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Bericht aus Euroheat& Power 33. Jg (2004), Heft 5
Dipl.-Ing. (TH) Reiner Schupp ist Geschäftsführer der MID-Cert GmbH
Im Vergleich zu Strom-, Gas- und Wasserzählern haben Wärmezähler einen sehr hohen Verschleiß.
Die Grundvoraussetzung für eine zuverlässige Mehrfachnutzung von Wärmezählern ist daher eine ordnungsgemäße Reparatur.
Der Autor beschreibt den Einsatz von Wärmezählern und die notwendigen Reparaturverfahren.
Wärmezähler haben – im Gegensatz zu Strom-, Gas-und Wasserzählern -- während ihrer Nutzungsdauer einen hohen Verschleiß.
Die Netzparameter Druck, Temperatur, Wasserchemie und Schmutzfracht sowie feuchtwarme Atmosphäre in den Übergabestationen beeinflussen Volumenmessteile und Elektronik negativ.
Eine entsprechend aufwändige Detailinstandsetzung durch Demontage, eine akribische Reinigung sowie ein Ersatz schadhafter Teile verhindert fehlerhafte Messwerte und Totalausfälle.
Warum ist die richtige Reparatur von Wärmezählern so wichtig?
Gegenwärtig gibt es in Deutschland keine gesetzlichen Bestimmungen für Reparatur-Mindestanforderungen bei Wärmezählern.
Die AGFW hat sich daher dieses Themas angenommen und in ihrem Arbeitsblatt FW 201 »Ordnungsgemäße Instandsetzung von Wärmezählern und Wärmezählerkomponenten« Vorgaben hierzu gemacht.
Das Ziel ist eine Beschreibung der minimal notwendigen Arbeitsschritte für die Detailinstandsetzung von gebrauchten Wärmezählern in Abhängigkeit von verschiedenen Bauarten.
Aktuell wird dieses Arbeitsblatt deutlich verschärft, da gelegentlich ungeeignete Methoden (z.B. Spülen von Zäh-lern) beobachtet wurden.
Druck, Temperatur, Schmutzfracht und Wasserchemie hinterlassen im Volumenmessteil ihre Spuren (Bild 1).
Vor allem 0-Ring-Abdichtungen an Ultraschallsensoren statischer Zähler erfüllen nach einiger Zeit ihre Aufgabe nicht mehr vollständig.
Die Folge ist Wassereinbruch auf der Kontaktierungsseite der Sensoren und damit ein vorher-sehbar baldiger Ausfall des Gerätes.
Es ist offensichtlich, dass hier die »Light-Methode« Spülen und/oder die stichprobenartige Endoskopie den Zustand hinter dem 0-Ring nicht darstellen kann (Bild 2).
Auch an elektronischen Komponenten können im Laufe der Benutzung unter feuchtwarmer Atmosphäre in den Übergabestationen Schäden auftreten, die nur durch Austausch oder geeignete Überarbeitung beseitigt werden können.
Messungen haben gezeigt, dass derart vorgeschädigte Geräte zwar noch korrekte Ergebnisse liefern können, die erforderliche Messbeständigkeit über die nächste Einsatzperiode jedoch nicht gesichert ist (Bild 3).
Besonders zu warnen ist an dieser Stelle davor, Abweichungen bei den momentan ermittelten Messwerten durch eine Neukalibrierung zu kompensieren.
Abweichungen in erheblichem Ausmaß bis zum baldigen Totalausfall der Geräte im praktischen Einsatz sind die absehbare Folge.
Bild 1. Schon die farblichen Unterschiede eines Flügelrad-Typs nach 5-jähri-gem Einsatz lassen erahnen, wie unterschiedlich die Wasserqualitäten in den verschiedenen Netzen sind
Bild 2. Die Rückseite (Anschlussseite) eines beschädigten Ultraschallwandlers zeigt, dass es ein »Leben« hinter dem 0-Ring gibt
Bild 3. Belagbildung durch Feuchtigkeitseinbruch auf der Unterseite der Elektronikplatine eines Wärmezählers führt zu Fehlmessungen und vorzeitiger Batterieerschöpfung
Besonderheiten beim Einsatz von Wärmezählern
Das Einsatzgebiet vonWärmezählern in Wärmeverteilungsanlagen ist in der Bundesrepublik Deutschland nach zwei grundsätzlich verschiedenen Bereichen zu unterscheiden:
- 70 bis 80 % der produzierten Geräte werden im Bereich der Haustechnik angewendet.
Hier stellen Wärmezähler hinsichtlich der Oberprüfbarkeit der Anzeige eine bessere Alternative zu den Heizkostenverteil ungsgeräten dar.
Dieses Einsatzgebiet ist in den letzten Jahren stark gewachsen.
Die Auswahlkriterien für den Einsatzzweck sind nicht in erster Linie die Messbeständigkeit und Lebensdauer der Geräte, sondern es wird ein möglichst günstiger Anschaffungspreis verlangt.
