Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Messung von Abwassermengen wird bei steigenden Kosten der Aufbereitung und h\u00f6heren Anforderungen an Leitungssysteme immer wichtiger. In dem von der DBU gef\u00f6rderten Projekt 05807\/01 – 03 Entwicklung eines Verfahrens zur Messung der Abwassermenge in teilgef\u00fcllten Gerinnen und Freispiegelleitungen konnten nicht alle Auflagen erf\u00fcllt werden. Bedingt durch eine Gesch\u00e4ftsumorientierung nahm die J\u00fcke Systemtechnik GmbH als rechtliche Nachfolgerin der urspr\u00fcnglichen Antragstellerin Fa.meta GmbH in Altenberge Abstand davon, das Projekt fortzusetzen. Nach Diskussionen mit Fachleuten der Abwassertechnik stellte sich jedoch heraus, dass durchaus ein Interesse besteht, ein Ger\u00e4t, das nach dem ber\u00fchrungslosen Laser-Korrelationsverfahren arbeitet, zu entwickeln. Zwischenzeitlich durchgef\u00fchrte Versuche und \u00dcberlegungen f\u00fchrten zu einem deutlich verbesserten, leichter anwendbaren Konzept.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas neue System sollte wie bisher mit zwei durch Strahlteilung erzeugten, parallelen Laserstrahlen – allerdings mit etwas geringerem Abstand und vergr\u00f6\u00dferter Leistung – arbeiten. Die beiden Fokuspunkte sollten mit einem einzigem Objektiv auf zwei Detektoren abgebildet werden. Au\u00dferdem wurde jetzt eine Beobachtungsrichtung gew\u00e4hlt, deren Projektion senkrecht zur Flie\u00dfrichtung sein sollte. Ein konstanter Abstand zur Oberfl\u00e4che sollte mit Hilfe eines Schwimmers erzielt werden.
\nArbeitsschritte:
\n1.\tBeschaffung Stromversorgung, Messwerterfassung und PC
\n2.\tSpezifikation Feinmechanik \/ Optik
\n3.\tSpezifikation Elektronik
\n4.\tBeschaffung Laser und feinmechanische Komponenten
\n5.\tErstellung Feinmechanik \/ Optik
\n6.\tErstellung Elektronik
\n7.\tInbetriebnahme, Justierung und Test
\n8.\tFunktionserprobung an einem offenen Gerinne
\n9.\tErstellung des Abschlussberichtes
\n10.\tExpertengespr\u00e4ch<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Um eine \u00f6kologisch wirksame Abwasserwirtschaft zu erm\u00f6glichen, muss unter anderem m\u00f6glichst genau bekannt sein, wie gro\u00df das jeweilige Abwasseraufkommen ist. Hierbei sind besonders die r\u00e4umliche Verteilung (m\u00f6glichst viele Messstellen) und der genaue zeitliche Verlauf des Durchflusses von Interesse. Bisher wird in den meisten Kl\u00e4rwerken lediglich das gekl\u00e4rte Abwasser mengenm\u00e4\u00dfig bestimmt. Diese Messung besitzt jedoch den Nachteil, dass der zeitliche Verlauf des Durchflusses durch den Kl\u00e4rwerksprozess gepuffert ist. Belastungsspitzen werden auf diese Weise gegl\u00e4ttet. Um eine bessere Ausnutzung der Kl\u00e4rwerkskapazit\u00e4t und Leitungssysteme sicherzustellen, ist auch eine Messung am Zulauf w\u00fcnschenswert. Das gleiche gilt f\u00fcr Direkteinleiter. Wegen des an dieser Stelle sehr stark schwankenden Aufkommens muss das eingesetzte Messger\u00e4t eine sehr hohe Dynamik besitzen und sollte unabh\u00e4ngig von der Beschaffenheit des Abwassers sein. Das vorgestellte Verfahren weist diese Eigenschaften auf. Es ist daher m\u00f6glich, durch Einsatz des untersuchten Verfahrens folgende \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Vorteile zu erzielen:
\n–\tverbesserte Kontrolle und Optimierung des Kl\u00e4rwerksprozesses;
\n–\tvertiefte Kenntnis des zeitlichen Verlaufs des Abwasseraufkommens;
\n–\tMessung des Durchflusses bei Direkteinleitern mit stark schwankendem Aufkommen;
\n–\tMessung des Durchflusses an geeigneten Stellen im Kanalsystem und dadurch erm\u00f6glichte Optimierung von Bauma\u00dfnahmen;
\n–\tMessung des Durchflusses bei unterschiedlichen Abflussarten (Nachtabfluss, Trockenwetterabfluss, etc.);
\n–\twirtschaftlichere Dimensionierung von Abwasseranlagen (Investitionskosten, Betriebskosten).
