Eichanweisungen für Wärmezähler - ematem.org
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Gruppe Eichwesen<br />
Mechanik und Durchfluss<br />
1 Allgemeines<br />
Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong><br />
Zum Zweck der Harmonisierung im Bereich <strong>Wärmezähler</strong> wurde eine Europanorm (EN-<br />
1434) geschaffen, die neben anderen Dingen auch die Zulassung und Eichung von <strong>Wärmezähler</strong>n<br />
regelt. Durch eine Übereinkunft innerhalb der deutschsprachigen Länder (D-A-CH)<br />
wurde im April 1997 beschlossen, diese Norm als Grundlage von harmonisierten Eichvorschriften<br />
zu verwenden und damit die Voraussetzung <strong>für</strong> eine gegenseitige Anerkennung von<br />
Eichungen zu schaffen. Weiters ist eine Harmonisierung auch in Hinblick auf künftige, gleichlautende<br />
Regelungen in der Metrologierichtlinie der EU wünschenswert.<br />
In Österreich wurden dazu die Eichvorschriften <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong> <strong>für</strong> flüssige Wärmeträger<br />
erlassen und treten mit 1. September 1999 in Kraft. Sie ersetzen die Eichvorschriften <strong>für</strong><br />
<strong>Wärmezähler</strong> <strong>für</strong> den flüssigen Wärmeträger Wasser vom 23. Jänner 1984. Auf Grund der<br />
wesentlichen strukturellen Änderungen wurden auch die <strong>Eichanweisungen</strong> <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong><br />
neu gefasst und werden die Ausgabe von 1995 (Amtsblatt <strong>für</strong> das Eichwesen Nr. 4/1995,<br />
Seite 294 bis 306) ersetzen.<br />
Gegenüber den alten Rechtsvorschriften (<strong>Eichanweisungen</strong> <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong> <strong>für</strong> den Wärmeträger<br />
Wasser vom 23. Jänner 1984, <strong>Eichanweisungen</strong> <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, Ausgabe 1995)<br />
wurden folgende wesentliche Änderungen v<strong>org</strong>enommen:<br />
∗ Behandlung von <strong>Wärmezähler</strong>n, die nach den alten Eichvorschriften zugelassen wurden.<br />
∗ In den Eichvorschriften (§7 Abs. 3) heißt es dazu:<br />
∗ <strong>Wärmezähler</strong>, die auf Grund der bisher geltenden Eichvorschriften zugelassen wurden,<br />
sowie deren Teilgeräte dürfen weiterhin geeicht werden, wenn sie die gemäß § 3 v<strong>org</strong>esehenen<br />
Eichfehlergrenzen nicht überschreiten und die gemäß § 4 Abs. 1 und 2<br />
festgelegten Verwendungsbestimmungen einhalten.<br />
∗ Dabei ist <strong>für</strong> Durchflusssensoren die Genauigkeitsklasse 3 anzunehmen, da bisher<br />
keine einzige Bauart nach Klasse 2 zugelassen wurde. Da mit dieser Einschränkung<br />
die Eichfehlergrenzen, mit Ausnahme des Rechenwerkes, generell vergrößert wurden,<br />
wird die eichtechnische Prüfung keine Probleme verursachen. Die Verringerung der<br />
Eichfehlergrenzen <strong>für</strong> Rechenwerke dürfte ebenfalls keine Probleme verursachen, da<br />
die beobachteten Messabweichungen der Rechenwerke auch bisher schon in der Regel<br />
weit innerhalb der Eichfehlergrenzen lagen.<br />
∗ Geänderte Terminologie: Es gibt nun die folgenden Entsprechungen:<br />
∗ Der Nenndurchfluss Q n wurde umbenannt in q P ,<br />
∗ der maximale Durchfluss Q max heißt nun q s und wird als „obere Grenze des Durchflusses“<br />
bezeichnet,<br />
∗ der Minimaldurchfluss Q min heißt nun „untere Grenze des Durchflusses“ und wird<br />
mit q i bezeichnet.<br />
∗ Der Übergangsdurchfluss (= Trenngrenze) Q t fällt ohne Ersatz weg. Bei der eichtechnischen<br />
Prüfung wird da<strong>für</strong> der Prüfpunkt 0,1 q P eingeführt, der dem vormaligen<br />
Übergangsdurchfluss entspricht.<br />
∗ Die Mindesttemperaturdifferenz ∆t min heißt nun „untere Grenze der Temperaturdifferenz“;
Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
∗ die Nenntemperaturdifferenz ∆t n wurde in „obere Grenze der Temperaturdifferenz“<br />
umbenannt und mit ∆t max bezeichnet.<br />
∗ Die vorher als Kompaktgeräte bezeichneten <strong>Wärmezähler</strong> heißen nun „Vollständige<br />
<strong>Wärmezähler</strong>“, wogegen die vorher umgangssprachlich als „Splitgeräte“ bezeichneten<br />
<strong>Wärmezähler</strong> nun „Kombinierte <strong>Wärmezähler</strong>“ heißen. Sie unterscheiden sich lediglich<br />
in der Bauart, gegebenenfalls auch in der Durchführung der eichtechnischen Prüfung,<br />
nicht aber hinsichtlich der Fehlergrenzen.<br />
