Willkommen bei KELLER H2O


Kosteneffektive Lösungen für Wasseranwendungen, basierend auf langjährigem Kunden-Know-how und der KELLER H2O-Fachkompetenz.

Zuverlässige Sturzflutwarnung

Pegelüberwachung an Dämmen

Überflutungen in Schach halten

Überwachung von Binnengewässern

Zuverlässige Sturzflutwarnung mit einem System von KELLER

Der US National Weather Service (NWS) zeichnet wetterbedingte Todesfälle und die jeweiligen Witterungsbedingungen auf. 2013 erfasste der NWS 82 Todesfälle in 21 Bundesstaaten, die mit Sturzfluten oder Flussüberschwemmungen zusammenhingen. 45% der Betroffenen kamen in einem Fahrzeug zu Tode, mit dem sie vermutlich versuchten, überflutete Strassen zu überqueren.

Lebensbedrohliche Witterungsbedingungen

Der US National Weather Service (NWS) zeichnet wetterbedingte Todesfälle und die jeweiligen Witterungsbedingungen auf. 2013 erfasste der NWS 82 Todesfälle in 21 Bundesstaaten, die mit Sturzfluten oder Flussüberschwemmungen zusammenhingen. 45% der Betroffenen kamen in einem Fahrzeug zu Tode, mit dem sie vermutlich versuchten, überflutete Strassen zu überqueren In einem Fall in einer Gemeinde in Südkalifornien starb der Fahrzeugführer, weil sein Fahrzeug weggeschwemmt wurde. Der Unfall ereignete sich auf einer Brücke, die zu Zeiten heftiger Regenfälle häufig von Springfluten überspült wird, von denen ahnungslose Autofahrer überrascht werden. Ein hierauf folgendes Gerichtsverfahren kostete die Stadt fast 500.000 USD für die Schadenregulierung.

Ineffiziente manuelle Lösungen

Zur Zeit des Unfalls waren Gemeindearbeiter damit beauftragt, zu der betreffenden Stelle zu fahren und sie im Hinblick auf Überspülungen visuell zu überwachen. Wenn eine Überspülung bevorzustehen schien, sollte der Trupp Strassensperren errichten. Da Regen/Sturzfluten oft in der Nacht eintraten oder zu Zeiten, in denen die Arbeiter mitunter nicht zur Verfügung standen, erwies sich dieses Verfahren als unzuverlässig. Aufgrund unvorhersehbarer Bedingungen konnte nur schwer sichergestellt werden, dass die vorgesehenen Abläufe streng eingehalten wurden. Die Instandhaltungsbeauftragten der Stadt erkannten, dass ein automatisiertes System eingeführt werden musste, um sie zuverlässig vor bevorstehenden Strassenüberspülungen zu warnen.


Flutwarnung über GSM

Nach umfangreichen Online-Recherchen stiessen Beauftragte der Stadt auf die GSM i -Datenfernübertragungseinheit von KELLER als mögliche Lösung. Die GSM-Einheit überträgt Wasserpegel- oder Druckdaten über das GSM-Mobilfunknetz. Pegeldaten können mithilfe verschiedener Instrumente erfasst werden, die entweder standardmässige Analogausgänge (4-20 mA, 0-5 VDC, 0-10 VDC usw.) oder digitale RS485 i -/SDI12 i -Ausgänge haben. Der bedeutendste Vorteil dieses Systems ist seine Fähigkeit, ungeachtet der Tageszeit Fernalarme an das Instandhaltungspersonal zu senden, wenn Strassenüberspülungen bevorstehen.

Nach einer Beratung mit KELLER America wurde beschlossen, ein System aus GSM-Einheit und Niveautransmittern in Form von Tauchsonden an überschwemmungsgefährdeten Orten zu installieren. KELLER America leistete technische Unterstützung bei Einrichtung, Installation und Programmierung des Systems, über das die zuständigen Gemeindearbeiter bei steigendem Wasserpegel eine SMS-Benachrichtigung erhalten. Nach der Implementierung stellte die Stadt den Betrieb von manuell aufgestellten mobilen Sperren um auf dauerhaft installierte Schwingtore, die schliessen, wenn Sturzfluten eintreten.

