Aktueller Stand der Normen und Vorschriften zu

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Aktueller Stand der Normen und Vorschriften zu
Wassermessung
Ch. Obst, Lampertheim
Erfahrungsaustausch
Gas- und Wassermessung 2011
20. Kolloquium für Prüfstellenleiter
und Fachleute
DVGW, 20.Kolloquium für
Prüfstellenleiter und Fachleute, 2011
07. bis 09. Juni 2011
- Normen
- Vorschriften
- MID-Zähler in der Praxis
( Interpretationen )
- Zusätzliche Information
ELSTER Messtechnik GmbH für den DVGW
27. Mai 2011, Christian Obst
Für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
1
DVGW, 20. Kolloquium für Prüfstellenleiter, 2011
Inhalt
für den DVGW
Inhalt
• Normen Arbeit
• Vorschriften
• MID
Zähler in der Praxis (Interpretationen)
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27.05.2011, EMT, C. Obst
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Normen
für den DVGW
Normen Arbeit
• Änderung der EN 14154
• Weltnorm, Joint Working Group (JWG)
• Arbeitsinhalte der WG2 von CEN/ TC92
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Normen, EN 14154
für den DVGW
Änderung der EN 14154
• Kontext
• Kartuschenzähler (Messkapselzähler) / Anschluss-Schnittstellen
• Austauschbare metrologische Einheiten / Anschluss-Schnittstellen
• Austauschprüfungen
• Limitierung der wählbaren Messbereiche
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EN 14154, Kontext 1
für den DVGW
•
•
•
Die MID sah ursprünglich und sieht in der derzeit gültigen Fassung für Wasserzähler ausschließlich Komplettgeräte vor, Teilgeräte sind ausgeschlossen.
Da allerdings Messkapseln für den Einsatz in der Haustechnik schon alleine
wegen des riesigen Zählerbestandes, als auch Messeinsätze besonders in
Großzählern weiterhin der metrologischen Kontrolle unterliegen sollten wurde in
der WG2 versucht, diese Geräte zu integrieren. Die WELMEC beriet dieses
Thema und das Ergebnis war, dass Messkapseln fortan als Komplettzähler
betrachte wurden und Messkapselzähler genannt wurden. Ihr Gehäuse, das vorab
als Teil der Rohrleitung installiert wird, heißt nun konsequent AnschlussSchnittstelle. Diese Empfehlung eröffnete die Möglichkeit, solche Geräte in eine
harmonisierte Norm zu integrieren.
Während die Messeinsätze bei Großzählern immer nur im Gehäuse des
betreffenden Herstellers eingesetzt werden, werden Messkapseln auch in
Gehäusen von Konkurrenten eingesetzt, indem man das Konkurrenzgehäuse so
adaptiert, dass der eigene Messeinsatz messrichtig betrieben werden kann. Diese
Adaptionen wurden als Fehlerquellen gesehen und weitere Auffälligkeiten im Feld
führten dazu, dass eine Voraussetzung für die Integration in die Norm eine
intensive Untersuchung der Eigenschaften dieser nun Messkapselzähler
genannten Geräte war. Diese Untersuchungen werden immer noch in einem
Forschungsprojekt durchgeführt, ein Teilergebnis für die konzentrischen
Mehrstrahl-Messkapselzähler liegt vor und Frau Dr. Wendt wird später über dieses
spannende Forschungsprojekt berichten.
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EN 14154, Kontext, 2
für den DVGW
•
Dass die Messeinsätze für Großwasserzähler nun „austauschbare metrologische
Einheiten“ genannt werden, ist ein Ergebnis der teilweise irrational geführten
internationalen Normenarbeit, jedoch keineswegs ein „Beinbruch“. So etwas wird
immer wieder passieren.
•
Eine weitere wichtige Änderung war das Verbot von Zählermessbereichen unter
R40. R40 entspricht der heutigen Klasse A, kleinere Messbereiche führen dazu,
dass sich wesentliche Durchflussbereiche außerhalb der gesetzlich geregelten
Fehlergrenzen befinden, was wir für nicht akzeptabel hielten. Wir wollen Messgeräte einsetzen und keine „Schätzeisen“.
•
Die Arbeit an der Änderung der EN 14154 hat einen Zeitraum von 5 Jahren
umspannt, weil alle Forderungen und Änderungen eben auch europäisch durchgesetzt werden mussten. Gerade bei den Messkapselsystemen lag es immer
nahe, diese Thematik als rein deutsches Thema „vom Tisch zu wischen“. Erst die
Kombination mit den Messeinsätzen hat diese Arbeit möglich gemacht.
