Das Problem mit überfluteten Unterführungen haben nicht nur wir Europäer – wie hier in einem französischen Ort – sondern weltweit alle Nationen.

Radarsensor warnt vor Überflutung

Elo-consult findet mit VEGAPULS WL 61 eine effektive Lösung für Schwandorfer Unterführung

Wenn Autos in einer überfluteten Unterführung aufgrund verstopfter Sinkkästen feststecken, entsteht schnell hoher Sachschaden. Elo-consult fand mit dem VEGAPULS WL 61 eine einfache und zugleich effektive Lösung, um solche Situationen zu entschärfen.

Auf der süd-östlichen Ortsumgehung von Schwandorf kam es im Winter immer wieder zu Überflutungen in zwei Straßenunterführungen. Bei Schneefall schob der Räumdienst den Schnee zusammen und verstopfte so die Sinkkästen, im Volksmund auch „Gullys“ genannt. Dadurch sammelte sich Schmelzwasser in der Unterführung. So kam es in der Vergangenheit zwei bis drei Mal im Jahr dazu, dass tatsächlich Fahrzeuge im Wasser feststeckten und durch die Feuerwehr gerettet werden mussten.

Bei normalen Witterungsverhältnissen läuft das Oberflächenwasser der Unterführungen über die Sinkkästen zu einem gemeinsamen Pumpensumpf. Von dort aus wird es über ein redundantes Pumpenpaar in das Kanalnetz der Stadt Schwandorf geleitet. Pumpensumpf und Pumpen werden zwar überwacht, jedoch kann die Überwachung insbesondere bei großen Schneemengen nicht reagieren, da das Wasser den Pumpensumpf gar nicht erst erreicht. Die Stadt musste deshalb reagieren.

Der Blick von oben

Eine Möglichkeit bestand darin, Druckaufnehmer in die Fahrbahn zu integrieren. Diese Lösung wäre allerdings sehr montageaufwändig gewesen, da man den Asphalt hätte aufschneiden müssen und es zu langen Sperrungen gekommen wäre. Zudem hätten Streusalz, Reifenabrieb und auch die starke mechanische Belastung durch LKWs die Sensoren schnell beschädigt. Den Druckaufnehmer am Fahrbahnrand zu installieren, hätte nur wenig Sinn gemacht, da dieser ebenfalls bei entsprechender Wetterlage vom Räumfahrzeug zugeschoben werden würde.

„Uns blieb also nur noch der Blick von oben“, so Christian Laubmann von der Elo-consult Elektrofachplanungs GmbH. Das Nürnberger Unternehmen plant für die Stadt Schwandorf schon seit längerer Zeit die elektrotechnische Sanierung und Anbindung an die Leittechnik der Sonderbauwerke, also Pumpwerke und Regenwasserbehandlungsanlagen im Abwassernetz. Für das Jahr 2015 standen unter anderem die beiden Pumpwerke an der Hoher-Bogen-Straße „Unterführung Bahnlinie“ und „Unterführung Staatsstraße“ auf dem Plan. „Irgendwann kam das Thema Überflutung zur Sprache und wir haben die Aufgabenstellung ohne konkreten Lösungsansatz mit nach Hause genommen“, erinnert sich Laubmann. „Aber damals war uns schon klar, dass man bei Messungen von oben die Autos irgendwie ausblenden müsste.“ Elo-consult kannte VEGA und ihre Sensoren bereits aus anderen Projekten der Abwasserbranche, sodass man zunächst unverbindlich bei diesem Hersteller anfragte. Nachdem Elo-consult Rahmenbedingungen wie Höhe, Parameter der vorbeifahrenden Fahrzeuge und Lage des Tiefpunkts ermittelt hatte, befasste sich VEGA intensiver mit der Situation und kam zu dem Schluss, dass die Messung machbar sei. Auch Tiefbauamt und Kanalbetrieb der Stadt Schwandorf stimmten zu.

Der VEGAPULS WL 61 misst den Wasserstand in der Unterführung in Schwandorf zuverlässig und stellt so die Passierbarkeit sicher.

Der VEGAPULS WL 61 wurde in etwa einer Stunde mit einem stadteigenen Steiger des Unternehmens beab GmbH montiert.
Dieser Radarsensor eignet sich vor allem für die Füllstandmessung in der Wasseraufbereitung, in Pumpstationen und Regenüberlaufbecken, zur Durchflussmessung in offenen Gerinnen und der Pegelüberwachung. Für die Messaufgabe in der Unterführung musste nur eine entsprechende Parametrierung und eine Grenzwertüberwachung in der SPS vorgenommen werden. „Durch den einfachen Messstellenaufbau konnte auf eine aufwändige Vollsperrung verzichtet werden“, nennt Christian Laubmann einen Vorteil. Im Herbst 2015 fand die erste Probemessung statt, und der Sensor konnte gleich im Winter seine Funktion unter Beweis stellen.

Pragmatische Festlegung des Messbereichs

Der Messbereich des Sensors wurde auf 0 bis 0,5 Meter festgelegt. Wichtig für die Messung ist der schmale Öffnungswinkel, um präzise auf den tiefsten Punkt messen zu können. Die hohe Auflösung für den Wasserstand muss nicht ausgenutzt werden. Eine Genauigkeit von 0,5 bis 1 Zentimeter reicht aus. Interessant ist die Auslegung des Messbereichs: Für vorbeifahrende Fahrzeuge wurde als Worst-Case-Betrachtung ein Sattelzug mit 25 Stundenkilometern angenommen (Dauer des Störsignals). Um einen Alarm durch stehende Fahrzeuge (Panne, Stau) zu vermeiden, wurde der Messbereich auf 0,5 Meter begrenzt. „Ein Ferrari hat eine Höhe von zirka 1,20 Metern“, so der pragmatische Ansatz von Laubmann. Dadurch lässt sich zwischen einer Störung der Messeinrichtung und der Meldung “Überflutung“ klar unterscheiden. Die Folge ist, dass beispielsweise im Sommer bei der Meldung „Störung Messeinrichtung“ auf einen Einsatz verzichtet werden kann.

Die Messdaten werden vor Ort ausgewertet und über die zentrale Prozessleittechnik des Kanalbetriebs der Stadt Schwandorf an die Bereitschaft geschickt. Als Reaktion auf den Alarm wird der Schnee an den Sinkkästen weggeschaufelt und das Wasser kann wieder abfließen. So ist die Situation in kurzer Zeit bereinigt, ohne dass es zu Sach- oder noch schlimmer zu Personenschäden kommt. Da die Lösung gut funktionierte, wurde für die zweite Messstelle an der Umgehungsstraße, die unter einer Bahnstrecke langführt, im Frühjahr die Freigabe zur Montage des Sensors bei der Bahn beantragt.

Christian Laubmann sieht das Projekt als Vorzeigemodell für andere Unterführungen. „Die Kosten amortisieren sich volkswirtschaftlich gesehen bereits bei zwei Autos, die nicht im Wasser stehen bleiben. Ganz abgesehen von weiteren Schäden, wie eine unpassierbare Straße“, rechnet er vor.

Um auch den tiefsten Punkt in der Unterführung messen zu können, ist der schmale Öffnungswinkel des Radarsensors bei der Messung unabdingbar.