Nm³ in m³ umrechnen: Formel und Tabelle für japanische Daten

Ein Brennerpaket eines japanischen Lieferanten trifft ein. Im Datenblatt steht die Verbrennungsluft mit 1.000 Nm³/h, das Druckluftnetz mit 0,7 MPaG (7 bar Überdruck) und der Steuerluftverbrauch in l/min (ANR). Bevor Sie ein Gebläse, einen Kanal oder eine Druckluftleitung auslegen, müssen Sie wissen, was diese Mengenangaben bei Ihrer tatsächlichen Temperatur und Ihrem tatsächlichen Druck bedeuten.

Kurz gesagt: Nm³ (Normkubikmeter) ist ein Gasvolumen, umgerechnet auf 0 °C und 1 atm (101,325 kPa). Es beschreibt also, wie viel Gas vorhanden ist. Das entspricht dem Normzustand nach DIN 1343 (273,15 K, 101.325 Pa). Für das Volumen in m³ im Betriebszustand multiplizieren Sie mit einem Temperatur- und einem Druckverhältnis. In einer Druckluftleitung mit 20 °C und 0,5 MPaG (5 bar Überdruck) nimmt 1 Nm³ Luft nur etwa 0,18 m³ ein. Wer beides verwechselt, liegt bei Rohr oder Verdichter schnell um den Faktor fünf oder mehr daneben.

Dieser Leitfaden erklärt, was Nm³ bedeutet und wie japanische Ingenieure es schreiben. Er enthält die Umrechnungsformel mit Tabelle und zeigt den Unterschied zu Sm³, ANR und ISO 1217. Dazu kommen Rechenbeispiele für Druckluft, Verbrennungsluft, Abgas und japanisches Netzgas sowie eine Checkliste und Fragen an die japanische Seite.

Inhalt

1. Was ist Nm³ (Normkubikmeter)?
2. Nm³ in m³ umrechnen: Formel
3. Nm³ im Vergleich zu Sm³, ANR und ISO 1217
4. Wann Nm³, wann m³?
5. Rechenbeispiele: Verbrennungsluft, Abgas und Netzgas
6. Checkliste für japanische Datenblätter und Kataloge
7. Grenzen dieses Leitfadens
8. FAQ
9. Quellen

Was ist Nm³ (Normkubikmeter)?

Nm³ ist eine Einheit für die Gasmenge: das Volumen, das das Gas bei Atmosphärendruck und 0 °C einnehmen würde. Das „N“ steht für „normal“, also für einen festgelegten Bezugszustand, und wird an m³ (Kubikmeter) angehängt.

In japanischen Werken hören Sie dafür „norumaru-ryube“. „Ryube“ ist die Werkstattaussprache von ritsubei (立米), einer Kurzform für Kubikmeter. Die Schreibweise ist nicht festgelegt: Manche Dokumente verwenden m³N (gesprochen „ryube-norumaru“) statt Nm³. Volumenströme werden als Nm³/h (pro Stunde) und Nm³/min (pro Minute) angegeben.

Ein Bezugszustand ist nötig, weil das Gasvolumen von Temperatur und Druck abhängt. Das zeigt das ideale Gasgesetz, dieselbe Beziehung wie hinter dem Gesetz von Boyle-Mariotte und dem von Gay-Lussac:

Nehmen Sie 1 Nm³ Luft. Bei Atmosphärendruck und 0 °C füllt sie genau 1 m³. Erwärmen Sie sie auf 100 °C, dehnt sie sich auf etwa 1,366 m³ aus. Verdoppeln Sie stattdessen bei 0 °C den Druck, schrumpft sie auf 0,5 m³.

Abbildung 1: Dieselben 1 Nm³ Luft in drei Zuständen

Die Luftmenge bleibt immer gleich. Nur der Raum, den sie einnimmt, ändert sich.

Werte für ideales Gas. Alle Drücke sind Absolutdrücke.

In allen drei Zuständen steckt dieselbe Luft im Behälter. Genau darin liegt der Sinn von Nm³: Die Einheit sagt, wie viel Gas vorhanden ist, nicht wie viel Raum es gerade einnimmt. Als Stoffmenge entspricht 1 Nm³ etwa 44,6 mol, denn 1 mol eines idealen Gases nimmt bei 0 °C und 101,325 kPa etwa 22,414 l ein (CODATA-Wert).

