Analyse der "Fehlertoleranz eines indirekten Messkonzepts" im Vergleich zu dem einfachen Begriff "geeichte Messgeräte"

I. Einleitung

A. Überblick über das indirekte Messkonzept

Der vorliegende Bericht befasst sich mit einem spezifischen Messkonzept, das von Netzbetreibern angewendet wird, bei dem der Energieverbrauch einer Komponente (Z3_virtuell, eine Biogasanlage) innerhalb einer größeren technischen Anlage nicht direkt gemessen, sondern berechnet wird. Diese Berechnung basiert auf der Subtraktion der gemessenen Energieerzeugung anderer Komponenten (Z2_pv: PV-Anlage; Z2_bhkw: BHKW-Anlage) von der am gemeinsamen Verknüpfungspunkt (Z1) gemessenen Gesamtenergie. Der Kontext ist ein Mittelspannungsnetz, das häufig mit 20.000 V betrieben wird, was spezifische Anforderungen an die Messwandler stellt.

B. Problemstellung: Genauigkeitsbedenken bei Niedriglast- und Null-Erzeugungsszenarien

Ein kritisches Szenario ergibt sich in Zeiten geringen Verbrauchs von Z3_virtuell (z.B. 20 kW) und keiner Energieerzeugung von Z2_pv und Z2_bhkw (z.B. nachts). In dieser Situation arbeiten die Stromwandler (CTs) und Energiezähler am Z1 bei sehr geringen Lastniveaus im Verhältnis zu ihrer Nennkapazität, was potenziell zu erhöhten Messungenauigkeiten führen kann. Ebenso unterliegen die Zähler für Z2_pv und Z2_bhkw, obwohl sie 0 kW messen sollen, immer noch ihren eigenen Fehlercharakteristiken bei oder nahe Null-Last (z.B. Anlaufstrom, Leerlaufverhalten). Die Nutzeranfrage zielt spezifisch auf eine Bewertung der maximalen Fehlertoleranz für den berechneten Z3_virtuell-Wert unter diesen herausfordernden Bedingungen ab, gegeben eine Verkehrsfehlergrenze von 1% pro Messstelle. Ein weiteres Ziel ist es, die fundamentalen Unterschiede zwischen einem solchen indirekten, potenziell fehleranfälligen Messaufbau und dem rechtlich definierten Konzept der "geeichten Messgeräte" in Deutschland darzulegen.

C. Zielsetzung und Umfang des Berichts

Die Ziele dieses Berichts umfassen:

• Durchführung einer detaillierten Fehleranalyse und Berechnung des maximalen potenziellen Fehlers für den indirekt bestimmten Energieverbrauch von Z3_virtuell (20 kW Biogaslast, 0 kW PV/BHKW-Erzeugung).

• Erläuterung der Prinzipien der Fehlerfortpflanzung, angewendet auf dieses spezifische auf Summation/Subtraktion basierende Messkonzept.

• Kritische Untersuchung des Verhaltens von Stromwandlern und Energiezählern unter Niedriglast- und Nulllastbedingungen unter Bezugnahme auf relevante Normen (DIN EN, PTB).

• Bereitstellung eines umfassenden Vergleichs zwischen der beschriebenen indirekten Messmethode und den Anforderungen und Garantien, die mit "geeichten Messgeräten" gemäß dem deutschen Mess- und Eichrecht (MessEG, MessEV) verbunden sind. Der Umfang konzentriert sich auf die messtechnischen Aspekte und regulatorischen Implikationen und liefert Erkenntnisse auf Expertenniveau für ein technisches Publikum.

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II. Analyse des Messkonzepts und der Komponenten

A. Energiebilanzgleichung

Das Kernstück der indirekten Messung ist die Energiebilanz:

PZ3_virtuell​=PZ1​−PZ2_pv​−PZ2_bhkw​

Diese Formel bildet die Grundlage für die Fehlerfortpflanzungsanalyse. Diese subtraktive Methode bedeutet, dass Fehler von Z1, Z2_pv und Z2_bhkw alle zum Fehler im berechneten PZ3_virtuell​ beitragen.

B. Mittelspannungs-Messkontext (20.000 V)

Messungen bei 20.000 V erfordern den Einsatz von Messwandlern: Stromwandler (CTs) und Spannungswandler (VTs), um Strom und Spannung auf für Energiezähler geeignete Werte herunterzusetzen.1 Die Genauigkeit dieser Wandler, insbesondere von CTs bei niedrigen Primärströmen, ist ein kritischer Faktor.1 Die VDE-AR-N 4110 2 und spezifische Technische Anschlussbedingungen (TAB) der Netzbetreiber (z.B. Westnetz 2) definieren technische Anforderungen für Anschlüsse und Komponenten in der Mittelspannung, einschließlich Spezifikationen für Messwandler. Beispielsweise spezifiziert 2 (Westnetz TAB) Genauigkeitsklassen für CTs (z.B. Zählung: Klasse 0,2S oder 0,5S) und VTs (z.B. Zählung: Klasse 0,2 oder 0,5) sowie deren Nennbürden, die für die Bewertung ihrer Leistung relevant sind.

Die Auswahl der Messwandler, insbesondere der Stromwandler am Punkt Z1, die für die gesamte Anlagenleistung (PV + BHKW + Biogas) dimensioniert sind, führt zwangsläufig dazu, dass diese bei reinem Betrieb der Biogasanlage mit 20 kW nur einen sehr kleinen Bruchteil ihres Nennstroms führen. Die Gesamtleistung der Anlage beträgt 500 kW (PV) + 1000 kW (BHKW) + max. 200 kW (Biogas) = 1700 kW. Bei 20 kV entspricht dies einem signifikanten Strom. Ein für diesen Gesamtstrom dimensionierter Wandler würde bei einem Biogas-Verbrauch von 20 kW nur etwa 20 kW/1700 kW≈1.17% seiner potenziellen Volllast sehen. Standard-Stromwandler (nicht S-Klasse) weisen bei solch niedrigen Prozentsätzen eine schlechte oder undefinierte Genauigkeit auf.5 Selbst S-Klasse-Wandler befinden sich hier an der unteren Grenze ihres definierten Genauigkeitsbereichs.1 Dies macht den Einsatz von S-Klasse-Stromwandlern für Z1 nahezu zwingend, um nachts eine akzeptable Genauigkeit zu gewährleisten.

Obwohl Fehler von Stromwandlern bei geringer Last im Vordergrund stehen, tragen auch Fehler von Spannungswandlern, die im Allgemeinen kleiner und weniger lastabhängig sind als die von Stromwandlern, zur gesamten Messunsicherheit an den Punkten Z1, Z2_pv und Z2_bhkw bei. Eine Unterbürdung von Spannungswandlern durch moderne Zähler mit geringem Eigenverbrauch ist ebenfalls ein Problem.1 Die Wirkleistung berechnet sich vereinfacht als P=U⋅I⋅cos(ϕ). Fehler in U (vom VT) und I (vom CT) pflanzen sich beide auf P fort. 1 weist darauf hin, dass eine Unterbürdung dazu führen kann, dass Spannungswandler zu hohe Werte anzeigen.

C. Komponenten an jedem Messpunkt (Z1, Z2_pv, Z2_bhkw)

• Stromwandler (CTs):

• Funktion: Bereitstellung eines Sekundärstroms proportional zum Primärstrom.

• Genauigkeitsklassen: Für Verrechnungszwecke sind Klassen wie 0,2, 0,5, 0,2S, 0,5S üblich.1 Die 'S'-Klassen (z.B. 0,2S, 0,5S) sind für eine bessere Genauigkeit in unteren Lastbereichen (z.B. bis zu 1% des Nennstroms In​) ausgelegt.1

• Verhalten bei geringer Last & Unterbürdung: Die Genauigkeit von Stromwandlern kann erheblich nachlassen, wenn sie unterhalb ihrer spezifizierten unteren Stromgrenze betrieben werden oder wenn die angeschlossene Bürde (durch Zähler und Verkabelung) deutlich geringer ist als ihre Nennbürde.1 Moderne digitale Zähler haben sehr geringe Bürden (im mVA-Bereich), was oft zu einer Unterbürdung der Stromwandler führt. Dies kann den Fehler außerhalb der Klassengrenzen verschieben, typischerweise einen positiven Fehler verursachend (Messung zu hoch).1

• Spannungswandler (VTs):

• Funktion: Bereitstellung einer Sekundärspannung proportional zur Primärspannung.

• Genauigkeitsklassen: Ähnlich wie Stromwandler haben Spannungswandler Genauigkeitsklassen (z.B. 0,2, 0,5) und sind ebenfalls anfällig für Effekte der Unterbürdung.1

• Energiezähler:

• Funktion: Messung und Registrierung von Energie basierend auf den Eingängen von CTs und VTs.

