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Wechsel Drehstromzaehler
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Ratgeber
In der Regel werden Wechsel- und Drehstromzähler vom Versorgungsunternehmen bereitgestellt, installiert und betrieben. Es gibt allerdings Situationen – vor allem im industriellen Umfeld – in denen ein zusätzlicher eigener Zähler Sinn macht. Zur Kontrolle des Stromverbrauchs einzelner Maschinen oder Anlagen beispielsweise.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, welche Typen und Ausführungen es gibt und wie sie sich unterscheiden.
Was sind Wechsel- und Drehstromzähler?
Es handelt sich dabei um Messgeräte zur Erfassung der aus einem Versorgungsnetz entnommenen elektrischen Energie. Die Geräte sind normalerweise in Abrechnungseinheiten geeicht, die gebräuchlichste ist dabei die Kilowattstunde, Kurzform kWh.
Während Wechselstromzähler den einphasigen Strom mit 230 Volt messen, erfassen Drehstromzähler den dreiphasigen Strom mit 400 Volt.
Beiden liegt üblicherweise die in Europa gängige Netzfrequenz von 50 Hertz zugrunde. Installiert sind die analogen Zähler in der Regel in einem Schaltschrank beziehungsweise Sicherungskasten, in den meisten Fällen direkt durch den das Versorgungsunternehmen. Für Unterverteilungsnetze lassen sich aber auch zusätzliche Strommessgeräte einbauen.
Es gibt elektromechanische – sogenannte Ferraris-Zähler – und elektronische Zähler. Sowohl bei einphasiger als auch bei dreiphasiger Stromversorgung funktioniert der elektromechanische Ferraris-Zähler durch Induktion, indem er die Umdrehungen einer nichtmagnetischen, aber elektrisch leitenden Metallscheibe zählt. Die Geschwindigkeit der Scheibe ist proportional zur durch den Zähler fließenden Wirkleistung und somit proportional zum Energieverbrauch.
Die seit Jahrzehnten gebräuchlichen und nach wie vor in Deutschland vorherrschenden analogen Wechselstromzähler und Drehstromzähler besitzen gleich mehrere Nachteile. Sie sind zum Beispiel als Neugerät kaum noch zu beschaffen, oftmals stehen nur generalüberholte Systeme zur Verfügung. Hintergrund ist die bundesweit komplette Umstellung der Stromzähler auf digitale Modelle. Sie soll bis 2032 erfolgt sein.
Ein weiterer Nachteil ist die analoge Technik, die zwar noch immer geeicht werden kann, die aber systembedingt einem Verschleiß unterliegt. Größte Hürde ist dabei die Measuring Instruments Directive, kurz MID. Es handelt sich dabei um die Richtlinie 2004/22/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Messgeräte. Sie bezieht sich unter anderem auch auf Elektrizitätszähler. Die MID ist unabhängig von der eichrechtlichen Nacheichung, beispielsweise bei Ferraris-Zählern. So gelten in Deutschland Messgeräte nur dann als geeicht, wenn deren Konformität in einem vorgeschriebenen Konformitätsbewertungsverfahren festgestellt wurde und die entsprechend mit MID-konform gekennzeichnet sind.
Trotz einiger Nachteile finden analoge Stromzähler nach wie vor viele Abnehmer. Das liegt zum einen an den günstigen Preisen, zum anderen an der Möglichkeit, auch analoge Typen MID-konform zu eichen. Erhältlich sind außerdem moderne mechanische Wechselstrom- und Drehstromzähler mit Rollenzählwerken ohne Ferraris-Technik. Sie sind ebenfalls MID-konform und eignen sich beispielsweise für industrielle Umgebungen oder – in steckerfertiger Ausführung – für Baustellen.
