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Monitoring von Heizungsanlagen mit preiswerter Messtechnik: Wie viel Energie verbraucht eigentlich Ihre Heizung?

Den Verbrauch elektrischer Geräte zu messen, ist längst Alltag und die Technik dafür ausgereift. Ganz anders dagegen sieht es für den größten Energieverbraucher eines Haushaltes aus: Für Heizungen steht das Energiemonitoring erst am Anfang, weil es bislang noch kein Messgerät gab für diesen Zweck.

Andre Voutta, Voutta Grundwasserhydraulik

Andre Voutta: »Sollte der Messauftrag mit der Zeit größer werden, so sind Erweiterungen für Strom- und Spannungsschnittstellen, Pt-Sensoren und Thermoelemente sowie die Verbrauchsdaten elektrischer Geräte in Form von zusteckbaren Erweiterungsplatinen in der Entwicklung.«

Warum sich bislang keiner so richtig um das Thema »Monitoring von Heizungsanlagen« gekümmert hat, gibt Rätsel auf: »Der Grund ist vermutlich die gegenüber Elektrogeräten komplexere Technik einer Heizung«, vermutet André Voutta von Voutta Grundwasserhydraulik, der sich in seinem Vortrag auf dem 2. Energie&Technik Smart Home and Metering Summit mit der Materie beschäftigt hat und bei dieser Gelegenheit das wohl erste  Messgerät vorgestellt hat, das genau diesen Zweck erfüllt. Das von Voutta und einem Team entwickelte Gerät ist in der Lage, über bis zu acht preiswerte digitale Temperatursensoren den Betrieb einer Heizung zu überwachen. Darüber hinaus stehen Impulseingänge für Volumenzähler sowie eine serielle Schnittstelle zur Verfügung. Es verfügt über ein vierzeiliges Display, auf dem man die aktuellen Messwerte verfolgen kann und über eine LAN-Schnittstelle, über die sich das Gerät in vorhandene Netze einklinken kann. Dann sind die Messwerte auch über jeden Browser abrufbar. Die Daten können über das LAN oder die SD-Karte ausgelesen werden. Eine mitgelieferte Software ermöglicht es, die aufgezeichneten Heizungsdaten zu visualisieren und auszuwerten. »Ich bin nach meiner Präsentation des Heizungsmonitoringgerätes auf dem Summit von vielen Zuhörern angesprochen worden. Dabei hat sich gezeigt, dass das Thema bei vielen zwar präsent ist und in unterschiedlichen Entwicklungsstadien vorliegt: vom ersten Denkansatz für zukünftige Projekte bis zum fast fertigen Gerät.« Aber ein funktions- und marktfähiges Gerät gab es bislang noch nicht. 

Eigentlich ist die Materie ja auch kein Hexenwerk: Man braucht eine ganze Zahl an Messparametern, um den Betrieb einer Öl-oder Gasheizung beurteilen zu können. »Eigentlich liegen zumindest in den neueren Heizungen diese Parameter vor, denn sie werden für die Steuerung benötigt. Eine Aufzeichnung ist jedoch nur bei sehr wenigen Herstellern vorgesehen und meistens mit deutlichen Mehrkosten verbunden. Bei der großen Zahl der Altheizungen hilft dagegen nur ein externes Messgerät«, so Voutta.
Welche Messgrößen sind bei einer Heizung von Bedeutung? »Ohne näher auf die Theorie einzugehen gibt es eine Anzahl offensichtlicher Kriterien, die jedem einleuchten«, erklärt Voutta.

Und zwar
•    Die Anzahl der Brennerstarts pro Tag
•    Die Menge an thermischer Energie, die in die Wohnräume gelangt
•    Das Verhältnis zwischen eingesetztem Brennstoff und erzielter thermischer Energie
•    Die Qualität der Heizkurve, also die Beziehung zwischen Außen- und Vorlauftemperatur
•    Die Zirkulationssteuerung des warmen Brauchwasserkreislaufes

Die Mehrzahl dieser Fragen lassen sich bereits mit technisch einfachen Temperaturmessungen beantworten. Voraussetzung ist eine Messung und Aufzeichnung der Temperaturen an bestimmten Punkten des Heizungssystems über einen bestimmten Zeitraum. Für die Energiemengenberechnung bedarf es  noch der zugehörigen Volumenströme des Wärmeträgerfluids. Möchte man die eingesetzten Brennstoffmengen in Beziehung zur erzeugten Wärme setzen, ist auch hier eine Volumenmessung erforderlich beispielsweise eines Gaszählers mit Impulsausgang.