| Patentansprüche : 1. Sicherheitsgitter (100; 100'; 210; 210'; 210"; 300), umfassend ein zwischen ortsfesten Befestigungspunkten (10, 15; 10', 15'; 215) befestigtes Zaungeflecht oder eine Gitterstruktur und wenigstens ein Sensorelement (11, 12, 13, 14), gekennzeichnet durch wenigstens ein Röhrenelement (20, 30; 20'; 211; 211'; 211"; 311), das von einem Fluid durchströmbar ist und das sich als Teil des Zaungeflechts oder der Gitterstruktur zwischen den ortsfesten Befestigungspunkten (10, 15; 10', 15'; 215) erstreckt, wobei an dem Röhrenelement (20, 30; 20'; 211; 211'; 211"; 311) und/oder einer mit dem Röhrenelement (20, 30; 20'; 211; 211'; 211"; 311), verbundenen weiteren Fluidleitung wenigstens ein Druck-Sensorelement (11, 13) und/oder ein Durchfluss-Sensorelement (12, 14) angeordnet ist, das mit einer Alarmgebereinrichtung zu verbinden ist. 2. Sicherheitsgitter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel geführte Röhrenelemente an Begrenzungskanten des Zaungeflechts oder der Gitter- struktur zu einer mäanderförmigen Röhre (20, 30) verbunden sind. 3. Sicherheitsgitter (100; 100') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungspunkte als Zaunpfosten (10, 15; 10', 15') ausgebildet sind, wobei an einem der Zaunpfosten (10, 15; 10', 15') je ein Anschluss für wenigstens eine Vorlaufleitung (21, 31; 21') und für eine Rücklaufleitung (22, 32; 22') angeordnet sind. 4. Sicherheitsgitter (100; 210'; 210") nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die durchströmten Röhrenelemente (211'; 211") bis in das Erdreich hinein erstrecken oder ein Röhrenelement (30) im Erdreich (1) angeordnet ist. 5. Sicherheitsgitter (210'; 210") nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die durchströmten Röhrenelemente (211'; 211") bis in ein durchgängig unter dem Sicherheitsgitter verlaufendes Fundament (214'; 214") erstrecken. 6. Sicherheitsgitter (210") nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament (214") wenigstens einen Latentwärmespeicher (216") enthält, der wärmeleitend mit dem Röhrenelement (211") verbunden ist. 7. Sicherheitsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Röhrenelement, das von einem Fluid durchströmbar ist, in eine Wandscheibe eingebettet ist oder zwischen zwei Wandscheiben angeordnet ist. 8. Sicherheitsgitter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mäanderförmig verbundenen Röhren des Röhrenelements (20, 30) horizontal angeordnet sind. 9. Sicherheitsgitter (210; 210'; 210") nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mä- anderförmig verbundenen Röhren des Röhrenelements (211, 211'; 211") vertikal angeordnet sind. 10. Sicherheitsgitter (210; 210'; 210") nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mä- anderförmig verbundenen Röhren des Röhrenelements (211, 211'; 211") horizontal angeordnet sind. 11. Sicherheitsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Signaldraht durch ein Röhrenelement hindurch erstreckt. 12. Sicherheitsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrenelement mit einem Wasser-Frostschutzgemisch oder mit einer Sole durchströmt wird. 13. Sicherheitsgitter (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass parallel geführte Röhrenelemente (311) an gegenüberlegenden Begrenzungskanten des Zaungeflechts jeweils an eine Sammelleitung (312) angeschlossen sind. 14. Verwendung des Sicherheitsgitters nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Kollektor für eine Wärmepumpenanlage, wobei das Röhrenelement von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchströmt wird. 15. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrenelement mit einem Wasser- Frostschutzgemisch oder mit einer Sole durchströmt wird. |
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgitter, umfassend ein zwischen ortsfesten Befestigungspunkten aufgespanntes Zaungeflecht oder eine ortsfeste Gitterstruktur und wenigstens ein Sensorelement.
