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Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingo Weidlich | Technisches Infrastrukturmanagement

Adresse | Anschrift

HafenCity Universität Hamburg (HCU),

Henning-Vorscherau-Platz 1

20457 Hamburg

Tel. ++49 40 / 42827 - 5700
E-Mail: ingo.weidlich(at)hcu-hamburg.de

Sprechzeiten
Montags 10:00 - 11:00 Uhr und nach Vereinbarung

Professur Technisches Infrastrukturmanagement

Prof. Dr.-Ing. Ingo Weidlich (Raum 5.007),

Ingo Weidlich works in the field of engineering research and deals with current topics. He accompanies the development of issues that have been in focus for years, especially in the field of lifeline infrastructure. The special focus of his investigations is district heating.

ORCID iD:  https://orcid.org/0000-0003-2653-0133

Wissenschaftliche MitarbeiterInnen

Dr.-Ing. Gesena Banushi (Raum 4.131)

PhD - Thesis: Seismic Design of Buried Steel Pipelines (TU Braunschweig, Univerista Degli Studi Firenze, 2016)

Forschung: BMBF-Projekt: „Zustandsbewertung von erdverlegter systemrelevanter Infrastruktur zur proaktiven Charakterisierung von Schäden und Gewinnung von technisch realen Entscheidungshilfen“

Verknüpfung Forschung und Lehre in: Biw-B-605-103 Leitungsbau

E-Mail: gersena.banushi(at)hcu-hamburg.de

Dipl.-Ing. (TFH) Sven Büschken (Raum 5.011)

Forschung: BMWi-Projekt: "Fernwärmeleitungsbau 4.0 mit zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen für niedrige und hohe Betriebstemperaturen"

E-Mail: sven.bueschken(at)hcu-hamburg.de

M.Sc. Stefan Dollhopf (Raum 5.008)

Forschung: BMWi-Projekt: "Urban Turn - Wandelung der urbanen leitungsgebundenen Wärmeversorgung"

E-Mail: stefan.dollhopf@hcu-hamburg.de

M.Sc. Lucia Doyle Gutierrez (Raum 5.008)

PhD - Thesis: Insulated district heating pipes for the circular economy (HCU, t.b.c.)

Betreuung Energieforschungsverbund.

E-Mail: lucia.doyle(at)hcu-hamburg.de * doyle(at)energieforschungsverbund.hamburg

M.Sc. Pakdad Pourbozorgi Langroudi (Raum 5.008)

PhD - Thesis: Infrastructure management: Predictive maintenance using artificial intelligence in District Heating Networks (HCU, t.b.c.)

Forschung: BMWi-Projekt: Instandhaltung-FW -Entwicklung von neuen und verbesserten Instandhaltungsstrategien für kleine und große Wärmeverteilnetze durch Kombination statistischer Alterungsmodelle mit materialbasierten Nutzungsdauermodellen

Verknüpfung Forschung und Lehre in: Biw-M-209-100 Bauverfahren für Transformation und Sanierung Technischer Infrastruktur, Biw-M-211-100 Energie-Infrastruktur

E-Mail: pakdad.langroudi(at)hcu-hamburg.de

M.Sc. Violeta Madan (Raum 5.008)

PhD - Thesis: Untersuchung der anisotropen Wärmeströme in Doppelrohren für die Anwendung in einem innovativen Nahwärmesystem (HCU, t.b.c.)

Lehre in: Biw-M-Mod-306 Entwurf Technischer Infrastruktur, REAP-M-Mod-202 Urban Energy Flows, Biw-M-211-100 Energie-Infrastruktur

E-Mail: violeta.madan(at)hcu-hamburg.de

Ehemalige MitarbeiterInnen

Dipl.-Ing. Mgr. Maria Greitzer, MA (2017 - 2021)

PhD - Thesis: Energy Forecasting. Focus: Natural Gas (HCU, 2021)

Lehre in:   QS-B-013 Energie, Raum und Politik im internationalen Kontext, REAP-M-Mod-306 Material Flow Analysis and Life Cycle Assessment, REAP-M-Mod-202 Urban Energy Flows, QS-M-006 Physical Principles through stories

Bauphysik

Im Kurs Bauphysik wird eine Einführung in die Disziplinen der Bauphysik gegeben. Hierzu gehören die Grundlagen der Wärmelehre, Stationärer Wärmetransport durch Transmission; Wärmeleitung, -durchlass, -übergang, - durchgang; mehrschichtige Bauteile, Temperaturverläufe, Transmissionswärmestrombilanzen; Wärmebrücken, die Grundlagen von Lüftung und Lüftungswärmeverlusten, Wärmestrahlung und Grundlagen solarer Gewinne, Innere Gewinne. Es wird die Wärmebilanz eines Gebäudes behandelt. Welche Bedeutung hat die Gebäudeform? Wie werden Verluste und Gewinne bestimmt, Wärmebedarf für Brauchwasser, End- und Primärenergiebedarf. Weiterhin werden die Themen des Feuchte- und Schallschutz behandelt.

Bild: Abfluss auf versiegelten Oberflächen [Foto: Weidlich]

Die Siedlungswasserwirtschaft ist eine Ingenieurwissenschaft, die sich mit allen Aspekten des Wassers im Zusammenhang mit Siedlungen befasst. Als technische Disziplin ist die Siedlungswasserwirtschaft für die Siedlungs-Hygiene und auch den Kompfort und die Sicherheit des Menschen von zentraler Bedeutung. In den Bereich der Siedlungswasserwirtschaft fällt die gesicherte Beschaffung und Aufbereitung von Trink- und Brauchwasser, die Ableitung und Reinigung des Abwassers sowie der möglichst schadlosen Rückführung des Abwassers, die sichere Ableitung von Niederschlägen, den Bau und Betrieb der hierfür nötigen Anlagen und die langfristige Sicherung der Wasserressourcen und Wasserversorgung.

Das zentrale und kontrollierte Wassermanagement geht einher mit der Entwicklung von Großstädten und Hochkulturen. Der Zusammenhang zwischen der Abnahme von Seuchen und den damit verbundenen Todesfällen bei steigendem Bevölkerungsanteil mit öffentlicher Wasserversorgung gilt heute als erwiesen.

Mit der Einführung der Schwemmkanalisation und auch des Wasserklosetts im 19. Jhd. wurden die mit Abwässern verbundenen Probleme aus den Städen ausgelagert. Oft direkt in die umgebenden Gewässer. Mit der Aufdeckung des Zusammenhangs von fäkalen Verunreinigungen von Wasser und der Häufigkeit von stark verbreiteten Krankheiten wurde die Trinkwasseraufbereitung immer wichtiger und auch der Gewässerschutz bekam eine immer größere Bedeutung.

Heute ist die Siedlungwasserwirschaft in urbanen Ballungsgebieten und auch im ländlichen Raum unverzichtbar.

Ein großer Teil der unterirdischen Infrastruktur, von denen moderne Siedlungsgebiete und Metropolen abhängen, sind Leitungen für die Ver- und Entsorgung. Dabei fallen unter den Begriff Leitungen sowohl Kabel als auch Rohre, die verlegt, betrieben und in Stand gehalten werden müssen. Aktuelle Bedeutung erlangt der Bau und die Transformation von Leitungsnetzen im Zuge der derzeitigen Bemühungen die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen abzubauen und vermehrt Erneuerbare Energie verfügbar zu machen. Einerseits lässt sich daraus eine Abnahme der Bedeutung bestehender Netze für die Verteilung von fossilen Brennstoffen erwarten, die umgenutzt oder rückgebaut werden müssen. Andererseits ist ein Ausbau von vorhandenen Netzen, die für die Verteilung von Erneuerbarer Energie geeignet sind, erforderlich. Hierunter fallen die Netze für die Stromversorgung und Wärmeverteilnetze. Der Umgang mit Erneuerbarer Energie erfordert ein umfangreiches Lastgangmanagement. Die zeitlich veränderliche Abnahme bzw. Der saisonal und tagesgangabhängige Verbrauch von Strom und Wärme wird der Volatilität der Erneuerbaren Energien gegenübergestellt. Der Ausbau und die Transformation dieser Netze ist ein Themenfeld in dem in den nächsten Jahrzehnten ingenieurtechnische Kompetenz für die Umsetzung und Weiterentwicklung von Nöten ist.

