Messung des Wasserstands - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 99

Schwimmerschacht genügend hoch ausgelegt wird oder dass das Gegengewicht
in einem separaten Rohr geführt wird. Mehr Details können WMO ( 1980 , Teil
I), Boiten ( 2008 ) entnommen werden. Die Kräfte, die beim Schwimmersystem
zum Tragen kommen, hat Kraijenhoff van de Leur ( 1972 ) systematisch aufge-
arbeitet. Die Fehler von Schwimmerpegeln wurden von Stevens ( 1921 ), dem
Entwickler und Hersteller eines weltweit verbreiteten Schreibpegels, umfassend
dargestellt.
Im WMO-Guide (WMO 1980 , Teil I) wird noch auf eine zusätzliche systemati-
sche Unsicherheitsquelle verwiesen, die unter extremen Klimabedingungen und
bei extremer Dimensionierung von Pegelanlagen von Bedeutung sein kann. Bei
einem Rohrpegel in einem Stahlrohr mit geringem Durchmesser, z. B. 200 mm
(NW200), und 25 m Höhe wird bei einem Temperaturanstieg von 40 °C das
Messgerät, fest montiert auf dem Pegelrohr, durch Ausdehnung oder Zusammen-
ziehen des Pegelschachts um 0,012 m gehoben. Abbildungen 3.17a und 3.17b
zeigen vergleichbare Rohrpegel im Südwest-Iran im Einsatz.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die gesamte systematische Ab-
weichung von Schwimmerpegeln bei sorgfältig geplanten und installierten, genau
kalibrierten und einwandfrei funktionierenden Messsystemen i. d. R. unter 1 % des
Messbereichs liegt.
Die Zufallsabweichung von Schwimmerschreibpegeln kann nach Boiten ( 2008 )
in drei Kategorien eingeteilt werden:
a) Fehler durch Messwerteausfall , die verursacht werden können durch
− ungenaue Zeitmessung. Bei analoger Aufzeichnung (Pegelschreibern) wird
der Registrierstreifen durch eine Uhr mechanisch in einstellbarem Papier-
vorschub (z. B. 2 mm/h) transportiert; bei digitaler Datenspeicherung liefern
integrierte elektronische Uhren die Zeitzuordnung. Die Ganggenauigkeit
einer Uhr sollte mindestens ±30 s/d betragen. Bei Messungen innerhalb
von Messnetzen, z. B. im Längsschnitt eines Gewässers, bei denen u. U. der
Genauigkeit der Zeitzuordnung eine große Bedeutung zukommt, ist es emp-
fehlenswert, Uhren zu verwenden, die über Funk oder GPS periodisch aktua-
lisiert werden.
− Unterbrechung der Aufzeichnung durch unrichtiges Aufsetzen der Schreib-
federn oder falsches Einstellen der Datalogger sowie durch Änderungen der
Lufttemperatur oder Luftfeuchte (vgl. Abb. 3.53 , bei dem durch hohe Luft-
feuchte der Transport der Papierrolle eines Bandschreibers unterbrochen
wurde). Datenausfälle können auch bei batteriebetriebenen Systemen durch
unkontrolliertes Absinken der Batterieladung unter Nennlast entstehen.
b) Größenordnungsfehler durch systematische und zufällige Abweichungen in
Abhängigkeit der eingesetzten Messverfahren. So kann ein Lattenpegel in
Abhängigkeit vom örtlichen Strömungsbild und von Wind mit einer Genauigkeit
von 1 bis 3 cm abgelesen werden. Extremwertpegel liefern eine Genauigkeit von
5 bis 10 cm, wohingegen Pulsradarsensoren 1 bis 2 mm-Genauigkeit der Wasser-
standsmessung erreichen können.