Smart-Home Hydraulischer
Smart-Home Hydraulischer Abgleich 2.0: automatisch, kontinuierlich, selbstlernend Gebäude ohne hydraulischen oder thermischen Abgleich (l.) und rechts mit thermischem Abgleich durch Falmot Der hydraulische Abgleich ist heute eine anerkannte Maßnahme zur Optimierung von Heizanlagen. Nicht nur beim Neubau, auch für die meisten Förderprogramme zur energetischen Sanierung im Bestand ist er zwingende Voraussetzung, denn eine optimal eingestellte Heizungsanlage spart erheblichen Mengen Heizenergie und ist damit gleichzeitig eine wichtige Maßnahme zur CO 2 -Reduzierung und zur Einsparung von Heizkosten. Leider wird der hydraulische Abgleich vom Handwerk oftmals nur unzureichend umgesetzt. Ein neuer Ansatz, entwickelt von der eQ-3 AG in Leer, vermeidet die Einstellprobleme durch einen elektronisch gesteuerten, kontinuierlichen thermischen, auf der Raumwärme beruhenden Abgleich zwischen benötigter und bereitgestellter Energie. Sozusagen hydraulischer bzw. thermischer Abgleich 2.0. Verwaltungsgebäude, Einkaufzentren etc.) sind die Berechnungsverfahren der DIN V 18599 anzuwenden. Für Wohngebäude gilt das Gleiche, obwohl bis Ende 2023 noch Ausnahmen für ungekühlte Wohngebäude zulässig sind. Das GEG ist im Wesentlichen die Zusammenlegung der früheren EnEV (Energie-Einsparverordnung), des EnEG (Energie-Einsparungsgesetz) und des EEWärmeG (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz). Schon seit der ersten Version der DIN V 18599 wurden dort die Einflüsse von Gebäudezustand und Anlagentechnik berücksichtigt. Im Dezember 2011 wurde diese Norm um einen 11. Teil ergänzt, um den Einflüssen durch die Gebäudeautomation Rechnung zu tragen. Der wesentlichste Unterschied zwischen GEG und EnEV in Bezug auf die Gebäudeautomation ist, dass nun auch für Wohngebäude der Automationsgrad erfasst und zur Berechnung des Energieausweises verwendet wird. Bisher war das nur für Nicht- Wohngebäude der Fall. Wer Wohngebäude mit „Smart-Home-Funktionen“ eQ-3 AG www.eq-3.de GEG gibt Kurs vor Die gesetzlich erforderlichen energetischen Anforderungen an Gebäude werden in Deutschland durch das GEG (Gebäudeenergiegesetz) geregelt. Dieses legt sowohl die gesetzlichen Rahmenbedingungen als auch die entsprechenden Berechnungsverfahren fest. Für Nichtwohngebäude (Büros, Zwölfkanal-Falmot-Controller (oben) mit Anschlüssen für die Stellmotoren und Anzeige des jeweiligen Ventilzustands 14 Haus und Elektronik 1/2022
Smart-Home Das Display des Falmot-Fußbodenheizungs-Controllers zeigt für jeden der zwölf Kanäle die Stellung des Ventils an für z.B. die Heizung, Lüftung oder Verschattung ausstattet, erhält dies bei der Erstellung des Energieausweises positiv angerechnet und somit einen „besseren“ Energieausweis. Zum 1. 1. 2022 ändert die Bundesregierung die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG): Fördergelder fließen in Zukunft vermehrt dahin, wo das CO 2 -Einsparpotenzial am höchsten ist – in Gebäudesanierungen und besonders effiziente Neubauten. Es ist also schon aus Gründer der Förderungswürdigkeit wichtig, alle Möglichkeiten der Energieeffizienz und CO 2 - Vermeidung auszuschöpfen. Die Europäische Kommission hat ambitionierte Programme für weitere Energiereduktionsmaßnahmen eingeleitet. Die EU soll bis 2050 klimaneutral werden. Das lässt sich nicht nur durch energetisch besseren Neubau erreichen, sondern im Gebäudebestand nur mit einem konsequenten Renovierungsprogramm. Unzureichend eingestellte Heizungen und ein fehlerhafter hydraulischer Abgleich sind dann nicht mehr tolerierbar. Rechnen oder messen Der hydraulischen Abgleich erfolgt heute grundsätzlich auf zwei Arten: rechnerisch und messtechnisch. Bei der rechnerischen Lösung gehen Rohrleitungslängen und Querschnitte in die Rechnung ein. Nun weiß jeder Praktiker, dass die Baustellenrealität mit dem Rechenblatt des Konstrukteurs oft wenig gemein hat. Will heißen: Die Unterlagen sind in Ordnung, die Anlage ist es in der Praxis jedoch nicht. Erhöhte Verbräuche gegenüber der Planung sind die Folge. Die messtechnische Lösung setzt Messmittel, entsprechende Expertise und Zeit voraus. Alle drei Komponenten sind auf den meisten Baustellen Mangelware. Hier setzt die neue Falmot- Lösung von Homematic an. Falmot automatisiert den hydraulischen Abgleich Der nach eigener Darstellung europäische Marktführer bei den Home- Control-Lösungen, das Unternehmen eQ-3 AG aus Leer, bietet für das Gebäudeautomationssystem Homematic IP mit dem Produkt Falmot-C12 einen automatischen, kontinuierlichen hydraulischen Abgleich. Der Fußbodenheizungs-Controller Falmot berechnet das optimale Strömungsverhalten