Bedarfsabhängige und energieeffiziente Wärmeabgabe

Einzelraumregelung
bei Fußbodenheizungen

Die Verpflichtung der Energieeinsparverordnung (EnEV), sowohl neue als auch vorhandene Heizungsanlagen mit Einzelraumregelsystemen auszustatten bzw. nachzurüsten, betrifft auch Flächenheizsysteme. Davon ausgenommen sind seit der EnEV 2014 lediglich Fußbodenheizungen in Räumen mit weniger als sechs Quadratmetern Nutzfläche (§ 14, Absatz 2). Doch ist der regelungstechnische Einsatz tatsächlich wirtschaftlich sinnvoll?
Kritiker argumentierten gerne mit dem sogenannten Selbstregeleffekt: Heizt sich zum Beispiel die Raumlufttemperatur durch Fremdwärmelasten auf, dann vermindert sich die Wärmeabgabe der Heizfläche nahezu proportional zur Differenz zwischen Heizflächen- und Raumtemperatur. Auf Grund der geringen Temperaturdifferenz zwischen Raum- und Oberflächentemperatur ist dieser Effekt bei Flächenheizungen besonders stark ausgeprägt. Dazu ein Beispiel: In einem nach EnEV 2014 gedämmten Wohngebäude liegt die Fußbodentemperatur bei einer Fußbodenheizung im Mittel während der Heizperiode bei etwa 22°C. Steigt die Raumlufttemperatur durch eine starke Sonneneinstrahlung von 20°C auf 21°C, dann reduziert sich die Wärmeabgabe der Heizfläche um die Hälfte. Umgekehrt bewirkt eine sinkende Temperatur im Raum, dass die Heizleistung ansteigt. Wozu dann ein Einzelraumregelsystem?

Einzelraumregelung unterstützt den Selbstregeleffekt

Der Selbstregeleffekt ist unterschiedlich stark ausgeprägt, abhängig von Gebäudeart, Fußbodenheizsystem und Fußbodenaufbau. Zudem kann er die Einzelraumregelung nicht ersetzen, weil diese zum einen für eine bedarfsabhängige und energieeffiziente Wärmeabgabe sorgt. Zum anderen wird durch eine Einzelraumregelung die Differenz zwischen der Heiz-/Kühlflächentemperatur und der Temperatur des Raumes verringert. Der Bundesverband Flächenheizung (BVF) kommt dahingehend zu folgender Einschätzung: „Je geringer diese Temperaturdifferenz ist, desto besser kommt der Selbstregeleffekt zur Geltung. Das heißt, dass der Selbstregeleffekt seine größte Wirkung in Kombination mit einer Einzelraumregelung erzielt. Der Selbstregeleffekt der Fußbodenheizung erfolgt unabhängig von regeltechnischen Anlagen und zeitgleich mit veränderten Raumtemperaturbedingungen. Damit ist die Grundlage für ein behagliches Raumklima geschaffen.“ Doch welche Heizkosteneinsparungen sind bei der Nachrüstung eines Einzelraumregelsystems im Altbau zu erwarten? Im Rahmen einer Studie lies der BVF ein typisches Einfamilienhaus (Wärmeschutzverordnung von 1977) von der TU Dresden dahingehend untersuchen. Das Fazit lautete: „Die Ergebnisse belegen, dass örtliche Einzelraumregelungssysteme, die im direkten Bezug zur Raumtemperatur stehen, deutliche energetische Vorteile gegenüber nicht kontinuierlich geregelten Systemen besitzen. Im intermittierenden, das heißt zeitweilig aussetzenden Betrieb, konnten im Rahmen dieser Studie energetische Vorteile von bis zu 11,6 Prozent nachgewiesen werden. Für den durchgängigen Betrieb lagen die Einsparungen eines Einzelraumregelungssystems sogar bei bis zu 21 Prozent.“

