Werbung

Fehlerhafte Verbrauchserfassung

Die Installation von Wärmezählern speziell im Bereich Warmwassererwärmung

birgt ein hohes Fehlerpotenzial in sich

Bild 1: Temperaturfühler „Typ DS“ mit direktem Einbau in einen Kugelhahn mit Fühleranschluss M10.

Bild 2: Warmwasser­erzeugung mit Steuerung über eine Ladepumpe.

Bild 3: Erneuerte Kesselanlage mit Größenbestimmung durch Messung. Nach dem ersten Winter konnte eine Reduzierung des Gasverbrauchs gegenüber einer in der Größe und Bauausführung baugleichen benachbarten Wohnanlage um 26  % festgestellt werden.

Bild 4: Häufiger Einbaufehler: Vorlauftemperaturfühler in der Mischzone zwischen Dreiwegemischer und Pumpe.

Tabelle 1: Ermittlung der Wärmezählergröße nach Anzahl der Wohnungen.

Bild 5: Pewo-Kompaktstation zur direkten Trinkwassererwärmung und Raumheizung.

Bild 6: Ultraschall-Wärmezähler für Warmwasser mit direkt tauchendem Fühlereinbau und waagerecht eingebauter Rückschlagklappe.

 

Mit der Neufassung des § 9 (2) der HKVO [3] ist der Wärmeverbrauch für die Warmwassererwärmung ab dem 31. Dezember 2013 vorrangig mit einem Wärmezähler zu messen. Wenn dies nicht möglich ist, wurden mit einer Berechnung anhand der Kaltwassermenge mit einer Formel wie bisher oder dem Ansatz eines festen Wertes von 32 kWh pro m2-Wohnfläche und Jahr abschließend zwei weitere Berechnungswege festgelegt. Sowohl die in einigen Heizungsanlagen noch fehlenden Wärmezähler als auch die Behandlung eingetretener Fehler im Einbau sowie Anlagenfehler, die eine richtige Höhe der Messung verhindern, sind Fragen, die in der nächsten Zeit Juristen und Gutachter beschäftigen werden.

Die früher geäußerte juristische Meinung, die Forderung der Wärmezählermessung gelte nur für Fernwärmeanlagen (gemeint ist: „Wärmelieferung“ nach der Definition der Heizkostenverordnung), ist 2013 mit dem Kommentar im Schmidt-Futterer: Mietrecht [6] durch Prof. Dr. Lammel revidiert und die Einbaupflicht auch für Kesselanlagen bestätigt worden. Zutreffend ist dort festgehalten, dass ein unzumutbar hoher Aufwand zum Einbau eines Wärmezählers bei Kompaktanlagen vorliegt, in denen Heizkessel und Warmwasserbereiter in einer Einheit gefertigt sind. Dort würde ein Eingriff in die interne Verrohrung zum Erlöschen der Bauartzulassung führen und ist schon aus diesem Grund ausgeschlossen. Der Einwand von unvertretbar hohen Kosten für den Einbau ist hingegen fraglich: Wenn im gerichtlichen Verfahren eine Einsparung von 15 % der Warmwasserkosten über 10 Jahre pauschal angesetzt wird, sind unvertretbar hohe Kosten kaum darstellbar. Nur bei einer inhaltlichen Betrachtung des Gerichts, dass bei vorhandenen Warmwasserzählern deren Verbrauchsanzeige die Einsparung bereits bewirken und eine zusätzliche Einsparung durch einen Wärmezähler für die Kostentrennung nicht vorhanden ist, wäre dieser Einwand erfolgreich. Bisher ist allerdings keine gerichtliche Entscheidung bekannt.

