Wechselstromzähler

Der Begriff „Wechselstromzähler“ bezeichnet ein Energiemessgerät für den haushaltsüblichen Einphasenwechselstrom mit dreiadriger Verkabelung. Für das Erfassen des Energieflusses an den fünfadrigen Anschlüssen für Dreiphasenwechselstrom sind dagegen Drehstromzähler notwendig. Als geeichte Messeinrichtung eignet sich der Wechselstromzähler für Messstellen an Wohnungs- und Hausanschlüssen, an denen eine Abrechnung der Stromlieferung erfolgt. Vor allem als kostengünstigere, ungeeichte Geräte kommen Wechselstromzähler zum Einsatz, aber auch als Zwischenzähler für die haus-, wohnungs- oder betriebsinterne Energiemessung.

Das Wichtigste in Kürze

  • Wechselstromzähler misst ausschließlich die Energieübertragung (in kWh) an einem zweipoligen Anschluss aus Phase und Nullleiter.
  • Über eine Farbmarkierung auf der Drehscheibe, die von außen sichtbar ist und sich bei Stromfluss dreht, lässt sich eine vollständige Umdrehung exakt ermitteln.
  • Mechanische Wechselstromzähler sind relativ aufwendig und vor allem zu unflexibel für die tageszeit- oder lastabhängigen Tarife, die das Energiesparen fördern sollen. Für die Abrechnung dieser Tarife sind sogenannte intelligente Zähler (Smart Meter) notwendig,

Wechselstromzähler oder Drehstromzähler?

Ein Wechselstromzähler unterscheidet sich von einem Drehstromzähler im Prinzip nur durch die Beschränkung auf eine Phase. Das heißt, er misst ausschließlich die Energieübertragung an einem zweipoligen Anschluss aus Phase und Nullleiter. Dagegen kann der Drehstromzähler den Energiefluss über die drei Phasen und den Mittelleiter an einem Drehstromanschluss gleichzeitig messen. Prinzipiell lässt er sich auch für die Energiemessung an einem einphasigen Wechselstromanschluss nutzen. Wegen der höheren Kosten des Zählers ist das allerdings normalerweise nicht sinnvoll.

Der bisherige Standard: mechanische Ferraris-Wechselstromzähler

Bis 2010 wurden in Deutschland vorwiegend mechanische Wechselstromzähler für die Stromabrechnung installiert, sogenannte Ferraris-Zähler. Dieser Name leitet sich von Galileo Ferraris, dem italienischen Erfinder des Messprinzips, ab. Typisch für diese Zählerbauart ist eine dünne Aluminiumscheibe, die von außen sichtbar ist und sich bei Stromfluss dreht. Die Drehgeschwindigkeit hängt dabei von der momentan übertragenen Leistung ab, sodass jede volle Umdrehung einer bestimmten Energiemenge entspricht.

Bei den geeichten, für die Stromabrechnung zugelassenen Wechselstromzählern ist diese Energiemenge in Umdrehungen pro Kilowattstunde auf dem Typenschild angegeben. Über eine Farbmarkierung auf der Drehscheibe lässt sich eine vollständige Umdrehung exakt ermitteln. Der Momentanwert der elektrischen Leistung lässt sich daher beim Wechselstromzähler durch ein Abstoppen der Zeit für einen vollen Umlauf der Scheibe berechnen.

Stromverbrauch und Stromeinspeisung mit dem Ferraris-Zähler erfassen

Bei einem Wechselstromzähler mit 480 Umdrehungen pro kWh entspricht jede Umdrehung circa 2,08 Wh oder 7,5 kJ. Benötigt die Scheibe 25 Sekunden für einem Umlauf, entspricht das also einer momentanen Leistung von 7,5 kJ/25 s = 0,3 kW oder 300 Watt. Sofern der Ferraris-Zähler keine Rücklaufsperre besitzt, kann diese Leistung sowohl einen Strombezug als auch eine Stromeinspeisung darstellen, je nachdem in welche Richtung sich die Scheibe dreht. Mit einem solchen Wechselstromzähler ist daher grundsätzlich auch eine Abrechnung von Strombezug und -einspeisung bei Photovoltaikanlagen und dergleichen möglich.

Allerdings wird die eigene Stromerzeugung dann nur mit dem Strombezug verrechnet und auch die Erfassung des Eigenverbrauchs ist nicht möglich. Aus diesem Grund ist der Einsatz eines Zweirichtungszählers für den Endkunden mit eigener regenerativer Stromerzeugung im Allgemeinen günstiger.

Der aktuelle Stand der Technik

Mit mechanischen Wechselstromzählern – etwa dem Doppeltarifzähler – lassen sich zwar auch komplexere Tarifmodelle abbilden. Diese Zählervarianten sind allerdings relativ aufwendig und vor allem zu unflexibel für die tageszeit- oder lastabhängigen Tarife, die das Energiesparen fördern sollen. Derartige Tarife müssen Stromlieferanten laut § 40 des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) seit Ende 2010 anbieten. Für die Abrechnung dieser Tarife sind sogenannte intelligente Zähler (Smart Meter) notwendig, die vollelektronisch arbeiten. Bei Neubauten und Modernisierungen von Hausanschlüssen schreibt § 21 c des Energiewirtschaftsgesetzes den Einbau solcher digitaler Messstellen vor.

Diese Messeinrichtungen können ebenfalls als Wechsel- oder als Drehstromzähler ausgeführt sein. Für die Erfassung von Strombezug und Stromeinspeisung sind die Ausprägungen Zähler mit Rücklaufsperre, Zweirichtungszähler sowie Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre vorgesehen. Auch für den Endkunden bieten intelligente Zähler Vorteile durch die detaillierten Möglichkeiten der Erfassung des Energieverbrauchs.