Elektronische Baggerfernüberwachung: erschienen in Hansa 6/2004

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Allerdings gibt es kein geeignetes Verfahren für die Messung des Laderaumüberlaufes. Die Kontrolle des TDS-Wertes anhand der Sedimentzufuhr im Saugrohr ist deshalb nur bis zum Beginn des Laderaumüberlaufes möglich. In Abb. 2 ist der Vergleich des TDS-Wertes und der Massenzufuhr im Saugrohr für einen Baggerumlauf dargestellt. Abb. 2: Vergleich TDS - Massenzufuhr im Saugrohr Während des Versuches hat sich überwiegend eine gute Übereinstimmung der beiden Massenwerte, jeweils bis zum Beginn des Laderaumüberlaufes, gezeigt. Hieraus wird auf die Zuverlässigkeit des TDS-Wertes im weiteren Baggerverlauf geschlossen. Des Weiteren wurde der Zusammenhang zwischen der TDS-Messung und dem Ergebnis des Handaufmaßes untersucht. Da hierzu die Feststoffmasse in ein entsprechendes Sedimentvolumen umgerechnet werden muss, gilt es, die wassergesättigte Sedimentdichte im Laderaum zu bestimmen. Im Gegensatz zur Kornrohdichte kann sich dieser Wert von Baggerumlauf zu Baggerumlauf deutlich ändern. Es liegt nahe, für jedes morphologisch einheitliche Baggerfeld eine gemittelte Dichte zu errechnen. Hierfür wurden TDS- und Handaufmaßergebnisse für mehrere Baggerladungen gemittelt. Die Vorgehensweise wird als Normierungsverfahren bezeichnet. In Abb. 3 sind derart ermittelte wassergesättigte Sedimentdichten dargestellt. Es sind deutliche Schwankungen im Bereich von ca. 1,7 bis 2,1 t/m 3 erkennbar. Diese Schwankungen der Sedimentdichte sind der Grund dafür, dass mit der TDS-Messung kein realistisches Ergebnis für das Sedimentvolumen erreicht werden kann. Entsprechend unterschiedlich sind die Ergebnisse der TDS- und der Aufmaßmessungen. Hieraus wird geschlossen, dass das Normierungsverfahren für die Baggerung der Unter- und Außenelbe nicht geeignet ist. Abb. 3: Ermittelte wassergesättigte Sedimentdichte im Laderaum (Normierungsverfahren) Neben dem HMT-System läuft auf vielen Baggern eine bordeigene TDS-Erfassung. Während des Versuches wurden die Werte von der Bauaufsicht notiert, um sie mit den Werten des HMT-Systems zu vergleichen. In Abb. 4 sind die notierten Werte sowie die prozentualen Abweichungen dargestellt. Abb. 4 Vergleich der TDS-Ergebnisse des HMT-Systems und des bordeigenen TDS-Systems In Abb. 4 sind teilweise beträchtliche Abweichungen zu erkennen. Da die unterschiedlich ermittelten TDS-Werte auf identischen Messwerten und identischen Berechnungen beruhen, kann die Abweichung nur durch unterschiedliche Ablesezeitpunkte erklärt werden. Obwohl sich die Sedimentmasse im Laderaum zwischen Baggerende und Verklappung nicht ändern dürfte, kommt es zu deutlichen Schwankungen des TDS-Signals. Hierfür gibt es unter anderem folgende mögliche Gründe: – Bei Fahrt durch Wasser ist die Tiefgangsmessung bei älteren Baggern oft ungenau (Strömung an der Druckmessdose). Folge ist eine scheinbare Massenänderungen.
–Fahrtbedingte Schwingung des Ladungswassers oder Ausgleich des festen Ladungshorizontes durch Vibration führen zu einer scheinbaren Volumenänderungen. – Ladungsverluste durch Undichtigkeiten, Abgabe von Ladungswasser und Absenken des Überlaufes führen zu echten Massenänderungen. Für die Vertragsgestaltung ist zu entscheiden, ob Schwankungen und Ungenauigkeiten der TDS- Berechnung relevant sind: – Bei dem bisher üblichen Handaufmaß gibt es Messungenauigkeiten, die zufällig um den wahren Wert schwanken. Das gemeinsame Aufmaß von Auftraggeber und Auftragnehmer soll die bestmögliche Objektivität gewährleisten. Über eine ausreichende Zahl von Baggerumläufen wird deshalb von einem Fehlerausgleich ausgegangen. – Das TDS-System ist technisch komplex. Fehler können über mehrere Baggerumläufe unentdeckt bleiben. Ein Fehlerausgleich durch die Vielzahl der Baggerumläufe kann nicht unterstellt werden. Hieraus kann Konfliktpotential in der Vertragsabwicklung entstehen. Baggerfernüberwachung Die Aufnahme der Messdaten sowie die automatische Datenübertragung vom Bagger zum Büro funktionierte während des Versuches zuverlässig. Bagger- und Saugkopfpositionen, Betriebszeiten und Fahrstrecken wurden zuverlässig erfasst. Die technischen Abläufe an Bord des Baggers wurden transparent gemacht. Die graphische Ergebnisdarstellung ermöglichte das Nachvollziehen des Baggervorgangs. Zusammenfassung Eine zuverlässige und aussagekräftige Überwachung der technischen Prozesse an Bord und der Saugkopfpositionen ist mit dem getesteten System möglich. Die Baggermengenerfassung ist demgegenüber weniger genau. Manipulationen der Mengenerfassung wären aufwendig, aber nicht unmöglich. Die beiden letzten Gründe sprechen gegen das TDS-Verfahren als Abrechnungsgrundlage für Baggerverträge. Schrifttum MACKE und TAMMINGA: Baggermassenermittlung mit elektronischer Datenerfassung im Hamburger Hafen, HANSA Nr. 17/18, 1988 ROKOSCH: Measuring dry matter in trailing hopper dredgers, TERRA ET AQUA Nr. 41, 1989 ASTER: Aufmaßverfahren für Schlick/Sand-Gemische bei Unterhaltungsbaggerungen in Seeschifffahrtsstraßen, HANSA Nr. 3/4, 1991 HAHLBROCK: Betriebssteuerung und Analyse mit DFÜ, HANSA Nr. 10, 1995 HAHLBROCK und FREESE: Hopper Load Measurement; Some recent experiences with a remoteoperated data acquisition an analysing system, TERRA ET AQUA Nr. 72, 1998 HAHLBROCK und GERDAU: Hopperbagger-Fernüberwachung, HANSA Nr. 12, 1999 Großversuch HMT-Verfahren 2001 bis 2003, Abschlussbericht, WSA Cuxhaven 2004 (unveröffentlicht)
Seite 1: Veranlassung Elektronische Baggerfe

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