Größenbestimmung des Wärmezählers und der Bauart für die Warmwassererwärmung
Bei der Auslegung des Wärmezählers für die Warmwasserbereitung sollten die geänderten Grundlagen für den Ansatz des Gleichzeitigkeitsfaktors berücksichtigt werden, um einem späteren Mangel vorzubeugen. Untersuchungen des Dansk Standard1) und der TU Dresden [1] ergaben in der Höhe identisch starke Abweichungen von den Werten des Gleichzeitigkeitsfaktors nach DIN EN 806 oder Recknagel-Sprenger.
Verbrauchsuntersuchungen in der Expo 2000-Niedrigenergie-Siedlung mit ca. 2000 Wohneinheiten (WE) ergaben zudem erheblich kleinere jährliche mittlere Warmwasserverbräuche als früher im normalen Baubestand. Damit wurden in der Höhe um ca. 50 % reduzierte Gesamtwerte bestätigt.
Ursachen sind neue Sanitärausstattungen mit Sparduschköpfen, Mengenbegrenzern in Auslassarmaturen etc. und das Sparverhalten aufgrund der verbrauchsabhängigen Wasserabrechnung. Durch die flexible Arbeitszeit ist zudem selbst die Nutzung von Duschen auf größere Zeit­intervalle verteilt. Dies erklärt die erheblichen Veränderungen der neueren Untersuchungen zu den bekannten älteren Ansätzen. Um eine Überdimensionierung der Warmwassermessung (und auch der Warmwasserbereitung) zu vermeiden, ist die Anwendung der Werte des Dansk Standard ([1] S. 526) sinnvoll.
Fachveröffentlichungen aufgrund wissenschaftlicher Untersuchungen (u. a. von R. Kremer [5]) ergeben als Faustformel, dass die Hälfte des nach der DIN EN 806 berechneten Warmwasserbedarfs die Höhe des tatsächlich benötigten Bedarfs ist. Anschlussleitungen und Warmwasserbereiter sind nach über 30 Jahren alten, überholten Werten berechnet. Daher ist eine Größenbestimmung des Wärmezählers nach Anschlussleitungsgröße oder Speichervolumen fehlerhaft. Entscheidend ist nur die Zahl der versorgten WE mit ihrem tatsächlichen Warmwasserbedarf, wie es auch parallel in der technischen Richtlinie W 406 des DVGW für die Größenermittlung von Wasserzählern zu finden ist.
Viele bereits vor Jahren realisierte Installationen mit einer Größenberechnung nach Anzahl der Wohnungen haben sich bewährt. Die Rohrleitung wurde für den Einbau ohne Entstehen von Betriebsproblemen um eine bis zu maximal zwei Dimensionen reduziert. Die Tabelle 1 zeigt eine Auswertung der ausgelesenen Maximalwerte dieser Wärmezähler aus einer großen Zahl von Anlagen ([1] Seite 528) gegenübergestellt den Werten der Tabelle 4 der VDI 2077 Blatt 3.2[4], die nach überholten Normwerten erstellt wurde. Hiernach ergibt sich für die häufige Wohnungsanzahl von 11 bis 32 WE ein größerer Wärmezähler, der ca. 300 Euro teurer ist. Dies kann zu Widersprüchen bei der Umlage der Kosten der dadurch überhöhten Zählermiete führen. Zudem muss nach der BGH–Rechtsprechung [12] die Zählergröße nach dem tatsächlichem Bedarf bemessen werden und nicht nach überholten Normen.

Neue Vorschriften für den Einbau von  Wärmezählern
Der Temperaturfühlereinbau sollte wegen der kürzeren Totzeit und des Ableitfehlers von Tauchhülsen nur direkt im Medium erfolgen. Der direkte Einbau ist nach der technischen Richtlinie K9 der PTB [9]
für Neuinstallationen generell bis zur Wärmezählergröße qp 6 (alte Bezeichnung: Qn 6) vorgeschrieben.
Bei der Warmwasserbereitung mit Plattenwärmetauschern im Durchflussprinzip (z. B. Frischwasserstationen) treten sprunghafte Temperaturveränderungen auf. Zur sicheren Erfassung sollte nach Erfahrungswerten die Temperaturmessung mindes­tens alle 8 Sek. erfolgen, um Mindermessungen zu vermeiden. Der Temperaturfühler sollte die Form gemäß EN 1434 Typ DS haben. Diese Bauart hat die kleinste Reaktionszeit von 2,5 Sek. für die Erreichung von 50 % des momentanen Messwerts. Kabelfühler mit zylindrischer Form haben eine fast doppelt so lange Reaktionszeit. Damit wäre auch bei einer schnelleren Abfolge der Temperaturmessung das Ergebnis fehlerhaft.
Da vorhandene Pumpen höhere Volumenströme fördern als benötigt, ist die Verwendung von mechanischen Durchflusssensoren (Flügelradzähler) mit dem Risiko verbunden, dass der zu hohe Volumenstrom den Zähler beschädigt. Vor dem Einsatz dieser Durchflusssensoren muss die örtliche Situation geprüft werden, um eine sichere Größenbestimmung zu erreichen. Erst nach einer Bestimmung des maximalen Durchflusses und einer Reduktion der Pumpenförderhöhe ist der Einsatz eines mechanischen Durchflusssensors unbedenklich. Der dann ermittelte, in der Regel größere mechanische Durchflusssensor ist zusammen mit dem Aufwand der örtlichen Bestandsaufnahme meist teurer als ein Ultraschalldurchflusssensor. Nach einer Eichperiode kann aufgrund der Speicherwerte im späteren Verlauf nochmals geprüft werden, ob ein gleichgroßer mechanischer Sensor im Austausch eingesetzt werden kann.