Abbildung 2: Nm³ und m³ im Vergleich

Nm³ ist eine Menge. m³ ist der Raum, den das Gas am jeweiligen Ort einnimmt.

Nm³ (Normkubikmeter)

m³ (Kubikmeter im Betriebszustand)

Was gemessen wird

Nm³: Gasmenge (proportional zu Stoffmenge und Masse)

m³: tatsächliches Volumen bei örtlicher Temperatur und örtlichem Druck

Bezugszustand

Nm³: 0 °C, 101,325 kPa (1 atm), trockenes Gas

m³: örtliche Temperatur und örtlicher Druck

Wenn sich Temperatur oder Druck ändern

Nm³: Der Zahlenwert bleibt gleich

m³: steigt mit der Temperatur, sinkt mit dem Druck

Typische Anwendungen

Nm³: Verbrennungsluft, Brenngasmenge und Feuerungswärmeleistung, Emissionsgrenzwerte im Abgas, Leistungsangaben von Gebläsen und Gasen

m³: Strömungsgeschwindigkeit in Rohr und Kanal, Behältervolumen, tatsächlich geförderter Luftstrom

Schreibweise von Volumenströmen

Nm³: Nm³/h, Nm³/min, NL/min

m³: m³/h, m³/min, l/min

„Trockenes Gas“ folgt der japanischen Definition des Brennwerts von Brenngas (je 1 m³ trockenes Gas bei 0 °C und 101,325 kPa). Manche Bezüge, etwa ANR bei Pneumatikkomponenten, berücksichtigen die Luftfeuchte.

Die Schreibweise Nm³ ist eine Branchenkonvention und keine SI-Einheit. Streng genommen ist N das Symbol für das Newton, sodass „Nm³“ auch als Newton mal Kubikmeter gelesen werden könnte. Nach SI-Regeln gehören Messbedingungen zur Größe und nicht zur Einheit (NIST SP 811). Auch DIN 1343 definiert den Normzustand über die Größen p_n und T_n. Das japanische Recht schreibt die Bedingung ebenfalls als Text aus („auf eine Temperatur von 0 °C und einen Druck von 1 atm umgerechnet“). In der Praxis ist Nm³ trotzdem die gängige Schreibweise.

Für Sie als Leser in Deutschland, Österreich oder der Schweiz bedeutet das: Der Bezugszustand des japanischen Nm³ (0 °C, 101,325 kPa) stimmt mit dem Normzustand nach DIN 1343 überein. Ob ein Dokument das Gas als trocken oder feucht annimmt, müssen Sie trotzdem im Dokument selbst prüfen.

Nm³ in m³ umrechnen: Formel

Zum Umrechnen zwischen Nm³ und m³ multiplizieren Sie mit einem Temperaturverhältnis und einem Druckverhältnis. Rechnen Sie die Temperatur in absolute Temperatur um (273,15 zu °C addieren). Rechnen Sie den Überdruck in Absolutdruck um (101,325 kPa addieren), bevor Sie das Verhältnis bilden.

Die erste Zeile liefert das Betriebsvolumen in m³ aus Nm³, die zweite Nm³ aus dem Betriebsvolumen. Entscheiden Sie zuerst, welchen Wert Sie vorliegen haben, und wählen Sie dann die Zeile. Ob Sie 101,325 auf 101,32 oder 101,3 runden, ändert das Ergebnis kaum.

Wenn Ihnen die Richtung unklar ist, überlegen Sie physikalisch: Höhere Temperatur vergrößert das Betriebsvolumen, höherer Druck verkleinert es. Dieselbe Formel gilt für Volumenströme. Setzen Sie Nm³/h ein, erhalten Sie m³/h. Setzen Sie Nm³/min ein, erhalten Sie m³/min.

Abbildung 3: Fünf Schritte zum Umrechnen von Nm³ und m³

Prüfen Sie Bezugszustand und Druckart, bevor Sie die Formel anwenden.

SCHRITT 01Bezug prüfenSteht der Wert im Datenblatt, am Durchflussmessgerät oder im Katalog in Nm³, in m³ im Betriebszustand oder auf einem anderen Bezug wie ANR?