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Messkapselzähler, konzentrische Strömungsführung
für den DVGW
Einströmung
Zulauf
Einströmung
Auslauf
Zulauf
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EN 14154, Begriffe, Messkapselzähler und Schnittstelle
für den DVGW
Messkapselzähler
Anschluss-Schnittstelle
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EN 14154, Neue Begriffe
für den DVGW
3.8 Kartuschenzähler
• Wasserzählertyp, der mittels einer als Zwischenarmatur dienenden
Anschlussschnittstelle in eine geschlossene Rohrleitung eingesetzt wird. Der
Einlass- und Auslassbereich des Zählers und der Anschlussschnittstelle sind
entweder konzentrisch oder axial, wie in Anhang B von Teil 2 ausführlich
dargestellt ist
3.9 Anschlussschnittstelle für Kartuschenzähler
• Rohrarmatur für den Anschluss eines axialen oder konzentrischen
Kartuschenzählers
3.10 Zähler mit austauschbarer messtechnischer Einheit
• Zähler mit Q3 > = 16 m3/h, der eine Anschlussschnittstelle und austauschbare
messtechnische Einheit mit gleicher Bauartzulassung enthält, d. h. grundsätzlich
muss beides von demselben Hersteller stammen3.11
3.11 Austauschbare messtechnische Einheit
• unabhängige Einheit, die einen Messwertgeber und eine Anzeigeeinrichtung oder
alternativ einen Rechner einschließlich Anzeigeeinrichtung enthält, falls zutreffend
3.12 Anschlussschnittstellen für Zähler mit austauschbaren messtechnischen
Einheiten
• Rohrarmatur für den Anschluss von austauschbaren messtechnischen Einheiten
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EN 14154, Begriffe, Adapter und Konverter
für den DVGW
3.3 Adapter
•
an der Anschlussschnittstelle zusätzlich angebrachte mechanische Vorrichtung,
um einen unveränderten Kartuschenzähler von unterschiedlicher Geometrie mit
einer Anschlussschnittstelle anderer Geometrie zu verbinden
3.4 Konverter
•
Vorrichtungen, die dauerhaft an Anschlussschnittstellen oder eingebauten
Bestandteilen von Kartuschenzählern angebracht sind
•
ANMERKUNG Beispiele für die Verwendung von Konvertern:
•
Erweitern der Länge oder Überbrücken eines Zwischenraums zwischen dem
Kartuschenzähler und dem Sitz der jeweiligen Anschlussschnittstelle;
•
Ändern der Durchflussrichtung, wenn die Anschlussschnittstelle verkehrt herum
eingebaut wurde (die Schnittstelle wird nicht zusammen mit dem Zähler eingebaut,
sondern direkt als Teil der Rohrleitung für die Wasserversorgung);
•
Ändern des Durchflussverhaltens.
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EN 14154, Maximalmaße von Messkapselzählern
für den DVGW
•
4.1.4 Maße von Kartuschenzählern
•
Zählermaße von Kartuschenzählern sind durch einen Zylinder festgelegt, in den
der Wasserzähler hineinpasst.
•
Tabelle 4 — Maße von Kartuschenzählern (Messkapselzählern)
•
Höchstmaße in Millimeter
•
J und K legen jeweils die Höhe und den Durchmesser des Zylinders fest, der den
Zähler umschließt.
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EN 14154, Grundproblematik Adaption, 1
für den DVGW
Adaptierter Messkapselzähler
Messkapselzähler
Axiale Dichtung,
Trennung der Anströmvon der Abströmseite
Zusätzliche
Dichtstellen
Wenige Fehlerquellen
Axiale Dichtung,
Trennung der Anströmvon der Abströmseite
Zusätzliche
Dichtstellen
Viele Fehlerquellen
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EN 14154, Grundproblematik Adaption, 2
für den DVGW
Messkapselzähler
Sitz –
Verlängerung
Adapter für die Schnittstelle
der Konkurrenz, hier Konvertierung der
Strömungsführung
Anschluss-Schnittstelle der
Konkurrenz
Zentrier
stück
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EN 14154, Dimensionierung von Schnittstellen, 1
für den DVGW
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für den DVGW
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für den DVGW
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für den DVGW
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EN 14154, Zulässigkeit von Adaption und Konversion, 1
für den DVGW
Adaptierter Messkapselzähler
Konvertierte Messkapselzähler
Konvertierung der
Strömungsführung
Künftig nicht mehr zulässig
Konvertierung der
Strömungsrichtung
Künftig immer noch zulässig
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EN 14154, Zulässigkeit von Adaption und Konversion, 2
für den DVGW
•
5.1.3.4Adapter und Konverter
•
Die Verwendung von Adaptern, wie in 3.3 definiert, ist bei Kartuschenzählern und
deren entsprechenden Anschlussschnittstellen nicht zulässig. Die Verwendung
von Konvertern, wie in 3.4 definiert, ist jedoch zulässig, wenn es sich nicht um
Adapter im Sinn von Kartuschenzählersystemen handelt.
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EN 14154, Einbauanleitung für Kartuschenzähler, 1
für den DVGW
•
•
•
•
•
•
•
•
5.6
Kartuschenzähler
5.6.1 Einbauanleitung für Kartuschenzähler
Den Einbauanweisungen des Herstellers ist immer und ohne Ausnahme Folge zu
leisten. Sollten sie nicht verfügbar sein, müssen folgende Richtlinien eingehalten
werden:
es sind ausschließlich original Dichtungsringe/Dichtungen zu verwenden, die vom
Hersteller zusammen mit den Zählern geliefert werden;
alte Dichtungen sind nach dem Entfernen von alten Kartuschenzählern/Einsätzen
unverzüglich zu entfernen;
die entsprechenden Dichtflächen sind zu überprüfen und, falls notwendig, zu
reinigen, um sicherzustellen, dass die Dichtung richtig funktioniert und dass keine
Undichtigkeit bei internen Überbrückungen vorhanden ist, die zu falschen
Messungen führt;
neue Dichtungen sind unter Berücksichtigung der Anordnungsanweisungen des
Herstellers vor der Verwendung zu überprüfen;
es ist zu überprüfen, ob Kartuschenzähler oder Einsätze in ihre vorgesehenen
Anschlussschnittstellen hineinpassen;
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EN 14154, Einbauanleitung für Kartuschenzähler, 2
für den DVGW
•
5.6
Kartuschenzähler
•
5.6.1 Einbauanleitung für Kartuschenzähler fortgesetzt
•
die Verwendung anderer als die vom Hersteller gelieferten Dichtungen beim
Einbau, wie Klebeband usw., ebenso das Aufbringen von Schmiermitteln auf
Gewindeanschlüsse, sollte vermieden werden;
•
wenn Dichtungen gefettet werden müssen, ist jederzeit sicherzustellen, dass ein
Schmiermittel verwendet wird, das sowohl für den Dichtungswerkstoff als auch für
den Kontakt mit reinem Trinkwasser geeignet ist;
•
der Austausch von Kartuschenzählern sollte nur von darin geübten Personen
vorgenommen werden.