Unter einem Sicherheitsgitter werden im Sinne der Erfindung Teile von Umfriedungen wie Zäune und Tore verstanden, aber auch Schutzelemente vor Wandöffnungen und sogar innerhalb von Wänden Sicherheitsflächenelemente.
Sicherheitszäune bzw. Sicherheitsgitter dienen dazu, Durchstiegsversuche zu detektieren und einer Alarmgebereinrichtung ein Signal zuzuführen. Es sind beispielsweise Maschendrahtzäune bekannt, bei denen Sensorkabel durch einzelne oder mehrere Drähte hindurchgeführt sind. Werden diese Sensorkabel beim Aufschneiden des Zaungeflechts durchtrennt, so kann über eine Ruhestromüberwachung ein Alarmsignal erzeugt werden. Diese Sicherheitszäune haben sich an sich bewährt, sind aber derart manipulierbar, dass beidseits einer vorgesehenen Durchstiegs- stelle die Signaldrähte freigelegt und über eine Kabelschlaufe verbunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Sicherheitsgitter anzugeben, das besser gegenüber Manipulation geschützt ist.
Der Begriff „Sicherheitsgitter" fasst im Sinne der vorliegenden Erfindung Abschottungs- und Einfriedungselemente aller Art wie Zäune und Tore zusammen, gleich ob sie aus massiven Strukturen bestehen oder aus biegsamen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein Röhrenelement vorgesehen ist, das von einem Fluid durchströmbar ist und das sich als Teil des Zaungeflechts oder der Gitterstruktur zwischen den ortsfesten Befestigungspunkten erstreckt, wobei an dem Röhrenelement oder einer mit dem Röhrenelement verbundenen Fluidleitung wenigstens ein Druck- und/oder ein Durch- fluss-Sensorelement angeordnet ist, das mit einer Alarmgebereinrichtung verbunden ist.
Immer dann, wenn ein in das Zaungeflecht oder die Gitterstruktur eingebundenes Röhrenelement durchtrennt wird, kommt es unweigerlich zu einer Leckage, die sich als Druckabfall wie auch als Veränderung im Durchflussverhalten bemerkbar macht. Sowohl ein Druck-Sensorelement in der Leitung wie auch ein Durchfluss-Sensorelement sind jedes für sich geeignet, die Alarmfunktion zu erfüllen.
Bevorzugt ist eine Kombination beider Sensoren. Hierdurch kann die Empfindlichkeit der Alarmgebereinrichtung niedriger eingestellt werden, so dass Fehlalarme reduziert werden können. Da bevorzugt mehrere Röhrenelemente vorhanden sind, die zu einer mäanderförmigen Röhre verbunden sind, könnte eine mehrfache Abklemmung des Röhrenelementes dazu führen, dass der Druck erhalten bleibt, der Drucksensor somit keinen Abfall signalisiert und ein zwischen den Absperrpunkten gelegenes Stück könnte entfernt werden. In diesem Fall würde aber der fehlende Durchfluss von dem Durch- fluss-Sensorelement registriert und ein Alarm würde ausgelöst .
Würde ein Stück aus dem Röhrenelement herausgetrennt und rasch durch einen Bypass-Schlauch ersetzt, so wäre nur ein schwacher kurzzeitiger Abfall des Durchflusses bei hoher Empfindlichkeit der Alarmgebereinrichtung registrierbar. Eine Druckveränderung würde aber dennoch eintreten und könnte entsprechend erfasst werden.
Für die Verteilung und Ausrichtung der Röhrenelemente sind verschiedene Varianten denkbar. In einer einfachsten Ausführungsform erstrecken sich die Röhren in Längsrichtung des Zaunes zwischen den Befestigungspunkten. Ein Vorlauf ist in einem ersten Zaunpfosten angeordnet, eine Rücklaufleitung in einem benachbarten Zaunpfosten. Zum Schließen des Kreislaufes müsste dann eine Leitung insbesondere unterirdisch verlegt werden.
