Spart mein Smarthome Energie beim Heizen?

Schon häufiger habe ich Artikel und Werbung gesehen, in denen Smarthome zum Energie sparen beim Heizen beworben wurde. Ich möchte meine Erfahrungen dazu in diesem Artikel teilen.

Optimierungsmöglichkeiten mit Smarthome

Das größte Einsparpotential sehe ich durch Smarthomes bei der Optimierung der Zentralheizung und der Regelung der Heizkörper. Dabei kommt es aber stark auf das Gebäude an und ob eine Flächenheizung, z.B. eine träge Fußbodenheizung oder Heizkörper zum Einsatz kommen.

Zur smarten Optimierung der Heizung gibt es zwei Möglichkeiten:

• Heizkörperthermostate durch smarte Stellantriebe ersetzen
• Wärmeerzeuger optimieren

Funktionsweise thermischer Stellantriebe

Bevor wir uns elektrischen smarten Stellantrieben zuwenden möchte ich einmal die Funktionsweise der herkömmlichen Thermostate eingeben. Diese sind gar nicht so unsmart wie sie erscheinen sondern haben eine einfache, aber effektive Temperaturregelung integriert. Die Thermostate besitzen ein Bimetall, welches sich bei Wärme ausdehnt. Dieses drückt dann auf das Heizkörperventil und verschließt dieses. Somit fließt weniger / kein Wasser durch den Heizkörper und die Temperatur im Raum wird konstant geregelt. Viele stellen die Heizkörper auf “5”, damit es schneller warm wird. Hierdurch wird der Raum, wenn überhaupt, nur geringfügig schneller warm, aber das Ventil wird dann nicht mehr so schnell verschlossen und heizt den Raum unnötig stark auf. Ob ich in einem kalten Raum also das Thermostat auf “3” oder “5” stelle ist also unerheblich, da in beiden Fällen das Ventil komplett geöffnet wird.

Die Ziffern auf dem Heizkörperthermostat stehen üblicherweise für folgende Temperaturen:

Die herkömmlichen Heizkörper können also bereits, bei richtiger Einstellung, smart die Temperatur im Raum regeln. Ein Nachteil ist allerdings, dass dies nicht zeitbasiert oder situationsabhängig erfolgen kann.

Heizkörperthermostate durch smarte Stellantriebe ersetzen

Einfach nachzurüsten sind meistens elektrische Stellantriebe mit Motor an den Heizkörpern oder im Heizkreisverteiler. Hierzu kann das Thermostat vom Heizungsventil abgeschraubt werden und der neue Stellantrieb montiert werden. Meistens liefern die Stellantriebe auch mehrere Adapter, um für verschiedene Ventile zu passen. Die Änderung kann im laufenden Heizungsbetrieb problemlos direkt durchgeführt werden.

Hierbei gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Möglichkeiten um die Ventile elektrisch einzustellen:

• thermoelektrischer Stellantrieb
  • durch Strom wird Wärme erzeugt und damit der Ventilstift angesteuert
  • Festanschluss mit 230V oder 24V, daher nicht einfach Nachrüstbar
  • als Normally Closed und Normally Opened verfügbar (gibt an ob das Ventil zum Öffnen oder Schließen Strom benötigt)
  • Stromverbrauch von ca. 1-2Watt wenn aus der Normalposition angesteuert werden soll
  • Stellantriebe haben selber keine Intelligenz und müssen zentral angesteuert werden
  • Einstellungsveränderungen sind lautlos
• Stellantriebe mit Motor
  • der Ventilstift wird durch einen Motor angesteuert
  • benötigen nur während der Positionsveränderung Strom und daher meistens mit Batterien betrieben
  • meistens für die Nachrüstung konzipiert und bringen teilweise bereits Intelligenz mit
  • Einstellungsveränderungen sind deutlich hörbar

Durch Austausch der Thermostate wird nun eine smarte Einzelraumregelung möglich. Je nach eingesetztem System und zusätzlichen Sensoren kann der Heizkörper anhand von Zeitsteuerung (z.B. Nachts, werktags Abends etc. oder im Urlaub ), Präsenz (Bewegungsmelder erkennen ob jemand im Raum ist), Fenstersensoren (ist das Fenster gekippt, geöffnet oder geschlossen) das Ventil angesteuert werden.

Einzelraumregelung im Neubau

Ein Neubau ist gut gedämmt und meistens mit einer Fußbodenheizung ausgestattet. Fußbodenheizungen laufen mit einer geringen Vorlauftemperatur und sind sehr träge. Dies bedeutet, dass es mehrere Stunden oder sogar Tage dauert, bis sich die Temperatur nach Veränderung der Heizkreisventile verändert. Im Neubau ist durch die gute Dämmung auch eher das ganze Haus als “eins” zu betrachten. Es bringt eher wenig Einsparung einzelne Räume nicht zu beheizen, da diese durch die Nachbarräume sowieso mit geheizt werden. Viele bauen daher sogar die vorgeschriebene Einzelraumregelung aus und regeln die Temperatur zentral über den Heizkessel. Hier sehe ich also nur Optimierungspotential in der Zentralheizungsoptimierung. Da die benötigte Heizenergie im Neubau deutlich geringer ist als im Einbau sind entsprechend die Einsparpotentiale auch noch einmal viel geringer als im Altbau.

Einzelraumregelung im Altbau

Im Altbau ist im Vergleich zum Neubau der Wärmedämmstandard meistens schlechter. Selbst im sanierten Altbau wird meistens nicht das Niveau moderner Neubauten erreicht. Häufig ist auch keine Flächenheizung verbaut, sondern Konvektions-Heizkörper. Diese werden mit höheren Temperaturen betrieben und können somit in kurzer Zeit reagieren und spürbar mehr Wärme abgeben.

Im Altbau wird viel mehr Wärme durch die Gebäudehülle an die Umwelt abgegeben als im Neubau. Die benötigte Heizenergie ist insgesamt höher und somit auch die Einsparpotentiale deutlich höher als im Neubau.

Hier sind also weitere Steuerungen wie “bei geöffnetem Fenster Heizung ausschalten”, “bei Abwesenheit Temperatur absenken” etc. möglich und werden auch insgesamt die Heizkosten reduzieren. Dies ist aber großenteils Komfort und könnte meistens auch ohne Umrüstung durch die eigene Bedienung der Thermostate erfolgen.

Größere Einsparpotentiale sehe ich allerdings erstmal in anderen Optimierungen wie der richtigen Einstellung des Wärmeerzeugers, der Absenkung der Vorlauftemperatur, hydraulischer Abgleich und richtigem Lüften.

Die Anschaffungskosten der Stellantriebe übersteigt auch schnell die tatsächliche Einsparungen, zumindest wenn man diese schon vorher sinnvoll manuell bedient hat.

Wärmeerzeuger optimieren

Auf die Optimierung des Wärmeerzeugers möchte ich hier nicht näher eingehen sondern werde dies in einem anderen Artikel anhand meiner Erfahrungen beleuchten. Dies sollte, je nach Einstellung auch nur mit entsprechendem Fachwissen bzw. mit dem Heizungsfachmann durchgeführt werden, damit es zu keinen Schäden an der Heizungsanlage kommt.