Zum Einsatz kommen sowohl Durchflussmessgeräte der Firma ADS Environmental Services, Huntsville, USA, als auch Geräte der Firma NIVUS GmbH, Eppingen. Beide Gerätetypen repräsentieren einen besonders hohen Standard der temporären Durchflussmessung in Abwasserkanälen und sind weltweit im Einsatz.

Die Messsysteme bestehen aus Fließgeschwindigkeits- und Wasserstandsonden. Zum Betrieb der Sensoren und zur Datenspeicherung werden Datenlogger mit eigener Energieversorgung eingesetzt. Beide Messsysteme besitzen eine ATEX-Zulassung für die EX-Zone 1.

Die Befestigung der Sensoren erfolgt auf Spreizringen oder Flanschen, wegen günstigerer Strömungsverhältnisse bevorzugt oberstrom der Einstiegschächte.

Bei der Wahl der einzusetzenden Messtechnik orientieren wir uns sich an den Strömungsbedingungen am Messort. In sehr kleinen Profilen und bei geringen Fließtiefen bevorzugen wir den Einsatz des ADS-Systems. Es verfügt über einen Fließgeschwindigkeitssensor mit einer Bauhöhe von ca. 12 mm. Somit ist die Verlegungsgefahr sehr gering und auch Minimalstabflüsse, z.B. Fremdwasserabflüsse während des Nachtminimums sind zuverlässig messbar.

Liegen höhere Fließtiefen vor, können wahlweise beide Systeme eingesetzt werden. Durch die Aufnahme des Geschwindigkeitsprofils bietet das NIVUS-System Vorzüge, wenn eine ungleichförmige Strömung herrscht. In diesem Fall ist der Effekt aber bei der Auswertung der Fließgeschwindigkeitsmessungen zu berücksichtigen.

Die Messtechniken unterscheiden sich insbesondere bezüglich der Fließgeschwindigkeitsmessung. Während das ADS-System die Ultraschall-Doppler-Methode verwendet, kommt beim NIVUS-System das Kreuzkorrelationsverfahren zur Anwendung. Dieses ermöglicht bei NIVUS die Messung von Einzelgeschwindigkeiten im Messquerschnitt v₁ bis v_n mit der Darstellung eines Geschwindigkeitsprofils (v-Profil-Prinzip), während das ADS-Gerät ein gemessenes Spektrum an Fließgeschwindigkeiten nur hinsichtlich des Maximalwertes auswertet (v_max-Prinzip). Die zuverlässige Erfassung der maximalen Fließgeschwindigkeit ermöglicht aber die Berechnung der mittleren Fließgeschwindigkeit mit Hilfe einer Kalibrierfunktion. Durch zahlreiche Messungen und Kalibrierungen liegen diese Kalibrierfunktionen vor.

Kalibrierungsmessungen sind grundsätzlich bei beiden Messsystemen durchzuführen. Sie bestehen aus einer unabhängigen Vergleichsmessung mit einem anderen Messsystem. In den meisten Fällen eignen sich hierzu Raster-Fließgeschwindigkeitsmessungen mit einer magnetisch-induktiven Handsonde.

 

 

Alternativ zu den genannten Durchflussmessgeräten kann auch das aktuelle ADS-Messsystem TRITON+ zum Einsatz kommen. Es ist standardmäßig mit einer Datenfernübertragung ausgestattet und ist unterschiedlich konfigurierbar hinsichtlich der anschließbaren Sensoren.

Das Messsystem besteht aus Fließgeschwindigkeits- und Wasserstandsonden, die sich in verschiedenen Kombinationen einsetzen lassen. Grundsätzlich sind je nach Messbedingungen folgende Sensorvarianten möglich:

Variante 1:      sohlgebundener Kombisensor: Messung der Fließgeschwindigkeit mittels Ultraschall-Doppler-Verfahren, Wasserstandsmessung mittels Druck- und Ultraschall-Messung

Variante 2:      sohlgebundener Kombisensor (wie 1) mit zusätzlichem scheitelgebundenem Ultraschall-Wasserstandsensor

Variante 3:      scheitelgebundener Kombisensor: Messung der Oberflächen-Fließgeschwindigkeit mittels Ultraschall-Doppler-Verfahren, Wasserstandsmessung mittels Ultraschall und bei Vollfüllung mittels Drucksonde

Variante 4:      scheitelgebundener Kombisensor (wie 3) mit zusätzlichem sohlgebundenem Kombisensor (wie 1)

Zum Betrieb der Sensoren und zur Datenspeicherung werden Datenlogger mit eigener Energieversorgung eingesetzt. Das Messsystem besitzt eine ATEX-Zulassung für die EX-Zone 1.

Grundsätzlich dienen bei diesem Messsystem die Messgrößen: maximale Fließgeschwindigkeit (v_max) und die Fließtiefe (h) der Durchflussberechnung. Die Umrechnung der gemessenen maximalen Fließgeschwindigkeit (v_max) in die mittlere Fließgeschwindigkeit (v_m) erfolgt unter Verwendung einer Kalibrierfunktion f(h). Diese liegt in einer normierten Form für das Messsystem vor. Sie wurde durch zahlreiche Kalibrierungsmessungen mit unabhängigen Systemen aufgestellt und mittels numerischen Kalibrierungsberechnungen bestätigt. Trotzdem erfordert der sichere Betrieb zum Erhalt qualitativ hoher Messergebnisse, wie es bei allen kombinierten Fließgeschwindigkeits-und Wasserstandmesssystemen der Fall ist, eine örtliche Kalibrierung.