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Fest installierte Rechenkünstler

Wärme- und Kältezähler: Erneuerbare Energien, KWK-Anlagen, Kältemessung und Dimensionierung1)

Bild 1: Bei dieser Anordnung kann der Wärmezähler direkt den Energieanteil für die Trinkwassererwärmung ohne Solarertrag messen (QTW = Wärme zur Trinkwassererwärmung).

Bild 2: Fachgerechte Anordnung von Kältezählern im volumenvariablen Bereich hydraulischer Schaltungen.

 

Wärme- und Kältezähler begleiten SHK-Fachplaner und -Handwerker durch den Berufsalltag. Und doch verdient die richtige Montage und Dimensionierung der Geräte mehr Beachtung – zum einen wegen der rechtssicheren Energiekostenabrechnung. Denn falsch montierte oder überdimensionierte Zähler verfälschen das Messergebnis und machen die Abrechnung rechtlich angreifbar. Zum anderen wegen der zunehmenden Komplexität: SHK-Fachleute müssen neue Entwicklungen und rechtliche Vorgaben beachten.

Einbau von Wärmezählern in solar unterstützten Heizungsanlagen
Thermische Solaranlagen unterstützen immer mehr Öl- oder Gaskessel bei der Heizung und Trinkwassererwärmung. Für Fachplaner und Heizungsinstallateure stellt sich die Frage, welche Messtechnik eine solche Heizungsanlage braucht, damit die Heizkostenabrechnung nach gültiger Heizkostenverordnung erstellt werden kann.
Seit 1. August 2016 regelt die neue VDI-Richtlinie 2077 Blatt 3.3 [1] die Wärmemesstechnik für Heizungsanlagen mit solarthermischer Unterstützung. Wie auch bei konventionellen Heizungsanlagen, muss der Energieanteil für die Trinkwassererwärmung mit einem Wärmezähler gemessen werden, wenn eine Heizkostenabrechnung nach gültiger Heizkostenverordnung erstellt werden soll. Die VDI 2077 Blatt 3.3 regelt neben den Berechnungsmethoden für solare Deckungsgrade auch die korrekte Anordnung dieses Wärmezählers im Anlagenkonzept. Im Idealfall ist der Wärmezähler so angeordnet, dass er die Heizenergie direkt aus der zentralen Wärmeversorgung misst (Bild 1). So wird der tatsächliche Energieanteil mit einem geeichten Messgerät erfasst, weitere Berechnungen mit unvermeidbaren Unsicherheiten sind nicht erforderlich.
Erfasst ein Wärmezähler messtechnisch auch den solaren Eintrag in das Heizmedium oder muss der Energieanteil für Warmwasser per Formel ermittelt werden, so ist der solare Deckungsgrad für Warmwasser von den Messwerten eines Wärmezählers bzw. vom Berechnungsergebnis der Formelabtrennung abzuziehen. Die solaren Deckungsgrade müssen vom Fachplaner bzw. Heizungsinstallateur ermittelt und vorgegeben werden.

Einbau von Wärmezählern in Heizungsanlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung
Laut Heizkostenverordnung dürfen Eigentümer nur die Kosten für thermische Energie auf die Hausbewohner umlegen. Die VDI-Richtlinie 2077 Blatt 3.1 [2] beschreibt Methoden, um von den gesam­ten Erzeugungskosten jene für Strom zu trennen. Dabei unterscheidet man zwischen geprüften und ungeprüften Anlagen, je nachdem, ob die Wirkungsgrade und Kennlinien des BHKWs herstellerunabhängig geprüft sind und ein Prüfzertifikat vorliegt.
Für ungeprüfte BHKW-Anlagen ist eine vollständige Messausstattung vorgeschrieben. Das heißt, alle Verbrauchswerte für die Kostenberechnung werden ausschließlich über Messgeräte (Stromzähler, Brennstoffzähler und Wärmezähler für das BHKW) ermittelt.
Bei geprüften modulierenden – oder auch nicht modulierenden – BHKW-Anlagen können alternativ Leistungsparameter zum thermischen und elektrischen Wirkungsgrad der Anlage in die Berechnung einfließen. Ein Wärmezähler nach dem BHKW ist in diesen Fällen nicht unbedingt gefordert. Um die jährliche Kos­tenermittlung zu vereinfachen, em­pfiehlt sich jedoch die vollständige messtechnische Lösung. Betreibt ein gewerblicher Wärmelieferant die KWK-Anlage, greift die VDI 2077 Blatt 3.1 nicht.