Die Zukunft der Stromzähler liegt natürlich in der Digitalisierung. Nicht zuletzt aufgrund der EU-Richtlinien und deren Umsetzung durch die Bundesnetzagentur. Bereits seit 2020 müssen Abnehmer von jährlich bis zu 6000 Kilowattstunden pro Jahr einen modernen Stromzähler installieren lassen. Diese sogenannten Smart Meter sind allerdings nicht online. Die Kommunikationsfähigkeit des Zählers über das Internet ist erst bei einem jährlichen Verbrauch von 6000 bis 10.000 Kilowattstunden vorgeschrieben.
So funktionieren digitale Wechselstromzähler und Drehstromzähler
Herkömmliche mechanische Stromzähler basieren wie erwähnt auf der magnetischen Induktion. Sie verfügen über ein rotierendes Aluminiumrad und zahlreiche Zahnräder. Da entsprechend viele mechanische Teile beteiligt sind, können nach einer gewissen Zeit technische Defekte und Ausfälle auftreten. Außerdem ist die Gefahr der Manipulation und des Stromdiebstahls gegeben.
Elektronische Stromzähler arbeiten dagegen komplett ohne bewegliche Teile. Die verbrauchte Energie wird statt über ein Rollenzählwerk auf einem LED- oder LC-Display angezeigt. Kommunikationsfähige Typen können die Messwerte auch an entfernte Stellen übertragen. Neben den Spannungs- und Stromeingängen verfügen digitale Energiezähler über eine Spannungsreferenz, Abtaster und Quantisierer, gefolgt von einem Analog-Digital-Wandlungsteil, um die digitalisierten Äquivalente aller Eingänge zu erhalten. Diese Eingänge werden dann mit einem digitalen Signalprozessor verarbeitet. Vorhanden sind in der Regel auch eine S0-Schnittstelle und ein S0-Impulsausgang.
Neben der Messung der verbrauchten Energie zeichnen einige elektronische Stromzähler auch Parameter der anliegenden Last und der Versorgung auf, dazu gehören beispielsweise der momentane und der maximale Verbrauchswert, die Spannung, der Leistungsfaktor und die verwendete Wirk- und Blindleistung. Sie unterstützen häufig auch eine tageszeitabhängige Abrechnung, indem sie zum Beispiel die verbrauchte Energiemenge während der Haupt- und Nebenverkehrszeiten aufzeichnen.
Wie lassen sich digitale Wechselstromzähler montieren?
Moderne Wechselstromzähler verfügen in der Regel über eine Aussparung auf der Rückseite. Sie passt genau auf handelsübliche DIN-Hutschienen, wie sie in Schaltschränken oder Sicherungskästen häufig zu finden sind. Auf die gleiche Weise lassen sich auch digitale Drehstromzähler montieren. Dazu ein wichtiger Hinweis: Die Montage sollte aus Sicherheitsgründen nur von Experten, zum Beispiel einer Elektrofachkraft, vorgenommen werden.
Bis zu welchen Laststrombereichen stehen Dreh- und Wechselstromzähler zur Verfügung?
Die meisten Messgeräte sind für einen Laststrom von bis zu 65 Ampere ausgelegt, gefolgt von Geräten für bis zu 63, 40 und 32 Ampere. Es gibt allerdings auch Typen, die höchstens 5 Ampere gestatten sowie einige wenige für bis zu 5000 Ampere.
Gibt es auch mobile Stromzähler?
Ja, die gibt es. Die meisten Modelle sind in einem kleinen Koffer untergebracht und messen in der Regel den Wechselstrom im haushaltüblichen 16-Ampere-Bereich. Da sie MID-konform beziehungsweise MID-geeicht sind, erfolgt mit ihnen die Messung der Kilowattstunden nach rechtlichen Normen.
Was ist unter der Genauigkeitsklasse 1 zu verstehen?
Mit Genauigkeitsklassen werden bei Strom- oder Spannungsmessgeräten die maximal zulässigen Fehler in Prozent vom Messwert angegeben, und zwar unter Berücksichtigung der entsprechenden Bürde. So bietet ein Messgerät der Genauigkeitsklasse 1 beispielsweise eine positive oder negative Messabweichungen von maximal 1 Prozent des gesamten Messbereichs.