Elektrische Verfahren

Bei dieser Verfahrensgruppe wird die elektrische Leitfähigkeit von (Ab-)Wasser zur Leckortung in Abwasserleitungen und -kanälen genutzt. Eine Übersicht über diesbezügliche Verfahren und Methoden enthält [Kreut94] .

Von allen in [Kreut94] aufgeführten Verfahren scheint die Leckortung mittels Kanalsonde am erfolgversprechendsten zu sein.

Das Meßprinzip der Kanalsonde (auch Geosonde genannt) zur Ortung und Quantifizierung von Undichtigkeiten in Kanälen basiert auf der Messung elektrischer Widerstände. Der zu prüfende Kanal wird abgesperrt und mit Wasser geflutet. Dabei ist es irrelevant ob es sich um Frischwasser oder um aufgestautes Abwasser handelt, da dieses nur als elektrisch leitendes Medium benötigt wird. Eventuell vorhandene Abwasserinhaltsstoffe oder Ablagerungen im Kanal haben keinen Einfluß auf das Meßergebnis. Eine Bezugselektrode wird in Fließrichtung unterhalb der Haltung an der Geländeoberfläche installiert. Anschließend wird die Sonde mit Hilfe einer Winde durch die zu prüfende Haltung gezogen, wobei die Untersuchungsgeschwindigkeit ca. 15 m pro Minute beträgt. Die eingehenden Meßdaten werden erfaßt, aufbereitet und als haltungsweises Meßprotokoll ausgedruckt.

Jeder Rohrwerkstoff besitzt einen spezifischen Widerstand, den er dem freien Fluß eines Stroms vom Kanalinneren in den umgebenden Boden entgegensetzt. Dieser spezifische elektrische Widerstand ist relativ hoch, solange die Rohrwandung des zu untersuchenden Kanalabschnittes intakt ist; an Fehlstellen - z.B. undichten Rohrverbindungen, Rissen etc., durch die Wasser infiltriert oder exfiltriert, fällt er signifikant ab.

Bild 4.5.2.2-1:

Ortung und Quantifizierung von Leckagen mit Hilfe einer Kanalsonde in Anlehnung an [FI-seba] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Prinzipskizze

Bild 4.5.2.2-2:

Ortung und Quantifizierung von Leckagen mit Hilfe einer Kanalsonde [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Meßprotokoll

Die in den Kanal eingebrachte Sonde besteht aus einem Stahlzylinder mit einer Elektrode und einem angekoppelten Datenwandler. Sie emittiert einen Wechselstrom konstanter Stärke, der zu der haltungsabwärts installierten Gegen- oder Bezugselektrode fließt, wobei die Spannung dieses Stroms je nach Widerstand des umgebenden Kanalrohres schwankt.

Die Stromemission wird rund um die Sonde zu einer deutlich abgegrenzten, 1 cm breiten Scheibe fokussiert. Durch diese Bündelung ist es möglich, den Kanal in einem scharf abgegrenzten Bereich rundum zu scannen (Bild 4.5.2.2-1) (Bild 4.5.2.2-2) (Bild 4.5.2.2-3) (Bild 4.5.2.2-4) (Bild 4.5.2.2-5) . Jede während der Durchfahrung gemessene Schwankung der erforderlichen Eingangs-Stromspannung bzw. des spezifischen elektrischen Widerstandes ist direkt auf die unterschiedliche Beschaffenheit der Kanalwandung zurückzuführen. In einem Ergebnisprotokoll werden die aus den gemessenen Spannungsschwankungen berechneten Widerstandsänderungen über den Weg ausgegeben, so daß die hierdurch dokumentierten Fehlstellen der Kanalwandung lokalisierbar sind [FI-KMG] [NN94b] [FI-seba] .

Im (Bild 4.5.2.2-2) ist ein Meßprotokoll der Untersuchung einer Versuchshaltung (Steinzeugrohre, DN 300) mit einer kreisrunden Leckage (∅ ca. 30 mm) sowie einer undichten Rohrverbindung wiedergegeben. Beide Leckagen sind eindeutig erkennbar. Die aufgezeichneten Maxima lassen einen qualitativen Rückschluß auf die Größe der Leckage zu [Kreut94] .

Bild 4.5.2.2-3:

Ortung und Quantifizierung von Leckagen mit Hilfe einer Kanalsonde [FI-seba] - Meßfahrzeug mit Meßsonde

Bild 4.5.2.2-4:

Ortung und Quantifizierung von Leckagen mit Hilfe einer Kanalsonde [FI-seba] - Meßstrecke

Bild 4.5.2.2-5:

Ortung und Quantifizierung von Leckagen mit Hilfe einer Kanalsonde [FI-seba] - Elektrowinde zum Ziehen der Meßsonde