• Genauigkeitsklassen: Zähler werden klassifiziert (z.B. Klasse A, B, C gemäß MID, oder ältere Klassen 2, 1, 0,5).25

• Verhalten bei Null-/Niedriglast:

• Anlaufstrom: Minimaler Strom/Leistung, der erforderlich ist, damit der Zähler mit der Energieregistrierung beginnt und fortfährt.28 Für elektronische Zähler ist dies typischerweise ein kleiner Prozentsatz des Referenz- oder Nennstroms (z.B. 0,005⋅Iref​ oder 0,002⋅In​ für elektronische Zähler der Klasse B 43). DIN EN 62052-11, DIN EN 62053-21, DIN EN 62053-22 spezifizieren diese Werte.28

• Leerlaufbedingung: Wenn Spannung angelegt ist, aber kein Strom fließt (oder der Strom unterhalb der Anlaufschwelle liegt), sollte der Zähler keine signifikante Energie registrieren.30 PTB Prüfregeln 43 legen fest, dass bei elektronischen Zählern bei 110% Un​ und ohne Strom der Testausgang nicht mehr als einen Impuls während einer definierten Testperiode abgeben darf.

Die Definition von "Messstelle" für die Verkehrsfehlergrenze von 1% ist entscheidend. Die Angabe "pro Messstelle ja 1%" legt nahe, dass diese Grenze für die gesamte Anordnung aus Stromwandler, Spannungswandler und Zähler gilt. Die Verkehrsfehlergrenzen sind typischerweise doppelt so hoch wie die Eichfehlergrenzen.25 Wenn die 1% bereits die Verkehrsfehlergrenze für den Zähler ist, müssen die Fehler der Wandler zusätzlich berücksichtigt werden. Ist 1% das Ziel für die gesamte Messkette an den Punkten Z1, Z2_pv und Z2_bhkw, dann ist die Komponentenauswahl noch kritischer. Für die nachfolgende Berechnung wird angenommen, dass die Verkehrsfehlergrenze von 1% für die Energiemessunsicherheit an jedem Punkt Z1, Z2_pv und Z2_bhkw gilt und die kombinierten Effekte von Wandlern und Zählern umfasst.

III. Fehlerfortpflanzung bei der indirekten Messung von Z3_virtuell

A. Prinzipien der Fehlerfortpflanzung für Summen und Differenzen

Wenn eine Größe Y aus direkt gemessenen Größen X1​,X2​,…,XK​ durch Addition oder Subtraktion abgeleitet wird (z.B. Y=c1​X1​+c2​X2​+…), wird der absolute Fehler ΔY typischerweise unter Verwendung der Summe der Absolutbeträge der Einzelfehler berechnet, insbesondere für eine Abschätzung des maximalen Worst-Case-Fehlers.47

Die Formel für den maximalen absoluten Fehler lautet:

ΔPZ3_virtuell_max​=∣ΔPZ1​∣+∣ΔPZ2_pv_gemessen​∣+∣ΔPZ2_bhkw_gemessen​∣

Hierbei sind PZ2_pv_gemessen​ und PZ2_bhkw_gemessen​ die gemessenen Werte, die idealerweise Null sind, aber einen zugehörigen Fehler aufweisen.

Die Gaußsche Fehlerfortpflanzung (Quadratwurzel der Summe der Quadrate) wird für statistisch unabhängige Zufallsfehler verwendet.49 Für die hier geforderte maximale Toleranz ist jedoch die lineare Summation der Worst-Case-Fehler angemessener.

B. Identifizierung der Fehlerquellen an jedem Messpunkt

• Z1 (Gesamtenergie):

• CT-Fehler (Amplituden- und Phasenwinkelfehler) aufgrund geringen Stroms im Verhältnis zur Nennleistung.1

• VT-Fehler (Amplituden- und Phasenwinkelfehler), potenziell aufgrund von Unterbürdung.1

• Eigenfehler des Energiezählers (innerhalb seiner Genauigkeitsklasse und Verkehrsfehlergrenze).25

• Z2_pv und Z2_bhkw (PV- und BHKW-Erzeugung):

• CT-Fehler, wenn der Primärstrom Null ist (oder nahe Null, falls minimaler Standby-Verbrauch der Wechselrichter nicht berücksichtigt wird). CTs werden immer noch ein gewisses Ausgangsrauschen oder einen Fehler um den Nullpunkt aufweisen.

• VT-Fehler (wie bei Z1).

• Verhalten des Energiezählers bei Null tatsächlichem Leistungsfluss:

• Die Zähleranzeige ist möglicherweise aufgrund ihrer Anlaufstromschwelle nicht exakt Null. Wenn ein minimaler Strom (auch unterhalb des offiziellen Anlaufstroms) Impulse verursacht, könnten sich diese ansammeln.29

• Die Leerlaufprüfung stellt sicher, dass der Zähler bei angelegter Spannung und ohne Strom keine signifikante Energie registriert.30 "Keine signifikante Energie" bedeutet jedoch nicht "Null Fehler". Die Verkehrsfehlergrenze von 1% würde für die minimal messbare Leistung gelten, wenn der Zähler zu registrieren beginnt.

Obwohl Fehler oft zur Vereinfachung als unabhängig behandelt werden, könnten Fehler in Z1, Z2_pv und Z2_bhkw eine gewisse Korrelation aufweisen, wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur alle Zähler ähnlich beeinflusst oder wenn eine Spannungsabweichung auf der MS-Sammelschiene alle VT/Zähler-Kombinationen systematisch beeinflusst.55 Für eine Worst-Case-Analyse ist die Annahme einer linearen Addition konservativ.

Die Fehlerrechnung konzentriert sich oft auf Amplitudenfehler. Bei niedrigen Leistungsfaktoren (die auftreten könnten, wenn die Biogasanlage Blindlasten hat und die Erzeugung Null ist) können jedoch Phasenwinkelfehler in CTs und VTs erheblich zum Wirkleistungsmessfehler beitragen. Wirkleistung P=U⋅I⋅cos(ϕ). Wenn CTs/VTs Phasenverschiebungen einführen, ist das vom Zähler verwendete ϕmess​ gleich (ϕreal​+ΔϕVT​−ΔϕCT​). Dieser Fehler in ϕ beeinflusst das berechnete P, besonders wenn ϕreal​ groß ist (niedriger Leistungsfaktor). 5 und 5 zeigen Phasenfehlergrenzen für CTs.

Die Interpretation der "1% Verkehrsfehlergrenze pro Messstelle" ist kritisch. Wenn diese 1% nur für den Zähler gilt, müssen CT/VT-Fehler addiert werden. Wenn es sich um die gesamte Messkette an diesem Punkt handelt, ändert sich die Berechnung. Die Anfrage impliziert, dass es sich um die "Messstelle" handelt. Eine "Messstelle" umfasst üblicherweise den Zähler und die zugehörigen Wandler. Die Verkehrsfehlergrenze gilt für das verwendete Gerät unter Betriebsbedingungen.27 Die Herausforderung besteht darin, dass diese Grenze oft an bestimmten Lastpunkten definiert ist, nicht unbedingt bei extremer Niedriglast oder Nulllast.

IV. Berechnungsbeispiel: Maximale Fehlertoleranz für Z3_virtuell bei 20 kW Verbrauch

A. Annahmen und Parameter

• Spannung: UNenn​=20.000 V (verkettete Spannung). Für Leistungsberechnungen wird die Dreiphasenleistung P=3​⋅ULL​⋅IL​⋅cos(ϕ) verwendet.

• Tatsächlicher Verbrauch der Biogasanlage (PZ3_aktuell​): 20 kW (angenommen ohmsch, cos(ϕ)=1 zur Vereinfachung).

• Tatsächliche Erzeugung von PV und BHKW (PZ2_pv_aktuell​,PZ2_bhkw_aktuell​): 0 kW.

• Verkehrsfehlergrenze pro Messstelle (Z1, Z2_pv, Z2_bhkw): ϵVerkehr​=±1% des aktuell gemessenen Wertes an diesem Punkt, oder bezogen auf einen Basiswert, wenn der gemessene Wert sehr niedrig/Null ist.

• Messpunkt Z1 (Gesamtenergie):

• Tatsächlich fließende Leistung durch Z1: PZ1_aktuell​=PZ3_aktuell​=20 kW (da PV und BHKW 0 kW haben).

• CTs an Z1: Angenommen Klasse 0,5S oder besser, dimensioniert für die gesamte Anlagenkapazität (z.B. 1700 kW). Bei 20 kW ist die Last sehr gering (20/1700≈1,17% der maximalen Anlagenleistung).

