Verteilte faseroptische Messverfahren in Talsperren der VERBUND Hydro Power GmbH

Abstract

Im Zuge des Projekts Limberg III wird die Talsperre Limberg um 8,7 m erhöht. Da im Beton der Sperre Quelldehnungen festgestellt wurden, die Messergebnisse jedoch keinen Rückschluss auf den genauen Ort der Volumsvergrößerung zulassen, sollen diese künftig näher untersucht werden. Die Arbeit leistet somit einen quantitativen Beitrag, um künftige Quellerscheinungen qualitativ zu beurteilen und Maßnahmen daraus abzuleiten. Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung einer Messlösung mit verteilten faseroptischen Messverfahren, wobei zunächst untersucht wurde, welche faseroptischen Effekte auftreten und wie die Messverfahren samt zugehöriger Messgenauigkeiten funktionieren. Weiters wurde erhoben, welche Messgeräte am Markt erhältlich sind. Im Zuge der Arbeit wurde ein Messkonzept erstellt und eine Teststrecke neben einer bestehenden, herkömmlichen, Messung installiert. Da diese Messergebnisse die Anwendbarkeit der Sensorlösung bestätigten, konnte die Beschaffung eines Messgeräts eingeleitet werden. LUNA bietet mit der ODiSI-Plattform ein System zur industriellen Messung faseroptischer Sensoren bis 100 m Länge, wobei dabei Auflösungen von 2,6 mm bei Genauigkeiten von 0,1 μɛ (μm/m) erreicht werden können. SOLIFOS bietet dazu robuste faseroptische Kabellösungen für baustellentaugliche Einsätze. Versuche wiesen die Korrektheit des Systems nach. Zur Weiterverarbeitung der Messdaten war umfangreiche Softwareentwicklung nötig. Die Software ermöglicht die Sensoren in Bereiche einzuteilen, in denen die Dehnung samt der zugehörigen Temperaturkompensation gemessen werden kann. Außerdem können Medianwerte über Mehrfachmessungen gebildet werden. Die Software wurde so aufgebaut, dass User möglichst einfach die Messungen auswerten können und über eine bereits vorhandene Schnittstelle in bestehende Systeme der VERBUND Hydro Power GmbH einspielen können. Diese Systeme wurden so erweitert, dass auch eine Diagrammdarstellung der Messergebnisse ermöglicht wird. Die Arbeit beschäftigt sich weiters mit im Zuge von Versuchen festgestellten Problemen. Dazu zählen das Auftreten von Scheintemperaturen durch Dehnung, welche nicht kompensiert werden sollen sowie dem Feststellen der Temperatur im Inneren bereits verbauter Fasern. Weiters wurde noch ein Konzept zur Analyse des Langzeitverhaltens der Fasern erarbeitet.

Datum der Bewilligung	2024
Originalsprache	Deutsch (Österreich)
Betreuer/-in	Kurt Niel (Betreuer*in)