Sensoren sorgen in Gebäuden für mehr Energieeffizienz

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Ein Gebäude, das von selbst auf Witterungseinflüsse reagiert, wäre ein wahres Effizienzwunder. Technisch ist dies heute schon möglich, aber wenig verbreitet. "Leider kaum bekannt, aber durchaus Sinn bringend können kleine funkbasierende Temperatursensoren (vergleichbar mit dem Raumthermostat der Zentralheizung) und elektrische Stellantriebe (als Ersatz für das normale "Heizungsventil" bzw. Heizungsthermostat direkt am Heizkörper) eine erhebliche Energieeinsparung erzielen. Bei gut durchdachtem Betrieb sind über sogenannte Einzelraum-Temperaturregelungen Einsparungen von zwölf bis 30 % realistisch. Bezogen auf ein vorheriges normales Nutzungsverhalten sind 20 % schon fast zu garantieren", bedauert dies Springer Gabler-Autor Alexander Schaper auf Seite 594 des Buchkapitels Smart Home – eine Positionsbeschreibung. 

Aufgebaut ist eine solche intelligente Gebäudesteuerung immer aus einem Sensor, der entweder Außen- oder Innentemperaturen misst oder das Ankippen von Fenstern erkennt; sowie einem Aktor, der mit diesen Informationen gefüttert wird und entsprechend handelt.

Digitale Thermostate sparen

Ein bekanntes Beispiel sind digitale Thermostate an Heizkörpern, die auf diese Art angesteuert werden können und etwa die Heizung herunterregulieren, wenn das Fenster geöffnet ist oder die Außentemperaturen ein Heizen überflüssig machen.

Nach Angaben der Deutschen Energie Agentur (dena) liegen die Einsparpotenziale bei 25 Prozent des gesamten Heizenergieverbrauchs, wenn man digitale Thermostate nutzt. Die Investitionskosten für diese kleinen Helfer belaufen sich auf im Schnitt vier Euro je Quadratmeter Wohnfläche.

Ein weiteres Beispiel ist die intelligente Steuerung der Heizung selbst. Auch hier gibt es witterungsgeführte Systeme. Ihren Vorteil spielen sie dann aus, wenn eine Heizung aus mehreren Komponenten besteht, von denen eine abhängig ist vom Wetter, wie etwa Solarthermie. Die Sensoren erkennen dann, wie viel Wärmeenergie mittels Solarthermie produziert wird oder sogar prognostisch produziert werden kann. Das gelingt dann, wenn die Daten von Wettervorhersagen für Regionen zielgenau in die Steuerung der Anlage mit einfließen. Die Steuerung rechnet dann die zu erzeugende Heizlast gegen die mögliche Heizlast der anderen Wärmequelle.

Im Wohngebäudebereich sind dies meist Gas-Spitzenlastkessel oder in der Wohnungswirtschaft Fernwärme-Anschlüsse. Diese werden erst angesteuert, wenn die Leistung der solarthermischen Anlage nicht ausreicht. Streng genommen könnte man dies auch manuell einstellen. Doch das setzt viel Erfahrung und vor allem die nötige Zeit voraus.

Einsparungen bei Nichtwohngebäuden höher

Gleichzeitig können die Sensoren im Wohnbereich auch dafür sorgen, dass die Heizung eben dann herunterreguliert wird, wenn etwa die Fenster geöffnet sind oder die Außentemperaturen ausreichend sind. Noch höhere Einsparpotenziale von über 30 Prozent ergeben sich dabei in Nichtwohngebäuden, vor allem Bürogebäuden, wo eben sehr oft der menschliche Faktor der Energieeffizienz im Wege steht. Das äußert sich in nicht heruntergeregelten Heizungen nach Verlassen des Büros oder dem vergessenen Schließen von Fenstern. Sensoren und Aktoren können diese Fehler sehr gut ausgleichen.

"Werden regenerative Energiesysteme in Gebäuden mit vorhandenen Gebäudeautomations-Systemen eingesetzt, ist es sinnvoll, die Automatisierungsfunktion in die Gebäudeautomation zu integrieren bzw. die Gebäudeautomation um diese zu erweitern. Damit kann die gesamte Anlagentechnik zentral überwacht und eingestellt werden", beschreiben die Springer Vieweg-Autoren Elmar Bollin und Martin Becker auf Seite 249 ihres Buchkapitels Automationsgeräte und deren Anbindung an die Gebäudeautomation diesen Vorteil, der ohne wetterfühlige Sensoren nicht umzusetzen wäre.