DE19621797A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objekten und Bauwerken - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objekten und BauwerkenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objek
ten und Bauwerken, insbesondere an Dämmen, Deichen, Uferbefestigungen, Klärbecken, sonsti
gen Wasserbauwerken, Speicher- und Rückhalteeinrichtungen für Flüssigkeiten und dergleichen,
durch Ermitteln von thermischen Parametern im Boden mittels thermischer Sensoren.
Die Früherkennung und Detektion von Leckagen ist beispielsweise bei den genannten Objekten
und Bauwerken für deren Standsicherheit von vitaler Bedeutung. Veränderungen von Strömungs
vorgängen in den Bauwerken selbst (z. B. Erddämmen) und im dem sie umgebenden Erdreich
erfolgen meist sehr langsam, oft ohne äußerlich sichtbare Anzeichen. Eine einsetzende innere
Erosion kann jedoch sehr rasch zum Versagen der Standsicherheit und damit zur Zerstörung des
Bauwerks führen. Bei Speichereinrichtungen kann darüber hinaus der Austritt des Mediums,
beispielsweise Abwasser, zu gravierenden Umweltschäden führen. Üblicherweise wurden zur
Früherkennung von Schäden an den oben genannten Bauwerken verschiedene geotechnische
Verfahren wie Geoelektrik, Georadar, chemische Tracer, Infrarot-Thermographie und Tempera
turmessungen in Piezometern und anderen in das Bauwerk eingebrachte Rohren, eingesetzt. Alle
diese Verfahren weisen verschiedenen Nachteile auf und sind teilweise für eine Dauerüberwa
chung nicht geeignet.
Geoelektrische Verfahren wie Eigenpotentialmessungen, geoelektrische Profile und sogenannte
"mise-à-la-masse"-Verfahren lassen Aussagen über den elektrischen Widerstand des Erdreichs zu.
Durch ein Leck eindringendes Wasser wird den elektrischen Widerstand verändern. Leider beein
flussen auch ein Reihe anderer Parameter den elektrischen Widerstand, so daß die Meßergebnisse
geoelektrischer Verfahren immer mehrdeutig sind.
Die elektromagnetischen Wellen des Georadar dringen zwar mehrere Meter in den Untergrund
ein; Daten unterhalb von ca. 2 m sind aber, insbesonders bei inhomogenem Untergrund, wie er in
den oben genannten Bauwerken oft vorkommt, schwierig zu interpretieren.
Chemische Tracer wie Salze, fluoreszierende oder radioaktive Stoffe werden zum Nachweis von
Sickerströmungen in Erdbauwerken eingesetzt. Neben dem zum Teil erheblichen negativen Ein
fluß auf die Umwelt, haben die Tracer-Verfahren den Nachteil, daß Wiederholungsmessungen
wegen der langanhaltenden Kontamination nicht oder nur nach sehr langer Zeit durchführbar sind.
Eine Dauerüberwachung ist mit diesen Verfahren überhaupt nicht möglich.
Der Nachweis von Sickerströmungen mittels Oberflächentemperaturverfahren wie Multi-spektral-
oder Infrarot-Thermographie ist schwierig, da die durch Sickerwasser hervorgerufenen Tempera
turanomalien an der Oberfläche durch klimatische und antropogene Faktoren nachhaltig beeinflußt
werden.
