Messgerätetechnik

Wärmemengenzähler

Kompaktwärmezähler sind die technisch aufwendigsten Systeme zur Wärmeverbrauchs- erfassung. Sie unterliegen der europäischen  Norm EN DIN 1434 und benötigen eine PTB-Bauartzulassung. Da Wärmezähler nicht einfach an Heizkörpern montiert werden können, erfordert ihr Einsatz, vorgeschrieben etwa bei Fußbodenheizung, sorgfältige Planung und Auslegung in der Bauphase. Die Geräte unterliegen einer gesetzlichen Eichpflicht im Zeitraum von jeweils fünf Jahren. Das A und O von Wärmezählern ist die korrekte Dimensionierung des Zählers. Dabei muss darauf geachtet werden, dass ein Wärmezähler wenig im unteren Lastbereich seiner Nenngröße arbeitet, bei Spitzenlast aber dennoch nicht über seine Nennbelastbarkeit beansprucht werden darf. Zudem ist der Druckverlust der Wärmezähler bei der Pumpendimensionierung zu berücksichtigen. Der Einsatz im Rahmen von Funkfernablesesystemen ist bei Wärmezählern ebenfalls möglich. Wärmezähler sind für alle vorkommenden Fälle der Wärmeverbrauchsmessung anwendbar. Beschränkungen, im Hinblick auf Temperaturbereiche und Temperaturdifferenzen bestehen nach DIN 4713 Teil 4 nicht.

 Wärmezähler messen in physikalischen Einheiten. Die Verwendung von Wärmezählern hat den Vorteil, dass keine Bewertungsfaktoren für die Heizkörper zu ermitteln sind und das auch Heizkörper nicht allgemein üblicher Bauart problemlos erfasst werden können. Obwohl Wärmezähler in physikalischen Einheiten anzeigen, dienen sie im Anwendungsbereich der Heizkostenverordnung nur zur Feststellung des anteiligen Wärmeverbrauchs im Rahmen der Heizkostenverteilung. Nur bei „eigenständiger gewerblicher Wärmelieferung“ ist die Abrechnung nach physikalischen Einheiten (kwh, MJ) üblich.

Wasserzähler

Wasserzähler sind geeichte Messgeräte, die der Erfassung des Gesamt- oder Einzelverbrauches an Warm- und Kaltwasser in Gebäuden bzw. Wohnungen dienen. Dabei müssen die Bezeichnungen „Zählen“ und „Messen“ unterschieden werden. Eine Zählung ist die Erfassung einer bestimmten Menge in einem beliebigen Zeitraum; Messen ist jedoch das Erfassen der Menge in der Zeiteinheit (z. B. Volumendurchfluss/Sekunde). Aus jenem Grund sind die Zähler lediglich auf ein Mengenmaß geeicht, z. B. Liter. Das Gesetz über das Eich- und Messwesen (Eichgesetz) verlangt, dass Messgeräte zur Bestimmung der thermischen Energie (Wärme) und der Durchflussmenge (Wasser) geeicht sein müssen, wenn sie im geschäftlichen Verkehr Verwendung finden.

Ein geschäftlicher Verkehr in diesem Sinne liegt auch vor, wenn die Anzeigeergebnisse der Messgeräte für die Abrechnung von Heiz-, Warmwasser und Kaltwasserkosten der zwischen Mieter und Eigentümer verwendet werden. Die Eichgültigkeit für Wärmezähler und Wasserzähler ist mit 5 Jahren festgelegt. Für Kaltwasserzähler beträgt die Gültigkeitsdauer 6 Jahre. Die häufigsten Wasserzähler (Wohnungswasserzähler) sind die sogenannten Trockenläufer, bei denen nur die Messflügel und die Übersetzungsgetriebe im Wasser liegen. Das eigentliche Zählwerk befindet sich im dicht abgeschlossenen Trockenraum und wird über eine Magnetkupplung angetrieben (DIN-Bezeichnung „T“). Eine andere Art der Wasserzähler sind die Nassläufer (häufig bei Hauswasserzählern), bei denen das Zählwerk und das Ziffernblatt im Wasser liegt (DIN-Bezeichnung „N“).