KELLER konnte dem National Weather Service mit einer Kombination aus präzisen Pegelsonden, einer Fernübertragungseinheit und einer kundenspezifisch angepassten Software eine umfassende Lösung für die anstehende Aufgabe anbieten. Ein System, das Anzeichen von Sturzfluten erkennt und sofort meldet. Die entscheidenden Punkte für den National Weather Service waren, dass das Produkt umgehend verfügbar war und eine einfache, schnelle und äusserst zuverlässige Warnung per SMS ermöglichte.

Überwachung von Wasserpegeln an Dämmen

Die Überwachung des Wasserpegels an Dämmen gehört zu den grundlegenden Messanwendungen. Die Hauptanforderungen sind Zuverlässigkeit (Blitzschutz) und sehr hohe Genauigkeit. Die Pegelsonden 36 X W erfüllen all diese Anforderungen und bieten zusätzlichen Wert durch MODBUS i -Kommunikation.

In Polen wurden an zahlreichen Wasserdämmen Hunderte von Pegelsonden vom Typ KELLER PAA-36 X W installiert. In der Regel sind kapillare Lösungen mit Relativdrucksensoren aufgrund von Feuchtigkeitsproblemen nicht akzeptabel. Dank der RS485 i -MODBUS-Kommunikation können alle Absolutdrucksensoren der Reihe PAA-36 X W mühelos mit barometrischen Sensoren kommunizieren, die ebenfalls mit dem MODBUS arbeiten. Durch den sehr starken zusätzlichen Blitzschutz sind die Pegelsonden fast «unsterblich». Seit 2009 gab es keinerlei Ausfälle, während diese in der Vergangenheit häufig vorkamen. Neben der Vermeidung von Feuchtigkeitsproblemen sorgt die Verwendung von Absolutdrucksensoren für aussergewöhnlich langfristige Stabilität und eine Gesamtgenauigkeit von 0,05 bis 0,1% unter realen Bedingungen.

Hochwassertore des MOSE-Projekts sollen Venedig über Wasser halten

Mit seinen 175 Kanälen und zahlreichen Wasserwegen in der Umgebung läuft Venedig Gefahr zu versinken. Der sich zuspitzende Klimawandel und die Erderwärmung verursachen einen Anstieg der Meeresspiegel und konfrontieren die Stadt mit ungewöhnlich hohen Tidehochwassern und Überschwemmungen. Zudem ist Venedig seit einigen Jahren aufgrund des Abpumpens von Grundwasser unter seiner Lagune abgesunken. Wenngleich das Problem erkannt wurde, kann der Prozess nur verlangsamt, aber nicht völlig gestoppt werden. Ein System von Toren mit der Bezeichnung MOSE wurde entwickelt, um die Situation in den Griff zu bekommen.

Von Tidehochwasser und Überschwemmungen geplagt

Venedig ist auf einer Lagune erbaut und wurde 1987 in das Weltkulturerbe aufgenommen. Die Stadt erstreckt sich über 118 Inseln, und ihre vorwiegend auf Marschland gebauten historischen Distrikte sind durch ein Netz von Wasserwegen miteinander verbunden, von denen der bedeutendste der Canale Grande ist.

Canal GrandeDer Canale Grande und die Rialto-Brücke

 

Tidehochwasser und Überschwemmungen sind die ständigen Feinde der Stadt, wobei der sich zuspitzende Klimawandel wenig Hoffnung auf Besserung macht. Zudem hat Venedig auch immer mehr mit Bodensenkungen zu kämpfen, da der sandige Untergrund jedes Jahr um einige Millimeter nachgibt. Vor 100 Jahren ragte die Stadt noch 25 Zentimeter mehr aus dem Wasser heraus als heute. Als ihre Industriebetriebe in den 1960er Jahren in die Randbezirke umsiedelten, entstand dort ein grosser Bedarf an Frischwasser, sodass man begann, Grundwasser unter der Lagune abzupumpen. Dieser Umstand trägt nun ebenfalls zum Absinken von Venedig bei. Obwohl das Problem in den 1960er Jahren erkannt und die gepumpte Wassermenge begrenzt wurde, liess sich dieser Prozess nicht vollständig stoppen.