∗ Änderung der Eichfehlergrenzen. Sie werden in dieser Eichanweisung noch kommentiert;<br />
wesentlich an der Änderung ist aber, dass die Eichfehlergrenze <strong>für</strong> den gesamten<br />
<strong>Wärmezähler</strong> die algebraische Summe der Fehlergenzen der einzelnen Teilgeräte ist.<br />
Bei den alten Eichvorschriften war das nicht der Fall (geometrische Addition).<br />
∗ Nach den neuen Eichvorschriften gibt es nun auch die Möglichkeit, einzelne Teilgeräte<br />
zu eichen bzw. zu beglaubigen.<br />
2 Eichung von Teilgeräten eines <strong>Wärmezähler</strong>s<br />
2.1 Eichung von Rechenwerken<br />
Die eichtechnische Prüfung der Rechenwerke von <strong>Wärmezähler</strong>n hat nach den Festlegungen<br />
in den entsprechenden Zulassungen zu erfolgen. Im besonderen ist zu unterscheiden<br />
zwischen:<br />
∗ Rechenwerken mit fix angeschlossenen Temperaturfühlern,<br />
∗ Rechenwerken ohne angeschlossene Temperaturfühler.<br />
2.1.1 Allgemeines<br />
Die eichtechnische Prüfung der Rechenwerke erfolgt durch Simulation der Signale <strong>für</strong> das<br />
durch den Zähler geflossene Wärmeträgervolumen mittels durchflussproportionaler Kontaktgaben<br />
oder Impulsen; weiters wird die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf in<br />
der Regel durch Fixwiderstände simuliert, die den aktuellen Vor- und Rücklauftemperaturen<br />
entsprechen (t V bzw. t R ). Bei Rechenwerken mit fix angeschlossenen Temperaturfühlern<br />
werden die Temperaturfühler <strong>für</strong> Vor- und Rücklauf auf die tatsächlichen Temperaturen gebracht.<br />
Für die Ermittlung des Wärmekoeffizienten <strong>für</strong> den Wärmeträger Wasser gilt im Temperaturbereich<br />
von 20 °C ≤ t ≤ 150 °C, einem Betriebsdruck von 10 bar und <strong>für</strong> die Volumendurchflußmessung<br />
im Rücklauf die folgende Formel (siehe Anhang 1):<br />
k<br />
R<br />
=<br />
−4<br />
−6<br />
2<br />
2<br />
[ 4,<br />
1818 − 2,<br />
929.<br />
10 ( t + t ) + 3,<br />
095.<br />
10 .( t + t t + t ) ]<br />
1001,<br />
914<br />
− 7,<br />
36.<br />
10<br />
−2<br />
. tR<br />
V<br />
R<br />
3600<br />
− 4,<br />
23.<br />
10<br />
−3<br />
2<br />
. tR<br />
+ 6,<br />
1.<br />
10<br />
V<br />
−6<br />
3<br />
. tR<br />
in der Einheit kWh.m -3 .K -1 . Für die Volumendurchflußmessung im Vorlauf gilt die analoge<br />
Beziehung nach Gl. (2):<br />
k<br />
V<br />
=<br />
V R<br />
−4<br />
−6<br />
2<br />
2<br />
[ 4,<br />
1818 − 2,<br />
929.<br />
10 ( t + t ) + 3,<br />
095.<br />
10 .( t + t t + t ) ]<br />
1001,<br />
914<br />
− 7,<br />
36.<br />
10<br />
−2<br />
. tV<br />
V<br />
R<br />
3600<br />
− 4,<br />
23.<br />
10<br />
−3<br />
2<br />
. tV<br />
+ 6,<br />
1.<br />
10<br />
V<br />
−6<br />
3<br />
. tV<br />
V R<br />
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R<br />
R<br />
.<br />
.<br />
(1),<br />
(2)
Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
Für andere Wärmeträger als Wasser sind zur Ermittlung des Wärmekoeffizienten die<br />
Enthalpiewerte aus Literaturangaben bzw. aus den entsprechenden Zulassungen zur Eichung<br />
zu verwenden, wobei folgende grundsätzliche Beziehung anzuwenden ist:<br />
∆h<br />
= ρ , (3)<br />
∆t<br />
k v,<br />
R V,<br />
R<br />
mit ∆h als der Enthalpiedifferenz zwischen Vor- und Rücklauf und ρ als der Dichte des Wärmeträgers.<br />
2.1.2 Eichtechnische Prüfung der Rechenwerke mit fix angeschlossenen Temperaturfühlern<br />
Es sind die folgenden Prüfpunkte anzuwenden (siehe Tabelle 1).<br />
Die bei der eichtechnischen Prüfung simulierte Wärmemenge muß so groß sein, dass, durch<br />
die Auflösung bedingt, eine Fehlerbestimmung mit besser als 1/5 der jeweiligen Eichfehlergrenze<br />
möglich ist.<br />
Zur schnelleren Prüfung der Rechenwerke dürfen auch die sogenannten „schnellen Impulse“<br />
verwendet werden. In jedem Fall muss zumindest ein Prüfpunkt über die Anzeigeeinrichtung<br />
erfolgen. Bei Rechenwerken mit Flüssigkristallanzeige ist zumindest ein Segmenttest<br />
der Anzeigeeinrichtung durchzuführen.<br />
Tabelle 1:<br />
Rücklauf-<br />
temperatur t R<br />
in °C<br />
Temperatur-<br />
differenz ∆t<br />
in K<br />
40 ... 60 3 ... 5 1)<br />
40 ... 60 10<br />
≤ (t max,P - ∆t max ) 2) ≤ ∆t max<br />
1) je nach Festlegung in der Zulassung zur Eichung<br />
2) t max ist die obere Grenze des Temperaturbereiches nach den Bestimmung der Zulassung . Für die eichtechnische<br />
Prüfung darf aber ein „Prüfwert t max,P gewählt werden, der ≤ 130 °C ist. 1<br />