Für die Versorgungsnetze ergeben sich daraus die Handlungsfelder Leitungsbau, Transformation und Instandhaltung. Diese Baumaßnahmen müssen sorgfältig geplant und umgesetzt werden. Je nach Betriebsmedium sind zum Beispiel hohe Transportdrücke oder hohe Temperaturen zu berücksichtigen. Die Leitungen stehen zudem in Beziehung mit ihrer Umgebung. Als überirdische Leitungen, sogenannte Freileitungen, sind die Leitungen direkt sichtbar und zugänglich. Schäden können dann schnell erkannt werden. Außerhalb von Firmengeländen werden die Leitungen oft unterirdisch verlegt. Die dabei auftretenden Bettungsbedingungen haben einen großen Einfluss auf das Verhalten des Netzes als Tragwerk und damit auf die Versorgungssicherheit und die Gebrauchstauglichkeit. Die Trassenplanung kann hinsichtlich der bautechnischen Details sehr komplex werden und beinhaltet daher je nach Leitungsart besondere Anforderungen.

Der Planer muss dabei neben der Bautechnik auch interdisziplinäre planerische Aspekte berücksichtigen, die zum Beispiel thermodynamische, elektrotechnische oder biochemische Zusammenhänge umfassen.

Bild: Leitungsbau in der Innenstadt [Foto:Weidlich]

Vegetation und Infrastruktur

Die Lebensqualität in Stadtvierteln hängt in hohem Maße von Art und Umfang der Vegetation und einer funktionsfähigen Infrastruktur sowie auch Gebäuden ab. Hieraus ergibt sich ein Konfliktraum Vegation-Bauwerk auf der Oberfläche, aber ebenso im unterirdischen Raum. Die fachgerechte Planung und der verantwortungsvolle Umgang für eine gesunde Vegetation und die an die Infrastruktur und die Gebäude gekoppelte Funktions- und Versorgungssicherheit ist eine wichtige Aufgabe und soll in der Lehrveranstaltung vermittelt werden. Aus den unterschiedlichen Anforderungen werden Spannungsfelder identifiziert und bauliche Varianten zur besseren Koexistenz besprochen und erarbeitet.
Die Wirkung von Vegetation auf das Stadtklima, den Regenrückhalt und die Verdunstung, Feinstaub und die Lebensqualität wird dargestellt und quantitativ abgeschätzt. Dabei steht Vegetation als integrativer Bestandteil von Bauwerken ebenfalls im Fokus. Dabei werden Bedarfe für Hamburg auf Basis stadtplanerischer Indikatoren (z.B. nach E DIN ISO 37120:2014) für eine nachhaltige Stadtentwicklung ermittelt und bestehenden Regelwerke vorgestellt und ausgewertet. Durch die Nutzung von Geoportalen werden die Studierenden in die Lage versetzt den Status Quo zur vorhandenen Vegetation in Quartieren zu ermitteln und damit die Entwicklungspotentiale zu identifizieren. In einem nächsten Schritt wird der unterirdische Raum betrachtet. Das Zusammenspiel zwischen unterirdischer Infrastruktur und dem vorhandenen Wurzelwerk wird besprochen und gegenseitige Schutzmaßnahmen werden vorgestellt und besprochen. Auch Sanierungsverfahren werden vermittelt.
Umsetzung:
Die Lehrveranstaltung wird in zwei Teile unterteilt. Im ersten Teil werden in den Vorlesungen Impulsvorträge zu bestimmten Themen vorgetragen (z.B. Bodenschutz, Wurzelwachstum, Infrastrukturen, Interaktionen, Vegetation als Gestaltungselement, ...). Durch externe Fachvorträge werden die Lehrinhalte stark mit der Praxis verknüpft. Zum Ende der Vorlesung sind Exkursionen geplant, welche durch die Studierenden vorbereitet werden sollen. Ziel ist ein Standort in Hamburg, der hinsichtlich des Themenfeldes Vegetation- Infrastruktur-Gebäude Entwicklungspotenzial aufweist. Vor Ort ist ein entsprechender Vortrag vorzubereiten. Der Kurs wird mit einer Hausarbeit abgeschlossen.

Das Modul wird zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Dickhaut angeboten.

BIW-M-209-100

Bauverfahren für Transformation und Sanierung Technischer Infrastruktur

Vor dem Hintergrund weltweit abnehmender Ressourcen steigt die Bedeutung der Instandhaltung, Pflege und Anpassung bestehender Infrastruktur. Einerseits hat der Erhalt von Ver- und Entsorgungsleitungen für deren Betreiber eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. Aus Gründen der Betriebszuverlässigkeit und Versorgungssicherheit ist es bei vielen Leitungen extrem wichtig, dass die Funktionalität erhalten bleibt. Die Erhaltung großer Infrastrukturbauwerke ist fast immer dem Neubau vorzuziehen. Für die Betriebswirtschaftlichkeit ist folglich das Wissen um den Zustand der Leitungen von hoher Bedeutung. Nur so können Instandhaltungsmaßnahmen und insbesondere auch die Rückstellungen und Investitionen hierfür richtig geplant werden.

Gleichzeitig wirken sich Veränderungsprozesse in Art, Umfang und Verhalten der Nutzer sowie gesellschafltiche Prozesse auf Infrastrukturen aus. Der Wunsch den Energiebedarf großer Städte mit
erneuerbarer Energie zu decken, stellt die unter anderen Prämissen errichtete Infrastruktur für die Energieversorgung vor große Herausforderungen. Strom- und Wärmenetze müssen umgebaut und anders betrieben werden. Gleichfalls muss im Bereich der Gasnetze ein Umdenken stattfinden. Im Bereich der Abwassernetze ist in den letzten Jahrezehnten ein Rückgang des Wasserverbrauchs pro Kopf zu verzeichnen, sodass die Abwassersysteme für den Trockenwetterabfluss bei einer Fortsetzung dieses Trends überdimensioniert scheinen. Gleichermaßen werden stärkere Regenfälle infolge des Klimawandels und ein fortschreitender Anstieg der Oberflächenversiegelung beobachtet, die den Abfluss bei Regenwetter steigen lassen.

In dem Kurs Biw-M-209-100 "Bauverfahren für Transformation und Sanierung Technischer Infrastruktur" werden verschiedene Verfahren behandelt, die für die Transformation und Sanierung von bestehender Infrastruktur zur Verfügung stehen. Zudem wird im Kreise der Studierenden des Kurses im gesamtinhaltlichen Kontext diskutiert werden,  wie sich die Veränderungen der Leitungsinfrastruktur umsetzen lassen und gegenseitig beeinflussen (z.B. Wärmerückgewinnung aus Abwasser, Power2Gas, ...).

Bild 1-BIW-M-209-100: Industrieleitungen und Schiene

BIW-M-206-100

Paradigmenwechsel Technischer Infrastruktur

Der federführend durch Prof. Jäschke angebotenen Kurs "Paradigmenwechsel Technischer Infrastruktur" BIW-M-206-100 wird durch einzelne Vorlesungen von Prof. Weidlich unterstützt. In diesen Vorlesungen wird durch Prof. Weidlich der aktuelle Paradigmenwechsel im Bereich der Wärmeversorgung von Städten und Kommunen behandelt. Nachdem in der vergangenheit in der Öffentlichkeit und in der Politik die Energiewende primär mit der elektrischen Energieversorgung verknüpft wurde, ist inwzischen durch unterschiedliche Studien belegt, dass auch im Bereich der Wärmeversorgung eine Energiewende erforderlich ist. Dies liegt u.a. daran, dass ein erhebliches ungenutztes Abwärmepotiential in Europa identifiziert werden kann und rd. die Hälfte unseres Primärenergiebedarf für Wärme anfällt. Deshalb ist es erforderlich, Angebot und Bedarf an dieser Stelle zusammen zu bringen. Dies ist aber nur durch eine Veränderung der Erzeugungsinfrastruktur und der Wärmeverteilnetze möglich. Im Kurs werden unterschiedliche Aspekte aus dem Bereich der Wärmewende besprochen.

