Überwachungs- und Warnsystem für hochwassergefährdete Gebiete
Das frühzeitige Erkennen potenziell gefährlicher Flutwellen in Flussläufen erfordert vielerorts den Einsatz hochentwickelter Messtechnik. Mit Hilfe der Wettervorhersage, von Datenloggern und Frühwarnsystemen wird bereits entlang der großen Wasserstrassen im Vorwege erkannt, ob und in welcher Größenordnung mit Hochwasser zu rechnen ist. Die Auswirkungen der Flutwellen auf kleinere Nebenflüsse wurden aber zumeist nur empirisch ermittelt und eine geeignete Möglichkeit zur frühzeitigen Warnung der Gemeinden und Haushalte existiert nur teilweise.
Mittels einer Kombination aus Messwertgebern für Wasserstand und Niederschlagsmenge, einem präzisen Datenlogger und einer Mobilfunkeinheit bietet die Firma Driesen+Kern GmbH aus dem schleswig-holsteinischen Bad Bramstedt eine Möglichkeit sowohl große als auch kleine Flussläufe zuverlässig zu überwachen.
Anforderungen an ein Warnsystem
Da die Stationen zumeist in einiger Entfernung von Siedlungen und Städten installiert werden, müssen sie autark mit Akkus oder Batterien betrieben werden und daher sehr stromsparend arbeiten. Die Messdaten sollen in regelmäßigen Abständen ausgelesen werden. Dabei ist vielerorts eine Mobilfunkeinheit notwendig, mittels derer die Messdaten per Datenfernübertragung (DFÜ) erhalten werden. Eine hohe zeitliche Auflösung der Messungen ist erforderlich, um im Bedarfsfall ausreichend schnelle Informationen zu erhalten.
Bei Überschreiten bestimmter Messwerte muss eine Alarmmeldung per SMS oder Fax und ggf. auch optisch/akustisch erfolgen.
Die Sensoren
Zur Messung der relevanten Größen Pegelstand und Regenmenge werden bei der Messstation zuverlässige und dauerhaft arbeitende Sensoren eingesetzt, die nur einen geringen Wartungssaufwand benötigen. Die Messung des Wasserstandes erfolgt über eine piezo-resistive Pegelstandssonde, die an einer festen Position im Flusslauf verankert wird. Das Anschlusskabel am Logger beinhaltet eine Kapillarröhre, die für die Kompensation des barometrischen Druckes am Sensor sorgt, so dass die Druckmesswerte direkt mit dem Wasserstand korrelieren. Zur Messung der Regenmenge wird ein Messtrichter verwendet. Im Inneren des Gerätes befindet sich eine Kippwaage mit zwei Reservoirs. In einem Reservoir wird der Regen gesammelt, bis eine Menge von 0,2 mm Regen aufgenommen wurde. Danach kippt die Waage, der Inhalt des Reservoirs wird entleert und das zweite wird befüllt. Dieser Vorgang wiederholt sich dann entsprechend. Zur weiteren Abrundung der Anlage kann die Station auch mit einer Wetterstation kombiniert werden. Hiermit werden weitere wichtige Parameter wie z.B. Windrichtung und Windstärke, Luftfeuchte und Lufttemperatur sowie der barometrische Druck erfasst.
Datenlogger und Mobilfunkeinheit
Bei dem elektronischen Präzisionsdatenlogger, der die Signale der beiden Sensoren aufzeichnet, kann das Zeitintervall, in dem die Messwerte gespeichert werden, frei zwischen 2 Sekunden und 24 Stunden gewählt werden. Die Messwerte werden in einem nicht-flüchtigen Speicher aufgezeichnet, so dass auch bei Ausfall der Stromversorgung die bis dato gesammelten Daten erhalten bleiben. Jederzeit können die gesammelten Daten mit Hilfe eines handelsüblichen PCs oder Notebooks über die serielle Schnittstelle ausgelesen werden. Als Option kann die Station mit einer Mobilfunkeinheit ausgerüstet werden. Diese beinhaltet ein GSM-Modem mit einer Mobilfunkkarte, so dass die Messwerte stets online abgefragt werden können, ohne zeitaufwendige Fahrten in Kauf nehmen zu müssen.
Die Warnfunktion
Der wesentliche Punkt bei einer Flutwelle ist natürlich deren rechtzeitige Erkennung und die Frühwarnung der gefährdeten Gemeinden. Bei der Driesen+Kern-Station sorgen die Sensoren für Wasserstand und Regenmenge für eine umfassende Informationsdichte, die für die korrekte Bewertung der Situation ausschlaggebend ist. Ist die Station mit einer Mobilfunkeinheit ausgerüstet, so kann eine automatische Alarmierung der entsprechenden Einsatzleitzentrale bereits frühzeitig per SMS oder Fax erfolgen. Die daraufhin ausgelesenen Messdaten geben umgehend alle notwendigen Informationen. Zusätzlich zur Warnfunktion per SMS besteht die Möglichkeit eine Sirene bzw. eine Signalleuchte anzusteuern, die dann ggf. direkt vor Ort Personal und Anwohner alarmiert.
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6333 - Veröffentlicht am:
20.06.2013 - Geändert am:
06.11.2014