• Zähler an Z1: Angenommen Klasse B (MID) oder Klasse 1.

• Messpunkte Z2_pv und Z2_bhkw (PV und BHKW):

• Tatsächlich fließende Leistung: 0 kW.

• CTs an Z2_pv, Z2_bhkw: Dimensioniert für 500 kW bzw. 1000 kW.

• Zähler an Z2_pv, Z2_bhkw: Angenommen Klasse B (MID) oder Klasse 1.

• Anlaufstrom/-leistung: Gemäß 43 für elektronische wandlerangeschlossene Zähler (Klasse B) Ist​=0,002⋅In​. In​ bezieht sich auf den Nenn-/Referenzstrom des Zählers (z.B. 5A sekundär).

B. Fehleranalyse für Messpunkt Z1 (PZ1_gemessen​)

PZ1_aktuell​=20 kW.

Die Verkehrsfehlergrenze von 1% an der Messstelle Z1 wird auf diese 20 kW angewendet.

Absoluter Fehler für Z1: ΔPZ1_max​=0,01⋅PZ1_aktuell​=0,01⋅20 kW=±0,2 kW.

Dies setzt voraus, dass die CTs und der Zähler an Z1 gemeinsam eine Genauigkeit von 1% bei dieser sehr geringen Last (20 kW) im Verhältnis zur Gesamtkapazität, für die sie wahrscheinlich dimensioniert sind, erreichen können. 1 und 1 deuten darauf hin, dass stark unterlastete oder unterbürdete CTs Fehler aufweisen können, die ihre Klasse überschreiten, z.B. 0,5-0,6% für einen Klasse 0,5S CT bei starker Unterbürdung. Wenn die CTs an Z1 z.B. Klasse 0,5S sind, beträgt ihr Fehler bei 1% von In​ (was 20 kW darstellen könnte, wenn In​ für die gesamten 1700 kW der Anlage gilt) ±1,5% für den Stromfehler.5 Dies allein ist höher als die 1% für die gesamte Messstelle. Für die Berechnung wird jedoch mit ΔPZ1_max​=±0,2 kW gemäß der 1%-Grenze des Nutzers für den Istwert fortgefahren.

C. Fehleranalyse für Messpunkte Z2_pv und Z2_bhkw (PZ2_pv_gemessen​,PZ2_bhkw_gemessen​)

Tatsächliche Leistung PZ2_pv_aktuell​=0 kW, PZ2_bhkw_aktuell​=0 kW.

Ein Zähler, der 0 kW Istleistung misst, kann keinen prozentualen Fehler dieses 0 kW-Wertes haben. Der Fehler muss sich auf einen Basiswert beziehen, oft seine Anlaufleistung oder einen kleinen Bruchteil seiner Nennleistung.

• Leerlauf: Gemäß PTB Prüfregeln 43 darf ein elektronischer Zähler bei 110% Un​ und ohne Strom nicht mehr als einen Impuls während einer Testperiode Δtmin​ ausgeben.

• Anlaufstrom (Ist​): Für elektronische wandlerangeschlossene Zähler (Klasse B) Ist​=0,002⋅In​.43

• Angenommen, die Zähler Z2_pv und Z2_bhkw sind wandlerangeschlossene Klasse 1 (oder MID Klasse B) Zähler. Ihr In​ wäre auf ihren CT-Sekundärstrom bezogen (z.B. 5A).

• Anlaufstrom Ist​=0,002⋅5A=0,01 A (sekundär).

• Wenn das primäre CT-Verhältnis für Z2_pv (500 kW) z.B. 25/5 A ist (bei 20kV ist 500kW ~14,4A primär; ein 25A CT ist plausibel), dann ist der primäre Anlaufstrom 0,01 A⋅(25/5)=0,05 A.

• Anlaufleistung (3-phasig): PAnlauf_pv​≈3​⋅20.000V⋅0,05A⋅1≈1,73 kW.

• Ähnlich für Z2_bhkw (1000 kW), CT-Verhältnis z.B. 50/5 A. Primärer Anlaufstrom =0,01 A⋅(50/5)=0,1 A.

• Anlaufleistung (3-phasig): PAnlauf_bhkw​≈3​⋅20.000V⋅0,1A⋅1≈3,46 kW. Die Verkehrsfehlergrenze von 1% würde gelten, wenn der Zähler Leistung registriert. Es ist plausibel, dass auch unter dem offiziellen Anlaufstrom eine minimale Registrierung oder "Rauschmessung" auftritt. 26 erwähnt, dass ein Zähler "Strom zählt, obwohl keiner bezogen wird". Annahme für den Fehler von Z2_pv, Z2_bhkw: Der Zähler könnte fälschlicherweise Leistung bis zu seiner Anlaufleistung registrieren. Diese Anlaufleistung wird als maximaler fehlerhafter Messwert für Z2_pv und Z2_bhkw angenommen, wenn die wahre Leistung Null ist. Also, ΔPZ2_pv_max​=±PAnlauf_pv​=±1,73 kW. Und ΔPZ2_bhkw_max​=±PAnlauf_bhkw​=±3,46 kW. Dies ist ein direkter Fehler, keine Prozentangabe der Anlaufleistung.

D. Berechnung des fortgepflanzten Fehlers für Z3_virtuell

PZ3_berechnet​=PZ1_gemessen​−PZ2_pv_gemessen​−PZ2_bhkw_gemessen​

PZ1_gemessen​ liegt innerhalb PZ1_aktuell​±ΔPZ1_max​=20 kW±0,2 kW.

PZ2_pv_gemessen​ liegt innerhalb 0 kW±ΔPZ2_pv_max​=0 kW±1,73 kW.

PZ2_bhkw_gemessen​ liegt innerhalb 0 kW±ΔPZ2_bhkw_max​=0 kW±3,46 kW.

Worst-Case-Fehler für PZ3_berechnet​:

ΔPZ3_virtuell_max​=∣ΔPZ1_max​∣+∣ΔPZ2_pv_max​∣+∣ΔPZ2_bhkw_max​∣

ΔPZ3_virtuell_max​=0,2 kW+1,73 kW+3,46 kW=5,39 kW.

Somit könnte PZ3_berechnet​ gleich PZ3_aktuell​±5,39 kW sein.

Da PZ3_aktuell​=20 kW, könnte der berechnete Wert zwischen 20−5,39=14,61 kW und 20+5,39=25,39 kW liegen.

Maximaler relativer Fehler für Z3_virtuell: (ΔPZ3_virtuell_max​/PZ3_aktuell​)⋅100%

=(5,39 kW/20 kW)⋅100%=26,95%.

Die folgende Tabelle fasst die Fehlerberechnung zusammen:

Tabelle 1: Berechnung der maximalen Fehlertoleranz für Z3_virtuell (Biogas bei 20 kW)

Parameter	Wert bei Z1	Wert bei Z2_pv	Wert bei Z2_bhkw	Berechnet für Z3_virtuell
Ist-Leistung (Paktuell​) [kW]	20	0	0	20
Angenommener CT Primärstrom (ca. bei Paktuell​, 20kV, cosϕ=1) [A]	0,58	0 (für 0 kW)	0 (für 0 kW)	-
Angenommene CT Klasse & In​	0,5S, In​ für 1700kW (ca. 50A)	0,5S, In​ für 500kW (ca. 25A)	0,5S, In​ für 1000kW (ca. 50A)	-
Last am CT (% von In​)	ca. 1,17%	0%	0%	-
Zählerklasse	Kl. 1 / B	Kl. 1 / B	Kl. 1 / B	-
Zähler Anlaufleistung (PAnlauf​) [kW]	N/A	1,73	3,46	-
Verkehrsfehlergrenze angewendet auf	Paktuell​ (20 kW)	PAnlauf​ (als max. Fehler)	PAnlauf​ (als max. Fehler)	-
Max. Absoluter Fehler (ΔPmax​) [kW]	±0,2	±1,73	±3,46	-
Fortgepflanzter Absolutfehler für Z3_virtuell [kW]				±5,39
Relativer Fehler für Z3_virtuell [%]				26,95%

In diesem spezifischen Szenario (Z3_virtuell niedrig, Z2s bei Null) sind die absoluten Fehler der Zähler Z2_pv und Z2_bhkw (interpretiert als ihre potenziellen fehlerhaften Messwerte bis zur Anlaufleistung) signifikant größer als der Fehler von Z1 (der 1% von kleinen 20 kW beträgt). Dies verdeutlicht einen fundamentalen Mangel bei der Subtraktion von Messwerten von Großverbrauchszählern, die eigentlich Null anzeigen sollten. Die Genauigkeit von Z3_virtuell ist somit empfindlicher gegenüber dem Verhalten der Zähler Z2_pv und Z2_bhkw bei echter Nulllast als gegenüber der Messgenauigkeit von Z1 bei 20 kW.