Bild 1-BIW-M-206-100: Wärme- und Stromerzeugung, Tiefstack, Hamburg

BIW-M-401-107

Energie-Infrastruktur

Inhalt

Die beruflichen Möglichkeiten wachsen für Ingenieure, welche die grundlegenden physikalisch-technischen Prinzipien für den Bau, Erhalt und Betrieb von Energienetzen verstehen. Der bilinguale Kurs auf Englisch und Deutsch umfasst Energieerzeugungsanlagen, Rohrstatik, Interaktion Rohrleitung - Boden, Wärmespeicher sowie Schutz kritischer Infrastrukturen in der Stadt. Im Vordergrund stehen folgende Themen:
- Versorgung - Energieerzeugungsanlagen
- Wärmeleitung, Gasleitungen, Stromnetze
- Interaktion Rohrleitung-Boden
- Rohrstatik – Wärmeleitungen
- Freileitungen – Strom
- Kritische Infrastruktur - Schutzmaßnahmen
Sofern Sie noch keine Programmierkenntnisse haben, erlernen Sie kursbegleitend den Umgang mit Python. Diese Sprache eignet sich besonders gut für den rechnergestützten Umgang mit großen Datenmengen, den Einsatz von KI und ANN, Numerik, GIS-Anwendungen und auch einfache Rechnungen. Im Rahmen der Vorlesung und den zu erstellenden Hausübungen wird Python für Energie-Infrastrukturen zur Anwendung gebracht.

Inhaltliche Anknüpfung | Course link

Der Kurs vertieft den Inhalt aus den Kursen "BIW-Leitungsbau" und "REAP-Urban Energy Flows" mit Schwerpunkten auf Technologien und rechnerische Auslegung.

The course deepens the content "BIW-Leitungsbau" and "REAP-Urban Energy Flows" with focus on technology and calcualtive design.

Bild: Solarflower, Nobatek Bordeaux

REAP-M-306

Material Flows and Life Cycle Assessment

In the module "Material Flows and Life Cycle Assessment" in the international study program REAP (Resource Efficiency in Architecture and Planning), the principles of Material Flow Analysis (MFA) and Life Cycle Assessment (LCA) are taught. Inventory preparation and impact assessment are taken into account. Since the winter semester 2017/18 this course has been taught by Ingo Weidlich and Maria Grajcar. During the conception and revision of the course, it was ensured that the students were taught the contents of the course in an interesting, challenging and supportive learning environment. Frontal teaching should be avoided as far as possible.

In the first phase of the course, students are taught the basic concept of Life Cycle Assessment. In this part of the course the relevance of different materials, as well as the "Impact Categories" are introduced. The information is organized as "Input" events, individual exercises and homeworks. The core of the course is the close cooperation with the architectural office PlanWerk Architektur & Energieberatung Wickersheim Mannsfeld GmbH and Coop Water House GmbH. The cooperation came about through Anne-Christin Kausemann, a REAP-alumna, whose participation also gives students an insight into possible professional developments after graduation. The architectural office specialises in houseboats. The life cycle of houseboats has so far been little studied and needs to be researched more closely. This cooperation gives the students the opportunity to examine different houseboats with regard to their life cycles. This will optimally link research and teaching.

The students continue to learn the operation and evaluation of a LCA evaluation software. The selection of the software has been consistently focused on availability and usability even after study (open source software). In addition, a day excursion to a houseboat gives students the opportunity to take a close look at an example. The individual evaluation of the houseboats in an LCA analysis is part of the examination. The results are discussed and evaluated with PlanWerk. The results of this coordination are used conceptually for the further development of the course. Individual presentations by experts such as Joost Hartwig (ina Planungsgesellschaft mbH) and Prof. Julija Gušca (RTU, Latvia) enabled students to gain further insights into national and international life cycle assessment challenges.

Interactive discussion about the LCA of a houseboat, REAP, WiSe2017/18

In addition to the exercises from the "Input" events and an individual term paper, the students are challenged in a second phase of the module to prepare a personal contribution to the courses. In the winter semester 2017/18, this was the simulation of a meeting in the form of a role play, the content of which was the confrontation of parties with different interests on the LCA of a houseboat (see figure). The staging was part of the course and was carried out by groups of approx. 5-6 students. The scenery, dialogues and contents were prepared by the students. The students could voluntarily undergo a profile analysis on their own in order to achieve the best possible assignment for the different roles (contractor, client, environmental authority, LCA consultant, etc.). Since this was to be a public debate, it was the task of the remaining students to represent the public. Therefore, small tasks were distributed to the audience by the teachers in order to make the staging more lively and interesting by an unexpected moment.


Through the mentioned teaching elements, a part of the modern state of knowledge from pedagogy, psychology, didactics and brain research should flow into the course and arouse the interest of the students for the subject matter to a high degree, as well as significantly increase the motivation for the course. The activities in the courses should firmly anchor the learned and the acquired in the memory through emotional and interactive experiences. In fact, a pronounced group dynamic could be observed, which will probably remain in the memory of all participants for a long time.

REAP-M-202-100

Urban Energy Flows

Basics on energy demand and supply (forms of energy, conversions, efficiency etc, balancing, visualization etc), Introduction into energy flows in cities (areas of energy use (domestic, industrial, public) providing data on energy qualities and quantities, Energy use due to (thermal) comfort needs (heating, cooling ventilation) in residential and non residential buildings, Energy demand due to use of electrical devices in residential and non residential buildings, Energy demand of public services, Energy demand due to mobility needs, Interdependencies between different energy systems and grids, Using renewable energies in an urban environment (techniques and contributions), Modelling and visualisation of urban energy flows, Methods to define priorities in urban energy saving strategies (strategic planning targets).

Entwurf Technischer Infrastruktur

Zwei Professoren, je eine/r aus SP und BIW, begleiten das Projekt (Prof. Ingo Weidlich von BIW und Prof. Irene Peters von SP). Jedes Jahr werden unterschiedliche Infrastrukturen behandelt und in Kooperation mit lokalen Unternehmen in Projekten umgesetzt.

Project II deals with Sustainable Urbanism in Hamburg. The main aim is to learn about the principles and indicators of sustainable urbanism through a guided analysis of urban neighborhoods in Hamburg and to develop innovative resource efficient interventions which enhance the sustainability of the neighborhood.

We will ask and answer questions such as:

- How do you define a liveable neighbourhood? What is a sustainable neighbourhood?
- What are the principles and design strategies of resource efficient planning at various scales?
- How do you technically, aesthetically and educationally integrate resource efficient technologies into the neighbourhood?
- What instruments and policies will help to create liveable neighbourhoods?
- How does one need to consider the challenge of climate change and adaption?

BMWi-Projekt "FW-Instandhaltung"

Es besteht derzeit eine große Unsicherheit bei der Einschätzung der Nutzungsdauer von Fernwärmeleitungen. Jegliche Instandhaltungsstrategien für Wärmenetze sind deshalb mit solchen Unsicherheiten behaftet. Gleiches gilt damit auch für die Haushaltsplanung der betroffenen Unternehmen und Einrichtungen. Je größer das Wärmenetz desto größer sind diese Unsicherheiten für die Planung der Unternehmen, je dringlicher werden zuverlässige Instandhaltungsstrategien benötigt. Gleichzeitig sind die Unsicherheiten bei kleinen Wärmenetzen genauso vorhanden. Eine durch Regelwerke gestützte Instandhaltungsstrategie für Nahwärmenetze ist bisher nicht etabliert.

Seit einigen Jahren wird seitens des Fachverbands AGFW eine Schadensstatistik für Wärmenetze aufgebaut, die bereits erste Aussagen für eine Instandhaltungsstrategie erlaubt. Es ist die einzige bekannte Schadensstatistik für Wärmenetze in Deutschland. Die Nutzung der AGFW Schadensstatistik ist integrativer Bestandteil des Forschungsvorhabens und soll zu verbesserten Methoden und Konzepten für Instandhaltungsstrategien führen.

