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Messtechnik

Ab jetzt trinken wir nur noch Bier...

| Autor / Redakteur: David Andeen, Maxim Integrated. / Redaktions Team

Bild 1: Blockdiagramm des MAXREFDES70#
Bild 1: Blockdiagramm des MAXREFDES70# (Quelle: Redaktion Elektronikpraxis)

Was machen wir, wenn alle Frischwasserquellen auf der Welt versiegt sind? Na – ganz einfach: wir trinken nur noch Bier! Oder vielleicht doch besser nicht...?

Ganz davon abgesehen, dass Bier uns auf Dauer dehydrieren würde, muss man wissen, dass die Bierproduktion fünf Liter Wasser für jeden Liter gebrauten Bieres verbraucht. Und in dieser Schätzung ist das Wasser, das für den Anbau der für das Brauen benötigten Zutaten aufgewendet werden muss, noch nicht einmal enthalten. Das Fazit lautet deshalb schlicht: kein Wasser – kein Bier.

Bei näherer Betrachtung fällt auf: ganz gleich, was man produziert – Wasser wird immer benötigt. Nicht nur wir Menschen brauchen täglich Wasser um zu duschen, unser Essen zuzubereiten und unsere Wäsche zu waschen, sondern auch so gut wie jede Produktion. Wussten Sie beispielsweise, dass für die Herstellung Ihres Computers nahezu 7.000 Liter Wasser nötig waren oder dass das in der Halbleiterproduktion verwendete Wasser größtenteils von höchster Reinheit ist?

Fakt ist, dass wir als Lebewesen auf Wasser angewiesen sind. Das sollte allerdings kein Grund sein, in Traurigkeit zu verfallen und nicht mehr weiterzulesen. Obwohl ich mich selbst als Umweltschützer bezeichnen möchte, mag auch ich die Berichte zum Thema Umwelt nicht mehr hören, denn sie geben mir ein Gefühl der Hilflosigkeit und scheinen niemals ein Happy End zu haben. In dem Fall, um den es hier geht, verspreche ich aber, dass die Geschichte gut ausgehen kann. Unsere Wasserprobleme sind allerdings so massiv, dass es zu ihrer Lösung einer Menge neuer Herangehensweisen und innovativer Lösungen bedarf.

Einer der Bereiche, die es in Angriff zu nehmen gilt, ist die Wasserversorgungs-Infrastruktur. Ein Drittel der US-amerikanischen Versorgungsunternehmen berichtet von einer auf Lecks in den Wasserversorgungssystemen zurückzuführenden Verlustquote von mehr als 40 % des gesamten Frischwassers pro Jahr. Lecks in den großen Versorgungsleitungen sind hieran ebenso beteiligt wie Leckagen in den einzelnen Haushalten. Stellen Sie sich nur einmal vor, bei einem anderen Gebrauchsgut (z.B. Benzin) gäbe es einen Verlust von 40 %. Wir würden die hieraus resultierenden überhöhten Rechnungen sowie die Verschwendung und die Umweltverschmutzung keinesfalls hinnehmen. Nur ausgerechnet beim Wasser, das doch eigentlich unsere wertvollste Ressource ist, stecken wir den Kopf in den Sand und bleiben tatenlos.

Eine Möglichkeit, das von Leckagen geplagte Wasserversorgungssystem zu korrigieren, ist eine bessere Verbrauchsmessung. Die in Amerika üblichen mechanischen Wasserzähler aber sind nur unzureichend in der Lage, Durchflüsse von weniger als 30 Litern pro Stunde zu erfassen. Schlimmer noch ist, dass sich die Genauigkeit der mechanischen Zähler im Laufe der Zeit verschlechtert, weil die mechanischen Teile zunehmend verschleißen. Dabei gibt es heute eine bessere Technik um Wasser-Durchflussmengen zu messen, nämlich mit Ultraschall. Zähler auf Ultraschallbasis messen zehnmal genauer als mechanische Zähler. Die 45.000 Liter Wasser, die in einem durchschnittlichen US-amerikanischen Haushalt jährlich verlorengehen, entsprechen einer Menge von 5 Litern in der Stunde – zu wenig also, um von einem mechanischen Zähler erfasst zu werden, aber ganz klar innerhalb des Messbereichs von Ultraschallzählern. Die Messung auf Ultraschallbasis kommt zudem ohne bewegliche Teile aus, sodass hier kein Verschleiß auftritt.

Ultraschall klingt gut, aber hat diese Geschichte nicht auch einen Haken? Teurer müssten diese Zähler eigentlich nicht sein, da sich die Ultraschallmessung im Laufe der Zeit mehr als bezahlt macht. Wenn Versorgungsunternehmen die Ultraschallzähler in einer automatisierten Wasserzähler-Infrastruktur einsetzen, können sie Leckagen erkennen und die Mengen in Rechnung stellen, die ihnen heute noch entgehen. Sie könnten also ihre Einnahmen steigern und überdies ihre Verteilungs-Infrastruktur straffen. Bei geschätzten Kosten von 1,50 US-Dollar für 4500 Liter Wasser könnten die Versorger pro Kunde 15 US-Dollar mehr im Jahr einnehmen. Abhängig davon, was die Zähler in größeren Stückzahlen kosten, sollten sich diese Investitionen für die Versorgungsunternehmen relativ rasch rechnen. Dies ist günstig für die Wasserversorger, und wir alle hätten eine Zähler-Infrastruktur, die jahrzehntelang präzise und zuverlässig arbeiten würde.

Bild 1: Blockdiagramm des MAXREFDES70# Bild 1: Blockdiagramm des MAXREFDES70#

Ich halte dies für eine sinnvolle Sache. Wenn Sie auch dieser Meinung sind, dann sehen Sie sich doch zum Beispiel einmal den Ultraschall-Wasserzähler MAXREFDES70# von Maxim an. Dieses Referenzdesign wurde entwickelt, um Zählerhersteller darin zu unterstützen, schnell und unkompliziert eine Schaltung zu entwickeln und um die Kosten für verschiedene Zählertypen zu senken.

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