Leitungsnetz
Leitungsnetz dient als Oberbegriff für mehrere, systematisch verbundener Leitungen, die der Versorgung und Entsorgung mit flüssigen oder gasförmigen Stoffen, Energie oder Informationen dienen. Typische Beispiele sind die Netze für Trinkwasserversorgung, Abwasserentsorgung, Energieversorgung sowie leitungsbasierende Netze für den Informationsaustausch. Leitungsnetze sind wichtiger Bestandteil einer Zivilisation.
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Historische Entwicklung
Die ältesten Überlieferungen über Leitungssysteme stammen aus der Zeit des ägyptischen Pharaos Ramses dem II, also ca. 1300 v. Chr und dienten zur Wasserversorgung von größeren Siedlungen. Für die Wasserversorgung von Ninive ließ der assyrische König Sanherib 691 v. Chr. einen 48 Kilometer langen Aquädukt bauen, der mit einer 280 Meter langen und 9 Meter hohen Brücke mit fünf Öffnungen über ein Tal führte.[1][2] Mit der Entstehung von Städten wurde eine gesicherte Wasserversorgung für die Bewohner existenziell.[3] Vor allem die Römer schufen umfangreichen Aquädukte als Leitungsnetze zur Wasserversorgung ihrer Städte. In Pergamon existierten bereits Druckwasserleitungen zur Versorgung von Haushalten. Auch das Bewässerungssystem von Turfan in China ist von hohem Alter. Im Mittelalter wurden hölzerne Rohrleitungen, die Pipen verwendet. Auch in der Landwirtschaft spielen Leitungsnetze zur Bewässerung oder auch zur Entwässerung eine zentrale Rolle.
Mit der Nutzung der Dampfmaschine wurden leistungsfähige Pumpsysteme verfügbar. Diese ermöglichten Rohrleitungsnetze in neuen Dimensionen und trieben Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie an, welche in Stromnetzen transportiert und verteilt wurde und auch die Nachrichtenübermittlung revolutionierte. Für den elektrischen Morsetelegraph und den Fernschreiber wurden ganz neue Leitungsnetze zur Informationsübermittlung realisiert, die ab 1881 die Grundlage für die späteren Telefonnetze und aktuelle Kommunikationsnetze bildeten.[4]
Gliederung
Grundsätzlich sollte unterschieden werden:
- Netze zum materiellen Stoff- und stofflichem Energietransport
- Leitungsnetze zum Transport elektrischer Energie
- Nachrichten- /Informationsübermittlung in Kommunikationsnetzen
Leitungsnetze zum Stoff- und stofflichem Energietransport
Die Anfänge bildete der Bau von offenen Wasserleitungen als Wassergraben, bei Bedarf ergänzt durch Wassertunnel und Aquädukte (Wasserbrücken). Dabei gewann neben dem Transport von Trinkwasser auch der Transport von Wasser als Energiequelle in Kunstgräben wachsende Bedeutung. Ziel war es dabei, am Standort einer Wasserkraftmaschine einen möglichst großen Höhenunterschied zum tieferen Ablauf (Aufschlaghöhe) zu erhalten, um die Energieausbeute zu maximieren. In der Regel handelte es sich um offene Freispiegelleitungen, bei denen der Flüssigkeitstransport durch die Schwerkraft erfolgt. Das Wasser aus diesen Leitungsnetzen trieb damals vor allem Antriebsmaschinen im Bergbau, wie z. B. Kunsträder, Kehrräder, Wassersäulenmaschinen oder Turbinen an, die die industrielle Revolution vorantrieben. Offene Systeme werden zwar beispielsweise in Abwassernetzen immer noch eingesetzt, spielen heute aber nur noch eine untergeordnete Rolle. Vorwiegend werden Druckleitungen verwendet. Kleinere Druckleitungsnetze dienen beispielsweise in Krankenhäusern zur Sauerstoffversorgung oder in Werkstätten zur Druckluftverteilung als Antriebsenergie. Fernwärmenetze dienen der Versorgung mit Wärmeenergie.
Die Trinkwasserversorgung geschieht über ein weit verzweigtes Wasserverteilungssystem.
Pipelines dienen zum Transport von Flüssigkeiten und Gasen (Ferngas) über weite Entfernungen unter Druck und sind zur Erhöhung der Versorgungssicherheit meist zu Netzen verbunden und über Druckminderer und Verteilstationen mit regionalen Verteilnetzen verknüpft.
Leitungsnetze Transport und Verteilung elektrischer Energie
Stromnetze mit Freileitungen und Erdkabeln auf verschiedenen Spannungsebenen dienen dem Transport und der Verteilung elektrischer Energie. In Deutschland wird der Stromtransport über größere Entfernungen von nur vier Übertragungsnetzbetreibern realisiert. Die Stromverteilung auf regionaler Ebene übernehmen eine Vielzahl von Verteilnetzbetreibern.
Leitungsnetze zur Kommunikation
Das Telefonnetz als Verteilnetz auf elektrischer oder optischer Leitungsbasis dient zur Übermittlung und Verteilung von Informationen weltweit. Ursprünglich als analoger Übertragungsweg konzipiert, ermöglicht die Umstellung auf digitale Übertragungstechnik deutliche Verbesserungen in der Übertragungsqualität und bei den möglichen Übertragungsvolumen. Dabei ermöglicht die ADSL-Technologie die gleichzeitige Nutzung von Sprach- und Informationsübertragung. Ergänzt wird das leitungsgebundene Netz durch drahtlose Kommunikationswege wie Funk- und Satellitennetze.
Über koaxiale Kabelnetze wurde ursprünglich vor allem in Städten der Zugang zu Rundfunk- und Fernsehangeboten realisiert. Nach umfassendem Ausbau auf Breitbandtechnik und Digitalisierung bieten diese Leitungsnetze heute über Kabelmodem umfassenden Zugang zu Informations- und Kommunikationsangeboten und konkurrieren daher teilweise mit den Telefonnetzen.
Einzelnachweise
- ↑ Die große Chronik Weltgeschichte, Bd.4, S.112: Ninive erhält ein Aquädukt, ISBN 978-3-577-09064-3, aufgerufen 5. März 2012.
- ↑ T. Jacobsen, H. Frankfort: Sennacherib's Aqueduct at Jerwan (PDF; 18,3 MB), Publikationen des Orientalische Institut der Universität Chicago, Band 24 1935.
- ↑ Antikefan: Antike Wasserversorgung, eingefügt 5. März 2012.
- ↑ Bayern online: Geschichte Telekommunikation bis 1999, eingefügt 5. März 2012.