Anwendung von Druckmesstechnik in der Marineindustrie

Anwendung von Druckmesstechnik in der Marineindustrie

In der Marineindustrie und insbesondere beim Schiffbau kommt der Sensorik eine essentielle Rolle zu. Die zuverlässige und korrekte Messung von Druck, Temperatur und weiteren Grössen in verschiedenen Tanks ist eine wichtige Massnahme, um das Austreten von aggressiven Flüssigstoffen zu vermeiden, Wasserkreisläufe im Schiffsbetrieb zu kontrollieren und einen reibungslosen Transport von Fracht auf hoher See zu garantieren. 

Die Sensortechnologie, welche hier zum Einsatz kommt, muss diversen Ansprüchen gerecht werden. Hierzu gehört vor allem, dass das Material robust genug ist um langfristig verwendet werden zu können. Aber auch die Elektronik muss den harschen Bedingungen auf dem offenen Meer standhalten und somit eine hohe Beständigkeit aufweisen.

Überwachung von Trocken- und Flüssigladungen

Der Hauptbestandteil der Fracht besteht aus der zu verschiffenden Ware. Verschifft werden auf dem Seeweg sowohl Trocken- als auch Flüssigladungen. Von Trockenladungen spricht man, wenn Schüttgüter wie Getreide oder Futtermittel oder aber Stückgüter, die meist aus Containern bestehen, befördert werden. Gerade die Flüssigladung bedarf einer besonders sorgsamen und zuverlässigen Überwachung, denn hier werden zumeist sehr empfindliche Stoffe wie Benzin, Öl oder Gasöl transportiert. Um das Austreten von aggressiven Flüssigstoffen zu vermeiden und so Havarien mit schwerwiegenden, ökologischen Konsequenzen zu verhindern, müssen die eingesetzten Produkte besonders robust und zuverlässig sein. So muss auch die Sensorik hohen Ansprüchen gerecht werden.

Frisch- und Abwassertanks

Frisch- oder Trinkwasser wird auf Frachtschiffen entweder in speziellen Trinkwassertanks mitgeführt oder aber via Trinkwasseraufbereitung des Meerwassers gewonnen. Auch die Sammlung, Aufbereitung und Entsorgung von Schiffsabwässern in eigenen Tanksystemen muss durch entsprechende Technologie überwacht werden. Da diese Abwässer oftmals mit schädlichen Substanzen wie Ölen oder Reinigungsmitteln belastet sind, unterliegt die Verarbeitung zusätzlich bestimmten Auflagen. Sowohl Frisch- als auch Abwassertanksysteme werden mittels eingebauter Sensorik überprüft und überwacht.  So können die Systeme effizient kontrolliert werden, was eine optimale Wasserversorgung auf hoher See garantiert.

Ballasttanks

Ballasttanks sind ein wichtiger Bestandteil der Schiffsfahrt. Ohne die Beladung durch diese Tanks sind grosse Frachtschiffe mitunter zu leicht, sodass die Schiffsschrauben nicht tief genug im Wasser liegen. Um genug Tiefgang zu gewähren, werden die Ballasttanks mit Meerwasser gefüllt. Auch ein Ausgleich der Gewichtsverteilung eines beladenen Schiffes ist durch Ballasttanks möglich. Da die Tanks mit Salzwasser gefüllt werden, müssen sowohl die Materialien der Tanks als auch die der eingesetzten Sensorik robust und korrosionsfest sein. Auf hohe Zuverlässigkeit und Beständigkeit wird auch deshalb besonders geachtet, weil die Sensorik während der Seefahrt im laufenden Bordbetrieb nahezu unzugänglich ist und so ohne jegliche manuelle Wartung oder Überprüfung einwandfrei funktionieren muss.

