Sachgerechte Montage

Sachgerechte Montage von Wärmezählern und deren Komponenten

Wärmezähler bestehen aus den Basiskomponenten Volumenmessteil, Tempe­raturfühlerpaar und Rechenwerk.
Für jede dieser Komponenten müs­sen eine Vielzahl von Voraussetzun­gen erfüllt sein, damit die gelieferte Wärme vollständig und richtig erfasst werden kann.
In der Europanorm für Wärmezähler EN 1434 [1] und – speziell für Auswahl und Einbau von Temperaturfühlern – in dem AGFW-Arbeitsblatt FW 202 [2] sind umfangreiche und wichtige In­formationen über die entsprechen-den Anforderungen enthalten, de­ren Beachtung dringend empfohlen wird.
Die speziellen Anforderungen für die Montage von Wärmezähler­komponenten wird im Folgenden dargestellt.

Problembereich Volumenmessteil
Ein- und Auslaufstrecken
Leider gibt es (mit Ausnahme der Woltmanzähler) keine Vorgaben von den Behörden bezüglich der Ein- und Auslaufstrecken, obwohl durch Messreihen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), Berlin, des Bundesamtes für Eich-und Vermessungswesen (BEV), Wien/Österreich, und der Wärme­zähler-Service Gesellschaft mbH (WSG), Essen, eindeutig nachge­wiesen werden konnte, das bei allen Wärmezählern die Messgenauigkeit von Einbaustörungen beeinflusst wird [3].
Diese Einflüsse sind dabei abhängig vom Zähler-Typ und vom Hersteller des Wärmezählers sowie der Art der Einbaustörung (z.B. Krümmer, Drall, Regelventil).
Mess­wertverfälschungen von vielen Pro­zenten bis hin in den Prozentdeka­denbereich wurden nachgewiesen.
Da auch die Montagevorschriften der l lersteller oft keine oder nur un­zureichende Informationen über die erforderlichen Ein- und Aus­laufstrecken enthalten, wird drin­gend empfohlen, grundsätzlich eine ungestörte Einlaufstrecke von mindestens 5 x D und eine unge­störte Auslaufstrecke von mindes­tens 2 x D in den Stationen vorzuse­hen.
Trotz korrekt berücksichtigter Einlaufstrecken sollten jedoch Stör­körper in unmittelbarer Nähe vor der Messstrecke vermieden werden.
So sind beispielsweise Regelventile, halb geöffnete Kugelhähne, Krüm­mer, in den Querschnitt hineinra­gende Dichtungen, Temperaturfüh­ler und Mischstellen unbedingt zu vermeiden, denn sie verursachen sehr »langlebige« Strömungsstö­rungen, die zu nicht vorhersehba­ren Messwertverfälschungen füh­ren.


Einbaulage
Der Einbaulage von Volumenmess­teilen kommt eine besondere Be­deutung zu.
Bei Zählern mit rotie­renden Komponenten (Flügelräder) ist darauf zu achten, dass die Flügel­radachse zur Minimierung der Rei­bung stets senkrecht stehen sollte.
Dies bedeutet, dass Flügelradzähler und Woltmanzähler WS horizontal mit dem Messkopf nach oben zu montieren sind.
Bei Ultraschallzählern ist die Ein­baulage abhängig von der Konstruk­tion.
Die Tatsache, dass Ultraschall­zähler meist sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut werden dür­fen, verleitet viele Monteure zu der falschen Annahme, dass es hierbei gar keine Restriktionen gibt.
Aber auch bei Ultraschallzählern existie­ren nicht erlaubte Einbaulagen. In vielen Fällen gibt der Hersteller in den Montagevorschriften Hinweise über Einbau und Einbaurestriktio­nen.
In einigen Fällen sind diese Hinweise jedoch nicht oder nur »versteckt« vorhanden.
Daher ist folgende Grundregel stets zu beach­ten: Ultraschallsensoren dürfen aus messtechnischen Gründen nie ei­nen Hochpunkt in der Leitungsfüh­rung darstellen.
Ausgasungen im Bereich der Ultraschallsensoren (z.B. im Sommer oder bei Schwachlast) führen ansonsten zu Fehlmes­sungen und Error-Meldungen.

Umgebungstemperatur
Elektrische und/oder elektronische Komponenten des Volumenmess­teils sind empfindlich gegenüber hohen Temperaturen – je nach Zäh­lertyp sind diese der Reedkontakt oder die Batterie sowie die Elektro­nik oder die Sensorik. Deshalb darf der Messkopf eines Volumenmess­teils nie unter der Wärmedämmung montiert werden (Bild 1).
Eine un­kontrollierte und temporäre Unter­brechung der Impulsabgabe wäre die Folge, die zu unplausiblen Messergebnissen oder sogar zu ei­nem vorzeitigen Ausfall des Wärme­zählers führen würde.

Bild 1. Umgebungstemperatur Volumenmessteil; fehlerhafter Einbau

Auslegung des Volumenmessteils und Auslegungskontrolle
Normalerweise wird die Größe des Volumenmessteils (Qp) auf Basis ei­ner Wärmebedarfsberechnung be­stimmt.
Mit der dabei ermittelten benötigten Leistung in kW wird der maximale Durchfluss des Volumen­messteils in m3/h durch folgende Formel näherungsweise berechnet: Qp = 0,86 • Leistung / dT.
wobei dT die Nenntemperaturdiffe­renz des Fernwärmeversorgungs­systems in K ist.
Wenn nicht besondere Gründe dagegen sprechen, ist der so errech­nete Durchflusswert auf den darun­ter liegenden Normwert abzurun­den.
Das im Rohrleitungsbau übli­che Aufrunden aus Sicherheits­gründen ist hier kontraproduktiv und führt zu überdimensionierten Messgeräten.
Die meiste Zeit des Jahres arbeiten diese Messgeräte dann im Schwachlastbereich mit hohen Erfassungsverlusten.
Einmal jährlich sollte eine Ausle­gungskontrolle des Volumenmess­teils durchgeführt werden.
Fehlerhafte Wärrnebedarfsberechnungen oder eine Änderung des Verbrau­cherverhaltens können eine Anpas­sung des Volumenmessteils erforder­lich machen.
Die Auslegungskontrol­le erfolgt über die Volllaststunden t in h nach folgender Formel:

t = Jahresvolumen / Qp = 1 500 bis 2 500 h.

Dabei wird das während eines Jah­res erfasste Volumen in m3 dividiert durch das Qn (m3h) des Volumen­messteils. Die sich hierbei ergebenden Volllaststunden t sollten zwi­schen 1 500 und 2 500 h betragen (Erfahrungswert bei Raumhei­zung).
Zu geringe Werte deuten auf ein überdimensioniertes Volumen­messteil hin, zu große VoIllaststun­den auf ein zu kleines Volumen­messteil.
Werden nicht korrekt di­mensionierte Durchflussmessteile festgestellt, sollte ein Umbau der Anlage erfolgen.
Dies ist meist preiswerter als die Einbußen auf­grund dauerhafter Erfassungsver­luste.
Dabei ist jedoch zu beachten, dass bei Leistungsreduzierungen ein Problem entstehen kann, falls die vom Kunden gezahlte Leistung nicht mehr gestellt werden kann (Leistungspreisanpassung).