Praktische Systemlösung für Neu- und Altbau

Um das Energieeinsparpotenzial von Fußbodenheizungen in Bestandsbauten mit Blick auf die Montage kostengünstig zu erschließen, eignet sich am besten ein funkbasiertes, intuitiv bedienbares Einzelraumregelsystem, wie zum Beispiel das Evohome von Honeywell, welches eine Vielzahl von Regelungsaufgaben managen kann: von Radiator- und Flächenheizungen, über gemischte Kreise bis hin zu Zonierungsaufgaben und Kesselrückgriffen. Herzstück ist eine Controller-Einheit im Tablet-Stil mit Farb-Display und Touchscreen-Bedienung. Zur Stromversorgung des Geräts dienen wiederaufladbare, handelsübliche NiMH-AA-1.2V-Akkus, die aufgeladen werden, wenn sich das Gerät in der Tisch- oder Wandhalterung befindet. Evohome erlaubt individuelle Zeit- und Temperatur-Programme für bis zu zwölf Räume beziehungsweise Zonen, wobei bis zu sechs Schaltpunkte pro Raum und Tag möglich sind. Mit der ‚Smart Zoning‘ Technologie lassen sich mehrere Räume, beispielsweise alle Schlafzimmer, zu einer Zone zusammenfassen und so einheitlich ansteuern. Sind alle Einzelwerte, Heizpläne und Grundeinstellungen mittels der selbsterklärenden Bedienerführung am Controller eingestellt, werden die entsprechenden Daten bei Bedarf per Funk an die Stellgeräte übertragen. Die Funk-Reichweite (Bandbereich von 868.0 bis 868.8MHz) liegt bei maximal 30m und überwindet bei geschlossener Decke eine Etage nach oben und unten. In Verbindung mit einer Fußbodenheizung kommuniziert der Evohome-Controller mit den Funk-Reglern HCE80/ HCC80 (mit externer bzw. integrierter Antenne). Die Fußbodenheizungs-Regler, die im Bereich der Heizkreisverteiler platziert sind, verfügen über Ausgänge für maximal 24 Thermoantriebe. Mit einem potentialfreien Umschaltkontakt lässt sich auch ein Heiz-/Kühl-Betrieb des Flächenheizsystems in Verbindung mit einer reversiblen Wärmepumpe realisieren. Die Übermittlung der aktuellen Raumtemperaturen erfolgt im Hauptwohnraum meist über den dort platzierten evohome-Controller. In allen anderen Räumen werden in der Regel Temperaturfühler an den Wänden platziert. Eine optisch ansprechende Produktlösung ist das neue, runde Single-Zone-Thermostat mit einer Digitalanzeige. Beachten muss der Heizungsfachmann, dass alle Raumfühler geschützt vor Umgebungseinflüssen, wie Sonneneinstrahlung, Fremdwärmequellen, Zugluft etc., montiert werden, damit sie richtig arbeiten können.

Fußbodenheizung aus der Ferne einstellen

Neben den Standard-Einstellungen stehen den Nutzern des Regelsystems alltagsgerechte ‚Aktions‘-Programme zur Verfügung, die sich rasch mit einem Druck aktivieren und wieder deaktivieren lassen. So sorgt zum Beispiel die Funktion ‚Abwesend‘ dafür, dass eine vorher festgelegte Absenktemperatur im Timerbetrieb (für 1 bis 99 Tage) für alle Räume in Gang gesetzt wird. Wirtschaftlichkeit und Wärmekomfort verbinden zwei weitere Funktionen: Bei ‚Optimum Start‘ (Aufheizautomatik) verlegt der Regler den Einschaltpunkt der Heizung vor, so dass zum Schaltpunkt des Zeitprogramms, die Raumtemperatur schon weitestgehend erreicht ist. Die einprogrammierte Aufheizrate wird im Betrieb per Fuzzy Logik an den jeweiligen Raum angepasst. ‚Optimum Stopp‘ schaltet die Heizung früher ab, um die Restwärme zu nutzen. Auch aus der Ferne können die Bewohner ihr(e) Evohome-Einzelraumregelsystem(e) kontrollieren und bedienen. Dazu ist zunächst ein Remote Gateway (RFG 100) notwendig, welches per Ethernet-Kabel mit einem WLAN-Router verbunden wird. Ist die Evohome-App auf einem mobilen Apple- oder Android-Gerät installiert und ein Benutzerkonto eingerichtet, ist die Fernzugriff-Funktion aktiv.

Fazit

Mit einem intelligenten, intuitiv bedienbaren und einfach zu installierenden Funk-Einzelraumregelsystem lässt sich nicht nur die Aus- bzw. Nachrüstpflicht der EnEV bei bestehenden Fußbodenheizungen erfüllen. Darüber hinaus profitieren die Nutzer von einer beträchtlichen Heizkosteneinsparung sowie vom gesteigerten Bedien- und Wärmekomfort. Zufriedene Kunden und ein interessanter Zusatzumsatz sind die Benefits des Fachbetriebs. Und das Nachrüst-Potenzial mit raumweisen Temperaturreglern im Gebäudebestand ist riesig: Der BVF hat in seiner Untersuchung ein konservativ abgeschätztes Volumen von etwa einer Million Warmwasser-Fußbodenheizungsanlagen ermittelt.