Schnelles Orten von Leckagen im Osloer Leitungsnetz
Als Teil eines Programms zur Reduktion von Leckagen im Leitungsnetz setzte Oslo VAV – die kommunale Wasser- und Abwasserbehörde – kürzlich Xylems Technologie zur Leckage-Ortung ein. Xylems SmartBall™ und Sahara™ Technologien orteten innerhalb kurzer Zeit in einer 6,4 km langen Leitung 16 Leckagen, ohne den Betrieb zu unterbrechen. Die umfassenden Daten werden der Stadt helfen, den Wasserverlust zu reduzieren und kosteneffiziente Entscheidungen in Bezug auf Reparaturen zu treffen.
Die norwegische Hauptstadt Oslo ist eine schnell expandierende Metropole mit mehr als einer Million Einwohnern. Fast 90 Prozent der Einwohner Oslos erhalten ihr Trinkwasser von einer einzigen Quelle, einem großen See im Norden der Stadt mit dem Namen Maridalsvannet.
Es ist die gängige Auffassung, dass Norwegen ein Land ist, in dem es reichlich Wasser gibt, da es jede Menge Seen und schneebedeckte Flächen hat. Im Frühjahr 2018 sahen sich Oslo und einige benachbarte Gemeinden aufgrund von drei Wochen ohne Niederschläge und rekordhohen Temperaturen einer drohenden Wasserknappheit gegenüber. Es wurden Einschränkungen beim Wasserverbrauch verordnet, und verboten, Rasen und Gärten zu bewässern, da der Bedarf höher war als die Versorgung.
Ein proaktiver Ansatz, um Wasserverluste zu reduzieren
Das unerwartete Verbot rückte Oslos begrenzte Wasserversorgung und den Wasserverbrauch ins Zentrum der Aufmerksamkeit, der pro Einwohner bei mehr als 180 Liter Wasser pro Tag liegt – und damit ungefähr doppelt so hoch ist wie der Verbrauch pro Einwohner im Nachbarland Dänemark. Oslo VAV nahm das Verbot zum Anlass für eine proaktive Maßnahme, um die Wasserverluste zu reduzieren, indem ein 5-Stufen-Programm zur Ortung von Leckagen im Leitungssystem eingeführt wurde, bei dem zahlreiche Technologien und Analyseverfahren zum Einsatz kommen. Ziel des Programmes ist es, den Anteil an unprofitablem Wasser (NRW) von derzeit 32 auf 20 Prozent zu reduzieren.
Oslo VAV war sich bewusst, dass die Ortung von Leckagen in den Hauptsammlern mit großem Rohrdurchmesser über lange Strecken mit herkömmlichen Methoden wie Korrelatoren, Hydrophonen und Bodenmikrofonen schwierig sein würde. Daher wurde entschieden, in ein Pilotprojekt zu investieren, bei dem spezielle Inline-Technologien verwendet wurden, mit denen sich die Leckagen in Hauptsammlern mit großem Rohrdurchmesser orten ließen, ohne dass der Betrieb unterbrochen werden musste.
Als Teil seines Leckagen-Ortungs-Programms wählte Oslo VAV die Soerkedalen-Leitung für das Pilotprojekt aus. Es bestand der Verdacht, dass es in der 600-mm-Stahlleitung Leckagen gab, aber frühere Versuche, diese zu orten, waren erfolglos gewesen.
Zwei hochgradig zuverlässige und genaue akustische Inline-Technologien
Im Herbst 2018 ging Oslo VAV mit Xylem eine Zusammenarbeit ein, um mithilfe spezieller Technologien zur Leckage-Ortung Wasserverluste zu reduzieren. Für das Pilotprojekt empfahl Xylem zwei äußerst zuverlässige und genaue akustische Inline-Technologien zur Überprüfung der Leitungen – das freischwimmende SmartBall™ und das geführte Sahara™ System.
Bei der ersten Untersuchung wurde SmartBall eingesetzt. Der SmartBall rollt am Boden der Leitung mit der Strömung des Wassers entlang und ortet Leckagen und Gaseinschlüsse während die Leitung in Betrieb ist und minimiert so Unterbrechungen. Das System ist bogendurchgängig und kann während eines einzigen Einsatzes viele Kilometer zurücklegen, weshalb es für die Inspektion der 6,4 km langen Leitung genau die richtige Wahl war. SmartBall kann auch geringe Leckagen von 0,01 l/min orten und ist wesentlich genauer als ein Korrelator.
Bei der zweiten Untersuchung setzte Xylem Sahara ein. Sahara besteht aus einem akustischen Sensor, der Leckagen und Lufteinschlüsse ortet und einer hochauflösenden Kamera, mit deren Hilfe der Zustand im Inneren der Rohre visuell bewertet werden kann. Das Sahara Gerät ist an einem kleinen Trichter befestigt, mit dem es der Wasserströmung folgt und mit einer Datenerfassungseinheit auf der Oberfläche verbunden, was dem Bediener die Möglichkeit gibt, vermutete Leckagen, Lufteinschlüsse und andere visuelle Abweichungen zu bestätigen.
Beeindruckende Daten, die kosteneffiziente Entscheidungen ermöglichen
Die Inspektionen dauerten zwei Tage, ohne dass es zu negativen Auswirkungen für den Betrieb kam. Die akustischen Daten, die von SmartBall aufgezeichnet worden waren, wurden analysiert und mit den vom Kunden bereitgestellten Positionsdaten abgeglichen, um eine genaue Lokalisierung der georteten Leckagen zu ermöglichen. SmartBall ortete 16 Leckagen, die in den Daten deutlich zu erkennen waren. Das Team von Oslo VAV war von den Fähigkeiten der Geräte sofort beeindruckt, als das Sahara Prüfgerät bereits nach 130 m eine simulierte Leckage entdeckte, die vom Versorger platziert worden war.
„Die Leistung der SmartBall Technologie hat unsere kühnsten Erwartungen noch weit übertroffen“, erklärt Kjetil Tangen, Leiter der Abteilung für Leckagenortung bei Oslo VAV. „Von den meisten Leckagen, die geortet wurden, hatten wir keine Ahnung. Aufgrund der Ergebnisse und aktuellen Freilegungen und der Bestätigung der georteten Leckagen, schätzen wir den gesamten jährlichen Wasserverlust dieser Leitung auf 100.000 m3.“
Die 100.000 m3 Verlust reichen aus, um ca. 1.000 Haushalte pro Jahr mit Wasser zu versorgen. Abgesehen vom tatsächlichen Wasserverlust, der auch durch kleinste Leckagen entsteht, kann das austretende Wasser im Laufe der Zeit das umgebende Erdreich ausspülen und somit zu Ausschwemmungen und Senklöchern führen. Ungeplantes Freilegen von Rohren, um Schäden zu reparieren, ist teuer, stellt eine Gefahr für die Bautrupps dar und kann das Vertrauen der Verbraucher in ein öffentliches Versorgungsunternehmen schwächen.
Mit den umfassenden, wertvollen Daten, die Xylem über den Zustand der Rohre lieferte, verfügt Oslo VAV jetzt über wichtige Informationen, um die richtigen Sanierungsentscheidungen zu treffen, die künftige Kostenplanung zu erleichtern und seine Ziele im Hinblick auf unprofitables Wasser zu erreichen.