Birthe Knabes Arbeit entstand am Institut für Geomechanik und Geotechnik der TU Braunschweig.
Sie umreißt das Thema so: "Die Energiewende hat das Ziel, eine nachhaltige Energieversorgung zu realisieren. Der damit verbundene Übergang zu erneuerbaren Energien erfordert einen Ausbau des Stromnetzes auf der Verteil– und Übertragungsnetzebene. Dieser Ausbau kann durch Freileitungstrassen, aber auch durch Erdkabeltrassen erfolgen. Die Erdkabeltrassen bieten wesentliche Vorteile. Sie sind beispielsweise nicht anfällig gegenüber Witterungsbedingungen wie Sturm und haben eine bessere Akzeptanz in der Gesellschaft. Die Strombelastbarkeit der Kabel wird jedoch durch die maximale Leitertemperatur begrenzt. Die durch die Übertragung von elektrischer Energie entstandene Verlustwärme im Erdkabel muss über den Boden und ggf. das Wasser im Boden abtransportiert werden. Hierfür sind die thermischen Eigenschaften der Böden, wie die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmekapazität, entscheidend.
In der Arbeit werden die beiden thermischen Parameter an drei verschiedenen Böden mit der Nadelsonden-Methode bestimmt. Über die gemessenen Werte der Bodenproben wird die Eignung des Bodens als Bettungsmaterial für Mittelspannungserdkabel bewertet. Darauf aufbauend werden Empfehlungen für die Verlegung dieser Kabel gemacht. Die Böden müssen die entstehende Verlustwärme durch die Kabel abführen können. Es wird ein Grenzwert der Wärmeleitfähigkeit ermittelt, ab dem die entstandene Wärme nicht mehr zuverlässig abgeführt werden kann und die maximale Leitertemperatur überschritten wird."
Die Jury der Gütegemeinschaft Leitungstiefbau schreibt dazu: "Das Thema besitzt hohe Aktualität. Die umfangreichen Ausarbeitungen zeigen einen hohen wissenschaftlichen Grad, weit über eine Bachelorarbeit hinausgehend. Durch eine prägnante Darstellung der Grundlagen und Konzentration auf das Wesentliche ist eine sehr gute Dokumentation der Versuche und verständliche Herleitung der Ergebnisse erarbeitet worden. Neben dem Preisgeld als Würdigung dieser hervorragenden Arbeit hat sich der Verein entschlossen, die Arbeit als Kompendium in Form einer Broschüre zu veröffentlichen und den Mitgliedern zur Verfügung zu stellen. Herzlichen Glückwunsch an Frau Knabe!"
Der Förderpreis wurde ursprünglich für 2021 zuerkannt, konnte aufgrund der Pandemie aber erst bei der diesjährigen Mitgliederversammlung überreicht werden. Die Arbeit kann bei der Gütegemeinschaft Leitungstiefbau hier bestellt werden:
Birthe Knabe: Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität von Böden