Wird die eichtechnische Prüfung mittels „schneller Impulse“ durchgeführt, muß ein Impulspaket<br />
- unabhängig von der Temperaturdifferenz - zumindest soviele Impulse enthalten, dass<br />
die oben festgelegten Grenzen der Fehlerbestimmung eingehalten werden, z.B. muss bei<br />
einer Eichfehlergrenze von ± 1,5 % die Fehlerermittlung mit besser als ± 0,3 % bzw. zumindest<br />
334 schnellen Impulsen erfolgen. Die erforderliche Anzahl der schnellen Impulse kann<br />
auch dadurch erreicht werden, daß die Impulspakete so lange aufsummiert werden, bis der<br />
geforderte Prüfumfang erreicht ist.<br />
Wird die eichtechnische Prüfung über die Anzeigeeinrichtung durchgeführt, müssen zwei<br />
Fälle unterschieden werden:<br />
1 Man muß unterscheiden zwischen einem tmax , das bei der Zulassung festgelegt wird und einem t max <strong>für</strong> die<br />
Prüfung (t max,P . Per Übereinkunft ist bei der Rechenwerksprüfung t max,P nicht größer als 130 °C, unabhän-<br />
gig davon, welcher Wert tatsächlich in der Zulassung festgelegt wurde.<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
1. Stellt das Rechenwerk ein Signal zur Verfügung, welches eine Synchronisation der simulierten<br />
Volumenimpulse ermöglicht, so wird die Genauigkeit der Fehlerbestimmung<br />
von der Anzahl der Volumenimpulse abgeleitet.<br />
2. Ist diese Synchronisation nicht möglich, wird die Genauigkeit der Fehlerbestimmung<br />
vom Teilungswert der Anzeigeeinrichtung abgeleitet.<br />
2.1.3 Eichtechnische Prüfung der Rechenwerke mit separierbaren<br />
Temperaturfühlern<br />
Es ist analog zu Punkt 2.1.2 vorzugehen, nur daß statt der in Tabelle 1 angegebenen Rücklauftemperaturen<br />
folgende Werte zu verwenden sind.<br />
Tabelle 2:<br />
Rücklauf-<br />
temperatur t R<br />
in °C<br />
Temperatur-<br />
differenz ∆t<br />
in K<br />
40 ... 60 3 ... 5<br />
40 ... 60 10<br />
≤ (t max -∆t max ) ∆t max<br />
Im Gegensatz zu Rechenwerken mit fix angeschlossenen Temperaturfühlern ist hier <strong>für</strong> t max<br />
nach Möglichkeit der in der Zulassung festgelegte Wert zu verwenden (keine Beschränkung<br />
auf t max P ≤ tmax ).<br />
Beispiel 1: Im Falle des Rechenwerkes aus Beispiel 1 ist die maximale Temperatur t max<br />
gleich der oberen Begrenzung des Temperaturbereiches, im konkreten Fall 150 °C. Die<br />
Prüfpunkte entsprechen daher den folgenden Temperaturen (siehe Tabelle 3):<br />
Tabelle 3:<br />
Rücklauftemperatur t R<br />
in °C<br />
Vorlauftemperatur tV in °C<br />
50 53 31) 50 60 10<br />
(≤) 70 (≤) 150 80<br />
Temperaturdifferenz ∆t<br />
in K<br />
1) Für Rechenwerke mit separierbaren Temperaturfühlern wurde bisher nur eine Mindesttemperaturdifferenz<br />
von 5 K zugelassen!<br />
2.1.4 Eichfehlergrenzen<br />
Werden Rechenwerke ohne angeschlossene Temperaturfühler geprüft, sind folgende Eichfehlergrenzen<br />
anzuwenden:<br />
∆tmin<br />
Fz, R = ± ( 1 + ). 100[<br />
% ]<br />
(4)<br />
2 ∆t<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
Werden Rechenwerke mit fest angeschlossenen Temperaturfühlern verwendet, lauten die<br />
Eichfehlergrenzen:<br />
Fz, T<br />
∆tmin<br />
= ± ( 0,<br />
5 + 3 ). 100[<br />
% ]<br />
(5)<br />
∆t<br />
2.2 Temperaturfühler<br />
2.2.1 Eichfehlergrenzen<br />
Für das Temperaturfühlerpaar gelten die folgenden Eichfehlergrenzen:<br />
Fz, T<br />
∆tmin<br />
= ± ( 0,<br />
5 + 3 ). 100[<br />
% ]<br />
(6)<br />
∆t<br />
2.2.2 Prüfmethode <strong>für</strong> separierbare Temperaturfühler<br />
Die direkte Temperaturdifferenzmessung ist in der Praxis mit großen Messunsicherheiten<br />
verbunden, weshalb in der Folge eine Ersatzmethode beschrieben wird, die im wesentlichen<br />
zum gleichen Ziel führt.<br />
Als Temperaturfühler <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong> werden praktisch ausschließlich Platin-<br />
Widerstandsthermometer verwendet. Die beschriebene V<strong>org</strong>angsweise bezieht sich daher<br />
ausschließlich auf diese Bauart und auf die Festlegungen der Norm: IEC 60751.<br />
Die Ersatzmethode geht davon aus, dass in erster Linie die untere Grenze der Temperaturdifferenz<br />
∆t min den Paarungsfehler bestimmt. Es werden die Widerstandswerte der zusammengehörigen<br />
Temperaturfühler bei drei fixen Temperaturen: 40 °C, 80 °C und 130 °C<br />
bestimmt. Neben der Widerstandsdifferenz bei den drei ausgewählten Temperaturen geht in<br />
die Genauigkeit des Temperaturfühlerpaares noch die Abweichung von der Steigung der<br />