SCHRITT 02Druckart prüfenMPaG und kPaG sind Überdruck (gauge), MPa(abs) ist Absolutdruck. Alles auf kPa umrechnen

SCHRITT 03Auf absolut umrechnen°C + 273,15; Überdruck + 101,325 kPa

SCHRITT 04Beide Verhältnisse multiplizierenNm³ → m³: Temperaturverhältnis × Druckverhältnis. Für die Gegenrichtung Zähler und Nenner vertauschen

SCHRITT 05Größenordnung prüfenDruckluft: m³ muss kleiner sein als Nm³. Heißes Abgas: größer

Ein Manometer zeigt bei Atmosphärendruck null an. Auf der Vakuumseite (negative Anzeige) addieren Sie den Wert ebenso zu 101,325 kPa, um den Absolutdruck zu erhalten.

Der häufigste Fehler ist, den Atmosphärendruck nicht zum Überdruck zu addieren. Hier drei Wege, das Druckverhältnis für Luft bei 0,5 MPaG (5 bar Überdruck) zu berechnen:

Lassen Sie die Druckkorrektur ganz weg, überschätzen Sie das Druckluftvolumen um etwa den Faktor sechs. Die Folge ist eine viel zu große Rohrleitung.

Die folgende Tabelle enthält fertige Faktoren aus derselben Formel. Multiplizieren Sie den Volumenstrom mit dem Faktor, um ihn umzurechnen.

Abbildung 4: Umrechnungstabelle Nm³ und m³ (Überdruck × Temperatur)

Die drei linken Spalten geben das Betriebsvolumen in m³ für 1 Nm³ an. Die drei rechten Spalten geben die Nm³ in 1 m³ bei der jeweiligen Bedingung an.

Überdruck	1 Nm3 → m3			1 m3 → Nm3
	0 °C	20 °C	40 °C	0 °C	20 °C	40 °C
0 (atmosphärisch)	1,000	1,073	1,146	1,000	0,932	0,872
0,1 MPa (1 bar(ü))	0,503	0,540	0,577	1,987	1,851	1,733
0,3 MPa (3 bar(ü))	0,252	0,271	0,289	3,961	3,691	3,455
0,5 MPa (5 bar(ü))	0,169	0,181	0,193	5,935	5,530	5,177
0,7 MPa (7 bar(ü))	0,126	0,136	0,145	7,908	7,369	6,898
0,8 MPa (8 bar(ü))	0,112	0,121	0,129	8,895	8,289	7,759
1,0 MPa (10 bar(ü))	0,092	0,099	0,105	10,869	10,128	9,481

Berechnet als ideales Gas mit einem Atmosphärendruck von 101,325 kPa und auf drei Nachkommastellen gerundet. Die Luftfeuchte ist nicht berücksichtigt. Beispiel: 100 Nm³/h bei 0,5 MPaG und 20 °C ergeben 100 × 0,181 ≈ 18,1 m³/h.

So lesen Sie die Tabelle: In Druckluft mit 0,7 MPaG und 20 °C stecken in jedem 1 m³ Rohrvolumen etwa 7,37 Nm³. Den Faktor bestimmt vor allem der Druck. Die Temperatur wirkt viel schwächer: 20 °C Unterschied verschieben ihn um etwa 7 %. Wenn Sie zuerst prüfen, wie viele Atmosphären der Absolutdruck beträgt, vermeiden Sie Fehler um eine Größenordnung.

Rechenbeispiele: Druckluft

Angenommen, 100 Nm³/h Druckluft strömen bei 40 °C und 0,5 MPaG (500 kPaG) durch eine Leitung. Der tatsächliche Volumenstrom beträgt dann:

Weil die Luft verdichtet ist, beträgt ihr tatsächliches Volumen nur etwa ein Fünftel des Nm³-Werts. Für die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr rechnen Sie mit 19,3 m³/h.

Nun die Gegenrichtung. In einer Leitung mit 25 °C und 0,7 MPaG (700 kPaG) beträgt der tatsächliche Volumenstrom 5 m³/min:

Auf 0 °C und 1 atm zurückgerechnet, werden aus 5 m³/min 36,2 Nm³/min, also etwa das 7,2-Fache. Mit diesem Wert vergleichen Sie das Angebot mit dem Luftverbrauch von Verbrauchern, die in Nm³/min angegeben sind.

Nm³ im Vergleich zu Sm³, ANR und ISO 1217

Nm³ bezieht sich auf 0 °C und 1 atm. Sm³ (Standardkubikmeter) verwendet dagegen oft 15 °C oder 20 °C bei 1 atm. Die Bezugstemperatur hängt von Branche, Unternehmen und Hersteller ab.