Im Allgemeinen ist der Eigentümer der Geräte nicht vom absoluten Zählerergebnis abhängig, sondern das Messergebnis dient zum Verteilen bereits vorher auf andere Weise ermittelter Kosten unter den Nutzern einer Wärmeverteilungsanlage.
- Nur rd. 20 bis 30 % der hergestellten Wärmezähler werden klassisch als Tarifmessgeräte im Bereich der Fernwärmeversorgung verwendet.
Typisch für diesen Einsatzzweck ist, dass der Messgerätebetreiber vertragliche Regelungen mit den Wärmebeziehern hat, die einen festen Preis je Energieeinheit definieren.
Somit entspricht der abgerechnete Geldbetrag exakt dem ausgewiesenen Verbrauch.
Bei diesem Verfahren ist der Anwender der Messgeräte von der absoluten Richtigkeit der Anzeige des Messgerätes existentiell abhängig.
Deshalb ist als Kriterium für die Beschaffung von Messgeräten für diesen Einsatzzweck die Messbeständigkeit, die Messrichtigkeit und die Lebensdauer der Geräte von besonderer Bedeutung.
Gesetzliche Vorgaben und Konsequenzen
Der Gesetzgeber verlangt wegen der begrenzten Messbeständigkeit von Wärmezählern einen Aus-tausch nach 5-jähriger Einsatzdauer.
Die erlaubten Verkehrsfehlergrenzen betragen je nach Messpunkt 8 bis 15 %.
Das Ziel von Versorgungsunternehmen muss daher sein, diese erlaubten Fehlergrenzen zu minimieren.
Dies hat Konsequenzen für die Spezifikation von Wärmezählern, genauso wie für den späteren Einsatz im praktischen Betrieb und insbesondere auch für die Aufarbeitung von gebrauchten Geräten für den mehrfachen Einsatz.
Seit etlichen Jahren ist - analog zu Strom-, Gas- und Wasser - auch bei Wärmezählern eine Verlängerung der Eichgültigkeit durch Stichprobennachweis erlaubt.
Die Erfahrung in Deutschland zeigt jedoch, dass die Erfolgschance minimal ist.
Nicht nur die ungünstigen Netzparameter, sondern auch fehlende Grundgesamtheiten gleichartiger Geräte und die häufigen Generationswechsel von Zählertypen seitens der Hersteller von oftmals weniger als 2 Jahren sind hier bezeichnend.
Der durchschnittliche Fernwärmeversorger in Deutschland hat weniger als 1 000 Zähler.
Bei einer mittleren Tauschzahl von 200 Stück/a, verteilt auf rd. 10 Durchflussstufen, diverse Hersteller, Typen und metrologische Klassen, sind kaum mehr als 30 gleichartige Geräte je Jahr vorhanden.
Die Anwendung eines Stichprobenverfahrens unter 200 gleichartigen Zählern ist wirtschaftlich unsinnig.
Notwendige Reparaturverfahren
Die verwendeten Einsatzteile sind nach diesem Reinigungsvorgang in einem praktisch neuwertigen Zustand.
Lackierte Gehäuse, die häufig durch die rauen Einsatzbedingungen in Wärmeübergabestationen sowohl äußerlich als auch von innen durch Feststoffe und Ablagerungen stark verschmutzt sind, bedürfen einer entsprechenden Reinigungsprozedur, wie das Reinigen mit einem Sandstrahlgebläse. Dieser Vorgang lässt sich automatisieren (Bild 4).
Bild 4. Automatische Sandstrahlkabine zum Reinigen von Volumenmessteilgehäusen
Es hat sich zudem herausgestellt, dass empfindliche ultraschallführende Messstrecken einer mechanischen Reinigung, z.B. mit einem Metallbesen, bedürfen, um harte Ablagerungen (wie sie durch Härtebildner aus dem Heizmedium verursacht werden) sicher zu entfernen.
Ein Verzicht auf die Beseitigung kann bei einem auszuwertenden Ultraschallsignal zu erheblichen Messwertverfälschungen durch »parasitäre Anteile« reflektierter Ultraschallsignale führen.
Im vollständig demontierten Zustand lässt sich bei bestimmten Bauarten von Ultraschallzählern auch entscheiden, inwieweit die verwendeten Keramiksensoren noch intakt sind.
Defekte Keramiksensoren können entweder durch Oszillographieren der Empfangssignale oder durch eine optische Prüfung ausgesondert werden.
Die Erfahrung zeigt, dass, je nach Netzbedingung, ein Anteil bis zu 5 % aller Ultraschallsensoren ausgetauscht werden muss.
Interessant hierbei ist, dass selbst komplett gerissene Ultraschallsensoren im Augenblick der Bearbeitung noch ihre Funktion erfüllen können, aber keineswegs eine Messbeständigkeit von weiteren 5 Jahren Einsatzdauer garantieren.
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