Bild1:Installationsoptionen für die Füllstandsmessung

Spezielle Anforderung an die Sensorik

Für den Schiffbau haben sich im Laufe der letzten Jahre beständig entscheidende Neuerungen ergeben, auf die auch bei der Produktion der eingesetzten Sensorik entsprechend reagiert werden muss. Setzte man vor 15 Jahren beispielsweise noch auf die Robustheit von rostfreiem Stahl, weiss man heute, dass dieser beim Kontakt mit Salzwasser ab einer Temperatur über 21 Grad korrodiert. Stattdessen wird heutzutage Titan verwendet. STS hat die Problematik früh erkannt und als eines der ersten Unternehmen Titan als festen Bestandteil der Sensor-Technologie eingesetzt. Mittlerweile wird das überaus stabile und robuste Material standardmässig für eine Vielzahl von Drucktransmittern und Tauchsonden verwendet, da es selbst den widrigsten Umständen standhält.

Die Anforderungen an die Technologie ändern sich mit dem Wachstum und der Weiterentwicklung der Branche beständig. Was noch vor Kurzem als Standard galt, kann heute schon unzureichend sein. STS ist deshalb bemüht, die angebotene Sensorik ständig weiterzuentwickeln und so die Zuverlässigkeit und Genauigkeit auch bei erhöhten Ansprüchen der Industrie zu gewähren. Diese Flexibilität und Qualität zahlt sich aus: Die Retourquote ist verschwindend gering und Probleme entstehen eher durch menschliches Versagen als durch fehlerhafte Technik.

Zusammenarbeit mit AE Sensors

Seit nun mehr 27 Jahren arbeitet STS mit dem niederländischen Familienbetrieb AE Sensors zusammen. Gemeinsam werden Grosskunden der Schiffsindustrie mit Sensor-Technologie versorgt. Dank kompetenter Beratung und dem Einsatz von flexiblen Lösungen konnten unsere Kunden in kurzer Zeit ein enormes Wachstum verzeichnen. Mittlerweile werden auf Werften in aller Welt hochmoderne Schiffe gebaut, in denen Tauchsonden, Drucktransmitter und andere massgeschneiderte Lösungen von STS eingesetzt werden. Standardmässig werden vor allem ATM/N und ATM.1ST/N Sensoren aus Titan mit Teflonkabel verwendet.

Dank modularem Montagesystem kann die Installation der Sensoren variabel an entsprechende Anforderungen angepasst werden. Auch können unterschiedliche Messarten, wie beispielsweise Über- oder Absolutdruck, verwendet werden. Die hohe Flexibilität von STS und unserem Partner AE Sensors und die einwandfreie Qualität der Sensorik hat sich somit in langjähriger Zusammenarbeit mit unseren zufriedenen Kunden bewährt. 

Forschungsprojekt DeichSCHUTZ: Gesicherte Messergebnisse für trockene Ufer

Forschungsprojekt DeichSCHUTZ: Gesicherte Messergebnisse für trockene Ufer

Bei extremen Hochwasserlagen gelten die Hoffnungen der betroffenen Menschen den Deichen – halten sie oder nicht. Ein Deichbruch wie beim Hochwasser 2013 in Fischbeck (Sachsen Anhalt) verursachte immense Schäden im Landesinneren, die noch heute nachwirken. Das an der Hochschule Bremen laufende Forschungsprojekt DeichSCHUTZ befasst sich mit einem innovativen Deichschutzsystem, das derartige Deichbrüche verhindern könnte.

Allein in Deutschland schützen Flussdeiche auf vielen tausend Kilometern ufernahe Gebiete. Nach dem heutigen Stand der Technik werden Deiche mit drei Zonen errichtet. Die einzelnen Zonen werden von der Wasserseite zur Landseite hin stetig mit zunehmender Durchlässigkeit hergestellt und bieten somit eine gute Entwässerung des Deichkörpers während eines Hochwasserereignisses. Allerdings sind in Deutschland noch viele Altdeiche mit homogenem Aufbau vorhanden, wie der beim Elbehochwasser im Juni 2013 gebrochene Deich in Fischbeck. Anders als die 3-Zonen-Deiche sind Altdeiche besonders anfällig gegen langanhaltende Hochwasserstände. Es sickert Wasser in den Deich ein und die Sickerlinie steigt im Deichkörper mit zunehmender Einstauzeit weiter an. Je höher die Sickerlinie steigt, desto mehr Bodenmaterial befindet sich unter Auftrieb. Der Deich verliert somit das notwendige Eigengewicht, um dem Wasserdruck entgegenzuwirken.

