Wasserleitungen: Wenn die Lecks sprechen

Wasserleitungen: Wenn die Lecks sprechen

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Intelligente Hydranten sind nicht schlau genug: Sie können zwar Lecks in den Wasserleitungen aufspüren, aber diese nicht genau lokalisieren. Ein Forscherteam der Hochschule Luzern (HSLU) arbeitet an einem verbesserten System, das undichte Stellen auch ortet.

Taucht ein Leck in der Trinkwasserleitung auf, alarmieren intelligente Hydranten die zuständige Leitstelle. Möglich macht dies ein Unterwassermikrophon, das konstant die Geräusche im Leitungsnetz misst und akustische Veränderungen registriert, die auf ein Leck hinweisen.

Perfekt ist diese Technologie nicht: Auch wenn sich mit ihr ein Leck frühzeitig erkennen lässt, lässt es sich nur bis auf wenige hundert Meter orten. Die sogenannte Feinortung muss ein Fachmann vornehmen. Weil aber heute vermehrt Rohre aus weichem, dämpfendem Kunststoff verwendet werden, ist eine exakte Ortung oft schwierig. Ein Forscherteam vom Departement „Technik und Architektur“ der Hochschule Luzern (HSLU) will dies im Zusammenhang mit einer Machbarkeitsstudie ändern, mit der aufgezeigt werden soll, wie undichte Stellen exakt geortet werden können.

„Unser Industriepartner, die Firma Hinni AG, bietet bereits ein System zur Erkennung von Lecks an. Dieses wollen wir so erweitern, dass es auch gleich deren Standort meldet“, erklärt dazu Peter Sollberger, Informatikdozent an der HSLU, gegenüber dem Hochschulmagazin.

Das neue System, das Sollberger und seine Kollegen nun getestet haben, soll die undichte Stelle unabhängig vom Rohrmaterial genauer orten und die Feinortung vereinfachen. Man habe dabei die Korrelation, die man heute bereits zur Leckortung nutze, perfektioniert, so Sollberger. Das heisst: Zwei benachbarte Hydranten werden mit Unterwassermikrophonen ausgerüstet, die das Leckgeräusch aufzeichnen. Je nachdem, wo sich das Leck befindet, legt das das Geräusch einen unterschiedlich langen Weg zurück, bis es vom System registriert wird. Dies ergibt eine Zeitverschiebung zwischen den von den Hydranten empfangenen Signalen. Daraus wiederum kann unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit in den Rohren die Position des Lecks berechnet werden. Die Schallgeschwindigkeit ist aber je nach Material oder Durchmesser der Rohre unterschiedlich. Um die Schallgeschwindigkeit festlegen zu können, entwickelte Thomas Graf, Physiker an der HSLU, ein Modell, mit dem die Schallgeschwindigkeit aufgrund der Rohrmerkmale eruiert werden kann.

Wie das Hochschulmagazin berichtet, ist die Machbarkeitsstudie mittlerweile erfolgreich beendet und das Nachfolgeprojekt sei aufgegleist. In einer Zeit, in der Wasser immer kostbarer werde, sei ein System, das Lecks schnell detektiere besonders wertvoll, so Sollberger. (mai)

Den Artikel aus dem Magazin der HSLU finden Sie hier: http://www.hslu.ch/download/h/5_16.pdf