Heizkostenverteiler

Erfassung des Wärmeverbrauchs durch Heizkostenverteiler

Heizkostenverteiler sind für die Verbrauchserfassung in Verbindung mit Heizkörpern gedacht. Jeder Heizkörper, der abgerechnet werden soll, wird mit einem Heizkostenverteiler versehen. Dieser erfasst entsprechend  seines Messprinzips eine Maßzahl für die Wärmemenge, die der Heizkörper bei Betrieb abgibt. Heizkostenverteiler stellen auf Grund Ihrer problemlosen Montierbarkeit die häufigste Messmethode dar. Alle Geräteausführungen beruhen auf dem gemeinsamen Prinzip der Erfassung des Wärmeverbrauchs entsprechend der Messung einer oder mehrerer Temperaturen.

Heizkostenverteiler nach dem Verdunstungsprinzip

Eine einfache und bewährte Methode sind Heizkostenverteiler nach dem Verdunstungsprinzip (HKVV). Verdunstungsheizkostenverteiler bestehen im wesentlichen aus drei Elementen:

"dem Gehäuse
"einem mit Messflüssigkeit (Methylbenzoat oder 1-Hexanol) befüllten Glasröhrchen
"einer Skala, die den Verbrauch am Heizkörper anzeigt

Das Messröhrchen besitzt am oberen Ende eine Öffnung. Wird der Heizkörper warm, erwärmt sich auch die Messflüssigkeit im Heizkostenverteiler.  In Abhängigkeit von der am Montageort auftretenden mittleren Temperatur des Heizkörpers verdunstet die sich in der Ampulle befindliche spezielle Messflüssigkeit. Der absinkende Flüssigkeitspegel ist damit das Maß für den Wärmeverbrauch am Heizkörper. Die Werte der Verbrauchsskala werden in die Abrechnung übernommen. Eine genaue Ablesung der Heizkostenverteiler nach Verdunstungsprinzip ist nur unter Herausnahme der Ampulle möglich. Abgelesen werden sollte zur Vermeidung von Ablesefehlern, in Augenhöhe. Die letztlich für die Berechnung der Wärmeabgabemenge entscheidende Leistung des  Heizkörpers wird nach Herstellerangaben bestimmt. Sie ist abhängig davon, ob es sich um einen Glieder- oder Plattenheizkörper handelt. Bei einem Gliederheizkörper bestimmt sich die Heizleistung nach der Anzahl der Glieder, der Bauhöhe, der Bautiefe und der Gliederlänge. Bei einem Plattenheizkörper richtet sich die Heizleistung nach der Baulänge, der Bauhöhe, der Kennzahl, der Bautiefe und dem Fabrikat.

Kaltverdunstung

Heizkostenverteiler sind europaweit einheitlich genormt. Für Verdunstungsheizkostenverteiler gelten die Vorschriften der DIN EN 835. Es gehört zu den normalen Systemeigenschaften, dass die Messflüssigkeit auch dann verdunstet, wenn der Heizkörper nicht in Betrieb ist. Diese Erscheinung nennt der Fachmann „Kaltverdunstung“. Sie wird entsprechend den Vorschriften der europäischen Norm durch eine Zugabe bei der Füllung des Glasröhrchens sozusagen vorab ausgeglichen. Hierzu heisst es in der Norm (DIN EN 835), dass zum Ausgleich der Kaltverdunstung das Röhrchen über den Skalen-Nullstrich hinaus befüllt wird. Diese Kaltverdunstungsvorgabe wird vom Prüfinstitut für jeden Röhrchentyp spezifisch festgelegt.

 

 

Elektronische Heizkostenverteiler

Auch der elektronische Heizkostenverteiler unterliegt einer europaweit gültigen Norm (DIN EN 834), die Einsatz-bedingungen und Zählbeginn dieser Fabrikate festlegt. Elektronische Heizkostenverteiler messen charakteristische Temperaturwerte mittels thermoresistiver Sensoren (z.B. NTC-Sensoren).