Die Stabilisierung eines bruchgefährdeten Deichs erfordert einen enormen materiellen und personellen Aufwand sowie Zeit, die in akuten Hochwasserlagen Mangelware ist. Daher braucht es Sicherungsverfahren, die hinsichtlich des Einsatzes von Personal, Material und Zeit effektiver sind, als die Anbringung von Sandsäcken an der Deichbinnenseite.

Neuartiges mobiles Deichschutzsystem

Christopher Massolle vom Institut für Wasserbau der Hochschule Bremen entwickelt eine Lösung, die den Zeit- und Personenaufwand erheblich reduzieren kann. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekts DeichSCHUTZ wird an einem neuartigen mobilen Deichschutzsystem zur Stabilisierung von Deichen bei Hochwasserereignissen gearbeitet. Dabei kommt auch Messtechnik von STS zum Einsatz.

Zur Erprobung des mobilen Deichschutzsystems wurde auf dem Gelände des Technischen Hilfewerks in Hoya ein Testdeich aufgebaut. Hierfür wurde ein U-förmig gebautes, 550 Kubikmeter Wasser fassendes Einstaubecken konstruiert, an dessen Ende ein Deich sitzt:

Wie auf dem Video zu sehen ist, wurden am linken Rand des Deichs mehrere Rohre eingesetzt. In diesen Rohren befinden sich die Pegelsonden ATM/N aus dem Hause STS. In der Versuchsanordnung wird das Einstaubecken mit Grundwasser gefüllt. Unter realitätsnahen Bedingungen soll das Wasser über einen Zeitraum von 30 Stunden auf eine Höhe von 3 Meter steigen. Die ATM/N Präzisionssonden messen die Entwicklung der Sickerlinie über diesen Zeitraum. Dank eines Druckmessbereichs von 1 bis 250 mH2O bei einem Gesamtfehler von ≤ ± 0.30 %FS (-5 bis 50 °C) geschieht das auf den Zentimeter genau. Sobald die Sickerlinie nicht weiter ansteigt, wird das mobile Deichschutzsystem auf der wasserseitigen Böschung angebracht und soll weiteres eindringen von Sickerwasser verhindern. Der Deichkörper entwässert weiterhin und die Höhe der darauf folgenden Änderung der Sickerlinienlage soll durch die eingesetzten Pegelsonden gemessen werden. Mit den ausgegebenen Messergebnissen kann somit die Funktionalität des Schutzsystems geprüft werden.

Gesicherte Grund- und Oberflächen-Wasserüberwachung in Rumänien

Gesicherte Grund- und Oberflächen-Wasserüberwachung in Rumänien

Es braucht ein lückenloses Kontrollsystem mit Alarmfunktion, um präzise Wasserstandsmessungen durchzuführen und verlässliche Prognosen für die Trinkwasserversorgung zu erstellen und Hochwasser zu antizipieren. STS hat zusammen mit seinem Partner MDS Electric Srl ein umfassendes System zur Grund- und Oberflächen-Wasserverwaltung in Rumänien realisiert.

Rumänien bezieht einen Grossteil seines Trinkwassers aus Oberflächengewässern wie der Donau sowie aus Grundwasser-Ressourcen. Daher ist eine ordnungsgemässe Bewirtschaftung der natürlichen Ressourcen von grosser Bedeutung.

Zur Sicherung der Trinkwasserversorgung und zum Schutz vor Überschwemmungen investierte das Land in eine umfassende hydrologische Messinfrastruktur.

