So gut sind ... Drossel- und Messeinrichtungen (Teil 2) | ||||||||
Nahezu 300 Drossel- und Messeinrichtungen hat die IKT-Prüfstelle Durchfluss-Messung in den letzten Jahren überprüft. Das umfangreiche Material der zahlreichen Kontrollmessungen an Regenbecken und Kläranlagen wurde von der unabhängigen Prüfstelle nun erstmals vollständig und systematisch ausgewertet. Erfahren Sie in Teil 2 des IKT-eNewsletters mehr über die Ergebnisse dieser bisher einmaligen Fehleranalyse für Messeinrichtungen an Kläranlagen. | ||||||||
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Frist für Kläranlagen-Prüfung läuft ab
Die rechtlichen Vorgaben der Eigenkontrollverordnungen (z.B. SüwV Kan oder SüwV-kom in NRW und EKVO-Hessen) geben Betreibern von Abwasseranlagen vor, Drossel- und Messeinrichtungen regelmäßig zu überprüfen. Durch unabhängige Kontrollmessungen ist u.a. die Einhaltung der gesetzlich vorgegebenen Toleranzgrenzen nachzuweisen. Bei Nicht-Einhaltung drohen Anlagenbetreibern Strafzahlungen oder die Berechnung einer erhöhten Abwasserabgabe. Vor allem zahlreiche Betreiber in NRW sehen sich seit Inkrafttreten der SüwV-kom im Jahre 2004 mit neuen technischen und rechtlichen Anforderungen für den Kläranlagenbetrieb konfrontiert. Dazu zählt auch die erstmalige Überprüfung der Durchfluss-Messstellen bis 30.06.2007. Eine Leistung, die zur Zeit nur von wenigen sach- und fachkundigen Prüfstellen in NRW durchgeführt werden darf. Die Ingenieure im IKT beschäftigen sich mit dem Thema „Durchflussmessung“ nun schon seit fast zehn Jahren. Diese umfangreichen praktischen Erfahrungen waren dann auch entscheidend für die staatliche Anerkennung der IKT-Prüfstelle für Durchflussmessungen im Juni 2003. Seit fünf Jahren werden vom IKT bereits regelmäßig Durchflussmessstellen u.a. an Kläranlagen überprüft. Im IKT-eNewsletters werden nun erstmals die Ergebnisse zahlreicher Einzelprüfungen zu einer Gesamtstatistik zusammengefasst und für Anwender in einer Fehleranalyse transparent dargestellt. Zuletzt wurden die Ergebnisse aus 168 Drosselprüfungen in einer umfassenden Fehleranalyse bewertet. Im zweiten Teil des IKT-eNewsletters stellt die IKT-Prüfstelle nun - kurz vor Ablauf der amtlichen Prüffrist für Kläranlagen in NRW - eine erste Zwischenbilanz zur Fehlerquote für Messstellen auf Kläranlagen vor. | ||||||||
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Zwischenbilanz nach 130 Kontrollmessungen Im Auftrag von Kommunen, Wasserverbänden und Ingenieurbüros prüft das IKT nun seit mehreren Jahren die Messstellen auf Kläranlagen in NRW. Nun wurden 130 dieser Kontrollmessungen für eine Zwischenbilanz systematisch ausgewertet. Für diese Prüfungen wurden grundsätzlich die nach Landesrecht geltenden Anforderungen der Selbstüberwachungsverordnung-kommunal (SüwV-kom) sowie das Merkblatt Band 47 des Landesumweltamtes NRW zu Grunde gelegt. Ein wesentlicher Bestandteil der Überprüfung ist demnach unter anderem die Bestimmung der Fehlergrenze für die überprüfte Messstelle anhand einer von der Prüfstelle durchgeführten Kontrollmessung. Überschreitet die festgestellte Abweichung der Messwerte einen Grenzwert von ± 10%, so gilt die Prüfung gemäß den rechtlichen Vorgaben als „nicht bestanden“. Zur Durchführung solcher Kontrollmessungen verfügt das IKT über zahlreiche mobile Messsysteme. Welche dieser Geräte bei der Überprüfung einer Kläranlage zum Einsatz kommen, hängt insbesondere von den baulichen Randbedingungen vor Ort ab. | ||||||||
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IKT Prüfstelle vor Ort Kontrollmessungen mit modernster Gerätetechnik:
Unter günstigen Randbedingungen kann dabei auf eines der mobilen Standard-Messsysteme zurückgegriffen werden, wie zum Beispiel das Ultraschall-Laufzeitdifferenzen-, Kreuzkorrelations- und magnetisch-induktive Verfahren. Von der IKT-Prüfstelle werden jedoch auch Kontrollmessungen durchgeführt, die auf Grund schwieriger Messbedingungen abseits des Standardfalls, den Einsatz aufwändiger Messverfahren erforderlich machen. Eines dieser Verfahren ist die Tracer-Verdünnungsmessung, die u.a. auch zur Überprüfung der Durchflussmessstelle des Großklärwerks Köln Stammheim eingesetzt wurde.