Die Bewohner werden alarmiert, wenn der Meeresspiegel zu hoch ansteigt, sodass sie sich auf das bevorstehende «Acqua Alta» (Hochwasser) vorbereiten können. Doch mit Sandsäcken verbarrikadierte Haustüren, hölzerne Gehwege und Wasserpumpen sind keine langfristige Lösung für die Rettung der Stadt. Steigende Wasserpegel sind in Venedig besonders im Herbst und im Winter zu verzeichnen, und die Zahl der Überschwemmungen hat sich in den vergangenen 40 Jahren verdoppelt.

 

Treibhauseffekt und steigende Meeresspiegel

Der vom Menschen verursachte Treibhauseffekt bewirkt eine Erwärmung der Atmosphäre, die das Schmelzen der weltweiten Gletscher und andere Konsequenzen nach sich zieht. In Grönland haben Wissenschaftler beispielsweise einen bedeutenden Rückgang von Schelfeis beobachtet und berechnet, dass im Sommer mehr Eis schmilzt als sich im Winter neu bilden kann. Der daraus resultierende Anstieg der Meeresspiegel bedroht tiefliegende Länder.

 

Anstieg des Meeresspiegels

Anstieg des Meeresspiegels

 

Ein Torsystem, um das adriatische Meer abzuwehren

Nun wurde ein System von Toren konzipiert, um das adriatische Meer von der Stadt fernzuhalten. 2001 beschloss die italienische Regierung, das Projekt des Sturmflutsperrwerks MOSE («Modulo Sperimentale Elettromeccanico», deutsch: experimentelles elektromechanisches Modul) ins Leben zu rufen, das an den drei Eingängen zur venezianischen Lagune mit Stahltoren Hochwasser zurückhält. Die an Betonpfählen befestigten Tore sind 20 Meter breit, 5 Meter dick und bis zu 30 Meter hoch. Wenn die Gefahr von Überflutungen besteht, wird Luft in die Tore gepumpt, die sich dann zu einem Schutzwall aufrichten und die Lagune wie eine Hochwassermauer absperren. Bei normalem Wasserstand liegen die Tore eingeklappt auf dem Grund. Im Rahmen des Projekts sind 79 dieser Stahltore geplant, die eine Länge von insgesamt 1,5 Kilometern abdecken sollen.

SenkkastenBetonpfeiler/-senkkästen

 

MO.S.E SchleusensystemDas MOSE-Torsystem

 

KELLER-Transmitter in den Betonpfeilern

Der Kunde baute digitale (Bus-) Profilometer, die mit den hochpräzisen KELLER-Transmittern der Reihen 33X und 35X mit der Schutzart IP68 arbeiten. Die Profilometer wurden in den Betonpfeilern installiert und überwachen die Struktur der Senkkästen.

Diese Lösung garantiert äusserste Präzision – bis zu einem Hundertstel Millimeter über eine Länge von mehreren Kilometern – und bietet einen bedeutenden Qualitätsvorteil gegenüber Technologien, die heute in ähnlichen Anwendungen eingesetzt werden.

Hydrologische Wasserstandsüberwachung

Der föderale Dienst für Hydrometrologie und Umwelt-Monitoring Russlands „Roshydromet“ überwacht immer öfters mit Wasserstand-Überwachungssystemen den Pegel und die Temperatur von Oberflächengewässer in Flüssen und Seen.

Sechs Abteilungen des föderalen Dienstes haben vor einiger Zeit damit begonnen, ein automatisches, autonomes und hydrologisches System von KELLER AG für Druckmesstechnik einzusetzen. Das Überwachungssystem muss ein hohes Mass an Genauigkeit und Transparenz der Messdaten bieten, denn für eine staatliche Einrichtung in Russland ist es unerlässlich, selbst die Kontrolle über die Datensicherheit und die Datenvertraulichkeit zu haben.

