Der Gaszähler: Bauarten und Funktionsweise

Ein Gaszähler hat die Aufgabe, die in einer bestimmten Zeit hindurchströmende Menge Gas zu messen. Das Instrument kommt damit immer dann zum Einsatz, wenn der Gasverbrauch zur Kostenabrechnung oder für technische Prozesse zu bestimmen ist. Während viele Hausbewohner den weit verbreiteten Balgengaszähler kennen, gibt es heute verschiedene andere Bauarten. Wir geben einen Überblick über deren Funktionsweise und erklären, für welche Einsatzgebiete sie infrage kommen.

Messgröße und Einsatzgebiete der Gaszähler  

Der Gaszähler misst den sogenannten Gasvolumenstrom. Also das Volumen des strömenden Mediums, welches das Messinstrument in einer bestimmten Zeit passiert. Üblich ist dabei die Einheit Kubikmeter pro Stunde im Betriebszustand. Geht es um den Einsatz in der Heizungsanlage rechnen die Versorger das Gas jedoch im Normzustand ab. Der Unterschied sind die Temperatur- und Druckbedingungen: Im Normzustand hat Gas eine Temperatur von Null Grad Celsius und einen Druck von 1013,25 Millibar (mbar). Im Betriebszustand gehen Versorgungsunternehmen in der Regel von 15 Grad Celsius aus. Da das wärmere Gas ein größeres Volumen ausmacht, sind die Zustände bei der Abrechnung der Verbrauchswerte zunächst umzurechnen.

Einsatzgebiete für Gaszähler im Überblick

Ähnlich verhält es sich auch in anderen Bereichen. Denn neben dem Einsatz im Heizungskeller, gibt es Gaszähler auch in weiteren Bereichen. Beispiele dafür sind industrielle Prozesse sowie Labore oder Mess- und Prüfinstitute. Die größte Bedeutung dürften jedoch Abrechnungsfunktionen in der Energieversorgung haben.

Übrigens: Wie Verbraucher vom Volumenstrom auf den Energieverbrauch umrechnen können, erklären wir im Beitrag Kubikmeter in Kilowattstunden umrechnen.

Balgen-Gaszähler in einem Wohnhaus
© Andreas Haertle | Fotolia

Verschiedene Gaszähler-Arten und ihre Funktionsweise

Heute gibt es verschiedene technische Möglichkeiten, den Gasvolumenstrom zu messen. Bekannt sind dabei:

  • Balgengaszähler
  • Drehkolbenzähler
  • Turbinenradzähler
  • Ultraschallzähler

Balgengaszähler für den Einsatz als Haushaltsgaszähler  

Balgen-Gaszähler sind bereits seit dem Jahr 1878 in Deutschland im Einsatz. Sie basieren auf einer Veränderungsmessung und bestehen aus zwei Messkammern (Balgen), die durch eine Membran voneinander getrennt sind. Füllt das Gas eine der Kammern, bewegt sich die Membran wie die eines Blase-Balgs und wirkt auf ein Gelenkgetriebe. Dieses überträgt die Bewegung auf eine Kurbelwelle, die das nachströmende Gas in die zweite Messkammer leitet. Die erste entleert sich daraufhin und das Gas strömt durch die Hausanlage. Eine Kupplung nimmt die Bewegung des Getriebes auf und überträgt sie auf das Zählwerk, das Hausbesitzer einfach ablesen können.

Zum Einsatz kommen die Geräte vor allem in kleineren Niederdruckanwendungen wie der Haushaltsgasmessung. Aufgrund ihrer Baugröße sind sie für Einsatzgebiete mit höherem Gasvolumenstrom nur bedingt geeignet.

Drehkolbenzähler für den Einsatz in Hochdruckbereichen  

Auch Drehkolbenzähler arbeiten nach dem Veränderungsprinzip. Sie bestehen aus einem Gehäuse mit zwei ineinandergreifenden Drehkolben. Bei jeder halben Umdrehung entlassen diese ein Viertel des Gases aus dem Gehäuse. Magnetkupplungen übertragen die einzelnen Umdrehungen und ermöglichen den Einsatz in hohen Druckbereichen. Denn durch die berührungslose Übertragung der Kolbenbewegung auf das Zählwerk kann das Gehäuse geschlossen bleiben.

