PresseBox
Pressemitteilung BoxID: 582531 (Berghof GmbH)
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Thermo-Flowmeter - Innovative Messungen von Grundwasserströmungen

Berghof entwickelt neuartiges Durchflussmessgerät

(PresseBox) (Tübingen, ) Der Bereich Umweltengineering der Berghof Firmengruppe hat mit dem Thermo-Flowmeter ein innovatives Messgerät zur zuverlässigen Messung vertikaler Grundwasserströmungen entwickelt. Damit können selbst kleinste Fließbewegungen in Bohrungen, Grundwassermessstellen und Brunnen quantitativ zuverlässig gemessen werden. Das neuartige Thermo-Flowmeter erfasst im Gegensatz zu herkömmlichen Flügelradmessgeräten (Impellern) die Durchflussgeschwindigkeiten auf Basis von Temperaturmessungen. Das kompakte Messequipment besteht aus einer Messsonde mit integriertem Messsensor, einer Winde mit Stahlseil und einer Steuerungseinheit. Die eingesetzte Steuerungs- und Messtechniksoftware wurde im Hause Berghof entwickelt und kann auf einem Standard-Notebook betrieben werden.

Messprinzip: Minimaler Aufwand mit großer Wirkung

Das Herz des Thermo-Flowmeters ist eine Mini-Heizplatte und ein Temperaturfühler in der Messsonde. Die Temperatur der Heizplatte wird permanent mit der Temperatur des Fühlers verglichen. Die dabei gemessene Temperaturdifferenz wird mittels mehr oder weniger Energiezufuhr stetig gehalten. Strömt Wasser an den Sensor (Heizplatte) kühlt die Platte ab. Die Platte wird wieder aufgeheizt, so dass die zuvor gemessene Temperaturdifferenz konstant bleibt. Die dafür eingesetzte Heizenergie ist das ausschlaggebende Maß für die vorhandene Strömungsgeschwindigkeit.

Schnelle, präzise Messergebnisse kompakt verpackt

Das Thermo-Flowmeter zeichnet sich durch seine hohe Messgenauigkeit aus. Es erfasst sogar noch rund 10-fach kleinere Fließgeschwindigkeiten als herkömmliche Impeller-Flowmeter. Aufgrund dieser hohen Auflösung können selbst Geschwindigkeiten von nur wenigen Millimetern pro Sekunde präzise gemessen werden. Dies ist insbesondere bei der Detektierung künstlich geschaffener Artefakte (hydraulische Kurzschlüsse in Gundwassermessstellen,) von Vorteil. Das kleine und kompakte Messequipment ist leicht transportierbar. So können auch Messungen in schwer zugänglichen Geländen ohne zusätzliche Transporthilfen oder spezielle Fahrzeuge problemlos und flexibel durchgeführt werden.

Vielseitig einsetzbar

"Mit dem Thermo-Flowmeter lassen sich aus Gundwassermessstellen und Brunnen Daten und Fakten herausziehen, die in dieser Qualität bisher nicht zur Verfügung standen", erläutert Diplom-Geologe Peter Halla, Projektleiter bei der Berghof Analytik und Umweltengineering. "Für Messstellenbetreiber und Ingenieurbüros liefert es hoch präzise Ergebnisse, die die Basis bei der Interpretation und Validierung von Untersuchungsergebnissen sind."

Mit der Messung von Strömungsgeschwindigkeiten lassen sich aktuell drei Anwendungsmethoden verbinden:

1. Detektierung von eventuell vorhandenen Kurzschlüssen

Ein hydraulischer Kurzschluss ist ein Artefakt, der durch einen fehlerhaften Ausbau einer Grundwassermessstelle entstehen kann. Durch den Kurzschluss kommt es zur permanenten Vermischung von Grundwasservorkommen aus unterschiedlichen Grundwasserstockwerken. Diese Vermischungen führen bei Grundwasserprobenahmen zu falschen Messergebnissen, was wiederum zu Fehlinterpretationen der tatsächlichen Grundwasserbeschaffenheit führt. Das Wissen über das Vorliegen oder Nichtvorliegen hydraulischer Kurzschlüsse stellt ein neues Qualitätsmerkmal für Grundwassermessstellen und Brunnen dar.

2. Bestimmung von Zuflusshorizonten und Berechnung von horizontierten Durchlässigkeitsbeiwerten (Kf-Werte)

Zur Bestimmung von Zuflusshorizonten wird Wasser aus der Messstelle abgepumpt. Dadurch wird eine Vertikalströmung in der Messstelle bzw. im Brunnen erzwungen. Die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit mit der Tiefe ist direkt proportional zu den Durchlässigkeitsbeiwerten (KF-Werte).

3. Horizontierte Probenahmen (abschnittsweise durchflussgemittelte Grundwasserprobenahme)

Horizontierte Proben (Mischproben) können nach der Bestimmung der einzelnen Zuflusshorizonte aus der "erzwungenen" Vertikalströmung entnommen werden. Diese Proben stellen eine Mischkonzentration dar, die den Bereich zwischen Messstellensohle und der jeweiligen Entnahmetiefe repräsentieren. Aus der hochauflösenden Flowmetermessung sind die jeweiligen Zuflussmengen bekannt, so dass diese Mischkonzentrationen direkt auf die gewünschten Horizonte zurückgerechnet werden können. Diese Methode kann in jeder Messstelle, egal wie deren Ausbau gestaltet ist, angewandt werden.

Zur Bedienung des Thermo-Flowmeters reichen technische, zur Auswertung der Messergebnisse hydrogeologische Grundkenntnisse aus.

Berghof GmbH

Die Berghof Firmengruppe mit Sitz in Eningen u. A. (Region Reutlingen) ist führender Anbieter technisch anspruchsvoller, nutzenorientierter Industrieprodukte und Dienstleistungen. Die Produktbereiche Auftragsanalytik, Filtration, PTFE-Produkte, Laborgeräte, Leittechnik, Prüfanlagen, Steuerungen und Umweltengineering sind Teil der Firmengruppe. Mit seinen Standorten in Eningen, Tübingen, Chemnitz, Mühlhausen und Ravensburg sowie einem weltweiten autorisierten Vertriebspartnernetzwerk auf nahezu allen Kontinenten ist eine internationale Belieferung der Kunden gesichert.

Das Familienunternehmen wurde 1966 gegründet und wird, nach dem Tod von Prof. Dr. Georg Zundel, seit 2007 von dessen Söhnen Georg, Johannes und Maxim Zundel in zweiter Generation geleitet. Nikolaus Rombach ist Geschäftsführer der Berghof-Firmengruppe.

Mehr Informationen unter www.berghof.com