Wenn die Stromwandler an Z1 nicht S-Klasse sind oder überdimensioniert sind, könnte ihr Fehler bei 20 kW viel größer sein als die für die "Messstelle Z1" angenommenen 1%. Beispielsweise hat ein Standard-Klasse-0,5-CT einen undefinierten Fehler bei 1% In​ und ±1,5% Fehler bei 5% In​.5 Wenn 20 kW nur 1-2% der Nennstrombelastbarkeit des CT an Z1 ausmachen, könnte die Verkehrsfehlergrenze von 1% für die gesamte Messstelle Z1 ohne sehr spezielle CTs optimistisch sein. Dies würde den Fehler von Z3_virtuell weiter verschlechtern.

Die Anfrage erwähnt, dass Z3_virtuell "zum Teil asynchron unzyklische Verbräuche zwischen 20 bis 200 kW" aufweist. Obwohl die Berechnung für 20 kW durchgeführt wird, könnte die hochdynamische Natur zusätzliche Messherausforderungen für Z1 mit sich bringen, wenn Zähler und CTs nicht schnell genug reagieren oder solche schwankenden Lasten nicht genau integrieren können, insbesondere wenn diese Schwankungen einen kleinen Teil des Gesamtbereichs von Z1 ausmachen. Dies betrifft eher die dynamische Leistung als den stationären Fehler bei 20 kW, ist aber eine Anmerkung wert.

V. Kritische Bewertung fehleranfälliger indirekter Messkonzepte

A. Auswirkungen von Niedrigstrombetrieb und Unterbürdung auf die CT-Genauigkeit

Stromwandler sind für eine bestimmte Genauigkeit innerhalb eines definierten Bereichs des Primärstroms (z.B. 1% oder 5% bis 120% von In​) und der Bürde (z.B. 25% bis 100% der Nennbürde) spezifiziert.1 Der Betrieb von CTs an Z1 mit nur 20 kW fließender Leistung, wenn sie für >1,5 MW dimensioniert sind, bedeutet, dass sie weit unter ihrem optimalen Betriebsstrombereich arbeiten. Dies führt zu größeren prozentualen Fehlern.1 Moderne digitale Zähler stellen sehr geringe Bürden dar (mVA-Bereich), während CTs für mehrere VA bemessen sein können (z.B. 1VA, 2,5VA, 5VA, 10VA, 15VA - 1). Diese Unterbürdung verschiebt die Fehlerkurve, erhöht oft den Fehler und führt typischerweise dazu, dass der CT zu hohe Werte misst.1 Ein Beispiel aus 1 zeigt, dass ein Klasse 0,5S CT (5VA Nennbürde), der mit 0,010 VA bebürdet wird, einen Fehler von 0,5-0,6% aufweisen kann, was seine Klassengrenze überschreitet.

B. Einschränkungen von Energiezählern (Z2_pv, Z2_bhkw) bei Null-/Nahe-Null-Istenergiefluss

• Anlaufstrom: Zähler benötigen einen minimalen Strom/eine minimale Leistung, um zuverlässig Energie zu registrieren.28 Darunter ist die Registrierung nicht garantiert oder findet möglicherweise nicht statt.

• Leerlaufbedingung: Zähler werden getestet, um sicherzustellen, dass sie keine signifikante Energie registrieren, wenn Spannung angelegt ist, aber kein Strom fließt.30 "Keine signifikante Energie" bedeutet jedoch nicht eine absolut Null-Anzeige oder einen Null-Fehlerbeitrag in einem subtraktiven Schema. Die PTB Prüfregeln 43 erlauben einen Impuls während der Leerlaufprüfperiode. Über längere Zeiträume könnten sich selbst minimale, sporadische Impulse zu einem nicht vernachlässigbaren fehlerhaften Energiewert summieren, wenn die wahre Energie Null ist. Die Verkehrsfehlergrenze (z.B. 1% oder 2x Eichfehlergrenze) ist typischerweise für Lasten oberhalb des Anlaufstroms definiert. Ihre Anwendung bei echter Nulllast ist problematisch. Jede registrierte Energie, wenn die wahre Energie Null ist, stellt einen absoluten Fehler dar. 26 merkt an, dass Zähler möglicherweise Strom zählen, auch wenn keiner verbraucht wird, oder zu langsam anlaufen.

C. Kumulative Auswirkung auf die Genauigkeit des berechneten Z3_virtuell

Wie in der Berechnung gezeigt, addieren sich die absoluten Fehler von jedem Messpunkt (ΔPZ1​,ΔPZ2_pv​,ΔPZ2_bhkw​) im Worst-Case-Szenario für den berechneten PZ3_virtuell​. Dies führt zu einer Vergrößerung der Unsicherheit.

D. Potenzial für signifikante relative Fehler in Z3_virtuell

Wenn der tatsächliche Wert von PZ3_virtuell​ klein ist (wie 20 kW), führt selbst ein moderater absoluter fortgepflanzter Fehler (z.B. 5,39 kW) zu einem sehr großen relativen Fehler (26,95% im Beispiel). Dies macht den berechneten PZ3_virtuell​ höchst unzuverlässig für Abrechnungszwecke oder präzise Betriebsentscheidungen, wenn sein tatsächlicher Verbrauch gering ist. 83 liefert ein konzeptionelles Beispiel für Fehlerakkumulation bei subtraktiver Abrechnung, das zu einem großen Endfehler führt (42% in diesem spezifischen Beispiel).

Das grundlegende Problem ist die Nichtübereinstimmung zwischen dem Nennbereich der Messkomponenten (insbesondere bei Z1, aber auch bei Z2, wenn deren Anlaufstrom im Verhältnis zum geringen Verbrauch von Z3 hoch ist) und den tatsächlichen Betriebsbedingungen während des kritischen Szenarios. Messsysteme sind am genauesten, wenn sie innerhalb ihres vorgesehenen optimalen Bereichs betrieben werden. Die Dimensionierung von Z1 für 1700 kW und der Versuch, eine Differenz von 20 kW genau zu messen, ist inhärent problematisch. Ebenso ist die Verwendung eines 500 kW- oder 1000 kW-Zählers (Z2_pv, Z2_bhkw) zur Bestätigung von "Null" in einer Subtraktion, die eine 20 kW-Last bestimmt, ebenfalls problematisch, wenn ihre Nulllastunsicherheit einige kW beträgt.

Obwohl einzelne "Messstellen" ihre Verkehrsfehlergrenzen einhalten mögen, durchläuft der berechnete Wert Z3_virtuell keine eigene Eichung oder Konformitätsbewertung. Seine Genauigkeit hängt vollständig von der (potenziell schlechten) Genauigkeit von Z1, Z2_pv und Z2_bhkw unter spezifischen Bedingungen ab. Dies könnte eine Lücke darstellen, wenn Z3_virtuell für Abrechnungs- oder regulatorische Zwecke verwendet wird, die eine geeichte Messung erfordern. 1 und 1 quantifizieren die finanziellen Auswirkungen selbst kleiner prozentualer Fehler bei großen Energietransaktionen. Obwohl Z3_virtuell kleiner ist, kann ein Fehler von 26,95% bei 20 kW, wenn er persistent ist, im Laufe der Zeit zu erheblichen Abrechnungsdiskrepanzen für den Betreiber oder Verbraucher der Biogasanlage führen.

VI. "Geeichte Messgeräte" im Vergleich zu fehleranfälligen indirekten Konzepten

A. Definition und rechtlicher Rahmen für "Geeichte Messgeräte"

• Mess- und Eichgesetz (MessEG):

• Definiert "Messgerät" als Geräte, die im geschäftlichen oder amtlichen Verkehr oder für Messungen im öffentlichen Interesse verwendet werden.59

• §6 MessEG: Messgeräte müssen "wesentliche Anforderungen" erfüllen, einschließlich Fehlergrenzen, und einer Konformitätsbewertung unterzogen werden.58

• §31 MessEG: Schreibt die Verwendung geeichter Messgeräte vor, falls vorgeschrieben.59

• §37 MessEG: Definiert Eichung und Eichfrist; Bedingungen für das Erlöschen der Eichung (z.B. Nichteinhaltung der Verkehrsfehlergrenzen).58

• Mess- und Eichverordnung (MessEV):

• Spezifiziert das MessEG weiter. §1 MessEV listet anwendbare Messgerätetypen auf, einschließlich solcher für Elektrizität.61

• §7 und Anhang 2 MessEV: Detaillieren wesentliche Anforderungen.62

• §22 MessEV: Definiert Verkehrsfehlergrenzen (oft das Doppelte der Eichfehlergrenzen).25

• §34 und Anhang 7 MessEV: Legen Eichfristen für verschiedene Zählertypen fest (z.B. 8, 12, 16 Jahre für Elektrizitätszähler je nach Typ).61

• Rolle der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB):

• Entwickelt technische Spezifikationen und Regeln (PTB-Anforderungen, PTB-Prüfregeln).1

• PTB-A 20.1, PTB-A 20.2 für Elektrizitätszähler und Wandler.3

• PTB-A 50.7 für elektronische und softwaregesteuerte Zähler/Zusatzgeräte.69

• Sicherstellung von Einheitlichkeit und Genauigkeit in der Messtechnik.

