In Jakarta, Indonesien, entnehmen Industriebetriebe, Krankenhäuser oder Hotels ihr Rohwasser aus Tiefbrunnen, die von der Stadtregierung betrieben werden. Diese Brunnen sind bis zu 300Meter tief und befinden sich oft direkt auf dem Grundstück des Verbrauchers. Das Grundwasser wird entweder als Betriebswasser genutzt oder als Trinkwasser aufbereitet. Um die entnommenen Wassermengen abzurechnen, werden Wasserzähler benötigt. Bisher waren zu diesem Zweck mechanische Zähler im Einsatz. Da das Wasser oft einen hohen Prozentsatz an Mineral und Feststoffen enthält, kommt es bei diesen Zählern zu Verschleiß und Verstopfungen, was wiederum hohe Wartungskosten und eine begrenzte Lebensdauer bedeutet. Die Stadtregierung von Jakarta rief ein Projekt ins Leben, um ihre Entnahmestellen zu modernisieren. Neben Robustheit, Verschleißfestigkeit und geringem Wartungsbedarf sollten die Geräte mit einer Fernübertragung der Messwerte und Alarmfunktionen ausgestattet sein. Um die Kosten für die Installation vor Ort möglichst gering zu halten, sollte die gesamte Lösung über eine unabhängige Energieversorgung verfügen und die Wasserzähler sollten ohne zusätzliche Verlegearbeiten in die vorhandenen Rohrleitungen installiert werden können. Trotz unterschiedlicher Durchfluss- und Einbaubedingungen sollten Inbetriebnahme, Konfiguration und der Betrieb der Geräte an allen Messstellen einfach und benutzerfreundlich sein. Als Teil des Projekts wurde auch eine PC- oder Internet-basierte Lösung für die Fernüberwachung der Messstellen verlangt. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Übertragungssicherheit der Werte sowie einer benutzerfreundlichen Darstellung und Auswertung in der Leitstelle des Kunden. Krohne erfüllte als einziger die Anforderungen und führte 2010 eine Testinstallation durch. Getestet wurde eine Komplettlösung autonomer Wasserzähler mit drahtloser Datenübertragung sowie zwei Fernüberwachungssystemen. Für die lokalen Messungen wurden fünf batteriebetriebene magnetisch-induktive Wasserzähler vom Typ Waterflux 3070 C (DN50 bis DN80) mit ebenfalls batteriebetriebenen KGA-42-GSM-Antennen an fünf zufällig ausgewählten Brunnen installiert und manipulationssicher versiegelt.
Druckverlust vernachlässigbar
Die Wasserzähler sind aufgrund ihrer Konstruktion unempfindlich gegenüber Durchfluss- oder Installationsbedingungen: Der rechteckige Querschnitt des Messrohrs ermöglicht eine genaue Messung sowohl hoher als auch geringer Durchflüsse. Es werden keine geraden Ein- und Auslaufstrecken oder Strömungsgleichrichter benötigt. Der durch die Einschnürung entstehende Druckverlust ist vernachlässigbar klein und es befinden sich keine beweglichen Teile oder Einbauten im Messrohr, die Verschleiß ausgesetzt oder wartungsaufwändig wären. Alle fünf Waterflux wurden mit je zwei integrierten Batterien ausgestattet, die bis zu 15 Jahre lang Energie liefern. Zur Fernübertragung der Messwerte wurde an jeden Wasserzähler eine GSM-Antenne angeschlossen. Zwecks Zugang zum lokalen GSM-Netz stellte der Kunde eine SIM-Karte für die einzelnen Geräte bereit. Außer die Messwerte zu übertragen, speichern diese Antennen die Werte im Falle eines Netzwerkausfalls auch über mehrere Wochen. Darüber hinaus sind die Geräte mit programmierbaren Alarmfunktionen ausgestattet: Sobald die voreingestellten Grenzwerte erreicht sind, senden die Antennen eine Alarmmeldung an die eingestellte Telefonnummer. Für die Fernüberwachung der Messwerte stellte