Smarte Heizkörper
en:key im Test - Wie gut funktioniert die selbstlernende Heizungsregelung?
Gleichzeitig den Wohnkomfort erhöhen und sparen: Das verspricht die neue selbstlernende Heizungs-Einzelraumregelung en:key von Kieback & Peter. Was ist dran am Versprechen "selbstlernend" - und wie geht das überhaupt?
Man unterscheidet im Heizungsbereich zwischen der Regelung des Heizkessels und der Steuerung der Heizkörper in den einzelnen Räumen. Während der Kessel immer genügend warmes Wasser für die Heizkörper produzieren und bereitstellen soll, ruft die Einzelraumregelung immer so viel aufgeheiztes Wasser ab, wie zur Temperierung des Raumes notwendig ist. Optimal für den Energieeinsatz und unser Portemonnaie wäre es, wenn nur so viel Wärme produziert würde, wie auch an den Heizkörpern oder der Fußbodenheizung benötigt wird.
Die Realität in den meisten Wohnungen und Häusern sieht allerdings anders aus. An den Heizkörpern sind thermostatische Ventile montiert, die über den ganzen Tag durch Öffnen und Schließen versuchen, die mechanisch voreingestellte Temperatur zu halten. Auch wenn den Raum niemand nutzt, weil die Kinder vormittags in der Schule sind, am Dienstagnachmittag beim Sport und am Donnerstagabend beim Gitarrenunterricht.
Bei einem schon sehr fortschrittlichen programmierbaren System gibt es die Möglichkeit, das Zeit-Heizprofil über eine Woche voreinzustellen. Das Kinderzimmer wird also vormittags weniger geheizt und muss erst wieder kuschelig sein, wenn die Kinder aus der Schule zurück sind. Und wenn die Musikstunde ausfällt, ist das Kinderzimmer kalt, bis jemand kommt, der sich damit auskennt und korrigierend eingreift. Ferien und Geburtstagsfeiern kennt solch ein System in der Regel nicht.
Ein selbstlernendes System merkt sich das Nutzerverhalten im Raum und erstellt selbstständig das Profil. Dabei vermeidet es typische Laienfehler. Entgegen landläufiger Meinung spart man nicht unbedingt, wenn man bei Abwesenheit über den Tag den Heizkörper einfach abstellt. Der Raum kühlt je nach Wetter so weit herunter, dass der sogenannte Taupunkt durchschritten wird. Das bedeutet, dass sehr viel Energie aufgewendet werden muss, um wieder in die Wohlfühl-Temperaturzone zu gelangen. Es ist dann sogar wahrscheinlich, dass für das Wiederaufheizen mehr Energie eingesetzt werden muss, als durch das Abschalten eingespart wurde. en:key weiß das und handelt entsprechend.
Die selbstlernende Heizung
Das System en:key besteht pro Raum aus jeweils zwei verschiedenen Komponenten: dem Raumsensor und dem Heizkörper-Stellantrieb, auch Ventilregler genannt. Beide Komponenten kommunizieren über Funk miteinander. Zum Einsatz kommt der international genormte EnOcean-Standard.
EnOcean zeichnet sich dadurch aus, dass Sensoren - in unserem Beispiel also der Temperatursensor im Raum - keine Batterien benötigen. Seine elektrische Energie entnimmt der Sensor der Umwelt und nutzt dazu Fotozellen. Das klappt zuverlässig, denn im Gegensatz zu vielen anderen Fotozellen kann er sogar Kunstlicht nutzen. Und dank großzügiger Akkureserven kommt er auch mit mehreren dunklen Tagen und Nächten zurecht.
Am Raumgerät befindet sich ein Infrarotsensor, der erkennt, wenn sich Menschen im Raum befinden. Er registriert die Anwesenheit und erstellt so ein Nutzungsprofil des Raums. Außerdem misst er die Temperatur und lernt die Eigenschaften des Raums - beispielsweise, wie lange es dauert, um von 17 auf 21 Grad Celsius zu erwärmen. Diese Zeit wird berücksichtigt, denn der Nutzer möchte schließlich in einen warmen Raum kommen.
Der Standort des Raumsensors sollte mit Bedacht ausgewählt werden. Die am Montageort vorherrschende Temperatur sollte typisch für den jeweiligen Raum sein. Ein Platz oberhalb eines Kaminofens oder im Wärmekegel einer Leuchte wäre nicht geeignet, ebenso ist direkte Zugluft nicht gut für exakte Messungen.
