Das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) formuliert es so: „Eigentümer von Gebäuden, für die ab dem 01.01.2009 der Bauantrag, die Bauanzeige oder Kenntnisgabe bzw. bei verfahrensfreien Vorhaben der Baubeginn erfolgt, sind verpflichtet, den Wärme- und Kälteenergiebedarf ihres Gebäudes durch eine anteilige Nutzung von erneuerbaren Energien zu decken.“ Wer ein Gebäude neu plant, muss also erneuerbare Energien einbinden.
Aber auch für den Bestand gibt es Vorschriften, die das verlangen. Verbraucher und Gebäudeeigentümer haben daher gezwungenermaßen ein großes Interesse an einer fundierten Beratung, einer sinnvollen Einbindung regenerativer Energien und schließlich einer effizienten Funktion der multivalenten Anlage.
Erneuerbare immer zuerst
Den kompletten Wärmebedarf kann eine einzelne erneuerbare Energiequelle gerade in bestehenden Gebäuden schwer alleine abdecken. Deshalb gilt es, regenerative Energien im Gebäudekonzept miteinander zu kombinieren bzw. sie unterstützend zu bestehenden Heizkesseln einzusetzen, um die Nutzung von fossilen Brennstoffen zu reduzieren.
Als Faustregel für das Zusammenspiel dieser unterschiedlichen Wärmequellen gilt: regenerative Energien immer zuerst. Dafür muss das Wärmequellenmanagement so ausgelegt sein, dass fossile Wärmeerzeuger erst als letztes Mittel zugeschaltet werden. Nur auf diese Weise kann man das volle Potenzial der erneuerbaren Energien ausschöpfen, Energieeinsparungen maximieren und den CO2-Ausstoß minimieren.
Um alle Wärmeerzeuger und Verbraucher entsprechend zu koordinieren, sollte die Gesamtanlage sinnvoll hydraulisch aufgebaut sein und effizient geregelt werden. Eine gemeinsame, für alle Anlagenbereiche zuständige zentrale Regelung ist hier entscheidend. Mehrere einzelne Regelgeräte für jede Wärmequelle und jeden Abnehmerkreis, die unabhängig voneinander – mitunter auch gegeneinander – arbeiten, bringen in der Regel nicht die gewünschte Effizienz.
Zentrale Regelung auch bei der Nachrüstung
Bei der Neuplanung lässt sich die gemeinsame Regelung aller Wärmeerzeuger meist problemlos umsetzen. Denn ein entsprechendes Regelsystem ist im Normalfall die Grundlage für das gesamte Anlagenkonzept. Schwieriger wird es, wenn regenerative Energien in ein bestehendes Heizsystem integriert werden sollen. Gerade bei älteren Anlagen sind die Möglichkeiten für eine regelungstechnische Einbindung zusätzlicher Energiequellen häufig nicht gegeben oder mit einem hohen Planungsaufwand verbunden.
Doch das ist kein unüberwindbares Problem. Speziell für diese Zwecke eignen sich externe Regler, die alle Arten von Wärmelieferanten herstellerunabhängig gemeinsam regeln und auf die Steuerung von multivalenten Anlagen ausgerichtet sind. Sie koordinieren den Betrieb aller angeschlossenen Systeme und sorgen mithilfe von spezialisierten Regelalgorithmen für eine effiziente Einbindung der erneuerbaren Energiequellen. Dabei sind optimalerweise keine Programmierkenntnisse oder aufwendige Planungen notwendig, um das Zusammenspiel einzurichten.
Damit dies gelingt, sollte etwa beim externen SDC-Regler aus dem Honeywell-Home-Portfolio von Resideo eine der folgenden Voraussetzungen erfüllt sein. Der Wärmeerzeuger muss
- ein- oder zweistufig angesteuert werden können,
- über einen modulierenden Brenner verfügen oder
- einen Eingang für den OpenTherm-Bus aufweisen.
Die entsprechende Parametrierung erfolgt dann einfach über das Menü des Reglers. So werden die unterschiedlichen Betriebsarten bei der Koordination des Zusammenspiels unterschiedlicher Wärmeerzeuger berücksichtigt – ganz gleich, ob es sich um Öl- oder Gasheizkessel, Feststoffheizungen, Solaranlagen, Wärmepumpen, Fernwärme oder lastabhängige Mehrkesselanlagen handelt.
Je nach Anzahl der angeschlossenen Systeme stehen die Regler mit drei, neun oder zwölf Ausgangsrelais zur Verfügung, über die die Heizkreise, Wärmeerzeuger und Speicher eingebunden und angesteuert werden. Das erlaubt auch die bivalente oder multivalente Nutzung von erneuerbaren Energien mit einem Anlagenkonzept, dessen zentrales Element ein Pufferspeicher ist.
Um die Anforderungen unterschiedlicher Systemgrößen abzudecken – von der kleinen Einzelanlage bis hin zur komplexen Anlagenregelung – können je nach Bedarf zudem über einen Zwei-Draht-Bus für den Datenaustausch bis zu fünf Regelgeräte miteinander verbunden werden.
Inbetriebnahme und zusätzliche Funktionen
Die Systemeinstellungen können bei nachrüstbaren Reglern oft über eine App vorgenommen werden. Für die benötigte Internetverbindung sorgt ein entsprechendes Gateway. Ein Einrichtungsassistent führt durch die einzelnen Inbetriebnahmeschritte und unterstützt bei der Konfiguration. So können auch bei älteren Anlagen Zeitprogramme und Heizkurven eingestellt werden.
Systemprüfungen, Funktionsanalysen, Betriebsartänderungen und Parametereinstellungen lassen sich ebenfalls bequem über das Smartphone oder Tablet vornehmen. Gesichert auf einem USB-Stick, stehen die eingestellten Daten bei einer Wartung wieder zur Verfügung.
