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Wärmezähler

Pflicht zum Einbau von Wärmezählern
Änderungen in der europäischen Messgeräterichtlinie und Heizkostenverordnung, Einbaubeispiele

Ab 2014 muss der Anteil der Heizwärme an der Warmwasserbereitung mit einem Wärmezähler gemessen werden. Für die bisherige Praxis der rechnerischen Ermittlung kommt dann das Aus. Das schreibt die seit dem 1. Januar 2009 gültige Heizkostenverordnung vor, die – neben der europäischen Messgeräterichtlinie – auch neue Anforderungen an den Einbau von Wärmezählern stellt. Der nachfolgende Beitrag stellt Änderungen zur Messgeräterichtlinie sowie zur novellierten Heizkostenverordnung vor und zeigt Einbaubeispiele von Wärmezählern auf.

Die in Deutschland im geschäftlichen Verkehr verwendeten Wärmezähler unterliegen den Anforderungen des gesetzlichen Messwesens – dem Eichgesetz und der Eichordnung. Mit der Neuregelung des europäischen Eichwesens zum 31. Oktober 2006 und den Vorgaben der europäischen Messgeräterichtlinie ergaben sich neue Anforderungen für die Konformitätsbewertung und -kennzeichnung sowie für den Einbau von Wärmezählern. In Deutschland wurden diese Vorgaben mit der vierten Verordnung zur Änderung der Eichordnung Anfang Februar 2007 in nationales Recht umgesetzt.

 

Bild 1: Bei Neuinstallation bzw. Erstmontage müssen die Temperaturfühler in Rohrleitungen kleiner oder gleich DN 25 ohne Tauchhülse direkt in das Heizmedium eingeführt werden. Dies kann beispielsweise durch Kugelhähne mit Aufnahmen für Fühler erfolgen.

 

Einbau von Temperaturfühlern
Voraussetzung für das messrichtige und messbeständige Erfassen bei Wärmezählern ist u. a. die exakte Bestimmung der Temperaturdifferenz zwischen dem Heizungswasservor- und rücklauf. Entscheidend dabei ist die Art und Weise des Einbaus der Temperaturfühler. Der Gesetzgeber schreibt in der Eichordnung daher für den Einbau der Temperaturfühler vor: „Bei der Neuinstallation von Wärmezählern in Rohrleitungen kleiner oder gleich DN 25 ist der Einbau kurzer Temperaturfühler nur direkt eintauchend vorzusehen.“ Konsequenz: Sind Wärmezähler nach den Vorgaben der europäischen Messgeräterichtlinie zugelassen, müssen die Temperaturfühler bei neu erstellten Anlagen direkt in das Heizmedium eingeführt werden. Der Einbau der Fühler in Verbindung mit Tauchhülsen ist in diesen Fällen nicht mehr zulässig. Durch die Installation von beispielsweise Kugelhähnen (mit Aufnahmen für Fühler) oder entsprechenden Einbauteilen wird dieser Forderung nachgekommen (Bild 1).
Die Temperaturfühler von kombinierten Wärmezählern, die in Rohrleitungen größer DN 25 installiert werden, dürfen weiterhin – auch bei der Neuinstallation bzw. der Erstmontage – in Verbindung mit Tauchhülsen installiert werden.

 

Bild 2: Ab 1. Januar 2014 muss entsprechend der Heizkostenverordnung die auf die zentrale Warmwasserversorgung entfallende Energie mit einem Wärmezähler gemessen werden.

 