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EN 14154, Eindeutige Kennzeichnung
für den DVGW
•
5.6.2 Eindeutige Kennzeichnung von Kartuschenzählern und ihren
entsprechenden Anschlussschnittstellen
•
Anschlussschnittstellen und ihre entsprechenden Kartuschenzähler müssen mit
einer übereinstimmenden Kennzeichnung versehen sein, wie in Anhang B
festgelegt. Diese Kennzeichnung ist vor dem Einbau der Kartuschenzähler in ihre
entsprechende Anschlussschnittstelle zu überprüfen.
•
an Kartuschenzählern muss sich die Kennzeichnung auf der Oberfläche befinden;
•
die Kennzeichnung muss an der Anschlussschnittstelle nach Entfernen des
Kartuschenzählers zu sehen sein;
•
die Kennzeichnung muss unlöschbar sein;
•
die Kennzeichnung an Kartuschenzählern darf alphanumerisch höchstens
dreistellig sein (XXX);
•
die Kennzeichnung muss entweder in der entsprechenden
EG-Baumusterprüfbescheinigung oder EG-Entwurfsprüfbescheinigung angegeben
sein.
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EN 14154, austauschbare metrologische Einheiten, 1
für den DVGW
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EN 14154, austauschbare metrologische Einheiten, 2
für den DVGW
WP
WS
WPV
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EN 14154, Maße von austauschbaren metr. Einheiten
für den DVGW
Maßtabellen in der Norm
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EN 14154, Einbauanleitung für metrologische Einheiten,1
für den DVGW
•
•
•
•
•
5.7
Zähler mit austauschbaren metrologischen Einheiten
5.7.1 Anleitung und Bedingungen für den Einbau von austauschbaren
metrologischen Einheiten
Die austauschbare messtechnische Einheit verfügt über eine CE-Kennzeichnung,
die Konformität wird vom Hersteller ausgewiesen. Sie ist mit einer Gebrauchs- und
Einbauanleitung und einer schriftlichen Konformitätserklärung zu liefern. Die
Konformität erlangt nur dann Rechtskraft, wenn die Einbauanleitung eingehalten
wird, folglich gilt:
Der Einbauanleitung des Herstellers, die den Anschluss der messtechnischen
Einheit an die entsprechende Anschlussschnittstelle und die zu verwendende
Dichtung beschreibt, ist unter Berücksichtigung der folgenden Einbaurichtlinien
jederzeit ohne Ausnahme Folge zu leisten:
Es sind ausschließlich originale Dichtungsringe/Dichtungen zu verwenden, die
vom Hersteller zusammen mit den messtechnischen Einheiten geliefert werden.
Die Einbaudichtung muss rückverfolgbar sein.
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für den DVGW
•
5.7
•
•
Alte Dichtungen/Dichtungsringe sind unverzüglich nach Entfernen der
messtechnischen Einheit zu entfernen, die entsprechenden Dichtflächen sind
sofort danach zu überprüfen und zu reinigen, falls notwendig.
•
Ablagerungen in den Bereichen vor der Messstelle von Anschlussschnittstellen
von Hauptzählern können zu veränderten Durchflussprofilen führen, die
Abweichungen von Messergebnissen hervorrufen können, wenn das Wasser
beispielsweise einen hohen Kalkgehalt hat. Um eine einwandfreie Messung
sicherzustellen, muss die Anschlussschnittstelle sauber sein, bevor eine neue
austauschbare messtechnische Einheit angebracht wird.
•
Die richtige Übereinstimmung der Kennzeichnungen auf der messtechnischen
Einheit und ihrer zum Einbau vorgesehenen Anschlussschnittstelle ist zu
überprüfen.
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für den DVGW
•
5.7
•
•
Neue Dichtungen sind unter Berücksichtigung der Anleitung des Herstellers vor
der Verwendung zu überprüfen.
•
Wenn Dichtungen gefettet werden müssen, ist jederzeit sicherzustellen, dass ein
Schmiermittel verwendet wird, das sowohl für den Dichtungswerkstoff als auch für
den Kontakt mit reinem Trinkwasser geeignet ist.
•
Der Austausch von Kartuschenzählern Einheiten sollte nur von geübten Personen
vorgenommen werden.
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EN 14154, metrologische Einheiten, Kennzeichnung, 1
für den DVGW
•
5.7.2 Eindeutige Kennzeichnung von Zählern mit austauschbaren
metrologischen Einheiten und ihren entsprechenden
Anschlussschnittstellen
•
Anschlussschnittstellen und entsprechende messtechnische Einheiten sind mit
der folgenden übereinstimmenden Kennzeichnung zu versehen:
Hersteller Typ Kennzeichnung und DNXXX
Die vom Hersteller gewählte Kennzeichnung kann zusätzlich den Zählertyp
enthalten, falls notwendig, DN ist die gebräuchliche Abkürzung für die Nennweite
des Zählers und XXX der höchste dreistellige Wert der Nennweite.
