Funktest: Mit einer Empfangsqualität von 75 Prozent ist ein derartiger Test auch unter Wasser kein Problem.

Bild: Sensus

Smart Water & Resources Messtechnik für Wassernetze

21.10.2014

Exakte Daten, die mit neuester Messtechnik gewonnen werden, und eine moderne Netzwerk-Kommunikation bilden die Basis für ein „intelligentes“ Wassernetz. Damit sparen Versorger nicht nur Kosten, sondern auch kostbare Ressourcen.

Wasserversorger weltweit können bis zu 10 Milliarden Euro sparen, wenn sie Trinkwasserverluste eindämmen. Das hat die von Sensus in Auftrag gegebene Studie „Water 20/20“ gezeigt. Die Lösung ist ein „intelligentes“ Wassernetz. Mit dem Daten­endpunkt iPerl bietet Sensus eine neuartige Messtechnik und damit den ersten Schritt bei der Realisierung eines solchen Wassernetzes.

Das elektromagnetische Messgerät mit seiner dauerhaften Magnetfeldtechnologie erfasst Durchflüsse anhand des bewährten magnetisch-induktiven Messverfahrens und nutzt dabei die Trennung bewegter Ladungen in einem Magnetfeld. Die im Trinkwasser vorhandenen Ladungsträger, Ionen oder geladene Teilchen, werden durch das Magnetfeld nach beiden Seiten abgelenkt. Durch diese Ladungstrennung entsteht an den senkrecht zum Magnetfeld angeordneten Messsonden eine Spannung, deren Höhe proportional zur Fließgeschwindigkeit des Mediums ist, in diesem Falle des Trinkwassers. Das Mess­prinzip bringt nicht nur metrologische und technische Vorteile: Der Messbereich von Ratio R800 ermöglicht auch bei größeren Nennweiten DN 40 (Q3 16) einen zugelassenen Messbereich von bereits 20 Litern pro Stunde. Zum Vergleich: Herkömmliche Wasserzähler können erst ab einem Durchfluss von 125 Litern pro Stunde (Klasse B) eine genaue Messung innerhalb der zulässigen Fehlergrenzen gewährleisten.

Auf den Tropfen genau

Weiterhin ist das typische Nachlaufverhalten von Flügelradzählern bei iPerl aufgrund der statischen Messung ausgeschlossen. Somit wird der Durchfluss auf den Wassertropfen genau bestimmt, was eine korrekte und faire Verbrauchsabrechnung ermöglicht. Von der überwiegenden Mehrheit der „intelligenten“ Wasserzähler hebt sich das Gerät auch durch die Messung des Rückwärtsflusses ab. Diese wird mit der gewohnten Mess­performance von Ratio R800 in einem separaten Register vermerkt.

Auch gegenüber Fremdkörpern wie Sand oder Kalkablagerungen ist die berührungslose Messung resistent. Ebenso haben Luft- oder Druckstöße keinen Einfluss auf das Messergebnis. Von positiven Erfahrungen mit dem gegenüber Fremdeinwirkungen oder Umweltbedingungen unempfindlichen Wasserzähler kann Markus Kunkelmann, technischer Betriebsleiter der Stadtwerke Bad König, berichten: „Bisher hatten wir durch Druckschläge eine Ausfallquote von bis zu 30 Zählern pro Jahr. Mit iPerl ist diese Problematik nun Geschichte.“

Der Wasserzähler ist für eine Betriebsdauer von 15 Jahren entwickelt worden. In diesem Zeitraum übersteht das Messgerät jede noch so starke Belastungen durch Fremdkörper ohne Qualitätseinbußen – auch was das Messergebnis betrifft. Erreicht wird diese Langlebigkeit und die gleichbleibend hohe Messgenauigkeit durch den Einsatz hochwertiger Materialien und Qualitätsmaßnahmen. So sichert etwa eine zusätzliche Ummantelung aus Keramik die Magnetsonden, das Herzstück des Messprinzips.

Die technische Performance zeigt sich bereits beim Einbau: Da der Zähler die Fließrichtung automatisch erkennt und in jeder beliebigen Position eingebaut werden kann. Montage- und Inbetriebnahme-Fehler, die sich über die gesamte Einsatzdauer negativ auf das Messergebnis auswirken könnten, werden durch seine umfassenden metrologischen Fähigkeiten vermieden.

Die einfache Installation wirkt sich für den Versorger auch betriebswirtschaftlich positiv aus. Eine schnelle und korrekte Inbetriebnahme stellt die genaue Messung und eine korrekte Verbrauchsabrechnung über die gesamte Einsatzdauer sicher. Übliche Messabweichungen, wie sie etwa durch Kalkablagerungen während der Einsatzdauer auftreten können, werden durch die unbewegliche Messung ausgeschlossen. Ebenfalls vermieden werden Mehrkosten, da ein Wechsel des Zählers etwa aufgrund von Beschädigung oder Messungenauigkeit innerhalb der 15-jährigen Betriebsdauer ausgeschlossen werden kann.

Der exakte Anlaufwert ab einem Liter pro Stunde unterstützt Wasserversorgungsunternehmen dabei, wirtschaftlicher und ressourcensparender zu agieren. Der niedrige Anlaufwert versetzt sie in die Lage, Leckagen genau zu lokalisieren und Kosten durch Wasserverluste effektiv zu verringern.

Moderne Datenübertragung

Das Funksystem SensusRF deckt die beiden wichtigsten Übertragungsarten ab:

  • Die eigene Funklösung für Walk-by/Drive-by-Messungen bis hin zu einem horizontalen Funknetzwerk und

  • via wireless M-Bus nach Open Metering Standard (OMS) die Anbindung an Smart-Metering-Netze.

Beide Funksysteme können über die Funkstrecke individuell aktiviert oder deaktiviert werden. Somit ist kein Zugang zur Messstelle, und damit auch keine Terminabsprache mit dem Verbraucher mehr erforderlich.

Mit den beiden Funk-Systemen erfüllt das Gerät sämtliche Anforderungen an eine moderne Datenarchitektur, wie sie heute bereits in der Strombranche Standard ist. Zudem wird damit die derzeit beste Funkperformance erzielt, die im Bereich des Kurzstreckenfunks mit 868 MHz und 25 mW Maximalleistung möglich ist. Die extrem kurze Funkdauer von unter zwei Millisekunden und die eigens entwickelte Antennentechnik tragen hierzu maßgeblich bei. Jüngste Auslesungen untermauern dies: Bei einem Drive-by-Testversuch bei den Stadtwerken Bad König wurden in nur zehn Minuten 80 Messstellen ausgelesen. Bisher haben die Stadtwerke für dieselbe Anzahl bis zu drei Stunden benötigt.

Smartes Wassermanagement

Die Summe der metrologischen und kommunikativen Vorteile zeigt, dass iPerl der Schlüssel zu einem „intelligenten“ Wassernetz und damit die richtige Wahl für Versorger ist, die ihr Ergebnis sowohl betriebswirtschaftlich als auch hinsichtlich der Ressourcenschonung optimieren wollen. Die Messperformance ist eines der wichtigsten Elemente eines smarten Wassermanagements, denn das Messgerät ist die einzige Informationsquelle für alle weiteren Prozessschritte. Je genauer die Mess­daten sind, die bereitgestellt werden, desto besser ist eine effiziente Steuerung möglich.

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