• Konformitätsbewertung und Eichung:

• Neue Zähler gemäß MID (Messgeräterichtlinie 2014/32/EU) durchlaufen eine Konformitätsbewertung durch den Hersteller (z.B. Modul B+D) und gelten für die Anfangsperiode als "geeicht".27

• Die Eichung ist der nachfolgende nationale Verifizierungsprozess.

• Ein "geeichtes Messgerät" hat die Einhaltung der gesetzlichen messtechnischen Anforderungen nachgewiesen.

B. Hauptanforderungen an "Geeichte Messgeräte" (Elektrizitätszähler)

• Definierte Genauigkeitsklassen und Fehlergrenzen:

• Eichfehlergrenzen sind für verschiedene Lastpunkte spezifiziert.27 Für Zähler der Klasse B (oder 1) liegen die Fehler typischerweise zwischen ±1% und ±2,5% bei unterschiedlichen Lasten.

• Verkehrsfehlergrenzen sind im Allgemeinen doppelt so hoch wie die Eichfehlergrenzen.25 Für einen Klasse-B-Zähler könnten dies also ±2% bis ±5% sein. Die vom Nutzer genannte "1% Verkehrsfehlergrenze pro Messstelle" ist eine sehr strenge Anforderung, wenn sie sich auf die gesamte Messkette einschließlich CTs/VTs bezieht, oder es könnte sich um eine spezifische vertragliche/Netzanschlussregel-Anforderung handeln, die strenger ist als die allgemeinen Verkehrsfehlergrenzen für einige Zählerklassen.

• Messtechnische Rückführbarkeit und Stabilität: Messungen müssen auf nationale Normale rückführbar sein. Zähler müssen ihre Genauigkeit (Messbeständigkeit) über die Eichfrist erhalten.59

• Spezifische Anforderungen für Niedriglast / Nulllast:

• Anlaufstrom: Muss bei einem spezifizierten niedrigen Strom anlaufen und weiterlaufen (z.B. 0,2% In​ für wandlerangeschlossene elektronische Zähler der Klasse B - 43; siehe auch 28).

• Leerlauf: Darf unter Nulllastbedingungen nicht mehr als eine minimale Menge registrieren (z.B. ein Impuls).30

• Konstruktions- und Softwareanforderungen (PTB-A 50.7): Für elektronische Zähler, insbesondere solche mit Software, legt PTB-A 50.7 Anforderungen an Datenintegrität, Sicherheit, Speicherung, Anzeige und Manipulationssicherheit fest.69

• Kennzeichnung und Dokumentation: Zähler müssen ordnungsgemäß gekennzeichnet sein (Hersteller, Typ, Klasse, Zulassungszeichen) und über Dokumentationen verfügen (Konformitätserklärung, Eichschein).46

C. Fundamentale Unterschiede

• Direkte vs. Indirekte Messung:

• "Geeichte Messgeräte" sind für die direkte Messung der Größe vorgesehen, für die sie zugelassen sind (z.B. Energie an Z1, Z2_pv, Z2_bhkw). Ihre angegebene Genauigkeit gilt für diese direkte Messung.

• Der Wert Z3_virtuell wird indirekt durch Berechnung bestimmt. Seine Genauigkeit wird nicht direkt durch die Eichung eines einzelnen Geräts, das Z3 misst, garantiert. Er unterliegt den fortgepflanzten Fehlern von Z1, Z2_pv und Z2_bhkw.

• Fehlerakkumulation:

• Ein "geeichtes Messgerät" für Z3 hätte seine eigenen definierten Fehlergrenzen.

• Die indirekte Methode für Z3_virtuell akkumuliert inhärent Fehler von drei separaten "geeichten Messstellen", was potenziell zu einer viel größeren Gesamtunsicherheit für Z3_virtuell führt, wie im Berechnungsbeispiel gezeigt.

• Rechtliche Anerkennung und Zulässigkeit für die Abrechnung:

• MessEG/MessEV fordern "geeichte Messgeräte" für die Abrechnung im geschäftlichen Verkehr (§31 MessEG59).

• Ein berechneter Wert wie Z3_virtuell, der aus anderen geeichten Messungen abgeleitet wird, hat möglicherweise nicht denselben rechtlichen Status oder dieselbe Vermutung der Genauigkeit wie eine direkte geeichte Messung von Z3, insbesondere wenn seine Unsicherheit hoch ist. Dies könnte für die Abrechnung des Verbrauchs der Biogasanlage strittig sein.

• Garantierte vs. Unsichere Genauigkeitsniveaus:

• Ein "geeichtes Messgerät" bietet ein gesetzlich definiertes und durch Bauartzulassung und Eichung verifiziertes Genauigkeitsniveau innerhalb seiner spezifizierten Betriebsbedingungen und Verkehrsfehlergrenzen.

• Die Genauigkeit von Z3_virtuell ist nicht festgelegt, sondern variiert erheblich in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen von Z1, Z2_pv, Z2_bhkw, insbesondere den Lastniveaus. Der relative Fehler von 26,95% bei 20 kW liegt weit über den typischen Verkehrsfehlergrenzen für eine direkt gemessene Lieferung.

• Einhaltung der PTB-Anforderungen:

• PTB-A 50.7 70 betont die Notwendigkeit der vollständigen Rückverfolgbarkeit und Überprüfbarkeit von Abrechnungsdaten durch den Kunden, oft durch Anzeige am Zähler selbst. Für Z3_virtuell ist der "Zähler" eine Berechnung, was die direkte Überprüfung komplex macht.

Die folgende Tabelle stellt die beiden Ansätze gegenüber:

Tabelle 2: Vergleich: Indirekte Messung von Z3_virtuell vs. Direkte Messung von Z3 mit einem "Geeichten Messgerät"

Merkmal	Indirektes Messkonzept für Z3_virtuell	Direkte Messung von Z3 mit "Geeichtem Messgerät"
Messprinzip	Berechnung (PZ1​−PZ2_pv​−PZ2_bhkw​)	Direkte Energiemessung durch ein einzelnes Messgerät
Fehlerquelle(n)	Kumulierte Fehler von 3 Messstellen (Z1, Z2_pv, Z2_bhkw)	Fehler des einzelnen Messgeräts für Z3
Fehlergröße (Beispiel aus IV.D vs. typ. VFG)	Ca. ±26,95% bei 20 kW für Z3	Typ. Verkehrsfehlergrenze z.B. ±2% bis ±5% (je nach Zählerklasse) des Messwerts
Rechtlicher Status (MessEG/MessEV für Z3-Wert)	Nicht direkt "geeicht"; abgeleiteter Wert	"Geeicht" gemäß MessEG/MessEV
Eignung für Abrechnung	Fraglich bei geringem Z3-Verbrauch aufgrund hoher Unsicherheit	Generell geeignet
Genauigkeitsgarantie	Keine direkte Garantie; abhängig von Betriebsbedingungen aller Komponenten	Gesetzlich definierte und geprüfte Genauigkeit innerhalb der Fehlergrenzen
Überprüfbarkeit durch Kunden (PTB-A 50.7)	Komplex, da Ergebnis eine Berechnung ist	Direkt am Zähler ablesbar und nachvollziehbar
Auswirkung geringer Last auf Z3	Hoher relativer Fehler, da absoluter Fehler von Z1, Z2_pv, Z2_bhkw den kleinen Z3-Wert dominiert	Fehler innerhalb der spezifizierten Grenzen für den Zähler bei dieser Last
Auswirkung Null-Erzeugung Z2_pv, Z2_bhkw	Signifikanter Beitrag zur Unsicherheit von Z3 durch potenziell fehlerhafte Nullmessungen an Z2_pv/Z2_bhkw	Keine direkte Auswirkung auf die Z3-Messung

Obwohl jeder einzelne Zähler (Z1, Z2_pv, Z2_bhkw) "geeicht" sein mag, entspricht die Gesamtmethode zur Ableitung von Z3_virtuell möglicherweise nicht vollständig dem Geist des Eichrechts, das eine faire und genaue Abrechnung durch direkte, überprüfbare Messung anstrebt.58 Der hohe potenzielle Fehler für Z3_virtuell untergräbt dies. Es stellt sich die Frage, wer verantwortlich ist, wenn der berechnete Z3_virtuell-Wert stark ungenau ist. Das MessEG/MessEV legt die Verantwortung auf den "Verwender" des Messgeräts.60 Die indirekte Messung ist technisch realisierbar, ihre messtechnische Solidität, insbesondere unter den beschriebenen Niedriglastbedingungen, ist jedoch fragwürdig.