Diese Kennzeichnung muss vor dem Einbau der messtechnischen Einheiten in
ihre entsprechenden Anschlussschnittstellen überprüft werden:
An austauschbaren messtechnischen Einheiten muss die Kennzeichnung an der
Oberfläche angebracht sein;
•
•
•
•
•
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EN 14154, metrologische Einheiten, Kennzeichnung, 2
für den DVGW
•
5.7.2 Eindeutige Kennzeichnung von Zählern mit austauschbaren
metrologischen Einheiten und ihren entsprechenden
Anschlussschnittstellen
•
an der Anschlussschnittstelle muss die Kennzeichnung entweder nach Entfernen
der messtechnischen Einheit zu sehen sein, oder, je nach Anbringung des
Herstellers, an der Außenseite der Anschlussschnittstelle;
die Kennzeichnung muss unlöschbar sein;
die Kennzeichnung muss entweder in der entsprechenden
EG-Baumusterprüfbescheinigung oder EG-Entwurfsprüfbescheinigung
angegeben sein
•
•
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EN 14154, Unabhängigkeit von der Schnittstelle
für den DVGW
•
Anschlussschnittstellen für konzentrische oder axiale Kartuschenzähler
und Anschlussschnittstellen für axiale und axiale/senkrechte Zähler mit
austauschbaren messtechnischen Einheiten sind in Anhang A, B
und C von EN 14154-2:2005 dargestellt.
•
Es ist nachzuweisen, dass Kartuschenzähler und austauschbare
messtechnische Einheiten für Wasserzähler mit austauschbaren
messtechnischen Einheiten hinsichtlich ihrer messtechnischen
Eigenschaften von den für sie vorgesehenen Anschlussschnittstellen
unabhängig sind. Kartuschenzähler und austauschbare messtechnische
Einheiten sind nach den entsprechenden in EN 14154-3 (Abschnitt 5.4.5)
festgelegten Prüfungen zu prüfen.
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EN 14154, Austauschprüfung, 1
für den DVGW
•
•
•
•
•
•
•
5.4.5 Austauschprüfung an allen Kartuschenzählertypen und Zählern mit
austauschbaren messtechnischen Einheiten
5.4.5.1Prüfzweck
Nachweis, dass die Kartuschenzähler und Zähler mit austauschbaren
messtechnischen Einheiten unempfindlich gegen die Einflüsse von in
Serienproduktion erzeugten Anschlussschnittstellen sind.
5.4.5.2Vorbereitung
Zwei Kartuschenzähler oder austauschbare messtechnische Einheiten und fünf
Anschlussschnittstellen, die zusätzlich aus der Anzahl der Zähler für die Zulassung
zur Prüfkörperauswahl auszuwählen sind. (Teil 1)
Ferner sind fünf Anschlussschnittstellen auszuwählen und zu prüfen, von denen
angenommen wird, dass sie mit den Kartuschenzählern oder austauschbaren
messtechnischen Einheiten zusammenpassen.
Die einwandfreie Übereinstimmung des Kartuschenzählers mit der
Anschlussschnittstelle oder der austauschbaren messtechnischen Einheit mit der
entsprechenden Anschlussschnittstelle ist vor der Prüfung zu überprüfen.
Zusätzlich ist die Übereinstimmung der erforderlichen Kennzeichnung auf dem
Kartuschenzähler oder der austauschbaren messtechnischen Einheit und der
Anschlussschnittstelle zu überprüfen. Adapter – siehe Definition in Teil 2, 5.1.3.1,
sind nicht zulässig.
27.05.2011, EMT, C. Obst
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EN 14154, Austauschprüfung, 2
für den DVGW
•
5.4.5 Austauschprüfung an allen Kartuschenzählertypen und Zählern mit
austauschbaren messtechnischen Einheiten
•
5.4.5.3Durchführung der Prüfung
•
Zwei Kartuschenzähler oder austauschbare messtechnische Einheiten sind in fünf
Anschlussschnittstellen jeder passenden Schnittstellenart zu prüfen, was zehn
Genauigkeitskurven für jede Art passender Schnittstelle ergibt. Prüfdurchfluss
entsprechend der Festlegung in 5.3.3 von Teil 3.
•
5.4.5.4Annahmekriterien
•
Alle Genauigkeitskurven sind immer innerhalb der maximal zulässigen
Extremwerte für eine Messabweichung (MPE – en. Maximum Permissible Error)
einzuordnen.
•
Die Abweichung innerhalb der fünf Prüfungen darf höchstens ± 0,5 MPE betragen,
wenn nur genormte Anschlussschnittstellen für Kartuschenzähler verwendet
werden. Bei Zählern mit austauschbaren messtechnischen Einheiten werden nur
genormte Schnittstellen verwendet.
27.05.2011, EMT, C. Obst
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EN 14154, Änderung der Auswahl der Messbereiche
für den DVGW
•
7.2
Messbereich
•
Bisherige Auswahl:
•
Letzte Änderung der EN 14154:
•
Die folgenden Zahlen sind aus der Reihe zu löschen:
•
10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5.
•
Also neu:
•
40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250…etc.
27.05.2011, EMT, C. Obst
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17
Normen, Weltnorm, Joint Working Group (JWG)
für den DVGW
“Weltnorm”, Joint Working Group (JWG)
• Hintergrund
• Die Teile der künftigen globalen Wasserzähler Norm
• Stand der Arbeiten
27.05.2011, EMT, C. Obst
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Weltnorm, Joint Working Group (JWG), Hintergrund
für den DVGW
•
•
•
•
•
Die 2006 mit der MID harmonisierte Norm EN 14154, das harmonisierte
normative Dokument OIML R-49 und die ISO 4064 waren zwar nahezu
kongruent, jedoch nicht vollständig.
So wurde in London in unserem Herbst Meeting aller Normen-Gremien
beschlossen zu versuchen, eine einzige „Weltnorm“ für Wasserzähler
unter Beteiligung der relevanten OIML, ISO und CEN Gremien zu kreieren.