Es sind verschiedene Temperaturverfahren zur Leckortung bekannt und werden in "Messung von
thermischen Feldern zur Überwachung von Dämmen", H. Armbruster, Symposium für Erd- und
Grundbau, München, Geotechnik, 1983, Seiten 249-254, und in der deutschen Patentschrift
DE 41 27 646 C2 beschrieben. Den Verfahren ist gemeinsam, daß ausgenutzt wird, daß über
Temperaturmessungen im Boden Sicker- oder Grundwasserströmungen nachgewiesen werden
können, und daß einzelne Sensoren, vorzugsweise Meßwiderstände, in verschiedenen Tiefen in
das Erdreich des jeweiligen Objektes oder Bauwerks eingebracht werden. Im Verfahren nach der
DE 41 27 646 C2 wird zur Bestimmung thermischer Parameter im Boden ein Hohlgestänge aus
zylindrischem Rohr mit einer Kegelspitze in den Boden eingebracht, wobei im Hohlgestänge eine
Meßsonde mit in einer Sensorkette angeordneten Sensoren vorgesehen ist.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 93 18 404 U1 ist eine Einrichtung zum Bestimmen von
Temperaturen unter Zuhilfenahme von Lichtwellenleitern (LWL) bekannt. Dabei wird die Tem
peraturabhängigkeit der Rückstreuung in Lichtwellenleitern ausgenutzt, wobei auf das zugrunde
liegende physikalische Grundprinzip weiter unten noch näher eingegangen wird. Diese Einrich
tung wird zur Überwachung der Temperaturentwicklung in Deponien verwendet. Nach der
DE 93 18 404 U1 kommen als flächiges Gebilde mit Mäanderform angeordnete Lichtwellenleiter,
aber auch in Schneckenform, nach Art konzentrischer Kreise oder mit Überkreuzungen angeord
nete Lichtwellenleiter zum Einsatz. Der Lichtwellenleiter kann auch innerhalb der Deponie in je
einer unterhalb und oberhalb der abdichtenden Basistonschicht angeordneten Meßebenen verlegt
werden. Aus den gemessenen Temperaturwerten kann der geothermische Gradient und die ther
mische Diffusivität im Bereich der abdichtenden Basistonschicht und aus den Werten der ther
mischen Diffusivität das räumliche und zeitliche Verhalten der Dichtheit der abdichtenden Basis
tonschicht bestimmt werden. Die Erfassung von Wasserströmungen, etwa Aussickerungen aus
dem Innenbereich der Deponie in den Außenbereich der Deponie, werden in DE 93 18 404 U1
nicht erwähnt und betrachtet. Für diesen Anwendungsfall oder für die Verwendung zur Leck
agedetektion bei den eingangs genannten Objekten und Bauwerken sind die aus der
DE 93 18 404 U1 bekannten Lichtwellenleiteranordnungen nicht geeignet, da nach der bekannten
Art der Anordnung die Verlegung von Lichtwellenleitern in sehr großem Ausmaße notwendig
wären, was einen erheblichen materiellen und einen immensen technischen (Auswertung) Auf
wand bedeuten würde.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 40 19 980 A1 ist ferner eine Temperatursensoranord
nung bekannt, die über eine Faseroptik verteilt ist und Raman-Streulicht ausnutzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art aufzuzeigen, die es ermöglicht, Dämme, Deiche, sonstigen Uferbefestigungen,
Klärbecken, Speicher- und Rückhalteeinrichtungen und dergleichen auf Leckagen zu überwachen.
Die Erfindung sollte einen nachträglichen Einbau in bestehende Objekte oder Bauwerke zulassen.
Die Erfindung sollte außerdem eine permanente und dauerhafte Überwachung ermöglichen. Die
Überwachung und Leckagedetektion sollte dabei einerseits möglichst genau, aber andererseits
auch auf einfache Art und Weise erfolgen. Das Verfahren sollte ferner eine automatisierte Über
wachung ermöglichen und insbesondere auf manuelle Messungen gänzlich verzichten können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als passive Temperatursensoren ein
oder mehrere Lichtwellenleiter eingesetzt werden, wobei im Falle einer Leckage das Leck durch
Ermitteln der Temperaturänderungen im Leckagebereich erfaßt wird.
Die Erfindung nutzt dabei aus, daß sich Temperaturänderungen infolge des konvektiven Wärme
transports über eine (aus)strömende Flüssigkeit im Außenbereich einstellen.
Die Temperaturverteilung in Dämmen, Deichen, sonstigen Uferbefestigungen und Wasserbau
werken, Speicher- und Rückhalteeinrichtungen und im Erdreich in der Umgebung solcher Bau
werke, in denen keine Leckagen vorhanden sind, wird durch reine Wärmeleitung bestimmt. In
Klimazonen, in denen ein jahreszeitlicher Temperaturgang vorhanden ist, zeigt auch die Tempera
turverteilung in oben genannten Bauwerken eine jährliche, von der Tiefe abhängige Variation.