VII. Empfehlungen

A. Verbesserung der Genauigkeit des bestehenden indirekten Konzepts (falls direkte Messung keine Option ist)

• Komponentenauswahl für Z1:

• Verwendung von S-Klasse-CTs höchster Genauigkeit (z.B. Klasse 0,2S) an Z1, sorgfältig dimensioniert, um auch bei der niedrigsten erwarteten Last (20 kW von Biogas) eine akzeptable Genauigkeit zu gewährleisten. Dies könnte CTs mit sehr weitem Dynamikbereich oder mehreren Kernen/umschaltbaren Übersetzungen erfordern, obwohl letzteres die Komplexität erhöht.1

• Sicherstellen, dass die CT-Bürde an Z1 innerhalb von 25-100% der Nennbürde liegt, oder Verwendung von CTs, die speziell für sehr geringe Bürden ausgelegt sind. Gegebenenfalls Hinzufügen definierter künstlicher Bürden (obwohl dies den Verbrauch erhöht).1

• Verwendung eines hochgenauen Zählers an Z1 (z.B. Klasse C / 0,5S oder besser).

• Komponentenauswahl/-betrieb für Z2_pv und Z2_bhkw:

• Verwendung von Zählern mit dem geringstmöglichen, gut definierten Anlaufstrom und stabilem Leerlaufverhalten.29

• Untersuchen, ob die Zähler Z2_pv, Z2_bhkw einen "Standby"- oder "Schlafmodus"-Stromverbrauch haben, der registriert werden könnte, wenn er nicht ordnungsgemäß durch die CTs/Messsysteme für diese Punkte berücksichtigt wird.

• Berücksichtigen, ob die CTs für Z2_pv und Z2_bhkw selbst Fehler einführen könnten, wenn der Primärstrom wirklich Null ist (z.B. Rauschen, Remanenzeffekte).

• Regelmäßige Verifizierung und Plausibilitätsprüfungen:

• Implementierung von Gegenprüfungen oder diagnostischen Messungen, auch wenn nur temporär, zur Validierung des berechneten Z3_virtuell.

• Überwachung des berechneten Z3_virtuell auf unrealistische Werte (z.B. negativer Verbrauch bei Null-Erzeugung).

B. Ratsamkeit der direkten Messung für Z3_virtuell

Angesichts des hohen potenziellen relativen Fehlers (z.B. ~27%) für Z3_virtuell bei 20 kW wird eine direkte Messung des Verbrauchs der Biogasanlage mit einem eigenen dedizierten "geeichten Messgerät" dringend empfohlen, wenn Z3_virtuell verwendet wird für:

• Abrechnungszwecke.

• Regulatorische Konformität, die spezifische Genauigkeitsniveaus erfordert.

• Präzise Betriebssteuerung oder Effizienzüberwachung der Biogasanlage. Die Kosten einer zusätzlichen geeichten Messstelle für Z3 müssen gegen die finanziellen und regulatorischen Risiken einer hohen Ungenauigkeit der indirekten Methode abgewogen werden.

C. Wichtigkeit der Einhaltung von PTB- und VDE-Normen

Sicherstellen, dass alle einzelnen Messpunkte (Z1, Z2_pv, Z2_bhkw) strikt dem MessEG, der MessEV, den relevanten PTB-Anforderungen (PTB-A 20.1, 20.2, 50.7) und den anwendbaren DIN EN Normen für alle Komponenten entsprechen.27 Bezugnahme auf VDE-AR-N 4110 und TABs der Netzbetreiber für Installations- und Komponentenanforderungen im MS-Netz.2

Während die Einrichtung eines direkten Zählers für Z3 Vorlaufkosten verursacht, könnten die Lebenszykluskosten von Abrechnungsfehlern, Streitigkeiten oder Nichtkonformität aufgrund einer ungenauen indirekten Messung höher sein. Diese wirtschaftliche Abwägung sollte Teil der Entscheidung sein. Das beschriebene indirekte Konzept, obwohl arithmetisch scheinbar einfach, erzeugt "technische Schulden" in Bezug auf die Verwaltung und das Verständnis seiner Fehlercharakteristiken unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Eine einfachere, direkte Messung reduziert diese Schulden. Wenn Z3_virtuell in einem System mit anderen (möglicherweise direkt gemessenen) Energieflüssen verwendet wird, wird die Abstimmung der Energiebilanzen mit einem stark unsicheren Z3_virtuell-Wert schwierig sein und könnte andere tatsächliche Verluste oder Probleme verschleiern.

VIII. Schlussfolgerung

A. Zusammenfassung der Ergebnisse zur Fehlertoleranz

Der berechnete maximale relative Fehler für Z3_virtuell beträgt unter den Annahmen (20 kW Biogasverbrauch, Null PV/BHKW-Erzeugung, 1% Verkehrsfehlergrenze pro Messstelle und Annahmen zum Nulllastverhalten der Z2-Zähler) ca. 26,95%. Dieser Fehler ist erheblich und wird hauptsächlich durch die Unsicherheiten der Zähler Z2_pv und Z2_bhkw, die an ihrem Nullleistungspunkt arbeiten, sowie durch die Stromwandler an Z1, die bei sehr geringer Last arbeiten, verursacht.

B. Erneute Darstellung der Unterschiede: Indirekte Berechnung vs. "Geeichte Messgeräte"

"Geeichte Messgeräte" bieten eine gesetzlich definierte und geprüfte Genauigkeit für direkte Messungen, die dem berechneten Z3_virtuell fehlt. Die indirekte Methode ist anfällig für Fehlerakkumulation und hohe Unsicherheit unter bestimmten Bedingungen, was sie weniger zuverlässig macht als eine direkte, verifizierte Messung.

C. Eignung des beschriebenen Messkonzepts

Obwohl das indirekte Messkonzept für eine grobe interne Überwachung akzeptabel sein mag, bei der keine hohe Genauigkeit erforderlich ist, ist es für eine präzise Abrechnung von Z3_virtuell oder für regulatorische Zwecke, die die mit "geeichten Messgeräten" verbundenen Genauigkeitsniveaus vorschreiben, wahrscheinlich ungeeignet, insbesondere wenn der Verbrauch von Z3_virtuell gering ist. Eine direkte Messung von Z3_virtuell ist für kritische Anwendungen dringend anzuraten.

Das Szenario verdeutlicht einen potenziellen Bedarf an klareren regulatorischen Leitlinien oder Normen zur Akzeptanz und erforderlichen Validierung indirekter Messmethoden bei deren Verwendung für Abrechnungszwecke, insbesondere wenn sie zu hohen Unsicherheiten führen können. Dieser Fall ist ein klassisches Beispiel für ein Messsystem, das unter allen Betriebsbedingungen möglicherweise nicht "zweckdienlich" ist, auch wenn einzelne Komponenten isoliert betrachtet konform sind. Der Zweck (z.B. genaue Abrechnung von Z3) diktiert die erforderliche Gesamtgenauigkeit des Systems.

