Wer sind „Voies navigables de Franc - Strasbourg" ?

VNF - Strasbourg unterhält, betreibt und modernisiert ein kanalisiertes Netz von 480 Kilometern an Bächen, Flüssen und Kanälen im Rheingebiet. Sie verwaltet und bewirtschaftet ein öffentliches Flussgebiet von fast 2.000 Hektar Fläche und eine Reihe von mehr als 200 technischen Bauwerken (Schleusen, Wehre, Dämme etc.). Die Belegschaft von 400 Mitarbeitern arbeitet in allen wasserstraßenbezogenen Bereichen in den Regionen Grand Est und Bourgogne-Franche-Comté. Die Wasserstraßen "bewässern" die wichtigsten Städte in ihrem Zuständigkeitsbereich, wie Sarreguemines, Saverne, Strasbourg, Colmar, Mulhouse, Belfort und weiter.

Ausgangssituation und Aufgabe

Unter Berücksichtigung, dass Wasserstraßen, Kanäle, Bäche, Stauseen etc. lebensnotwendige Ökosysteme darstellen, sind die Verwaltung des hydraulischen Netzes und die Sicherstellung des gesamten Wassermanagements sehr wichtige Aufgaben. In diesem Zusammenhang ist VNF - Strasbourg für die Messung und Überwachung von Wasserständen und Durchflüssen in Echtzeit verantwortlich. Der VNF-Hydraulikmanager, Quentin Morice, und sein Team pflegen und optimieren kontinuierlich die Bewirtschaftung der Wasserressourcen und den Betrieb der Wasserstraßen. Zu deren Aufgaben gehören u. a. die Auswertung der hydraulischen Daten und die Einhaltung der behördlichen Auflagen, insbesondere hinsichtlich der Wasserentnahmen. Während der auftretenden Dürreperioden wird der im Fluss verbleibende Mindestdurchfluss für aquatisches Leben besonders überwacht. Wenn der Mindestdurchfluss erreicht ist, werden die Entnahmen entsprechend gestoppt.

Durch den Klimawandel und den damit verbundenen Auswirkungen werden manche Gebiete in Zukunft häufiger von extremen Überschwemmungen und Dürrephänomenen gefährdet bzw. betroffen sein. Um das Hochwasserrisiko und gleichzeitig das Niedrigwasser auch in Zukunft gut managen zu können, sind sehr genaue und verlässliche Durchflusswerte in Echtzeit notwendig. Die Modernisierung des Netzes ist daher eine der vorrangigen Aufgaben von VNF. Die VNF – Strasbourg hat sich zwei Tage mit Mitarbeitern von NIVUS getroffen, um selbst einen Eindruck von der Eignung der NIVUS Durchflussmessgeräte zu bekommen.

Optimale Messtechnik für die verschiedenen Messstellen

Temporäre Durchflussmessung mittels NivuFlow Stick zur Kalibrierung

Durch die hohe Anzahl von über 200 Bauwerken und die teilweise mehrmals jährlich durchzuführenden Überprüfungen und Kalibrierungen sind, neben der geforderten hohen Messgenauigkeit, Bedienung und Handling, sowie kurze Messzeiten von großer Bedeutung, da diese einen direkten Einfluss auf die Kosten und den Personalbedarf haben.

Herr Morice (VNF) hat an vier sehr unterschiedlichen Messstellen, selbst den Abfluss gemäß der Norm ISO 748 mit einem NivuFlow Stick gemessen. Es wurden Abflussmessungen in zwei Rechteckkanälen, einem Trapezkanal und einem natürlichen Bachbett gemacht. Ziel war es einerseits die Eignung des neuen Gerätes von NIVUS zu beurteilen und andererseits die Einsatzgrenzen auszuloten.

Der NivuFlow Stick ist ein mobiles Messsystem zur Abflussmessung in Fließgewässern wie kleinen Flüssen, Bächen, Kanälen etc. Das Messgerät gefiel dem Team von VNF ausgesprochen gut wegen seines geringen Gewichts, der einfachen Handhabung und Bedienung, der vollständigen Erfassung des Fließprofils und insbesondere auch wegen der Zeitersparnis durch die sehr kurzen Messzeiten.

