Welche Vorteile bietet ein Ultraschall-Wasserzähler gegenüber herkömmlichen Modellen?

Überlegene Genauigkeit und langfristige Stabilität

Wie die Laufzeitmessung mechanischen Verschleiß und Drift vermeidet

Ultraschallwasserzähler funktionieren, indem sie messen, wie schnell Schallwellen das Wasser in beide Richtungen durchlaufen. Wenn diese Signale mit dem Durchfluss und entgegen der Strömung laufen, berechnet der Zähler genau, wie viel Wasser vorbeifließt. Das Tolle an diesem Ansatz? Nichts berührt das Wasser direkt. Es sind keine sich drehenden Zahnräder, pumpenden Kolben oder rotierenden Turbinen im Rohr notwendig. Diese mechanischen Teile neigen mit der Zeit zu Abnutzung, wodurch herkömmliche Zähler im Alter langsam ungenauer werden. Städte haben Tests durchgeführt und festgestellt, dass herkömmliche Wasserzähler nach nur fünf Jahren bis zu 20 % des tatsächlichen Verbrauchs nicht mehr erfassen können, da die beweglichen Teile verschlissen sind. Ultraschallzähler weisen dieses Problem nicht auf, da sie über ihre gesamte Lebensdauer hinweg ab Werk kalibriert bleiben. Außerdem blockieren keine verschmutzten oder verstopften Innenteile den Wasserfluss, wodurch auch weniger Widerstand im Rohr entsteht.

Datenbasierte Präzision: ±0,5 % Genauigkeit im Vergleich zu ±2–5 % bei mechanischen Zählern über variable Durchflüsse

Wasserbehörden weltweit, einschließlich Organisationen wie AWWA und OIML, haben bestätigt, dass Ultraschallzähler über alle Strömungsbedingungen hinweg eine beeindruckende Genauigkeit von ±0,5 % beibehalten, unabhängig davon, ob es sich um schnell fließendes Wasser oder nahezu stillstehende Zustände handelt. Im Vergleich dazu erreichen mechanische Zähler im Allgemeinen nur eine Genauigkeit von ±2–5 %, die sich noch verschlechtert, wenn die Durchflussmengen unter 20 % ihrer Nennleistung fallen. Warum? Diese älteren Systeme haben Schwierigkeiten, geringe Änderungen der Wassergeschwindigkeit zu erkennen, und reagieren empfindlich auf Variationen in der Viskosität und Temperaturschwankungen des Wassers. Betrachtet man die industriellen Standards, so zeigt sich, dass Ultraschallgeräte nach einem einjährigen Dauerbetrieb ihre Genauigkeit innerhalb von 0,3 % bewahren, während Membranzähler bereits nach drei Jahren im Einsatz um 3–7 % abweichen. Eine derartige Zuverlässigkeit reduziert Messfehler um bis zu 80 % und hilft Wasserversorgungsunternehmen dabei, Einnahmen zu erfassen, die andernfalls verloren gingen.

Keine beweglichen Teile: Geringere Gesamtbetriebskosten und längere Lebensdauer

15+ Jahre Nutzungsdauer im Vergleich zu 7–10 Jahren bei herkömmlichen Zählern — bestätigt durch städtische AMI-Einsätze

Ultraschallwasserzähler halten viel länger, da sie Teile eliminieren, die im Laufe der Zeit normalerweise verschleißen. Diese Zähler können etwa 15 Jahre oder länger betrieben werden, was fast doppelt so lange ist wie herkömmliche mechanische Zähler, die gewöhnlich zwischen 7 und 10 Jahre halten. Wir haben beobachtet, dass sich diese verlängerte Lebensdauer in großen Städten wie Philadelphia, Toronto und Melbourne während ihrer Projekte zur automatisierten Messinfrastruktur bewährt hat. An diesen Orten zeigten die Ultraschallmodelle über mehrere Jahre kontinuierlicher Überwachung hinweg eine gleichbleibend zuverlässige Leistung unter unterschiedlichen Druckbedingungen – unabhängig davon, ob hoher, mittlerer oder sogar niedriger Druck vorlag. Die dahinterstehende Technologie funktioniert anders als bei älteren Konstruktionen, da es keine inneren Bauteile gibt, die durch kontinuierlichen Wasserfluss abgenutzt oder ermüdet werden. Auch kommunale Wasserwerke profitieren stark von dieser Zuverlässigkeit. Im Vergleich zu herkömmlichen Zählern müssen sie ihre Geräte innerhalb eines typischen 15-jährigen Wartungszyklus etwa 40 Prozent seltener ersetzen.

90 % weniger Wartungseinsätze – Erkenntnisse aus der AWWA-Fallstudie 2023

Die vollständige Eliminierung all dieser beweglichen Teile verändert grundlegend, wie viel Geld für Wartungsarbeiten aufgewendet werden muss. Laut dem Bericht der AWWA des vergangenen Jahres sank in drei verschiedenen Städten in den USA der Bedarf an vor-Ort-Reparaturen um nahezu 90 %, sobald sie auf Ultraschallzähler anstelle herkömmlicher Zähler umgestellt hatten. Warum? Weil Probleme wie blockierte Schaufelräder, verschlissene Lager und driftende Kalibrierwerte einfach nicht mehr auftreten. Heute erscheinen Techniker nur noch dann, wenn tatsächlich ein Problem vorliegt, und nicht mehr nach strengen Zeitplänen für regelmäßige Überprüfungen. Dadurch entstehen allein bei den Arbeitskosten Einsparungen von rund 70 bis 80 US-Dollar pro Zähler und Jahr. Die meisten Unternehmen erzielen bereits nach etwa 18 Monaten spürbare finanzielle Renditen aus dieser Investition, während weiterhin genaue Messungen gewährleistet und der Betrieb ohne Unterbrechungen aufrechterhalten wird.

Überlegene Empfindlichkeit bei Niedrigdurchfluss und Verringerung von Nicht-Einnahmen-Wasser (NRW)

Die Erkennung von Leckagen bis hin zu 0,01 m³/h ermöglicht die Identifizierung von Mikrolecks, die für mechanische Zähler unsichtbar sind

Ultraschallzähler können Strömungen ab nur 0,01 Kubikmetern pro Stunde erfassen, was in etwa der Wassermenge entspricht, die aus einem tropfenden Wasserhahn über einen ganzen Tag austritt. Mechanische Zähler benötigen eine bestimmte Druckhöhe, um überhaupt durch Reibung in Bewegung gesetzt und die Turbine zum Drehen gebracht zu werden. Ultraschallgeräte hingegen messen die Strömungsgeschwindigkeit mithilfe von Schallwellen, die innerhalb des Rohrs reflektiert werden. Aufgrund dieser Fähigkeit erkennen diese Zähler winzige, sporadische Lecks, die von verschlissenen Rohren, verrosteten Verbindungen oder beschädigten Armaturen stammen. Solche Verluste machen etwa 30 % des sogenannten Nicht-Erlös-Wassers in älteren Infrastruktursystemen aus. Eine frühzeitige Erkennung verhindert, dass sich Rohrschäden im Laufe der Zeit verschlimmern, und spart Kosten für teure Notreparaturen in der Zukunft.

durchschnittlich 22 % weniger Nicht-Erlös-Wasser innerhalb von 6 Monaten nach der Inbetriebnahme von Ultraschallwasserzählern

Städte, die Ultraschallzähler installiert haben, verzeichnen typischerweise innerhalb von nur sechs Monaten einen Rückgang des Nicht-Ertrags-Wassers (NRW) um etwa 22 %. Warum geschieht dies so schnell? Drei Hauptfaktoren wirken hier zusammen. Erstens können die Zähler kleine Lecks in Echtzeit erkennen und helfen so den Einsatzteams, Problemzonen schnell zu lokalisieren. Zweitens erschwert ihre manipulationssichere Bauweise, dass sie illegal umgangen oder beschädigt werden. Drittens messen sie den Durchfluss in beide Richtungen, wodurch rückwärts fließendes Wasser im Rohrnetz erkannt wird – ein Hinweis auf Schäden unter der Erde. In Kombination mit Advanced-Metering-Infrastructure-Systemen liefern diese Zähler detaillierte Verbrauchsdaten. Diese Informationen ermöglichen es den Betreibern, Druckzonen effektiver anzupassen und Reparaturteams dorthin zu schicken, wo sie am dringendsten benötigt werden. Wasserversorgungsunternehmen im ganzen Land berichten von Reparaturkosten für Leckagen, die nach der Installation bis zu 40 % günstiger sind. Einige sparen sogar Millionen, die zuvor durch unentdeckte Lecks verloren gingen. Was einst nur ein weiterer Posten in Effizienzberichten war, ist nun für kommunale Haushalte messbar und handhabbar geworden.

