Herausforderung: Leckortung auf Fernleitungen

Korrelierende Datenlogger liefern erstaunliche Ergebnisse

Die Ortung von Leckagen an Fernleitungen gehört zu den großen Herausforderungen für Dienstleister und Messgeräte. Mit den korrelierenden Datenloggern „Ortomat MTC“ und dem System Hydroport der Firma vonRoll hydro können erstaunliche Ergebnisse erzielt werden.

Die Überwachung von Trinkwasser-Transportleitungen über lange Strecken enthält zahlreiche Herausforderungen: Im Gegensatz zu Ortsnetzen gibt es meist nur wenige Zugangspunkte zur Rohrleitung, wodurch sich die Mess- strecken extrem verlängern können. Leckgeräusche werden unter Umständen nicht wahrgenommen oder können schon aufgrund mangelnder Funkreichweite der Korrelatoren nicht eingemessen werden. Hinzu kommen unterschiedliche Betriebszustände der Leitungen – vom Stillstand bis hin zu hohen Volumenströmen, mitunter auch bei stark schwankenden Druckverhältnissen.

Übergabe-Bauwerke mit Störgeräuschen durch Pumpen oder Druckminderer stellen weitere Herausforderungen dar. Kleinere Wasserverluste werden zudem durch die Wasserzähler meist gar nicht erfasst, da der Messbereich der Zähleinrichtungen unterschritten wird.

Korrelation über 1988 m im Hydroport.

Korrelation über 1988 m im Hydroport.

Bestätigung der Messergebnisse vor Ort mittels Bodenmikrofon.

Bestätigung der Messergebnisse vor Ort mittels Bodenmikrofon.

Korrelation mit Geräuschen

Die korrelierenden Datenlogger „Ortomat MTC“ bieten einige Vorteile, welche die Leckortung an solchen Leitungen erleichtern und manchmal sogar erst ermöglichen. Die Korrelation wird mit Geräuschen durchgeführt, die nachts auf- genommen werden. Dadurch werden Umgebungsgeräusche durch Verkehr und ähnliches minimiert. Eine Sichtverbindung, wie beim normalen Korrelator zwischen den beiden Sendern, ist dank automatischem Zeitabgleich der Datenlogger nicht notwendig. Die Datenlogger können also auch unabhängig voneinander eingesetzt werden und somit weite Strecken überbrücken.

Folgende Daten werden von den Geräuschloggern erfasst:

1) Niedrigster Geräuschpegel bei Nacht
2) Geräuschpegel alle 30 min
3) Geräuschaufnahme nachts um 2:00 Uhr zum Anhören und Korrelieren

Die Auswertung der Geräuschpegel erfolgt im ersten Arbeitsschritt. Gibt es besonders laute Abschnitte in der Leitung? Gerade bei den langen Messstrecken, oftmals bei über 1.000 m, ist der Geräuschpegel aber nur ein Indiz für ein Leck. Hilfreich ist in diesem Fall besonders die Korrelation der nachts aufgenommenen Geräusche. Die Korrelation ermöglicht bei guten Bedingungen (Umgebungsgeräusche, Druck in der Leitung) erstaunliche Messergebnisse bei Leitungslängen von bis zu 2.000 m. Anhand der Messergebnisse kann dann eine zügige Punktortung der Leckagen vor Ort zum Beispiel mittels Bodenmikrofon erfolgen.

Beispiele aus der Praxis

Beispiel Fernwasserversorgung Oberfranken (FWO) Kronach

Auf einer Transportleitung DN 500 (GGG) gab es ein bekanntes Leck, eine kleine Wassermenge trat an der Oberfläche aus. Die Messpunkte waren 924 m bzw. 1.066 m vom Leck entfernt. Die Bedingungen für die Messungen waren gut: Die Leitung liegt außerorts in einer Feldgemarkung, der Druck beträgt ca. 6 bis 7 bar. Nach Installation und Einrichtung der Messstrecke im Hydroport konnten bereits am 2. Tag gute Messergebnisse erzielt werden. Schlussendlich zeigte sich, dass das Leck 2 m neben dem Korrelationsergebnis lag; bei einer Messstrecke von fast 2.000 m ein achtbares Ergebnis! Für das menschliche Ohr hingegen gab es an beiden Messpunkten auch mit Horchgeräten kein wahr- nehmbares Leckgeräusch. Nach dem Aufgraben stellte sich heraus, dass ein U-Stück mit Schraub- muffen-Verbindungen, vermutlich aufgrund von Setzungen, undicht geworden war. Der Wasserverlust betrug ca. 2 bis 5 m³/h.

Beispiel Wasserverband Siegen-Wittgenstein (WVS)

Beim Wasserverband Siegen-Wittgenstein wurde ein Pilotprojekt durchgeführt, bei dem zahlreiche Leitungsabschnitte überprüft wurden; die meisten zum Glück ohne Befund. Aber auch hier konnten gute Messergebnisse erzielt werden. Das erste Leck wurde auf einem Leitungsabschnitt eingemessen, der zwischen zwei Zugangspunkten eine Autobahn und eine viel befahrene Bundesstraße kreuzt. Trotz zweier Materialwechsel (AZ-GGG-AZ) und unmöglicher Funkverbindung durch Gebäude und Lärmschutzwälle, konnte ein Leck erfolgreich eingemessen werden. Die „Ortomat MTC“ wurden hier in den vorhandenen Schächten bei der Autobahn und in der Bundesstraße eingesetzt; die Rohrdeckung betrug ca. 6 m. Inzwischen hat der WVS die Leckage beseitigt. Der mit Hilfe der Ortung festgelegte Aufgrabungspunkt lag exakt über der Schadstelle.

Ein zweites Leck konnte punktgenau entlang einer Bahntrasse eingemessen werden. Hier betrug die Entfernung der Messpunkte 467 m. Es handelte sich um eine Leitung aus duktilen Gussrohren DN 200 der ersten Generation mit unzureichendem Korrosionsschutz. Eine unmittelbar initiierte Reparatur wurde erfolgreich ausgeführt.

Korrelation entlang der Bahntrasse im Hydroport.

Korrelation entlang der Bahntrasse im Hydroport.

Undichte Verbindung an einem U-Stück.

Undichte Verbindung an einem U-Stück.

Ortomat MTC (O4G), korrelierender Geräuschlogger.

Ortomat MTC (O4G), korrelierender Geräuschlogger.

Fazit

Die korrelierenden Geräuschlogger ermöglichen eine effektive Überwachung von Trinkwasser-Transportleitungen. Dabei können im Rahmen der Geräuschübertragung erstaunlich lange Messstrecken untersucht werden, die mit bisherigen Methoden undenkbar waren.

Außerdem werden die Messergebnisse im Hydroport kontinuierlich dokumentiert. Kommt es wirklich zu großen Schadensfällen, kann für Versicherungen so die ständige Überwachung der Leitung dokumentiert werden.

Autor:
Manuel Görzel, vonRoll hydro (service) gmbh