Unter den 130 Kontrollmessungen die in der vorliegenden Fehleranalyse bewertet werden sind ausschließlich Überprüfungen, die im Berichtszeitraum bis einschließlich 2006 und unter Berücksichtigung der Anforderungen nach SüwV-kom in NRW durchgeführt wurden. Insgesamt wurden dabei entsprechend den beauftragten Überprüfungen unterschiedliche stationäre Messgeräte überprüft, die für die Fehleranalyse in drei Verfahrensgruppen zusammengefasst und bewertet wurden: | ||||||||
Der in der Fehleranalyse mit Abstand größte Teil durchgeführter Überprüfungen entfällt mit 106 Kontrollmessungen (rund 82%) auf die Gruppe magnetisch-induktiver Messstellen. Dies dürfte auch für die allgemeine Verbreitung dieses Messverfahrens sprechen, das wegen seiner vergleichsweise hohen Messgenauigkeit mittlerweile wohl an den meisten Kläranlagen-Messstellen eingesetzt wird. Tendenziell abnehmend ist hingegen die Zahl der Messstellen an denen hydraulische Messverfahren zum Einsatz kommen. Auffallend häufig werden beispielsweise bestehende Messwehre oder Venturi-Gerinne, die in diese Kategorie fallen, durch magnetisch-induktive Messverfahren ersetzt. Die meisten der noch verwendeten hydraulischen Messverfahren findet man mittlerweile in Kläranlagen-Zuläufen. Der Grund hierfür mag darin liegen, dass diese Messeinrichtungen sich auch im Rohabwasser als vergleichsweise wartungsfreundlich und sehr zuverlässig erwiesen haben. Entsprechend wurden in 12 % der IKT-Prüfungen hydraulische Messverfahren überprüft. Darüber hinaus lassen sich einige Messstellen (rund 6%) in keine der ersten beiden Kategorien einordnen. Darunter verschiedene Ultraschall-Messverfahren sowie die noch sehr neue Radar-Geschwindigkeitsmessung. Insgesamt ist davon auszugehen, dass der Marktanteil dieser Messverfahren für die Überwachung der Kläranlagenabläufe derzeit noch von untergeordneter Bedeutung ist. | ||||||||
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Jede siebente Messeinrichtung fehlerhaft
Für die vorliegende Fehleranalyse wurden die Ergebnisse aus 130 Einzelprüfungen der IKT-Prüfstelle in drei Verfahrensgruppen zusammengefasst.