Bedingt durch die geringe Wärmeleitfähigkeit und die große Wärmekapazität der üblicherweise
verwendeten Baumaterialien klingt die jahreszeitlich bedingte Temperaturvariation mit der Tiefe
rasch ab. In ca. 10-20 m ist nahezu keine Temperaturänderung mehr zu beobachten. Neben der
Amplitudenabnahme der Temperaturstörung mit der Tiefe, verursachen die geringe Wärmeleit
fähigkeit und Wärmespeicherungsprozesse eine Phasenverschiebung der Temperaturstörung. In
Europa wird in ca. 10 m Tiefe die höchste Bodentemperatur im Winter und die niedrigste Tem
peratur im Sommer erreicht.
Die durch ein Leck verursachte Sickerwasserbewegung ist immer mit konvektivem Wärmetrans
port verbunden. Schon bei Fließgeschwindigkeiten von 10-7-10-6 m/s überwiegt der an das Sick
erwasser gebundene konvektive Wärmetransport den konduktiven Anteil. Deshalb wird das Tem
peraturfeld in von Sickerwasser durchströmten Bereichen des Bauwerks von der Temperatur des
Sickerwassers nachhaltig gestört. Durch Temperaturmessungen kann diese Temperaturstörung
und damit die Leckage detektiert werden.
Bisherige Verfahren nach dem Stand der Technik lassen durch die Verwendung einzelner Sen
soren, welche die Temperatur punktuell messen, eine flächehafte oder volumenhafte Erfassung
des Temperaturfeldes nicht oder nur mit sehr großem technischen Aufwand zu. So muß beispiel
sweise jeder einzelne Sensor einzeln verdrahtet werden: Bei mehreren hundert oder tausend Sen
soren, die für eine flächen- bzw. volumenhafte Erfassung des Temperaturfeldes notwendig sind,
sind dann auch Hunderte bzw. Tausende einzelner Zuleitungen notwendig. Auch die permanente
Installation solcher Punkt-Sensoren zur Dauerüberwachung ist schwierig. Durch die Verwendung
eines oder mehrerer Lichtwellenleiter als ausgedehnter linienförmiger Temperatursensor können alle
genannten Schwierigkeiten umgangen werden und bei entsprechend gewählter Verlegeweise ist
die flächen- bzw. volumenhafte Erfassung des Temperaturfeldes auf einfache Art und Weise
möglich.
Der oder die als Temperatursensor eingesetzten Lichtwellenleiter lassen kontinuierliche Tempera
turmessungen längs ihrer ganzen Länge (bis einige 10er km) zu. Wird der nachträglich in ein exi
stierendes Bauwerk oder Objekt eingebracht, so bietet sich die schlaufenförmige Verlegung des
Lichtwellenleiters in vertikal in das jeweilige Bauwerk eingebrachte rohrförmige Elemente als
vorteilhafte Art der Verlegung an. Durch diese Verlegeweise wird bei entsprechend gewähltem
Abstand der einzelnen Rohre eine flächenhafte Erfassung des Temperaturfeldes ermöglicht. Ein
weiterer Vorteil dieser Verlegeanordnung ist die Datenredundanz, die durch die doppelte Erfas
sung der Temperaturen in jeder einzelnen Schlaufe möglich wird. Wird für die Verlegung ein
Lichtwellenleiter mit mehreren Fasern gewählt, so kann parallel zur Temperaturmessung, eine
oder auch mehrere Fasern zur Datenübertragung genutzt werden. Mit dieser Verlegetechnik
lassen sich nicht nur einzelne oder mehrere zueinander parallel verlaufende Längsprofile realis
ieren; auch Querprofile sind möglich. Ein Vorteil dieser Art der Verlegung von Lichtwellenleitern
bei Querprofilen oder bei mehreren zueinander parallel verlaufende Längsprofilen besteht darin,
daß kein Rohr oder Kabel in Richtung des hydraulischen Gefälles verlegt werden muß. Ein we
sentlicher Aspekt der Erfindung bei der Installation von Querprofilen oder mehreren zueinander
parallel verlaufenden Längsprofilen ist die Möglichkeit der Bestimmung der Sickergeschwindig
keit des Mediums und die Abschätzung des austretenden Volumens aus dem Temperaturfeld im
jeweiligen Bauwerk oder Objekt.