Abbildung 1: Grundwasser Messstelle 

In Zusammenarbeit mit dem rumänischen Kooperationspartner MDS Electric Srl wurden über die vergangenen Jahre daher über 700 Datenlogger und mehr als 350 Datenübertragungssyteme im ganzen Land installiert – darunter auch in abgelegenen Gegenden. Aus diesem Grund wurde vornehmlich in batteriebetriebene Messinstrumente investiert, die jeweils die aktuelle Situation an den Flüssen des Donaugebiets und den Grundwasserbrunnen des Landes überwachen.

Anforderungsspezifische Messlösungen 

Ein komplexes Unterfangen: Jede der eingesetzten Tauchsonden und Datenübertragungssysteme erfordern eine andere Beurteilung und Behandlung, um den jeweiligen Bedingungen gerecht zu werden. Unerlässlich dabei ist auch eine automatische Alarmfunktion, falls festgelegte Grenzwerte überschritten werden.

Die permanente Überwachung des Wasserstands an wichtigen Knotenpunkten für die Trinkwasserversorgung sowie der Flüsse im Donaugebiet ist an eine Vielzahl Anforderungen geknüpft:

  • Eine automatisierte und zuverlässige Datenübertragung via M2M-Protokoll
  • Automatische Alarmfunktion bei Grenzwertüberschreitung
  • Überwachung von Pegelstand und Wassertemperatur sowie in einigen Fällen der Umgebungstemperatur
  • Eine Server-Lösung mit Funktionen zur Visualisierung, Bewertung und Verarbeitung der gemessen Daten sowie integrierter Datenbank
  • Einfache Installation sowie Instandhaltung
  • Kundendienst vor Ort

Für die Umsetzung der gross angelegten Projekte wählte STS die Datenlogger zur Druck- und Temperaturmessung DL/N 70 und WMS/GPRS/R/SDI-12  oder – je nach Anforderung – den digitalen Datentransmitter DTM.OCS.S/N mit Modbus Schnittstelle, um eine höchstpräzise Wasserstandsmessung mit 0,03 Prozent Kennlinie an kritischen Stellen sicherzustellen.

In Zusammenarbeit mit dem lokalen Partner MDS Electric Srl konnte STS das komplette Wasserstandüberwachungssystem aus einer Hand realisieren. Jeder Einsatzort wurde von den MDS Electric Srl und STS Experten vor Ort evaluiert, um an jedem einzelnen Messpunkt eine passgenaue Lösung zu installieren. Auch auf die Langzeitstabilität der eingesetzten Druckmesstechnik ist verlass. So glänzt der Modbus Transmitter DTM.OCS.S/N mit ausgezeichneter Langzeitstabilität mit weniger als 0,1 Prozent Gesamtfehler pro Jahr. Dank des geringen Energieverbrauchs und einem widerstandsfähigen Design übt der Sensor seinen Dienst über Jahre hinweg weitgehend wartungsfrei aus.

Weitere Vorteile des DTM.OCS.S/N im Überblick:

  • Druckmessbereich: 200mbar…25bar
  • Kennlinie: ≤ ± 0.15 / 0.05 / 0.03 % FS
  • Betriebstemperatur: -40… 85 °C
  • Mediumtemperatur: -5…80 °C
  • Schnittstelle: RS485 mit Modbus RTU (standardisiertes Protokoll)
  • Simple Implementierung in das bestehende System
  • Einfache Einstellung von Steigung und Offset

 

Altlasten: Grundwasserdekontamination braucht robuste Pegelsonden

Altlasten: Grundwasserdekontamination braucht robuste Pegelsonden

Ob alte Mülldeponien, Kohlehalden, ehemalige Militärplätze oder Raffinerien: Übrig bleibt kontaminierter Boden, der eine Gefahr für Mensch und Umwelt ist. Bei der Sanierung dieser Orte braucht es ob der oft aggressiven Gefahrenstoffe widerstandsfähige Pegelsonden.

