Bauen & Wohnen

Die intelligente Heizungsregelung denkt voraus und spart Energie

Nicht nur bei Autos, auch bei Heizungen «denkt» die Steuerung voraus. Dadurch lassen sich Ereignisse der nächsten Sekunden oder Tage in Jetzt-Entscheide einbauen. Im Energieverbrauch von Häusern kann dies Einsparquoten im zweistelligen Prozentbereich ermöglichen und somit eine hohe Energieeffizienz erreicht werden.

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Das Dilemma ist keineswegs neu: Der Heizkessel oder die Wärmepumpe startet mitten in der Nacht und füllt Wärmespeicher und Warmwasserbehälter bis oben mit Wärme. Nur Stunden später liefert die Sonne über Fenster und Sonnenkollektoren viel Wärme ins Haus. Weder Räume noch Boiler können zu diesem Zeitpunkt Wärme aufnehmen, was zu einem Überangebot führt. Dieser Effekt wird durch träge Heizsysteme wie Bodenheizungen und Kachelofen sowie durch eine gute Wärmedämmung noch verstärkt. Um das Problem zu lösen und eine höhere Energieeffizienz gewährleisten, sollte eine Regelung die Zukunft kennen, zumindest das Wetter von morgen. Dazu wurde an der ETH Lausanne jahrelang geforscht und Prototypen entwickelt: Prädiktive, also vorausschauende Regelung, war das Forschungsziel in den 90er Jahren.

Multifunktionale Heizsysteme

Witterungsgeführt sind fast alle Heizungen, weil die Aussentemperatur über die Heizkurve die Vorlauftemperatur bestimmt. Doch die neuen Regelungssysteme gehen weit darüber hinaus:

Die Geräte implementieren Wetterdaten der kommenden 24 Stunden. Das spart Energie und Kosten, vor allem in der Übergangszeit und generell in kalten Nächten mit sonnigen Folgetagen.
Die Regler sind mit übergeordneten Leitsystemen kompatibel und können über BUS-Systeme kommunizieren.
Das beauftragte Service-Personal kann über ein Webportal auf das Regelgerät zugreifen und On-line-Services erledigen (Kontrolle, Ferndiagnose, etc.).
Der Fernzugriff dient auch dem Hauseigentümer: übers Handy regeln die Zugangsberechtigten die Wärmeerzeugung.
Störungsmeldung an Service-Personal und an Hauseigentümer oder Mieter.

An das Objekt anpassen

Online-Interventionen und die Übermittlung von Meteo-Daten erfolgen über Internet, also über eine Website. In der Regel sind das proprietäre Lösungen, die an den Hersteller des Regelgerätes gebunden sind. Zumeist werden die Wettervorhersagen auf zwei Grössen reduziert: Temperaturverlauf und Solarstrahlung für die nächsten 24 Stunden. Daraus lassen sich Wärmebedarf des Gebäudes und Solarertrag der Kollektoranlage ableiten. Wichtig ist, dass die Regelung vor Inbetriebnahme auf das Objekt und dessen haustechnische Ausrüstung angepasst wird. Denn die Geräte arbeiten nach vorkonfigurierten Modellen. In der Fachliteratur ist dies unter «Model Predictive Control, MPC» zu finden. Die von vielen Herstellern angebotenen Geräte bedeuten keineswegs das Ende der Fahnenstange: Schon heute sind Regelungen im Angebot, die lernfähig sind respektive weitere Prognosen einbinden, z. B. eine Vorhersage zur Belegung eines Hörsaales. Das spart Energie – bei der Heizung und bei der Kühlung.

Ein weiteres Beispiel ist das oben abgebildete Produkt von Hoval: Neben der Nutzung von Wettervorhersagen, kann die Heizung auch übers Smartphone gesteuert werden.
Weitere Informationen dazu gibt es hier.