Austausch von Wärmezählern
Insbesondere Kompaktwärmezähler wurden in der Vergangenheit überwiegend mit einem im Durchflusssensor integrierten Rücklauftemperaturfühler installiert. Zusätzlich erfolgte der Einbau des Vorlauftemperaturfühlers – in vielen Fällen über Tauchhülsen und nicht direkt in Verbindung mit Kugelhähnen. Der Bestand an derart installierten Wärmezählern in Deutschland ist erheblich. Wärmezähler dieser Bauart (sogenannte Kompaktwärmezähler mit unsymmetrischen Temperaturfühlern) und nationaler Bauartzulassung (durch die PTB) dürfen bis Ablauf ihrer erteilten Zulassung – längstens bis zum 30. Oktober 2016 – in Verkehr gebracht werden.
Wenn an bestehenden Heizungsanlagen Installationsarbeiten durchgeführt werden, empfiehlt sich gleichzeitig der Umbau der Messstellen für die Temperaturfühler. Das heißt, die Möglichkeit zum direkten Einbau der Temperaturfühler, beispielsweise über Kugelhähne oder entsprechende Einbauteile, jeweils in die Vor- und Rücklaufleitung der Heizungsanlage. Der Vorteil: Der Aufwand ist überschaubar und es wird sichergestellt, dass die Einbaustellen für die Temperaturfühler auch in Zukunft die gesetzlichen Anforderungen erfüllen.
Unabhängig von der Eichung eines Wärmezählers beträgt die Eichgültigkeitsdauer fünf Jahre. Danach ist ein Austausch der Wärmezähler zwingend erforderlich.

Wärmezähler bei zentraler Warmwasserbereitung
Ab 1. Januar 2014 muss entsprechend der Heizkostenverordnung die auf die zentrale Warmwasserversorgung entfallende Energie mit einem Wärmezähler gemessen werden (§ 9 Absatz 2). Ausnahmen von dieser Regelung gibt es nach § 9 Absatz 1 nur in wenigen Fällen, wenn z. B. die Erfassung mit einem unzumutbar hohen Aufwand verbunden ist.
Mit der Novellierung der Heizkostenverordnung reagiert die Bundesregierung auf die Entwicklung und Verteilung des Energieverbrauchs in Deutschland. Bei abnehmendem Heizenergieverbrauch durch Gebäudesanierungen entfällt ein zunehmend größerer Anteil des Verbrauchs auf die zentrale Warmwasserbereitung. Die messtechnisch exakte Erfassung bringt somit Klarheit – für Mieter, aber auch für Vermieter und Verwalter. Von dieser Regelung sind hierzulande etwa 1 Mio. Liegenschaften betroffen.
Im Idealfall wird die Dimensionierung des einzusetzenden Wärmezählers auf Basis vorhandener Planungsunterlagen beziehungsweise des Datenblattes des Warmwasserspeichers ermittelt. Grundlage zur Auslegung des Wärmezählers ist der Volumenstrom (m³/h), der bei der Speicherladung vom Heizkessel zum Warmwasserbereiter auftritt. Der Nenndurchfluss des Wärmezählers wird in diesem Fall größer oder gleich dem ermittelten Volumenstrom gewählt. Stehen keine Planungsunterlagen oder Datenblätter zur Verfügung, kann eine Abschätzung auf Basis der Wohneinheiten erfolgen (Tabelle 1).

 

Tabelle 1: Nenndurchfluss des Wärmezählers qp (Qn in m³/h) in Abhängigkeit zur Anzahl der Wohneinheiten.

 

Da bei bestehenden Heizungsanlagen mit hohen Varianzen beim Volumenstrom (Speicherladung vom Heizkessel zum Warmwasserbereiter) und schnell wechselnden Temperaturen gerechnet werden muss, ist der Einsatz von Rechenwerken mit kurzen Messzyklen und Durchflusssensoren nach dem Ultraschall-Prinzip zu empfehlen. Ultraschallgeräte haben den Vorteil, dass sie eine hohe Messgenauigkeit aufweisen und durch den Verzicht auf bewegliche Teile verschleißfrei arbeiten.
Für den Fall, dass nur ein Zähler verwendet wird (Bild 2), muss die zum Heizen verwendete Wärmemenge auf Basis der insgesamt eingesetzten Energie errechnet werden. Dies führt jedoch zu Verzerrungen in der Abrechnung, da der Anlagenwirkungsgrad nicht berücksichtigt wird. Das bedeutet, dass sämtliche Anlagenverluste (z. B. Heizkessel- oder Rohrleitungsverluste) einseitig zu Lasten der Heizkosten abgerechnet werden. Optimal wäre daher der Einsatz eines zweiten Wärmezählers, der den Verbrauch für die Heizenergie erfasst (Bild 3). Durch die Kombination beider Messungen wird eine gerechtere Abrechnung für die Nutzer ermöglicht.

