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Messprogramme und Kalibrierung

Druckmessungen in Trinkwasser- und Gasversorgungsnetzen

Druckmessungen in Trinkwasser- und Gasversorgungsnetzen haben in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Vor dem Hintergrund eines zunehmenden Kostendrucks sowie der Alterung der Netze sind viele Versorger gefordert ihre Netze zu optimieren und zu rehabilitieren. Um eine solche Aufgabe strategisch und zielgerichtet angehen zu können bedarf es einer soliden Grundlage. Ein wichtiger Baustein dieser Grundlage stellt ein kalibriertes Bestands-Netz dar, denn nur auf der Basis eines kalibrierten Bestands-Netzes können planerisch fundierte Entscheidungen getroffen und so die Weichen für die Zukunft gestellt werden.

Wir unterstützen Sie bei dieser Aufgabe mit unserem Fachwissen, unseren Erfahrungen sowie unserer technischen Ausrüstung. Wir unterstützen Sie von der Planung und Begleitung von Messprogrammen über die Kalibrierung des Bestands-Netzes bis hin zur Erstelles des - auf Ihre Anforderungen zugeschnittenen - Zielnetzes. Damit können wir Ihnen ein umfassendes und technisch ausgereiftes Gesamt-Leistungspaket anbieten.

Messprogramme in Trinkwassernetzen

Bei Messungen in Trinkwassernetzen werden ausgewählte Hydranten mit Druckdatenloggern ausgestattet. Dann werden durch eine Entnahme an weiteren ausgewählten Hydranten, unter Einhaltung der Betriebssicherheit und den erforderlichen Mindestdrücken, möglichst große Druckverluste im Netz erzeugt. Diese Druckverluste werden von den Druck-Loggern aufgezeichnet und können später für die Netzkalibrierung ausgewertet werden.

Nach unseren Erfahrungen sind die folgenden Punkte zwingend zu beachten um transparente, plausible und weiterverwertbare Messergebnisse zu erzielen, mit denen eine Feinkalibrierung erfolgen kann:

  • Die Messungen sind nachts, d.h. in der verbrauchsärmsten Zeit, durchzuführen (bestmöglich zwischen 1:00 und 4:00 Uhr).
  • Die Loggeranzahl ist auf 20 bis 30 Stück zu begrenzen, so dass ein Einbau an einem Tag erfolgen kann.
  • Dementsprechend ist das Untersuchungsgebiet von der Größe zu begrenzen.
  • Die Entnahmezeit an den Hydranten sollte ca. 10 bis 15 Minuten betragen, so dass sich stabile Druckverhältnisse und eine möglichst konstante Entnahme einstellen können.

Die Druckdatenlogger werden an einem Tag gesetzt und am Folgetag oder unmittelbar nach Abschluss der Messungen wieder ausgebaut.

Werden Druckmessungen am Tage durchgeführt, so sind bedingt durch die räumlich differenzierten Abnahmen, die äußeren Randbedingungen für eine Kalibrierung nicht eindeutig. Dies führt zu erheblichen Unsicherheiten und folglich zu Fehlern bei der Kalibrierung. Durch Nachtmessungen können solche Fehler ausgeschlossen werden.

Messprogramme in Gasversorgungsnetzen

Bei Messungen in Gasversorgungsnetzen werden zunächst sämtliche einspeisende Stationen mit Druckdatenloggern ausgerüstet. Idealerweise werden zusätzlich zu den Druckdatenloggern auch Quantometer installiert um auch die Durchflussmengen zu erfassen. Darüber hinaus werden an ausgewählten Standorten im Netz, i.d.R. beim Endkunden, Druckdatenlogger installiert. Da, analog zu den Messungen in Trinkwassernetzen, möglichst hohe Druckverluste im Netz erforderlich sind, können Messprogramme nur in Zeiten mit hohen Abnahmen durchgeführt werden. Die Messungen sind damit i.d.R. auf die Monate Dezember bis März beschränkt.

Um aussagekräftige Messergebnisse zu erzielen, kommt der Wahl repräsentativer Messstellen eine besondere Bedeutung zu. Dabei sind insbesondere folgende Punkte zu beachten:

  • Installation an Hauptleitungsverzweigungen und -endpunkten
  • Konzentration von Messstellen in bekannten Druckschwachgebieten
  • Einhaltung einer Messtellendichte von ca. 3 bis 4 Messungen pro 10 km

An den Messstellen im Netz ist ein möglichst ungestörter Zugriff auf den Netzdruck erforderlich. Ideal hierfür sind "inaktive" Hausanschlüsse. Sind diese nicht vorhanden, so sind die Messstellen an möglichst kurzen Hausanschlussleitungen von Ein- oder Zweifamilinenhäusern einzurichten. Um die Chancen zur Erfassung von Netzdrücken in Zeiten mit Höchstverbräuchen zu erhöhen, sind Messprogramme mit einer Dauer von mindestens 2 bis 3 Wochen zu planen.

Druckmessungen in Trinkwasser- und Gasversorgungsnetzen

Kalibrierung von Netzmodellen

Unter Netzkalibrierung versteht man den modelltechnischen Abgleich von Berechnungsergebnissen mit einem gemessenen Betriebszustand. Im Fall von Trinkwasser- und Gasversorgungsnetzen bedeutet dies eine Anpassung der im Netzmodell errechneten Drücke bis diese hinreichend genau mit den gemessenen Drücken übereinstimmen. Anhaltswerte für tolerierbare Fehlergrenzen sind im DVGW Arbeitsblatt GW 303-1 festgehalten.

Die Modellanpassung erfolgt dabei i.d.R. über die Justierung nicht direkt messbare Größen wie z.B. die Rohrrauheit, lokaler Druckverluste oder sogar von Innendurchmessern (z.B. bei Inkrustrationen). Im Fall von Trinkwassernetzen spielt in vielen Fällen auch die Schieberstellung (offen, teilgeöffnet, geschlossen) bei der Kalibrierung eine wichtige Rolle.

"Für die Berechnung bestehender Rohrleitungen und Rohrnetze sind die Rauheiten grundsätzlich durch Vergleichsmessung und Vergleichsrechnung zu bestimmen." (DVGW GW 303-1, 2006). Dieser Grundsatz impliziert die Notwendigkeit von Modellkalibrierungen. Die Anzahl der für eine Modellkalibrierung erforderlichen Messpunkte richtet sich dabei nach Netzlänge sowie den Zielen die mit der Modellkalibrierung verforlgt werden.

Eine Feinkalibrierung setzt meist ein sehr engmaschiges Messnetz mit zeitlich hochauflösender Erfassung der Betriebszustände voraus. Mit der uns zur Verfügung stehenden Anzahl an Messdosen sind wir in der Lage Netze von über 100 km zu messen (entsprechend den Anforderungen nach DVGW GW 303-1, 2006).

Druckmessungen in Trinkwasser- und Gasversorgungsnetzen
 

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