Voraussetzung für eine Teilnahme seitens OIML war allerdings, dass die
Teile1 bis 3 in ihrem Aufbau und Inhalt dem derzeit gültigen normativen
Dokument OIML R49 1-3 entsprechen mussten. So ist die auf der nächsten Folie zu sehende Aufteilung der Teile 1 bis 5 entstanden.
Die Interessen von CEN werden bei einem solchen Prozess unter der
Federführung von ISO wahrgenommen (Vienna Agreement) unter Beteiligung der entsprechenden CEN-Experten.
Die Arbeitsgruppe nennt sich JWG (Joint Working Group) und besteht aus
weltweit rekrutierten Experten von ISO, CEN und OIML .
27.05.2011, EMT, C. Obst
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Weltnorm, Joint Working Group (JWG), Teile 1 bis 5
für den DVGW
•
•
Fünf Teile mit der Überschrift: „Wasserzähler zum Messen von kaltem
Trinkwasser und heißem Wasser“
•
Teil1: Metrologische und technische Anforderungen prEN ISO 40641:2011 = ISO/DIS 4064-1:2011
•
Teil 2: Prüfverfahren, prEN ISO 4064-2:2011 = ISO/DIS 4064-1:2011
•
Teil 3: Test Bericht
•
Teil 4: Spezifikation nicht-metrologischer Anforderungen, die nicht in
Teil 1 enthalten sind
•
Teil 5: Anforderungen an den Einbau
Die Teile 1 bis 3 entsprechen inhaltlich nicht EN 14154 bzw. ISO 4064,
sondern OIML R49, Teil 1 bis 3, das war die Voraussetzung für die
Teilnahme von OIML
27.05.2011, EMT, C. Obst
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Weltnorm, Joint Working Group (JWG), Stand der Arbeiten
für den DVGW
•
Status
• Teil 1 wird zur Zeit von C.O. gegen das englische Original
kontrolliert/korrigiert
• Teil 2: wird zur Zeit von C.O. gegen das englische Original
kontrolliert/korrigiert
• Finale Sitzung des Spiegelausschusses zu diesen Teilen im August /
September 2011
• Teil 3: Test Bericht in Vorbereitung, unkritisch
• Teil 4: der Entwurf des englischen CD wurde von C.O. bis zum 30. Mai
korrigiert bzw. ergänzt
• Teil 5: der Entwurf des englischen CD wurde von C.O. bis zum 30. Mai
korrigiert bzw. ergänzt
• Teile 3 bis 5 sollen ab Juni als CD zur Abstimmung zirkuliert werden
• Nächste JWG-Sitzung im November 2011, Beurteilung und Einarbeitung aller Kommentare in alle Teile
27.05.2011, EMT, C. Obst
38
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Normen, CEN/ TC92/ Working Group 2 (WG2)
für den DVGW
Arbeitsinhalte der WG2 von CEN/ TC92
• Bisherige Aufgaben
• Künftiger Teil 4 zur Integration der Smart Metering Funktionalitäten
• Stand der Arbeiten
27.05.2011, EMT, C. Obst
39
CEN/ TC92/ WG2, Stand der bisherigen Aufgaben, 1
für den DVGW
•
Alle bisher authorisierten Aufgaben sind abgeschlossen
•
Die ursprüngliche Aufgabe war die Erarbeitung der mit der MID
harmonisierten Wasserzähler-Norm EN 14154
•
Die zweite Aufgabe war die Erweiterung/Änderung dieser
Norm:
•
•
•
Einführung von Messkapselzählern und Definition ihrer Schnittstellen
Einführung von austauschbaren metrologischen Einheiten
(Messeinsätze)
Limitierung des kleinsten zulassbaren Messbereiches auf R40
27.05.2011, EMT, C. Obst
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20
CEN/ TC92/ WG2, Stand der bisherigen Aufgaben, 2
für den DVGW
•
Status der zweiten Aufgabe
•
UAP erfolgreich abgeschlossen
•
Zulassungen bei der PTB seit Februar möglich
•
Anwendung erst nach Veröffentlichung im europäischen Amtsblatt
•
Englische Fassung publiziert
•
Deutsche Fassung im Juni verfügbar
•
Änderungen in Gesamtnorm eingearbeitet, keine zus.
Änderungsblätter
•
Letzte Version der EN 14154. mit Erscheinen der Weltnorm wird ihre
Existenz enden.
•
Künftige Bezeichnung:
EN ISO 4064
27.05.2011, EMT, C. Obst
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CEN/ TC92/ WG2 Task Force, neue Aufgaben
für den DVGW
•
Die Normenarbeit an Smart Metering Aspekten wurde durch das Mandat
M/441 EN der Europäischen Kommission initiiert, die sich auf die
Europäische Direktive 2006/32/EC ( energy end-use efficiency and energy
services ) bezieht.
•
Das Mandat M/441EN fordert folgende Standardisierungen
•
Kommunikation: Offene Architektur, System-Kompatibilität
•
Erweiterte Zähler-Normen: Harmonisierte Lösungen für zusätzliche
Funktionalitäten basierend auf bereits existierenden harmonisierten
Normen.
•
Die WG2 Task Force wurde im letzten Jahr in Paris gegründet um
Vorarbeiten zur Integration der zusätzlichen Funktionalitäten unmittelbar,
ohne auf eine Genehmigung warten zu müssen, beginnen zu können
•
Anwendungsfälle wurden konkret definiert und es wurde begonnen, die
dazu notwendigen Parameter festzulegen.
