Energie sparen mit dem Homematic-System

Es gibt diverse Probleme, die man mit Homematic-Komponenten lösen kann. Mein Schwerpunkt liegt dabei beim Energiesparen. Diese Seite soll einige meiner Ansätze zeigen.

Verhindern, dass man zum Fenster hinaus heizt

Diese Funktion gibt es auch bei Inselsystemen. Im einfachsten Fall montiert man ein elektronisch gesteuertes Thermostatventil, das per Funk mit Fensterkontakten verbunden wird. Solche Inselsysteme man jeder leicht selber installieren. Mit Homematic-Hilfsmitteln kostet diese Funktion bedeutend mehr. Dafür kann man die Homematic-Komponenten auch in ein Gesamtsystem einbinden. Beispiele siehe weiter unten.

Messdaten gewinnen

Einer der wichtigsten Vorzüge des Homematic-Systems ist die bidirektionale Datenübertragung. Das sichert nicht nur, dass keine Steuerbefehle unbemerkt verloren gehen. Damit werden auch diverse Zustände zurückgemeldet – von leeren Batterien über Isttemperaturen und die Stellungen von Stellantrieben.

Letzteres, die Stellungen von Stellantrieben, bekommt man sonst kaum je mit. Dabei braucht man diese Daten, um eine der wichtigsten Energeispar-Funktionen praktisch jeder Heizungsanlage vernünftig einstellen zu können: Die Wirkung des Außenthermometers. Mit dem Außenthermometer wird die Betriebsdauer des Brenners bestimmt: Je kälter es draußen ist, um so länger muss der Brenner laufen bzw. bei modulierbaren Brennern: Um so mehr Wärme muss der Brenner erzeugen.

Die benötigte Heizenergie ist natürlich vom geheizten Gebäude und einigen weiteren Parametern abhängig. Deshalb gibt es hier gewöhnlich zwei Einstellschrauben:

Man kann ein Basisniveau der Wärmeerzeugung einstellen.
Man kann die Empfindlichkeit (Steigung) des Außenthermometers einstellen.

Spätestens wenn die Raumtemperatur unter vielleicht 18°C sinkt, wird man die Heizung einschalten. Der Wärmebedarf ist dann noch gering. Die Heizung sollte so viel Wärme liefern, dass die Heizkörper in einem sinnvollen Bereich arbeiten: Nicht voll offen, denn sonst kriegt man den Raum nicht mehr richtig warm. Aber auch nicht fast zu, denn dann ist die Vorlauftemperatur zu hoch und man verschwendet Energie.

Entsprechend stellt man bei strengem Frost die Steigung ein: Alle Räume sollen hinreichend warm werden, aber die Vorlauftemperatur soll nicht unnötig hoch sein.

Beim Beobachten der verschiedenen Ventilstellungen wird man auch Schwächen des Heizungssystems erkennen. Wenn beispielsweise in genau einem Raum die Stellantriebe immer offen sind, in den anderen Räumen aber nicht, hat man eine konkrete Optimierungsmöglichkeit. Vielleicht sind die Heizkörper nur mit Möbeln (Sofa...) zugestellt. Oder man sollte den hydraulischen Abgleich optimieren.

Bei mir stellte sich heraus, dass die einzelnen Rohrschleifen meines Einrohr-Systems stark unterschiedliche Innenwiderstände haben. Durch die längste Schleife fließt das wenigste Wasser und genau hier sind die Stellventile am weitesten offen. Gerade versuche ich meinen Heizungsbauer davon zu überzeugen etwas zu bauen, was ihm gegen den Strich geht: Komponenten für ein Zweirohr-System in ein Einrohr-System einzubauen. Aber die kürzeste Schleife versorgt nur zwei Heizkörper in einem Raum. Hier habe ich eine Rücklauftemperatur die höher ist als die Vorlauftemperaturen an diversen Heizkörpern einer anderen Rohrschleife. Vermutlich werde ich ihm unterschreiben müssen, dass er die Arbeiten nach meinen ausdrücklichen Wünschen und gegen sein besseres Wissen gemacht hat und deshalb keine Gewährleistung für das Funktionieren übernimmt.

Aktiv in die Heizungssteuerung eingreifen

Eine konventionelle Heizungsanlage kann nur drei Größen auswerten: Außentemperatur, Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur. Dabei existieren doch zahlreiche weitere Informationen, die man nur auszuwerten braucht:

Die Umwälzpumpe für das Warmwasser lässt sich gewöhnlich nur für bestimmte Tageszeiten ein- oder ausschalten. Ermöglicht man dem Homematic-System, diese Pumpe ein- und auszuschalten, kann man sich vielfältige Steuermöglichkeiten einfallen lassen. Im einfachsten Fall verteilt man ein paar Taster, die die Umwälzpumpe wie ein Treppenlicht für z.B. 2 min einschalten – das kriegt man sogar über direkte Geräteverknüpfungen hin, muss also nichts programmieren. Statt des Schalters kann man auch einen Bewegungsmelder am WC verwenden: Bis man die Hände waschen will, ist auch das warme Wasser da. Als Nebeneffekt kann der Bewegungsmelder auch gleich noch das WC-Licht steuern.
Mit einem strategisch aufgestellten Bewegungsmelder kann man die Heizung im Urlaub automatisch abschalten: Man sucht sich eine Stelle, an der die Nachbarin beim Blumengießen nicht vorbei kommt, man selber aber ständig unterwegs ist. Das kann durchaus der oben erwähnte Bewegungsmelder im WC sein. Wenn einen ganzen Abend lang niemand den Bewegungsmelder auslöst, schaltet die Homematic-Zentrale die Heizung komplett aus. Dann bittet man die Nachbarin, einen Tag vor der Rückkehr mal kurz durchzulüften. Sicherheitshalber sollte man den entsprechenden Homematic-Schalter aber von Hand überbrücken können. Sonst führt das Abstürzen der Homematic-Zentrale im Winter irgendwann zum Einfrieren des ganzen Hauses.

Der Fantasie sind hier keine Grenzen gesetzt. Viele Steueralgorithmen lassen sich ohne Programmierkenntnisse zusammenklicken. Wer will, kann auch über das Internet auf die Homematic-Zentrale zugreifen und vom Smartphone aus die Haussteuerung überwachen oder direkt eingreifen. Meine eigene Heizungssteuerung beschreibe ich hier.

Selbst erzeuten Strom auch selber verbrauchen

Diese Technik ist sowieso etwas für Pioniere, die können sicher auch mit diesen Ideen etwas anfangen: Wenn man der Homematic-Zentrale Phasen hoher Stromerzeugung meldet, kann die z.B. über eine Zwischenstecker die Waschmaschine einschalten. Muss man dem Wäscher nur noch beibringen, die Waschmaschine am Zwischenstecker auszuschalten.

Mit etwas Bastelei kann man vermutlich auch interne Vorgänge der Fotovoltaik-Anlage mit Homematic steuern. Leider kann Homematic bislang schlecht mit Analogwerten umgehen. So kann man die mir bekannten Thermostaten nur gegen bestimmte Schwellen abfragen – beispielweise ob eine Temperatur über einer gewissen Schwelle liegt. Der Vorteil einer Homematic-Lösung wäre natürlich die beliebige Integration in die normale Haussteuerung.