Einbau des Wärmezählers zieht Folgen mit sich
Der Strömungswiderstand des Wärmezählers kann längere Ladezeiten verursachen. Nach dem Einbau des Wärmezählers muss bei Heizkesselanlagen die Regelung auf gleichzeitige Versorgung von Heizung und Warmwasser eingestellt werden – die Warmwasservorrangschaltung muss beendet werden. Nach Auswertung einiger Anlagen wurde dadurch der Jahresnutzungsgrad um ca. 5 % erhöht, da die durch die Mischung des Heizwassers tieferen Rücklauftemperaturen für eine bessere Rauchgasauskühlung sorgen.

Ursachen für Messfehler und ­unplausible Verbrauchshöhen
90 % der Anlagen sind in einer Größenordnung, dass die einfache Schaltung der Aufladung durch Einschalten einer Ladepumpe für die Warmwasserbereitung realisiert wurde (Bild 2). Analysen von solchen Anlagen mit unplausibel hohen Werten für die Erwärmung des Warmwassers ergaben, dass ca. 60 % der Rückschlagklappen gering oder stärker undicht sind. Durchflüsse mit umgekehrter Strömungsrichtung nach Abschaltung der Ladepumpe von 20 bis zu 240 l/h wurden festgestellt. Geringe Undichtigkeiten bei nur ein Jahr alten Rückschlagklappen wurden speziell bei waagerechtem Einbau vorgefunden – hier ist mechanisch ein nicht glatter Abschluss der Dichtfläche auch wahrscheinlicher. Die Folge: Die Durchströmung des Speichers mit Heizwasser des Rücklaufs der Raumheizung kühlt den Speicher aus. Dies erfasst der Wärmezähler nicht. Die notwendige Wiederaufladung wird aber gemessen und dadurch das Messergebnis überhöht. Einfache Plausibilitäten sind für die Wassermenge der Verbrauch des Vorjahres und für die Wärmemenge der Wert, der sich aus der Formelbestimmung über die Warmwassermenge ergibt.