Bringt man dünne Röhrchen oder Schläuche in die in der DE 41 27 646 C2 beschriebenen Art
und Weise eingerammte Rohre oder rohrförmigen Elemente ein oder führt solche dünne Röhr
chen bzw. Schläuche entlang der Außenseite der eingerammten Rohre, so kann der oder die
Lichtwellenleiter nachträglich in die Röhrchen bzw. Schläuche eingeführt werden. Vorteil dieser
Methode ist es, daß zum einen der Lichtwellenleiter gut geschützt ist und außerdem ohne Aus
bau der eingerammten Röhren leicht ersetzt werden kann. Wird anstatt dünner Röhrchen bzw.
Schläuche eine Hydraulik-Leitung in der beschriebenen Art und Weise verlegt, können eine ein
zelne oder mehrere Lichtwellenleiter-Fasern (ohne Ummantelung) mittels eines geeigneten Fluids
- vorzugsweise destilliertes Wasser oder Luft - in die Hydraulik-Leitung eingespült werden.
Durch dieses Verfahren ist es möglich, kleinere Biegeradien am Schlaufenende zu erreichen als
dies mit herkömmlichen Lichtwellenleiter-Kabeln möglich ist. Ein weiterer Vorteil dieser Verle
geweise ist der hervorragende mechanische Schutz der Lichtwellenleiter-Faser durch die Hy
draulik-Leitung. Auch kann die Lichtwellenleiter-Faser im Falle einer Beschädigung einfach aus
getauscht werden. Auch bei dieser Verlegeart sind natürlich, wie oben bereits erörtert, Querpro
file oder mehrere zueinander parallel verlaufende Längsprofile möglich. Anstelle der Hydraulik-
Leitung kann auch ein Hohlrohrsystem verwendet werden.
Eine weitere mögliche Verlegeweise in einem existierenden Bauwerk ist das Einbringen einer oder
mehreren Hohlröhren durch eine Horizontal-Bohrvorrichtung. Wird in dieses Hohlrohr ein Licht
wellenleiter eingebracht, so kann bei entsprechend gewähltem Rohrdurchmesser das Temperatur
feld erfaßt werden.
Bei Neubauten kann eine oder mehrere Lichtwellenleiter in der Bauphase fest in das Bauwerk
oder Objekt integriert werden. Der bzw. die Lichtwellenleiter können entweder direkt im Bau
material oder in einer Schutzumhüllung, beispielsweise einer Röhre, verlegt werden. Schwierig
keiten, die der nachträgliche Einbau mit sich bringt, können so ganz vermieden werden. So kön
nen auch Verlegeweisen realisiert werden, die ein nachträglicher Einbau gar nicht zuläßt, beispiel
sweise die Verlegung längs einer geraden Linie entweder direkt im Baumaterial oder in einer
Röhre. Je nach Konstruktion und innerem Aufbau des jeweiligen Bauwerks oder Objektes können
auch beliebige Kombinationen der aufgezählten Verlegeweisen sinnvoll sein.
Werden ein oder mehrere Lichtwellenleiter schlaufenförmig oder werden mehrere Lichtwellen
leiter so verlegt, daß Temperaturen in unterschiedlichem Abstand zum eingedämmten oder
gespeicherten Medium, beispielsweise Wasser, erfaßt werden können, so kann im Falle einer
Leckage aus den gewonnenen Temperaturdaten die Sickergeschwindigkeit des Mediums bestimmt
und das austretende Volumen abgeschätzt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung kann der Lichtwellenleiter auch teilweise durch die gespeicherte
oder eingedämmte Flüssigkeit geführt werden. Damit kann die Temperatur der Flüssigkeit, bei
spielsweise als Referenz, miterfaßt werden und, falls erwünscht, kann die Temperatur der Flüssig
keit auch überwacht werden.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung und Verlegung der Lichtwellenleiter, durch deren
große Länge, über die kontinuierlich Temperaturen bestimmt werden können, und durch die
flächenhafte oder räumliche Erfassung des Temperaturfeldes, ist eine kontinuierliche Leckage
Überwachung an Dämmen, Deichen, Uferbefestigungen, sonstigen Wasserbauwerken, Klär
becken, Speicher- und Rückhalteeinrichtungen, erstmals auf einfache Art und Weise möglich. Die
mittels Computer gesteuerte, vollautomatisierte Temperaturmessung längs des oder der Licht
wellenleiter ermöglicht eine permanente Dauerüberwachung ohne manuelle Eingriffe.
Das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung können in äquivalenter
Weise zur Überwachung von Flüssigkeitsströmungen aus einer Deponie verwendet werden. Dabei
werden ein oder mehrere Lichtwellenleiter im Seitenbereich einer Deponie angeordnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des bekannten physikalischen Grundprinzips der temperaturabhängigen
Rückstreuung in Lichtwellenleitern,
Fig. 2 eine Darstellung der erfindungsgemäßen schlaufenförmigen Anordnung des Lichtwellen
leiters in einem Damm,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines vertikal angeordneten Schlaufenastes der erfindungs
gemäßen schlaufenförmigen Anordnung des Lichtwellenleiters,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines vertikal angeordneten Schlaufenastes der er
findungsgemäßen schlaufenförmigen Anordnung des Lichtwellenleiters,
Fig. 5 eine Anordnung eines Lichtwellenleiters in einem mittels Horizontalbohrverfahren ver
legten Rohres.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der physikalischen Prinzipien der Temperaturmes
sung mittels Lichtwellenleitern nach dem Stand der Technik dargestellt. In Fig. 1a) ist zu sehen,
wie auf der einen Seite des Lichtwellenleiters LWL ein Lichtpuls 2 eines gepulsten Lasers in den
Lichtwellenleiter LWL eingespeist wird. Bei der Ausbreitung des Lichtes wechselwirkt dieses mit
den Molekülen 3 des Lichtwellenleiters LWL und wird teilweise zurückgestreut. Das Rückstreu
licht setzt sich aus drei Anteilen zusammen [siehe dazu Fig. 1b) und 1c)]:
- - dem nicht temperaturabhängigen Rayleigh-Streulicht,
- - der Stokes-Komponente Is und
- - der Anti-Stokes-Komponente Ia,
die durch Stöße der Photonen mit optischen Phononen entstehen. Dadurch kommt es zu tempera
turabhängigen Frequenzverschiebungen des rückgestreuten Lichts. Durch die Temperaturabhän
gigkeit vor allem des Anti-Stokes-Anteils ist es nun durch einfache Verhältnisbildung zwischen
dem Stokes und dem Anti-Stokes-Anteil möglich, die Temperatur im LWL selbst zu bestimmen.
Durch die Verwendung sehr kurzer Laserpulse (5-10 ns) ist es möglich, über die Laufzeit des
Lichts den Ort der Streuung und damit die Temperatur an dieser Stelle zu bestimmen. Die Orts
auflösung handelsüblicher Systeme liegt bei ca. 1 m, die Temperaturauflösung bei ca. 1°K oder
darunter. Der Lichtwellenleiter LWL kann, wie in Fig. 1a) dargestellt, von einer Ummantelung 4
umgeben sein. Am Ende des Lichtwellenleiters LWL tritt ein in der Intensität verringerter Licht
impuls 5 aus.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die flächen- oder volumenhafte Erfassung der Tempera
turverteilung in dem zu überwachenden Objekt oder Bauwerk. Dazu sind in den weiteren vier
Figuren verschiedene Arten der Verlegung schematisch dargestellt. Abhängig vom jeweiligen
inneren Aufbau des zu überwachenden Objektes oder Bauwerks und abhängig davon, ob die
Temperaturerfassungseinrichtung in ein schon bestehendes Bauwerk eingebracht, oder ob es sich
um einen Neubau handelt, bieten sich verschiedene Verlegearten an.