Vorgaben für Kältezähler
Kältezähler spielen eine immer größere Rolle, weil der Anteil der Gebäudekühlung an den gesamten Energiekosten steigt und Kälte zunehmend nach Verbrauch abgerechnet wird. TGA-Planer und Installateure müssen deshalb die speziellen Planungs- und Montagerichtlinien für Kältezähler kennen und umsetzen.
Für den allgemeinen Einbau und die Inbetriebnahme gelten bei Kältezählern die gleichen Regeln wie für Wärmezähler (K9, DIN EN 1434-6 [3, 4]). Die Montageregeln wurden im ersten Teil dieser Serie ausführlich erläutert.
Folgende Regeln gelten zusätzlich speziell für die Kältemessung:

  • neu montierte oder ausgetauschte Kältezähler benötigen seit 1.1.2009 eine Zulassung nach PTB K7.2 [5],
  • Fachplaner müssen die Abmessungen der Messstrecken so vorgeben, dass die entsprechend geeigneten Messgeräte installiert werden können,
  • Kältezähler sind immer rücklaufseitig und nur in den volumenvariablen hydraulischen Regelkreis einzusetzen (Bild 2). Dadurch wirkt sich Kondenswasser weniger auf den Durchflusssensor aus und die Messstelle kann meis­tens ohne zusätzliche Maßnahmen an der Anlageneinstellung innerhalb der zugelassenen Temperaturdifferenzen der Rechenwerke (Standard mindes­tens 3 K) betrieben werden,
  • werden für größere Zählerdimensionen weiterhin Tauchhülsen verwendet, so sind diese mit der Öffnung schräg nach unten einzusetzen. So kann sich kein Kondenswasser in der Tauchhülse ansammeln und Fehlmessungen werden verhindert,
  • in Wasser/Glykol-Gemischen ist bisher keine eichfähige Messung möglich. Dies ist bei der Planung eines Kälteabrechnungskonzeptes zu beachten.

Isolierung der Messtrecke bei Kältezählern
Damit die hohen Anforderungen in Kältesystemen erfüllt sind, muss ein Fachunternehmen die Messstrecke mit dem Kältezähler und Temperaturmessstellen nach dem Zählereinbau fachgerecht isolieren. Die Einbaustellen des Zählers sowie der Tauchhülsen sollten aber verhältnisgemäß einfach zugänglich bleiben. Das vermeidet bei jedem Eichaustausch hohe Kosten für eine Neuisolierung. Die Identifikations- und Eichmarken sowie Verplombungsstellen der Temperatursensoren müssen frei zugänglich bleiben.

Dimensionierung von Wärme- und Kältezählern
Oft werden Wärme- und Kältezähler zu groß dimensioniert. Das führt speziell bei einem Einbau in den volumenvariablen Regelkreislauf dazu, dass sie geringe Volumenmengen bis hinein in den Bereich der Mindestanlaufmengen nicht ausreichend genau erfassen. Zu große Zähler sind aber auch teurer und treiben die Folgekosten für den Eichaustausch (alle fünf Jahre) unnötig in die Höhe. Typ und Größe der Wärmezähler werden über den erforderlichen Nenndurchfluss (qp, m³/h) abgeleitet.
Die Heizlastberechnung enthält i. d. R. genügend Reserven, und maximale Durchflüsse kommen sehr selten und relativ kurzzeitig vor. Daher sind Wärmezähler so auszulegen, dass im Normalbetrieb der Anlage beim Einbau in den volumenvariablen Regelkreis folgende Volumenströme an der Messstelle registriert werden können:

  • 70 bis 85 % von qp bei mechanischen Volumenmessteilen,
  • 80 bis 120 % von qp bei statischen Volumenmessteilen (Ultraschallzähler, etc.),
  • 50 bis 65 %, max. 80 % von qp beim Einbau in den volumenkonstanten Regelkreis (80 % gelten nur für messstabile Zähler wie z. B. Ultraschall- oder Woltmanzähler).


Diese Angaben sind lediglich Empfehlungen und sind anlagenbezogen zu prüfen. 

Literatur:
[1]    VDI 2077 Blatt 3.3: Verbrauchskostenabrechnung für die Technische Gebäudeausrüstung; Wärme- und Warmwasserversorgungsanlagen; Kostenaufteilung bei Solaranlagen
[2]    VDI 2077 Blatt 3.1: Verbrauchskostenerfassung für die Technische Gebäudeausrüstung; Ermittlung der umlagefähigen Wärmeerzeugungskos­ten von KWK-Anlagen
[3]    K9: Messgeräte für thermische Energie; Technische Richtlinie der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt
[4]    DIN EN 1434-6: Wärmezähler - Teil 6: Einbau, Inbetriebnahme, Überwachung und Wartung
[5]    Technische Richtlinie K7.2: Richtlinie zur messtechnischen Prüfung von Kältezählern und kombinierten Kälte-/Wärmezählern; Technische Richtlinie der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Autor: Ronny Woschick, Kompetenzcenter Technik bei Minol Messtechnik W. Lehmann GmbH & Co. KG

Bilder: Minol

www.minol.de

1) Teil 1 befasste sich mit neuen rechtlichen Vorgaben und ging auf allgemeine und spezielle Montageregeln ein. Dieser Beitrag findet sich in der IKZ-HAUSTECHNIK 18/2017 und im Internet auf www.ikz.de


Ratgeber von Minol
Minol unterstützt Fachhandwerker mit Wärmezählern (www.minol-shop.de) und mit fachlichem Rat. Gegen eine Schutzgebühr von 10 Euro können SHK-Fachleute den 52-seitigen „Praxisratgeber zum Einbau von Wärme- und Kältezählern“ bestellen (www.minol.de/praxisratgeber), E-Mail-Adresse für Bestellungen:
praxisratgeber@minol.com).


 

 

 

 


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