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Reparatur von Wärmezählern - aber wie?

Bericht aus Euroheat& Power 33. Jg (2004), Heft 5
Dipl.-Ing. Reiner Schupp ist Prokurist und techni­scher Leiter der WSG Wärmezähler-Service GmbH, Essen
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 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 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
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.

 


Zusammenfassung

Der Wärmezählermarkt in der Bundesrepublik Deutschland ist zweigeteilt, und zwar in den Bereich der Wohnungswirtschaft (Einweg-Prinzip) und den Bereich der Fern­wärmeversorger (Mehrweg-Prin­zip).
Das Einwegprinzip eignet sich nicht für Fernwärmeversorgungs­unternehmen.
Qualitativ hochwer­tige Mehrweggeräte sind wirt­schaftlich und messbeständig zugleich (Nutzungsdauer 15 bis 20 Jahre).
Verlängerungen der Eichgültig­keitsdauer durch Stichprobenver­fahren sind wegen geringer Erfolgs­chancen und mangelnder Grund­gesamtheiten gleichartiger Zähler kaum durchführbar.
Die Grundvoraussetzung für eine zuverlässige Mehrfachnutzung von Wärmezählern ist eine ordnungsge­mäße Reparatur.
Dies ist nur mög­lich nach direkter Einzelprüfung al­ler Komponenten durch Demonta­ge eines jeden Geräteteiles, verbun­den mit einer akribischen Reini­gung, sowie dem Ersatz schadhafter Teile.
Die Sicherheit der Verbrauchserfassung und die Wirtschaftlichkeitder Fernwärmeversorgung wird hierdurch entscheidend verbessert.



   Update: 28. Jan 2011

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