In Fig. 2 ist die schlaufenförmige Verlegung des Lichtwellenleiters LWL in senkrecht in das
Bauwerk eingebrachte Rohre 8 schematisch dargestellt. Der Lichtwellenleiter LWL ist in vertikal
verlaufenden Schlaufenästen 6 zwischen horizontal verlaufenden Schlaufenverbindungsstücken 7
angeordnet. Die Schlaufenverbindungsstücke 7 weisen dabei bevorzugt eine einheitliche Länge
auf, so daß die Schlaufenäste 6 äquidistant angeordnet werden. Die Länge L der horizontal ver
laufenden Schlaufenverbindungsstücke 7 beträgt beispielsweise 20 m und die Tiefe T der vertikalen
Schlaufenäste 6 beispielsweise 10 m. Zwischen den einzelnen Rohren 8 wird der Lichtwellenleiter
LWL in einem Kabelgraben abhängig vom Kabelaufbau entweder direkt im Erdreich oder in
einem Schutzelement, beispielsweise einem Schutzrohr, verlegt. Der Durchmesser der vertikal
verlaufenden Rohre 8, beispielsweise zwischen 15 und 150 mm, wird im wesentlichen vom mini
mal möglichen Biegeradius des verwandten Lichtwellenleiter-Kabels bestimmt.
Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die Verlegung eines Lichtwellenleiter LWL in Röhrchen oder
Schläuche 10, die entweder im Inneren der eingerammten Rohre 8 (Fig. 3) oder entlang deren
Außenseite (Fig. 4) verlegt sind. In diese Röhrchen oder Schläuche 10 wird dann nachträglich
der oder die Lichtwellenleiter LWL eingebracht. Um zu große Lichtverluste am Schlaufenende
im Bereich der im Ausführungsbeispiel teilweise kegelförmigen Spitze 9 zu vermeiden, muß der
Biegeradius des Lichtwellenleiter LWL möglichst groß sein. Deshalb wird hier der Durchmesser
der Spitze 9 des eingerammten Rohres 8 größer als der Durchmesser des eigentlichen Rohres 8
gewählt. In dieser Spitze 9 ist dann die Schlaufe des Schlauches bzw. Röhrchens 10 unterge
bracht. Wird das Röhrchen oder der Schlauch 10 und darin der Lichtwellenleiter LWL an der
Außenseite der eingerammten Rohres 8 entlanggeführt, so kann das Röhrchen 10 im Bedarfsfall
mit Befestigungselementen 11 an dem Rohr 8 befestigt werden.
Beim Einsatz einer "verlorenen" Spitze besteht die Möglichkeit, nach dem Einbringen des Röhr
chens die Spitze vom Führungsrohr abzutrennen und Abdichtungsmaterial in den entstandenen
Hohlraum über ein Führungshohlrohr beim Herausziehen des Führungsrohres zu verpressen.
Neben dem schlaufenförmigen Verlegen in vertikal eingerammten Rohren gibt es auch die in
Fig. 5 dargestellte Möglichkeit, den Lichtwellenleiter LWL in einer Hohlrohr 12, welches bei
spielsweise durch ein Horizontalbohrverfahren eingebracht wurde, zu verlegen. Der Lichtwellen
leiter LWL kann auf beliebige Art in das Hohlrohr 12 eingebracht werden, auch durch Spülen
oder hydraulisches Pressen.
Je nach Konstruktion und innerem Aufbau des jeweiligen Bauwerks können auch beliebige Kom
binationen der oben aufgezählten Verlegeweisen sinnvoll sein.