In der Umrechnungstabelle von Osaka Gas liegt N bei 0 °C und S bei 15 °C. Damit gilt 1 Nm³ = 1,055 Sm³ (288,15 ÷ 273,15). Ein Unterschied von 15 °C im Bezug verändert die Zahl für dasselbe Gas um etwa 5 %, ein Unterschied von 20 °C um etwa 7 %. Zwei Werte können beide „Standard“ heißen und trotzdem unterschiedliche Bedingungen haben. Für Sm³ verwenden Sie dieselbe Formel, setzen aber anstelle von 0 °C und 101,325 kPa die Bezugstemperatur und den Bezugsdruck ein. Schließt der Bezug Luftfeuchte ein, kommt durch den Wasserdampf eine weitere Differenz hinzu.

Japanische Pneumatikkataloge verwenden oft einen dritten Bezug, ANR. SMC definiert ANR als Luft mit 20 °C, 100 kPa absolut und 65 % relativer Luftfeuchte und beruft sich dabei auf ISO 8778 und JIS B 8393. Die Angabe steht hinter der Einheit, etwa l/min (ANR).

Auch die Liefermenge von Verdichtern bezieht sich meist auf den Ansaugzustand. Anest Iwata, ein japanischer Verdichterhersteller, legt als Ansaugzustand 20 °C, 0,1013 MPa und 65 % relative Luftfeuchte zugrunde. Im selben Dokument wird ein Bedarf von 500 NL/min (0 °C, trocken) mit dem Firmenfaktor 1,079 multipliziert. Gewählt wird dann ein Verdichter mit mindestens 540 l/min.

In Europa kennen Sie die Liefermenge (FAD, Ansaugvolumenstrom) nach ISO 1217. Als Bezugsbedingungen nennen Atlas Copco und das Schweizer Bundesamt für Energie 20 °C, 1 bar absolut und 0 % relative Luftfeuchte, also trockene Luft. Nach unserer eigenen Rechnung entspricht 1 m³ trockene Luft bei 20 °C und 1 bar etwa 0,92 Nm³. Der Nm³-Wert für dieselbe Luft ist also etwa 8,7 % größer als der FAD-Wert in m³. Ein Verdichter mit 10 m³/min FAD liefert demnach etwa 9,2 Nm³/min. Das ist keine Normvorgabe, sondern eine Überschlagsrechnung mit idealem Gas. Der japanische Ansaugzustand (65 % relative Luftfeuchte) weicht davon noch einmal ab.

Bei Pneumatikkomponenten kann „Normliter“ je nach Hersteller den Normzustand nach DIN 1343 oder die Normatmosphäre ANR nach ISO 8778 meinen. Prüfen Sie daher im Datenblatt den Bezug. Die US-Einheit SCFM hat ein ähnliches Problem mit uneinheitlichem „Standard“. Sie wird hier nicht weiter behandelt.

Abbildung 5: Häufige Bezugszustände im Vergleich

Alle werden irgendwo „Standard“ oder „Normal“ genannt, doch Temperatur, Druck und Feuchte unterscheiden sich jeweils.

Nm³ (normal)0 °C / 101,325 kPa / trocken. Verbrennungsluft, Brennwert von Brenngas, Abgasgrenzwerte, Leistungsangaben von Gebläsen

Sm³ (standard)Oft 15 °C oder 20 °C / 1 atm. Von Unternehmen oder Branche festgelegt (z. B. verwendet Osaka Gas 15 °C für S)

ANR (Pneumatikkomponenten)20 °C / 100 kPa absolut / 65 % rel. Luftfeuchte. Wird hinter die Einheit geschrieben, z. B. l/min (ANR)

Ansaugzustand von VerdichternVom Hersteller angegeben, z. B. 20 °C / 0,1013 MPa / 65 % (Anest Iwata); ISO 1217: 20 °C / 1 bar / 0 %. Grundlage der Liefermenge im Katalog

Japanischer Gaszähler für Netzgas (Niederdruck)15 °C / 103,325 kPa (2 kPa Überdruck). Die m³ auf der Gasabrechnung sind in diesem Zustand gemessen

BetriebszustandÖrtliche Temperatur und örtlicher Druck. Strömungsgeschwindigkeit in Rohr und Kanal, Innenvolumen von Behältern und Flaschen

ANR nach SMC, Ansaugzustand nach Anest Iwata, S nach Osaka Gas, Gaszähler nach J-Net21 (Organisation für kleine und mittlere Unternehmen und regionale Innovation, Japan), ISO 1217 nach Atlas Copco. Derselbe Name kann in verschiedenen Dokumenten unterschiedliche Bedingungen tragen.

