Alte Kanalrohre auf dem Prüfstand

Thames Water setzt auf Artec Eva ­­– für eine stabile Wasserversorgung britischer Haushalte

Mit über 15 Millionen Kunden und einer Liefermenge von etwa 2.600.000 Litern Trinkwasser pro Tag ist Thames Water der größte Wasserver- und ‑entsorger Großbritanniens. Die in Teilen Londons und im Themse-Tal eingesetzten Rohrleitungen gehören allerdings zu den ältesten Wasserleitungen Englands – nicht wenige davon sind undicht. Zwar wurden die kleineren Verteilerleitungen in den letzten fünfzehn Jahren verstärkt ausgetauscht, doch nun bereiten auch die großen Rohre Probleme. Beim Bruch auch nur einer dieser Hauptleitungen besteht die Gefahr, dass tausende Kunden plötzlich von der Wasserversorgung abgeschnitten sind, ganze Straßenzüge überflutet werden und der Verkehr zum Erliegen kommt.

Dr. Tim Evans, Leiter für die Modernisierung des Wassernetzes, ist überzeugt, dass der Schlüssel für eine nachhaltige Erneuerung im Einsatz neuer Technologien liegt:

„Der Austausch der Rohre ist kostspielig. Wir müssen uns deshalb erst auf besonders kritische Stellen konzentrieren. Bei Gusseisen besteht das Problem, dass es ungleichmäßig rostet und die Korrosion nur schwer zu erkennen ist. Bisher wurde der Zustand einer Wasserleitung geprüft, indem wir ein kurzes Stück herausschnitten, den Rost mit dem Sandstrahler entfernten und die Schadstellen per Hand erfassten. Dieses Verfahren ist aber nicht nur teuer, sondern bringt für die Kunden von Thames Water und die betroffenen Verkehrsteilnehmer unangenehme Störungen mit sich.“

Aus diesem Grund arbeitet Thames Water inzwischen vermehrt mit zerstörungsfreien Werkstoffprüfverfahren (engl. “non-destructive testing”, kurz: NDT), wie Ultraschall.

„Das ist in etwa mit einer Schwangerenuntersuchung vergleichbar, nur dass hier nicht die Entwicklung des Kindes, sondern der Stand der Korrosion überprüft wird“, so Dr. Evans. „Langfristig ist unser Ziel, ein NDT-Gerät durch die betreffende Leitung zu schicken, das uns nicht nur für ein kurzes Rohrstück sondern für die gesamte Rohrlänge Zustandsdaten liefert.“

Mithilfe von Oberflächenscannern untersucht Thames Water deshalb die Messleistung verschiedener NDT-Tools. So wurde ein Laser-Scanner der VIVID-Serie von Konica-Minolta verwendet, um die Korrosion in Rohren mit kleinem Durchmesser (10-20 cm) abzubilden. Bei Durchmessern von mehr als 45 Zentimetern funktioniert diese Methode allerdings nicht mehr, da ab dieser Größe ein tragbarer Scanner nötig ist. Thames Water wertete also verschiedene Marktangebote aus und lud anschließend einige Anbieter ein, ihre Produkte vorzustellen. Nach einer ersten Kurzvorführung demonstrierte Patrick Thorn & Co., unser Artec-Spezialist vor Ort, die Scanleistung des 3D-Scanners Artec Eva™ an einem größeren Rohrstück. Thames Water kam zu dem Schluss, dass Artec die kostengünstigste Lösung für seine Anforderungen bot und entschied sich für den Kauf eines Artec Eva™. Nach dem Kauf wies Patrick Thorn & Co. die Mitarbeiter von Thames Water mit einer umfassenden Schulung in die Nutzung des 3D-Scanners ein und beriet sie beim Erwerb von Zusatz-Software, mit der noch genauere Analysen der durch Artec Eva™ gewonnenen Daten möglich sind.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts von Thames Water und der Universität Surrey arbeitet der Ingenieur Alex Rainer seither an einer Methode zum Bau verlässlicher 3D-Rohrmodelle, indem er den Scanner Eva™ und dessen Software mit visuellen Markierungen am Rohr sowie einem motorgetriebenen Rotationssystem kombiniert. Hierbei kommt ihm zugute, dass bei der neuen Version der Artec-Systemsoftware, Artec Studio 10.1, die Erzeugung des Polygonnetzes durch optimiertes Textur-Tracking während der Datenaufzeichnung verbessert wurde. Da zudem die Multicore-Unterstützung der eingesetzten Workstation effizienter genutzt wird, können die Rohdaten in wesentlich kürzerer Zeit verarbeitet werden. Der Vergleich der Modelle vor und nach der Korrosionsentfernung gestattet es, den Korrosionsgrad mit hoher Genauigkeit abzubilden. Die durch Artec Eva™ ermöglichte Darstellung der Korrosion liefert die Grundlage, auf der Thames Water die Effektivität verschiedener NDT-Methoden bewerten will.