Werden mehrere parallele Röhrenelemente mäanderförmig verbunden, so ergibt sich durch die Schleifenbildung die Möglichkeit, Vor- und Rücklauf in einem Zaunpfosten zu integrieren. Von dort aus können dann auch zwei Zaunfelder beidseits des Zaunpfostens angesteuert werden, sodass die Anzahl von Zaunpfosten, die mit Vor- und Rücklaufleitungen zu versehen ist, reduziert ist. Sofern sich die parallelen Abschnitte der mäanderförmigen Röhre horizontal erstrecken, ergibt sich der Vorteil, dass im obersten Strang ein Entlüftungspunkt angeordnet werden kann.
Die Röhren können auch in vertikaler Form zu einem Zaungitter kombiniert sein. Dann aber muss an jedem Umlenkbogen an der Oberseite ein Entlüftungsventil angeordnet werden .
Nach einer weiteren Alternative sind die Röhrenelemente wie in einem Maschendrahtgeflecht angeordnet. Das Maschendrahtgeflecht hat den Vorteil, dass es einfach gefertigt werden kann und sehr platzsparend transportierbar ist. Das Zaungeflecht kann für die gesamte vorgesehene Zaunhöhe vorgefertigt werden und braucht dann am Aufstellort lediglich noch auseinander gezogen zu werden.
Möglich ist es auch, aus korkenzieherförmigen Spiralen am Aufstellort ein Zaungeflecht auszubilden und dann im Bereich der Zaunpfosten Flüssigkeitsverbindungen herzustellen .
Bei dünnen Röhrenelementen mit geringem Öffnungsquerschnitt wird eine Durchströmung mit einer Flüssigkeit bevorzugt, insbesondere einer Sole oder einem Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser, sodass ein Durchströmen der Röhrenelemente auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet ist.
Dickere Röhrenelemente, wie sie beispielsweise bei geschweißten Zaungittern eingesetzt werden können, können auch mit Druckluft beaufschlagt werden. Der erfindungsgemäß ausgebildete Sicherheitsgitter ist auf einfache Weise selbst überwachend verwendbar. Sollte es durch Schadstellenkorrosion etc. zu einer Leckage kommen, so wird diese in aller Regel schleichend eintreten, dass heißt, der Druckabfall mit einem niedrigen Gradienten ist über eine nachgeschaltete Alarmgebereinrichtung als technische Störung erfassbar, wohingegen ein abrupter Druckabfall mit großem Gradienten auf eine schwerwiegende Schädigung, insbesondere ein gewaltsames Durchtrennen wenigstens eines Röhrenelementes, hinweist.
Die einzelnen Rohrelemente sollten sich vorzugsweise über das gesamte Zaunfeld erstrecken. Die Abstände parallel geführter Röhrenelemente sollten geringer sein als 25cm, um ein Auseinanderbiegen auf eine Öffnungsweite, die einen Durchstieg einer Person ermöglichen könnte, zu vermeiden .
Vorteilhaft ist noch, Sensorkabel in einzelne Röhrenelemente mit einzuziehen. Der Durchfluss wird hierdurch nicht beeinträchtigt. Im Falle eines Durchtrennens erhält man ein weiteres Sensorsignal durch das ruhestromüberwachte Sensorkabel. Außerdem kann das eingezogene Kabel auch dazu dienen, entfernt liegende Druck- oder Durchflusssensoren mit einer zentralen Alarmgebereinrichtung zu verbinden, so dass keine frei liegenden Leitungen dafür verwendet werden müssen.