Normcharakteristik sowie der Absolutwert des Widerstandes eines Platin-Widerstandsthermometers<br />
nach IEC 60751 ein.<br />
In der folgenden Tabelle sind die zulässigen Differenzen der Widerstände der Vor- und<br />
Rücklauffühler gezeigt.<br />
Tabelle 4: Zulässige Widerstandsdifferenzen bei der Paarung von Temperaturfühlern <strong>für</strong><br />
<strong>Wärmezähler</strong><br />
∆t min Pt 100 Pt 500 Pt 1000<br />
in K Zul. Messabweichung in mΩ<br />
3 42 210 420<br />
4 56 280 560<br />
5 70 350 700<br />
Die Steigungsabweichung läßt sich aus den folgenden Beziehungen ermitteln:<br />
80 − 40<br />
3 ⎡ mΩ ⎤<br />
1 =<br />
−1.<br />
10<br />
−<br />
⎢in<br />
⎥<br />
⎣ Ω ⎦<br />
R R<br />
R R<br />
s (7)<br />
80,<br />
s<br />
40,<br />
s<br />
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130 − 80<br />
3 ⎡ mΩ⎤<br />
2 =<br />
−1.<br />
10<br />
−<br />
⎢in<br />
⎥<br />
⎣ Ω ⎦<br />
R R<br />
R R<br />
s (8)<br />
130,<br />
s<br />
80,<br />
s<br />
R 40 , R 80 , R 130 sind die Widerstandswerte eines Prüflings bei den Temperaturen 40 °C, 80 °C,<br />
130 ° C, R 40,s , R 80,s , R 130,s die entsprechenden Widerstandswerte nach IEC 60751. Die Steigungsabweichung<br />
gegenüber dem Sollwert nach IEC 60751 darf ± 5 mΩ/Ω nicht überschreiten.<br />
Beispiel 2: Bei der Paarung zweier Temperaturfühler werden die folgenden Messwerte festgestellt:<br />
Tabelle 5: Werte zum Beispiel 2<br />
R40 bei R80 bei R130 bei ∆R1 ∆R2 ∆R3 s1 s2<br />
t = 40,1 °C t = 79,98 °C t = 130,2 °C in mΩ in mΩ in mΩ in<br />
mΩ/Ω<br />
in mΩ/Ω<br />
Fühler 1 115,607 130,935 149,965 11 18 33 1,18 0,63<br />
Fühler 2 115,596 130,917 149,932 0,72 -0,16<br />
Sollwert 115,579 130,889 149,907<br />
Eichfehlergrenze:<br />
70 70 70<br />
EFG eingehalten:<br />
ja ja ja<br />
Zusatzbedingung: Steigung mΩ/Ω<br />
ja ja<br />
si ≤ 5<br />
erfüllt ?<br />
Die untere Grenze der Temperaturdifferenz ist ∆t min = 5 K, wo<strong>für</strong> die Eichfehlergrenze beträgt:<br />
Fz, T<br />
= ±<br />
( 0,<br />
5<br />
∆t<br />
+ 3<br />
∆t<br />
min<br />
).<br />
100[<br />
% ]<br />
3,5 % der Temperaturdifferenz von 5 K entsprechen 0,175 K oder einer zulässigen Widerstandsdifferenz<br />
von 70 mΩ, die in allen Fällen eingehalten werden. Ebenso folgt <strong>für</strong> die Steigungen,<br />
beispielsweise <strong>für</strong> den Fühler 1:<br />
s 1 = 1,18 mΩ/Ω<br />
s 2 = 0,63 mΩ/Ω<br />
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2.3 Durchflusssensoren<br />
2.3.1 Normalmesseinrichtungen<br />
Nach den Richtlinien <strong>für</strong> die Beschaffenheit der Abfertigungsstellen <strong>für</strong> die Eichung von<br />
Wärme- und Warmwasserzählern sind als Hauptnormale <strong>für</strong> das durch den Prüfling geflossene<br />
Volumen nur Waagen in Verbindung mit Thermometern zur Dichte- und Auftriebskorrektur<br />
zulässig.<br />
Die im Anhang erläuterte Korrekturrechnung ist bei jener Temperatur vorzunehmen, die<br />
sich aus der Mittelung der Temperaturen am Eingang und am Ausgang der Prüfstrecke ergibt.<br />
Nach den o.a. Richtlinien sind zusätzliche Arbeitsnormale zulässig. Die Korrekturen <strong>für</strong><br />
diese Geräte liegen in der Abfertigungs-/Beglaubigungsstelle auf und sind von den Eichbeamten<br />
bzw. dem Beglaubigungsstellenleiter oder seinem Beauftragten regelmäßig mittels<br />
Wägung zu bestimmen.<br />
Ist die Messabweichung eines Prüflings bei einem v<strong>org</strong>egebenen Prüfvolumen zu ermitteln,<br />
so kann die individuelle Messabweichung des Arbeitsnormals berücksichtigt werden.<br />
Sei das gewünschte Prüfvolumen V s , dann ist mit der Messabweichung F N des Arbeitsnormals<br />
das v<strong>org</strong>ewählte Volumen von<br />
FN<br />
V s(<br />
1 + )<br />
(9)<br />
100<br />
einzustellen. F N ist in Prozent einzusetzen.<br />
Beispiel 3: Das Prüfvolumen sei 200 Liter; der Arbeitsnormals (Masterzähler) habe beim<br />
konkreten Prüfpunkt einen Fehler von + 0,25 %. Es ist daher ein Volumen von<br />
0,<br />
25<br />
200 ( 1+<br />
) = 200,<br />
5 L<br />
(10)<br />
100<br />
vorzuwählen. Die Fehlerkurven der Arbeitsnormale sind von den Eichbeamten (bzw. Beglaubigungsstellenleiter)<br />
in den relevanten Prüfpunkten zumindest einmal monatlich nachzumessen.<br />
2.3.2 Durchführung der eichtechnischen Prüfung<br />
Die Prüfung der Durchflusssensoren hat bei Temperaturen zwischen 45 °C und 55 °C zu<br />