Abrechnung des Wärmebedarfs zur Warmwassererwärmung
Die Grundkosten sollen die Verluste von Warmwasserspeicher, Verteil- und Zirkulationsleitungen sowie den verbrauchsunabhängigen Teil der Wärmerzeugung abdecken. Hierfür ist in Neubauten ein Anteil von 30 % der Grundkosten ausreichend. Die Ergebnisse der Verbrauchs­analyse des Solarhauses Gundelfingen (ein 2,5-l-Haus) durch das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) [7] ergaben nach vollständigem Bezug der 12 Wohnungen diesen Anteil als Verlust der Zirkulationsleitungen. Da zur Vermeidung des Legionellenwachstums die Warmwassertemperaturen mittlerweile höher sind, wird dieser Anteil in jedem Fall erreicht.
Dieser Schlüssel ist im Altbau ebenfalls üblich, obwohl hier oft die Gegebenheiten der Anlage mit höheren Wärmemengen für die Zirkulationsbeheizung einen höheren Grundkostenanteil von 50 % sinnvoller machen. Dies wäre nach zuvor genannten Gesichtspunkten im Einzelfall bei einer neuen Festsetzung dieses Schlüssels zu prüfen.
Die Ermittlung des Kostenanteils für Warmwasser bei Wärmelieferung erfolgt gemäß § 9 (1) HKVO [3] nach den Anteilen am Wärmeverbrauch – eine unproblematische Dreisatz-Rechnung.
Bei Anlagen mit Heizkesseln ist der Anteil für die Warmwassererwärmung am Brennstoffverbrauch zu ermitteln. Für die Umrechnung der gemessenen Wärmemenge für Warmwasser bei Heizkesselanlagen in einen Brennstoffanteil gibt dann § 9 (3) HKVO [3] eine Umrechnung mit einer fehlerhaften Formel an, die eine verlustfreie Umwandlung von Brennstoff in Wärme voraussetzt. Ein Grundgesetz der Physik besagt, dass eine verlustfreie Umwandlung von einer in eine andere Energieform nicht möglich ist – trotzdem muss nach der Verordnung gerechnet werden.
Der tatsächliche Jahresnutzungsgrad für die Wärmerzeugung (WE) liegt für Öl- und Gasanlagen im Bereich von WE = 0,95 ÷ 0,75 [8]. Durch die Abgas-, Kessel- und Bereitschaftsverluste verringert sich die nutzbare Gesamtwärmemenge um 5 bis 25 % gegenüber der theoretischen Höhe anhand des Brennwerts. In seinem Gutachten [2] zur Überarbeitung der technischen Regeln zur Novelle der Heizkostenverordnung in 2008 hat Prof. Oschatz ebenfalls Jahresnutzungsgrade angegeben, die sich nur geringfügig von den Werten in der Verordnung 1989 unterscheiden. Daher erfolgt die Abrechnung bei Kesselanlagen bei der Installation von nur einem Wärmezähler für die Warmwassererwärmung sachlich falsch – in der Regel wird der Anteil für Warmwasser um 20 bis 30 % zu gering ermittelt werden.
Vermieden werden kann dies nur bei Messung auch des Raumwärmeanteils mit einem Wärmezähler und der Berechnung des Kostenanteils für Warmwasser wie bei der Wärmelieferung nach den Anteilen am gemessenen Wärmeverbrauch. Ein weiterer Vorteil der Messung der Raumwärme, der den monatlichen Maximalwert der Heizleistung abspeichert, ist die Ermittlung der tatsächlich erforderlichen Kesselleistung für den Austausch und vorher zur Brennereinstellung. Diese ist in der Regel 30 bis 50 % kleiner als die nach gültiger EN oder alter DIN berechnete Heizleistung [11], und mit ihrer messtechnisch belegten Kenntnis kann die Kesselleistung dem tatsächlichen Bedarf angepasst werden.
In der Anlage im Bild 3 wurde die Kesselleistung bei Austausch der Heizkessel aufgrund der Maximalwertmessung um 50 % verkleinert und die Heizkurve abgesenkt. Nach dem ersten Winter konnte eine Reduzierung des Gasverbrauchs gegenüber einer in der Größe und Bauausführung baugleichen benachbarten Wohnanlage um 26 % festgestellt werden. Damit wurde die Erreichung des wichtigsten Ziels der Heizkostenverordnung – die Einsparung von Primärenergie – mithilfe der Mehraufwendung durch den zweiten Wärmezähler für die Raumheizung wesentlich unterstützt.