Wenn Sie Katalog- oder Datenblattwerte vergleichen, prüfen Sie immer, auf welchen Bezug sich jede Zahl stützt. Achten Sie auf „(ANR)“ hinter der Einheit, auf ein vorangestelltes oder angehängtes N oder S und auf Temperaturangaben in den Hinweisen. Für die Kanalströmung rechnen Sie stets zuerst auf das Betriebsvolumen um.

Wann Nm³, wann m³?

Bei der Auslegung von Kanälen, Gebläsen oder Verdichtern ist die Wahl nicht immer offensichtlich. Die Regel: Verwenden Sie m³, wenn Sie das Volumen brauchen, und Nm³, wenn Sie die Gasmenge (Masse) brauchen.

Die Luftgeschwindigkeit im Kanal hängt zum Beispiel von Temperatur und Druck der tatsächlich strömenden Luft ab, deshalb rechnen Sie in m³. Bei der Verbrennung ist es anders. Der Sauerstoffbedarf eines Brenners hängt von der Luftmenge ab, nicht vom Volumen. Verbrennungsluft und das entstehende Abgas werden daher in Nm³ berechnet.

Abbildung 6: Wo m³ gilt und wo Nm³

Auch bei derselben Luft gilt: Anlagen dimensionieren Sie in m³, Gasmengen zählen Sie in Nm³.

Die Liefermenge eines Verdichters wird oft im vom Hersteller angegebenen Ansaugzustand angegeben (20 °C, 65 % rel. Luftfeuchte o. Ä.). Sie weicht um einige Prozent von Nm³ ab.

Aus demselben Grund beziehen sich auch kaufmännische und rechtliche Zahlen in Japan meist auf Nm³. Der Brennwert von Netzgas wird je 1 m³ Gas bei 0 °C und 101,325 kPa angegeben. Die japanischen Emissionsstandards für Staub und NOx beziehen sich auf 1 m³ Abgas, umgerechnet auf 0 °C und 1 atm.

In Deutschland ist das ähnlich: Die TA Luft bezieht Massenkonzentrationen im Abgas auf den Normzustand (273,15 K; 101,3 kPa) nach Abzug des Feuchtegehalts an Wasserdampf, bei Bedarf bei einem festgelegten Bezugssauerstoffgehalt. Vergleichen Sie japanische und deutsche Emissionswerte deshalb nur, wenn Feuchte- und Sauerstoffbezug übereinstimmen.

Rechenbeispiele: Verbrennungsluft, Abgas und Netzgas

Dieselben Schritte gelten über Druckluft hinaus. In der Nähe des Atmosphärendrucks können Sie den Überdruck gleich null setzen und nur die Temperatur korrigieren.

Verbrennungsluft bei 30 °C

Ein Kesselbrenner benötigt 1.000 Nm³/h Luft, und das Verbrennungsluftgebläse saugt Luft mit 30 °C an. Das tatsächlich geförderte Volumen beträgt:

Gegenüber 0 °C muss das Gebläse bei gleichem Nm³-Wert etwa 11 % mehr Volumen fördern. Deshalb ändert sich die Belastung des Gebläses zwischen Sommer und Winter mit der Ansaugtemperatur.

Abgas bei 200 °C

Nun strömen 1.000 Nm³/h Abgas mit 200 °C durch den Abgaskanal:

Heißes Abgas nimmt etwa das 1,7-Fache seines Normvolumens ein. Dimensionieren Sie Abgaskanäle und Schornsteine daher nach dem tatsächlichen m³/h.

Abbildung 7: Was aus 1.000 Nm³/h in Betriebs-m³/h wird

Gleiche Gasmenge, aber Druckluft und heißes Abgas unterscheiden sich im tatsächlichen Volumen um mehr als das Zehnfache.

0,7 MPaG, 20 °C (Druckluft)ca. 136 m³/h

1 atm, 0 °C (Normzustand)1.000 m³/h

1 atm, 30 °C (Verbrennungsluft)ca. 1.110 m³/h

1 atm, 200 °C (Abgas)ca. 1.732 m³/h

Werte für ideales Gas. Der Wert für 0,7 MPaG und 20 °C ergibt sich mit dem Tabellenfaktor 0,136.