Altlasten sind nicht nur durch gesundheits- oder umweltschädliche Veränderungen des Bodens gekennzeichnet. Bei fehlenden Sicherungsmassnahmen (wie bei alten Mülldeponien) und je nach Bodenbeschaffenheit werden die gefährlichen Stoffe durch Regen bis ins Grundwasser gespült. Je nach Nutzungsart können eine Reihe unterschiedlicher Gefahrenstoffe angetroffen werden, darunter u.a.:

  • Schwermetallverbindungen: Kupfer, Blei, Chrom, Nickel, Zink und Arsen (Halbmetall)
  • Organische Stoffe: Phenole, Mineralöl, Benzole, chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW), aromatische Kohlenwasserstoffen (PAK)
  • Salze: Chloride, Sulfate, Karbonate

Dekontamination der Grundwasserversorgung

Bei der Sanierung von Altlasten ist neben der Säuberung des Bodens auch die Kontrolle und Reinigung des Grundwassers von grosser Bedeutung. Ohne zuverlässige Pegelsonden, die den widrigen Bedingungen standhalten können, ist dies nicht möglich.

Üblicherweise läuft das Dekontaminationsverfahren wie folgt ab: Das kontaminierte Grundwasser wird an die Oberfläche gepumpt und aufbereitet. Als gefiltertes Spülwasser wird es dann wieder in den Kontaminationsherd gebracht. Damit das Spülwasser nicht zu einer dem Kontiminationsherd abgewandten Seite fliesst, werden aktive hydraulische Verfahren zur Schutzinfiltration eingesetzt. Wasser wird über mehrere Brunnen um das eigentliche Dekontaminationsverfahren herum in den Boden gegeben. Die dadurch hergestellten Druckverhältnisse bilden gewissermassen eine Sperrwand und bewirken, dass das Spülwasser zum Kontaminationsherd fliesst. Um diesen Prozess zu steuern und zu überwachen, braucht es Pegelsonden.

Abbildung 1: Ablauf eines Dekontaminationsverfahrens

Pegelsonden werden natürlich auch im Nachgang der Sanierungsarbeiten eingesetzt. So werden die betreffenden Stellen noch lange Zeit nach Abschluss der Arbeiten überwacht, um zu prüfen, ob es auffällige Änderungen des Wasserspiegels oder der Fliessrichtung gibt.

Natürlich werden Pegelsonden auch bei aktivem Betrieb potenziell umweltschädigender Anwendungen eingesetzt. Neuere Mülldeponien sind wie ein undurchlässiges Becken aufgebaut. Der Grundwasserspiegel unter der Deponie wird abgesenkt, so dass im Falle einer Leckage kein Wasser in angrenzende Gebiete fliessen kann. Auch hier sind die jeweiligen Wasserstände durch Pegelsonden zu überwachen.


Pegelsonden in kontaminierten Gewässern: Hohe Anforderungen

Anwender im Bereich Dekontamination von Altlasten sollten bei der Wahl geeigneter Pegelsonden sehr sorgfältig vorgehen. Aufgrund der Vielzahl von Stoffe, die im Wasser gelöst sein können, gibt es nicht die eine Lösung, die für jeden Fall verlässlich arbeitet. Dabei sind verschiedene Aspekte zu beachten, die wir im Folgenden kurz darstellen:

Materialien

Gehäuse

In den meisten Anwendungen ist ein hochwertiger Edelstahl, wie ihn STS verwendet, ausreichend, um die Messzelle vor aggressiven Stoffen zu schützen. Kommt es zu Kontakt mit Salzwasser, ist ein Titangehäuse zu wählen. Wenn mit galvanischen Effekten zu rechnen ist, sollte eine Pegelsonde aus PVDF gewählt werden.

Abbildung 2: ATM/NC chemisch beständige Pegelsonde mit PVDF Gehäuse

Sondenkabel

Weitaus kritischer als die Wahl eines geeigneten Gehäuses ist unserer Erfahrung nach die Wahl des Sondenkabels. Aufgrund von schleichenden Diffusionsprozessen ist der Prozess der Zerstörung nicht sofort ersichtlich. Oftmals ist er auch bei entstandenem Schaden nicht von aussen zu erkennen. Daher ist besondere Vorsicht bei der Konsultation von Beständigkeitstabellen geboten: Denn diese sagen in der Regel wenig über den Sonderfall Sondenkabel aus. In der Mitte eines Sondenkabels befindet sich ein Luftröhrchen, das dem Relativdruckausgleich dient. Wenn das Material des Kabels nicht zu hundert Prozent beständig ist, können Grundstoffe durch den Kabelmantel diffundieren und über das Luftröhrchen in den Sensorchip wandern.

