Energiezähler wählen: Direktmessung oder Wandler, Modbus oder WLAN

Die meisten Fehler bei Energiezählern passieren vor dem Kauf: ein einphasiger Zähler an einer Drehstromverteilung, ein Direktzähler an einem Abgang mit 150 A, ein WLAN-Zähler im geschlossenen Stahlschrank oder ein Zähler für die Einspeisebegrenzung, den der Wechselrichter gar nicht auslesen kann. Dieser Beitrag geht die vier Entscheidungen in der Reihenfolge durch, in der sie fallen sollten — Anschlussart, Phasenzahl, Genauigkeitsklasse und Kommunikation — und behandelt dann einen Sonderfall: die Einspeisebegrenzung und Nulleinspeisung bei Photovoltaikanlagen.

Die genannten Werte der AgControlli-Zähler sind die veröffentlichten technischen Daten. Wo von Konformität die Rede ist, handelt es sich um Herstellerangaben; die Zertifikate bestätigen wir vor der Bestellung.

1. Direktmessung oder Stromwandler?

Ein Direktzähler führt den Laststrom durch das Gerät selbst. Das ist die einfachste und günstigste Lösung, und sie ist durch den Bemessungsstrom des Zählers begrenzt: Der AGL200 ist mit 10(80) A angegeben und eignet sich für Stromkreise bis 80 A. Darüber, oder überall dort, wo der Leiter nicht aufgetrennt werden darf, braucht der Zähler einen Stromwandler.

• Einsteckwandler (geschlossen) sind die übliche Wahl in einer neuen Verteilung, in der der Leiter vor dem Anklemmen durchgesteckt werden kann.
• Aufklapp-Stromwandler werden um einen vorhandenen, spannungsführenden Leiter gelegt — die Lösung für die Nachrüstung. Der AGL200N-CT arbeitet mit einem Aufklapp-Stromwandler in den Bereichen 5, 80, 120, 200 und 300 A.
• Zähler und Wandler gehören als Paar zusammen. Der Wandler des AGL200N-CT hat einen Milliampere-Ausgang und ist auf den Zähler abgestimmt; ein üblicher Wandler mit 5-A-Sekundärstrom ist kein Ersatz. Die Gesamtgenauigkeit hängt immer von Zähler und Wandler ab.

2. Einphasig oder dreiphasig?

Gemessen wird die Versorgung, wie sie ist. Eine Drehstromverteilung braucht einen Dreiphasenzähler; ein einphasiger Zähler an einem Außenleiter erfasst nur diesen einen, und bei ungleich belasteten Phasen ist das keine kleine Abweichung, sondern ein irreführender Wert. Ein Dreiphasenzähler wie der AGW300-WF/C liefert zusätzlich, was ein Einphasenzähler nicht kann: Spannungs- und Stromunsymmetrie zwischen den Phasen sowie den Oberschwingungsgehalt (THDv und Oberschwingungen bis zur 31.) — nützlich, wenn man herausfinden will, warum eine Verteilung oder ein Transformator warm läuft.

Einphasenzähler sind das richtige Werkzeug für einzelne Mieter, Wohnungen und Endstromkreise sowie für alles, was bauartbedingt einphasig versorgt wird.

3. Genauigkeitsklasse

Zwei IEC-Normen decken das meiste ab, was für die Unterzählung gekauft wird: IEC 62053-21 gilt für Zähler der Klassen 1 und 2, IEC 62053-22 für Klasse 0,5S und genauer. In der Praxis:

Einsatz	Typische Klasse	Beispiel
Mieterabrechnung, Endstromkreise, allgemeine Unterzählung	Klasse 1	AGL200 (Klasse 1, IEC 62053-21)
Hauptzuleitung, Anlagen, große Abgänge, Energieaudits	Klasse 0,5S	AGW300-WF/C (Klasse 0,5S, IEC 62053-22)

Wenn die Werte der Abrechnung dienen, prüfen Sie, was Vertrag und örtliche Vorschriften verlangen. „MID“ ist das europäische Regime für Zähler im geschäftlichen Verkehr; der AGL200 und der AGL200N-CT sind vom Hersteller als MID (Klasse B) angegeben — eine Angabe, die wir vor der Bestellung am Zertifikat bestätigen.

