Smarte Thermostate

Wo lohnen sie sich?

Die Heizkosten kennen seit Jahren nur eine Richtung – Energiekrise und CO₂-Bepreisung beschleunigen diese Entwicklung. Eine Mög­lichkeit, den Verbrauch im Bestand zu senken, sind smarte Thermostate. Wo lohnen sie sich und welches Potential haben sie?

In Gebäuden mit schlechter bzw. schlechterer Energieef­fizienz (Verbrauch von mehr als 140 kWh/m²a) und her­kömmlichen Heizkörpern (z.B. Plattenheizkörper) geht viel Heizwärme über die Außenhülle verloren. Hier kön­nen smarte Thermostate dabei helfen, die Wärmeenergie gezielter einzusetzen. Sie regulieren den Heizwasserdurch-fluss deutlich effizienter als konventionelle Thermostate und beziehen dabei verschiedene Einflussfaktoren ein.

Funktion und Parameter

Der Betrieb der smarten Thermostate basiert auf einer Kombi­nation aus Sensorik, Mikrocontrollern und drahtloser Kommu­nikationstechnologie. Die Sensoren in smarten Thermostaten erfassen verschiedene Umgebungsparameter wie Raumtem­peratur, Luftfeuchtigkeit und – je nach Gerät – auch Bewegung. So werden kontinuierlich Echtzeitdaten generiert, die vom Mik­rocontroller, dem zentralen Steuerungselement, verarbeitet werden. Basierend auf den erfassten Daten und den vom Benutzer festgeleg­ten Einstellungen berech­net der Mikrocontroller die erforderliche Heizleis­tung, um die gewünschte Raumtemperatur zu errei­chen oder zu halten. Diese Berechnungen können auf Algorithmen basieren, die auf den spezifischen Eigenschaften des Raumes und des Heizungssystem fußen. Dann ist die Steue­rung noch genauer.

Die smarten Geräte erlauben es darüber hinaus, von über­all aus per App zu steuern, wann es wie warm sein soll, was einen deutlichen Komfortgewinn für die Bewohner bedeuten kann. Per App lässt sich alles steuern, gradge­nau einstellen und auch ein persönlicher Heizplan nach den individuellen Bedürfnissen anlegen – etwa mit der Absenkung bei Abwesenheit oder in der Nacht. Die smar­ten Helfer erkennen darüber hinaus, wenn etwa ein Fenster offensteht und regeln den Heizkörper entsprechend runter.

Bei richtig smarten Geräten werden zudem Wetterdaten mit einbezogen und sie erkennen, wenn Sonnenstrah­len gerade die Gebäudehülle aufwärmen oder wenn sich im Haushalt lebende Personen nicht in der Wohnung befinden. Es gibt auch Varianten, die erkennen, wenn sich Bewohner der Wohnung nähern, und schon mal für wärmere Räume sorgen. Der Einspareffekt durch smarte Thermostate ist in un- oder schlecht gedämmten Gebäu­den am größten. Auch wenn die bisherigen Thermostate mehr als zehn Jahre alt sind, macht deren Einsatz Sinn.

Inzwischen gibt es eine große Auswahl auf dem Markt. Je nach Ausstattung der Geräte fällt die Preisspanne ent­sprechend deutlich aus. Einfache programmierbare Geräte gibt es ab 20 Euro, intelligente Smart Home Thermostate kosten ab 50 Euro pro Stück. Die dazugehörende Smart-Home-Zentrale kostet zwischen 48 und 230 Euro.

Wieviel sie am Ende einsparen, lässt sich nicht pauschal sagen, da es immer von der Beschaffenheit des Gebäudes sowie dem persönlichen Heizverhalten abhängt.

Einsatz im Mehrfamilienhaus

Bilanziell entfalten die Geräte im Mehrfamilienhaus ihr volles Potential, wenn das komplette Gebäude damit aus­gestattet wird. „Der Einsatz smarter Thermostate in einer einzelnen Wohnung eines Mehrparteienhauses führt dazu, dass Energie von den benachbarten Wohnungen einge­zogen wird, eine sogenannte Wärmesenke entsteht,“ so Dr. Bardia Rostami, Leiter Business Development bei der KALORIMETA GmbH (KALO).

Smart-Heating-Lösung

Für die Wohnungswirtschaft sind die intelligenten Alltags­helfer eine geringinvestive Maßnahme, bei der die Heiz­kosten gesenkt werden können. KALO hat dafür ein Produkt entwickelt. „Insbesondere Liegenschaften, die einen hohen Energieverbrauch haben und daher in niedrige Energieef-fizienzklassen eingeordnet sind, profitieren von der Smart Heating Lösung,“ so Dr. Rostami. Besonders wirkungsvoll ist die Reduzierung des Heizbedarfs auch daher, weil die Durchflussmenge des Heizwassers konstant adaptiert und auf den tatsächlichen aktuellen Bedarf immer angepasst wird.

Bei der Smart-Heating-Lösung ist die Batterielaufzeit der Geräte auch deutlich höher und die smarten Thermostate werden anders als bei Privatkunden nicht über das Heim-WLAN der Bewohner verbunden, sondern eine zentrale Long-Range-Funkinfrastruktur, worüber die Geräte auch gesteuert werden. So werden auch Nutzungsfehler reduziert.

Kommt die Smart Heating Lösung im Mehrparteienhaus zum Einsatz, kann der Verbrauch an Heizenergie um bis 15,5 Prozent pro Jahr gesenkt werden. Das belegte ein Praxistest des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Außerdem: „Der Einsatz smarter Thermostate ist als Moder­nisierungsmaßnahme abschreibbar und staatlich mit 15 Prozent gefördert. Ein zusätzlicher Anreiz,“ so Dr. Rostami.

In der Praxis kann sich die Implementierung von smar­ten ferngesteuerten Thermostaten in vermieteten Woh­nungen schwierig gestalten, da es die Kooperation des Mieters bedarf und auch nicht in das Heizverhalten des Mieters eingegriffen werden darf. Eine weitere Möglichkeit, den Heizenergiebedarf durch eine geringinvestive Maß­nahme zu senken wären Lösungen, die an der Heizungs­anlage selbst ansetzen. Techem bietet in diesem Bereich etwa das Produkt „Digitaler Heizungskeller“ an. Hier wird die Anlagenbetriebsführung mittels KI fortlaufend ana­lysiert und daraus werden Handlungsempfehlungen zur Verbrauchsreduktion abgeleitet.

Wo haben die smarten Helfer wenig oder keinen Effekt?

Weniger geeignet ist der Einsatz von smarten Thermosta­ten bei Flächenheizungen (Fußboden-, Wandheizungen und dergleichen), da diese träge reagieren und die Tempe­raturänderung nach unten oder oben mit einigen Stunden Vorlauf angegangen werden muss. Dasselbe gilt oftmals, wenn das Gebäude mit einer Wärmepumpe beheizt wird. Hier ist eine starke Temperaturabsenkung am Ende teuer, da die Geräte nicht so konzipiert sind, dass sie punktuell viel Wärme bereitstellen sollen, etwa in kalten Morgenstunden. Für den kurzfristigen hohen Wärmebedarf müsste der Heiz­stab anspringen, der sehr viel Strom verbraucht.

In Wohnungen mit Gasetagenheizung mit elektrischer Regeleinheit machen sie ebenfalls keinen Sinn. Auch in sehr gut gedämmten Neubauten ist die Anschaffung meist nicht wirtschaftlich, da das Einsparpotential hier sehr gering ausfällt und nicht im Verhältnis zu den Anschaf-fungs- oder Betriebskosten steht.