SystaSmartC (1): Was ist ein Heizungsregler?

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Mit diesem Wissensartikel zum Heizungsregler starten wir heute eine kleine Beitragsreihe rund um die Heizungsregelung auf unserem #SolarthermieBlog. Denn wir melden mit Stolz die Verfügbarkeit unseres fortschrittlichsten Systemreglers SystaSmartC, der – wie könnte es für uns als Hersteller von Hochleistungs-Solarthermie-Kollektoren anders sein – selbstverständlich für Systeme optimiert ist, die auch Solarwärme zum Heizen nutzen.

Die Frage “Was ist ein Heizungsregler?” beantworten wir im ersten Teil dieser Artikelreihe zunächst ganz allgemein, um euch mit dem Gerätetyp bekannt zu machen. Im Folgeartikel stellt euch dann der Produktmanager für Regelungstechnik im Hause Ritter Energie, Boris Bartenstein, unseren neuen Systemregler SystaSmartC genauer vor. Da er maßgeblich an dessen Entwicklung beteiligt ist, könnt ihr euch auf spannende Einblicke in die Funktionalität unseres Neuen freuen. Anschließend werden wir euch schon erste Erfahrungsberichte zum SystaSmartC aus der Praxis liefern – sowohl als Regler in einer Heizungsanlage mit Solarwärme als auch als Regler einer Heizungsanlage mit Solarwärme und Solarstrom (Photovoltaik).

Was ist ein Heizungsregler?

Ein Heizungsregler beziehungsweise eine Heizungsregelung ist ein technisches Gerät, das Teil einer Heizungsanlage ist. Seine Aufgabe ist es, Heizungsanlagen so zu regeln, dass eine bestimmte, zuvor angepeilte Raumtemperatur in allen Räumen erreicht und konstant beibehalten wird, die mit der zugehörigen Heizungsanlage beheizt werden. Bestenfalls unterstützt der Heizungsregler den Heizungsbetrieb so, dass er maximal Heizenergie und damit auch Heizkosten spart.

Heizungsregelung vs. Heizungssteuerung – was ist der Unterschied?

Das Heizungsregeln meint, dass die zu regelnde Größe (auch Regelgröße genannt), hier also die momentan herrschende Raumtemperatur (Ist-Wert oder auch Stellwert), kontinuierlich ermittelt wird, um sie mit der sogenannten Führungsgröße (Sollwert, gewünschte Raumtemperatur) zu vergleichen. Differieren Regelgröße und zugehöriger  Sollwert, ergibt sich eine sogenannte Regeldifferenz. Aus dieser Regeldifferenz ermittelt ein Heizungsregler die Stellgröße, mit der die Raumtemperatur beeinflusst wird.

Falls nötig wird die Regelgröße an die Führungsgröße angepasst, zum Beispiel, indem man den Thermostat am Heizkörper entsprechend nachstellt (manuelle Regelung). In diesem Sinne gilt als das wesentliche Merkmal einer Heizungsregelung, dass ihr Wirkungsablauf beziehungsweise Regelkreis geschlossen ist.

Das ist bei einer Heizungssteuerung anders: Ihr Wirkungsablauf ist offen. Der Grund: Bei einer Heizungssteuerung beeinflusst man mit Hilfe einer Stellgröße die Heizung, ohne dass die Steuergröße rückwirkend die Stellgröße beeinflusst.

SystaSmartC Heizungsregelung versus Heizungssteuerung
Oben: Heizungssteuerung: offene Wirkungskette zwischen Führungsgröße über die Stellgröße zur zu steuernden Größe
Unten: Heizungsregleung, geschlossener Wirkungskreis, in dem die Stellgröße Eingangsgröße zur Regelstrecke ist. Grafik von S.Wetzel, CC BY-SA 4.0.

Was kann ein Heizungsregler alles?

Bedarfsgerecht regeln: Moderne Heizungsregler können die Systemtemperaturen bei Warmwasserheizungen, sprich die Vorlauftemperatur wie Rücklauftemperatur bedarfsgerecht verändern. Auf diese Weise wird eine sogenannte Überversorgung verhindert. Zudem lassen sich so die sogenannten Verteilungsverluste (Wärmeverluste) gering halten und damit zugleich die Energieeffizienz des Wärmeerzeugers (u´zum Beispiel Gas-/Holzbrennwertkessel, Solarthermie-Anlage) in der Heizungsanlage steigern.

