Druckwellen können Lecks in Trinkwassernetzen besser orten

Sheffield (Großbritannien) – Mehr als ein Drittel des Trinkwassers geht in den teilweise maroden Leitungsnetzen Großbritanniens verloren. Mit einer neuen Druckwellenmethode wollen nun Wissenschaftler die Leckagen im bis zu 170 Jahre alten Netzwerk schneller und genauer aufspüren. Wie sie in der Fachzeitschrift „Journal American Water Works Association“ berichten, könnten die Wasserwerke mit der exakten Ortung der Bruchstellen ihre Leitungsnetze gezielt und damit günstig sanieren.

Ein Stahlrohr ist durch einen Gulli mit einer Wasserleitung verbunden. An dem Rohr sind mehrere weiße Kabel angebracht.
Druckwellensensor spürt Leitungslecks auf

„Wir können die Lecks nun viel genauer und schneller orten als mit verfügbaren Systemen“, sagt James Shucksmith von der University of Sheffield. Werden Lecks bisher mit empfindlichen Mikrofonen, die die Geräusche von ausströmendem Wasser aufnehmen, mehr oder weniger grob lokalisiert, erreicht die neue Methode eine deutlich höhere Ortungsgenauigkeit. Dazu schlossen die Forscher ein ausgeklügeltes Ventilsystem an einige Hydranten in der Grafschaft Yorkshire an. Durch das Öffnen und Schließen der Ventile erzeugten sie eine Druckwelle im Wasser, die von den Lecks im Leitungssystem reflektiert wurde. Die daraus resultierenden kleinen Druckschwankungen zeichneten die Wissenschaftler mit Sensoren auf. Kombiniert mit einer Datenanalyse am Computer, bei der die für jede Leitung spezifischen Fließgeschwindigkeiten mit berücksichtigt wurden, konnten sie auf die Position des Lecks schließen.

Die Genauigkeit dieser Methode schwankte allerdings mit dem Material, aus dem die Rohrleitungen bestanden. So könnten Lecks in Eisenleitungen auf etwa einen Meter und in Kunststoffröhren sogar auf bis zu zwanzig Zentimeter genau geortet werden. Mit diesem Wissen lassen sich nun Reparaturarbeiten, bei denen die Leitungen oft mit Grabungen aufwendig freigelegt werden müssen, gezielter und damit rascher umsetzen. In weiteren Schritten wollen Shucksmith und Kollegen ihr Diagnoseverfahren nun weiter optimieren und vom Prototypen zum kommerziellen Produkt weiter entwickeln.

Die Entwickler können mit großem Interesse von vielen Wasserwerken in Europa, Asien und den USA rechnen, der Bedarf für ein neues Diagnoseverfahren in Deutschland dürfte jedoch eher gering sein. Laut dem Unternehmen Hamburg-Wasser liegt die Leckrate in deutschen Leitungssystemen bei nur etwa 6,3 Prozent. Gemäß einer Erhebung vom Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) stellen Trinkwasserverluste wegen maroder Leitungen neben England besonders in Polen mit über 24 Prozent und in Frankreich mit 20,9 Prozent ein großes Problem dar.