 

Bild 3: Optimale Ausstattung: Zweiter Wärmezähler, der den Verbrauch für die Heizenergie erfasst.

 

Bild 4: Beispiel einer Regelgruppe. 1.Durchflusssensor des Wärmezählers im Rücklauf. 2. Rücklauftemperaturfühler im Bereich einer guten Wasserdurchmischung unmittelbar nach dem Wärmezähler. 3. Vorlauftemperaturfühler im Bereich guter Wasserdurchmischung, hinter der Umwälzpumpe. 4. Überstromeinrichtung zur Gewährleistung eines Durchflusses der größer als Qmin/qi ist. 5. Drosselventil bzw. Abgleich im konstanten Volumenstrom zur Einstellung der erforderlichen Temperaturspreizung.

 

Bild 5: Beispiel von zwei Heizgruppen mit Radiatoren- und Fußbodenheizung. Einbau der Wärmzähler im Verbraucherkreis, in dem die Umwälzpumpe für eine konstante Wassermenge sorgt. Das Drosselventil kann bei einer Vorlaufmaximalbegrenzung der Regelung entfallen. Bei der Auswahl der Wärmezähler ist zu beachten, dass der Volumenstrom bei der Radiatorenheizung klein und bei der Fußbodenheizung groß ist.


Bild 6: Beispiel einzelner Heizkörper eines Nutzers. Wärmeverbrauchsmessung der einzelnen Heizkörper eines Nutzers innerhalb einer Wohneinheit. Die einzelnen Heizkörper sind an eine Ringleitung angeschlossen.

 

Bild 7: Beispiel einer Heizungsanlage mit Wärmeübertrager. In diesem Fall gibt es zwei Möglichkeiten: 1. Messung vor dem Wärmeübertrager: Die Verluste des Übertragers werden so mitberücksichtigt, zudem treten höhere Drücke und Temperaturen auf. 2. Messung nach dem Wärme­übertrager: Der Wärmezähler wird im Verbraucherkreis installiert und die Messstelle liegt nach dem Übertrager. Ein nahezu konstanter Volumenstrom steht oft nur geringen Temperaturdifferenzen gegenüber.


Regeln für die Montage
Neben den allgemein anerkannten Regeln der Technik sowie den geltenden Richtlinien und Verordnungen sind für den Einbau von Wärmezählern zusätzlich die Herstellerhinweise zu berücksichtigen. Folgende Punkte sollten dabei allgemein beachtet werden:
• Starke Druckschwankungen, die sogenannte Kavitationen (Dampfblasen) auslösen können, sind im gesamten Messbereich durch entsprechende Systemdrücke zu vermeiden (Mindestdruck: 1 bar).
• Der Durchflusssensor muss im Rücklauf installiert werden. Die Temperaturfühler im Vor- und Rücklauf müssen im selben Kreislauf wie der Durchflusssensor und gegen die Strömungsrichtung eingebaut werden. Die Fühlerleitungen dürfen weder verkürzt noch verlängert werden.
•  Vor und hinter dem Durchflusssensor – dabei ist auf die korrekte Durchflussrichtung zu achten – sind Absperrvorrichtungen zu installieren.
• Durch den Einsatz von Ultraschall-Durchflusssensoren sind keine Ein- und Auslaufstrecken vor und hinter dem Zähler erforderlich. Es gilt jedoch zu beachten, dass in der Rohrleitung direkt vor und hinter dem Zähler keine Winkel eingebaut sind.

Die Bilder 4 bis 7 zeigen abschließend Einbaubeispiele für Wärmezähler. Dabei ist zu beachten, dass Wärmezähler nur in einen Kreislauf (Primär- oder Sekundärkreislauf) eingebaut werden dürfen.

Autor: Wolfgang Gaertner, Produktmanager Wasser-/Wärmezähler, Ista Deutschland GmbH

Bilder: Ista Deutschland GmbH, Essen


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