Die mit Abstand meisten Einzelprüfungen entfallen auf die Verfahrensgruppe „MID“, die das Gesamtbild deutlich beeinflusst. Mit einer Fehlerquote von 14% liegen diese entsprechend gleichauf mit der über alle Messungen ermittelten Gesamtfehlerquote. Diese wird nur übertroffen von den in der Statistik berücksichtigten hydraulischen Messverfahren. Jede fünfte dieser Messstellen (Fehlerquote 20%), weicht um mehr als ± 10% von den Werten der Kontrollmessung ab und genügt somit nicht den gesetzlichen Anforderungen. Scheinbar fehlerfrei bleiben die überprüften Messverfahren der dritten Kategorie „Sonstige“. Jedoch ist die Stichprobe der durchgeführten Überprüfungen mit nur neun Messstelle vergleichsweise klein und besitzt auf Grund der in dieser Gruppe sehr unterschiedlichen Messverfahren statistisch nur geringe Aussagekraft. Unabhängig vom Messverfahren zeigt die Auswertung, dass etwa jede siebente der überprüften Messstellen nicht den technischen Anforderungen entspricht. In Einzelfällen konnten Abweichungen von bis zu 70% gegenüber der Kontrollmessung festgestellt werden. Dabei fällt auf, dass rund 60% der Messeinrichtungen nach unten abweichen, das heißt über diese Anlagen wird teilweise deutlich mehr Abwasser eingeleitet, als die im Betriebstagebuch registrierten Werte vermuten lassen. | ||||||||
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Hydraulische Randbedingungen oft ungeeignet
Die Überprüfung einer Durchflussmessstelle beginnt in der Regel zunächst mit einer ausführlichen Bestandsaufnahme und Dokumentation. Dabei kommt es vor allem auf die Erfahrung und den geschulten Blick des Prüfingenieurs an, um die Eignung einer Messstelle vor Ort richtig einzuschätzen.
Auch an MID-Messstellen wurden von den Ingenieuren der IKT-Prüfstelle verschiedene bauliche Unstimmigkeiten aufgedeckt. Sehr häufig werden auch an solchen Messstellen die Anströmbedingungen durch vorhandene Einbauten oder den Leitungsverlauf vor der Messstelle (zum Beispiel Konus wie im Bild unten Mitte) erheblich beeinträchtigt. Zusätzlich besteht grundsätzlich das Problem, dass über den Vorschacht Luft in die Messstrecke eingetragen wird. Nicht immer ist dies so deutlich zu erkennen wie im Bild unten rechts: Luft die über den Absturz vor der Messstelle mitgerissen wird, tritt als Luftblasen gut sichtbar im Nachschacht wieder aus. | ||||||||
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Ungünstige Messbedingungen:
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Fazit Von der IKT-Prüfstelle Durchflussmessung wurden nun erstmals die Ergebnisse der Überprüfung von 300 Drossel- und Messeinrichtungen in NRW systematisch ausgewertet. Entstanden ist eine bisher einmalige Fehleranalyse.
Während die Qualität von Drosseleinrichtungen im ersten Teil der Fehleranalyse sehr unterschiedlich beurteilt wurde, sind die vorliegenden Ergebnisse für 130 Messeinrichtungen sehr deutlich geprägt von der Qualität des magnetisch-induktiven Messverfahrens, das mit ca. 82% der Einzelprüfungen in die Statistik eingeht.
Insgesamt ist jedoch festzustellen, dass Messeinrichtungen an Kläranlagen damit in der Fehleranalyse grundsätzlich deutlich besser abschneiden, als die bereits im ersten Teil bewerteten Drosseleinrichtungen. Denkbar ist, dass hier unter anderem die zentrale Lage der Kläranlagen-Messstelle von Bedeutung ist, die eine regelmäßige Wartung erleichtert. Auch werden Störungen und Abweichungen durch die Einbindung in ein automatisches Betriebsführungs- und Datenübertragungssystem ggf. eher registriert und können gezielt beseitigt werden. Hinzu kommt, dass insbesondere für Messstellen im Ablauf der Kläranlage auf Grund des weitgehend gereinigten Abwassers kaum Ablagerungen oder anderweitige Störungen durch mitgeführte Feststoffe zu erwarten sind. | ||||||||
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Frist für Kläranlagen endet am 30. Juni 2007 Fast täglich erhöht sich die Anzahl der vom IKT überprüften Mess- und Drosseleinrichtungen. Entsprechend wird die bisher dargestellte Fehleranalyse auch in Zukunft weiter fortgeschrieben.
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Dipl.-Ing. Thomas Nichler |
