BRUNNTEC - Entwicklung und Erprobung einer Technologie für die automatisierte Erkennung von Ablagerungsprozessen in Trinkwasserbrunnen und eine nachhaltige Brunnenbewirtschaftung

Zielstellung des Projektes

  • Konstruktion, Fertigung und Montage eines Demonstratorsystems zur lasergestützten automatischen in-situ-Vermessung des Brunneninnenraumes für das Monitoring von Ablagerungsprozessen
  • Entwicklung einer darauf abgestimmten Bilderfassungssoftware zur Bildgenerierung und Datenspeicherung
  • Entwicklung und Optimierung einer 2D- / 3D-Analysesoftware zur automatisierten Bewertung der geometrisch korrigierten Bildsequenzen
  • Verbesserung der Steuerung und der Betriebsweise von Trinkwasserbrunnen zur Verkürzung von Regenerierungszyklen für eine nachhaltige und kosteneffizientere Trinkwassergewinnung
  • Entwicklung eines Demonstratorsystems

Projektergebnisse

Das Teilvorhaben der GFaI zur Entwicklung eines Systems zur lasergestützten Vermessung von Brunneninnenräumen wurde erfolgreich abgeschlossen. Die Machbarkeit des Verfahrens der Lasertriangulation zur geometrischen Erfassung im wassergefülltem Brunnenrohr konnte dabei bereits früh nachgewiesen werden. Somit wird nach einer durchgeführter Messung sowohl ein dreidimensionales Abbild des Brunnens als Punktwolke generiert, als auch eine Darstellung der Ablagerungsdicke über den Brunnenverlauf wiedergegeben, was bei gleichbleibendem oder geringerem Aufwand einen hohen Informationsgewinn gegenüber den herkömmlichen Verfahren der TV-Befahrung bietet.

Die Messgenauigkeit der Ablagerung wurde mit 1 mm angestrebt und konnte in den durchgeführten Versuchen erreicht werden. Die Messgenauigkeit entlang der Z-Achse (Tiefe) wurde mit 5 mm angestrebt. Diese Genauigkeit ist abhängig von der Geschwindigkeit der Erfassungseinheit bei der Auf- bzw. Abwärtsbewegung. In den durchgeführten Versuchen wurde dies variiert, so dass in langsamen Fahrten eine Genauigkeit von 2 mm erreicht wurde, was gegenüber dem geplanten Ziel von 5 mm eine deutliche Steigerung der Genauigkeit betrifft. Die Geschwindigkeit bei dieser Genauigkeit beträgt rund 20 Sekunden je Höhenmeter, was deutlich unter den geplanten 60 Sekunden liegt. Dass die dabei gemessenen Werte auch reproduzierbar sind, wurde in zusätzlichen Versuchen bewiesen, so dass eine gleichbleibende Kernaussage zweier Messungen mit leichten Abweichungen gegeben ist.

Projektpartner

  • G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH
  • TU Bergakademie Freiberg
  • Zweckverband Wasser/Abwasser Bornaer Land