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Wärmemengenzähler
- Auch in einzelnen Wohnungen können Wärmezähler zum Einsatz kommen, wenn Heizkostenverteiler keine preiswertere Alternative bieten.
Wärmemengenzähler dienen – ähnlich wie die Heizkostenverteiler – der Ermittlung des Wärmeverbrauchs. Im Gegensatz zu Heizkostenverteilern messen sie jedoch den physikalischen Durchfluss von Energie. Die Wärmemenge, die einem Verbraucher über einen Heizkreislauf zugeführt wird, errechnet sich aus dem gemessenen Volumenstrom des Heizwassers und der Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf des Heizkreislaufs.
Die gemessene Heizenergie wird in Gigajoule (GJ) oder Megawattstunden (MWh) angegeben. Die vom Messgerät erfasste Heizenergie ist die Wärmeenergie, die in einem bestimmten Zeitraum an eine Verbrauchseinheit abgegeben wurde, eventuell unter Einbeziehung anderer Bedarfskomponenten wie z. B. der Warmwasserbereitung.
Wärmemengenzähler werden von Energieversorgungsunternehmen in Gebäuden mit Fernwärmeversorgung eingesetzt oder wenn mehrere Nutzergruppen von Gebäudeteilen (z. B. Läden und Wohnungen) oder Teilen der Heizungsanlage (z. B. Heizung und Brauchwassererwärmung) getrennt erfasst werden sollen. Auch in einzelnen Wohnungen können Wärmezähler zum Einsatz kommen, wenn Heizkostenverteiler keine preiswertere Alternative bieten, z. B. bei Fußbodenheizungen.
Aufbau
Wärmemengenzähler bestehen prinzipiell aus einem Messgerät für den Volumenstrom (Durchflussmesser, Wasserzähler), einem Temperaturfühlerpaar und einem elektronischen Rechenwerk. In Ultraschallmessgeräten wird anstelle des Volumenstroms die mittlere Strömungsgeschwindigkeit zusammen mit dem Rohrquerschnitt als Berechnungsgrundlage verwendet.
Das Volumenstrommessteil ist entweder mechanisch drehend oder statisch nach dem Ultraschallprinzip ausgeführt. Als mechanische Messteile kommen Flügelradzähler zum Einsatz, sowie Woltmannzähler. Ultraschallzähler machen sich den Umstand zunutze, dass entgegenlaufende Schallwellen unterschiedliche Laufzeiten haben, womit sich eine Laufzeitdifferenz ermitteln lässt.
Die Temperaturfühler zur Erfassung des Heizungsvor- und -rücklaufs sind zumeist Platin-Widerstandsthermometer, welche im Kleinwärmezählerbereich fest integriert sind, oder bei größeren Einheiten von außen über spezielle Anschlussstücke angebracht werden können.
Das Rechenwerk verknüpft die ankommenden Signale vom Volumenmessteil und den Temperaturfühlern. Die Integration im Rechenwerk liefert die Wärmemenge, die auf dem Display in einer auszuwählenden Einheit (GJ oder Mwh) angezeigt wird. Zusätzliche Informationen können auf Wunsch abgerufen werden, wie beispielsweise der aktuelle Durchfluss, die Wärmeleistung oder eine akkumulierte Wärmemenge an einzugebenden Stichtagen.
Bauarten
Wärmemengenzähler kommen in verschiedenen Bauarten vor, insbesondere als
- Kompaktwärmezähler: Rechenwerk und Volumenmessteil sind in einem Gehäuse verbaut. Das Temperaturfühlerpaar wird von außen angeschlossen.
- Verbund von einem Volumenmessteil (meist ein Warmwasserzähler), einem Rechenwerk und einem Temperaturfühlerpaar.
- zusätzlich gibt es Wärmezähler mit Stichtagsmodulen oder Funkmodulen zur Fernübertragung so dass der Mieter beim Auslesen nicht anwesend sein muss
Messfehler
Die Messfehler eines Wärmezählers ergeben sich aus den Fehlern seiner Teilkomponenten oder treten bei einer falschen Einbauweise auf (Temperaturfühler falsch positioniert, unkorrekte Verkabelung). Die Messfehler des Volumenmessteils sind vom Durchfluss abhängig; besonders wenn der Volumenstrom zu klein bzw. das Messteil zu groß dimensioniert ist, kann es zu Fehlern kommen. Im Anlaufbereich muss die Strömungsenergie die Lagerreibung überwinden, bis sich das Rad zu drehen beginnt und den Durchfluss feststellt. Hier treten die größten Messfehler auf. Zu deren Vermeidung müssen die Zähler so ausgelegt werden, dass dieser Bereich sich im Betrieb nicht einstellt. In den anderen Bereichen liegen die Messfehler bei gut funktionierenden Geräten zwischen +/-2 Prozent und +/- 5 Prozent.
Die Messung der Temperaturdifferenz ist ebenfalls mit einem Fehler behaftet, der schon bei geringen Temperaturdifferenzen in Summe schnell relativ groß werden kann. Bei einer Temperaturdifferenz von z. B. 10K kann der Fehler schon bei sechs Prozent liegen, wenn die Messungsgenauigkeit +/- 0,3 K beträgt
Auch wenn das Display oder die Batterie ausfallen, kommt es zu fehlerhaften Mess- oder Ablesewerten.
Eichung
Werden Wärmemengenzähler zur Abrechnung von Heizkosten eingesetzt, müssen sie gemäß Eichgesetz geeicht sein. Bei der Eichung werden die Temperaturfühler zuerst einzeln geprüft. Dann werden Paare mit zueinander passender Fehlerkennlinie gebildet, die nicht mehr getrennt werden dürfen. Die Volumenmessteile werden unabhängig hiervon geprüft. Die Eichgültigkeit beträgt bei Wärmemengenzählern fünf Jahre.