Zählerstände von japanischem Netzgas

Wenn Sie Energiedaten eines Werks in Japan auswerten, beachten Sie: Die m³ auf der japanischen Gasabrechnung (kenshin-hyo, Zählerstandsmitteilung für Netzgas, „toshi gasu“) sind das Volumen, das durch den Gaszähler geströmt ist. Es sind nicht Nm³ bei 0 °C und 1 atm. Laut J-Net21 zeigt ein Niederdruck-Gaszähler das Volumen bei 15 °C und 103,325 kPa (2 kPa Überdruck) an, ein Mitteldruck-Zähler das Volumen bei 15 °C und 102,306 kPa. Die Faktoren zur Umrechnung auf Nm³ betragen daher 0,9667 für Niederdruck- und 0,9571 für Mitteldruckzähler. Die Erläuterung von J-Net21 setzt die Brennwertdefinition von Tokyo Gas voraus. Bei anderen Gasversorgern prüfen Sie die Zählerbedingungen in deren eigenen Unterlagen.

Diese Faktoren stimmen mit der Umrechnungsformel überein. Für einen Niederdruckzähler:

Angenommen, ein Niederdruckzähler registriert in einem Monat 1.000 m³. Die Standardwärmemenge (hyojun netsuryo) von Netzgas der Sorte 13A, 45 MJ, bezieht sich laut Tokyo Gas auf 1 m³ Gas bei 0 °C und 101,325 kPa.

Multiplizieren Sie den Zählerstand direkt mit 45 MJ, erhalten Sie 45.000 MJ und damit etwa 3 % zu viel. Für eine korrekte Wärmezufuhr oder einen korrekten spezifischen Energieverbrauch rechnen Sie daher zuerst auf Nm³ um und wenden dann den Heizwert an. Japanische Meldeformulare unterscheiden sich darin, ob sie den rohen Zählerstand oder den umgerechneten Wert erwarten. Folgen Sie deshalb den Hinweisen des jeweiligen Formulars.

Im deutschen Gashandel wird das Betriebsvolumen mit der Zustandszahl auf das Normvolumen umgerechnet. Das Prinzip ist dasselbe, die Zahlenwerte sind jedoch nicht übertragbar. Wenn Sie japanische Werte mit deutschen kWh/m³-Angaben vergleichen, prüfen Sie außerdem, ob jeweils Brennwert oder Heizwert gemeint ist.

Abbildung 8: Vom Zählerstand des Netzgases zur Wärmezufuhr

Multiplizieren Sie die abgerechneten m³ mit einem Faktor, um Nm³ zu erhalten, und dann mit der Standardwärmemenge.

Zählerstand m³Niederdruck: Volumen bei 15 °C, 2 kPa Überdruck

× 0,9667Mitteldruck (druckkorrigiert): × 0,9571

Normzustand Nm³Trockenes Gas bei 0 °C, 101,325 kPa

× 45 MJ/Nm³Standardwärmemenge von 13A. 1.000 m³ ≈ 43,5 GJ

Faktoren nach J-Net21, Standardwärmemenge nach Tokyo Gas. Wärmemenge und Zählerbedingungen können sich je nach Gasversorger und Vertrag unterscheiden. Prüfen Sie die Unterlagen des Versorgers.

Checkliste für japanische Datenblätter und Kataloge

Nutzen Sie diese Liste, wenn ein japanisches Datenblatt, ein Durchflussmessgerät oder ein Katalog einen Gas- oder Luftstrom angibt:

• Datenblatt: die Einheit des Volumenstroms (Nm³/h, m³/h, Sm³/h) sowie die Felder für Betriebstemperatur und Betriebsdruck
• Druck: Überdruck (MPaG, kPaG) oder Absolutdruck (MPa abs)
• Durchflussmessgerät: Typenschild oder Handbuch zeigen, ob es temperatur- und druckkompensiert ist (Anzeige in Nm³/h) oder unkompensiert (Anzeige des Betriebsvolumenstroms)
• Pneumatikkatalog: „(ANR)“ hinter der Einheit oder ein Hinweis wie „auf Ansaugzustand umgerechnet“
• Verdichterleistung: Ansaugtemperatur, Ansaugdruck und Luftfeuchte hinter der Liefermenge (nach ISO 1217 oder herstellereigen)
• Sm³ oder Normliter: verwendete Bezugstemperatur und Bezugsdruck, DIN 1343 oder ANR
• Gaszählerdaten: Niederdruck- oder Mitteldruckzähler (mit oder ohne Druckkorrektur)

Sind die Bedingungen nicht angegeben, vergleichen Sie die Zahlen nicht einfach, sondern fragen Sie beim Aussteller nach. Ein Unterschied von 2 bis 7 % kann bei der Wahl eines Verdichters oder Gebläses eine Baugröße ausmachen. Ventilatoren, Gebläse und Verdichter arbeiten außerdem in unterschiedlichen Druckbereichen und geben die Luftmenge unterschiedlich an.