Zusammenfassung
Für den Ersteinbau des Wärmezählers für Warmwasser ist die Größenbestimmung nach der Anzahl der Wohnungen gemäß Tabelle 1 der technisch sinnvolle Weg. Für die Ausführung sollte ein Ultraschall–Wärmezähler mit direkt tauchenden Temperaturfühlern Typ DS (Bild 1) für den
Ersteinbau gewählt werden. Kugelhähne mit Fühleranschluss M10 für Direkteinbau gibt es im Handel bis DN 50. Von der bisherigen Kostenhöhe abweichende Ergebnisse sind dann messtechnisch abgesichert und es ist keine aufwendige Untersuchung der Messqualität erforderlich.
Von einer Verwendung der VDI 2077 Blatt 3.2 bei der Größenermittlung und der Wahl der Messanordnungen muss abgeraten werden, da in der Richtlinie veraltete zu hohe Werte angegeben werden und Messanordnungen enthalten sind, die nach der gültigen Heizkostenverordnung nicht zulässig sind.
Bei großen Kesselanlagen mit Leistungen über 100 kW sollte zur Vermeidung von wesentlich zu gering ermittelten Anteilen für die Warmwasserbereitung ein zweiter Wärmezähler eingebaut werden, der den weiteren Wärmeverbrauch für die Raumheizung ermittelt. Mit diesem zweiten Wärmezähler kann auch bei einem gewünschten Wechsel zur Wärmelieferung (Contracting) die erforderliche Berechnung der Einsparung gemäß der Mietrechtsreform 2013 einfacher erfolgen sowie der tatsächliche maximale Leistungsbedarf der Wohnanlage ermittelt werden.
Geringe positive Messfehler durch undichte Rückschlagklappen in Kesselanlagen mit nur einem Wärmezähler für die Warmwasserbereitung mit Pumpenschaltungen bedingen keinen wesentlichen Abrechnungsfehler, da die Umrechnung nach der fehlerhaften Heizkostenverordnung einen 20 bis 30 % zu geringen Anteil für die Warmwasserbereitung ergibt. Die juristisch vorgegebene falsche Berechnung bei nur einem Wärmezähler ist in der Auswirkung gegenläufig und die beiden Fehler können sich faktisch aufheben.
Bei dem in Kleinanlagen oft noch fehlenden Einbau des Wärmezählers für Warmwasser sind noch gerichtliche Entscheidungen offen, wie die Wirtschaftlichkeit der Einbaukosten aufgrund von fiktiven Einsparungen beurteilt und ob daraus tatsächlich ein Kürzungsrecht für Mieter abgeleitet wird.

Literatur:
[1]    Kreuzberg/Wien: Handbuch der Heizkostenabrechnung, 8. Auflage 2013
[2]    Oschatz, B: Überarbeitung der technischen Regeln zur Novelle der Heizkostenverordnung, 2008
[3]    HKVO – Verordnung über die verbrauchsabhängige Abrechnung der Heiz- und Warmwasserkosten, 5. Oktober 2009
[4]    VDI 2077 Blatt 3.2, Wärme- und Wasserversorgungsanlagen / Kostenaufteilung in verbundenen Anlagen, Juni 2013
[5]    Kremer, R.: Sind Trinkwassererwärmer und Rohrleitungen für Wohnungen, Hotels und Krankenhäuser total überdimensioniert? Heizungsjournal 1-2/2006 und 3/2006
[6]    Schmidt-Futterer: Mietrecht 11. Auflage 2013 / Prof. Dr. Siegbert Lammel Randnummer 23
[7]    Wien, J. / Schall, F.: Verbrauchserfassung im Niedrigenergiehaus, Heizungsjournal 3/2005
[8]    Bauer, M.: Methode zur Berechnung und Bewertung des Energieaufwandes für die Nutzenübergabe bei Warmwasserheizanlagen. Dissertation 1999, Universität Stuttgart
[9]    Technische Richtlinie K9 „Inbetriebnahme von Wärmezählern“ der PTB, Dezember 2014 (Kostenfreier Download über: www.ptb.de  >  Publikationen des gesetzlichen Messwesens > technische Richtlinien)
[11]    Wien, J.: Bestimmung der erforderlichen maximalen Wärmeleistung, Heizungsjournal 1-2/2003
[12]    BGH-Urteil 21.04.2010, AZ: VIII ZR 97 / 09

Autor: Dipl.-Ing. Joachim Wien, Sachverständiger für Heizkostenabrechnung, Mitarbeit im Arbeitsausschuss Wärmezähler der PTB und im technischen Beirat im Verband für Wärmelieferung, in der Normung von Wärmezählern, Heizkostenverteilern und Wasserzählern, Herausgeber des Kreuzberg/Wien: „Handbuch der Heizkostenabrechnung“, Leitung von Fortbildungsseminaren und seit 1996 für die Minol/Zenner-Gruppe tätig.

Bilder: Dipl.-Ing. Joachim Wien

1) Für die dänische technische Normung ist der Dänische Rat für Standardisierung DS (Dansk Standard) als unabhängiger privater Verband zuständig. Er verzichtet auf die Erarbeitung nationaler technischer Normen und arbeitet vollständig auf europäischer bzw. internationaler Ebene.

 


Artikel teilen:
Weitere Tags zu diesem Thema: