{"id":19342,"date":"2026-01-23T07:21:48","date_gmt":"2026-01-23T07:21:48","guid":{"rendered":"https:\/\/danisense.com\/documentation\/messbereichserweiterung-von-dc-energiezaehlern\/"},"modified":"2026-03-31T11:40:19","modified_gmt":"2026-03-31T11:40:19","slug":"messbereichserweiterung-von-dc-energiezaehlern","status":"publish","type":"documentation","link":"https:\/\/danisense.com\/de\/documentation\/messbereichserweiterung-von-dc-energiezaehlern\/","title":{"rendered":"Messbereichserweiterung von DC-Energiez\u00e4hlern"},"content":{"rendered":"\t\t
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Messbereichserweiterung von DC-Energiez\u00e4hlern<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Einf\u00fchrung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Zahl der Gleichstromanwendungen hat in den letzten Jahren kontinuierlich zugenommen. Neben Ladestationen f\u00fcr Elektroautos und Photovoltaikanlagen werden zunehmend auch leistungsstarke Batteriesysteme in die Versorgungsnetze integriert. In vielen F\u00e4llen muss die Energie auf der Gleichstromseite der Systeme abgerechnet werden. MID-zertifizierte Gleichstromz\u00e4hler sind noch nicht verf\u00fcgbar. Es gibt nur nationale Zulassungen von den meist nationalen Zertifizierungsstellen f\u00fcr eine kleine Anzahl von Produkten. Die zust\u00e4ndigen Organisationen haben noch nicht mitgeteilt, wann eine international g\u00fcltige MID-Zertifizierung f\u00fcr DC-Energiez\u00e4hler zur Verf\u00fcgung stehen wird. Bislang gibt es nur nationale L\u00f6sungen. Es gibt keine Planungssicherheit f\u00fcr die Hersteller, wie es bei AC-Energiez\u00e4hlern der Fall ist. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Die neueste DC-Energiez\u00e4hlertechnologie<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Gleichstromz\u00e4hler, die von den nationalen Aufsichtsbeh\u00f6rden f\u00fcr die Energieabrechnung in den jeweiligen L\u00e4ndern zugelassen wurden, sind bereits auf dem Markt erh\u00e4ltlich. Es gibt eine nationale Bauartzulassung. Die Ger\u00e4te k\u00f6nnen oft Gleichstr\u00f6me von bis zu 1000 A direkt \u00fcber Shunt-Module verarbeiten. In den meisten F\u00e4llen wird ein Manganin-Messwiderstand im zweistelligen \u00b5\u03a9-Bereich verwendet. Diese Art der Strommessung ist kosteng\u00fcnstig und bereits eine bew\u00e4hrte Methode. Die Spannung wird mit einem einfachen Spannungsteiler gemessen. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wichtige Normen und Parameter<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die IEC-Norm 62053-41:2021 f\u00fcr DC-Energiez\u00e4hler ist seit Juni 2021 verf\u00fcgbar. Sie gilt f\u00fcr zweipolige Gleichstromkreise bis zu 1500 V. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die folgenden Parameter, die auch in der internationalen Norm f\u00fcr AC-Energiez\u00e4hler IEC 62052- 11 definiert sind, sind wichtig zu verstehen.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Anlaufstrom (IST<\/sub>) bedeutet, dass ab diesem Stromwert die gemessenen Stromwerte in die Leistungsberechnung einbezogen werden m\u00fcssen. Allerdings k\u00f6nnen auch Str\u00f6me, die niedriger als der Anlaufstrom sind, in die Leistungsberechnung einbezogen werden. F\u00fcr die beiden in IEC 62053-41 spezifizierten Genauigkeitsklassen 0,5 und 1 ist der Anlaufstrom auf 0,4 Prozent des Nennstroms (In<\/sub>) festgelegt. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die im Datenblatt angegebene Genauigkeitsklasse gilt erst ab dem Mindeststrom (Imin<\/sub>). Der Wert von 0,5 Prozent des Nennstroms (In<\/sub>) gilt f\u00fcr beide Genauigkeitsklassen. F\u00fcr Str\u00f6me unterhalb des Mindeststroms sind in der Norm keine Genauigkeitswerte definiert. Es k\u00f6nnen jedoch Vereinbarungen zwischen dem Hersteller und dem Endkunden getroffen werden. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Es muss auch ein maximaler Strom (Imax<\/sub>) definiert werden. Bis zu diesem Strom arbeitet das Messger\u00e4t mit der angegebenen Genauigkeitsklasse und wird auch dann nicht besch\u00e4digt, wenn der maximale Strom kontinuierlich anliegt. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die Klassen f\u00fcr direkt messende Gleichstromz\u00e4hler werden wie in der folgenden Abbildung gezeigt definiert. Der Nennstrom (In<\/sub>) ist mit 100 A angegeben. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Im obigen Beispielwird <\/sub>ein maximaler Strom vonImax<\/sub> = 10 xIn <\/sub>angenommen, so dass ein Strom von bis zu 1000 A kontinuierlich gemessen werden kann. In vielen direkt messenden Messger\u00e4ten werden Shunts im zweistelligen \u00b5\u03a9-Bereich aus Manganin verwendet. Die Leistungsverluste der Mess-Shunts bleiben in einem akzeptablen Bereich bis zu 1 kA. Zus\u00e4tzlich zu den physikalischen und messtechnischen Grenzwerten definiert die Norm einen H\u00f6chstwert f\u00fcr die im Strompfad auftretende Verlustleistung. Der zul\u00e4ssige Grenzwert betr\u00e4gt 120 mW\/A xImax<\/sub>. F\u00fcr den oben erw\u00e4hnten Maximalstrom von 1000 A ergibt sich daraus eine maximal zul\u00e4ssige Verlustleistung von 120 W beiImax<\/sub>. Die Verlustleistungen bis 4000 A f\u00fcr drei realistische Widerstandswerte zus\u00e4tzlich zu dem definierten Maximalwert sind im folgenden Diagramm dargestellt. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wenn in der Praxis Gleichstr\u00f6me gr\u00f6\u00dfer als 1 kA gemessen werden m\u00fcssen, ist es ratsam, Gleichstromsensoren mit galvanischer Trennung vom Prim\u00e4rkreis zu verwenden. Selbst wenn kleine ohmsche Widerst\u00e4nde mit sehr niedrigen Widerstandswerten gew\u00e4hlt werden, liegen die Messsignale im Mikrovoltbereich nahe der Rauschgrenze. Es ist definitiv eine technische Herausforderung, eine Messung ohne St\u00f6rungen durchzuf\u00fchren, da der Messpunkt sehr nahe an einem MW-Schaltwandler liegt. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die Frage, ob f\u00fcr diese Gleichstromsensoren internationale Normen eingehalten werden m\u00fcssen, um eine Zulassung durch die nationalen Aufsichtsbeh\u00f6rden zu erhalten, wird im Folgenden analysiert.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Fehlende Norm f\u00fcr Gleichstromtransformatoren f\u00fcr Niederspannungsanwendungen\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die neueste Norm f\u00fcr DC-Energiez\u00e4hler geht nicht auf Stromsensoren f\u00fcr eine m\u00f6gliche Erweiterung des Messbereichs ein. F\u00fcr AC-Anwendungen werden fast ausnahmslos konventionelle Stromwandler nach IEC 61869-2 verwendet, die speziell f\u00fcr Abrechnungszwecke zugelassen sein m\u00fcssen. Es stellt sich die Frage, ob auch f\u00fcr DC-Stromwandler eine Produktnorm geschaffen wurde. In einer aktuellen \u00dcbersicht \u00fcber die IEC 61869-Serie finden wir die Produktnorm 61869-14. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Diese befasst sich ausdr\u00fccklich mit Stromwandlern f\u00fcr Gleichstromanwendungen. Die Norm gilt jedoch nur f\u00fcr Hochspannungsanwendungen \u00fcber 1,5 kV Netzgleichspannung und ist in erster Linie f\u00fcr den HG\u00dc-Sektor gedacht. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die 61869-8, die derzeit in Arbeit ist, k\u00f6nnte hier Abhilfe schaffen. Aber auch hier wird der hilfesuchende Ingenieur bitter entt\u00e4uscht sein. Der Geltungsbereich erstreckt sich nur auf Stromsensoren im Frequenzbereich von 15 bis 100 Hz. Au\u00dferdem soll die Norm nur f\u00fcr Hochspannungsanwendungen > 1000 V AC gelten. Um diesen Ansatz der Normung zu verstehen, m\u00fcssen wir in die Jahre 2015 und 2016 zur\u00fcckgehen. In dieser Zeit sollte innerhalb der bestehenden IEC 61869-Familie ein Normungsteil ausschlie\u00dflich f\u00fcr Niederspannungsanwendungen entwickelt werden. Der erste Meilenstein sollte die \"IEC 61869-201: Allgemeine Anforderungen an Messwandler f\u00fcr Niederspannungsanwendungen\". Die erste Ver\u00f6ffentlichung war f\u00fcr Juni 2019 geplant. Das neue Ver\u00f6ffentlichungsdatum auf der IEC-Website ist nun der 31. M\u00e4rz 2025.1<\/a><\/sup> Allerdings scheint auch dieses Datum unrealistisch zu sein. Der Koordinator der Arbeitsgruppe WG49 ist im Jahr 2021 zur\u00fcckgetreten. Ein neuer Koordinator ist noch nicht gefunden worden. Die Aktivit\u00e4ten sind derzeit auf Eis gelegt. Aus diesen Gr\u00fcnden ist es notwendig, unabh\u00e4ngige \u00dcberlegungen zu den Grenzparametern f\u00fcr\nGleichstromsensoren anzustellen. <\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Um eine f\u00fcr die nationalen Aufsichtsbeh\u00f6rden akzeptable Gesamtl\u00f6sung f\u00fcr die Erweiterung des Messbereichs f\u00fcr Gleichstrom-Energiez\u00e4hler zu schaffen, sollten die folgenden Randbedingungen umgesetzt werden.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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