Robuste Leistung trotz realen Strömungsstörungen

Ultraschallwasserzähler behalten ihre Genauigkeit auch dann bei, wenn die Wasserströmung gestört ist, unregelmäßig pulsierend oder auf andere Weise beeinträchtigt wird, was herkömmliche mechanische Zähler fehleranfällig machen würde. Diese Zähler sind als Festkörpersysteme konzipiert und deshalb nicht anfällig gegenüber Magnetfeldern, Vibrationen in den Rohrleitungen oder plötzlichen hydraulischen Stößen, die häufig Probleme bei älteren Systemen mit Schaufelradtechnik verursachen. Die integrierte Technologie verarbeitet Signale digital, um störende Geräusche zu filtern, die beispielsweise durch Luftblasen, Sedimentpartikel oder kurze Rückströmphasen entstehen. Städte, die auf diese Zähler umgestiegen sind, berichten von bemerkenswerten Verbesserungen: Viele geben eine um etwa 40 Prozent gesunkene Anzahl an Kundenbeschwerden über ungenaue Messwerte nach der Installation an, besonders deutlich in älteren Wasserverteilnetzen, in denen Druckspitzen und inkonsistente Wasserströmung häufige Probleme darstellten. Da es keine beweglichen Teile innerhalb dieser Zähler gibt, funktionieren sie weiterhin ordnungsgemäß, selbst wenn Verunreinigungen durch das System gespült werden, was insgesamt weniger Serviceeinsätze und geringeren Wartungsaufwand bedeutet.

Native intelligente Integration für AMI und zukunftssichere Wassermanagementlösungen

Bidirektionale Messung und Echtzeit-Telemetrie mit DLMS/COSEM und MQTT Unterstützung

Ultraschallwasserzähler sind ab Werk bereit, den Durchfluss in beide Richtungen zu messen und Echtzeitdaten mithilfe standardisierter Industrieprotokolle zu übertragen. Denken Sie an DLMS/COSEM, wenn es um AMI-Systeme geht, die zusammenarbeiten müssen, oder an MQTT für diejenigen, die ihr IoT-Setup an mehreren Standorten skalieren möchten. Die Tatsache, dass diese Zähler bereits die richtige Sprache sprechen, bedeutet, dass die Installation viel schneller erfolgt und keine teuren Zwischenschicht-Software oder komplizierte Protokollumwandlungen erforderlich sind. Wasserversorger erhalten detaillierte Verbrauchsdaten, die alle 15 Minuten mit exakten Zeitstempeln versehen sind. Dadurch können sie Probleme nahezu sofort erkennen, sei es ein gebrochenes Rohr unterirdisch oder jemand, der versucht, die Zählerablesung zu manipulieren. Außerdem sinken manuelle Zählerablesungen um etwa 60 %, was Kosten spart und menschliche Fehler reduziert. Mit bidirektionaler Kommunikation können Betreiber Ventile ferngesteuert bedienen und Preismodelle spontan anpassen. Dies verändert die Wasserbewirtschaftung grundlegend, weg von der Behebung von Problemen nach ihrem Auftreten hin zur Vorbeugung, bevor Krisen entstehen. Während immer mehr Städte AMI-Technologie einführen (die mittlerweile etwa die Hälfte des globalen Marktes für intelligente Wassersysteme abdeckt), ist die Wahl von Ultraschallzählern mit Standardprotokollen sinnvoll, um langfristig Investitionen zu schützen statt in Zukunft mit veralteter Technik konfrontiert zu werden.

FAQ

Was ist der Hauptvorteil von Ultraschallwasserzählern gegenüber mechanischen Zählern?

Ultraschallwasserzähler bieten eine beispiellose Genauigkeit und Langlebigkeit, da sie die Wasserströmung mithilfe von Schallwellen anstelle mechanischer Bauteile messen und somit Verschleiß und Drift im Laufe der Zeit ausschließen.

Wie genau sind Ultraschallwasserzähler?

Ultraschallwasserzähler weisen eine bemerkenswerte Genauigkeit von ±0,5 % unter verschiedenen Strömungsbedingungen auf und übertreffen damit mechanische Zähler deutlich, die eine Genauigkeit zwischen ±2–5 % aufweisen.

Wie tragen Ultraschallzähler zur Senkung der Wartungskosten bei?

Da Ultraschallzähler keine beweglichen Teile enthalten, verringern sie den Wartungsaufwand um etwa 90 % und sparen so Betriebskosten.

Wie helfen Ultraschallzähler bei der Leckageerkennung?

Ultraschallzähler können Niedrigdurchflüsse bis hinunter zu 0,01 m³/h erkennen und ermöglichen so die Identifizierung von Mikrolecks, die von mechanischen Zählern normalerweise unbemerkt bleiben.

Können Ultraschallzähler in moderne Wassermanagementsysteme integriert werden?

Ja, Ultraschallzähler unterstützen die bidirektionale Messung und die Echtzeit-Datenkommunikation, wodurch sie mit modernen AMI-Systemen und zukunftsorientierten Wassermanagementlösungen kompatibel sind.