Leckortung in Fernwärmerohren

Am Fraunhofer Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) in Saarbrücken wurde ein Prüfsystem entwickelt, mit dessen Hilfe Fernwärmerohre von der Erdoberfläche aus punktgenau auf Leckagen geprüft werden können. Der Aufwand für das Abtragen von Erdreich wird somit minimiert.

Wenn Fernwärmeleitungen undicht sind, beginnt oft eine zeitraubende und kostspielige Suche nach dem Leck. Zwar kann man durch eine einfache Überprüfung feststellen, ob in einer Leitung ein Leck aufgetreten ist. Für die genaue Lokalisierung und Reparatur des Lecks reicht das aber nicht aus. So sind in der Regel die Ortsvorgaben mit der Angabe, wo die Leitungen freizulegen sind, sehr ungenau. Kosten- und zeitintensiv wird es vor allem dann, wenn das Leck sich an einer anderen Stelle als der freigelegten befindet. Am Fraunhofer Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) in Saarbrücken wurde jetzt ein Prüfsystem entwickelt, das hier Abhilfe schafft . Mit dem Leckortungs-System können Fernwärmerohre von der Erdoberfläche aus geprüft werden. Der Aufwand für das Abtragen von Erdreich wird minimiert, da vor den Grabungsarbeiten punktgenau die fehlerhafte Stelle bestimmt werden kann.

Die Gefahr, dass Leckagen auftreten, ist sehr groß, da das Erdreich unserer Städte mit einem weitverzweigten Netz unterschiedlichster Rohr- und Leitungssysteme (Kommunikationsleitungen, Wasser- und Energieversorgungsleitungen) durchzogen ist. Je häufiger „gebuddelt“ wird, umso größer ist das Risiko, andere Leitungen zu verletzen. Eine weitere Ursache für Leckagen sind Schweißnahtfehler.

„Endlich können wir die Forderung von Rohrherstellern und Betreibern von Leitungssystemen erfüllen, schon im Anfangsstadium der Leckbildung eine punktgenaue Detektion vorzunehmen. Bislang war dies nur eingeschränkt möglich. Das ist wichtig, denn bereits kleinste Feuchte-stellen können zu Energieverlusten und zu aufwendigen Reparaturmaßnahmen führen.“ erläutert Institutsleiter Siegfried Kraus, der für diese Neuentwicklung einen großen Bedarf sieht. Den Transfer der neuen Technologie in die Industrie übernimmt ein Industriepartner des Fraunhofer IZFP. Die Firma FiB Fernwärme-Ingenieurbau GmbH (Berlin) hat die Exklusivlizenz erhalten, um das neue Verfahren europaweit zu vermarkten.

Dr. Rainer Becker, der Entwickler des Verfahrens, erklärt: „Das System basiert auf einer phasenselektiven Magnetfeldabtastung. Dabei wird Wechselstrom statt des üblicherweise verwendeten Gleichstroms in die Überwachungsdrähte eingespeist.“
Die Wechselstromfrequenz wird bezüglich des Messeffektes und der Störeinflussunterdrückung optimiert. Beim Anlegen einer Wechselspannung an den Überwachungsdraht stellt sich auch bei einer Leitung ohne Feuchtigkeit ein Wechselstrom in der Leitung ein, der durch die Kapazität der Zweidrahtleitung, genommen über die Gesamtlänge des Leitungssystems, bestimmt wird. Bei der Leitung mit Feuchtigkeit kommen zu dem Übergangswiderstand an der Feuchtestelle zusätzlich induktive Widerstandsanteile hinzu. Der an der Einspeisestelle gemessene Widerstand ist komplex (Impedanz), so dass sich eine entsprechende Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung einstellt.

Das Prüfgerät besteht aus einem Wechselstromgenerator mit Strombooster, einem
Magnetfeldsensor, einer Analog-Elektronik mit Verstärker und phasenselektivem Gleichrichter sowie einer digitalen Auswerteeinheit.

Rückfragen an:
Dr. Rainer Becker
Telefon: +49 (0) 6 81/93 02-38 50
E-Mail: becker@izfp.fhg.de