Überaschenderweise ergibt sich durch die Verbesserung der Überwachung des Zaunelements auf Durchstiegsversuche eine ungewöhnliche Verwendungsmöglichkeit, denn mit den Fluid gefüllten Röhrenelementen, die selbst bei der Einfriedung eines nur mittelgroßen Grundstückes eines Einfamilienhauses eine beträchtliche Länge aufweisen, steht ein Wärmetauscher zur Verfügung, der zum Betrieb einer Wärmepumpe geeignet ist. Aus der Luft oder - im Falle eines Sicherheitsgitters, das sich bis in den Boden und/oder in eine Fundament erstreckt - dem Erdreich aufgenommene Wärme kann in das in das im Röhrenelement geführte Fluid übertreten und dann mittels einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden.
Bei einer für die Überstiegsicherheit meistens erforderlichen Höhe des Sicherheitsgitters von 2 Metern wären bei den unten genannten Höchstabständen somit wenigstens 11 parallele Röhrenelemente erforderlich. Bei einem mittelgroßen Grundstück eines Einfamilienhauses von beispielsweise 20m x 25m Kantenlänge ergibt sich ein Umfang von 90 m und damit fast 1000 m Länge an flüssigkeitsdurch- strömten Rohren, wenn alle Zaunstäbe mit Fluid gefüllt sind. Diese große Länge begünstigt die mögliche Verwendung in einer Wärmepumpenanlage.
Besonders vorteilhaft ist es, die durchströmten Röhrenelemente bis in das Erdreich hinein zu legen, denn hierdurch wird zum einen für den eigentlichen Zweck des Sicherheitsgitters, ein Grundstück vor dem unbefugten Zutritt zu schützen, ein Untergrabschutz geschaffen.
Zum anderen hat die Einbettung von Teilabschnitten ins Erdreich bei der zusätzlich möglichen Verwendung im Rahmen einer Wärmepumpe den Vorteil, dass für den Winterbetrieb der Wärmepumpe eine ausreichende Kollektorfläche im Erdreich gegeben ist, wo die Temperatur im Winter relativ konstant ist und auch bei Frost über der Lufttemperatur liegen kann. Bei zusätzlicher Verwendung des Sicherheitsgitters im Rahmen einer Wärmepumpenanlage ist es vorteilhaft, die im Erdreich geführten wie die frei stehenden Abschnitte der Röhrenelemente über getrennte Vor- und Rücklaufleitungen ansteuern zu können.
Werden die Bereiche über und unter dem Bodenniveau fallweise zusammen geschaltet, so kann ein eventueller Ener- gieüberschuss, der insbesondere im Sommer auftreten kann, kompensiert werden, indem ein in den Röhrenelementen zu stark erhitztes Fluid im Erdboden wieder abgekühlt wird.
Um größere Wärmespeicherungskapazitäten zu schaffen und zugleich die Sicherheit vor dem Untergraben zu erhöhen, sieht eine Ausführungsform vor, dass sich die durchströmten Röhrenelemente bis in ein durchgängig zwischen den Befestigungspunkten verlaufendes Fundament erstrecken. Allein die größere Masse und Wärmekapazität des massiven Baustoffs, z.B. von Beton, ermöglicht, große Wärmepuffer zu schaffen, die gleichermaßen zur Vorheizung wie Kühlung nutzbar sind.
Vorteilhaft sind Latentwärmespeicher, die „Phasenübergangsmaterialien" (PCM, phase change materials) enthalten. Hierbei wird die Schmelz- oder Lösungswärme eines Stoffes beim Phasenübergang ausgenutzt. Die eingetragene Wärme führt zum Aufschmelzen der PCM. Bei einer später ausgelösten Kristallisation wird Kristallisationswärme frei, durch die der Fluidstrom wieder erwärmt werden kann .
Sicherheitskritische Gebäude wie z.B. Gefängnisse besitzen Sicherheitsgitter an den Fensteröffnungen. Teilweise werden auch Wände innerlich verstärkt, um einen Ausbruch zu verhindern. Erfolgreiche Ausbrüche von Gefangenen sind jedoch meist darauf zurückzuführen, dass die Durchbrüche durch geringen Materialabtrag über einen langen Zeitraum vorbereitet werden, der unentdeckt bleibt. Hierzu stellt sich als weitere Aufgabe der Erfindung, Durchbruchsversuche in einem Frühstadium zu detektieren.