 

Überwachung von eisigem Oberflächengewässer

Das Wasserstand-Überwachungssystem besteht aus der hydrostatischen Pegelsonde 36 XW für die Druck- und Temperaturmessung sowie aus der autonomen Fernübertragungseinheit GSM i -2 für die automatische Datenerfassung und Datenübertragung. Zusätzlich sind die GSM-2 Module für eine Niederdruckmessung ausgestattet.

Die GSM-Box muss selbständig über einen Zeitraum von mehreren Jahren und bei extremen Wetterverhältnissen, wie niedrigen Temperaturen bis zu -40° C, beständig funktionieren und zusätzlich stabile Messwerte übertragen. Denn die nördlichen Abteilungen von Roshydromet nutzen die Systeme von KELLER AG im Finnischen Meerbusen sowie in der Barentsee. Der finnische Meerbusen ist eine langgestreckte Bucht in der Ostsee südlich von Finnland. Die Barentsee befindet sich nördlich von Finnland und geht über in den Arktischen Ozean, welcher bis auf -35°C sinken kann.

Das hydrostatische System überwacht mit Wasserobjekten den Zustand des Eises. Alle GSM-2 basierenden Überwachungssysteme sind zu Sicherheitszwecken gegen Diebstahl und Vandalismus mit autonomen Foto- und Videokameras ausgestattet. Die GSM-Boxen werden meist in hydrologisch ausgerüsteten Werkzeugkästen in der unmittelbaren Nähe der Wasserüberwachung installiert.

Northern Division Nördliche Abteilung von Roshydromet

 

Regelmässige Langzeitmessung

Die hydrostatischen Systeme sammeln seit mehreren Jahren einmal pro Stunde genaue Messdaten. Die Daten werden per GSM/GPRS alle 12 Stunden an Roshydromet übermittelt.

Die Löschung der Messdaten findet nur alle 5 bis 7 Jahren statt, denn zu diesem Zeitpunkt muss auch die Lithiumbatterie ausgewechselt werden. Andere Wartungsarbeiten fallen während des ganzen Zeitraums nicht an.

 

Flächendeckende Installationen

Die nördliche Abteilung von Roshydromet installierte im Jahr 2016 22 hydrostatische Systeme mit Sicherheitsrekorder in der Region Archangelsk.

 

Die sibirische Abteilung des föderalen Dienstes von Russland lieferte im Oktober 2017 12 GSM-2 Module mit Niveautransmittern aus. Auch im sibirischen Teil von Russland sind eisige Temperaturen die grösste Herausforderung, denn die Lufttemperatur senkt sich bis zu -38°C. Zusätzlich zu den Sicherheitskameras werden die Installationen in Metallgehäusen in Metallzäunen installiert, um jeglichem Vandalismus vorzubeugen. Der Videorekorder ist mit dem GSM-2-Modul verbunden. Das Modul sendet eine Nachricht an die sibirische Abteilung, sollte sich jemand innerhalb des Metallzauns befinden.

Siberian-DivisionSibirische Abteilung des föderalen Dienstes von Russland

 

Im November 2017 wurden 4 hydrostatische Systeme in der zentralen Schwarz-Erde-Region von Roshydromet installiert. Die Lufttemperatur in diesem Gebiet beträgt maximal -25°C. Für den Bau von dieser hydrologischen Messstation setzt man auf vertikale Stahlrohr-Mast-Installationen, welche GSM-Module in sehr kleinen Abmessungen benötigt. Im Innern des Mastes befinden sich Module in einem Durchmesser von nur 57 mm (2 Zoll). Diese Installation hat den Vorteil, dass die Messstation unsichtbar bleibt und vor Hochwasser geschützt ist. Sie überwacht die Eisbedeckung von Flüssen und ist zur Sicherheit ebenfalls mit einem autonomen Fotorekorder ausgestattet.

Chernozem RegionSchwarz-Erde-Region von Roshydromet

 

Zwei Systeme befinden sich zusätzlich in der Region Nowgorod, am Teststandort von Roshydromet. Dort sind sie neben den genannten Installationen auch an einen Regensammler angeschlossen.

RainCatcher.jpgRegensammeler am Teststandort von Roshydromet, in der Region Nowgorod

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