1. Hintergrund

Ein Wasserversorger betreibt in Deutschland mehrere Wasserwerke, die Rohwasser aus dem Uferfiltrat eines angrenzenden Flusses gewinnen. Hierfür bewirtschaftet das Unternehmen mehr als 300 Brunnen.

2. Konkrete Messaufgabe

Bei der Rohwassergewinnung treten in Wasserwerken die höchsten Energieverluste auf. Diese resultieren in der Regel aus den Verlusten der Pumpen und Einbauten sowie der Verockerung der Brunnen. Die Ausfällung von Eisenocker entsteht im Laufe der Jahre durch die Förderung sowie durch Oxidationseffekte. Dadurch sinkt die Ergiebigkeit und damit die nutzbare Betriebsdauer eines Brunnens.

Der Wasserversorger hat über mehrere Jahre hinweg einen großen Teil der Brunnen ersetzt. Um die Wirtschaftlichkeit eines Brunnens abschätzen zu können, wird die zeitliche Entwicklung der spezifischen Brunnenergiebigkeit im Förderbetrieb überwacht. Um die Brunnen fördermengenabhängig überwachen zu können, benötigte der Kunde eine entsprechende Messtechnik. Diese sollte neben der Fördermenge insbesondere den Unterdruck für die Wasserförderung messen. Zusätzlich suchte der Betreiber eine robuste Instrumentierung, um den Füllstand in den Heberbrunnen zuverlässig bestimmen zu können. Dieser dient als wichtiger Indikator, um den Grad der Verockerung zu bewerten.

3. Realisierung der Messung

Für die Messung des Grundwasserspiegels in den Brunnen lieferte KROHNE die hydrostatische Tauchsonde OPTIBAR LC 1010. Die Sonde wurde für die Installation am Kabel über ein Führungsrohr in den Brunnen abgesenkt. Die Tauchsonde verfügt über eine keramische Membran, die besonders langzeitstabil und robust ist gegenüber Verschleiß, Druckschlägen und mechanischer Beanspruchung. Sie übersteht auch ein schnelles Eintauchen in die Wasseroberfläche, was bei der Montage oder nach Reinigungsarbeiten vorkommen kann. Hierbei erfolgt keine Verschiebung des Nullpunkts.

Zusätzlich überwacht der OPTIBAR P 1010 den Förderdruck der Brunnenpumpen. Dieser ultrakompakte Drucktransmitter ist eine sehr kostengünstige und dennoch langzeitstabile Lösung für einfache Prozessdruckanwendungen. Ausgeführt in Schutzart IP68 ist der OPTIBAR P 1010 optimal für den Einsatz in Heberbrunnen und Schächten ausgelegt. Seine innenliegende Edelstahlmembran macht den Drucktransmitter korrosionsbeständig, robust und überdruckfest.

Zusammen mit den Durchflusswerten werden die Messdaten an den batteriebetriebenen Datenlogger LS42 übertragen. Dieser übermittelt alle Messwerte drahtlos per Mobilfunkstandard an die Leitwarte des Kunden. Der Datenlogger bietet hierfür zwei Analogeingänge, über die die 2-Leiter Drucktransmitter gespeist und ihre Daten übertragen werden können.

4. Nutzenbetrachtung

Die Überwachung von Grundwasserspiegel und Pumpendruck zusammen mit der Fördermenge ermöglicht dem Wasserversorger ein leistungsfähiges Grundwassermanagement. Mit Hilfe der Messdaten kann der Betreiber den Zustand und Verockerungsgrad seiner Brunnen im Zeitablauf bestimmen und nachvollziehen. Dadurch lassen sich rechtzeitig Maßnahmen ergreifen, um einzelne Brunnen gezielt zu regenerieren. Auf diese Weise kann der Wasserversorger den energieeffizienten Betrieb der Brunnen dauerhaft sicherstellen.

Neben den Drucktransmittern verfügt KROHNE über ein umfassendes Portfolio an Messtechnik für die Gesamtausrüstung von wassertechnischen Anlagen. Die Mess- und Übertragungstechnik für die Heberbrunnen (inklusive der batteriebetriebenen Wasserzähler) hat KROHNE aus einer Hand geliefert.