Undichte Kanäle mit dem Internet der Dinge finden

Juli 31, 2023

Undichte Wasserrohre mit IoT auffinden: Ein Geräuschlogger misst akustische Signale entlang der Wasserleitungen in Apulien, Italien. © DTAG/Gutermann; Montage Evelyn Ebert Meneses

  • Präzise Leckageortung über akustische Profile
  • Tiefe Durchdringung aus Leitungskanälen dank NB-IoT
  • Lösung reduziert Wasserverluste und unterstützt die Versorgungssicherheit

Gutermann, Schweizer Spezialist für Leckageortung, und die Deutsche Telekom vernetzen Infrastrukturen für die Wasserversorgung. Die Lösung identifiziert Leckagen anhand akustischer Signale – frühzeitig, präzise und mit minimalem Installationsaufwand. Die Datenübertragung aus den Leitungsschächten erfolgt über das Maschinen- und Sensorennetz NarrowBand IoT (NB-IoT), das dank seiner tiefen Durchdringung besonders geeignet ist.

Intelligente Vernetzung für Wasserrohrnetze

Wasser wird zur immer wertvolleren Ressource. Doch die Leitungen der öffentlichen Wasserversorgung verzeichnen weltweit hohe Verluste. Laut Angaben des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit aus dem Jahr 2020 betragen diese allein im deutschen Trinkwasserversorgungsnetz bis zu zehn Prozent. Ursachen sind unter anderem Lecks durch Materialermüdung oder aufgrund von Berstschäden wegen des Leitungsdrucks. Es gilt, die Austrittsstellen genau zu lokalisieren, die Schäden rasch zu beheben und den Wasseraustritt möglichst gering zu halten. 

Die akustische Leckageortung von Gutermann in Zusammenarbeit mit der Deutschen Telekom hilft, Lecks in den Leitungen schnell zu erkennen und präzise zu orten. Dafür installiert Gutermann in regelmäßigen Abständen sogenannte Geräuschlogger in den Rohrnetzen. Jeweils zum gleichen Zeitpunkt messen die robusten Geräte Geräusche in ihrer Umgebung und senden die Geräuschprofile in die Cloud. Eine Analysesoftware filtert Umgebungsgeräusche, die nur einzelne Sensoren zeigen, automatisch heraus. Anschließend werden die Geräuschprofile der Geräte miteinander abgeglichen. Bei einer Leckstelle sind die Geräuschprofile von nebeneinander liegenden Sensoren identisch.  

Für eine solche Funk-Vernetzung von Loggern in unterirdischen Rohrschächten ist eine tiefe Durchdringung erforderlich. Der energieeffiziente Mobilfunkstandard NB-IoT sendet die akustischen Daten zuverlässig in die Cloud. Dafür ist in die Logger ein Funkmodul inklusive SIM-Karte der Telekom integriert. Die Logger haften magnetisch an den Metallrohren oder sind auf Absperrarmaturen angebracht. Zusätzliche Geräte wie etwa ein überirdischer Signalverstärker sind nicht nötig. Das bedeutet für die Leckage-Spezialisten und ihre Kunden aus der öffentlichen Wasserversorgung einen minimalen Installationsaufwand ohne bürokratische Hürden: Sie benötigen keine Genehmigungen für die Montage weiterer Geräte an Laternenmasten oder anderen Infrastrukturen.  

International und ökonomisch: dank NB-IoT weltweit einsetzbar

„Dank NarrowBand IoT, das in immer mehr Ländernetzen der Telekom und ihrer Partner verfügbar ist, ist unsere Lösung weltweit einsetzbar“, sagt Gutermann-CEO Uri Gutermann. „Dabei unterstützt uns die Telekom nicht nur mit der Infrastruktur, sondern auch mit festen Ansprechpartnern, die uns bei internationalen Projekten beraten. Das ist für uns als kleiner, aber globaler Player, der in über 100 Ländern aktiv ist, enorm wichtig. Denn wir können nicht in all diesen Ländern Beziehungen zu lokalen Telekommunikationsanbietern aufbauen.“ Weitere Vorteile der NB-IoT-Lösung: „Die Kosten pro Messpunkt sind gefallen; wir brauchen nur noch ein Gerät, keinen Repeater mehr und haben auch keine Montagekosten. Damit ist es deutlich ökonomischer geworden, unsere Lösung großflächig auszurollen.“

„Die Vernetzung von Wasserrohrnetzen für die akustische Leckageortung zeigt das ganze Potenzial von NarrowBand IoT. Mit keinem anderen Standard wäre eine solch zuverlässige Durchdringung aus den unterirdischen Schächten möglich“, sagt Dennis Nikles, Geschäftsführer der Deutschen Telekom IoT GmbH. „In Zeiten des Klimawandels leistet die Anwendung damit einen wichtigen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit in der Wasserwirtschaft und für die Versorgungssicherheit von Städten und Gemeinden mit sauberem Trinkwasser.“

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