Kanalsysteme
Kleinsten Lecks auf der Spur

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg haben einen Roboter erfunden, der mit Hilfe von Sensoren Kanalsysteme untersucht und die Wartung und Instandhaltung erleichtert.

Zur Inspektion großer unterirdischer Abwasserkanäle müssen Arbeiter entweder durch die Kloake waten oder sich mit einem Schlauchboot fortbewegen. Das ist nicht nur unangenehm, sondern dabei bleiben oft auch Schäden unterhalb der Wasserlinie unerkannt. Künftig können Roboter, die von Fraunhofer-Forschern entwickelt wurden, diese Inspektionsarbeiten übernehmen und automatisch Risse, Ablagerungen und Setzungen aufspüren sowie genaue Daten über die Schäden erfassen und an ein Rechnersystem übermitteln.

So haben Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg ein multifunktionales Robotersystem entwickelt, das aus drei Komponenten besteht und für den geplanten 51 Kilometer langen Emscherkanal durch das Ruhrgebiet konzipiert wurde. Der Kanal soll ab 2014 Abwasser, das bis dato durch den Fluss wabert, unterirdisch zu den Kläranlagen transportieren.

Das Besondere an dem neuen Kanal ist, dass er aus einem Rohr mit drei Metern Durchmesser bestehen, das auch in trockenen Zeiten bis zu einem Drittel voll ist. „Ihn für Wartungsarbeiten trocken legen, geht nicht, da eine zweite Ausweichröhre fehlt“, sagt Projektleiter Norbert Elkmann vom IFF. Also entwickelten die Forscher eine Technik, die gegen Feuchte und Schmutz immun ist. „Im Unterschied zu üblichen Kanal-Robotern, die an den Bediener Videobilder senden, haben wir ein Sensorsystem entwickelt, das vollautomatisch alle wichtigen Daten misst“, erklärt der Automatisierungstechniker.

Dabei werden große Datenmengen erzeugt. Um diese zu auszuwerten und zu archivieren, haben die Forscher eine Software entwickelt, die die Messdaten mit genauen Positionsdaten, Datum und Uhrzeit versehen. „So lässt sich auch Jahre später per Mausklick nachvollziehen, wie sich etwa ein Riss ausgeweitet hat“, erläutert Elkmann.

Prototypen der drei Roboter, die sich die Aufgaben Inspektion, Reinigung und Vermessung teilen, wurden bereits getestet. Für die Erstinspektion wird ein schwimmender Roboter eingesetzt, der mit Scheinwerfern und Blitzlichtern die Röhre erhellt, um sie zu fotografieren. Die Lage unter Wasser überprüfen Ultraschallsensoren. Über ein Datenkabel werden die Informationen an den Überwachungsrechner gesendet.

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