Hilfe aus dem All

Hessischer Versorger GWV plant mit GPS und Referenzdaten

Aufgrund schwierigen Terrains für die Satellitenpeilung greift die GWV auf den Referenzdatendienst ascos bei der Positionsbestimmung von Gasleitungen zurück. Die Genauigkeit erreicht bis zu 2 cm, der Vermessungstrupp reduziert sich auf eine Person. Schon heute arbeitet man an einer Detektion mit Hubschraubereinsatz.

09. August 2004

Die Gas- und Wasserversorgung Fulda (GWV) ist ein klassisches kommunales Versorgungsunternehmen mit 180 Mitarbeitern. Es stellt als fünftgrößter Gasversorger in Hessen Erdgas für das 114 km2 große Gebiet um Fulda, Petersberg und Künzell mit einer Netzlänge von rund 400 km zur Verfügung. Diese Region beliefert die GWV auch mit Trinkwasser. Im Einzugsgebiet von Fulda erzeugen vier Heizwerke zusätzlich Fernwärme.

Bislang hat die GWV ihre Vermessungsarbeiten auf traditionelle Weise erledigt: Oft waren mehrere Mitarbeiter gleichzeitig im Feld unterwegs und arbeiteten mit Maßband, Tachymeter, Dreifuß und Reflektoren. Das änderte sich, als die GWV im Jahre 2003 die Firma Grieshaber, ein großes Logistikunternehmen in Osthessen, als Neukunden gewann.

Um die Gasversorgung für Grieshaber sicherzustellen, musste eine Gasleitung von acht Kilometern Länge in acht Monaten geplant und verlegt werden. Ein erhebliches Zeitproblem entstand: Das Projektieren der Leitung, das Auffinden von Grenzsteinen und die Materialerfassung wären mit konventionellen Messmethoden in dieser Kürze nicht machbar gewesen.

Für die GWV kam daher nur eine Vermessung der Erdgas-Trasse mit Unterstützung aus dem All in Frage: Spezielle GPS-Geräte empfangen dabei Signale, die von Satelliten ausgesendet werden, und errechnen daraus die exakte Position des Empfängers auf der Erde. „Natürlich kannten wir die Vorteile von GPS-Messungen per Satellit bereits“, so Harald Herbert, Gruppenleiter der Vermessungsabteilung der GWV. „Aber im Terrain zwischen Rhön und Vogelsberg herrschen besonders schwierige Bedingungen für die Satellitenpeilung.“

Wälder und Hügel erschweren oder verhindern durch Signal-Abschattungen die Messung. Deshalb entschied man sich, Korrekturdaten von ascos bei der Positionsbestimmung zu verwenden. Ascos satellite positioning services, der Referenzdatendienst der E.on Ruhrgas, liefert auf Basis eines Netzes bundesweiter Referenzstationen in Echtzeit Korrekturdaten für die Positionierung mit den Satellitennavigationssystemen GPS und GLONASS.

Die auf rund 20 bis 30 m begrenzte Genauigkeit der Satellitennavigation wird dadurch erheblich verbessert. So ermöglicht der präzise Echtzeitdienst (PED) von ascos Positionsgenauigkeiten von bis zu 2 cm, der einfache Echtzeitdienst (ED) Genauigkeiten bis zu 50 cm. Die gewonnenen Positionierungsdaten fließen bei der GWV in das digitale Geoinformationssystem (GIS) Turbobase ein. Mit dem GIS wird dann der Verlauf der Erdgasleitung festgelegt. Im Vergleich zu traditionellen Messmethoden erreichte die GWV durch Koordinatenbestimmung per Satellit und Korrekturdatendienst und den GIS-Einsatz eine Zeitersparnis von etwa 60 % bei Planung und Bau der Gasleitung zur Firma Grieshaber.

Darüber hinaus waren auch die Kosteneinsparungen nicht unerheblich. Dazu Gruppenleiter Herbert: „Das Einholen von Katasterdaten oder die Beauftragung von externen Vermessungs-Dienstleistern gehören der Vergangenheit an. Früher mussten wir Vermessungstrupps von zwei oder drei Mann entsenden.“ Heute genüge ein einzelner Mitarbeiter mit Tablet-PC und GPS-Rucksacksystem, um die Vermessungsaufgaben effektiv zu erledigen.

Durch die präzisere Koordinatenbestimmung auf Basis von Korrekturdaten konnten die Arbeitsabläufe in der Vermessungsabteilung der GWV zudem erheblich verbessert werden. „Weiterverarbeitung und Austausch von Geoinformationsdaten stellten uns bei herkömmlichen Messmethoden immer wieder vor Schnittstellenprobleme“, berichtet Herbert. „Von der Koordinatenbestimmung vor Ort bis zur Verarbeitung im GIS herrscht in unserem Hause jetzt ein optimaler Datenfluss.“

Feldversuche für neue, erweiterte Anwendungsmöglichkeiten der GNSSSatellitenvermessung in der Versorgungswirtschaft laufen bereits. E.on Ruhrgas entwickelt gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR und der Brandenburger Firma Adlares ein lasergestütztes Erdgas-Ferndetektionssystem namens „CHARM“, das zur routinemäßigen Leitungskontrolle in Hubschraubern eingesetzt wird.

CHARM steht für „CH4 Airborne Remote Monitoring“. Kernstück ist ein auf Infrarot-Laserlicht basierendes optisches Ortungssystem namens LIDAR, das bereits weltweit zur Analyse von Spurengasen in der Atmosphäre zur Anwendung kommt. Die ganze CHARM-Ausrüstung wird zurzeit noch in einem Außenlast-Container am Lasthaken zwischen den Kufen des Hubschraubers befestigt.

Während der Hubschrauber die unterirdisch verlegte Erdgasleitungstrasse in einer Höhe von rund 100 Metern abfliegt tastet der unsichtbare und augensichere Laserstrahl einen bis zu 18 m breiten Korridor ab. Ein GNSS-Navigationssystem führt dabei sowohl den Hubschrauber als auch den Messstrahl exakt entlang der Leitungsachse.

Anhand des zurückgestreuten Laserstrahls lassen sich selbst kleinste Erdgas-Austrittsmengen frühzeitig feststellen und vom Navigationssystem GNSS lokalisieren. Die Detektionsergebnisse werden automatisch in das bei der Leitungsbefliegung verwendete Meldesystem eingetragen. Die E.on Ruhrgas AG setzt CHARM bereits heute schon erfolgreich zur Kontrolle ihrer in bebauten Bereichen verlegten Erdgastrassen ein.

Erschienen in Ausgabe: 08/2004