Investigation of lining solutions for a lined rock cavern at the site of Zentrum am Berg

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit werden verschiedene Möglichkeiten zur Auskleidung von Wasserstoffspeichern und deren Bemessung anhand einer analytischen Berechnung aus dem Bereich des Druckstollenbaus gezeigt. Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit bestehenden Konzepten zur Speicherung von Wasserstoff und deren Anforderungen an Geologie, zu berücksichtigten Effekten und deren Vor- und Nachteilen. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich den notwendigen Anpassungen des bestehenden Konzeptes der Lined Rock Cavern für die Speicherung von Wasserstoff an die analytische Lösung aus dem Druckstollenbau. Nachfolgend werden die erforderlichen Randbedingungen festgelegt, die notwendigen gebirgsmechanischen Eingabeparameter aufgeführt und wenn notwendig berechnet. In einem weiteren Schritt wird die analytische Lösung hergeleitet und auftretende Einflüsse wie Temperatureinfluss, Beulen und Kriechen erläutert. Dies erfolgt in einem zuerst für eine Stahlauskleidung und anschließend für eine vorgespannte Betonauskleidung. Die beiden analytischen Lösungen werden dann beispielhaft an drei unterschiedlichen Geologien und drei verschiedenen Speicherdrücken aus der Wasserstoffspeicherung angewendet und die Ergebnisse miteinander verglichen. Als Ergebnis dieser Arbeit lässt sich sagen das eine Stahlauskleidung besser für eine Druckspeicherung geeignet ist. Weiters wird eine Verifizierung der analytischen Lösung anhand von zwei Bemessungsbeispielen durchgeführt und anschließend der Einfluss der unterschiedlichen Eingangsparameter von Geologie, Auskleidungsmaterial sowie Einflüsse aus der Temperatur untertage mittels Sensitivitätsanalyse ermittelt. In der Diskussion werden mögliche Verbesserungen und Optimierungen der Stahlauskleidung sowie welche Änderungen am Konzept der vorgespannten Betonauskleidung notwendig sind, um den Anforderungen eines Druckspeichers zu genügen, aufgeführt. Als letzter Punkt werden die nächsten notwendigen Schritte für die Errichtung einer Lined Rock Cavern-Versuchsanlage am Zentrum am Berg aufgelistet.

Details

Titel in ÜbersetzungUntersuchung von Ausbaulösungen für eine Lined Rock Cavern am Standort des Zentrums am Berg
OriginalspracheEnglisch
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung28 Juni 2024
StatusVeröffentlicht - 2024