Fragen an den japanischen Lieferanten

• Ist dieser Volumenstrom in Nm³ (0 °C, 101,325 kPa, trocken) angegeben oder auf einem anderen Bezug wie Sm³ oder ANR? Welche Temperatur, welchen Druck und welche Feuchte legt er zugrunde?
• Ist der Druck im Datenblatt Überdruck oder Absolutdruck?
• Wie hoch sind Betriebstemperatur und Betriebsdruck am Ein- und Austritt des Geräts?
• Kompensiert das Durchflussmessgerät Temperatur und Druck? Wenn ja, auf welche Bezugsbedingungen bezieht sich der angezeigte Volumenstrom?
• Ist die Verdichterleistung die Liefermenge im Ansaugzustand? Welche Ansaugbedingungen gelten (ISO 1217 oder herstellereigen)?
• Können Sie denselben Volumenstrom für die Auslegungsbedingungen in Betriebs-m³/h angeben oder in Nm³/h nach DIN 1343?

Eine kurze Anfrage zum Anpassen (auf Englisch, da die Korrespondenz mit japanischen Lieferanten meist auf Englisch läuft):

Subject: Flow basis for [equipment tag] datasheet

Your datasheet lists the combustion air flow as 1,000 Nm³/h and the supply pressure as 0.7 MPa. Please confirm (1) the reference conditions for Nm³ (temperature, pressure, and whether dry or humid), (2) whether 0.7 MPa is gauge or absolute pressure, and (3) the actual inlet temperature and pressure at the design point. If possible, please also give the flow in actual m³/h at those conditions.

Grenzen dieses Leitfadens

• Formel und Tabelle behandeln das Gas als ideal und trocken. Feuchte, hoher Druck und Gase nahe der Kondensation erfordern Korrekturen. Für Stickstoff bei 20 °C und 0,7 MPa absolut beträgt der Realgasfaktor Z nach NIST-Daten 0,9984, also weniger als 0,2 % Abweichung vom idealen Gas. Für übliche Werksdruckluft bis etwa 1 MPa reicht die Formel daher. Bei viel höheren Drücken oder leicht verflüssigbaren Gasen wie Propan korrigieren Sie mit dem Realgasfaktor Z.
• Die Bezugsbedingungen von Sm³, ANR, Verdichterleistungen und Normlitern unterscheiden sich je nach Unternehmen, Branche und Dokument. Die Beispiele stammen aus den unten genannten Quellen. Maßgeblich ist immer die Definition in Ihrem eigenen Datenblatt.
• Der Wert von 0,92 Nm³ je m³ FAD ist eine eigene Überschlagsrechnung für trockene Luft, kein Normwert.
• Die Faktoren für Netzgas und die Standardwärmemenge sind Werte von J-Net21 und Tokyo Gas. Andere Versorger und Verträge können abweichen.
• Auslegung von Anlagen und Einhaltung von Emissionsgrenzwerten richten sich nach der Projektspezifikation und den geltenden Vorschriften. Dieser Leitfaden erklärt nur die Einheitenumrechnung.

FAQ

Wie rechnet man Nm³/h in m³/h um?

Verwenden Sie dieselbe Formel wie beim Volumen: Multiplizieren Sie mit (273,15 + T) / 273,15 und mit 101,325 / (101,325 + P), wobei T in °C und P in kPa Überdruck eingesetzt wird. Bei 0,5 MPaG und 20 °C gilt m³/h = Nm³/h × 0,181 und Nm³/h = m³/h × 5,53. Für andere Bedingungen nutzen Sie die Tabelle oben.

Was ist der Unterschied zwischen Nm³ und Sm³?

Die Bezugstemperatur. Nm³ gilt bei 0 °C und 1 atm, Sm³ oft bei 15 °C oder 20 °C, je nach Unternehmen oder Branche. Mit S bei 15 °C gilt 1 Nm³ = 1,055 Sm³. Für Sm³ oder ANR ersetzen Sie in der Formel 273,15 und 101,325 durch die absolute Temperatur und den Absolutdruck des jeweiligen Bezugs.