des Heizwassers permanent und automatisch auf Basis der Zieltemperatur. Dadurch realisiert das Produkt einen kontinuierlichen thermischen, also auf der Raumwärme beruhenden Abgleich zwischen benötigter und bereitgestellter Energie – ohne Konfiguration und für jeden Tag bei jedem Wetter. Bisheriger Standard zur Optimierung einer Heizungsanlage ist ein konventioneller, d.h. manuell durchgeführter hydraulischer Abgleich. Dabei wird versucht, die für den Raum benötigte und vom Heizsystem abgegebene Wärmemenge über einen Abgleich der Durchflussmengen, der Vorlauftemperatur und des Wasserdrucks in Balance zu bringen. Der Berechnung wird hierbei ein einziger Betriebspunkt im Volllastbereich, in der Regel ein hypothetischer Tag mit einer Außentemperatur von -14 °C, zugrundegelegt. Sich ändernde Wetterbedingungen werden dabei außer Acht gelassen. Auch sind angesichts der Komplexität des manuell durchgeführten hydraulischen Abgleichs Ungenauigkeiten kaum auszuschließen. Das Problem: Wird der Abgleich mangelhaft durchgeführt, leiden der Wohnkomfort und meist auch die Effizienz der gesamten Heizungsanlage. Stufenlose Regelung dank motorischer Stellantriebe Anstatt über thermische Stellantriebe (auf/zu) ermöglicht der Fußbodenheizungs-Controller Falmot in Kombination mit motorischen Stellantrieben eine kontinuierliche, stetige Regelung der Fußbodenheizung. Durch die stufenlose Einstellung der Ventilposition wird die Durchflussmenge des Heizwassers perfekt geregelt. Dies ermöglicht eine effizientere Auslastung des Heizungssystems und eine präzisere Temperaturregelung. Konventionelle thermische Stellantriebe verbrauchen häufig 3 bis 5 W pro Heizkreis. Die motorische Stetigregelung benötigt gemäß der Expertise des Fraunhofer Instituts mit nur 0,2 W für die Temperaturregelung im gesamten Haus deutlich weniger Strom. Dies führt zu einer deutlichen Stromkostenersparnis. Durch das Vermeiden des Taktens (auf/zu) ist laut Fraunhofer auch mit einer Erhöhung der Lebensdauer von Wärmepumpen zu rechnen. Evolution des hydraulischen Abgleichs durch Digitalisierung Falmot läutet eine Transformation in der Wärmeverteilung ein – weg von der statischen, rechnerischen hydraulischen Optimierung, hin zu einer intelligenten, selbstlernenden dynamischen Regelung auf Basis der tatsächlichen Zielgrößen. Das Fraunhofer Institut erklärt hierzu: „Direkt die Raumtemperatur auch als Zielgröße für einen automatisierten hydraulischen Abgleich zu nutzen, erweitert diesen letztlich zu einem direkten thermischen Abgleich. Dieses Verfahren lässt deutliche Vorteile gegenüber einer konventionellen PWM-basierten Fußbodenheizungsregelung der Räume mit einem statischen hydraulischen Abgleich – mit einem fiktiven Wärmebedarf bei genau einer Außentemperatur – erwarten.“ Die klaren Vorteile sollten für eine Transformation in der Wärmeverteilung weg von mechanisch fest eingestellten bzw. „rein P-geregelten“ Systemen genutzt werden. Der Fußbodenheizungs-Controller Falmot ermöglicht die Steuerung von Fußbodenheizungen und anderen wasserbasierten Flächenheizungen, wie z.B. Wandheizungen. Zudem ist eine Kopplung mit der Homematic IP Multi IO Box zur Steuerung der Therme, Umwälzpumpen und Umschaltung vom Heiz- in den Kühlbetrieb möglich. So kann die Fußbodenheizung im Sommer Räume sogar angenehm kühlen. Der Fußbodenheizungs-Controller kommuniziert über den Wired-Bus oder Homematic-IP-Gebäudefunk und sorgt durch die stufenlose Steuerung von bis zu zwölf Heizkreisen in Kombination mit Wandthermostaten für die richtige Temperatur in jedem Raum. Durch das exakte Regeln der Wunschtemperatur treten im Vergleich zu konventionellen Regelungen deutlich weniger Temperaturschwankungen im Raum auf. Endkunden können individuelle Temperaturverläufe mit bis zu 13 Änderungen pro Tag in sechs einstellbaren Heizprofilen (3x heizen/3x kühlen) konfigurieren. Haus und Elektronik 1/2022 15 Fazit Weiterführende Links: www.hydraulischer-abgleich.de/ oder www.igt-institut.de/geg/ https://homematic-ip.com/de/produkt/fussbodenheizungscontroller-12-fach-motorisch Ein hydraulischer Abgleich von neuen und Bestandsheizungen ist aus Umweltund Betriebskostengründen unbedingt gegeben. Der Probleme des konventionellen hydraulischen Abgleichs werden durch Falmot gelöst. Allerdings müssen sich die Baugewerke Sanitär/Heizung/Klima und Elektro koordinieren. Bisher war der hydraulische Abgleich ausschließlich SHK-Angelegenheit, jetzt spielt der Smart-Home Elektroinstallateur eine entscheidende Rolle. Um das neue Verfahren durchzusetzen, sind wohl klare Vorgaben der Bauherren und Planer an die ausführenden Handwerker notwendig. ◄