27.05.2011, EMT, C. Obst
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21
Mandat M/441 EN, organisatorischer Aufbau
für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
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CEN/ TC92/ WG2 Task Force, Stand der neuen Aufgaben
für den DVGW
•
Eine erste Struktur des zukünftigen Teiles 4 wurde entworfen
•
Es gibt einen ersten Ansatz, einen konkreten Anwendungsfall in diese
Struktur zu integrieren
•
Die Authorisierung dieser neuen Aufgabe wurde bei CEN TC92 angefragt
•
Die Abstimmung hatte ein positives Ergebnis. Die WG2 wird also offiziell
eine neue Aufgabe haben.
•
Nach einem Aufruf an Experten wird die WG2 offiziell ihre Arbeit
aufnehmen auf Basis dessen, was von der WG2 Task Force vorliegt
•
Letztes Arbeitstreffen der WG2 Task Force am 30. und 31.05.2011
27.05.2011, EMT, C. Obst
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Zusammenarbeit bei der Erarbeitung von Normen
für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
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Auszuarbeitende Anwendungsfälle (use cases), Selektion
für den DVGW
•
Vorprogrammierte regelmäßige Speicherung und Übermittlung von Zählerständen
•
Detection und Alarm bei großer Leckage im Versorgungsnetz ( gebrochenes Rohr
etc.)
•
Permanente Kleinmengenleckage im Versorgungsnetz (Dichtung des Spülkastens
defekt etc.)
•
Keine Kommunikation mit dem Zähler für einen längeren Zeitraum
•
Zähler überdimensioniert
•
Zähler unterdimensioniert
•
Alarm bei Rückfluss ins Versorgungsnetz
•
Automatische Unterbrechung der Versorgung bei fehlender Bezahlung
•
Automatische Unterbrechung der Versorgung bei einer großen Spontan-Leckage
•
Information über den Status der Batterie (bei in der Regel batteriebetriebenen
Wasser-, Gas- und Wärmezählern)
27.05.2011, EMT, C. Obst
46
23
Vorschriften
für den DVGW
Vorschriften
27.05.2011, EMT, C. Obst
47
Vorschriften, Eichordnung und Eichgesetz
für den DVGW
•
Eichgesetz
•
Eichordnung
•
Ein neues Eichgesetz ist noch in dieser Legislaturperiode vorgesehen
•
Ein durchgehendes Ziel ist die Privatisierung aller Aufgaben und
Aktivitäten, die nicht unbedingt vom Staat wahrgenommen werden
müssen, weil es kompetente private Organisationen gibt, die das leisten
können.
•
Die Zukunft der staatlich anerkannten Prüfstellen, nicht ausreichend
unabhängig lt. §12 der MID, ist allerdings noch nicht sicher vorüber, die
Hinweise auf die dort vorhandene große Kompetenz scheinen zumindest
zum Nachdenken angeregt zu haben.
•
Ohne einen ersten Referentenentwurf weiß niemand, was von allen
Forderungen, die von den verschiedenen Organsiationen bei den
Anhörungen gestellt wurden, übernommen wird
27.05.2011, EMT, C. Obst
48
24
MID Zähler in der Praxis, Verfahrensweisen
für den DVGW
MID-Zähler in der Praxis
•Offene Fragen
•Informationen aus dem Zertifizierungssystem
•Interpretationen
27.05.2011, EMT, C. Obst
49
MID Zähler in der Praxis, ungeklärte Verfahren
für den DVGW
•
Die folgenden Verfahren, dies ist nur eine Auswahl der wichtigsten,
müssen noch eindeutig geklärt und festgelegt werden:
•
Befundprüfung bei den Temperaturklassen T50, T70 etc., Fehlergrenzen?
•
Nachzertifizierung von Zählern, die dem Markt zur Verfügung gestellt wurden,
jedoch noch nicht installiert waren, „Überkleben“ des CE-Zeichens
•
Verlängerung der Konformitätsgültigkeit (Eichgültigkeitsdauer) durch ein Stichprobenverfahren
•
Jahreswechselverfahren, Vorerklärung der Konformität und eventuelle
Auslieferung vor Jahrsbeginn an externe Stellen, Anbringen des CE-Zeichens
vor dem Jahresende
•
Nacheichung
•
Messtechnische Endprüfung zur Konformitätsbewertung für Warmwasserzähler (bald Heißwasserzähler ?) mit kaltem Wasser
•
Mitvertreibersystem
•
Kooperation mit externen Partnern, „beliehene Konformitätsbewertung“
27.05.2011, EMT, C. Obst
50
25
Informationen zum Verständnis, Interpretationen
für den DVGW
•
FAQs (Frequently Asked Questions, häufig gestellte Fragen) von der Zertifizierungsstelle der PTB (Q32) sind sehr hilfreich und werden permanent ergänzt
(siehe Folie auf Seite 53 zum Herstellerbegriff)
•
Die WELMEC (Western European Legal Metrology Committee) = Arbeitsgruppen
der europäischen staatlichen metrologischen Institute formulieren sog. Guide Lines
als Empfehlungen zu strittigen oder unklaren Fragen der Applikation der
grundlegenden und gerätespezifischen Anforderungen
•
Zentral bleibt, das sollte man nicht vergessen, die neue Rolle des Herstellers bzw.
die neue Definition des Hersteller-Begriffes (siehe Folie auf Seite 52)
27.05.2011, EMT, C. Obst
51
CO1
Der zentrale Begriff „Hersteller“
für den DVGW
Offizielle
Konformitätserklärung
Eigene QM
Anerkennung
Liste der metrologisch
relevanten Komponenten
als Basis für QM-Anerkennung
+ Baumusterprüfbescheinigung
Kontinuierliche Anpassung der
QM Anerkennung an tatsächliche Verhältnisse/Standorte
HERSTELLER, B
Trägt die Verantwortung für den Entwurf
und die Herstellung eines Messgerätes
und bringt es unter seinem Namen
in der Gemeinschaft in Verkehr
Erlaubnis zur Vergabe von
Parallelzulassungen für
Kopperationspartner, die als
Hersteller auftreten wollen
Eigene Baumuster
Prüfbescheinigung
Kontinuierliche Anpassung der
Baumusterprüfbescheinigung
an Geräte-Modifikationen
Verantwortung für
konforme Systeme bei
Kooperationspartnern, sofern
eigener Name auf Messgerät
Beschwerde
Management
Mitvertreiber
Begriff in MID
nicht existent
27.05.2011, EMT, C. Obst
52
26
Folie 52
CO1
Chris Obst; 28.05.2008
Informationen der Zertifizierungsstelle der PTB, FAQ
für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
53
Das war´
´s !
