Normkubikmeter

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Der Normkubikmeter Vn oder Normalkubikmeter ist eine in der Verfahrenstechnik und in der Gastechnik verwendete Maßeinheit für eine Gasmenge. Sie beschreibt diejenige Gasmenge, die unter festgelegten Bedingungen (Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit) ein Gasvolumen von einem Kubikmeter einnehmen würde.

Die Einheit Normkubikmeter bzw. die Umrechnung in Normkubikmeter wird verwendet, um Mengenangaben in Zusammenhang mit Gasen auf eine vergleichbare Maßeinheit in einem willkürlich festgelegten, aber genau definiertem Zustand bezüglich Temperatur, Druck und Feuchte zu beziehen.

Schreibweise[Bearbeiten]

Da laut PTB Einheiten nie dazu dienen dürfen, Zusatzinformationen über die Art der physikalischen Größe zu geben, ist jede solche Zusatzinformation nicht dem Zeichen der Maßeinheit, sondern dem Zeichen der Größe selbst beizufügen. Aus diesem Grund sind für den Normkubikmeter entsprechend DIN EN ISO 1343 folgende Abkürzungen unzulässig: Nm³ (vereinfacht oft auch Nm3 geschrieben), mn³, m³(n), nm³.

Stattdessen ist die Gasmenge in Normkubikmetern anzugeben als Vn = … m³ bei Normbedingungen bzw. m³ i.N. (für „im Normzustand“).

Definition[Bearbeiten]

Ein Normkubikmeter Vn ist diejenige Gasmenge, die bei

  • einem Druck pn von 1,01325 bar
  • einer Luftfeuchtigkeit von 0 % (trockenes Gas) und
  • einer Temperatur Tn von 273,15 K (tn = 0 °C) (Normbedingungen nach DIN 1343, STPD)
    bzw. 288,15 K = 15 °C (Normatmosphäre nach ISO 2533)

ein Volumen V von einem Kubikmeter hätte.

Im nicht-metrischen Einheitensystem findet man statt des Normkubikmeters häufig noch den Normkubikfuß. 35,30834 Normkubikfuß entsprechen 1 Normkubikmeter.

Zusammenhang mit anderen Größen[Bearbeiten]

Ein Normkubikmeter (ideales Gas) enthält eine konstante Stoffmenge von

 44{,}615\ \mathrm{mol}

an Gasmolekülen (unabhängig von der Art des Gases).

Dies entspricht einer Teilchenzahl von

2{,}686\;778\ \cdot 10^{25}\

Teilchen.

Berechnung[Bearbeiten]

Volumina V bei abweichenden Bedingungen p, T („Betriebskubikmeter“) können durch die Zustandsgleichung des Gases in Normkubikmeter umgerechnet werden. Ein Mengenumwerter führt dies automatisch durch. Im idealen Fall:

V_n = V \cdot \frac{p \cdot T_n}{p_n \cdot T}   (Temperatur T in Kelvin)

Diese Gleichung ist für Edelgase und in guter Näherung auch für Luft anwendbar, liefert aber z. B. bei Carbonsäuren falsche Ergebnisse (siehe auch: reales Gas).

Auch bei Erdgas kann diese Gleichung für überschlägige Berechnungen herangezogen werden. Daher wird z. B. bei der thermischen Verbrauchsabrechnung von Erdgas für Kleinverbraucher zunächst der Druck p durch Addition von pn und dem Lieferdruck – meist 23 mbar – ermittelt, wobei für pn eine Ortshöhenkorrektur des Luftdrucks vorgenommen wird:

p = p_n(\mathrm{ortsh\mbox{ö}henkorrigiert}) + p_{\mathrm{Liefer}}

Unter Berücksichtigung dieses Wertes und im Normalfall einer Temperatur Tn von 288,15 K = 15 °C wird dann das vom Gaszähler angezeigte Volumen V in den Normzustand umgerechnet. Das so ermittelte Normvolumen Vn verbrauchten Erdgases liefert zusammen mit dem über den Abrechnungszeitraum berechneten zugehörigen Brennwert Hs die gelieferte Wärmeenergie bzw. Arbeit, auf die sich der Preis für Erdgas bezieht:

E_{th} = V_n \cdot H_s

Weitere Definitionen[Bearbeiten]

In der Druckluftindustrie gelten abweichende Werte nach DIN 1945-1. Hier ist das Normvolumen für einen Druck von 1 bar und eine Luftfeuchtigkeit von 0 % angegeben, jedoch bei einer Temperatur von 293,15 K = 20 °C.

Der Betreiber der Trans Austria Gasleitung, die TAG GmbH aus Österreich, verwendete bis 2007 die Referenztemperatur 20 °C und kennzeichnete dies durch die Schreibweise Cm³ (= Contractual m³, also Vertrags-m³) für den Kubikmeter. Zum 1. Januar 2008 passte sich die TAG GmbH dem österreichischen Gaswirtschaftsgesetz (GWG) an und benutzt seitdem Nm³ für Normkubikmeter.

Siehe auch[Bearbeiten]