Doch das ist längst nicht alles: Heizungsregler gewähren Möglichkeiten, zeitabhängig in den Heizvorgang einzugreifen, unter anderem:

  • Abwesenheitsbetrieb und
  • Nachtabschaltung oder Nachtabsenkung.

Darüberhinaus sorgen moderne Regler dafür, dass sich die Heizung ausschaltet, wenn die sogenannte  Heizgrenze erreicht wird.

Elektronische Heizungsregler umfassen Zweipunktregler oder Dreipunktregler (zum Beispiel Thermostate). Sie sind aber auch in der Lage, modulierende Betriebsweisen zu regeln. Das heißt, dass die Kesselregelung dafür sorgt, dass die Heizwassertemperatur gleitend, und zwar abhängig vom aktuellen Heizbedarf angepasst wird. Mit der zunehmenden Digitalisierung der Regelungstechnik kommen verstärkt intelligente (smarte) und lernfähige Regelungen zum Einsatz, die sich sowohl online regeln als auch aus der Ferne überwachen lassen.

Muss eine Heizungsanlage einen Heizungsregler haben?

Das neue Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) legt zur Heizungsregelung in § 63 “Raumweise Regelung der Raumtemperatur” (Abschnitt 2: Einbau und Ersatz, Unterabschnitt 1: Verteilungseinrichtungen und Warmwasseranlagen) Folgendes fest:

(1) Wird eine heizungstechnische Anlage mit Wasser als Wärmeträger in ein Gebäude eingebaut, hat der Bauherr oder der Eigentümer dafür Sorge zu tragen, dass die heizungstechnische Anlage mit einer selbsttätig wirkenden Einrichtung zur raumweisen Regelung der Raumtemperatur ausgestattet ist. Satz 1 ist nicht anzuwenden auf

  • eine Fußbodenheizung in Räumen mit weniger als sechs Quadratmetern Nutzfläche oder
  • ein Einzelheizgerät, das zum Betrieb mit festen oder flüssigen Brennstoffen eingerichtet ist.

(2) Mit Ausnahme von Wohngebäuden ist für Gruppen von Räumen gleicher Art und Nutzung eine Gruppenregelung zulässig.

(3) Soweit die in Absatz 1 Satz 1 geforderte Ausstattung bei einem bestehenden Gebäude nicht vorhanden ist, muss der Eigentümer sie nachrüsten. Absatz 1 Satz 2 und Absatz 2 sind entsprechend anzuwenden.

(4) Eine Fußbodenheizung, die vor dem 1. Februar 2002 eingebaut worden ist, darf abweichend von Absatz 1 Satz 1 mit einer Einrichtung zur raumweisen Anpassung der Wärmeleistung an die Heizlast ausgestattet werden.

Was ist ein raumtemperaturgeführter Heizungsregler?

Mit dem Einsatz eines sogenannten  raumtemperaturgeführten Heizungsreglers macht man die die Heizung ausschließlich abhängig von  den Temperaturen eines Raumes, der als sogenannter Führungs- oder Leitraum gilt und Teil einer mit einer Zentralheizung versorgten Gruppe von Räumen ist. Ist im Führungsraum die gewünschte Raumtempertaur (Solltemperatur) erzielt, schaltet sich das zentrale Heizgerät ab und infolgedessen auch alle anderen daran angeschlossenen Heizkörper. Um trotzdem alle Räume mit genügend Heizleistung zu beheizen, wird in der Praxis meist der Raum mit dem höchsten Heizleistungsbedarf zum Führungsraum gemacht. Und das gleichwohl mögliche Fremdwärmeeinflüsse von “Wärmeerzeugern” wie TV, Computer, Menschen, Tiere, Sonneneinstrahlung berücksichtigt werden. Anders ausgedrückt: Die Heizung wird im Führungsraum am längsten laufen müssen, um ihn wie gewünscht warm zu kriegen.

Damit habt ihr einen Überblick zur aufgabe und Funktionsweise eines Heizungsreglers bekommen. Im nächsten Beitrag dieser Serie, stellt euch, wie eingangs bereits geschrieben, unser Produktmanager für Regelungstechnik unseren neuen Paradigma Heizungsregler SystaSmartC vor. Seid gespannt!

Grafik: Doreen Brumme (Titel), S.Wetzel, CC BY-SA 4.0