Krohne zwei Lösungen bereit: PC Win und WebKGA. Bei PC Win handelt es sich um ein Mini-Scada-System, das in einem lokalen Computer zusammen mit einem GSM-Modem installiert wird, das eine weitere Sim-Karte für den Zugang zum GSM-Netz benötigt. Ein mit PC Win ausgestatteter PC-Arbeitsplatz kann bis zu 250 Messstellen bzw. Antennen überwachen WebKGA dagegen ist eine serverbasierte Lösung für die Fernüberwachung, die in einer Server-Infrastruktur mit direktem Anschluss an das GSM-Netz installiert wird. Der Zugang erfolgt über einen beliebigen Internet-Browser mit Benutzername und Passwort, vergleichbar mit einem E-Mail-Konto. Weder zusätzliche Hardware noch spezifische Kenntnisse sind notwendig, der WebKGA-Server kann eine unbegrenzte Anzahl von Messstellen/Antennen überwachen. Die Stadtregierung Jakartas wollte beide Systeme parallel testen. Für einen direkten Vergleich wurden in einer Leitstelle zwei der fünf Entnahmestellen auf die Überwachung mit PC Win und die anderen mit WebKGA eingestellt. PC Win wurde auf einem lokalen PC installiert, ein anderer PC mit Internet-Anschluss wurde mit dem WebKGA-Server verbunden. Ein dritter PC in einem weiteren Büro diente dazu, den Zugang zum Web-Server von verschiedenen Standorten zu prüfen.
Zweimal Fernüberwachung im Griff
An keiner der Messstellen gab es Probleme beim Einbau der Wasserzähler oder der Antennen. Bei den Feldversuchen wurden unter anderem das Ansprechverhalten der Zähler auf Durchflussänderungen und die Alarmfunktionen geprüft. Die Mitarbeiter in der Leitstelle waren nach kurzer Einarbeitungszeit in der Lage, beide Fernüberwachungssysteme zu bedienen. Außer den Messwerten können damit auch Trendanalysen, Gesamtverbrauch, durchschnittlicher Durchfluss, Nachtdurchfluss oder Durchflüsse zu individuell vorgegebenen Zeiten angezeigt werden. Beide Lösungen liefern zusätzliche Informationen über den Zustand der einzelnen Messstellen. Auch Installationsaufwand und Datensicherheit der Fernüberwachung wurden beurteilt:
�?� Installation: Für die Implementierung von PC Win musste neben der Software das GSM-Modem vor Ort installiert werden. Da ein Internet-Anschluss und ein standardmäßiger Internet-Browser zur Verfügung standen, war für WebKGA kein Installationsaufwand nötig (der Server wurde von Krohne eingerichtet).
�?� Sicherheit bei der Datenübertragung: Bei PC Win werden die GSM-Antennen konfiguriert, um die Messwerte per SMS zu senden. Bei WebKGA erfolgt die Übertragung über GPRS. Bei GPRS muss der Empfänger dem Sender antworten, bevor die Daten übertragen werden; die Antenne sendet die Daten erst, nachdem das empfangende Gerät die Betriebsbereitschaft bestätigt hat.
�?� Sicherheit bei der Datenspeicherung: Bei PC Win werden die eingehenden Daten lokal gespeichert. Sollte der PC abstürzen oder ein Virus die Festplatte beschädigen, gehen die Daten verloren. Bei WebKGA werden die eingehenden Daten in einer gesicherten Server-Infrastruktur mit Festplattenspiegelung gespeichert, wodurch das Risiko eines Datenverlustes vermieden wird.
Bereits während der Testphase zeigte sich der Kunde sehr zufrieden mit der Lösung. Neben den Produkten schätzte er insbesondere die Qualität der technischen Serviceleistungen, die Schulungen und den Support von Krohne.
IP68-Ausführung trotzt der Regenzeit
Da einige der Messstellen in der Regenzeit vorübergehend überflutet werden können, wird das Projekt um eine kompakte Ausführung des Waterflux mit Schutzart IP68 erweitert.
