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Durchflussmessgeräte - Ergebnisse im Vergleich

Gewässerpegel liefern wichtige Informationen beispielsweise zu Hoch- und Niedrigwasser. Damit Pegel belastbare Aussagen zum Wasserstand und -abfluss liefern können, müssen Messdaten kontinuierlich und zuverlässig erhoben werden. Ende September trafen sich daher 24 Teilnehmende aus den Regierungspräsidien unter Leitung der LUBW und unter Einhaltung coronabedingter Abstandsregeln zu einer Vergleichsmessung am Pegel Hausach-Kinzig. Ziel bei der jährlichen Veranstaltung war es, die Messergebnisse unterschiedlicher Messverfahren zu vergleichen und Vor- und Nachteile einzelner Methoden zu bestimmen. Jedes Jahr sind dabei unterschiedliche Rahmenbedingungen der Messstellen im Fokus: Dieses Jahr wurden niedrige Wasserstände und ein raues Ufer in den Blick genommen.

Zwei Messmethoden

Die derzeit häufigsten mobilen Messverfahren im Pegel- und Datendienst in Baden-Württemberg sind der hydrometrische Flügel und akustische Geräte (ADCP-Messgeräte).
Der hydrometrische Flügel misst die Fließgeschwindigkeit mittels eines Propellers, der durch das umgebende Wasser rotiert. Die Anzahl der Umdrehungen in einer bestimmten Messdauer ergibt die Fließgeschwindigkeit. Der Nachteil bei dieser Methode ist, dass das Ergebnis erst nach längerer Messdauer und Auswertung der Messdaten im Büro zur Verfügung steht. Der Vorteil bei der Anwendung ist, dass die Messtechnik sehr robust und kostengünstig ist. Gleichzeitig sind  die Berechnungsverfahren leicht nachvollziehbar.

Die ADCP-Geräte (Accoustic Doppler Current Profiler) messen die Fließgeschwindigkeit mit Ultraschallwellen. Das funktioniert stark vereinfacht so: Vom Messgerät ausgesendeter Ultraschall wird an den Teilchen im fließenden Wasser reflektiert und kommt als Echo zurück. Wie ein vorbeifahrendes Martinshorn klingt der Ultraschall dann höher oder tiefer – je nach nachdem wie schnell und in welche Richtung das Wasser fließt. Aus diesen feinen Nuancen der Frequenzverschiebungen in verschiedenen Richtungen kann das Messgerät den Abfluss messen und berechnen. Das Verfahren ist jedoch sehr teuer und kann beispielsweise durch Geschwemmsel (bei Hochwasser) verfälscht werden. Der Vorteil ist, dass die Ergebnisse sofort nach einer kürzeren Messung ausgegeben werden.

Der Vergleich an der Kinzig

An der Kinzig wurden von sieben Messtrupps insgesamt 23 Abflussmessungen an drei verschiedenen Stellen durchgeführt. An einer Seilkrananlage, von einer Fußgängerbrücke herunter und an einem Seil geführt wurde mit unterschiedlichen Messgeräten und unterschiedlichen Messverfahren gleichzeitig gemessen. Die LUBW wies beim Vergleich ein, begleitete die Durchführung der Messungen, zeigte Verbesserungsmöglichkeiten auf und unterstützte bei der Konfiguration und Nutzung der Auswerteprogramme. Eine erste Überprüfung der Messergebnisse konnte bereits vor Ort erfolgen. Eine detaillierte Bewertung der Messergebnisse fand coronabedingt jedoch erst im Nachgang statt.

Bild zeigt im Vordergrund: Ein Messtrupp bei der Messung Mittels ADCP am Seil über dem Gewässer. Im Hintergrund: Eine Messung von einer Fußgängerbrücke, Bildnachweis: LUBW

Bild zeigt: Messung mit dem hydrologischen Flügel, Bildnachweis: LUBW

Mehr zum Thema:

  • Die aktuellen Pegel finden Sie auf der Seite der Hochwasservorhersagezentrale oder in der App „Meine Pegel“. Diese ist für Android und iOS kostenlos erhältlich.
  • Mehr zum Pegel- und Datendienst der LUBW können Sie hier nachlesen.
Bildnachweis: TypoArt BS/shutterstock.com