Heizungssteuerung mit Homematic

Diese Seite beschreibt den aktuellen Stand meiner Heizungssteuerung mit dem Homematic-System. Ich betreibe einen Gas-Niedertemperaturkessel. Umfangreiche Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zeigten, dass es aktuell wirtschaftlich keinen Sinn hat, hier groß zu investieren:

• Der Umstieg auf einen Brennwert-Kessel kostete grob 7.000 EUR. Vielleicht gehe ich diesen Weg, wenn mein Gaskessel mal sowieso ersetzt werden muss. Aber innerhalb der Lebensdauer des neuen Kessels könnte ich damit keine 7.000 EUR Gaskosten einsparen. Die Entsorgung des alten Kessels und Herstellung/Einbau des neuen verursachen auch Umweltbelastungen, so dass selbst reine Umweltgesichtspunkte keinen Austausch rechtfertigen.
• Alternative Heizungskonzepte, vom Wärmepume bis Nano-Blockheizkraftwerk, sind ebenfalls nicht wirtschaftlich sinnvoll. Wärmepumpen sind nur zusammen mit Fußbodenheizungen sinnvoll einzusetzen, weil sie nur mit sehr niedrigen Vorlauftemperaturen vernünftige Wirkungsgrade (Leistungszahlen) erreichen. Für ein Nano-Blockheizkraftwerk ist unser Wärmebedarf zu gering. Selbst wenn man die Verzinsung des investierten Kapitals (minimal 20.000 EUR) vernachlässigt, verhageln die Wartungskosten jede Witrtschaftlichkeitsrechnung. Betrachtet man die Umweltbelastung durch die neuen Gerätschaften und deren Wartung, so bleiben wieder kaum Umweltgesichtspunkte übrig. Der Wartungstechniker für so eine innovative Heizungsanlage hat seinen Dienstsitz wohl kaum in der Nachbarschaft.

Die Vorarbeiten

Also suchte ich nach wirtschaftlichen Alternativen. Im ersten Schritt gat es, einen Einblick in den Wärmeverbrauch zu bekommen. Dabei halfen mir die diversen Messwerte, die ich meiner Homematic-Installation entnehmen konnte. Im Lauf der Zeit protokollierte ich diverse Temperaturverläufe, Stellantriebsstellungen usw. Die andere wichtige Quelle wurde das ELV-Energiemonitorsystem EM 1000. Dieses System ist zwar zu labil, um damit Langzeitüberwachungen zu machen – zweimal im Jahr zerlegt es mir die Datenbank und vernünftige Datensicherung kann man damit nicht machen. Aber Übersichten über ein paar Tage kann man damit gut erstellen.

Eine dieser Erkenntnisse: Wenn der Kessel anspringt um das Warmwasser aufzuheizen, rauschen etwa 0,6 m³ Erdgas durch die Leitung. Ein wesentlicher Teil davon tut nichts weiter, als den Heizkessel und die Leitungen zum Warmwasserkessel aufzuheizen. Das erkenne ich daran, dass dieser Verbrauch weitgehend unabhängig ist von unserem Warmwasserverbrauch. Meine Konsequenz daraus: Lieber erhöhe ich die Solltemperatur des Warmwasser-Kessels, als dass ich die Heizung mehrfach am Tag anspringen lasse. Die Heizungssteuerung habe ich deshalb so eingestellt, dass sie einmal am Tag, früh ab 5:30 h, das Wasser erwärmt. Dann müssen wir am Abend zum Duschen nur die Mischbatterie weiter Richtung warm drehen, aber es musste noch niemand mit kaltem Wasser duschen.

Warmwasser-Zirkulationspumpe steuern

Aus der Beobachtung der Badezimmer-Temperatur und der Stellung des Stellantriebs der Badezimmerheizung konnte ich entnehmen, dass wir das Bad vorzugsweise mit dem Warmwasser-Leitungen heizten. Das galt auch dann, wenn ich die Warmwasser-Zirkulationspumpe komplett ausschaltete, weil das Wasser allein durch die Konvektion zirkulierte. Bei passender Gelegenheit ließ ich die Zirkulationspumpe gegen ein Modell mit Rückschlagventil austauschen, um die Konvektionsströmung zu unterbinden.