erfolgen. Es sind die Messabweichungen bei den folgenden Volumendurchflüssen zu ermitteln:<br />
q i , 0,1 q p und q p<br />
Die folgenden Bestimmungen gelten <strong>für</strong> die eichtechnische Prüfung, soferne in den Zulassungen<br />
einzelner Bauarten nichts anderes festgelegt wird.<br />
Die Prüfmengen richten sich nach dem Teilungswert des Prüflings bzw. seiner Abtastvorrichtung<br />
und den verwendeten Normalmesseinrichtungen und sind so zu wählen, daß<br />
eine Fehlerermittlung mit besser als 1/5 der jeweiligen Eichfehlergrenze möglich ist. Unabhängig<br />
von den folgenden Bestimmungen sind die Prüfmengen (Volumina bzw. Wägewerte)<br />
so zu wählen, daß die Prüfzeit nicht kleiner als zwei Minuten ist. Weiters ist im folgenden<br />
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unter Teilungswert folgendes zu verstehen: Bei mechanischen oder elektronischen Anzeigeeinrichtungen<br />
ist der Teilungswert S k der kleinste Unterschied in der Auflösung des Volumens,<br />
z.B. 10 Liter pro Skalenteil (siehe auch Abb. 1). Bei Durchflusssensoren mit Impulsausgang<br />
ist der Teilungswert das Volumen pro Impuls, z.B. S k = 10 l/Impuls.<br />
Abb. 1: Zifferblatt eines Durchflusssensors mit mechanischer Anzeigeeinrichtung.<br />
Teilungswert: 10 l<br />
2.3.2.1 Werden als Normalmesseinrichtungen Waagen verwendet, dann gelten die folgenden<br />
Bestimmungen:<br />
2.3.2.1.1 Ist der kleinste zulässige Wägewert der Waage 10 kg (entsprechend ca. 10 l), so<br />
gilt:<br />
Prüfung bei q i : 100 x S k , aber nicht weniger als 10 l.<br />
Prüfung bei 0,1 q p : mindestens 200 x S k , aber nicht weniger als 20 l.<br />
Prüfung bei q p : mindestens 200 x S k , aber nicht weniger als 20 l.<br />
Beispiele <strong>für</strong> die Prüfung von q i bei mechanischer Anzeigeeinrichtung:<br />
Teilungswert S k = 0,1 l, daher Prüfmenge V min = 100.0,1 l = 10 l.<br />
Teilungswert S k = 0,05 l, daher 100.0,05 l = 5 l, aber: Prüfmenge (wegen V min = 10 l) 10 l.<br />
Beispiele <strong>für</strong> die Prüfung von q i bei Zählern mit Impulsausgang:<br />
Teilungswert: S k = 0,05 l (manchmals als auch 0,05 l/Imp ausgedrückt), daher Prüfmenge V P<br />
≥ 100. S k = 5 l, aber weil V min = 10 l → V P = 10 l.<br />
Teilungswert S k = 1,5625 l pro Impuls, V P ≥ 100 Imp. 1,5625 l/Imp = 156,25 l.<br />
2.3.2.1.2 Ist der kleinste zulässige Wägewert der Waage 5 kg, so gilt:<br />
Prüfung bei q i :: 100 x S k , aber nicht weniger als 5 l.<br />
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Prüfung bei 0,1 q p : mindestens 200 x S k , aber nicht weniger als 10 Liter.<br />
Prüfung bei q p : mindestens 200 x S k , aber nicht weniger als 20 Liter.<br />
2.3.2.2 Werden zur Erleichterung der eichtechnischen Prüfung von Durchflusssensoren<br />
Arbeitsnormale eingesetzt und bestehen Einrichtungen, die eine Synchronisation von Prüfling<br />
und Arbeitsnormal ermöglichen, so kann das Prüfvolumen als Vielfaches des Teilungswertes<br />
des Arbeitsnormales ermittelt werden. Ist eine Synchronisation nicht möglich, sind<br />
zumindest die gleichen Prüfmengen zu wählen, wie im Punkt 2.3.2.1.2 angegeben.<br />
2.3.2.3 Werden zur Erleichterung der eichtechnischen Prüfung von Durchflusssensoren<br />
mit mechanischer Anzeigeeinrichtung optische Abtasteinrichtungen verwendet, dann hat<br />
zumindest ein Prüfpunkt mittels Zählerablesung zu erfolgen. Die Auflösung der Abtasteinrichtung<br />
muß so groß sein, daß eine zumindest zehnfach höhere Auflösung des zu prüfenden<br />
Volumens erreicht wird.<br />
2.3.3 Durchflusssensoren <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong> werden in zwei Genauigkeitsklassen eingeteilt,<br />
<strong>für</strong> die folgende Eichfehlergrenzen gelten:<br />
Klasse 2: F = ± ( 2 + 0,<br />
02 ). 100 [ % ] , aber nicht mehr als ± 5%<br />
z,<br />
V<br />
q p<br />
q<br />
Klasse 3: F = ± ( 3 + 0,<br />
05 ). 100 [ % ] , aber nicht mehr als ± 5%<br />
z,<br />
V<br />
q p<br />
q<br />
Tabelle 6: Absolutbetrag der Eichfehlergrenzen in Abhängigkeit vom zulässigen Messbereich<br />
und von den v<strong>org</strong>eschriebenen Prüfpunkten<br />
Klasse 2<br />
Messpunkt Messbereich qi : qP<br />
1 : 10 1 : 25 1 : 50 1 : 100<br />
qi 2,20 2,50 3,00 4,00<br />
0,1 qP 2,20 2,20 2,20 2,20<br />
qP 2,02 2,02 2,02 2,02<br />
Klasse 3<br />
Messpunkt Messbereich qi : qP<br />
1 : 10 1 : 25 1 : 50 1 : 100<br />
qi 3,50 4,25 5,00 5,00<br />
0,1 qP 3,50 3,50 3,50 3,50<br />
qP 3,05 3,05 3,05 3,05<br />