Auch diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitsgitter gelöst, denn schon ein geringes Leck in dem Röhrenelement führt zur Abgabe eines Signals, selbst wenn die Beschädigung noch nicht so weitreichend ist, dass ein Durchbruch möglich ist. Die Röhrenschleifen können massive Stahlstäbe umschließen, so dass ein Angriff auf die massiven Strukturen unmöglich ist, ohne zuvor ein Alarmsignal ausgelöst zu haben.
Wird das Fluid mit Farbstoffen eingefärbt, wie Sie beispielsweise aus Geldkoffern bekannt sind, und wird das Fluid unter erhöhtem Druck in der Röhrenschleife gefördert, so kommt es bei Manipulationen unweigerlich dazu, dass das Fluid heraus spritzt und den Täter markiert, zumindest aber seine unmittelbare Umgebung.
Bei einem erfindungsgemäßen Sicherheitsgitter, das beispielsweise in die Wand einer Gefängniszelle integriert ist, muss die innen liegende Röhrenschleife ebenfalls durchtrennt werden, um einen Durchbruch zu erzielen. Es ist also nicht möglich, eine Wandscheibe von der Innenseite unentdeckt auszuhöhlen und dann mit einem plötzlichen Durchbruch durch die verbleibende Struktur auszubrechen . Die Fluid gefüllten Röhren können als Zusatzeffekt klimatechnisch genutzt werden und zur Raumheizung oder -küh- lung eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1, 2a-2c Sicherheitsgitter in verschiedenen Ausführungsformen, jeweils in schematischer seitlicher Ansicht;
Fig. 3a - 3d Diagramme mit Messwerten von Sensorelementen aufgetragen über der Zeit;
Fig. 4 ein als Maschendrahtzaun ausgebildetes Sicherheitsgitter in schematischer seitlicher Ansicht; und
Fig. 5 zwei verknüpfte Felder einer weiteren Ausführungsform eines Sicherheitsgitters in schematischer seitlicher Ansicht.
Fig. 1 zeigt ein als Sicherheitszaum ausgebildetes Sicherheitsgitter 100, der zwei Zaunpfosten 10, 15 umfasst, welche in Fundamenten 41 im Erdreich 42 verankert sind. Die Zaunpfosten 10, 15 sind innen hohl und nehmen Vor- und Rücklaufleitungen 21, 22, 31, 32 sowie Drucksensoren 11, 13 und Durchflusssensoren 12, 14 auf.
Zwischen den Zaunpfosten 10 erstrecken sich in horizontaler Ausrichtung mehrere Röhrenelemente. Benachbarte Röhrenelemente sind paarweise so verbunden, dass sich über die gesamte Höhe des über dem Erdniveau 43 liegenden Teils des Zaunfeldes nur eine einzelne durchströmte, mä- anderförmige Röhrenschleife 20 ergibt. Gleiches gilt für den Bereich eines Zaunfeldes, der im Erdreich versenkt ist, um einen Untergrabschutz am Sicherheitsgitter 100 zu schaffen. Hier ist eine mäander- förmige Röhrenschleife 30 ausgebildet.
Eine Entlüftungsventil 16 ist oben am Zaunpfosten an einem höchsten Punkt des Röhrenelements angeordnet.
Zur Verstärkung sind die Röhrenschleifen 20, 30 jeweils von vertikalen Füllstäben 23, 33 gekreuzt und mit diesen verbunden, z. B. verschweißt.