Wenn externe Regler mit App-Zugriff nachgerüstet werden, kommt ein weiterer Vorteil dazu. Sie ermöglichen es, die bestehende Anlage aus der Ferne zu überwachen, sodass bei Störungen schnell reagiert werden kann – im Idealfall sogar ohne Anfahrt.
Kessel- und Einzelraumregelung kombinieren
Werden die Wärmequellen der Bestandsanlage über den externen Regler genau aufeinander abgestimmt, kann das Maximum aus den eingebundenen regenerativen Energien herausgeholt werden. Als Führungsgröße für die Wärmeerzeugung wird dabei meist die Außentemperatur genutzt. Für den tatsächlichen Wärmebedarf in den Räumen spielen aber weitere Aspekte eine Rolle:
- Wärmeeintrag durch interne und solare Wärmequellen
- Individuelle Raumtemperaturen zu unterschiedlichen Tageszeiten.
Diese Dynamik in den Räumen zu berücksichtigen, ermöglicht weitere Effizienzsteigerungen und Energieeinsparungen. Eine Einzelraumregelung steuert die Heizkörper im Raum dank Zeit- und Temperaturprogrammierung genau nach Bedarf. Noch effizienter wird das System aber, wenn Wärmeerzeuger- und Einzelraumregelung gekoppelt werden.
Start-Stopp-Automatik für die Heizung
Die Automobilindustrie macht es vor: Mit der Start-Stopp-Automatik wird der Motor im Stehen abgeschaltet, etwa an der roten Ampel. Das hilft, Treibstoff zu sparen und den CO2-Ausstoß zu verringern. Dieses Prinzip lässt sich auf die Heizung übertragen, auch im Bestand.
Bei Resideo ergänzt zum Beispiel die Einzelraumregelung Smile-Room Connect den SDC-Regler und stimmt Wärmeerzeuger und -verbraucher aufeinander ab – inklusive komfortabler App-Bedienung. Insgesamt besteht das System aus den folgenden, leicht nachrüstbaren regelungstechnischen Komponenten:
- dem SDC-Regler nebst den notwendigen Temperaturfühlern,
- den Smile-WLAN Gateways (Smile Connect SCN-10 und ergänzend Room Connect SRC-10, sofern im Endausbau eine Verbindung zur Einzelraumregelung hergestellt werden soll),
- der kostenlosen Smile-App sowie
- Funkreglern für Heizkörper und/oder die Fußbodenheizung.
Über die App verbindet der Installateur die Bestandteile und speichert die Grundeinstellungen für die individuellen Heizzeiten ein. Dabei gilt es, den jeweiligen Tagesablauf der Bewohner zu beachten. Anpassungen im alltäglichen Betrieb, wenn z. B. jemand früher nach Hause kommt, stellen die Bewohner dann selbst per App ein.
Durch die regelungstechnische Verbindung von Wärmerzeugern und Räumen bleibt der Wärmeerzeuger aus, wenn aus den Räumen kein Heizbedarf signalisiert wird. Auf diese Weise wird keine Wärme auf Verdacht vorgehalten, sondern nur dann produziert und geliefert, wenn sie tatsächlich gebraucht wird.
Fazit
Vom Wärmequellenmanagement bis zur Kopplung von Wärmeerzeuger und Einzelraumregelung: Eine vernetzte, durchgängige Regelung des Heizsystems ist ein effizientes Werkzeug zur Energieeinsparung und für die sinnvolle, auch nachträgliche Einbindung von regenerativen Energien. Als funkbasierte Lösungen sind die Systeme schnell und einfach installiert. Gleichzeitig bieten sie häufig Fernzugriffsmöglichkeiten, die im Störfall eine schnelle Reaktion und Fehlerdiagnose ermöglichen.
Allerdings ist auch der beste Regler nur so gut wie die Anlagenhydraulik. Eine durchdachte, richtig dimensionierte Anlagenhydraulik nebst hydraulischer Einregulierung der ermittelten Wassermengen für Stränge und Heizflächen ist unabdingbare Grundlage für eine effiziente Anlagenfunktion.
Autor
Jürgen Lutz ist Leiter des Seminar- und Schulungswesens bei Resideo, 74821 Mosbach, www.resideo.com
Wird ein Standardheizsystem mit erneuerbaren Energien ergänzt, sind ein sinnvoller hydraulischer Aufbau und eine gemeinsame Regelung für das richtige Wärmequellenmanagement entscheidend.
Bei der Regelung einer multivalenten Anlage lautet die Devise: regenerative Energien immer zuerst. Für die Nachrüstung eignen sich externe Regler, die alle Wärmequellen gemeinsam steuern. Hier ein Anlagenbeispiel mit Öl- oder Gasheizkessel, Solarthermiekollektoren und Pufferspeicher.
Der SDC-Controller aus dem Honeywell-Home-Portfolio von Resideo lässt sich in jeden Wärmeerzeuger integrieren. Er regelt alle Arten von Wärmeerzeugern gemeinsam: Öl-/Gasheizkessel, Feststoffheizungen, Solarsysteme, Wärmepumpen, Fernwärme und lastabhängige Mehrkesselanlagen.
Durch die Kopplung von Wärmeerzeuger- und Einzelraumregelung wird Wärme nur dann erzeugt und geliefert, wenn sie aus den Räumen angefordert wird.
Die per App bedienbare Einzelraumregelung Smile-Room Connect lässt sich nahtlos mit der Wärmeerzeugung koppeln und ermöglicht so eine Start-Stopp-Automatik für die Heizung.