Mit dem Forschungsprojekt „Entwicklung von neuen und verbesserten Instandhaltungsstrategien für kleine und große Wärmenetze durch Kombination statistischer Alterungsmodelle mit materialbasierten Nutzungsdauermodellen“ werden nun statistische Auswertungen vorhandener Schadens- und Störungsdaten durch zusätzliche Stützpunkte zum Beispiel aus thermischen Alterungsmodellen für die Dämmung, als auch Schadensakkumulationstheorien ergänzt. Die Anwendungsmöglichkeiten neuer und verbesserter Fernwärme-Instandhaltungsstrategien erstrecken sich über die gesamte Wärme-Infrastruktur. Ziel ist es diese verbesserten Instandhaltungsstrategien zu entwickeln. Die Algorithmen werden an realen Wärmenetzen getestet und weiterentwickelt.

Das Forschungsvorhaben „Zustandsbewertung von erdverlegter systemrelevanter Infrastruktur zur proaktiven Charakterisierung von Schäden und Gewinnung von technisch realen Entscheidungshilfen“, - kurz ZUVERSICHT - wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Das Projekt ist der Fördermaßnahme GEO:N – Geoforschung für Nachhaltigkeit zugeordnet. In dem auf drei Jahre ausgerichteten Forschungsprojekt soll ein digitales Modell entwickelt werden, welches webbasiert  eine Gefährdungsbeurteilung und proaktive Schadensminderung ermöglichen soll. An der HCU Hamburg wird das Projekt unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Ingo Weidlich und Dr.-Ing. Gersena Banushi im Bereich „Technisches Infrastrukturmanagement“ (Bauingenieurwesen) bearbeitet. Das Projekt ist ein Verbundprojekt mit den Partnern IAB Weimar, EDAC Bauhaus-Universität Weimar und dem Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg.

Die Zustandsbewertung erdverlegter Infrastruktur zur proaktiven Schadensminderung und Gewinnung von anwendungskonkreten Entscheidungshilfen im Erdbebenfall ist notwendig, um ressourcenschonend und nachhaltig agieren zu können. Das Ziel des Vorhabens ZUVERSICHT ist die Entwicklung einer Methodik zur Abschätzung potentieller Schäden für die kritische Bestandsinfrastruktur. Hierbei gilt es, die Gefährdungs- und Schadenspotenziale von Leitungsnetzen und risikomindernde Faktoren zu untersuchen. Im Projekt werden von mikroskaligen Bewertungen der Rohrmaterialien bis hin zur makroskaligen Betrachtung der Leitungsnetzstruktur Untersuchungen durchgeführt. Es wird ein digitales Simulationsmodell entwickelt, mit dem präventive Maßnahmen zur Verringerung der Verletzlichkeit geplant werden können. In Detailstudien und Experimenten werden Ergebnisse zu Schadensvorgängen und Wirkmechanismen gewonnen. Ausgehend davon wird die Verletzbarkeit von erdverlegten Leitungen klassifiziert und in einem webbasierten Simulationstool zur Gefährdungsbeurteilung mit Entscheidungshilfen zur proaktiven Schadensminderung integriert und evaluiert.

Die Verbesserung des Verständnisses über die Folgen von Erdbeben auf die erdverlegte Infrastruktur mittels anwenderfreundlicher Visualisierung von Ereignisszenarien leistet einen Beitrag zur Vorsorge und Risikokommunikation. Die Schaffung methodischer Grundlagen und anwendungsorientierter Tools zur Gewinnung von Entscheidungshilfen zur Schadensminderung kritischer Infrastruktur stärkt die Erkenntnisgrundlage der Geoforschung für Nachhaltigkeit.  

Der Fernwärmeausbau spielt eine entscheidende Rolle in der Energie- und Wärmewende und damit für das Erreichen der klimapolitischen Ziele. Insbesondere Hamburg hat hier nach dem Rückkauf des Fernwärmenetzes ein ambitioniertes Vorgehen beschlossen. Doch die Kosten für den Rohrleitungsbau sind insbesondere in der Stadt hoch. Wissenschaftler der HafenCity Universität Hamburg (hcu) untersuchen nun in einem auf drei Jahre angelegten Forschungsvorhaben, wie der Einsatz von zeitweise fließfähigen, selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen (ZFSV) in Kombination mit innovativen Leitungssystemen die Kosten senken kann. Entstehen soll ein praxistaugliches Rechenmodell für die Berechnung zukunftsfähiger Wärmesysteme. Das Forschungsprojekt „Fernwärmeleitungsbau 4.0 mit zeitweise fließfähigen selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen für niedrige und hohe Betriebstemperaturen“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Ingo Weidlich wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des siebten Energieforschungsprogramms gefördert. An der hcu Hamburg ist es im Bauingenieurwesen, Bereich „Technisches Infrastrukturmanagement“, angesiedelt. Weitere Partner des Verbundprojektes sind der AGFW, die GEF Ingenieur AG und die OTH.R.

Der Einsatz von ZFSV im konventionellen Rohrleitungsbau verspricht viele Vorteile. Hierzu gehören eine schnelle Verlegung, eine homogene Bettung und der Wegfall der Verdichtungsarbeit. Das belegen bisherige Forschungsprojekte. In der Tiefbau-Praxis liegen daher ZFSV vielerorts im Trend. Im Fernwärmeleitungsbau schlagen sich diese Erkenntnisse aber kaum nieder, da noch zu wenig Langzeiterfahrungen mit ZFSV vorliegen, und dieser Leitungstyp für eine zutreffende Statik verlässliche Bemessungsparameter für die Bettung benötigt. Die Wissenschaftler haben nun die einmalige Gelegenheit, real belastete und gealterte Proben aus einer umfassend untersuchten und dokumentierten Forschungsmessstrecke in Frankfurt (Europaviertel) zu entnehmen, bei der ZFSV in 2015 als Bettungsmaterial zum Einsatz kam. „So erfahren wir mehr über das spezifische Verhalten und die Belastungsgrenzen des Materials über längere Zeiträume hinweg und können Wissenslücken schließen“, sagt Weidlich. Die Ergebnisse der Feld- und Laborversuche fließen als Eingangsparameter numerischer Untersuchungen mit der Finiten Elemente Methode in die Berechnungen ein. Vorhandene theoretische Rechenmodelle zum Einsatz von ZFSV werden weiterentwickelt und in praxistaugliche, im Fernwärmesektor etablierte Berechnungsmodelle integriert.

Die Wissenschaftler haben dabei nicht nur den konventionellen Rohrleitungsbau im Blick. Die verstärkte Einbindung erneuerbarer Energiequellen in Fernwärmenetze geht mit betrieblichen Veränderungen wie etwa der Absenkung der Betriebstemperatur einher. Das wiederum ermöglicht den Einsatz innovativer Leitungssysteme wie Doppel- oder flexible Rohrleitungen. „Die Kombination dieser Techniken mit ZFSV wurde bisher weder technisch noch ökonomisch wissenschaftlich untersucht. Durch flexiblere Einsatzmöglichkeiten, schnellere Bauabläufe und einen ressourcenschonenderen Materialeinsatz sind große Einsparpotenziale zu erwarten und es ergeben sich Möglichkeiten den Anforderungen der Kreislaufwirtschaft auch im Leitungsbau zu begegnen“, so Weidlich. Er und sein Team wollen daher auch zu einem solch kombinierten Einsatz datenbasierte Erkenntnisse liefern und in ihr Rechenmodell einfließen lassen. „Es gibt eine Vielzahl innovativer Techniken im Leitungsbau, die eine kostengünstige und zugleich effiziente und ökologische Wärmeversorgung ermöglichen. Mit unserem Forschungsvorhaben möchten wir mittelfristig dazu beitragen, diese Techniken stärker in der Praxis zu etablieren“, erklärt Weidlich.

Weiterführende wissenschaftliche Publikationen:

Weidlich, I. (2020) "Zum Einsatz von ZFSV im Fernwärmeleitungsbau." Bautechnik. doi.org/10.1002/bate.202000039

Doyle, L.; Weidlich, I., (2020) "Effects of Thermal and Mechanical Cyclic Loads on Polyurethane Pre-Insulated Pipes." Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 2020 doi.org/10.1111/ffe.13347 . Available at onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ffe.13347

Weidlich I., Banushi G., Yarahmadi N., Jakubowicz I., Sällström J.H., Vega A., Kim J., Kim Y.S., Nilsen Ø., Grage T., Schuchardt G., Yang F., (2020) "Effects of Loads on Asset Management of the 4th Generation District Heating Networks", Annex XII final report, International Energy Agency Technology Collaboration Programme on District Heating and Cooling including Combined Heat and Power, www.iea-dhc.org/the-research/annexes/annex-xii/annex-xii-project-01/



Fernwärme aus erneuerbaren Energien gilt als eine der Schlüsseltechnologien zum Gelingen der Wärmewende in Deutschland. Um ihr gesamtes Potenzial zur Dekarbonisierung ausschöpfen zu können, ist zunächst jedoch eine adäquate Weiterentwicklung und Qualifizierung der Fernwärme-Infrastruktur erforderlich. Wie diese aussehen kann, erforscht und erprobt in den kommenden Jahren ein gemeinsames Verbundvorhaben aus Wissenschaft, Industrie und Planungsexperten. Im Februar fiel der Startschuss für das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Forschungsprojekt „Urban Turn“.

Dynamische Betriebszustände aus der Einspeisung Erneuerbarer Wärme in Wärmenetze sollen zukünftig besser verstanden und simuliert werden können. Hierzu wird an der HCU Hamburg das Projekt unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Ingo Weidlich im Bereich „Technisches Infrastrukturmanagement“ (Bauingenieurwesen) bearbeitet. In dem Projekt wird ein tiefbauseitiges Reaktionsmodell zur simulativen Bestimmung von dynamischen Bettungsreaktionen entstehen. Hierdurch unterstützen wir die Entstehung von digitalen Zwillingen für Wärmenetze durch speziell an der HCU vorhandenem Wissen zur Interaktion zwischen Rohrleitungen und Bettungsmaterialien und koppeln dies mit aktuellen Entwicklungen im Bereich der Rohrleitungssysteme, während die wichtigsten Erkenntnisse im Sinne der wissenschaftlichen Ergebnisverwertung und des Transfers in die Europäische Normung eingebracht werden sollen.

Für möglichst realistische Bedingungen sorgt dabei das Versuchs- und Testzentrum District LAB des Fraunhofer-Institut IEE in Kassel. Das Fraunhofer-Institut IEE koordiniert das bis Januar 2025 laufende Projekt, dem als Projektpartner der Energieeffizienzverband AGFW, die BRUGG Rohrsysteme GmbH, die Danfoss GmbH, die GEF Ingenieur AG sowie die HafenCity Universität Hamburg (HCU) angehören. Insgesamt gelte es, so die Projektpartner, bestmögliche Voraussetzungen für die Wandelung der urbanen leitungsgebundenen Wärmeversorgung zu entwickeln.

Die Versorgungsinfrastruktur unserer Siedlungsgebiete ist diversen Alterungsvorgängen unterworfen. Je nach Leitungstyp können diese Vorgänge sehr unterschiedlich sein und haben unterschiedliche Ursachen. Statistische Ausfallfunktionen von Leitungen stehen bei der Zustandsbewertung den auf Materialermüdung basierenden Schadensakkumulationstheorien gegenüber.

Bild: Freileitungen an der Haltestelle S1 "Wandsbeker Chaussee", Hamburg
Bild: Doppelrohr

Der Tiefbau macht einen hohen Anteil der Baukosten beim Netzausbau aus. Kostensenkungspotenziale in diesem Bereich sind erwünscht. Die Abweichung von standardisierten Verfahren nach dem Stand der Technik ist eine Möglichkeit Kostensenkungspotenziale zu aktivieren. Dies muss aber mit Bedacht geschehen, da auch Gewährleistungsfragen damit im Zusammenhang stehen. Es wird untersucht welche Kostensenkungspotenziale im Bereich Reduktion der Grabengeometrien, dem Einsatz anderer Verfüllmaterialien und dem Einsatz von Grabenfräsen zu erwarten sind. Im Rohrbau wird Kostensenkungspotenzial im Bereich des Einsatzes neuer Materialien  und Rohrleitungstypen, wie z.B. das Doppelrohr in der Wärmeverteilung, vermutet.

Die Berechnung und Bemessung von Fernwärmeleitungen, die als Kunststoffverbundmantelrohr ausgeführt werden, ist in der Europäischen Norm EN 13941 geregelt. Die darin enthaltenen Bemessungsalgorithmen haben sich seit Jahrzehnten bewährt und es treten bei deren Anwendung und fachgerechter Bauausführung keine systematischen Schäden auf. Dabei basiert die Bemessung nach EN 13941 zum Teil auf recht groben Annahmen, die durch hohe Sicherheitsfaktoren ausgeglichen werden.

Untersuchungen haben gezeigt, dass es möglich ist, mit verfeinerten Annahmen die Sicherheiten besser auszunutzen und damit wirtschaftliche Potenziale bei der Verlegung von Fernwärmeleitungen zu heben. Dabei handelt es sich hierbei um Einzeluntersuchungen, die insgesamt auf eine breitere Basis gestellt werden müssen. Beispielhaft für diese Reserven zeigt die unten stehende Abbildung die Bruchkurven für Scherfestigkeitsuntersuchungen an Fernwärmerohren. Es ist zu erkennen, dass für die Übertragung der Scherfestigkeit immer eine Mindestverschiebung erforderlich ist. Nach EN 13941 wird ein Vollverbund vorausgesetzt, bei dem die Dehnung direkt übertragen wird. Es treten im Modell keine Relativverschiebungen auf. Es sind systematische Untersuchungen geplant, die Potenziale für eine wirtschaftlichere Bemessung von Fernwärmeleitungen aufzeigen werden. Die verfeinerten Berechnungsmethoden sollen entwickelt und verfügbar gemacht werden.

Ein weiterer Aspekt bei der Auslegung von Fernwärmeleitungen ist der Einfluss des Lastkollektivs. Eine derzeit insbesondere von Dänemark aus geführte Diskussion befasst sich mit der Absenkung der Vorlauftemperatur im Netz zu Reduktion der Wärmeverluste. Gleichzeitig wird von einer Diversifizierung und Dezentralisierung der Wärmeerzeugung für Wärmenetze ausgegangen, was eine Erhöhung der Temperaturschwankungen im Netz zur Folge hat. Die für die Tragfähigkeit günstige Absenkung des Temperaturniveaus steht damit ansteigenden Wechsellasten gegenüber, die für die Tragfähigkeit ungünstig sind. Ein rohrstatisch abgesicherter Umgang mit sinkenden Temperaturen und steigenden Wechsellasten existiert derzeit nicht.

Bild: Scherkurven von Kunststoffverbundmantelrohren nach EN253 [Weidlich 2015]

Der grabenlose Leitungsbau ist ein etabliertes Verfahren, das seit Jahrzehnten in vielen Sektoren erfolgreich eingesetzt wird. Der dabei erforderliche Umgang mit dem umgebenden Baugrund wirft dabei immer wieder Fragen auf, denen bei der Baumaßnahme begegnet werden muss. Dazu gehört einerseits der angreifende Erddruck auf den Rohrumfang und die wirksamen Kontaktflächen für die Reibkraftübertragung. Gerade große Baumaßnahmen müssen daher sorgfältig durchdacht und geplant werden. Komplexe Fragestellungen ergeben sich, wenn es während der Baumaßnahme zu Stillstandszeiten kommt oder die Leitung nach einer bestimmten Zeit in Betrieb genommen wird und die angreifenden Kräfte für die statische Auslegung der Leitung bekannt sein müssen.

Bild: De Nieuwe Warmteweg, Rotterdam

Abschlussarbeiten sind sehr individuelle Prüfungsleistungen. Um eine gute Note erreichen zu können, ist es ratsam sich über die eigene Motivation Klarheit zu verschaffen. Was motiviert Sie? Akademische Herausforderungen oder Praxisnähe? Labor oder Computersimulation? Im Prinzip ist alles möglich. Abschlussarbeiten lassen sich zudem in drei unterschiedlichen Formen realisieren:

(*) Freies Thema, nur an der HCU betreut

(*) Thema mit Bezug zu einem Forschungsprojekt an der HCU

(*) Kooperative Arbeit mit einem Unternehmen

Inhaltlich muss das Thema bei inhaltlichen Schwerpunkten der Professur angesiedelt sein, z.B. Leitungsbau oder Energie. Einige Beispiele sind nachfolgend aufgeführt. Bei Interesse können sich Studierende per E-Mail oder in Raum 5.007 und 5.008 melden.

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Theses are very individual examinations. In order to achieve a good grade, it is advisable to clarify your own motivation. What motivates you? Academic challenges or practical relevance? Laboratory or computer simulation? In principle, everything is possible. Theses can also be realized in three different forms:

(*) Free topic, only supervised at the HCU,

(*) Topic related to a research project at the HCU,

(*) Cooperative work with a company.

In terms of content, the topic must be part of the focus of the professorship, e.g. pipeline construction or energy. Some examples are listed below. If you are interested, students can contact us by e-mail or in rooms 5.007 and 5.008.

Themen * Topics

  • Technologien für die Erdkabelverlegung zur Verteilung elektrischer Energie * Technologies for underground cable laying for the distribution of electrical energy
  • Untersuchung zum Tragverhalten und zur Alterung von Kompensatoren warmgehender Leitungen * Investigation of the load-bearing behaviour and ageing of compensators in DH systems
  • Untersuchung unterschiedlicher Schadensakkumulationshypothesen bei der Bewertung der Gebrauchsdauer von Leitungen *
  • Investigation of different damage accumulation hypotheses in the evaluation of the service life of pipelines
  • Untersuchung zur Auswirkung von Setzungsunterschieden auf die Gebrauchstauglichkeit von erdverlegten Rohrleitungen * Investigation of the effect of settlement differences on the serviceability of underground pipelines
  • Überprüfung der spartenübergreifenden Übertragbarkeit von statistischen Lebensdauermodellen für Rohrleitungen * Verification of the cross-sectorial transferability of statistical service life models for pipelines
  • Einsatz von Geotextilien im Leitungsbau * Use of geotextiles in pipeline construction
  • Untersuchung zum Vorspannverlust erdverlegter, warmgehender Leitungen * Investigation of the prestressing loss of buried, hot pipes
  • Untersuchung zum Wurzelschutz von Rohrleitungen * Investigation of the root protection of pipelines
  • Vergleich der Berechnungsverfahren für die Einzugskräfte beim HDD-Verfahren (z.B. nach NEN3651, AGA-Methode,...) *
  • Comparison of the calculation methods for the draw-in forces in the HDD method (e.g. according to NEN3651, AGA method,...)
  • Zeitweise Fließfähige Selbstverdichtende Verfüllmaterialien * Temporarily flowable self-compacting backfilling materials
  • Einfluss von Erdfällen auf Rohrleitungen * Influence of sinkholes on pipelines
  • Grabenloser Leitungsbau mit dem Keyhole Verfahren * Trenchless pipeline construction using the keyhole method
  • Beanspruchung von Dichtungssystemen im Rohrleitungsbau * Stress on sealing systems in pipeline construction
  • Abrasionsverhalten grabenlos verlegter Rohrleitungen - Quantifizierung und Schutzmaßnahmen * Abrasion behaviour of trenchless pipelines - Quantification and protective measures

Erfolgreiche Masterarbeiten

  • The influence of non-temperature weather variables on heat demand of buildings (2021)
  • Wasserstoffverträglichkeit von Gasnetzen (2021)
  • Systematischer Marktüberblick und Analyse der Einflussfaktoren auf die Marktdurchdringung von Fernwärme im deutschen Wärmemarkt (2021)
  • Power To Bitcoin, Ein alternatives dezentrales Nutzungskonzept für Überschussstrom aus der Stromerzeugung aus Photovoltaik (2020)
  • Development of District Cooling Networks as a Climate Change Mitigation and Adaptation Measure (2020)
  • BIM as a Tool for Sustainable Material Decision-Making (2020)
  • A lifecycle assessment of high-rise buildings for cutting the building foundation’s embodied carbon in coastal areas (2020)
  • Environmental Footprints of Office Workspaces (2020)
  • A Multiple Linear Regression Model Analysis for the Electricity Transmission Network in Germany and Bordering Countries (2020)
  • Impact of Wind Farm Control Strategies on Turbine Structures (2019)
  • Quantifity determination of specific arbitrary substandes in heterogeneous construction materials to receive reliable information of structure condition over service life - A study of aggregate identification in concrete specimens (2019)
  • Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen gebäudeseitiger oder netzgebundener Installation von Wärmepumpen für den Gebäudebestand (2019)
  • Analyse des Berstlining-Verfahrens als grabenloses Rohrsanierungsverfahren und seine Auswirkungen auf die Spannungszustände im Boden Randbedingungen, Bodenbelastung und internationaler Vergleich (2017)
  • The Potential for Waste Heat Utilization in an industrial zoning district: a case study of billbrook-rothenburgsort in Hamburg (2017)

Erfolgreiche Bachelorarbeiten

  • Beitrag zur Berechnung zulässiger Betriebsdrücke erdverlegter Fernwärmeleitungen (2021)
  • Erddruckberechnung auf Abwasserrohrleitungen unter besonderer Berücksichtigung des Siloeffekts (2021)
  • Untersuchung des Interaktionsverhaltens zwischen erdverlegten Kabelverbindungen und Bettungsmaterial (2020)
  • Untersuchung der Messtechniken für die Planung, Ausführung und Qualitätssicherung von grabenlosen Leitungsbaumaßnahmen (2020)
  • Untersuchung der Nutzung, Verteilung und Erzeugung von Wasserstoff für die energetische Versorgung von Gebäuden (2020)
  • Möglichkeiten und Grenzen der leitungsgebundenen Verteilung und der Speicherung von Wasserstoff (2019)
  • Vergleich verschiedener Berechnungsverfahren für die erforderlichen Zugkräfte im Horizontalspülbohrverfahren (2019)
  • Untersuchung des Lastkollektivs erdverlegter Kabelverbindungen bei der Installation und im Betrieb (2019)
  • Analytische und numerische Untersuchung zur Interaktion zwischen Rohrleitungen und zeitweise fließfähigen Verfüllmaterialien (2018)
  • Untersuchung der Effizienz von Wärmenetzen bei Absenkung der Betriebstemperaturen (2018)
  • Technologien für die Erdkabelverlegung zur Verteilung von elektrischer Energie (2018)
  • Rohrstatik für Fernwärmeleitungen in Erdbebengebieten (2017)
  • Möglichkeiten und Grenzen der Qualitätssicherung von ZFSV im Vergleich mit konventioneller Grabenverfüllung (2017)

(Wer welche Arbeit erstellt hat, ist aufgrund der Bestimmungen des Datenschutzes nicht angegeben.)