Zum Einsatz kommen diese Gaszähler vor allem in industriellen Bereichen mit hohen Gasdrücken.

Turbinengaszähler als Standard für die Hochdruckgasmessung  

Bei einem Turbinengaszähler versetzt das durchströmende Gas eine Turbine in Bewegung. Über ein Rollenzählwerk lassen sich die Umdrehungen messen und auf eine Anzeige übertragen. Am Eingang des Zählers befindet sich außerdem ein Strömungskörper, der den Gasstrom beschleunigt und Störungen im Strömungsprofil ausgleicht.

Einsetzen lassen sich die Turbinen-Gaszähler vor allem in Hochdruckanwendungen der Industrie.

Ultraschallgeräte zur berührungslosen Volumenstrommessung

Ultraschall-Gaszähler basieren auf der Tatsache, dass sich die Geschwindigkeit der Schallwellen in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit des Gases verändert. In der Praxis senden dabei zwei gegenüberliegende Messköpfe Ultraschallwellen aus. Sie messen die Zeit, bis die Wellen auf der anderen Seite ankommen und ermitteln so die Gasströmungsgeschwindigkeit. Über die Multiplikation mit dem freien Querschnitt im Rohr lässt sich somit auf den Volumenstrom schließen.

Die Zähler haben keine beweglichen Teile, verursachen kaum Druckverluste und lassen sich bidirektional (Messung unterschiedlicher Durchflussrichtungen) verwenden. Zum Einsatz kommen sie heute vor allem in Bereichen mit großen Gasvolumenströmen.  

Den richtigen Zähler für die Heizungsanlage

Welcher Gaszähler ist eigentlich der richtige für mein Haus? Diese Frage beantwortet ein Planer oder Installateur, der die Gasheizung einbaut. Während in der Regel Balgenzähler zum Einsatz kommen, richtet sich deren Größe nach dem voraussichtlichen Gasvolumenstrom. Ermitteln lässt sich dieses unter anderem über die Division der angeschlossenen Heizleistung durch den Heizwert des Gases.

Ein Beispiel: Bei einer Leistung von 50 Kilowatt und einem Heizwert von 10 Kilowattstunden pro Kubikmeter strömen demnach voraussichtlich 50 Kubikmeter Gas pro Stunde durch den Zähler. Zur Auswahl könnte dabei ein Gaszähler der Größe „G4“ kommen. Dieser ist für eine Leistung von bis zu 50 Kilowatt und einen Gasvolumenstrom von bis zu sechs Kubikmeter pro Stunde geeignet.

Wichtig zu wissen ist, dass sich die Netzentgelte unter anderem nach der Größe des Gaszählers richten. Wer lieber auf Nummer sicher geht und einen größeren Zähler wählt, riskiert dabei höhere Ausgaben. Die passgenaue Auslegung lohnt sich hier also besonders.

Regelmäßiges Eichen sorgt für sichere Funktion  

Immer dann, wenn Gaszähler zur Kostenabrechnung im Einsatz sind, müssen sie geeicht sein. Das heißt, dass ein speziell geschulter Fachmann die Funktionsfähigkeit der Geräte überprüft und bestätigt. In Deutschland gilt dazu eine Frist von acht Jahren.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Ein Gaszähler misst den Volumenstrom des hindurchströmenden Gases. Während in Hausanlagen überwiegend Balgengaszähler zum Einsatz kommen, gibt es eine Vielzahl weiterer Bauformen. Bekannt sind unter anderem auch Drehkolben-, Turbinen und Ultraschallzähler. Immer dann, wenn die Bauteile zur Kostenabrechnung im Einsatz sind, ist das regelmäßige Eichen Pflicht. Bei der Auslegung kommt es auf die passende Größe an. Andernfalls könnten die Grundkosten steigen.

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