Der eingebaute Prozessor ermittelt, die Heizkörpertemperatur als auch die Raumtemperatur. Die Differenz zwischen der mittleren Heizkörpertemperatur und der umgebenden Raumlufttemperatur (Übertemperatur) kann so meßtechnisch ermittelt werden. Die Zeitdauer der Übertemperatur liefert das Maß für die abgegebene Wärmemenge. Zur Erfassung auch bereits geringer Wärmeabgaben wird der Schwellenwert, an dem die Geräte zu zählen beginnen, möglichst niedrig gelegt.  Bei Heizkörpertemperaturen zwischen ca. 27°C und ca. 31 °C kann der Heizkostenverteiler einen bereits geringen  Anzeigefortschritt entwickeln. Die niedrige Einschaltschwelle bedingt aber auch, dass es an heißen Sommertagen zu einem Anzeigefortschritt kommen kann, dem jedoch kein Verbrauch gegenüber steht. Der Effekt ist mit dem der Heizkostenverteiler nach Verdunstungsprinzip vergleichbar und stellt - wie zuvor dargelegt - keinen Mangel des nach DIN EN geprüften bzw. nach Heizkostenverordnung zugelassenen elektronischen Heizkostenverteilers dar.

Einfühlergeräte messen die Oberflächentemperatur der Heizfläche des Heizkörpers am Montageort des Gerätes und setzen die Raumtemperatur fest mit 20°C an. Zweifühlermessgeräte nehmen in der Regel zusätzlich zur Oberflächentemperatur auch den Wert der Raumluft auf, um den tatsächlichen Wert der Übertemperatur zu ermitteln. Der Raumtemperatursensor befindet sich meist an der dem Heizkörper abgewandten Seite im Innern der  elektronischen Heizkostenverteiler.  Denkbar und in Ausnahmefällen zwingend ist die Montage des Raumluftsensors in geeigneter Entfernung vom Heizkörper als sog. Fernfühler. Der reine Ablesewert eines elektronischen Heizkostenverteilers stellt lediglich einen Näherungswert der zeitlichen Dauer der gemessenen Temperaturdifferenz, d.h. der Übertemperatur dar. Für die Bewertung der Anzeigedaten müssen die Kenndaten des Heizkörpers herangezogen werden, d.h. auch hierbei muss der Verbrauchswert durch weitere Berechnung ermittelt werden. Je nach gewähltem Betriebsregime kann der sogenannte Faktor im Gerät gespeichert und von diesem zur Umrechnung in Verbrauchswerte verwendet werden.

Zwischenablesungen bei Verdunstungs-Heizkostenverteilern

Wesentliche Besonderheiten gilt es bei Heizkostenverteilern nach dem Verdunstungsprinzip und einem Mieterwechsel im Hinblick auf die Kaltverdunstungsüberfüllung zu beachten. Die nach DIN EN 835 vorgeschriebene Überfüllung soll eigentlich die bei Verdunstern systembedingte Kaltverdunstung der Messflüssigkeit insbesondere während der Sommermonate ausgleichen. Bei einer Jahresendablesung werden zu diesem Zeitpunkt die Ampullen mit der erwähnten Überfüllung eingesetzt. Ein Mieterwechsel innerhalb der Dauer des Abrechnungszeitraumes führt dazu, dass der Vormieter die Überfüllung von ca. 5 mm je Heikostenverteiler erst einmal „verheizt“, bevor auf seiner Verdunsterskala ein tatsächlicher Verbrauch registriert wird. Der nachfolgende Mieter hätte unter Umständen keinen Vorteil von der gesetzlich vorgeschriebenen Kaltverdunstungsvorgabe. Zum Ausgleich dieser systembedingten Problematik bei Verdunstern arbeiten wir - vor allem bei Winterhauptablesungen - zur Erreichung einer gerechteren und gesetzteskonformen Lösung bei der  Aufteilung der Heizkosten mit Gradtagstabelle nach VDI 2067 die von der Heizkostenverordnung vorgeschrieben ist.


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