeichnete Bohrungsverlauf die Zugkraft beim Einziehen der Rohrleitung beeinflussen?
- Wie kann die Genauigkeit des Bohrungsverlaufes auf der Grundlage von Zugkraftmodellen beurteilt werden?
- Welche Boden- und Rohrparameter beeinflussen die HDD-Genauigkeit durch die Rückzugskraft, welche Parameter sind am einflussreichsten?
- Welchen Einfluss haben die Steeringtools?
- Kann das HDD-Verfahren im Hinblick auf die Parameter, die am meisten Einfluss auf die Genauigkeit nehmen, angepasst werden?
Im Rahmen der Bearbeitung benötigt Herr Lisowski Unterstützung der DCA-Mitglieder! Seine Arbeit konzentriert sich insbesondere auf die Beziehung zwischen dem Verlauf der Bohrung und den auftretenden Einzugskräften. Auf der Grundlage dieses Zusammenhangs und mit Hilfe numerischer Modelle besteht ggf. die Möglichkeit, Umwelt- und Verfahrensparameter zu ermitteln, die die Genauigkeit der Installation beeinflussen und die dann für weitere Untersuchungen und die Optimierung des allgemeinen Prozesses genutzt werden können.
Um den Prozess besser zu verstehen, zu untersuchen und zu beschreiben, sind Daten von möglichst vielen durchgeführten Projekten wichtig. Dabei sind sensible Daten zu Standorten, Firmennamen, Angabe zu Auftragnehmer oder Kunden nicht erforderlich bzw. die Daten werden selbstverständlich anonymisiert behandelt.
Bitte füllen Sie das beiliegende Excel-Blatt aus und senden Sie es zurück an
- Adam Lisowski (Kontakt: A.Lisowski@student.tudelft.nl,
- cc an unseren Programmkoordinator Jörg Himmerich: Joerg.Himmerich@veenkergmbh.de
- und cc an den DCA: d.quante@dca-europe.org)
Die Bachelor Arbeit zum Projekt „Lärmemissionen auf HDD-Baustellen“ von Johannes Rotter wurde bereits Ende 2021 für förderungswürdig erachtet und in das Programm 2021 rückwirkend übernommen. Der an der Jade Hochschule Oldenburg, Fachbereich Bauwesen Geoinformation Gesundheitstechnologie, Abt. Bauwesen tätige Absolvent hat sich in seiner Bachelorarbeit mit den Lärmemissionen beschäftigt, die im Zuge der Genehmigungsplanung regelmäßig bewertet werden müssen.
Im Zuge einer Untersuchung wurde überprüft, welche Geräte der Baustelleneinrichtung in welchem Umfang im Dauerbetrieb oder im Teilbetrieb arbeiten und welche Lärmpegel von diesen emittiert werden. Dabei wurden unterschiedliche Untergründe mit einbezogen. Es wurde auch der Frage nachgegangen, ob mit einem entsprechenden Baustellenmanagement die Abwicklung einer HDD-Baumaßnahme gewährleistet werden kann und der emittierte Lärm entsprechend den Anforderungen beherrscht wird. Hierbei kann es z.B. unterschiedliche Durchführungskonzepte für Tages- und Nachtzeiten geben.
Die Bachelorarbeit von Johannes Rotter ist mittlerweile fertiggestellt. Im Rahmen der Mitgliederversammlung im März 2023 wurden die Ergebnisse vorgestellt.
Name:
Edda Bockelmann
Ausbildungsinstitut:
Hochschule 21
Thema:
HDD ohne Rohrbaufläche
Name:
Marie Cebrian
Ausbildungsinstitut:
École Supérieure d’Ingénieurs de Poitiers, Frankreich
Thema:
„Study of ground stability during and after the passage of HDD for pipe installation and impact on existing structures“
Name:
Dipl.-Ing. Stefan Roßbach
Ausbildungsinstitut:
Technische Universität Clausthal-Zellerfeld
Thema:
“Erweiterte Untersuchungen zur Optimierung des Einziehvorganges von Rohrleitungen mittels HDD-Technologie unter besonderer Berücksichtigung der Übertragbarkeit in die Praxis.”
unterstützt durch: E.ON Ruhrgas AG und RWE Westfalen-Weser-Ems Netzservice GmbH
Name:
Dipl.-Ing. Stefan Roßbach
Ausbildungsinstitut:
Technische Universität Clausthal-Zellerfeld
Thema:
“Untersuchungen zur Optimierung des Einziehvorganges von Rohrleitungen mittels HDD-Verfahren”
Name:
Markus Lapke und Lasse Leif Elbe
Ausbildungsinstitut:
Fachhochschule Oldenburg
Thema:
- „Spülbohrlösungen im Horizontal Directional Drilling“
- „Bewertung des Umwelteinflusses von HDD-Bohrspülungen“
Name:
B.A.M. Keulen und R.J. Vos
Ausbildungsinstitut:
Delft University of Technology, Delft (Niederlande)
Thema:
- „Maximum pressure drilling fluid in sand soils during horizontal directional drilling“
- „Uncontrolled loss of bentonite during HDD“
Name:
Christine Malfoy
Ausbildungsinstitut:
Ecole supérieure d´ Ingenieurs de Poitiers, Frankreich
Thema:
„A better knowledge of bentonite fluids for directional drilling: physical, chemical, rheological properties to control flow conditions“