Durchflussmessung mit Kabellängen von 800 Metern

Am Westrand der Vogesen, in der Nähe der Stadt Épinal, befindet sich der Stausee Bouzey. Der Stausee mit einem Speichervolumen von ca. 7 Millionen m³ stellt seit 1882 die gleichmäßige Wasserversorgung des „Canal des Vosges“ sicher.

Als Abschluss des Sees wurde vor über 130 Jahren eine 20 Meter hohe und über 500 Meter lange Gewichtsstaumauer aus Mauerwerk errichtet. Diese war jedoch in ihrer Konstruktion falsch berechnet. So führte 1895 ein Hochwasser zum Bruch der Staumauer mit daraus resultierenden enormen materiellen Schäden und vielen Toten.

Der Staudamm wurde wiederaufgebaut und in seiner Basis über eine Steinschüttung verstärkt. Innerhalb des Staudammes befinden sich 2 begehbare Kontrollgänge, deren Länge ca. 250 Meter  sowie ca. 700 Meter betragen, und in denen sich das eindringende Sickerwasser sammelt und abgeleitet wird.

Ein Erdbeben im Februar 2003 hat die Staumauer wieder etwas in Mitleidenschaft gezogen, welches sich unter anderem durch verstärkte Sickerwasserzuflüsse bemerkbar macht. Unter der Berücksichtigung der Auswirkungen des vergangenen Dammbruches hat sich der Betreiber entschlossen, diese Folgen zu untersuchen und eine verstärkte Kontrolle der Sickerwasserzuflüsse vorzunehmen, um einer eventuellen neuen Bedrohung zuvorzukommen.

Da eine regelmäßige Überprüfung der Sickerwasserzuflüsse vor allem im unteren Kontrollgang sehr zeitaufwändig ist und unter erschwerten körperlichen Bedingungen stattfinden muss, sollen nun an den neuralgischsten Punkten des Dammfußes genaue und kontinuierlich arbeitende Durchflussmessgeräte installiert werden.

Bedingt durch die herrschende sehr hohe Luftfeuchtigkeit in den Kontrollgängen sollen die erforderlichen Messumformer außerhalb des Staukörpers in einem Freiluftschrank installiert und dort über das Internet an ein Überwachungssystem angebunden werden.

Der neu entwickelte Durchflussumformer NivuFlow 750 verfügt neben einer komfortablen Darstellung, Bedienung und Messwertanalyse auch über die entsprechenden Kommunikationsmöglichkeiten.

Ein vorausgegangener Test mit dem zugehörigen, nach dem Ultraschall-Kreuzkorrelation arbeitenden Fließgeschwindigkeitssensor verlief außerordentlich erfolgreich, so das der Betreiber sich entschloss, eine erste Versuchsmessung auszurüsten, um Erfahrungen im Betrieb zu sammeln.

Bei der Kreuzkorrelationsmethode werden Einzelgeschwindigkeiten gemessen, die in einem Querschnitt an der Messstelle vorherrschen. Mit diesen Einzelgeschwindigkeiten wird das komplette Fließprofil ermittelt. Mit diesem kann der Durchfluss genau berechnet werden.

Normalerweise gehen Entfernungen zwischen Sensor und Messumformer selten über 100 Meter hinaus. Am Stausee Bouzey sind jedoch Leitungslängen von bis zu 800 Metern notwendig. Auf Grund der Verlegung im Staudammkörper funktionieren drahtlose Datenübertragungssysteme nicht.

Eine neuentwickelte Funktion im Multiplexer-Modul für das NivuFlow 750 erweitert dessen Aktionsradius erheblich. Spezielle Leitungstreiberfunktionen erlauben nun Entfernung zwischen Sensor und Messumformer von insgesamt 1.200 Metern.

Mit Einsatz des Moduls war es ohne Probleme möglich den Messumformer außerhalb des Staukörpers zu installieren. Das Messsystem läuft seit dem Start störungsfrei. Es wird in der vollen Ausbaustufe als ein komfortables und schnelles Frühwarnsystem erste Auswirkungen eventuell auftretender Bauschäden sofort erkennen. Damit werden Katastrophen wie der Dammbruch von 1895 ab sofort der Vergangenheit angehören.

 (Autor: Steffen Lucas, Produktmanager)

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