Das in den Raumsensor eingebaute Display zeigt die wesentlichen Informationen an: Komfort- oder Sparbetrieb, Präsenz und Uhrzeit. Ein Präsenztaster dient dazu, den Automatikmodus manuell zu übersteuern, wenn es notwendig sein sollte.
Automatisch optimales Klima
Ein en:key-Raumsensor kann mit bis zu vier Heizkörpern mit en:key-Ventilreglern kommunizieren. Gemeinsam optimieren sie die Wärmeverteilung. Empfängt der Ventilregler vom Raumsensor den Befehl "Sparbetrieb", senkt dieser die Raumsolltemperatur um vier Grad ab. Nach einer Faustregel soll die Absenkung um ein Grad eine Energieersparnis von sechs Prozent bringen.
Das smarte Heizkörperventil hat einen Drehkopf mit einer Skala von 1 bis 5. Wie von anderen Thermostaten gewohnt, stellt der Nutzer hier die gewünschte Komforttemperatur für den Raum ein. Der Ventilregler regelt die Raumtemperatur nun so, dass immer, wenn ein Mensch im Raum ist, die Wohlfühltemperatur erreicht wird. Durch das Nutzerprofil weiß en:key, wann sein Nutzer mit hoher Sicherheit den Raum betreten wird, und öffnet das Ventil rechtzeitig vorher.
Keine Kabel und Batterien nötig
Aktoren schalten normalerweise elektrische Verbraucher und entnehmen ihre Betriebsspannung aus dem Stromnetz. Das Heizkörperventil führt allerdings keinen Strom. Was nun? Kabel verlegen? Das wäre umständlich. Die Ingenieure von Kieback & Peter haben sich an das seit Jahrzehnten bekannte Peltier-Element erinnert.
Peltier-Elemente erzeugen eine Spannung, wenn an ihren beiden Seiten eine unterschiedliche Temperatur vorherrscht. Und das ist hier der Fall: Der Heizkessel erwärmt Wasser und schickt es zum Heizkörper. Dieser sogenannte Vorlauf ist heiß, die Umgebungsluft verglichen damit kühl. Dieser Temperaturunterschied reicht aus, um den Strom zu erzeugen, den man braucht, um das Heizkörperventil zu betreiben. Genial einfach also, und ohne Batterien ebenso umweltfreundlich und wartungsfrei.
Damit ist en:key ideal zum Nachrüsten geeignet. Und selbst Laien können es installieren: Man benötigt nur eine Wasserpumpenzange. Das alte, konventionelle Heizkörperventil wird mit der Zange gelockert und per Hand entfernt. Dann setzt man den neuen en:key-Stellantrieb auf, schraubt ihn mit der Hand an und zieht ihn mit der Zange fest. Es ist nicht erforderlich, die gesamte Wohnung zu modernisieren. Eine Raum-für- Raum-Installation ist möglich. Jedes Zimmer agiert dann autark.
Regeln und erste Erfahrungen
Das en:key-System folgt bestimmten Regeln. So wird alle fünf Minuten ein Raum-Scan durchgeführt und alle 15 Minuten eine Raumbewertung. Die Helligkeit wird gemessen. Es unterscheidet zwischen viel, wenig und keiner Bewegung im Raum und stellt auch offene Fenster und Kurzanwesenheit fest. Als Profil unterscheidet es zwischen "normal", "Urlaub", "Schichtarbeit", "Ferien" und "Party".
Erste Erfahrungen mit dem System zeigen, dass Einsparungen um rund 20 Prozent realistisch sind. Richtig sparen lässt sich bei Schulräumen und bei Büros. In der Schule ermittelt das System den echten Nutzungsplan eines Klassenraums und senkt die Temperatur entsprechend ab. Ähnlich ist es bei Büros in der Verwaltung.
Fazit
Kieback&Peter bietet mit en:key ein sehr innovatives und leicht zu handhabendes System an, mit dem sich ohne Komfortverlust Heizenergie, Kohlendioxid und Kosten einsparen lassen. Es ist besonders gut zum einfachen Nachrüsten in Altbauten und Mietwohnungen geeignet.