Durch die Mäanderführung brauchen in dem rechten Zaunpfosten 15 nur die Befestigungen erfolgen und die vertikalen Verbindungsteile aufgenommen werden. Alle Anschlüsse sind gesammelt am linken Zaunpfosten 10 zu einem Anschlusskasten geführt, an dem die Vor- und Rücklaufleitungen 21, 22, 31, 32 mit weiteren Baugruppen, wie beispielsweise einer Umwälzpumpe, gekoppelt werden können.
Die Sensorelemente 11, 12, 13, 14 sind innerhalb des Zaunpfostens 10 mit den Leitungen verbunden und können über nicht dargestellte elektrische Verbindungen mit einer Auswerte- bzw. Alarmgebereinheit gekoppelt werden.
Die Figuren 2a bis 2c zeigen Sicherheitszäune 210, 220 und 220', die sehr ähnlich zu der Ausführungsform nach Figur 1 aufgebaut sind. Nur die Anordnung der Röhrenelemente und/oder die Fundamentausbildung sind unterschiedlich. Deshalb sind in diesen Figuren keine Sensorelemente und dergleichen dargestellt. Die Sensoranordnung in Vor- und/oder Rücklauf und die Funktionsweise des Sicherheitsgitters ist wie bei der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform. In Fig. 2a ist ein Sicherheitsgitter 210 dargestellt, bei dem sich zwischen zwei Zaunpfosten 215 parallele, horizontale Füllstäbe 219 erstrecken. Eine mäanderförmige Röhrenschleife 211 ist durch eine Vielzahl horizontaler Röhren gebildet, die endseitig über kurze Verbindungsstücke verbunden sind, so dass sich eine von einem Vorlaufanschlusspunkt 213 am linken Zaunpfosten 215 zu einem Rückflussanschlusspunkt 214 am rechten Zaunpfosten erstreckende Fluidleitung ergibt. An den Zaunpfosten 215 kann eine direkte Verbindung zu benachbarten Sicherheitszäunen hergestellt werden, so dass sich eine verkettete Röhrenschleife ergibt. Die Zaunpfosten 215 sind in Punktfundamenten 214 im Erdreich 1 befestigt. Das Zaunfeld, insbesondere die Röhrenschleife 211, erstreckt sich bis an das Erdbodenniveau 2.
In Fig. 2b ist bei einem Sicherheitsgitter 210' eine Röhrenschleife 211' wieder aus einer Vielzahl paralleler Röhren ausgebildet, die alternierend paarweise miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Röhrenschleife 211' bis unter die Erdgleiche 2 in ein massives Betonfundament 214', das sich als Untergrabschutz unterhalb des Sicherheitsgitters 210' erstreckt .
Bei dem Sicherheitsgitter 210" nach Fig. 2c ist in Abwandlung zur Ausführungsform nach Fig. 2b ein Latentwärmespeicher 216" innerhalb des Fundaments 214" eingebaut. Die Röhrenschleife 211" erstreckt sich mit den unteren Abschnitten ihrer Röhrenelemente durch die Oberseite des Fundaments 214" hindurch bis in den Latentwärmespeicher 216". Fig. 4 zeigt in stark schematisierter Ansicht einen Sicherheitsgitter 300, der als Maschendrahtzaungeflecht 320 ausgebildet ist. Im linken Zaunpfosten 310 sind eine Vorlaufleitung 311 und eine Rücklaufleitung 312 ausgebildet, von denen jeweils eine Vielzahl von hohlen, röhrenförmigen Maschendrähten ausgehen. In den Zaunpfosten sind benachbarte Maschendrähte verbunden, so dass sich eine Umkehrung der horizontalen Fließrichtung ergibt. Der FIu- idstrom mündet schließlich in einer Rücklaufleitung 12' .
Fig. 5 zeigt ein Sicherheitsgitter 300, bei dem zwischen einer oberen und unteren Sammelleitung 312, 313 mehrere parallele Röhrenelemente 311 angeordnet sind, deren Mündungen jeweils an die Sammelleitungen angeschlossen sind. Wird eines der parallel geschaltete Röhrenelemente 311 durchtrennt, kann zwar weiterhin Fluid durch die benachbarten Röhrenelemente fließen. Dennoch ist ein Druckabfall als Alarmsignal registrierbar.