Autor und Titel Informationen zur Quelle Modulverweis Bibliotheksverweis
Zeitschrift 3R Fachzeitschrift BiW-B-Mod-605
Handbuch für den Rohrleitungsbau, Günter Wossog Band 1 und 2, 4. Auflage, 2015 BiW-B-Mod-605
Hinweise für die Herstellung und Verwendung von zeitweise fließfähige, selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZSFV) im Erdbau Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, H ZFSV, Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau, W1, FGSV Verlag Köln, ISBN: 978-3-86446-033-3, 2012 BiW-B-Mod-605 Fc 635.563
Rohrleitungstechnik, Walter Wagner Vogel Buchverlag, 2006 BiW-B-Mod-605
Stein D., Stein R., „Instandhaltung von Kanalisationen“ 1008 S., ISBN 978-3-9810648-4-1 Verlag Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH, 2014 BIW-M-Mod 209 Fd 1176
Stein, D., „Grabenloser Leitungsbau“ 1. Auflage, Gebundene Ausgabe - 1166 Seiten, Ernst & Sohn Verlag, 2003, ISBN: 3433017786 BIW-M-Mod 209 Fd 1250
Willoughby D:A: „Horizontal Directional Drilling: Utility and Pipeline Applications” Digital Engineering Library @ McGraw-Hill -The McGraw-Hill Companies, Inc., 2005 BIW-M-Mod 209
Schlabbach J., Elektroenergieversorgung: Betriebsmittel, Netze, Kennzahlen und Auswirkungen der elektrischen Energieversorgung VDE-Verlag, 2009
Weidlich I., „Erddruck auf Rohre“ 1. Auflage, ISBN 3-89999-027-7, 227 Seiten, 2012 BIW-M-Mod 209 ZI 6130 002
AGFW, Technisches Handbuch Fernwärme 3. Auflage, ISBN 3-89999-039-0, Autorenkollektiv, 3. Auflage, Hrsg. AGFW e.V.
Heuck K., et al. Elektrische Energieversorgung Verlag, ISBN 978-3-8348-1699-3, 9. Auflage, 2013 E-book
Krimmling J., ‚Energieeffiziente Nahwärmesysteme Fraunhofer IRB Verlag, ISBN 978-3-8167-8342-8, 2011 En 420
  • Peters I., Dochev I., Weidlich I., "Diskussion um die Fernwärmeversorgung in Hamburg", EuroHeat&Power, 9-2021, pp. 20-23, ISSN 0949-166X-D9790F
  • Pourbozorgi Langroudi P., Kapteina G., Illguth M., "Automated Distinction between Cement Paste and Aggregates of Concrete Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy", MDPI Journal Materials, Vol. 14, Issue 16, 4624, doi.org/10.3390/ma14164624
  • Madan V., Weidlich I. "Investigation on relative heat losses and gains of heating and cooling networks". Conference of Environmental and Climate Technologies (CONECT). 12-14 May 2021, Riga, Latvia
  • Kallert A., Shan M., Huther H., Saab S., Andre Kunigk K., Zielge R., Weidlich I., "Urban Turn: Wandelung der urbanen leitungsgebundenen Wärmeversorgung", Danfoss-BRUGG Pipes Fernwärmekonferenz 2021, 23.-25. März 2021
  • Weidlich I., Peters I., Dochev I., Doyle L., Pourbozorgi Langroudi P., "Fernwärmeforschung an der HafenCity Universität - vom Hamburger Wärmekataster bis zum innovativen Leitungsbau", (2021), bbr Leitungsbau, Brunnenbau, Geothermie, 02-2021, 72. Jahrgang, p. 24-27, ISSN 1611-1478