\nDa bei dem Korrelationsverfahren keine exotische Technik zur Anwendung kommt, d\u00fcrfte der Herstellungspreis eines Ger\u00e4tes nach dem vorgeschlagenen Verfahren vergleichbar zu den bekannten Messger\u00e4ten sein. Der Aufwand f\u00fcr verbesserte Messm\u00f6glichkeiten lohnt sich unbedingt, da hierdurch genauere, objektive Grundlagen f\u00fcr eine wirtschaftliche und \u00f6konomische Planung geschaffen werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse wurden gezielt vorgestellt
\n–\tEinigen Anwendern (Kl\u00e4rwerke)
\n–\tFertigungs- und Vertriebsfirmen (J\u00fcke Systemtechnik Altenberge, Axel Zangenberg Messsysteme)
\nVer\u00f6ffentlichungen:
\n–\tVer\u00f6ffentlichung im Internet \u00fcber Homepage FH M\u00fcnster-\tVer\u00f6ffentlichung in einer Fachzeitschrift (voraussichtlich in tm Technisches Messen)
\n–\tDaneben ist die Vorstellung des Verfahrens auf einer Messe \/ Fachausstellung geplant.
\nExpertengespr\u00e4ch:
\nAls abschlie\u00dfender Arbeitspunkt des Projektes fand am 4. 4. 2003 ein Expertengespr\u00e4ch statt. Dabei wurden die Ergebnisse in der Fachhochschule M\u00fcnster pr\u00e4sentiert, gefolgt von einer Demonstration im Kl\u00e4rwerk Loddenbach (s\u00fcdlich der Stadt M\u00fcnster).<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Es konnte gezeigt werden, dass das Korrelationsverfahren zur Messung der Abwassermenge grunds\u00e4tzlich geeignet ist. Dies gilt sowohl f\u00fcr die Messung im Zulauf als auch im Auslauf. Dabei sind folgende positiven Eigenschaften hervorzuheben:
\n–\tber\u00fchrungslose Messung
\n–\tgro\u00dfer Dynamikbereich
\n–\thohe Genauigkeit der Messung der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit und des Durchflusses
\n–\tvariabler Messquerschnitt.
\nDie zu Beginn des Projektes genannte Zielvorstellung .. ohne gr\u00f6\u00dfere bauliche Eingriffe messen zu k\u00f6nnen, muss allerdings relativiert werden. Zur Messung ist auch beim Korrelationsverfahren eine halbwegs gleichgerichtete, zur Messanordnung parallele Str\u00f6mung, frei von gro\u00dfvolumigen Wirbeln, erforderlich. Um dies zu erreichen, sollte das Gerinne \u00fcber eine Strecke von etwa f\u00fcnf- bis zehnfacher Gerinnebreite gerade und ohne Querschnittsver\u00e4nderung ausgef\u00fchrt sein. In einer f\u00fcr den Dauerbetrieb geeigneten Ausf\u00fchrung sollte anstelle des Schwimmers eine automatische H\u00f6hennachf\u00fchrung verwendet werden. Dabei steht dann auch die aktuelle F\u00fcllh\u00f6he als Messwert zur Verf\u00fcgung, so dass auch die jeweils aktuelle Str\u00f6mungsquerschnittsfl\u00e4che recht genau bestimmt werden kann. Das tats\u00e4chliche Str\u00f6mungsprofil \u00fcber den Querschnitt wird mit Hilfe eines Modells, in das die Gerinneabmessungen und die Beschaffenheit der Begrenzungsfl\u00e4chen eingeht, berechnet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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