Durch die Kombination von Druck- und Durchflusssensoren oder mehrerer Druck-Sensorelemente bzw. mehrerer Durchflusssensorelemente kann eine erhöhte Sicherheit zur De- tektion von Durchbruchversuchen geschaffen werden bei gleichzeitiger reduzierter Fehlalarmquote.
Anhand der in den Figuren 3a bis 3d schematisch dargestellten Verläufe von Druck und Volumenstrom über der Zeit sollen verschiedene Szenarien erläutert werden. Dabei entsprechen die Werte po und V 0 den Betriebs- Sollwerten von Druck und Volumenstrom. Die Linien darüber und darunter kennzeichnen jeweils das Toleranzband zulässiger Abweichungen, welche noch nicht als Alarmkriterium gelten . Fig. 3a zeigt ein Diagramm, indem mit der durchgezogenen Linie der Druck über der Zeit und mit der strichpunktierten Linie der Volumenstrom über der Zeit dargestellt ist. Der Durchflusssensor 12 zur Erfassung des Volumenstroms ist im Rücklauf 22 der Röhrenschleife 20 angeordnet, der Drucksensor 11 im Vorlauf 21. Wird die Röhrenschleife 20 zur Zeit ti vollständig durchtrennt, so kommt es zu einem plötzlichen Druckabfall, und auch der Volumenstrom versiegt rasch, wie in Fig. 3a dargestellt.
Fig. 3b zeigt den Messwertverlauf bei einem Durchbruch- versuch, bei dem zur Zeit ti ein Stab aus der Röhrenschleife 20 abgeklemmt worden ist. Aufgrund der meist vorhandenen Druckregelung im Förderkreisstrom, wo beispielsweise die Pumpe druckabhängig geregelt wird, kommt es schon im normalen Betrieb zu Druckschwankungen, die durch die kleinen Druckabfälle links und rechts im Diagramm der Fig. 3b charakterisiert sind.
Fig. 3c zeigt den Abfall des Drucks wie auch des Volumenstroms mit einem sehr niedrigen Gradienten. Dieser Messwertverlauf ist charakteristisch für einen schleichenden Fluidverlust in Folge von technisch bedingten Undichtigkeiten, Korrosion etc. Über eine Bestimmung des Gradienten kann eine Unterscheidung von Durchbruchversuchen und technischen Störungen bewirkt werden.
Beim Abklemmen an zwei entfernten Stellen gemäß dem Szenario aus Fig. 3d wird erreicht, dass der Pumpenkreislauf unterbrochen wird, aber das Fluid nicht ausfließt. Dies macht sich bei evtl. noch laufender Förderpumpe in einem leichten Druckanstieg zur Zeit ti bemerkbar, danach pendelt sich der Druck aufgrund der Pumpenregelung dann aber auf normalen Betriebsniveau po wieder ein, sodass durch die Auswertung des Drucksensors 11 der Durchbruchversuch nur dann erfasst werden könnte, wenn das Toleranzintervall für Druckschwankungen eng gefasst werden würde, wobei aber eine erhöhte Fehlalarmhäufigkeit in Kauf genommen werden müsste.
Deshalb ist die zusätzliche Auswertung des Durchflusssensors 12 vorteilhaft, denn auch im Falle einer doppelten Blockade der Röhrenschleife 20 versiegt der Förderstrom und sinkt bis unter eine Alarmschwelle F 1 .