Wie rechnet man Nm³ in kg um?

Multiplizieren Sie die molare Masse des Gases (g/mol) mit 44,6. Das ergibt die Masse in Gramm je Nm³, denn 1 Nm³ entspricht etwa 44,6 mol. Für trockene Luft (mittlere molare Masse 28,97) sind das etwa 1,29 kg/Nm³, 100 Nm³/h Luft entsprechen also etwa 129 kg/h. Für feuchte Luft oder andere Gase rechnen Sie mit deren molarer Masse neu.

Was ist der Unterschied zwischen NL/min und l/min (ANR)?

NL/min ist der Volumenstrom bei 0 °C und 1 atm, trocken gerechnet. L/min (ANR) ist der Volumenstrom bei 20 °C, 100 kPa und 65 % relativer Luftfeuchte. Mit dem Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 20 °C (etwa 2,34 kPa, NIST) schätzen wir, dass 1 m³ (ANR) etwa 0,91 Nm³ trockene Luft enthält. Bei derselben Luft ist die ANR-Zahl also etwa 10 % größer. Hersteller behandeln die Feuchte unterschiedlich (die Verdichterauswahl von Anest Iwata nutzt zum Beispiel den Faktor 1,079). Folgen Sie bei der Auswahl daher den Hinweisen im Katalog.

Entspricht das japanische Nm³ dem deutschen Normkubikmeter?

Beim Bezugszustand ja: 0 °C und 101,325 kPa entsprechen dem Normzustand nach DIN 1343 (273,15 K, 101.325 Pa). Offen bleiben die Feuchte (trocken oder feucht) und der Sprachgebrauch einzelner Hersteller, etwa bei „Normliter“ in der Pneumatik (DIN 1343 oder ANR). Prüfen Sie daher im Datenblatt, ob „trocken“ ausdrücklich genannt ist.

Quellen

• Molares Volumen eines idealen Gases bei 0 °C und 101,325 kPa: NIST, „Molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)“ (CODATA 2022)
• Messbedingungen an der Größe statt an der Einheit: NIST SP 811, Guide for the Use of the SI, Kapitel 7 (7.4, 7.5)
• Normzustand 273,15 K und 101.325 Pa nach DIN 1343 („Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe, Werte“): Wikipedia, „Standardbedingungen“
• Emissionsangaben im Normzustand (273,15 K; 101,3 kPa) nach Abzug der Feuchte: TA Luft (Neufassung 2021), Verwaltungsvorschriften im Internet
• ISO 1217, Bezugsbedingungen der Liefermenge (20 °C, 1 bar absolut, 0 % rel. Luftfeuchte): Atlas Copco Deutschland, „Einblick in die ISO 1217“
• Abgasvolumen auf 0 °C und 1 atm umgerechnet in japanischen Emissionsvorschriften: e-Gov, Durchführungsverordnung zum Gesetz zur Luftreinhaltung, Art. 4 und 5 (japanisch)
• Standardwärmemenge von 13A und ihr Bezugszustand: Tokyo Gas, „Arten, Wärmemengen, Drücke und Zusammensetzung von Stadtgas“ (japanisch)
• Zählerbedingungen und Umrechnungsfaktoren auf den Normzustand: J-Net21 (SMRJ), Q&A zu Unterschieden bei der Gesamtwärmemenge von Netzgas (japanisch)
• Gasverbrauch im Normzustand umgerechnet: Tokyo Gas FAQ, Rohöläquivalent des Gasverbrauchs (japanisch)
• m³(N) bei 0 °C und m³(S) bei 15 °C: Osaka Gas, Annual Report 2013, Einheitenumrechnungstabelle
• ANR (20 °C, 100 kPa, 65 % rel. Luftfeuchte; ISO 8778, JIS B 8393): SMC, Energiesparprogramm Ver. 4.1, Glossar (japanisch)
• Liefermenge von Verdichtern und Umrechnung aus dem Normzustand: Anest Iwata, „Grundwissen Druckluft“ (japanisch)
• Dichte von Stickstoff (Realgasfaktor) und Sättigungsdruck von Wasser: NIST Chemistry WebBook, Thermophysical Properties of Fluid Systems
• Mittlere molare Masse der Luft (28,97 g/mol): NASA, Earth Fact Sheet