34. IRO Rohrleitungsforum in Oldenburg: Xylem Water Solutions/ Sensus zeigen Lösungen zur effizienten Leckage-Erkennung

Ultraschallmessung für intelligentes Wassernetzwerk

Flexibel einsetzbar und robust unterstützt der Ultraschall-Großwasserzähler Cordonel von Sensus Wasserversorger dabei, Wassernetze effizient zu verwalten. Da er keine geraden Einlaufstrecken benötigt, entspricht er gewerblichen, industriellen und landwirtschaftlichen Anforderungen.

Die metrologische Leistungsfähigkeit erfüllt bei horizontaler, vertikaler und schräger Einbaulage sowie bei horizontaler und vertikaler Rohrausrichtung – selbst hinter einem 90 Grad Rohrbogen – konstant die Genauigkeitsanforderungen von U0D0. So ist der Cordonel in unterschiedlichen Bereichen einsetzbar.

Mit der höchsten Schutzklasse IP68 bietet der Ultraschall-Zähler große Betriebssicherheit. Innerhalb des strömungsoptimierten Messrohrs gibt es keine beweglichen Teile oder Elemente und somit keinen mechanischen Verschleiß. Da es keine Totbereiche gibt, besteht außerdem absolute Keimfreiheit. Über den gesamten Lebenszyklus der Batterie von bis zu 20 Jahren bleibt der Cordonel wartungsfrei und liefert konstant zuverlässige Messwerte.

Grundlage dafür liefert die neue Flat-Parabolic-Fin (FPF)-Technologie, die sicherstellt, dass der gesamte Durchfluss über einen von drei Messpfaden, die im Winkel von 120 Grad das gesamte Medium zweimal pro Sekunde durchstrahlen, geleitet wird. Selbst bei niedrigen Durchflussmengen oder Verunreinigungen, wie Sand oder Luftblasen, liefert der Zähler präzise Verbrauchsdaten. Mit Hilfe der Ultraschall-Technologie misst der Zähler die Zeitdifferenz und berechnet das durchflossene Volumen: So wird ein geringer Anlaufwert von zwölf Litern pro Stunde erreicht.

Der zugelassene Messbereich R1000 ermöglicht den Einsatz des Cordonel in verschiedenen Bereichen, zum Beispiel als Zonenzähler, für Industrieanwendungen (wie bereits im BASF-Industriekomplex in Ludwigshafen) oder als Beregnungszähler. Dabei misst der Zähler auch zusätzliche Daten wie Temperatur und Druck. Aufgrund der flexiblen Einsatzmöglichkeiten werden Kosten für Lagerhaltung und Anlagenmanagement reduziert.

Auch eine thermische Desinfektion bis 70 Grad ist möglich. Durch das vollständige symmetrische Messrohr wird zusätzlich eine einfache Installation sichergestellt, da die ersten zwei Kubikmeter Wasser die Hauptabflussrichtung bestimmen, auf die sich der Zähler dann einstellt.

Die Kombination aus Ultraschalltechnologie und integrierter Kommunikation macht das Messgerät zu einem fortschrittlichen Großwasserzähler für die automatische Zählerfernablesung (AMR) und den Aufbau eines stationären horizontalen Netzwerks (AMI). Zudem unterstützt er eine Vielzahl von Kommunikationstechnologien. Dazu gehört, neben der Digitalanzeige und NFC (Near-Field-Communication) zur Ablesung auf dem Mobilgerät, auch der Funk (433 Megahertz oder 868 Megahertz), der sich problemlos in den Sensus Flexnet Langestreckenfunk einbinden lässt.

Der Cordonel verfügt außerdem über einen integrierten Wireless M-Bus und kann über ein optionales Infrarot-Impulsmodul auch über Kabel kommunizieren. Dank der verschiedenen Technologien ist die Auslesung mobil oder über fest installierte Netzwerke möglich. Zusätzlich machen die Kommunikationsmöglichkeiten den Austausch von Zählern oder Kommunikationsmodulen nach gestaffelten Zeitplänen überflüssig.