Die Fig. 3d beruht auf folgendem Szenario:
Versierte Täter könnten bei durchtrennten Röhren eine By- passleitung zur Überbrückung des herausgetrennten Abschnitts legen. Auch bei geschicktem Handeln wird aber im Moment des Durchtrennens der Röhrenelemente zumindest ein leichter Druckabfall zu registrieren sein, selbst wenn die Bypassleitung sehr rasch angeklemmt wird. Gleiches gilt für den Förderstrom. Durch eine UND-Verknüpfung wird hier das Alarmsignal erzeugt, wenn beide Messwerte gleichzeitig eine erste Schwelle pi bzw. F 1 unterschreiten. Die beiden Schwellwerte pi bzw. F 1 liegen zwar noch im Bereich zugelassener Schwankungen. Das Auftreten solcher Schwankungen wird aber dann als Alarmkriterium bei besonders manipulationssicher auszuführenden Sicherheitszäunen definiert, wenn die beiden Peaks in einem bestimmtem zeitlichen Abstand zueinander liegen. Rechnerisch oder empirisch kann aus der Lage des Drucksensors und des Durchflusssensors zueinander auf die ungefähre Lage der Unterbrechungsstelle geschlossen werden, so dass Rückschlüsse zu ziehen sind, ob diese im Zaunfeld selbst liegt oder im Bereich der Förderpumpe. Ein technisch bedingter Ausfall der Förderpumpe etwa würde erst zu einem Druckabfall im Vorlauf und dann auch zeitverzögert zu einem Abfall des Volumenstroms im Rücklauf führen und bildet bei entsprechend „intelligenter" Programmierung kein Alarmkriterium.
Die Lageinformation der Schadstelle kann zu an sich bekannten Kamerasteuerungssystemen weitergeleitet werden, die dann das Bild auf die Schadstelle richten können. Damit erhält eine Alarmzentrale nicht nur die Information, dass ein Durchbruchversuch erfolgt, sondern auch, wo dieser stattfindet, so dass anhand dessen gezielte Maßnahmen ergriffen werden können.
Fig. 3e zeigt die Messwerte zweier Druckaufnehmer, von denen der Messwert der oberen Linie durch einen Druckaufnehmer 11 im Vorlauf 21 aufgenommen worden ist und der untere Wert durch einen Druckaufnehmer im Rücklauf. Dargestellt ist eine Situation ähnlich wie in Fig. 3b, wo eine mehrfach Abklemmung des Röhrenelementes dafür sorgt, dass keine Flüssigkeit austritt. Beim Abklemmen wird im Vorlauf ein leichter Druckanstieg zu beobachten sein, weil die Förderpumpe gegen das Hindernis anarbeitet, bis sie sich selbsttätig abschaltet und der Druckschalter die Vorlaufleitung sperrt. Im Rücklauf hingegen baut sich der Druck allmählich ab, weil durch den abgeklemmten Vorlauf kein Fluid mehr nachströmt. Der Gradient des Druckabfalls im Rücklauf hängt davon ab, wie der weitere Kreislauf gestaltet ist, ob beispielsweise Rückschlagventile vorhanden sind oder ob eine Kreisel- oder Membranpumpe verwendet wird. Auch hier kann man durch eine Verknüpfung der beiden Messwerte ein Alarmkriterium definieren, wenn bei beiden Druckaufnehmern gleichzeitig die dargestellten charakteristischen Änderungen erfolgen.
Wenn zusätzlich zu den doppelt vorhandenen Druckaufnehmern auch der zuvor schon beschriebene Durchflusssensor vorhanden ist und ausgewertet wird, können weitere Alarmkriterien definiert werden und möglichen Fehlalarmen vorgebeugt werden.
Vorteilhaft ist es, charakteristische Druck-Zeit- bzw. Volumenstrom-Zeit-Verläufe im errichteten Sicherheitsgitter aufzunehmen und daraus die Schwellwerte sowie zeitliche Abstände zu definieren, welche in eine Datenbank einfließen können. Eine Auswerteeinheit kann dann anhand der Vergleichsdaten die im Überwachungsbetrieb laufend festgestellten Messwerte auf das Vorliegen von Alarm- oder Störungskriterien hin überprüfen.