Claims (15)
1. Verfahren zur Leckageüberwachung an Objekten und Bauwerken, insbesondere an Däm
men, Deichen, Uferbefestigungen, Klärbecken, sonstigen Wasserbauwerken, Speicher- und
Rückhalteeinrichtungen für Flüssigkeiten und dergleichen, durch Ermitteln von thermischen
Parametern im Boden mittels thermischer Sensoren, dadurch gekennzeichnet, daß als
passive Temperatursensoren ein oder mehrere Lichtwellenleiter (LWL) eingesetzt werden,
wobei im Falle einer Leckage das Leck durch Ermitteln der Temperaturänderungen im
Leckagebereich erfaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Lichtwellenleiter
(LWL) im wesentlichen schlaufenförmig mit vertikal verlaufenden Schlaufenästen (6) ver
legt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hydraulik-Leitung,
ein Hohlrohr oder ein Schlauch (10) verlegt werden, in welche die Lichtwellenleiter (LWL),
insbesondere als Faser, eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Lichtwellen
leiter (LWL) in Rohren (12) eingebracht werden, die zumindest teilweise durch ein Horizon
talbohrverfahren verlegt wurden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtwellen
leiterkabel oder, insbesondere beim Verfahren nach Anspruch 3, Lichtwellenleiter-Fasern als
Lichtwellenleiter (LWL) eingesetzt werden.
6. Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objekten und Bauwerken, insbesondere an Däm
men, Deichen, Uferbefestigungen, Klärbecken, sonstigen Wasserbauwerken, Speicher- und
Rückhalteeinrichtungen für Flüssigkeiten und dergleichen, durch Ermitteln von thermischen
Parametern im Boden mittels thermischer Sensoren, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung als passive Temperatursensoren einen oder mehrere Lichtwellenleiter (LWL)
umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (LWL) in
im wesentlichen vertikal verlaufenden Schlaufenästen (6) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Licht
wellenleiter (LWL) in vertikal verlaufenden Schlaufenästen (6) zwischen horizontal ver
laufenden Schlaufenverbindungsstücken (7) angeordnet ist, wobei das Verhältnis der Länge
(L) der horizontal verlaufenden Schlaufenverbindungsstücken (7) zur Tiefe (T) der vertika
len Schlaufenäste (6) zwischen 0,1 und 100, vorzugsweise zwischen 1 und 10, beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal
verlaufenden Schlaufenäste (6) des Lichtwellenleiters (LWL) innerhalb eines oder außen an
einem rohrförmigen Element (8) mit Spitze (9) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die
Lichtwellenleiter (LWL) zumindest teilweise in Schläuchen oder Röhrchen (10) eingebracht
sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungselemente
(11) zur Befestigung des Lichtwellenleiters (LWL) bzw. der Schläuche oder Röhrchen (10)
innerhalb eines oder außen an einem rohrförmigen Element (8) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze
(9) einen größeren Durchmesser aufweist als das rohrförmige Element (8).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die
Lichtwellenleiter (LWL) in Rohren (12) angeordnet sind, die zumindest teilweise durch ein
Horizontalbohrverfahren verlegt sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder me
hrere Lichtwellenleiter (LWL) mit unterschiedlichen Abstand zum zu überwachenden Ob
jekt oder Bauwerk und/oder zur eingedämmten oder gespeicherten Flüssigkeit angeordnet
sind.
15. Anwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auf
die Überwachung von Flüssigkeitsströmungen aus einer Deponie, dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die Lichtwellenleiter (LWL) im Seitenbereich einer Deponie verwendet wer
den.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19621797A DE19621797B4 (de) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Verfahren und Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objekten und Bauwerken |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19621797A DE19621797B4 (de) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Verfahren und Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objekten und Bauwerken |
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---|---|
DE19621797A1 true DE19621797A1 (de) | 1997-12-04 |
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ID=7795728
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DE19621797A Expired - Lifetime DE19621797B4 (de) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Verfahren und Vorrichtung zur Leckageüberwachung an Objekten und Bauwerken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19621797B4 (de) |
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