Je nach den zu erwartenden Stoffen können Anwender bei STS auf PE-, PUR oder FEP-Kabel zurückgreifen. Letzteres kann auch bei sehr hohen Temperaturen von bis zu 110 °C eingesetzt werden.

Montage

Kabelverlegung

Alte Deponien oder Industriestandorte sind raue Umgebungen. Nicht nur die Gefahrenstoffe können die Funktionalität der eingesetzte Pegelsonden beeinträchtigen. Es ist darauf zu achten, dass der Kabelmantel nicht durch mechanische Belastungen (z.B. Schutt) beschädigt wird. Auch Scheuer- und Knickstellen sind zu vermeiden. Es empfiehlt sich daher, bei der Kabelverlegung spezielle Schutzschläuche, wie sie auch von STS angeboten werden, zu verwenden.

Zugentlastung

Die Druckfestigkeit von Pegelsonden variiert von Hersteller zu Hersteller. Bei STS sind alle Pegelsonden standardmässig bis zu 250 Meter druckfest und das Kabel ist bis zu dieser Tiefe auch für normale Zugbelastungen ausgelegt. Dennoch sollten Anwender bei schwierigen Montagebedingungen über die Verwendung einer Zugentlastung nachdenken.

Befestigung

Wird die Sonde bei fliessenden Gewässern oder Tanks mit Rührwerken eingesetzt, kann diese entweder mit einem G ½ Gewinde am Kabelaustritt (Rohrbefestigung) oder mit einer Klemmringverschraubung (15 mm) geliefert werden.

Explosionsschutz

In Anwendungen, bei denen mit einer Reihe gefährlicher Stoffe zu rechnen ist, muss unbedingt auch auf einen Explosionsschutz geachtet werden. Auskunft darüber gibt die internationalen Standards entsprechende ATEX-Zulassung.

Hydrostatische Druckmessung mit piezoresistiven Pegelsonden

Hydrostatische Druckmessung mit piezoresistiven Pegelsonden

Lebensspender, Lebensgefahr oder einfach nur eine Erfrischung im Sommer: Das Element Wasser bestimmt das tägliche Leben auf der Erde auf vielfältige Weise. Ob seiner Bedeutung ist eine gesicherte Überwachung dieses Elements unerlässlich.

Was man nicht messen kann, kann man auch nicht effizient bewirtschaften. Von der Frischwasserförderung über die Trinkwasseraufbereitung, Trinkwasserspeicherung, die Messung des Wasserverbrauches, der Abwasseraufbereitung bis hin zur Hydrometrie: Ohne korrekte Eingangsgrössen kann nicht wirtschaftlich gearbeitet und geplant werden. Um die heute komplexe hydrometrische Infrastruktur zu erfassen, stehen eine Reihe Geräte und Verfahren zur Auswahl. Der Klassiker der Wasserstandmessung ist dabei sicherlich die Pegellatte, bei der eine Genauigkeit von +/- 1 cm anzulegen ist und die natürlich noch völlig „analog“ funktioniert – also unter Augenschein genommen werden muss und ohne elektronische Datenübertragung auskommt. Eine Remote-Übertragung der gemessenen Daten leisten dafür heute weitaus fortschrittlichere und präzisere Instrumente: Piezoresistive Drucksonden zur Wasserstandmessung in Grund- und Oberflächengewässern.