4. Wie kommen die Werte aus dem Zähler?

Weg	Passt, wenn …	Zu beachten
RS-485 Modbus RTU	eine GLT, eine SPS oder ein Datenlogger vorhanden ist oder viele Zähler an einer Leitung hängen sollen.	Eindeutige Adresse je Zähler, passende Baudrate und Parität. Siehe unseren Beitrag Modbus RTU vs BACnet MS/TP (englisch).
Impulsausgang	ein Regler oder Zähler ohne serielle Schnittstelle ausgelesen werden soll.	Impulswertigkeit: Der AGL200 liefert 1000 Impulse je kWh, der AGW300-WF/C 6400.
WLAN	keine GLT vorhanden ist, mehrere kleine Standorte zu betreuen sind oder das Ablesen per Browser der eigentliche Zweck ist.	Empfang im geschlossenen Metallschrank — der AGW300-WF/C hat dafür eine externe Antenne. Ein Standortnetz, das neue Geräte nicht zulässt.

WLAN ersetzt die serielle Schnittstelle nicht: Der AGW300-WF/C behält seinen RS-485-Modbus-RTU-Ausgang, der Zähler lässt sich also lokal auslesen, ob ein Cloud-Dienst genutzt wird oder nicht. Einen einseitigen Überblick über den webbasierten Dienst zum WLAN-Zähler schicken wir Ihnen als Energy-Cloud-Flyer (englisch) gern zu. Die Konditionen des Dienstes nennen wir mit dem Angebot.

Sonderfall: Einspeisebegrenzung und Nulleinspeisung bei PV

Viele kleine Photovoltaikanlagen dürfen nur eine vereinbarte Leistung ins Netz einspeisen — oder gar keine. Üblich ist ein bidirektionaler Zähler am Netzanschlusspunkt, der dem Wechselrichter oder einem Energiemanagement-Regler meldet, wie viel Leistung in welcher Richtung fließt. Der Zähler misst nur; den PV-Ertrag zurückregeln muss der Wechselrichter oder Regler, sobald die Einspeisung sich der Grenze nähert.

• Einbauort. Der Zähler gehört dorthin, wo er den Nettofluss zwischen Anlage und Netz sieht — netzseitig vor den Verbrauchern und vor dem Anschluss des Wechselrichters — und nicht in den PV-Strang, der nur zeigt, was die Module erzeugen.
• Geschwindigkeit. Spannung, Strom und Leistung des AGL200N-CT sprechen innerhalb von 100 ms an. Das passt zu Regelkreisen, die auf eine vorüberziehende Wolke oder das Abschalten einer großen Last reagieren müssen. Die Energiezähler werden langsamer aktualisiert (innerhalb von 1 s).
• Richtung. Die Messrichtung hängt von der Einbaulage des Wandlers ab. Prüfen Sie Bezug und Einspeisung bei der Inbetriebnahme mit einer bekannten Last.
• Der Wechselrichter muss den Zähler auslesen können. Klären Sie vor der Bestellung, ob Ihr Wechselrichter oder Regler diesen Zähler über Modbus RTU auslesen kann, und nennen Sie uns dessen Typ — wir prüfen die Registerbelegung.
• Drehstromanschluss. Ein Einphasenzähler sieht eine Phase. Ob die Einspeisung phasenübergreifend saldiert oder je Phase begrenzt wird, regeln Netzbetreiber unterschiedlich; klären Sie das, bevor Sie sich für einen Zähler oder drei entscheiden.

Schnellauswahl

Situation	Zähler
Ein einphasiger Stromkreis bis 80 A, Auslesen über Modbus RTU	AGL200
Einphasig mit Aufklapp-Stromwandler, bidirektional, PV oder Speicher	AGL200N-CT
Drehstromverteilung, Fernauslesung per WLAN, mit Oberschwingungen	AGW300-WF/C
Dreiphasen-Leistungsanalysator mit BACnet MS/TP	AG-EMT-300
Kompakter Klasse-1-Hutschienenzähler, ein Stromkreis oder dreiphasig mit vier Leitern	AG-SCM-400

Checkliste für die Auswahl

• Höchsten Strom des Stromkreises ermitteln; danach Direktmessung oder Wandler festlegen.
• Phasen zählen und klären, ob Daten je Phase, Unsymmetrie oder Oberschwingungen gebraucht werden.
• Klasse nach Einsatz wählen: Abrechnung oder Audit.
• Vor der Modellwahl entscheiden, wie die Werte den Zähler verlassen.
• Bei Einspeisebegrenzung klären, ob der Wechselrichter oder Regler den Zähler auslesen kann und wo der Netzbetreiber den Zähler haben möchte.

Wo Zähler in einem Gebäude sitzen sollten und wie der Bus verkabelt wird, steht im Beitrag zur Unterzählung (englisch). Das gesamte Programm finden Sie unter Energiezähler. Die englische Fassung dieses Beitrags: Choosing an Energy Meter.