Wenn an einem Durchflusssensor kein Hinweis auf die Genauigkeitsklasse angebracht ist,<br />
dann werden automatisch die Eichfehlergrenzen <strong>für</strong> die Klasse 3 angewendet. Da nach den<br />
neuen Eichvorschriften <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong> keine metrologischen Klassen v<strong>org</strong>esehen sind,<br />
ergeben sich <strong>für</strong> jeden Durchfluss q aus dem zulässigen Meßbereich: q i ≤ q ≤ q p andere<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
Eichfehlergrenzen. Für die Meßbereiche 1:10, 1:25, 1:50 und 1:100 sind die Eichfehlergrenzen<br />
in Tabelle 6 angegeben.<br />
3 Eichtechnische Prüfung von Vollständigen <strong>Wärmezähler</strong>n<br />
Für <strong>Wärmezähler</strong>, die als messtechnische Einheit geprüft werden, sind <strong>für</strong> den Gesamtfehler<br />
die Summe der Fehlergrenzen der Teilgeräte anzuwenden. Die eichtechnische Prüfung hat<br />
analog zu den Ausführungen im Punkt 2.1.2 und 2.3 zu erfolgen.<br />
Die gleichzeitige Prüfung des Rechenwerkes mit angeschlossenen Temperaturfühlern<br />
und des Durchflusssensores hat bei folgenden Prüfpunkten zu erfolgen (siehe Tabelle 7):<br />
Tabelle 7: Prüfbereiche <strong>für</strong> Vollständige <strong>Wärmezähler</strong><br />
Temperaturdifferenz Durchfluss<br />
∆tmin qP 10 K 0,1 qP ∆t max<br />
Die Eichfehlergrenzen müssen <strong>für</strong> jeden Prüfpunkt nach der Beziehung:<br />
∆<br />
∆t<br />
min<br />
Klasse 2: F = ± ( 3 + 4 + 0,<br />
02 ) . 100[<br />
% ]<br />
z<br />
q<br />
t p<br />
∆<br />
∆t<br />
min<br />
Klasse 3: F = ± ( 4 + 4 + 0,<br />
05 ). 100 [ % ]<br />
z<br />
q<br />
q<br />
t p<br />
q<br />
ermittelt werden. In der folgenden Tabelle 8 ist ein Beispiel <strong>für</strong> die Ermittlung der Eichfehlergrenzen<br />
gezeigt. Das Verhältnis der Temperaturdifferenzen ∆t max /∆t min = 75 K/3 K = 25, das<br />
Verhältnis q p /q i = 50. ∆t min = 3 K.<br />
Tabelle 8: Beispiel <strong>für</strong> die Ermittlung der Eichfehlergrenzen bei einem Vollständigen <strong>Wärmezähler</strong><br />
Temperaturdifferenz Durchfluss F VW [%] Klasse 2 F VW [%] Klasse 3<br />
∆t min q P 7,02 8,05<br />
10 K 0,1 q P 4,4 5,7<br />
∆t max q i 4,16 6,66<br />
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q i
Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
4 Stempelung<br />
Die Stempelung erfolgt prinzipiell nach den Festlegungen in den Bauartzulassungen. Im besonderen<br />
gilt:<br />
Besteht ein <strong>Wärmezähler</strong> aus Teilgeräten, so sind alle Teilgeräte wie eigene Messgeräte<br />
zu behandeln, also mit Eichstempeln zu versehen.<br />
5 Behandlung von Zählern, die nach den alten Eichvorschriften zugelassen<br />
sind<br />
Diese Zähler sind prinzipiell gleich wie Zähler zu behandeln, die nach den neuen Eichvorschriften<br />
zugelassen wurden. Es ist allerdings auf die im Punkt 1 angegebenen Entsprechungen<br />
bei den Bezeichnungen zu achten. Weiters entsprechen die metrologischen Klassen<br />
den in Tabelle 9 angegebenen Verhältnissen von q P /q i . Außerdem sei nochmals darauf<br />
hingewiesen, dass <strong>für</strong> Durchflusssensoren nur die Genauigkeitsklasse 3 anzuwenden ist.<br />
Tabelle 9: Metrologische Klassen und Verhältnisse q P /q i<br />
Metrologische Klasse q p < 15 m³/h q p ≥ 15 m³/h<br />
q P /q i q P /q i<br />
A 25 12,5<br />
B 50 25<br />
C 100 50<br />
6 Schlussbestimmungen<br />
Diese <strong>Eichanweisungen</strong> <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong> treten mit 1. September 1999 in Kraft und ersetzen<br />
die bisherigen <strong>Eichanweisungen</strong> <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt <strong>für</strong> das Eichwesen<br />
Nr. 4/1995, Seite 294 - 306.<br />
GZ: 5539/99<br />
Der Leiter<br />
des<br />
Bundesamtes <strong>für</strong> Eich- und Vermessungswesen<br />
Dipl.-Ing. Hochwartner<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
Anhang 1: Tabellen des Wärmekoeffizienten <strong>für</strong> Wasser, ermittelt <strong>für</strong> einen Druck von 10 bar, in der<br />
Einheit: kWh.m -3 .K -1 . Alle Temperaturangaben in °C. t V ... Vorlauftemperatur, t R ... Rücklauftemperatur<br />
0 1, 164<br />
10<br />
20<br />
30<br />
tV 40<br />
50<br />
↓ 60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
130<br />
140<br />
150<br />
160<br />
170<br />
180<br />
190<br />
200<br />
A.1.1 Volumenmessung im Rücklauf<br />
→ tR<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200<br />
