Wie lässt sich die Trübung während Baggerarbeiten überwachen?
Die Überwachung der Trübung bei Baggerarbeiten wird bereits vor Beginn der Arbeiten geplant: Zunächst muss der Ausgangszustand ermittelt, anschließend müssen die Messpunkte festgelegt und während der Arbeiten das vorgesehene Messprotokoll angewendet werden. Die Überwachung ermöglicht es, einen durch die Resuspension von Sedimenten verursachten Anstieg zu erkennen und dessen Entwicklung im Umfeld des Arbeitsbereichs zu verfolgen.
Die Kontrollmodalitäten werden durch die Vorgaben des jeweiligen Projekts festgelegt. Messungen können punktuell vor und während der Arbeiten oder kontinuierlich mit Aufzeichnung und Übertragung der Daten erfolgen. Eine Wasserentnahmestelle, eine Lagune oder ein anderer sensibler Bereich kann außerdem spezifische Kontrollpunkte erforderlich machen.
Das Wichtigste im Überblick
- Trübung und abfiltrierbare Stoffe messen nicht dasselbe: Die Trübung beschreibt einen optischen Effekt, während abfiltrierbare Stoffe die Konzentration der Feststoffpartikel angeben.
- Die Positionierung der Kontrollpunkte hängt von den Bedingungen am Standort ab: oberhalb/unterhalb der Arbeiten in Fließgewässern sowie Strömungen und Tiefe in Meeres- oder Ästuarbereichen.
- Die Entscheidung zwischen punktuellen Messungen und kontinuierlicher Überwachung hängt von der Dauer der Arbeiten und dem geforderten Überwachungsumfang ab.
Warum sollte die Trübung während Baggerarbeiten überwacht werden?
Resuspension von Sedimenten während der Arbeiten überwachen
Mechanische oder hydraulische Baggerarbeiten führen dazu, dass Partikel erneut in Suspension gelangen. Die Trübung steht unmittelbar mit dem Vorhandensein dieser Partikel im Wasser in Zusammenhang und ermöglicht eine schnelle Beurteilung ihrer Entwicklung während der Arbeiten.
Messungen rund um den Baggerbereich geben Aufschluss über die Entwicklung der Trübungsfahne, also des Wasserbereichs, der durch suspendierte Partikel stärker eingetrübt wird. Befinden sich sensible Bereiche in der Nähe, werden die Kontrollpunkte so positioniert, dass eine mögliche Ausbreitung in Richtung dieser Bereiche überwacht werden kann.
Trübung interpretieren, ohne sie mit abfiltrierbaren Stoffen zu verwechseln
Trübung und abfiltrierbare Stoffe beschreiben zwei unterschiedliche Größen: Die Trübung gibt den optischen Effekt der Partikel im Wasser wieder, während abfiltrierbare Stoffe ihrer Massenkonzentration entsprechen. Ein Anstieg der Trübung zeigt somit eine Veränderung der Partikelbelastung an, gibt jedoch nicht direkt die Konzentration der abfiltrierbaren Stoffe im betreffenden Gewässer an.
Wann sollte die Trübung durch weitere Parameter ergänzt werden?
Die Trübung allein beschreibt nicht alle Auswirkungen von Baggerarbeiten. Das Messprotokoll kann ergänzend Messungen von gelöstem Sauerstoff, pH-Wert, Temperatur oder Leitfähigkeit vorsehen. Diese Parameter werden entsprechend den am Standort geforderten Kontrollen und den Eigenschaften des Gewässers festgelegt.
Wie lässt sich vor Beginn der Baggerarbeiten ein Referenzwert festlegen?
Analysen vor Beginn der Arbeiten
Die vor Ort durchgeführten Messungen liefern einen Referenzwert für die Trübung außerhalb der Arbeiten. Die während der Baggerarbeiten erfassten Werte können anschließend mit diesem Ausgangszustand verglichen werden.
Das Protokoll kann entweder einen einmaligen Referenzwert vor Beginn der Arbeiten oder wiederholte Referenzmessungen im Verlauf des Projekts vorsehen. Die Messbedingungen müssen dabei vergleichbar bleiben, insbesondere hinsichtlich Standort, Tiefe und hydrologischer Bedingungen.
Natürliche Schwankungen des Gewässers berücksichtigen
Die Trübung schwankt auf natürliche Weise. Niederschläge können mehr Partikel in ein Gewässer eintragen, während ein höherer Durchfluss oder stärkere Wasserbewegungen bereits vorhandene Sedimente erneut aufwirbeln können. In Ästuar- oder Meeresbereichen beeinflussen Veränderungen von Strömung und Gezeiten ebenfalls die Verteilung der Partikel. Diese Phänomene verändern die Menge der suspendierten Partikel und müssen ausgeschlossen werden, bevor ein Anstieg den Baggerarbeiten zugeschrieben wird.
Wo sollten die Messpunkte rund um den Arbeitsbereich positioniert werden?