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
27. Mai 2011, Chris Obst
Für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
54
27
Zusätzliche Informationen
Für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
55
TC 176
für den DVGW
Normentwurf von TC 176
27.05.2011, EMT, C. Obst
56
28
TC 176
für den DVGW
•
Conclusion: very general approach, nowhere near our attempt to make additional
functionalities approvable. Very concrete, however, on clock accuracy and
extension of the MPE under interface influence
•
Definitions
•
Specific requirements on registration devices
•
Rated operating conditions
•
Indication
•
Permitted MPE-influence caused by interface between meter and energy register
+1/3 MPE
•
Time based switch between registers (day/night rates etc.): Maximum clock
deviation at any time 60 s
•
Periodic interval registers: Maximum time deviation in one measurement period of
1% of the length of the measurement period permitted.
27.05.2011, EMT, C. Obst
57
Data Security, Daten Sicherheit
für den DVGW
German Federal Office for Data Security
Deutsches Bundesamt für Datensicherheit
27.05.2011, EMT, C. Obst
58
29
Data Security
für den DVGW
•
Protection profile for the gateway of a Smart Metering System
•
Based upon Smart Grid experience
•
Encryption of data with a possible metrological relevance
•
Possible spin off could be a one way communication only (frequent time stamped
readings as compensation for the missing bidirectionality on tariff related readings
for example)
•
Thought to be binding from the concentrator upwards in the system
•
Four main themes:
•
Authenticity (data with signature)
•
Integrity (check code for example)
•
Privacy (no external access)
•
Flexibility (administration fast and practical in order to change for example
security codes sort of in an instance in case of a Hacker´s attack)
27.05.2011, EMT, C. Obst
59
Aufbau des künftigen Teiles 4 der EN 14154
für den DVGW
Vorläufige Struktur des Teiles 4
27.05.2011, EMT, C. Obst
60
30
CEN/ TC92/ WG2 Task Force, Aufbau des Teiles 4, 1
für den DVGW
Foreword / Context
1. Scope
2. Normative references
3. Terms and definitions
• Additional functionality device (AFD)
• Architecture
• Advanced metering infrastructure (AMI)
• Automatic meter reading (AMR)
• Automated meter management (AMM)
• Data concentrator
• Customer communications gateway (CCG)
• Device Language Message Specification (DLMS)
• Head end system
• Index
• Interface
27.05.2011, EMT, C. Obst
61
für den DVGW
3. Terms and definitions contd.
• Interoperability
• Load Limitation
• Meter
• Meter data
• Meter data operator (MDO)
• Meter Operator (MO)
• M1 link (M1)
• M2 link (M2)
• M2M gateway (M2M)
• Network Operator (NO)
• Object identification system (OBIS)
• Open systems interconnection (OSI)
• Protocol
• Register
• Smart Meter
• Tariff
• Use Case
• Wide area network (WAN)
27.05.2011, EMT, C. Obst
62
31
für den DVGW
4.
Terms and definitions of additional functionalities
4.1
Additional Functionality
4.2
Functionality 1
Remote reading of metrological registers…….
4.3
Functionality 2
Two way communication……..
4.4
Functionality 3
Support for advanced tariffing……..
4.5
Functionality 4
Meter allowing remote disablement…………….
4.6
Functionality 5
Communication with other devices……………
4.7
Functionality 6
Display
27.05.2011, EMT, C. Obst
63
für den DVGW
5. Technical Characteristics of Additional Functionality Devices (AFD)
5.1 Integrated approach / layout
AFD is integral part of the measuring device
5.2 Modular approach / layout
AFD is physically attached to the measuring device but a separate device
5.3 Split approach / layout
AFD is a separate device and physically separated from the measuring device
5.4 System-split approach / Layout
AFD is a separate device or integral part of a communication device further down the
overall system
27.05.2011, EMT, C. Obst
64
32
für den DVGW
Physical and interface requirements on additional
use cases
6.
6.1
Additional functionality, functionality xxxxxxxxxx01
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
6.1.6
General context, impact and examples
Characterisation and definition of this additional functionality
Interface requirements
Definition of input and output parameters
Timing of information and reaction
Algorithms and standardisation
6.2
Additional functionality, functionality xxxxxxxxxx02
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.2.6
Characterisation and definition of this additional functionality
functionalities,
And so on for all use cases worked out or to be worked out by the group
27.05.2011, EMT, C. Obst
65
für den DVGW
7.
Installation
7.1
Installation requirements
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.4
7.1.5
7.1.6
Information to be provided by the manufacturer
Meter operating position
Position and locking of the AFD if applicable
System communication set up
Checking of system communication set up regarding interoperability.
Protection of meter and AFD
27.05.2011, EMT, C. Obst
66
33
für den DVGW
8.