1,163 1,161<br />
1,163 1,161 1,158<br />
1,162 1,160 1,158 1,154<br />
1,162 1,160 1,158 1,155 1,151<br />
1,162 1,160 1,158 1,155 1,151 1,146<br />
1,162 1,160 1,158 1,155 1,151 1,147 1,142<br />
1,162 1,161 1,159 1,156 1,152 1,148 1,143 1,137<br />
1,163 1,161 1,159 1,156 1,153 1,149 1,144 1,138 1,133<br />
1,163 1,162 1,160 1,157 1,154 1,150 1,145 1,140 1,134 1,128<br />
1,164 1,163 1,161 1,158 1,155 1,151 1,146 1,141 1,135 1,129 1,122<br />
1,165 1,164 1,162 1,160 1,156 1,152 1,148 1,143 1,137 1,131 1,124 1,117<br />
1,166 1,165 1,164 1,161 1,158 1,154 1,149 1,144 1,139 1,133 1,126 1,119 1,112<br />
1,168 1,167 1,165 1,163 1,160 1,156 1,151 1,146 1,141 1,135 1,128 1,121 1,114 1,106<br />
1,169 1,168 1,167 1,164 1,161 1,158 1,153 1,148 1,143 1,137 1,130 1,124 1,116 1,109 1,101<br />
1,171 1,170 1,169 1,166 1,163 1,160 1,155 1,151 1,145 1,139 1,133 1,126 1,119 1,111 1,103 1,095<br />
1,173 1,172 1,171 1,168 1,166 1,162 1,158 1,153 1,148 1,142 1,135 1,129 1,122 1,114 1,106 1,098 1,090<br />
1,175 1,174 1,173 1,171 1,168 1,164 1,160 1,156 1,150 1,144 1,138 1,132 1,124 1,117 1,109 1,101 1,093 1,084<br />
1,177 1,177 1,175 1,173 1,170 1,167 1,163 1,158 1,153 1,147 1,141 1,135 1,127 1,120 1,112 1,104 1,096 1,087 1,079<br />
1,179 1,179 1,178 1,176 1,173 1,170 1,166 1,161 1,156 1,150 1,144 1,138 1,131 1,123 1,116 1,108 1,099 1,091 1,082 1,073<br />
1,182 1,182 1,180 1,179 1,176 1,173 1,169 1,164 1,159 1,154 1,148 1,141 1,134 1,127 1,119 1,111 1,103 1,094 1,086 1,077 1,068<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
0 1, 164<br />
10<br />
20<br />
30<br />
tV 40<br />
50<br />
↓ 60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
130<br />
140<br />
150<br />
160<br />
170<br />
180<br />
190<br />
200<br />
→ tR<br />
A.1.2 Volumenmessung im Vorlauf<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200<br />
1,162 1,161<br />
1,159 1,158 1,158<br />
1,155 1,155 1,155 1,154<br />
1,151 1,151 1,151 1,151 1,151<br />
1,146 1,146 1,146 1,146 1,146 1,146<br />
1,141 1,141 1,141 1,141 1,141 1,141 1,142<br />
1,135 1,135 1,135 1,135 1,135 1,136 1,137 1,137<br />
1,128 1,128 1,128 1,129 1,129 1,130 1,130 1,131 1,133<br />
1,121 1,121 1,121 1,122 1,122 1,123 1,124 1,125 1,126 1,128<br />
1,114 1,114 1,114 1,115 1,115 1,116 1,117 1,118 1,119 1,121 1,122<br />
1,106 1,106 1,106 1,107 1,108 1,108 1,109 1,111 1,112 1,114 1,115 1,117<br />
1,098 1,098 1,098 1,099 1,100 1,101 1,102 1,103 1,104 1,106 1,108 1,110 1,112<br />
1,089 1,089 1,090 1,091 1,091 1,092 1,094 1,095 1,096 1,098 1,100 1,102 1,104 1,106<br />
1,080 1,080 1,081 1,082 1,083 1,084 1,085 1,086 1,088 1,090 1,092 1,094 1,096 1,098 1,101<br />
1,071 1,071 1,072 1,073 1,074 1,075 1,076 1,078 1,079 1,081 1,083 1,085 1,087 1,090 1,092 1,095<br />
1,062 1,062 1,063 1,064 1,065 1,066 1,067 1,069 1,071 1,072 1,074 1,077 1,079 1,081 1,084 1,087 1,090<br />
1,052 1,053 1,053 1,054 1,056 1,057 1,058 1,060 1,062 1,063 1,066 1,068 1,213 1,073 1,075 1,078 1,081 1,084<br />
1,042 1,043 1,044 1,045 1,046 1,047 1,049 1,051 1,052 1,054 1,056 1,059 1,061 1,064 1,066 1,069 1,072 1,075 1,079<br />
1,032 1,033 1,034 1,035 1,037 1,038 1,040 1,041 1,043 1,045 1,047 1,050 1,052 1,055 1,057 1,060 1,063 1,066 1,070 1,073<br />
1,023 1,023 1,024 1,026 1,027 1,028 1,030 1,032 1,034 1,036 1,038 1,040 1,043 1,045 1,048 1,051 1,054 1,057 1,061 1,064 1,068<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
Anhang 2: Ermittlung des Volumens durch Wägung<br />
Bei der Wägung wird nicht die Masse des Wärmeträgers bestimmt, sondern der sogenannte<br />
"konventionelle Wägewert". Er erklärt sich aus der Tatsache, daß die Masse des Wägegutes<br />
m x nicht absolut, sondern durch Vergleich mit der Masse von Normalgewichtsstücken m N<br />
(Bezugsgewicht) im lufterfüllten Raum gewonnen wird.<br />
Die beiden Körper (Index x und N) haben die Volumina V x und V N mit den Dichten ρ x und<br />
ρ N . Bei der Wägung gilt dann die Identität:<br />
oder<br />
m − V ρ = m − V ρ<br />
(A.1)<br />
m<br />
x<br />
x<br />
( 1<br />
x<br />
L<br />
N<br />
N<br />
L<br />
ρL<br />
ρL<br />
− ) = mN<br />
( 1 − ) , (A.2)<br />
ρ<br />
ρ<br />
x<br />
N<br />
wenn V x ρ L und V N ρ L die jeweils verdrängten Luftmassen sind.<br />
Verwendet man Gewichtsstücke aus Stahl mit einer Dichte von ρ N = 8000 kg/m 3 und<br />
setzt <strong>für</strong> Luft eine mittlere Dichte von ρ L = 1,2 kg/m 3 an, dann gilt:<br />
m = m<br />
x<br />
N<br />
0,<br />
99985<br />
1,<br />
2<br />
1 −<br />
ρ<br />
