Energie einsparen über Einzelraumregelung mit KNX

Bild: Busch Jaeger Elektro In deutschen Haushalten werden etwa 78 % der Energie für die Gebäudebeheizung aufgewendet. Durch diesen enormen Verbrauch von teilweise regenerativen, zum größten Teil aber fossilen Energieträgern lässt sich erschließen, welche Einsparmöglichkeiten in diesem Bereich bestehen. Bereits eine Absenkung der Raumtemperatur um 1° C macht eine Enegieersparnis von 6 % möglich. Weitere Einsparungen sind durch Steuerung der Temperatur in den einzelnen Räumen, je nach Nutzung, zu erzielen.
Mit einer Einzelraumregelung über KNX können diese Einsparpotenziale umgesetzt und realisiert werden.

Was bietet die Einzelraumregelung über KNX?

Grundriss Einzelraumregelungen übernehmen die Feinregelung der Temperaturen in den einzelnen Räumen eines Gebäudes. Sie erlauben nicht nur individuelle und komfortable Temperaturniveaus pro Raum, entsprechend deren Nutzung, z. B. Küche 19° C, Bad 24° C, Wohnzimmer 22° C, sondern erwärmen diese auch nur zu den tatsächlichen Nutzungszeiten auf die Komforttemperatur. Einzelraumregelungen beziehen optimal Fremdwärmequellen, wie z. B. Sonneneinstrahlung, Abwärme von Hausgeräten usw., zur Energie einsparenden Erwärmung eines Raumes ein und erzielen so optimale Energieersparnisse.

Umsetzung der Einzelraumregelung

In den meisten Fällen sind die Heizungssysteme bereits vorhanden oder sie werden von einem Heizungs-, Klima-, Lüftungsplaner vorgegeben. Der KNX Installationsbus ist in der Lage, alle auf dem Markt vorhandenen, handelsüblichen Heizungs- bzw. Klimasysteme zu regeln.
Folgende Heizungssysteme und die dazu empfohlene Regelung werden in der Praxis eingesetzt:

Bild: Busch Jaeger Elektro Warmwasserkonvektorheizung
Empfohlene Regelung:
- Vorlauftemperatur von 30° C bis 45° C
Puls-Weiten-Modulation (PWM) oder die 2-Punkt-Regelung
- Vorlauftemperaturen zwischen 45° C und 70° C nur PWM

Bild: Busch Jaeger Elektro Fußbodenheizung/Wandheizung und Elektrofußbodenheizung
Empfohlene Regelung:
Da diese Systeme sehr träge sind, wird die PWM mit einer Zykluszeit von 20-30 Minuten eingesetzt.

Bild: Busch Jaeger Elektro Warmwassergebläseheizung
Empfohlene Regelung:
In der Regel werden solche Systeme über den Warmwasserkreis geregelt. Deshalb wird hier eine stetige Regelung eingesetzt, bei der die Temperatur des Luftstromes nahezu konstant bleibt. Sollte das Gebläse zusammen mit dem Warmwasserkreis geschaltet werden, kann alternativ auch die 2-Punkt-Regelung verwendet werden.

Bild: Busch Jaeger Elektro Elektroheizung
Empfohlene Regelung:
Für dieses System kann sowohl die PWM mit einer Zykluszeit von 10-15 Minuten als auch die 2-Punkt-Regelung mit einer Hysterese von 0,5-1,5 K eingesetzt werden.

Komponenten für die Einzelraumregelung

Raumtemperaturregler

Bild: Gira Die Ausführungen von Raumtemperaturreglern (RTR) reichen vom Objekt-RTR bis hin zum Multifunktionssensor in den verschiedenen Schalterdesignen. Die Aufgabe des RTR ist es, die augenblickliche Raumtemperatur mit dem Sollwert zu vergleichen und dementsprechend den Stellantrieb am Heizungssystem zu steuern. Bei dem RTR ist auf den Baustoff, in dem der RTR eingebaut wird, zu achten, denn eine Wand aus gegossenem Stahlbeton hat eine andere Wärmeleitfähigkeit als eine aus Gipskarton erstellte Leichtbauwand. Hier muss eventuell der eingestellte Ist-Wert im RTR der eigentlichen Raumtemperatur angeglichen werden.

Stellantrieb

Stellantriebe werden anstelle der herkömmlichen Thermostatventile auf die Stellventile der Heizungssysteme angebracht.
Es gibt zwei Typen:
- Motorische (Stetig)
- Thermische (Zweipunkt)

Stellantrieb Motorische Antriebe werden in der Regel vom RTR stetig angesteuert, d.h. sie nehmen auch Zwischenstellungen ein, z. B. 65 %. Sie ermöglichen eine sehr genaue Regelung, haben aber eine gewisse Geräuschentwicklung, d.h. Vorsicht im Schlafbereich.

Die thermischen Antriebe sind geräuschlos. Es gibt sie für 230 V und 24 V. Auch thermische Antriebe können stetig angesteuert werden. Eine 75 %ige Öffnung wird dabei über die Zeit erreicht. Innerhalb eines Zyklus von z. B. 20 Minuten wird das Ventil für 15 Minuten geöffnet.

Bei der Montage auf die Ventilunterteile ist auf die richtige Kompatibilität von Stellantrieb und Ventil zu achten. Hier sind in der Regel Ventiladapter für die unterschiedlichen Hersteller von Ventilen erforderlich.

Weitere Verknüpfungsmöglichkeiten

Steuerung über Schaltuhr
Mit einer Schaltuhr können die einzelnen Räume nutzungsabhängig gesteuert werden.

Verknüpfung mit Bewegungs- und Präsenzmeldern
Räume werden nur bei Anwesenheit aufgeheizt. Über die Melder kann auch gleichzeitig die Beleuchtung im Raum bei Anwesenheit eingeschaltet bzw. bei Abwesenheit ausgeschaltet werden.

Verknüpfung mit anderen Regelsystemen
Über die eingesetzten RTR lassen sich auch problemlos Klima- und Lüftungsanlagen regeln.

Verknüpfung mit Fensterkontakten
Über die Fensterkontakte kann die Heizung bei geöffnetem Fenster in den Frostschutz gefahren werden. Gleichzeitig können die Fensterkontakte auch mit einer Alarmanlage verbunden werden.

Fernschalten/Fernüberwachen
Über ein Telefonwähl- und Schaltgerät kann die Raumtemperatur auch von einem Telefon wie z. B. einem Handy von extern auf Komforttemperatur gefahren werden. Dies ist nützlich, wenn man zu unterschiedlichen Zeiten nach Hause kommt. Des Weiteren können auch Störungen der Heizung über das Telefonwählgerät nach außen signalisiert werden.

Fazit

Je nach Ausnutzung der ganzen möglichen Verknüpfungen sind Energieeinsparungen von 25-40 % zu realisieren.
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