Gaszähler

Die folgende Seite gibt Ihnen einen Überblick über die gängigen Typen, die Funktionsweise sowie zu technischen Bestimmungen des Gaszählers.

Typen

Heutzutage relevant sind vor allem die folgenden Bauarten:

  • Balgengaszähler
  • Drehkolbenzähler
  • Turbinenradzähler
  • Ultraschallzähler

Der Drehkolbenzähler, der Turbinenradzähler sowie der Ultraschallzähler kommen in der Regel nur in Industrieanlagen zum Einsatz. Im Haushalt üblich ist aufgrund der deutlich geringeren Durchflüsse der Balgengaszähler. Er wurde von Emil Haas 1815 patentiert und bestand damals noch aus tierischen Blasen. 1)

Aufbau Balgengaszähler

Aufbau Balgengaszähler
Aufbau eines Balgengaszählers von Ludwig Eisenbeis, lizensiert unter CC BY-SA 4.0

Der Balgengaszähler besteht üblicherweise aus vier Kammern, von denen jeweils zwei durch eine Membran voneinander getrennt sind (Membran A und B). Die Membrane sind über ein Drehgestänge und einen anschließenden Kurbeltrieb fest miteinander verbunden.

Der Kurbeltrieb wiederum steuert die zwei Ventile A und B und sorgt so dafür, dass Gas aus dem Hausanschluss über den Einlass entweder in Kammer 1,2, 3 oder 4 strömt sowie dafür, dass Gas aus einer Kammer zum Auslass überströmen kann.

Mit jeder Umdrehung wird außerdem das Zählwerk betätigt. Die Anzahl der Umdrehungen ist somit proportional zum Füllen und Leeren der Kammern. Jede Kammer hat ein festes Volumen. Wird die Anzahl an Hüben / je Zeiteinheit mit dem Volumen der Kammer multipliziert, ergibt sich der Volumenstrom.

Funktionsprinzip Balgengaszähler

Funktionsweise Balgengaszähler - Kammer 1 Funktionsweise Balgengaszähler - Kammer 4 Funktionsweise Balgengaszähler - Kammer 2 Funktionsweise Balgengaszähler - Kammer 3

Zwischen dem Hausanschluss (Einlass, roter Pfeil) und dem Anschluss zur Heizung (Auslass, blauer Pfeil) besteht eine Druckdifferenz, nach DIN EN 437 beträgt der Anschlussdruck für Erdgas 20 mbar 2). Ist Kammer 2 mit dem Einlass verbunden, so wirkt diese Druckdifferenz auf die Membran. Gas wird dadurch aus Kammer 1 in den Auslass und damit zum Verbraucher gedrückt.

Da Membran A (wie auch Membran B) über ein Gestänge mit dem Ventil sowie dem Zählwerk verbunden ist, dreht sich der Zähler weiter. Außerdem schließt Ventil A den Zufluss zur Kammer 1 und 2. Gleichzeitig öffnet Ventil B den Zufluss zu Kammer 3. Außerdem verbindet Ventil B die Kammer 4 mit dem Auslass. Der Überdruck wirkt nun auf die Membran B, Gas wird aus Kammer 4 zum Verbraucher gefördert.

Die Positionsänderung von Membran B führt wiederum dazu, dass das Ventil B langsam schließt und Ventil A den Zufluss zu Kammer 1 freigibt, bzw. Kammer 2 mit dem Auslass verbindet. Durch die Bewegung der Kammern und dadurch des Ventilgestänges wird die Zähleruhr angetrieben. Über einen Kurbeltrieb wird die translatorische Bewegung in eine rotatorische Bewegung gewandelt, die Gasuhr dreht sich.

Auslegung Balgengaszähler

Allgemein wird die Größe des Gaszählers über die Zähler-Nenngröße angegeben. Dieser reicht bei Balgengaszählern von G4 bis G65, wobei die Nenngröße den Volumenstrom Qn in m³/h angibt. G4 bedeutet also, dass der Gaszähler für einen Durchfluss bis 4 m³/h geeignet ist.

Eine vereinfachte Auslegung kann über die bekannte Heizleistung QH der Heizungsanlage erfolgen. Hierbei wird der Heizwert des Gases HU unter Normbedingungen herangezogen 3):

Qn = QH [kW] / Hu [kWh / m³]

Genauigkeit

Die Genauigkeitsklasse von Gaszählern ist EU-Einheitlich über die Richtlinie 2004/22/EG, Anhang MI-002 geregelt 4) und wird in Deutschland über das Mess- und Eichgesetz abgebildet.

Man unterscheidet zusätzlich zwischen der Eichfehlergrenze und der Verkehrsfähigkeitsgrenze.5) Die Eichfehlergrenze gibt nach § 33 EichO 1988 den zulässigen Fehler bei der Eichung an, dieser Wert ist in 2004/22/EG, Anhang MI-002 beschrieben.4) Die Verkehrsfähigkeitsgrenze beträgt nach § 33 EichO 1988 den doppelten Wert der Eichfehlergrenze.5)

Die Verkehrsfähigkeitsgrenze, also die Genauigkeit die der Zähler während dem Betrieb einhalten muss, ist dabei abhängig von der Durchflussmenge: Vereinfacht gesagt, gelten für große Durchflussmengen höhere prozentuale Genauigkeitsanforderungen als für kleine Durchflussmengen. Nach 2004/22/EG, Anhang MI-002 beträgt die Verkehrsfähigkeitsgrenze im unteren Messbereich 6% und im oberen Messbereich 3% des Messbereichs.4)

Quellen