Fragen zum eHZ

Frage: 
Nach dem Einbau von elektronischen Haushaltszählern (eHZ) kommen immer häufiger Kunden auf mich zu, die ihre Stromabrechnung hinterfragen und ihre E-Anlage überprüfen lassen möchten. Im Rahmen unserer Gespräche wurde mir bewusst, dass auch ich noch offene Fragen zum Thema eHZ habe. Welche Messverfahren gibt es? Nach meinem Wissen gibt es ein direktes und ein indirektes Messverfahren. Was hat es damit auf sich? Gibt es eHZ, die sowohl Blind- als auch Scheinleistung erfassen? Werden eHZ von getakteten Anlagen, PV-Anlagen, Ladeeinrichtungen von E-Fahrzeugen und Steuerimpulsen beeinflusst? Welche Auswirkungen haben vagabundierende Ströme? Wie wird der Zählerstand gespeichert? Wie ist das Kurzschlussverhalten von eHZ? Gibt es ein Amt für Prüf- und Messtechnik? Was verbirgt sich hinter der Prüfnummer?

Antwort:
Kurz vorweg: Elektronische Haushaltszähler (eHZ) beschreiben eine besondere Bauform von Wechselstromwirkverbrauchszählern mit Stecktechnik zur Kontaktierung. Die Anforderungen sind vom FNN des VDE definiert und in einem Dokument [1] sowie der Vornorm DIN VDE V 0418-63-6 (VDE V 0418-63-6) [2] beschrieben.

Um Messwerte für den geschäftlichen oder amtlichen Verkehr verwenden zu dürfen, müssen die Anforderungen des MessEG (Mess- und Eichgesetz) [3] und der MessEV (Mess- und Eichverordnung) [4] erfüllt werden. Dies ist durch ein erfolgreich abzuschließendes Konformitätsbewertungsverfahren und einer Konformitätserklärung nachzuweisen.

Das MessEG ist das zuständige nationale Gesetz mit zugehöriger Verordnung MessEV; dort ist auch für die europäisch geregelten Wechselstromwirkverbauchszähler auf die europäische Messgeräterichtlinie 2014/32/EU [5], MID (Measuring instruments Directive [6]), verwiesen.

Welche Messverfahren es gibt. Prinzipiell ist das Messverfahren von elektronischen Elektrizitätszählern immer ähnlich. Spannungssensoren messen die aktuelle Spannungen, Stromsensoren die einzelnen Ströme. Diese Messwerte werden über einen DA-Wandler digitalisiert und über eine gewisse Zeit (üblicherweise eine Sekunde) aufintegriert. Der gemessene Energiebetrag wird dem bisherigen Zählerstand aufaddiert und gespeichert. Da ein großer Teil der Messwertbestimmung digital geschieht, können elektronische Zähler eine Fülle an verschiedenen Messmethoden durchführen. Ein Beispiel sind die üblichen Zweirichtungszähler. Hierbei wird über die Integrationszeit und über alle Phasen (Außenleiter) saldierend eine Netto-Energie mit Netto-Flussrichtung bestimmt und entsprechend der Flussrichtung entweder dem Zählerstand für Lieferung oder dem Zählerstand für Bezug aufaddiert. Beide Zählerstände können immer nur anwachsen.

Messverfahren. Elektrizitätszähler kann man entsprechend der Anschlussart wie folgt einordnen: direkt messende, halbindirekt messende und indirekt messende Zähler.

Direkt messende Zähler werden direkt in den zu messenden Stromkreis eingebaut.

Halbindirekt und indirekt messende Zähler sind Messwandlerzähler.

Bei halbindirekt messenden Zählern erfolgt die Spannungsmessung direkt am Stromkreis, der zu messende Nennstrom ist jedoch so hoch, dass er zunächst durch einen eigenständigen, ebenfalls dem MessEG [3] unterliegendem Messwandler mit festem Teilungsverhältnis in eine messbare Größe gewandelt werden muss. Diese sogenannte Sekundärgröße wird vom Zähler gemessen und üblicherweise erst beim Messstellenbetreiber mit dem Wandlerfaktor multipliziert. Der Wandlerfaktor wird jedoch am Messort angegeben.

Indirekt messende Zähler benötigen zusätzlich zu den Stromwandlern noch separate Spannungswandler und werden z. B. in der Mittelspannungsebene verwendet.

Erfassung von Blind- und Scheinleistung. Elektronische Haushaltszähler (eHZ) sind ursprünglich zur Messung von Wirkenergie ausgelegt. Prinzipiell ist es aber denkbar, dass auch Schein- oder Blindenergie gemessen wird. Zwar ist die Bauform von eHZ prinzipiell auch für halbindirekte oder indirekte Messung denkbar, jedoch wurde dies – meiner Kenntnis nach – bisher noch nicht tiefer betrachtet. Siehe Kapitel 4.15, Einsatz mit Wandleranschluss, des Lastenhefts [1].

Autor: C. Leicht

Quellen

[1] Lastenheft eHZ – Elektronische Haushaltszähler in Stecktechnik, konstruktive Merkmale – Version 2.1; Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN), Ausgabe: 11. Januar 2010.

[2] DIN VDE V 0418-63-6 (VDE V 0418-63-6) Messeinrichtungen und -systeme – Teil 63-6: Elektronische Elektrizitätszähler in Stecktechnik (eHZ).