Referenzen

1. Verrechnungsmessung mit Strom- und Spannungswandlern - MBS AG & Co. KG, Zugriff am Mai 6, 2025, https://mbs-ag.com/verrechnungsmessung-mit-strom-und-spannungswandlern/

2. Technische Anschlussbedingungen Mittelspannung - Westnetz GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.westnetz.de/content/dam/revu-global/westnetz/documents/bauen/ihr-weg-zum-netzanschluss/mittelspannung/220801-tab-mittelspannung-westnetz-2022.pdf

3. PTB-Anforderungen, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_2/2.3_elektrische_energiemesstechnik/2.34/download_234/PTB-A_20.2_2009.pdf

4. Technische Mindestanforderungen an Messeinrichtungen (Strom) 1. Allgemeines - LokalWerke GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://lokalwerke.de/wp-content/uploads/2023/09/11.4.6.5-FB_Technische-Mindestanforderung-Strom.pdf

5. Anforderungen an die Genauigkeit | Redur, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.redur.de/wissen/stromwandler-1x1/anforderungen-an-die-genauigkeit/

6. Die richtige Auswahl von Stromwandlern – Übersetzung, Nennstrom ..., Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.janitza.com/de-de/wissen/wissensdatenbank/die-richtige-auswahl-von-stromwandlern

7. Informationsveranstaltung der AllgäuNetz GmbH & Co. KG zu den Regeln in der Mittelspannung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.allgaeunetz.com/download/2019-10_vortrag-din-vde.pdf

8. Technische Anschlussregel Mittelspannung (VDE-AR-N 4110), Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.vde.com/de/fnn/themen/tar/tar-mittelspannung-vde-ar-n-4110

9. VDE-AR-N 4105 & VDE-AR-N 4110 für Erzeugungsanlagen - Hager, Zugriff am Mai 6, 2025, https://hager.com/de/wissen/normen/vde-ar-n-4105-und-vde-ar-n-4110

10. Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss an das Mittelspannungsnetz - Sachsen Netze, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.sachsen-netze.de/wps/wcm/connect/netze/bbe18aee-66bf-445f-8504-fb1dfabaa0b0/3-Technische-Anschlussbedingungen-Anschluss-Mittelspannungsnetz.pdf?MOD=AJPERES&CACHEID=ROOTWORKSPACE.Z18_LQC01J01LO1DC0QN8OEH4H14O4-bbe18aee-66bf-445f-8504-fb1dfabaa0b0-nqKw8Hg

11. E VDE-AR-N 4110:2024-11, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.vde.com/resource/blob/2381506/9e439f5cc901d74d5231aff3a879bf29/vde-fnn-stellungnahmen-e-vde-ar-n-4110-2024-11-data.pdf

12. Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss an das Mittelspannungsnetz, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.enwg-veroeffentlichungen.de/konstanz/Netze/Stromnetz/Netzanschluss/20211012-TAB-Mittelspannung.pdf

13. TAB Mittelspannung Westnetz 2019, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.westnetz.de/content/dam/revu-global/westnetz/documents/fuer-partnerfirmen/strom-infothemen-fuer-installationsunternehmen/190401-tab-mittelspannung-westnetz-2019.pdf

14. Technische Anschlussbedingungen Mittelspannung Gültig ab - Stadtwerke Troisdorf, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.stadtwerke-troisdorf.de/fileadmin/user_upload/5.0_Service/Download-center/Strom/Netzunterlagen_Strom/TAB_Mittelspannung_Stadtwerke_Troisdorf_GmbH__Stand_01_06_2023_.pdf

15. TAB Mittelspannung - Stadtwerke Warendorf, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.stadtwerke-warendorf.de/Netze/Stromnetz/TAB-Mittelspannung-WEV-2023.pdf

16. Technische Mindestanforderungen Messeinrichtungen und Zählerplätze (Strom) - Westnetz GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.westnetz.de/content/dam/revu-global/westnetz/documents/fuer-partnerfirmen/energiebelieferung-und-messstellenbetrieb/messstellenbetrieb/230701-tma-messeinrichtungen-und-zaehlerplaetze.pdf

17. Technische Anschlussbedingungen Niederspannung - e-regio, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.e-regio.de/fileadmin/Assets/Downloads/Netzanschluss/Technische_Anschlussbedingungen_Westnetz.pdf

18. Technische Anschlussbedingungen - sw-gmhuette.de, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.sw-gmhuette.de/de/Netze/Veroeffentlichungspflicht-gemaess-EnWG/Stromnetz/Netzanschluss/Technische-Anschlussbedingungen-Mittelspannung.pdf

19. Technischen Anschlussbedingungen an das Mittelspannungsnetz der Alliander Netz Heinsberg GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.alliander-netz.de/wp-content/uploads/2024/08/ANHS_ANV_MS_Anlage3_TAB.pdf

20. Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss an das Niederspannungsnetz - ENNI, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.enni.de/fileadmin/documents/3_DieENNI/2_Netz/1_Netzanschluss/tab-niederspannung-rng.pdf

21. Technische Anschlussbedingungen Mittelspannung - Westnetz GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.westnetz.de/content/dam/revu-global/westnetz/documents/bauen/ihr-weg-zum-netzanschluss/mittelspannung/TAB-Mittelspannung-01012024.pdf

22. Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss an das Mittelspannungsnetz (TAB Mittelspannung) - ENNI, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.enni.de/fileadmin/documents/3_DieENNI/2_Netz/1_Netzanschluss/TAB_Mittelspannung.pdf

23. TAB MS RWE Energy - rhenag, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.rhenag.de/fileadmin/rhenag/content/30-Service/3.8-Netzservice/TAB_Mittelspannung.pdf

24. für das Projekt NetzHarmonie - FGW e.V., Zugriff am Mai 6, 2025, https://wind-fgw.de/wp-content/uploads/2019/04/FKZ_0325757A-L_Netzharmonie_Schlussbericht.pdf

25. Fehlergrenzen von Strom- und Gaszählern - Bund der Energieverbraucher e.V., Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.energieverbraucher.de/de/eich-und-fehlergrenzen__746/NewsDetail__6414/

26. Eich- und Fehlergrenzen von Stromzählern - energieverbraucher.de, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.energieverbraucher.de/de/eich-und-fehlergrenzen__746/

27. Stromzähler - Wikipedia, Zugriff am Mai 6, 2025, https://de.wikipedia.org/wiki/Stromz%C3%A4hler

28. www.ptb.de, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_2/2.3_elektrische_energiemesstechnik/2.34/download_234/PTB-A-20.1_2003.pdf

29. Allgemeines: NZR, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.nzr.de/leistungen/messtechnik/elektrizitaet/allgemeines

30. Technische Hinweise der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt zum EDL-Zähler - Bedienungsanleitung - - energis-Netzgesellschaft mbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.energis-netzgesellschaft.de/fileadmin/dokumente/Downloads/Allgemein/pdf/S_PTB_Bedienungsanleitung_EDL21.pdf

31. Gesetzliches Messwesen Prüfanweisung für Messgeräte und Zusatzeinrichtungen zur Bestimmung von Messgrößen bei der Lieferung von Elektrizität (GM, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.dam-germany.de/?qs_servlet=downloadIxServlet&rq_RecId=3330&qs_fileId=106&qs_lastModified=1685425258474&qs_fileControl=E7DCE935DA620722FEB90DE28A47E5AADD4586E6

32. TEST REPORT IEC 62053-24:2020 Electricity metering equipment - Particular requirements - adtek.com.tw, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.adtek.com.tw/uploads/report/tw/AEM-DRB%20IEC62053-24-Report%20-220112.pdf

33. Technical Specifications for 1 Phase Electronic Energy Meter of Class 1, Zugriff am Mai 6, 2025, http://103.122.36.131/content/dam/raj/energy/jaipurdiscom/PDF2020/October2020/Spec2569.pdf

34. TEST REPORT IEC 62053-22 Electricity metering equipment - Particular requirements - adtek.com.tw, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.adtek.com.tw/uploads/report/tw/AEM-DRB%20IEC62053-22-Report%20-220112.pdf

35. Energy meters MGRZK Three-phase electrical energy meter MGRZK Three-phase electrical energy meter MGRZK - Schrack Technik GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://image.schrackcdn.com/bedienungsanleitungen/a_mgrzkxxx--_en.pdf

36. Wired Split Solution LGG160K LGG540K User Manual - Ruvick Energy, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.ruvick.com/downloads/LGG160kUserManNumbered.pdf

37. single phase meter testing bench-specification - Kenya Power, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.kplc.co.ke/storage/01JPSHWQ2PG4ZSYX0R1Y60ZRRW.pdf

38. IEC 62053-21:2020 - iTeh Standards, Zugriff am Mai 6, 2025, https://cdn.standards.iteh.ai/samples/23377/def61e0e073642a9adbb28e18c9d5077/IEC-62053-21-2020.pdf

39. A1800 ALPHA Meter, Zugriff am Mai 6, 2025, http://energyms.it/assets/pdf/A1800%20Technical%20Manual_rev.02.pdf

40. Saudi Electricity Company - 40-SDMS-02A, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.se.com.sa/-/media/623D1A6F5AF7466997B494E693983E5E.ashx

41. Procedure to Participate in Tender EMD is exempted for MSMEs registered in the State of Odisha. * MSMEs registered in the Sta - User Authentication - tpcodl, Zugriff am Mai 6, 2025, https://tenders.tpcentralodisha.com:8099/Tender/TPCODL192/Tender_Doc.pdf

42. Tender Notification for RATE CONTRACT FOR SUPPLY OF 3 PHASE METER, LTCT METER, HT CONSUMER METER - BSES, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.bsesdelhi.com/documents/55701/3672243/Tender_808.pdf

