Messung des Wasserstands - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 52

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass Schwimmerpegel ein altbewährtes und
ausgereiftes Messverfahren zur kontinuierlichen Wasserstandserfassung sind und
dass die Geräte sich durch einfache und robuste Konstruktion auszeichnen. War-
tung und Reparatur sind i. Allg. nicht aufwändig, Stromversorgung ist grundsätz-
lich nicht erforderlich. Nachteilig sind hohe Installationskosten, da der Bau eines
Pegelschachts i. d. R. kostspielig ist.
Unter der Voraussetzung, dass alle im vorstehenden Kapitel aufgeführten Krite-
rien beim Bau und Betrieb umgesetzt werden, handelt es sich um ein Verfahren, das
durch leichte Bedienung, einfache Mechanik und hohe Genauigkeit auch von vielen
neuen Messtechniken, die im Folgenden vorgestellt werden, im gewässerkundli-
chen Messwesen bisher nicht verdrängt werden kann (Wyder 1998 ).

3.5.3 Einperl- oder Druckluftpegel

Messprinzip: Bei den beiden in der Hydrometrie seit Anfang der 1970er Jahre ein-
gesetzten Druckmessverfahren (Einperlpegel und Drucksonden) wird grundsätzlich
das Gewicht der Wassersäule über der Gewässersohle als Maß für den Wasserstand
gemessen. Beide Verfahren nutzen die Proportionalität zwischen Druck P und Flüs-
sigkeitshöhe h :

(3.8)

P = ρ · g · h

mit

P = hydrostatischer Druck [mbar, hPa]
ρ = Dichte des Wassers [kg/m³]
g = Erdbeschleunigung [m/s²]
h = Wasserstand [m].

Danach ist bei bekannter Dichte und konstanter Erdbeschleunigung der gemessene
Druck P gleich dem gesuchten Wasserstand h . Die Dichte ρ des Wassers wird durch
die Wassertemperatur und den Schwebstoffgehalt beeinflusst.
Beim Druckluft- oder Einperlpegel zu dem auch die Pneumatikpegel gehören,
wird dabei im Gegensatz zum Drucksondenpegel (s. Kap. 3.5.4), der hydrostati-
sche Druck nicht direkt, sondern mittelbar mit Hilfe einer Luftleitung zu einem
Druckaufnehmer übertragen. Die zu Beginn der Entwicklung von Einperlpegeln als
Druckmessgeräte eingesetzten Quecksilbermanometer sind heute wegen der von
Quecksilber ausgehenden Gesundheitsgefährdung kaum noch im Einsatz! Statt-
dessen werden Servor-Balkenwaagensysteme (s. Abb. 3.23 ) unter der Bezeichnung
„Pneumatikpegel“ bevorzugt verwendet. Prinzipiell sind auch Druckmessdosen
oder Druckwandler als Druckmessgeräte einsetzbar.
Abbildung 3.22 verdeutlicht den Aufbau eines solchen Pegels. Über einen in das
Gewässer verlegten (dünnen) Schlauch wird Gas (Luft, Stickstoff) an der Gewäs-
sersohle zur Ausperlung gebracht. Der zur Perlung aufzubringende Druck wird als