Die Bedeutung des Hochwassermonitorings wächst stetig, da Starkregenereignisse zunehmen und auch bisher kaum gefährdete Bereiche überwacht werden müssen. Diese Entwicklung erfordert eine umfassende und zuverlässige Überwachung, um rechtzeitig auf Hochwasserereignisse reagieren und Schäden minimieren zu können. Allerdings kann die Planung einer Messstelle komplex und überwältigend erscheinen. In diesem Blogpost möchten wir Ihnen helfen, die wichtigsten Fragen zu beantworten und Ihnen die notwendigen Informationen an die Hand geben, um eine effektive Hochwassermessstelle zu planen und zu betreiben.
Was ist das Ziel der Station und was soll gemessen werden?
Bevor Sie mit der Planung beginnen, sollten Sie sich über die Ziele Ihrer Messstation im Klaren sein:
- Was soll gemessen werden? Möchten Sie den Wasserstand (Pegel), den Abfluss oder vielleicht auch Kamerabilder erfassen?
- Warum ist diese Messung wichtig? Soll die Station zur Frühwarnung bei Hochwasser dienen oder zur Überwachung von Wasserständen in Flüssen und Bächen? Bedenken Sie, ob die Station auch im Dürrefall Niedrigwasserdaten erfassen soll.
- Zuverlässigkeit der Station: Wie wichtig sind die Daten, vor allem bei einem Ereignis. Was bedeutet es für mich, wenn die Station ausfällt? Eventuell müssen redundante Sensoren und Ausfallsicherungen eingeplant werden.
Wo kann ich am besten messen?
Die Auswahl des richtigen Standorts für Ihre Messstelle ist entscheidend für die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten.
- Ist dieser Standort geeignet, um mein Ziel zu erreichen? Kann hier gemessen werden was nötig ist, um die entscheidenden Erkenntnisse zu erhalten.
- Örtliche Gegebenheiten: Ist der Standort anfällig für Vandalismus? Ist er leicht zugänglich für Wartungsarbeiten?
- Wie ist die Wasserbewegung an diesem Standort? Ist die Wasseroberfläche relativ ruhig und frei von Turbulenzen? Gibt es Hindernisse wie Brückenpfeiler oder andere Strukturen, die die Messungen beeinträchtigen könnten? Stellen Sie sicher, dass der Sensor nicht durch Hochwasser überschwemmt wird und dass keine Hindernisse die Messungen verfälschen.
Welche Lösungen gibt es?
Es gibt verschiedene Lösungen für Hochwassermonitoring, die je nach Ihren spezifischen Anforderungen und Gegebenheiten variieren können. Diese lassen sich in drei Kategorien einteilen:
Einfache, komplett integrierte Lösungen bieten eine unkomplizierte und schnelle Installation sowie eine zuverlässige und robuste Konstruktion. Diese Lösungen unterstützen in der Regel nur einen Sensor und sind ideal für Anwendungen, bei denen eine einfache und effiziente Einrichtung erforderlich ist. Sie zeichnen sich durch ihre Benutzerfreundlichkeit und die Fähigkeit aus, grundlegende Hochwassermonitoring-Aufgaben zu erfüllen, ohne dass umfangreiche technische Kenntnisse oder spezielle Schulungen notwendig sind.
Wenn mehrere Sensoren oder eine Kamera angeschlossen werden sollen, bieten sich Standardlösungen mit einem kleinen Schaltschrank an. Diese Lösungen sind flexibel und ermöglichen die Integration verschiedener Sensoren und Kameras. Sie sind ideal für Anwendungen, bei denen mehr als nur ein einzelner Sensor benötigt wird.
Komplexe Stationen erfordern meist kundenspezifische Lösungen, die maximale Flexibilität und auch Steuerungsmöglichkeiten bieten. Diese Lösungen sind maßgeschneidert und können an die spezifischen Anforderungen und Gegebenheiten des Kunden angepasst werden. Sie bieten die höchste Flexibilität und Zukunftssicherheit, da einzelne Komponenten später ergänzt oder ausgetauscht werden können. Somit sind diese Stationen ideal für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen spezielle Anforderungen erfüllt werden müssen.
Welcher Sensor passt zu mir bzw. zur Messstelle?
Einen ausführlichen Artikel zum Thema finden sie in diesem Post: Wie finde ich den optimalen Wasserstandssensor für meine Messstelle
Die Wahl des richtigen Sensors hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- Messparameter: Möchten Sie den Wasserstand, den Abfluss oder andere Parameter messen?
- Montagemöglichkeiten: Wo kann der Sensor montiert werden? Gibt es stabile Strukturen wie Brücken oder andere Konstruktionen, die sich für die Montage eignen?
- Umgebungsbedingungen: Ist der Standort anfällig für extreme Wetterbedingungen oder Vandalismus? Radarsensoren sollten bei Hochwasser nicht überschwemmt werden und Drucksensoren (im Wasser) sollten bei Ereignissen nicht von Geschiebe beschädigt werden.
- Hydrologische Einflüsse: Gibt es im Hochwasserfall evtl. Rückstaueffekte, die die Messergebnisse verfälschen oder gerade das Ziel der Messung sind.
Wieviel Platz habe ich?