43. Teil M Eichtechnische Prüfung von Elektrizitätszählern nach § 7h der Eichordnung („MID- Zähler“), Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/publikationen/pruefregeln/Band6_Teil_M.pdf

44. Cbip 304 | PDF | Ac Power | Demand - Scribd, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.scribd.com/document/758690328/CBIP-304

45. LIEFERPROGRAMM - Fernwärme Digital, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.fernwaerme-digital.de/fileadmin/Redakteure/fachtage-fernwaerme/Aussteller/NZR/Lieferprogramm.pdf

46. Information zur Eichung - Molliné, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.molline.de/fileadmin/content/content/Downloads/Rechts%C3%BCbersicht/Information_Eichgesetz.pdf

47. Fehlerbetrachtung und Fehlerschätzung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://gsg-freiberg.de/wp-content/uploads/Fehlerrechnung.pdf

48. A Anhang: Grundlagen der Fehlerrechnung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.uni-regensburg.de/assets/physik/praktika/anhang-fehlerrechnung.pdf

49. Grundlagen der Fehlerrechnung: Fehlerfortpflanzung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://public.ostfalia.de/~harrieha/vl/mathe/2/arbeitsblaetter/fehlerfortv3.pdf

50. d Fehlerrechnung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www3.physik.uni-stuttgart.de/studium/praktika/ep/pdf_dateien/Allgemeines/Fehlerrechnung.pdf

51. Physikalische Grundlagen der Meßtechnik - Universität Salzburg, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.plus.ac.at/wp-content/uploads/2021/02/541511.pdf

52. Fehlerfortpflanzung - Wikipedia, Zugriff am Mai 6, 2025, https://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerfortpflanzung

53. Anleitung zur Fehlerrechnung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.physik.nat.fau.de/files/2018/06/Fehlerrechnung.pdf

54. Schnellkurs und Übersicht zur Gröÿtfehlerabschätzung und Fehlerrechnung - Uni Bremen, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.uni-bremen.de/fileadmin/user_upload/fachbereiche/fb1/fb1/Physika/Regeln-und-Infos/fehler_20_08_08.pdf

55. Fehler in den Energiezählern: Ein Überblick - Wissen, Zugriff am Mai 6, 2025, https://de.jianxintechnical.com/info/errors-in-energy-meters-an-overview-17278014635549696.html

56. Gesetzliches Messwesen Befundprüfung an Messgeräten zur Bestimmung der Wärmemenge (Wärme und Kälte in Kreislaufsystemen), Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.dam-germany.de/?qs_servlet=downloadIxServlet&rq_RecId=3238&qs_fileId=41&qs_lastModified=1535535203540&qs_fileControl=E7DCE935DA620722FEB90DE28A47E5AADD4586E6

57. Ermittelte Regeln und Erkenntnisse des Regelermittlungsausschusses nach § 46 des Mess- und Eichgesetzes - Open Access Repository der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB-OAR), Zugriff am Mai 6, 2025, https://oar.ptb.de/files/download/510.20200313.pdf

58. Amtliche Grundlagen der Verkehrsüberwachung Eichung - ForSeMa, Zugriff am Mai 6, 2025, https://forsema.de/Eichung.html

59. MessEG - Gesetz über das Inverkehrbringen und die Bereitstellung ..., Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.gesetze-im-internet.de/messeg/BJNR272300013.html

60. Vorgaben des Mess- und Eichgesetzes für das Wiegen von Reisegepäck - Deutscher Bundestag, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.bundestag.de/resource/blob/999520/bd04755effa06afdda8975225945a015/WD-5-040-24-pdf.pdf

61. Verordnung über das Inverkehrbringen und die Bereitstellung von Messgeräten auf dem Markt sowie über ihre Verwendung und Eichung (Mess- und Eichverordnung - MessEV) - Gesetze im Internet, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.gesetze-im-internet.de/messev/BJNR201100014.html

62. Verordnung über das Inverkehrbringen und die Bereitstellung von Messgeräten auf dem Markt sowie über ihre Verwendung und Eichung (Mess- und Eichverordnung - MessEV) - Gesetze im Internet, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.gesetze-im-internet.de/messev/MessEV.pdf

63. MessEV - nichtamtliches Inhaltsverzeichnis - Gesetze im Internet, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.gesetze-im-internet.de/messev/

64. Was besagt die Mess- und Eichverordnung (MessEV)? - Techem, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.techem.com/de/de/ratgeber/alle-beitraege/mess-und-eichverordnung

65. Die Eichaufsichtsbehörden informieren - Richtig gemessen und abgerechnet: Messgeräte für Elektrizität, Gas, Wasser oder Wärme - LBME NRW, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.lbme.nrw.de/system/files/media/document/file/infoblatt_agme_elektrizitaet_gas_wasser_waerme_0.pdf

66. Anlage 7 MessEV, Besondere Eichfristen für einzelne Messgerä... - Gesetze des Bundes und der Länder - lexsoft.de, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.lexsoft.de/cgi-bin/lexsoft/justizportal_nrw.cgi?xid=7252592,66

67. PTB-A 7.05 Zusätzliche Zählwerke für die Energieakkumulation bei thermischen Energiemessgeräten, Zugriff am Mai 6, 2025, https://oar.ptb.de/files/download/510.20240814.pdf

68. Anforderungen an das Messprotokoll gemäß PTB 2024, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.verkehrsmesstechnik-nord.de/2024/12/08/anforderungen-messprotokoll-ptb/

69. BME 461 | Berg-energie, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.berg-energie.de/wp-content/uploads/2021/09/Datenblatt_BME_461.pdf

70. PTB-Anforderungen, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_2/2.3_elektrische_energiemesstechnik/2.34/download_234/ptb-a50_7.pdf

71. Einsatz von Messgeräten zur Erfassung und Abgrenzung von Strommengen für die Erhebung der EEG-Umlage gemäß § 62b Abs. 1 und - Eichamt Sachsen, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.eichamt.sachsen.de/download/AGME/Aktualisierung_EEG-Umlage_2021-11-03.pdf

72. Mobile Strommessung für EEG mit PTB-A 50.7 Zulassung, Zugriff am Mai 6, 2025, https://kwh-meter.com/mobiles-eeg-energiemessgeraet-vollgummi/726244-87

73. Baumusterprüfbescheinigung - Berg-energie, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.berg-energie.de/wp-content/uploads/2021/10/BME461-CLP_CertDE-Modul_B.pdf

74. PTB-A 20.1 Elektrizitätszähler und deren Zusatzeinrichtungen, Zugriff am Mai 6, 2025, https://oar.ptb.de/files/download/510.20150728H.pdf

75. Technische Hinweise der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) zur modernen Messeinrichtung - Westnetz GmbH, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.westnetz.de/content/dam/revu-global/westnetz/documents/energie-verbrauchen/messstellenbetrieb/technische-hinweise.pdf

76. EEG Messgeräte PTB-A 50.7 | Energiezähler für Drittmengenabgrenzung | EMU-Metering, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.emu-metering.de/energiezaehler/eeg-messgeraete-ptb-a-50.7/

77. ENERGYMID EM2281/EM2289/EM2381/EM2387/EM2389 Energiezähler, Zugriff am Mai 6, 2025, https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D700/GMCI_U2289_DB-DE.pdf

78. Allgemeines - NZR, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.nzr.de/leistungen/messtechnik/waerme/allgemeines

79. DVGW e.V.: Messwesen und Wasserzähler, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.dvgw.de/themen/wasser/netze-und-speicherung/messwesen-und-wasserzaehler

80. Informationen über eichrechtliche Bestimmungen für Elektrizitäts-, Gas-, Wasser- und Wärmezähler - LBME NRW, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.lbme.nrw.de/system/files/media/document/file/info-blatt_versorgungsmessgeraete_2021-11-25.pdf

81. Alles, was Sie zu MID-zertifizierten kWh-Zählern wissen sollten - Controlin, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.controlin.com/de/nieuws/alles-was-sie-ueber-energiezaehler-wissen-muessen/

82. Leitfaden zur Erstellung von Überwachungsplänen und Emissionsberichten für stationäre Anlagen in der 3. Handelsperiode (2013 - co2-sachverstaendiger.de, Zugriff am Mai 6, 2025, http://www.co2-sachverstaendiger.de/pdf/DEHSt%20Emissionsbericht%20Leitfaden%202017.pdf

83. bayernwerk PowerPoint - Clearingstelle EEG|KWKG, Zugriff am Mai 6, 2025, https://www.clearingstelle-eeg-kwkg.de/sites/default/files/node/3242/Wetzel.pdf