Einen Referenzpunkt und einen durch die Arbeiten beeinflussten Kontrollpunkt festlegen
Um den Ausgangszustand des Gewässers mit dem Einfluss der Arbeiten zu vergleichen, kann das Protokoll einen Referenzpunkt außerhalb des direkt betroffenen Bereichs mit einem Kontrollpunkt kombinieren, der unter dem Einfluss der Baggerarbeiten liegt. In einem Fließgewässer können beispielsweise ein Punkt oberhalb und ein Punkt unterhalb der Arbeiten miteinander verglichen werden.
Die Anzahl der Messpunkte erhöht sich, wenn mehrere sensible Bereiche geschützt werden müssen oder sich der Arbeitsbereich im Verlauf des Projekts verlagert.
Positionierung an die standortspezifischen Bedingungen anpassen
Der Messpunkt muss im möglichen Ausbreitungsweg der resuspendierten Partikel liegen. Im Meer oder in einem Ästuar muss bei der Positionierung die Strömungsrichtung sowie deren Veränderung im Tagesverlauf berücksichtigt werden.
Auch die Messtiefe muss bei der Auswertung berücksichtigt werden. Eine Messung nahe der Oberfläche beschreibt nicht zwangsläufig dieselben Bedingungen wie eine Messung weiter unten in der Wassersäule. Eine gleichbleibende Messtiefe erleichtert den Vergleich der Ergebnisse über den gesamten Verlauf der Arbeiten.
Welche Anforderungen stellen die Baggerarbeiten an die Messtechnik?
Wartung eines dauerhaft installierten Sensors einplanen
Bei dauerhaft eingetauchten Installationen gehören Ablagerungen und Biofouling zu den zu berücksichtigenden Belastungen. Bei einem optischen Sensor verändert eine Verschmutzung des Messbereichs nach und nach das Signal und verringert damit die Zuverlässigkeit der Messung. Reinigungsmaßnahmen müssen daher bereits bei der Installation eingeplant werden. Für eine langfristige Überwachung können ein Anti-Fouling-Schutz oder ein Reinigungssystem die Abstände zwischen den Wartungseinsätzen verlängern, ohne visuelle Kontrollen und Wartungsarbeiten vollständig zu ersetzen. Bei kontinuierlicher Überwachung erfolgt die Datenaufzeichnung über den gesamten Überwachungszeitraum. Wenn das Protokoll einen Fernzugriff oder Schwellenwertalarme vorsieht, muss das System während der Arbeiten auch die Datenübertragung gewährleisten. Einige unserer Geräte können mit entsprechenden Datenübertragungssystemen ausgestattet werden.
Beispiele für die Trübungsüberwachung bei Baggerarbeiten
Vor den Baggerarbeiten einen Schwellenwert festlegen und unterhalb kontrollieren
Unser Kunde I-marine solutions führte mechanische Baggerarbeiten mit einem Volumen von rund 10.000 m³ in mehreren Bereichen des Ille-et-Rance-Kanals und der Vilaine durch. Das Projekt betraf sensible Bereiche, darunter ein Natura-2000-Gebiet und eine Trinkwasserentnahmestelle.
Jeden Tag wurde vor Beginn der Baggerarbeiten ein Schwellenwert festgelegt. Anschließend führten die Teams 100 Meter unterhalb der Arbeiten Kontrollen durch. Das tragbare Gerät ODEON wurde mit Sensoren für pH-Wert, Sauerstoff und Trübung/abfiltrierbare Stoffe eingesetzt. Gemessen wurden mehrere Parameter: abfiltrierbare Stoffe, gelöster Sauerstoff, Temperatur und pH-Wert. Die Geräte wurden für diesen Zeitraum gemietet.
Trübung im Rahmen eines Baustellenprotokolls kontrollieren
In Port-La Nouvelle, an der Mittelmeerküste Südfrankreichs, schrieben Präfekturverordnungen die Überwachung der Trübung während der Baggerarbeiten vor, um die Lagune von Bages-Sigean zu schützen. Durch die Strömungen konnten Schwebstoffe in Richtung des Grau, eines Verbindungskanals zwischen der Lagune und dem Mittelmeer, transportiert werden. Sobald ein Schwellenwert erreicht wurde, musste jeder beteiligte Betreiber die Trübung in seinem jeweiligen Arbeitsbereich kontrollieren.
Die Region Okzitanien entschied sich für unser Gerät NEON NTU, das für einen Zeitraum von zwei Monaten gemietet wurde. Aufgrund seiner einfachen Transportierbarkeit und Bedienung ließ sich der NEON NTU in das für Schwellenwertüberschreitungen vorgesehene Managementprotokoll integrieren und erfüllte damit den Bedarf an schnellen Kontrollen direkt vor Ort.
Das Messkonzept an die Bedingungen vor Ort anpassen
Aqualabo begleitet maritime und flussbauliche Projekte in Frankreich und international mit Geräten zur Trübungsmessung sowie zur Analyse weiterer Wasserqualitätsparameter. Wenn der Messbedarf auf die Dauer der Arbeiten begrenzt ist, bieten wir einen Mietservice mit verschiedenen Produkten an: ODEON, NEON, ACTEON sowie Datenlogger und Messwerttransmitter.