Die Kommunikationsinterfaces ermöglichen die Adaption diverserer Datenprotokolle. Die IT-Sicherheit wird durch eine Datenverbindung mit 128-bit Verschlüsselung garantiert. Außerdem hat jeder Zähler einen individuellen Schlüssel - für mehr Sicherheit werden Kundendaten nicht lokal auf dem Cordonel gespeichert.

Seit Sommer 2019 ist der Ultraschallzähler Cordonel bei den Berliner Wasserbetrieben, Betreiber des größten Wassernetzes Deutschlands, im Einsatz. Thomas Vollmer, Leiter Messgeräte der Berliner Wasserbetriebe, betont die Relevanz von Wasserzähler als „Registrierkasse des Unternehmens“. Der Cordonel eröffnet neue Möglichkeiten: Er ermögliche durch die „Verbindung von Kaufmännischem und Technischem“ neue Geschäftsmodelle und Produkte.

Außerdem könne aufgrund der langen Betriebssicherheit des Geräts zudem über eine Verlängerung der Eichgültigkeit diskutiert werden. Derzeit muss eine Vielzahl an Zählern jährlich gewechselt werden. Die Berliner Wasserbetriebe wollen die Zähler nach abgeschlossener Prüfphase von einem halben bis dreiviertel Jahr einbauen.

Smarte Lösungen zur Leckage-Erkennung

Zur Leckage-Ortung und Zustandsüberwachung von Rohrleitungen für kommunale Netzbetreiber hat Xylem mit der Marke Pure eine Reihe zukunftsweisender Systeme entwickelt. „Neben hochauflösenden frei schwimmenden Inspektionstools stehen auch sensorgestützte Analysesysteme mit modernsten KI Algorithmen zur permanenten Echtzeitüberwachung von Leitungsnetzen zur Verfügung,“ sagt Reinhard Klaus, Business Development Manager bei Xylem. „Damit lässt sich eine umfassende, kosteneffektive Strategie verfolgen, mit der die Betreiber die Kontrolle über Leckagen und den Netzzustand erlangen. Das hat erhebliche operative, finanzielle und sogar gesellschaftliche Vorteile.“, erklärt der Xylem-Experte.

SmartBall von Pure ist ein Leckage- und Lufteinschlüssedetektionssystem für Trink- und Abwasserdruckleitungen. Es ist ab DN 300 in jedem Rohrmaterial bei laufendem Betrieb einsetzbar. Das kabellos freischwimmende Überwachungsgerät besitzt volle Schieber- und Bogendurchgängigkeit, verfügt über 30 km Inspektionslänge pro Einsatz und schafft bis zu 24 Stunden Messaufzeichnungen. Der hochempfindliche akustische Sensor identifiziert und lokalisiert kleinste Leckagen und Lufteinschlüsse.

Der PipeDiver untersucht den Zustand von Rohren und Rohrverbindungen aus Stahl-, Duktilguss- und Spannbeton ab DN 400. Das kabellos freischwimmende Gerät bestimmt Wandstärken, Korrosionsflächen und ermittelt gebrochene Armierungsdrähte.

Wie beim SmartBall wird der reguläre Rohrleitungsbetrieb nicht gestört. Der PipeDiver arbeitet durch lange Inspektionsstrecken pro Messfahrt sehr ökonomisch und liefert präzise Ergebnisse zur optimalen Planung von Reparaturen.

Das Datenmanagement und die Leistungsanalyse des Netzes für eine intelligente Überwachung übernimmt die Datenmanagement-Software Visenti mit den Modulen leak view, surge view und View. Die Programme erkennen Wasserrohrbrüche und schädliche Druckstöße in Echtzeit.

Hochfrequente Drucksensoren in Kombination mit modernen Analyse-Systemen verlängern so die Lebensdauer von Wasserleitungen, da dadurch die Belastung der Rohre verringert wird. Das Rohrleitungsnetz lässt sich so druckstoßfrei und ruhig halten. Die Kosten lassen sich im Vergleich zu herkömmlichen Instandhaltungs- und Austauschmaßnahmen um rund 90 Prozent senken.

 

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