Jetzt war die Frage, wie ich die Zirkulationspumpe steuern wollte. Meine Lösung ist ganz einfach:

• Der Elektriker baute mir einen Vierfach-Schaltaktor HM-LC-Sw4-DR in den Sicherungskasten ein und schloss daran die Zirkulationspumpe über ein eigenes Kabel in den Heizungsraum an.
• Über ein paar im Haus verteilte Wandtaster kann die Zirkulationspumpe bei Bedarf eingeschaltet werden. Dann gibt es innerhalb von 2 min sofort warmes Wasser aus dem Hahn.
• Diese Funktion lässt sich problemlos mit einer direkten Geräteverknüpfung (Treppenhauslicht-Steuerung) verwirklichen.

Die Komforteinbuße durch diese Sparmaßnahme ist gering: Den Schalter im WC hat man rechtzeitig vor der Nase, sofern man dafür überhaupt warmes Wasser braucht. Geschirrspülen, Duschen oder Baden erfordern sowieso Vorarbeiten. Da braucht man als ersten Schritt nur das Drücken des Tasters einzufügen.

Warmwassererzeugung steuern

Es gibt Tage, da wird bei uns sicher kein warmes Wasser benötigt - beispielweise im Urlaub oder wenn wir übers Wochenende Freunde besuchen. Natürlich könnte ich dann in der warmen Jahreszeit die Heizung komplett abschalten. Aber wer denkt daran – und vor allem auch daran, die Heizung nach der Rückkehr wieder einzuschalten? Also muss das auch automatisiert werden. Die folgende Steuerung ist davon abhängig, dass die Uhr in der Heitungssteuerung auch dann weiterläuft, wenn die Heizung über Stunden bis Tage stromlos ist:

• Ich habe einen Bewegungsmelder so im Haus installiert, dass ihn die Nachbarin beim Blumengießen nicht auslöst. Aber spätestens wenn wir uns zum Schlafen herrichten, wird dieser Bewegungsmelder ausgelöst.
• Der Elektriker schaltete einen weiteren Kontakt des oben genannten Vierfach-Schaltaktor HM-LC-Sw4-DR in den Heizungsanschluss. Sicherheitshalber liegt parallel zu diesem Kontakt ein Sicherungsautomat, mit dem man den Schalter kurzschließen kann. So lässt sich verhindern, dass ein Aussteigen der Homematic-Installation im Winter die Heizung außer Betrieb setzt.
• Der Bewegungsmelder setzt beim Auslösen eine selbst definierte Systemvariable auf anwesend.
• Abends um 18 h setzt ein Programm diese Systemvariable auf nicht anwesend.
• Nachts um 2 h setzt ein Programm die Homematic-Konstante Anwesenheit auf den Wert der obigen, selbst definierten, Systemvariablen. Wenn wir also im Lauf des Abends heim kamen, gibt es am nächten Tag warmes Wasser. In der kalten Jahreszeit gibt es immer warmes Wasser, weil dann die Heizung ja immer an ist (siehe unten).
• Ein Programm startet 15 min vor Beginn der in der Heizungssteuerung hinterlegten Heizperiode. Es prüft die Systemvariable Anwesenheit und schaltet ggf. die Heizung ein. Dieses Programm gibt es in zwei Varianten, mit unterschiedlichen Einschaltzeiten für MO-FR und SA-SO.
• 15 min nach Ende der in der Heizungssteuerung hinterlegten Heizperiode prüft ein anderes Programm, ob die Heizung gerade für die Raumheizung benötigt wird (siehe unten). Wenn nein, schaltet das Programm die Heizung aus.
• Am Wochenende brauchen wir oft mehr Warmwasser. Deshalb gibt es die Ein- und Ausschaltprogramme in einer weiteren Variante für Samstag und Sonntag Abend.

Heizung nur bei Bedarf einschalten

In der Übergangszeit gibt es Tage, an denen man die Heizung eigentlich nicht oder nur stundenweise braucht. Aber wer schaltet sie dann schon konsequent aus? Mit Homematic geht das. Wie ich das mache, beschreibe ich als Beispiel unter Homematic-Programmierung.