Bild 01: Die Sonderleitung von Lapp wurde speziell für die Messsonden von Imageau entwickelt. (Quelle: Lapp)
Durch den Klimawandel sinken in vielen Regionen auf der ganzen Welt die Grundwasserspiegel. Erstens, weil der Bedarf an Trinkwasser steigt, und zweitens, weil auch die landwirtschaftliche Bewässerung kontinuierlich zunimmt. Dadurch wird zunehmend das Grundwasser durch belastetes Oberflächenwasser aus Flüssen oder Bächen kontaminiert. Außerdem steigen durch die Klimaerwärmung und das Abschmelzen der Gletscher weltweit die Meeresspiegel. Das bedroht vor allem die Trinkwasserreserven der Küstenregionen. Amerikanische Hydrologen gehen davon aus, dass bis zu 50 % des Grundwassers versalzen, weil Meerwasser in die Wasserspeicher eindringt.
Wissenschaftler haben durch Simulationen herausgefunden, dass die Durchmischung von Salz- und Süßwasser dort am stärksten ist, wo der Meeresspiegel stark ansteigt und der Untergrund besonders viele Bodenschichten aufweist. Dort dehnt sich die unterirdische Brackwasserzone stärker ins Landesinnere aus als das Meerwasser an der Erdoberfläche.
Spezialisiert auf die Überwachung der Grundwasserqualität
Aber wie kann man sich vor der Versalzung des Grundwassers schützen? Dafür hat Imageau [1] eine Lösung entwickelt. Das französische Tochterunternehmen der Saur-Gruppe betreibt Wasserwerke und Infrastruktur zur Distribution von Trinkwasser sowie Kläranlagen zur Abwasserbehandlung. Außerdem projektiert es Anlagen zum Wassertransport und zur Wasseraufbereitung. Und es hat sich auf die Überwachung der Grundwasserqualität spezialisiert.
Hierfür wurde eine spezielle Software für Wassermanagement entwickelt, die Veränderungen der Wasserqualität an verschiedenen Stellen in der überwachten Region zuverlässig anzeigt. Diese digitale Lösung integriert künstliche Intelligenz, um die Verwaltung und den Erhalt der Wasserressourcen zu optimieren. Sie ermöglicht es, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen, um eine weitere Verschmutzung des verbleibenden Wassers zu vermeiden. Mehr als 200 Kommunen und Industrieunternehmen zählen mittlerweile zu den Kunden.
Sonderleitung misst Salzgehalt
Ein Aspekt der Überwachung des Grundwassers ist die Messung des Salzgehalts. Für die Messung zu verschiedenen Zeiten des Jahres und unter verschiedenen Wetterbedingungen müssen von Imageau patentierte Sonden in der Erde platziert werden, um den Salzgehalt in verschiedenen Tiefenstufen zu verfolgen (Bild 2). Für diese Sonden hat Lapp [2] eine Sonderleitung entwickelt. „Unser Kunde schlägt nur die Softwarelösungen vor. Wir kümmern uns um die Hardwarelösung. Das heißt, wir passen unser System individuell an die jeweiligen geologischen Eigenschaften des betroffenen Bohrlochs in der zu überwachenden Region an“, sagt Attila Reinelt, verantwortlich für die Sonderleitungen für Imageau bei Lapp, und fügt hinzu: „Das dielektrische Verhalten von Salzwasser ist anders als das von Süßwasser. Um diese Werte erfassen zu können, verwenden wir ein Kabel aus unserer Produktion mit den Maßen 60 mm x 0,25 mm2 und einem Kabelmantel aus Polyurethan.“
In den von den Kunden vorgegebenen Abständen werden von Lapp gefertigte Elektroden in das Kabel integriert und mit einem Leiter verbunden. Pro Sensorkabel sind bis zu 60 Elektroden möglich, die die Veränderung der Wasserqualität messen. Diese wird anhand der Veränderung des Leitungswiderstands und der Kapazität zwischen den Elektroden erfasst. Diese Werte werden dann mit der Software von Imageau analysiert, sodass notfalls Maßnahmen zügig eingeleitet werden können.