Abb. 1: Volumenstrommessung bei Verwendung von Tracergas

Der Luftvolumenstrom ergibt sich zu

VL = VT*CT/(C2-C1)

VL = zu messender Luftvolumenstrom
VT = Volumenstrom des reinen oder verdünnten Tracers
cT = Konzentration des injizierten Tracergases; bei Verwendung von reinem Tracergas ist cT = 1
C1= Tracergaskonzentration stromaufwärts vor der Injektionsstelle
C2= Tracergaskonzentration stromabwärts hinter der Injektionsstelle

Diese Art der Volumenstrommessung bietet sich insbesondere dort an, wo herkömmliche Verfahren mittels Pitot-Traverse, Anemometer oder Meßblende aufgrund von nur unvollständig ausgebildeter Rohrströmung nach Krümmern, Verzweigungen oder Ventilatoren versagen und wo hohe Anforderun-gen an die Genauigkeit der Volumenstrommessung gestellt werden. Meßungenauigkeiten durch Fehlbedienungen wie z. B. das Verkanten des Pitotrohres oder unsauberes Abfahren des Rohrquerschnitts sind bei der Volumenstrommessung mit Tracergasen nicht gegeben. Es muß allerdings sichergestellt sein, daß das Tracergas gleichmäßig mit der Luft im Kanal vermischt ist. Das läßt sich aber wiederum kontrollieren, indem an verschiedenen Stellen im Meßquerschnitt die Konzentration bestimmt wird. Die Genauigkeit der Volumenstrommessung hängt von der Güte der Tracerinjektionskonzentration, der Präzision der Durchflußmessung des Injektionsgases und der Konzentrationsanalyse selbst ab. Mit AUTOTRAC 101 und elektronischem Massendurchflußmesser liegt die Meßgenauigkeit unter 2 %.
Selbst bei großen Volumenströmen in der Gebäudetechnik reicht zur Injektion meist ein verdünntes Tracergas-Luftgemisch aus. Der Vorteil besteht zum einen darin, daß das verdünnte Gasgemisch aus SF6 und Luft unterhalb 1% nahezu ein spez. Gewicht von Luft hat und sich somit leichter vermischt als reines SF6. Zum anderen können Durchflußmesser benutzt werden, welche für Luftdurchsatz geeicht sind. Sie müssen somit nicht mehr zusätzlich für die speziell verwendete Tracergaskonzentration kalibriert bzw. umgerechnet werden.

Wo sind nun die besonderen Anwendungen für eine Tracergasvolumenstrommessung? Neben der Ge-bäudetechnik eignet sie sich sehr gut für die Vermessung von Klimaanlagen in Fahrzeugen wie PKW, LKW, Bus, Bahn und auch in Flugzeugen, wo bei engstem Einbau extrem viele Krümmer untergebracht sind. Ohne großen apparativen Aufwand ist eine Volumenstrommessung mit manueller Injektion, der Probenahme mit Spritzen und einer späteren Analyse der Spritzen im Labor machbar.
Der Abgasvolumenstrom von Schornsteinen ist exakt meßbar. Hier ist die Messung mit Pitot-Traverse teilweise mit Gefährdung des Meßpersonals durch hohe Abgaskonzentrationen oder bei Kernkraftanlagen mit hoher Strahlenbelastung verbunden. Die einmalige Anbringung einer Probenahmestelle im oberen Bereich des Schornsteins und eine Probenahmeschlauchverlegung nach unten machen hier sogar eine Besteigung des Schornsteins gänzlich überflüssig. Der Aufwand für eine Messung wird damit minimal, womit die Kosten unterhalb der traditionellen Meßverfahren liegt.
Erfolgreich wurde die Volumenstrommessung über Tracergase in den USA bei der Messung des Gasdurchsatzes in Erdgaspipelines eingesetzt. Hier konnte die Meßabweichung auf unter 1,5% gesenkt werden. Ebenso ist das Meßverfahren zur Bestimmung der sehr großen Volumenströme in Bergwerken und Straßentunnels geeignet.

Weitere Informationen entnehmen Sie bitte unseres Berichtes 'Tracergasmessungen in der Gebäudetechnik', welcher für Sie zum Download bereit steht.