Pegelmessung mit Drucksensoren

Drucksensoren zur Pegelmessung werden am Grund des zu überwachenden Gewässers angebracht. Im Gegensatz zur Pegellatte kann man sie in aller Regel also nicht in Augenschein nehmen, ohne dabei nass zu werden. Das ist auch nicht nötig. Denn piezoresistive Pegelsonden wurden entwickelt, um den heutigen Anforderungen hinsichtlich Prozessautomatisierung und -kontrolle gerecht zu werden. Dazu gehört selbstredend, dass Pegelstände ohne menschliches Zutun gemessen werden können, was eine kontinuierliche Überwachung an schwer zugänglichen Orten erst ermöglicht.

Hydrostatische Pegelsonden erfassen den hydrostatischen Druck am Grund des Gewässers. Der hydrostatische Druck verhält sich proportional zur Höhe der Flüssigkeitssäule. Er ist des Weiteren abhängig von der Dichte der Flüssigkeit und der Erdanziehungskraft. Nach dem Pascal’schen Gesetz ergibt sich daraus die folgende Berechnungsformel:

p(h) = ρ * g * h + p0

p(h) = hydrostatischer Druck

ρ= Dichte der Flüssigkeit

g = Erdbeschleunigung 

h = Höhe der Flüssigkeitssäule

Wichtige Vorkehrungen zur reibungslosen Füllstandsüberwachung

Dadurch, dass piezoresistive Pegelsonden am Boden des Gewässers platziert werden, sind sie von Oberflächeneinflüssen geschützt. Weder Schaum noch Treibgut können die Messungen beeinflussen. Natürlich müssen sie an den zu erwartenden Bedingungen unter Wasser angepasst sein. Bei Salzwasser ist beispielsweise eine Pegelsonde mit Titangehäuse zu bevorzugen. Ist mit galvanischen Effekten zu rechnen, ist ein Messgerät aus PVDF die beste Wahl. In den meisten Süssgewässern ist ein hochwertiger Edelstahl völlig ausreichend. Darüber hinaus ist eine ausreichende Erdung der Pegelsonden unabdingbar, um beispielsweise Schäden durch Blitzeinschlag vorzubeugen (mehr zu diesem Thema lesen Sie hier).

Moderne Pegelsonden: Alle Daten, ein Gerät

Piezoresistive Pegelsonden können zur Füllstandüberwachung in offenen Gewässern wie Seen, in Grundwasservorkommen sowie in geschlossenen Tanks eingesetzt werden. Handelt es sich um ein offenes Gewässer, wird mit Relativdrucksonden gearbeitet. Bei diesen Geräten wird über eine Kapillare im Drucksondenkabel für den Luftdruckausgleich gesorgt. In Tanks wird üblicherweise ein Differenzdrucksensor verwendet, da die auf die Flüssigkeit drückende Gasdecke miteinbezogen werden muss (mehr zu diesem Thema lesen Sie hier).

Da piezoresistive Pegelsonden ihren Dienst weitestgehend autark verrichten und auch für sehr hohe Drücke optimiert werden können, sind Messungen in sehr grosser Tiefe möglich. Der Tiefe sind theoretisch kaum Grenzen gesetzt, das Drucksondenkabel muss lediglich lang genug sein.

Abbildung 1: Beispiele von Pegelsonden zur hydrostatischen Druckmessung

Abgesehen davon, dass hinsichtlich der Tiefe kaum Grenzen gesetzt sind, sind diese modernen Messgeräte auch äusserst vielseitig. Schliesslich ist nicht nur der Pegelstand eines Gewässers für den Menschen von Interesse. In Bezug auf die Überwachung von Grundwasser ist auch die Wasserqualität von grosser Bedeutung. Die Reinheit eines Grundwassereservoirs lässt sich beispielsweise auch über dessen Leitfähigkeit bestimmen: Je geringer die Leitfähigkeit, desto reiner das Wasser (mehr zum Thema Leitfähigkeit lesen Sie hier). Neben Leitfähigkeitssensoren sind Pegelsonden heute auch mit integrierter Temperaturmessung erhältlich. Somit ermöglichen piezoresistive Pegelsonden eine grosse Bandbreite an Überwachungsaufgaben und sind ohne Frage in den meisten Fällen der Pegellatte vorzuziehen.