Die Messungen wurden an zwei sehr unterschiedlichen Testtagen durchgeführt: zum Teil bei praller Sonne und 30 °C im Schatten, zum Teil bei strömenden Regen. Herr Morice verwendete sein eigenes Smartphone um den NivuFlow Stick zu bedienen und hatte zunächst Bedenken ob das Display an sonnigen Tagen immer genügend gut ablesbar sein würde und ob die Nässe an Regentagen Probleme machen könnte. Aber weder Hitze und praller Sonnenschein noch strömender Regen waren ein Hindernis und so konnte an allen vier Messstellen der Abfluss gemessen werden. Hinsichtlich Regenschutz würde ein Smartphone mit IP67- oder IP68-Schutz zusätzliche Sicherheit bieten. Die Elektronikbox des NivuFlow Stick hat einen IP67-Schutz und der Sensor selbstverständlich einen IP68-Schutz.

An der Messstelle „Prise Eau 40“ in Wilwisheim, in der Nähe von Saverne, ist eine Laufzeit-Durchflussmessung mit NivuFlow 650 und drei Messpfaden eingebaut. Zur Verifikation der bestehenden Messungen wurden die Messwerte der beiden Messgeräte verglichen. Die Abflussmessung mit dem NivuFlow Stick ergab 116 Liter/Sekunde und der Durchfluss mit der Laufzeit-Messung schwankte leicht um die 116 Liter/Sekunde. Die Tester von VNF waren zufrieden. Die vollständige Erfassung des Fließprofils mittels Kreuzkorrelationsprinzip und die damit verbundene hohe Genauigkeit überzeugten die Tester endgültig.

Optimale Messtechnik für die verschiedenen Messstellen

Stationäre Laufzeit-Durchflussmessung mit NivuFlow 650

VNF - Strasbourg verwendet Laufzeitmessungen mit NivuFlow 650 Messumformern und verschiedenen Sensoren, die für die jeweilige Messstelle geeignet sind. Zum Einsatz kommen immer Mehrpfadmessungen mit Stab- oder Keilsensoren.

Das NivuFlow 650 Messsystem ist ISO 6416 und IEC 60041 konform und wurde speziell für die Durchflussmessung in teil- und vollgefüllten Rohren, Kanälen und Oberflächengewässern entwickelt. Um den Anforderungen an die Genauigkeit gerecht zu werden, können die Messumformer mit mehreren Messpfaden ausgerüstet werden. Das große Grafikdisplay des Messumformers erlaubt die schnelle und einfache Inbetriebnahme des Durchflussmesssystems. Ferner bietet das NivuFlow 650 erweiterte Diagnosemöglichkeiten und erlaubt die tiefgreifende Analyse laufender Prozesse vor Ort.

Durch ihre mechanische Konstruktion eignen sich Stabsensoren besonders für den Einsatz in teilgefüllten Gerinnen mit senkrechten Gerinnewänden. Die Sensorhalterung ist so gestaltet, dass die Sensoren oberhalb des Wasserspiegels montiert werden können. Somit muss der Wasserspiegel zur Montage nicht zwingend abgesenkt werden.

Keilsensoren werden eingesetzt in Trapezgerinnen. Durch abgestimmtes Montagezubehör eignen sie sich für die Nachrüstung in Oberflächengewässern mit Trapezgeometrie

Fazit

Mit Hilfe des NivuFlow Stick kann VNF - Strasbourg die Abflussmessung an seinen einfachen Bauwerken mit Q/h Beziehung schnell und einfach kalibrieren. Das mobile Messsystem NivuFlow Stick ist konzipiert für Abfluss messungen in Fließgewässern. Das Messgerät gefiel VNF ausgesprochen gut wegen seines geringen Gewichtes, der einfachen Bedienung, der schnellen, vollständigen Erfassung des Fließprofils und insbesondere auch wegen der Zeit- und Kostenersparnis infolge der sehr kurzen Messzeiten. Bauwerke mit herausfordernder Hydraulik, an denen die Q/h-Beziehung nicht angewendet werden kann, sind bei VNF - Strasbourg mit stationären Laufzeit Durchflussmessgeräten von NIVUS ausgerüstet. Verwendet werden NivuFlow 650 Mehrpfadmessungen mit Stab- oder Keilsensoren. Das Duo NivuFlow Stick und NivuFlow 650 bildet eine Komplettlösung für Durchflussmessungen in natürlicher Umgebung. Die Geräte erfüllen die Anforderungen von Betreibern, wie Voies Navigables de France und helfen Ihnen, ihre Aufgaben effizient zu erfüllen.

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Team NIVUS
Im Täle 2
75031 Eppingen