Performance tests
8.1
Test of additional functionality no. 01 on specified functioning
8.1.1
8.1.2
8.1.3
8.1.4
8.1.5
Brief characterisation and definition of this additional functionality
Object of test
Preparation
Test procedure (including tests on interoperability)
Acceptance criteria
8.2
Test of additional functionality no. 04 on specified functioning
8.2.1
8.2.2
8.2.3
8.2.4
8.2.5
Brief characterisation and definition of this additional functionality
Object of test
Preparation
Test procedure (including tests on interoperability)
Acceptance criteria
And so on for all functionalities or use cases respectively we are aiming for
27.05.2011, EMT, C. Obst
67
für den DVGW
09. Marking
10. Metrological control
10.1 Pattern approval
10.1.1
10.1.2
10.1.3
10.1.4
Extent of pattern approval
Objective of pattern approval
Numbers of meters to be tested
Test verdict
10.2 Final tests for conformity judgement (formerly initial verification)
10.2.1
10.2.2
10.2.3
10.2.4
10.2.5
General
Static pressure test
Error of indication measurements
Water temperature of test
Brief check on additional functionality
Annexes A, B, C ??????????????
Bibliography
27.05.2011, EMT, C. Obst
68
34
Use cases to be worked out, page 1
für den DVGW
•
Fixed, pre-programmed date/time reading (for calculation of network yield or water
cost allocation)
•
Tampering of the metering system (physical integrity, electromagnetic field,
communication, security, fraudulent use of the meter by customer, etc.)
•
Detection of air (no water) in the network / No supply
•
Accidental large network leak (Water pipe bursting,..): "real" time alarm sent to
designated market organisation
•
Permanent low level network leak at consumer premises (eg: toilet leak):
information sent to consumer
•
Meter stopped / No flow detection
•
Meter deterioration
•
Meter oversized
•
Meter undersized
•
Reversed water flow detection / Backflow measurement (Error of installation,
Network incident, Network pollution prevention, Fraudulent use, etc.)
27.05.2011, EMT, C. Obst
69
Use cases to be worked out, page 2
für den DVGW
•
Monitoring supply pressure / temperature
•
Battery status information
•
Alarms information generated by the system
•
Meter operator sets parameters in meters / concentrators (eg location information,
thresholds for monitoring, etc.)
•
Disconnect (locally or remotely) when credit exhausted or payment default.
Reconnect (locally or remotely) when customer and supplier agree on bill payment
arrangements or credit replenished
•
Disconnect (locally) when set normal / emergency load limit is exceeded or pipe
burst. Reconnect manually after loads are removed or pipes repaired
•
Activation of a sprinkler network and diversion of main supply
•
Tariffs
27.05.2011, EMT, C. Obst
70
35
Kommunikations-Struktur
für den DVGW
M/441EN und Smart Metering
Kommunikations-Struktur
27.05.2011, EMT, C. Obst
71
Kommunikations-Architektur, Beispiel
für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
72
36
Kommunikations Struktur
für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
73
Konkreter Anwendungsfall in der Teil-4-Struktur
für den DVGW
Konkrete Funktionalität im Teil 4
27.05.2011, EMT, C. Obst
74
37
Concrete use case, page 1
für den DVGW
Use case: Permanent low level network leak at consumer premises (eg:
toilet leak): Information sent to consumer
Use of the water meter and/or metering system associated information as a sensor
(trigger) to detect an abnormal situation allowing to suspect with a reasonable
probability the presence of a permanent water downstream of the meter (eg: a
toilet leak, a damaged in-house device, a leaking tap, etc…).
Action upon the alarms given by the system and consequent actions that will lead to
water savings will depend on the type of communication between designated
market organisations and customers (final consumer) and is not covered by this
standard.
27.05.2011, EMT, C. Obst
75
für den DVGW
toilet leak): Information sent to consumer, contd. 1
Definition and characterization
Definition:
A physical loss/waste of water downstream of the meter, characterised by a low
permanent flow-rate, not necessarily causing damage (eg; tap leaking), established
after a reasonable period of time, the consequences of which can be acted upon
without a sense of urgency.
Characterization:
•
Mild change in what would be considered the normal consumption “profile” or flowrate distribution of a given water consumer.
•
May results in constant metering when certain periods would be expected to be
without consumption
•
May result in a physical loss where the consumer is paying for water he is not
really using intentionally
27.05.2011, EMT, C. Obst
76
38
für den DVGW
The interface between the meter and Additional Functionality Device must be designed
in such a way that the information transmitted by the meter is of an appropriate
resolution for the relevant flow-rates to be detected within a reasonable period of
time. (eg: a pulse weight of 1 m3 would not allow to detect 5 L/h flow-rate before a
minimum of 8 days)
•
•
Input parameters:
Pulses
???
•
•
•
•
•
•
Output parameters:
Various types of information could be generated
Alarms flags
Duration of leakage
Period(s) of leakage
Volume (in m3) of leakage
Average flow-rate (L/h) of leakage
27.05.2011, EMT, C. Obst
77
für den DVGW
•
Information of a suspicion of a low level leak should be generated and transmitted
as soon as possible in order that proper corrective action can be initiated.
However, considering the low level flow-rates and consecutive low water volume
waste together with a low risk of damage, speed of transmission is not of the
essence.
•
Depending of the communication system in place, the information could be
transmitted to either the Designated Market organisation or to the consumer.
•
Caution should always be exercised as a suspicion of leak could also be the result
of a real and intentional usage by the consumer (eg: water sprinkler used during
the night)
In order not hinder technological progress and to encourage competition, detection or
suspicion algorithms should not be standardized.
27.05.2011, EMT, C. Obst
78
39
Das war´
´s jetzt aber wirklich !
Nochmals vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
Für den DVGW
27.05.2011, EMT, C. Obst
79
40

Aktueller Stand der Normen und Vorschriften zu

Transcription

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