Im Hinblick auf die erste Frage “ Was ist das Ziel der Messung“ sollte die Messstelle nach Möglichkeit dort errichtet werden, wo dieses Ziel am besten erreicht werden. Es ist nicht zielführend eine Messstelle nur nach Verfügbarkeit des Montageortes auszuwählen, wenn sie dort ihre Zielstellung nicht erfüllen kann. Gerade im städtischen Umfeld ist es aber oft schwierig überhaupt eine mögliche Messstelle zu finden. Eigentumsverhältnisse erschweren die Suche oft zusätzlich. Zwei Punkte können helfen mit diesen Herausforderungen umzugehen:
- Kompakte Bauweise: Systeme, die eine kompakte Bauweise aufweisen, benötigen nur wenig Platz und sind daher ideal für beengte oder schwer zugängliche Standorte. Dies erleichtert die Installation und reduziert den Platzbedarf erheblich.
- Modulare Installation: Eine modulare Installation ermöglicht es, die Komponenten flexibel zu platzieren und den verfügbaren Raum optimal zu nutzen. Dies bedeutet, dass die einzelnen Teile der Messstation an verschiedenen Stellen montiert werden können, um den Platz effizient auszuschöpfen und gleichzeitig die Funktionalität zu gewährleisten.
Wie kann ich die Station mit Strom versorgen?
Eine gute, vorausschauende Planung der Stromversorgung ist der beste Weg, die Ausfallsicherheit der Station zu optimieren und deren Zuverlässigkeit zu erhöhen.
- Solarenergie: Solarzellen können eine nachhaltige und wartungsarme Stromversorgung bieten. Voraussetzung ist natürlich, dass das Solarpanel immer ausreichend beschienen wird.
- Batteriebetrieb: Dank intelligenter, stromsparender Steuerung der Messtechnik können Messstationen heute über mehrere Jahre mit einer Batterie laufen. Eine Messung des Batteriestatus und daran gekoppelte Warnungen erlauben eine effiziente Planung der Batteriewechsel und verhindern den Ausfall von Stationen durch leere Batterien.
- Netzversorgung: Netzstrom (in Kombination mit einer Back-up-Batterie bietet die höchste Zuverlässigkeit und Flexibilität. Gerade in städtisch geprägtem Umfeld gibt es oft Möglichkeiten, die Station an das örtliche Stromnetz anzuschließen. So können zum Beispiel die Stromversorgung von Straßenlaternen oder Ampeln oder auch dichtbeistehender Häuser genutzt werden.
Wie sollen die Daten übertragen werden?
Datenübertragung vom Logger spielt eine entscheidende Rolle, da sie sicherstellt, dass die gesammelten Messdaten zuverlässig und rechtzeitig an die entsprechenden Stellen weitergeleitet werden. Dies ist besonders im Hochwassermonitoring von Bedeutung, da schnelle und genaue Daten lebensrettend sein können. Messdaten werden genutzt, um frühzeitig Warnungen auszugeben, prognostische Modelle zu aktualisieren und Entscheidungen im Krisenmanagement zu unterstützen.
Es gibt verschiedene Optionen für die Datenübertragung:
- Mobilfunk: Die am häufigsten genutzte Methode, da sie flexibel ist und in den meisten Gebieten verfügbar ist.
- Satellitenkommunikation: Besonders nützlich in abgelegenen Gebieten ohne Mobilfunkabdeckung.
- Funknetzwerke: Geeignet für lokale Anwendungen, bei denen kurze Übertragungsstrecken erforderlich sind.
Im Hinblick auf Redundanz kann es sinnvoll sein, mehrere Übertragungswege zu kombinieren. So kann zum Beispiel eine primäre Datenübertragung über Mobilfunk stattfinden, während eine sekundäre Übertragung über Satellit als Backup dient. Dies erhöht die Ausfallsicherheit und stellt sicher, dass kritische Daten auch bei Störungen weiterhin übermittelt werden können.
Wohin sollen die Daten übertragen werden?
Die gesammelten Messdaten können auf verschiedenen Servern übertragen und gehostet werden, um jederzeit zur Verfügung zu stehen. Durch die Nutzung von Servern von OTT HydroMet, eigenen Servern oder anderen Hosting Dienstleistern wird gewährleistet, dass die Daten sicher gespeichert und zugänglich sind. Eine entsprechende Visualisierung ermöglicht eine effiziente Übersicht über das gesamte Messnetz. Ein Beispiel hierfür ist hydras3.net.
Unterstützung durch OTT HydroMet
OTT HydroMet kann Sie bei der Planung Ihrer Messstelle unterstützen und bietet verschiedene Produkte und Lösungen, um alle Herausforderungen im Hochwassermonitoring zu meistern. Von einfachen, komplett integrierten Lösungen über Standardlösungen bis hin zu kundenspezifischen Lösungen – OTT HydroMet hat die passende Technologie für Ihre Bedürfnisse.
Das OTT FMS
Das OTT FMS Hochwasser Monitoring System ist ein kompaktes und einfach zu installierendes Hochwassermonitoring-System, das speziell für die Bedürfnisse von Kommunen entwickelt wurde. Es bietet:
- Einfache Installation und Nutzung: Dank der integrierten Lösung mit Radarpegelmesser, Datenlogger, Modem und Stromversorgung ist die Einrichtung auch für unerfahrene Nutzer problemlos möglich.
- Robuste und zuverlässige Konstruktion: Das System ist wetterfest und bietet eine lange Lebensdauer, sodass Sie sich auf die Daten verlassen können.
- Flexibilität: Das OTT FMS bietet flexible Lösungen, um alle Anwendungsfälle abzudecken. Diese Flexibilität kann jedoch auch komplex erscheinen, was abschreckend wirken kann. Wir möchten Ihnen helfen, diese Komplexität zu überwinden und die Vorteile der Flexibilität zu nutzen.