  • Greitzer M., "Energy Forecasting. Focus: Natural gas", Dissertation HafenCity Universtität Hamburg, 2021, Direktlink: repos.hcu-hamburg.de/handle/hcu/560
  • Weidlich I., "Wärmenetze", (2020) In: Kaltschmitt, Streicher und Wiese (Hrsg) Erneuerbare Energien: Systemtechnik · Wirtschaftlichkeit · Umweltaspekte, Springer Verlag, doi.org/10.1007/978-3-662-61190-6_16, ISBN 978-3-662-61190-6
  • Banushi G., Vega A., Weidlich I., Yarahmadi N., Kim J., Jakubowicz Dochev I., Sällström J.H., "Durability of District Heating Pipelines Exposed to Thermal Aging and Cyclic Operational Loads", Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, doi.org/10.1061/(ASCE)PS.1949-1204.0000521, published online 2020, Volume 12 Issue 1 - February 2021
  • Doyle, L.; Weidlich, I., (2020) "Recyclable Insulating Foams for High Temperature Applications" MDPI proceedings, sciforum.net/paper/view/conference/7200
  • Doyle, L.; Weidlich, I., (2020) "Effects of Thermal and Mechanical Cyclic Loads on Polyurethane Pre-Insulated Pipes." Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 2020 doi.org/10.1111/ffe.13347. Available at onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ffe.13347
  • Weidlich, I. (2020) "Zum Einsatz von ZFSV im Fernwärmeleitungsbau." Bautechnik. doi.org/10.1002/bate.202000039
  • Banushi G., Wham B., (2020) "Deformation capacity of buried hybrid-segmented pipelines under longitudinal permanent ground deformation", Canadian Geotechnical Journal, doi.org/10.1139/cgj-2020-0049, September 2020
  • Doyle L., Weidlich I. (2020), „Untersuchung zur Anisotropie gedämmter Rohre für die Wärmeund Kälteverteilung“, EuroHeat&Power, 6/2020. pp. 49-52, ISSN 0949-166X – D 9790F, Verlag: EW Medien und Kongresse GmbH
  • Pourbozorgi Langroudi P., Weidlich I., (2020) „Applicable Predictive Maintenance Diagnosis Methods in Service-Life Prediction of District Heating Pipes” Conference of Environmental and Climate Technologies (CONECT). May 2020, Riga, Latvia
  • Pourbozorgi Langroudi P., Weidlich I., (2020) „Application of artificial neural networks in predictive maintenance strategies for district heating networks”, 34. Oldenburger Rohrleitungsforum, Tagungsband, Institut für Rohrleitungbau, Oldenburg, Vulkan Verlag
  • Weidlich I., Banushi G., Yarahmadi N., Jakubowicz I., Sällström J.H., Vega A., Kim J., Kim Y.S., Nilsen Ø., Grage T., Schuchardt G., Yang F., (2020) "Effects of Loads on Asset Management of the 4th Generation District Heating Networks", Annex XII final report, International Energy Agency Technology Collaboration Programme on District Heating and Cooling including Combined Heat and Power, www.iea-dhc.org/the-research/annexes/annex-xii/annex-xii-project-01/
  • Doyle, L., Weidlich I., Illguth M., "Anisotropy in Polyurethane Pre-Insulated Pipes", Polymers, MDPI, 2019, 11(12), 2074, doi.org/10.3390/polym11122074
  • Weidlich I., Banushi G., Doyle L., Grajcar M., (2019) "Nachhaltige Sektordurchdringung von ZFSV als Bettungsmaterial im Fernwärmeleitungsbau", Abschlussbericht,AGFW e.V. Forschung und Entwicklung, Heft 50, ISBN 3-89999-079-X, AGFW Frankfurt am Main
  • Grajcar, M., "Energy forecasting vs energy modelling. Jazz improvisation vs symphony." 16th International Conference of Young Scientists on Energy Issues (CYSENI), 23-24 May 2019, Kaunas, Lithuania
  • Doyle, L., Weidlich I. "Mechanical Behavior of Polylactic Acid Foam as Insulation under Increasing Temperature". Conference of Environmental and Climate Technologies (CONECT). 15-17 May 2019, Riga, Latvia, doi.org/10.2478/rtuect-2019-0090
  • Grajcar, M., Rumiantceva K., Weidlich I. On the imaginary accuracy of the LCA on the basis of the houseboat in Hamburg. Conference of Environmental and Climate Technologies (CONECT). 15-17 May 2019, Riga, Latvia
  • Villalobos F.A., Hay S., Weidlich I., Wolf I., "Design, Construction, and Operation of a Monitored District Heating Pipeline System", J. Pipeline Syst. Eng. Pract., ASCE, ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29PS.1949-1204.0000388, 2019
  • Weidlich I., Illguth M., „Überprüfung geometrischer Vorgaben für Prüfkörper nach EN253 - Druckfestigkeit“, EuroHeat&Power, ISSN 0949-166X – D 9790F, Verlag: EW Medien und Kongresse GmbH, 48. Jg., Heft 1-2, Seiten 24- 27, 2019
  • Weidlich I., "16th International Symposium on District Heating and Cooling (DHC 2018)", Proceedings of a Symposium held 9-12 September 2018, Hamburg, Germany, Energy Procedia Volume 149, ISBN: 9781510870741, Pages 641, Publisher: Elsevier Procedia
  • Hay S., Villalobos F., Weidlich I., Wolf I., "Analyses of Axial Displacement Measurements from a Monitored District Heating Pipeline System", In: Energy Procedia, Volume 149, 16th International Symposium on District Heating and Cooling, DHC2018, 9–12 September 2018, Hamburg, Germany, doi.org/10.1016/j.egypro.2018.08.172, 2018
  • Banushi G., Weidlich I., "Seismic analysis of a district heating pipeline", In: Energy Procedia, Volume 149, 16th International Symposium on District Heating and Cooling, DHC2018, 9–12 September 2018, Hamburg, Germany, doi.org/10.1016/j.egypro.2018.08.186, 2018
  • Villalobos F., Hay S., Weidlich I., "Monitoring in a District Heating Pipeline System". In: Ferrari A., Laloui L. (eds) Energy Geotechnics. SEG 2018. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering. Springer, doi.org/10.1007/978-3-319-99670-7_17, 2018
  • Weidlich I., Grajcar M., "Urban Energy Flows - Course Research Papers 2017", ISBN 978-3-941722-65-1, HafenCity Universität Hamburg, 2018
  • Weidlich I. Illguth M., Banushi G., "Reserves in axial shear strength of district heating pipes", In: Energy Procedia, Volume 147, International Scientific Conference “Environmental and Climate Technologies”, CONECT 2018, 16-18 May 2018, Riga, Latvia, doi.org/10.1016/j.egypro.2018.07.037, 2018
  • Weidlich I., „Alterung von Wärmenetzen – Einflussgrößen und Modelle“, in Tagungsband 32. Oldenburger Rohrleitungsforum, IRO Band 45, Vulkan Verlag, ISBN 978-3-8027-2877-8 und in Fachzeitschrift 3R, März 2018, ISSN 2191-9798, Vulkan Verlag, Seiten 80-83, 2018
  • Weidlich I., Illguth M., „Überprüfung geometrischer Vorgaben für Prüfkörper nach EN253“, EuroHeat&Power, ISSN 0949-166X – D 9790F, Verlag: EW Medien und Kongresse GmbH, 47. Jg., Heft 4-5, Seiten 45- 49, 2018
  • Wolf I., Weidlich I, Nielsen H.-J., Hay S., Baumgart G., „Forschungsmessstrecke Chemnitz – Konzept“, in AGFW Forschung und Entwicklung, „Fernwärme + KWK – durch Forschung fit für die Zukunft, Verlag: AGFW-Projektgesellschaft für Rationalisierung, Information und Standardisierung GmbH, ISBN: 3-89999-072-2, 2018
  • Kisselbach G., Weidlich I., "Rohrstatische Berechnung von Rohrleitungen", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 2, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-662-50355-3, ISBN 978-3-662-50354-6, 2018
  • Günthert F.G., Faltermaier S., Weidlich I., "Erdverlegung von Rohrleitungen", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 2, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-662-50355-3, ISBN 978-3-662-50354-6, 2018
  • Günthert F.G., Faltermaier S., Weidlich I., Helbig U., "Sonderformen bei der Verlegung von Rohrleitungen", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 2, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-662-50355-3, ISBN 978-3-662-50354-6, 2018
  • Weidlich I., "Wärmetechnische Auslegung von Fernwärme- und Heißwasserleitungen", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 2, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-662-50355-3, ISBN 978-3-662-50354-6, 2018
  • Helbig U., Weidlich I., "Wärme- und Kälteschutz bei Rohrleitungen", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 2, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-662-50355-3, ISBN 978-3-662-50354-6, 2018
  • Weidlich I., “Sensitivity analysis on the axial soil reaction due to temperature induced pipe movements”, DHC2016, the 15th International Symposium on District Heating and Cooling, September 4th to September 7th, 2016, Seoul, South Korea.
  • Kim J., Weidlich I., “Identification of individual district heating network conditions using equivalent full load cycles”, DHC2016, the 15th International Symposium on District Heating and Cooling, September 4th to September 7th, 2016, Seoul, South Korea.
  • Achmus M., Weidlich I., „Interaktion zwischen Fernwärmeleitungen und dem umgebenden Boden”, Bautechnik 93, Heft 9, Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin, Seiten 663-671, 2016
  • Weidlich I., Schuchardt G. " New approach for asset management in District Heating (DH) networks ", International Scientific Conference "Environmental and Climate Technologies - CONECT 2016, Science direct, Energy Procedia, ISSN 18766102, Elsevier Ldt., London, 2016
  • Razani A.R., Weidlich I., "A Genetic Algorithm Technique to Optimize the Configuration of Heat Storage in District Heating Networks", International Journal of Sustainable Energy Planning and Management, ISSN: 2246 - 2929, Vol. 10, Seiten: 21-32, 2016
  • Schuchardt G.-K., Weidlich I., "Klassifizierung von Alterungsmodellen für Fernwärmenetze", EuroHeat&Power Heft 7-8, Verlag: EW Medien und Kongresse GmbH, Frankfurt am Main, Seiten: 36-39, 2016
  • Weidlich I., Schuchardt G.,"Sensitivitätsanalyse der Eingangsparameter aus den Bettungsbedingungen bei der Auslegung von Fernwärmeleitungen", bbr- das Fachmagazin für Leitungsbau, Brunnenbau und Geothermie, Ausgabe 04/2016, Seiten 30-37, wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, Bonn, 2016
  • Weidlich I., "Zur Reibungskraft während des Betriebs einer Fernwärmeleitung - ein Gedankenmodell für den Tunneleffekt", EuroHeat&Power Heft 1-2, Verlag: EW Medien und Kongresse GmbH, Frankfurt am Main, Seiten: 30-34, 2016
  • Weidlich I., "Mantelrohrsysteme in der Wärmeverteilung", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 1, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-642-39782-0, ISBN 978-3-642-39781-3, 2016
  • Weidlich I., "Bauteile zur Kompensation von Temperaturdehnungen", In: Horlacher und Helbig (Hrsg) Rohrleitungen 1, Springer Verlag, doi:10.1007/978-3-642-39782-0, ISBN 978-3-642-39781-3, 2016
  • Weidlich I., "Zur Reibungskraft bei Inbetriebnahme einer Fernwärmeleitung", EuroHeat&Power, 44.Jg., Heft 12, Verlag: EW Medien und Kongresse GmbH, Frankfurt am Main, Seiten: 32-36, 2015
  • Liebermann A., Weidlich I., "Wie steht es um die Fernwärme heute?", Deutsches Ingenieurblatt, ISSN 09462422, Heft 12, Verlag: Schiele & Schön GmbH Markgrafenstr. 11, Berlin, 2015
  • Weidlich I.," Near future testing requirements for joints in modern district heating networks",International Scientific Conference "Environmental and Climate Technologies - CONECT 2015, Science direct, Energy Procedia, ISSN 18766102, Elsevier Ldt., London (Best paper award), 2015
  • Weidlich I., "Einfluss volatiler Energiequellen auf das Belastungskollektiv von Fernwärmesystemen", Essener Fernwärmetagung 2015 - Flexibilisierung von Fernwärmeversorgungsanlagen, 22.-23- April, Haus der Technik, 2015
  • Weidlich I., Eichhorst O., " Feldmessungen an grabenlos verlegten Fernwärmeleitungen", bbr 06-2015, S. 18-23, wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, Bonn, 2015
  • Weidlich I., Eichhorst O., "Field measurements for the application of trenchless technology on district heating", No Dig Berlin 2015, Symposium and Exhibition, 24 - 27 March, Paper 1-1, 2015
  • Weidlich I., "Herausforderungen einer fortschrittlichen Bemessung von Wärmeverteilleitungen - Forschungsaufgaben und Ergebnisse", ", 29. Oldenburger Rohrleitungsforum, IRO, Oldenburg, Schriftenreihe aus dem Institut für Rohrleitungsbau Oldenburg, Band 41, pp. 54-61,2015