x<br />
oder<br />
V<br />
x<br />
=<br />
mx<br />
ρ<br />
x<br />
=<br />
0,<br />
99985<br />
ρ − 1,<br />
2<br />
x<br />
, (A.3)<br />
wenn man die Massen in kg und die Dichten in kg/m 3 einsetzt.<br />
Für ρ x = ρ N stimmt der konventionelle Wägewert mit der Masse überein; <strong>für</strong> ρ x = ρ w ≈<br />
1000 kg/m 3 (Wasser) sind Abweichungen zu erwarten. 2<br />
Wegen der i.a. beschränkten Genauigkeit <strong>für</strong> den hier vorliegenden Zweck kann die<br />
Temperatur- sowie Druckabhängigkeit der Luftdichte vernachlässigt werden. Bezüglich 20 °C<br />
beträgt die Abweichung <strong>für</strong> t L = 100 °C: + 0,035 %.<br />
Ebenso kann der oft auftretende Temperaturunterschied zwischen Prüfling und Waage<br />
vernachlässigt werden. Beträgt dieser z.B. 5 K, dann tritt ein maximaler Fehler auf von + 15<br />
ppm (≡ 0,0015 %) auf, ein Wert, der vernachlässigbar ist.<br />
Für die Dichte von Wasser ist jene beim Druck von 1 bar einzusetzen. Es gilt die folgende<br />
Näherungsgleichung:<br />
5<br />
∑<br />
n=<br />
0<br />
a<br />
n<br />
t<br />
n<br />
ρ w = , (A.4)<br />
1 + bt<br />
wobei die Koeffizienten a n und b aus der Tabelle A.1 zu entnehmen sind.<br />
Daraus folgt letztlich <strong>für</strong> die Beziehung zwischen Wägewert und gesuchtem Volumen V x<br />
= V w :<br />
2 Anmerkung: Der konventionelle Wägewert gilt auch bei Waagen, die die Massenermittlung nicht durch Vergleich, sondern<br />
mittels Kraftmessung durchführen. Diese Geräte sind dann werksseitig entsprechend kalibriert.<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
V<br />
w<br />
= m<br />
N<br />
999,<br />
850<br />
ρ −1,<br />
2<br />
w<br />
, (A.5)<br />
wobei V w in Liter, m N in kg und die Temperatur t in °C einzusetzen ist.<br />
Die Werte des Quotienten f = V w /m N sind in der folgenden Tabelle A.2 in Schritten von 1 °C<br />
angegeben.<br />
Tabelle A.1: Werte der Koeffizienten in Gl. (A.4)<br />
n a n b<br />
0 9,9983952.10 2 1,6887236.10 -2<br />
1 1,6952577.10 1<br />
2 -7,9905127.10 -3<br />
3 -4,6241757.10 -5<br />
4 1,0584601.10 -7<br />
5 -2,8103006.10 -10<br />
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Eichanweisung <strong>für</strong> <strong>Wärmezähler</strong>, veröffentlicht im Amtsblatt f. d. Eichwesen Nr. 7/1999<br />
Tabelle A.2: Umrechnungsfaktor f = V w /m N nach Gl. (A.5)<br />
t<br />
in °C<br />
ρw in kg/m 3<br />
f<br />
in l/kg<br />
t<br />
in °C<br />
ρw in kg/m 3<br />
f<br />
in l/kg<br />
t<br />
in °C<br />
ρw in kg/m 3<br />
f<br />
in l/kg<br />
1 999,8395 1,0000 31 995,3386 1,0057 61 982,6733 1,0187<br />
2 999,9399 1,0011 32 995,0236 1,0061 62 982,1500 1,0193<br />
3 999,9642 1,0011 33 994,7003 1,0064 63 981,6209 1,0198<br />
4 999,9720 1,0011 34 994,3686 1,0067 64 981,0861 1,0204<br />
5 999,9638 1,0011 35 994,0288 1,0071 65 980,5455 1,0209<br />
6 999,9401 1,0011 36 993,6810 1,0074 66 979,9994 1,0215<br />
7 999,9014 1,0012 37 993,3253 1,0078 67 979,4476 1,0221<br />
8 999,8481 1,0012 38 992,9618 1,0082 68 978,8902 1,0227<br />
9 999,7807 1,0013 39 992,5906 1,0085 69 978,3274 1,0233<br />
10 999,6994 1,0014 40 992,2119 1,0089 70 977,7591 1,0238<br />
11 999,6048 1,0014 41 991,8257 1,0093 71 977,1854 1,0245<br />
12 999,4971 1,0016 42 991,4321 1,0097 72 976,6063 1,0251<br />
13 999,3767 1,0017 43 991,0313 1,0101 73 976,0219 1,0257<br />
14 999,2439 1,0018 44 990,6234 1,0105 74 975,4321 1,0263<br />
15 999,0991 1,0020 45 990,2084 1,0110 75 974,8372 1,0269<br />
16 998,9424 1,0021 46 989,7864 1,0114 76 974,2370 1,0276<br />
17 998,7742 1,0023 47 989,3575 1,0118 77 973,6316 1,0282<br />
18 998,5948 1,0025 48 988,9219 1,0123 78 973,0210 1,0288<br />
19 998,4043 1,0027 49 988,4795 1,0127 79 972,4054 1,0295<br />
20 998,2031 1,0029 50 988,0304 1,0132 80 971,7847 1,0302<br />
21 997,9914 1,0031 51 987,5748 1,0137 81 971,1589 1,0308<br />
22 997,7693 1,0033 52 987,1128 1,0141 82 970,5281 1,0315<br />
23 997,5372 1,0035 53 986,6443 1,0146 83 969,8923 1,0322<br />
24 997,2951 1,0038 54 986,1694 1,0151 84 969,2515 1,0328<br />
25 997,0433 1,0040 55 985,6883 1,0156 85 968,6058 1,0335<br />
26 996,7820 1,0043 56 985,2010 1,0161 86 967,9552 1,0342<br />
27 996,5114 1,0046 57 984,7075 1,0166 87 967,2997 1,0349<br />
28 996,2315 1,0048 58 984,2079 1,0171 88 966,6394 1,0356<br />
29 995,9427 1,0051 59 983,7024 1,0177 89 965,9742 1,0364<br />
30 995,6450 1,0054 60 983,1908 1,0182 90 965,3043 1,0371<br />
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