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Home Sonderthemen Komplett Hybride Heizungen steuern sich selbst
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15:47 04.11.2019
„Deiner Heizung geht es gut" – im Smart Home schickt die Heizanlage dem Hausbesitzer Nachrichten auf das Smartphone. Foto: Andrea Warnecke/dpa-tmn
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Von Simone A. Mayer 

Technik soll ohne Probleme funktionieren und uns möglichst perfekt eingebunden im Alltag unterstützen. Ein Paradebeispiel dafür sollen moderne Heizungen sein. Ihre Besitzer können Nutzungsprofile einstellen, damit nur dann geheizt wird, wenn jemand zu Hause ist. Die Heizungsbauer gehen inzwischen einen Schritt weiter: Heizungen werden unabhängiger vom Eingriff des Nutzers und dadurch effizienter und kostensparender. Wichtige Schlagwörter sind das Home Energy Management System (HEMS) und die Nutzung mehrerer Energiequellen im Haushalt, die hybriden Systeme.

HEMS ist eine Weiterentwicklung der digital steuerbaren Heizung. Diese lässt sich über das Smartphone, Tablet oder ähnliche Steuerungsmodule im Haus bedienen. Wenn die Heizungen an das Internet angeschlossen sind, geht das auch aus der Ferne.

Außerdem arbeiten die Hersteller am Ausbau ihrer Serviceleistungen für die smarten Heizungen. Und wenn mal etwas kaputt ist, kann sich die Heizung direkt um Hilfe kümmern, indem sie dem Nutzer oder auch dem Handwerker automatisch eine Fehlermeldung schickt.

Das HEMS löst den Besitzer künftig noch mehr von der Steuerung. Der Unterschied zur einfachen digitalen Steuerung der Heizung ist, dass hier alle Energieströme im Haus wie etwa Gas, Öl, Solarthermie und Strom von einer künstlichen Intelligenz gesteuert werden, erklärt Andreas Lücke, Hauptgeschäftsführer vom Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH).

Die Technologie entscheidet künftig mit

Das Gebäude kann sich damit effizienter selbst versorgen – bis hin zur teilweisen Autarkie. Denn die Technologie ermöglicht den dynamischen Wechsel von Energieversorgungsquellen. Sie nutzt zum Beispiel Solarenergie, wenn die Sonne scheint, und springt auf die Wärmepumpe um, wenn Wolken aufziehen.

Außerdem nutzt die neue Technik Batteriespeicher optimal aus. „Revolutionär“ findet Lücke die Neuheiten vor allem, weil sich die Elektromobilität einbinden lasse. Das System kann also das Aufladen von E-Autos im Haushalt einbeziehen und diese als Zwischenspeicher in Hochphasen der Produktion von Strom aus regenerativen Energien nutzen. Der BDH nennt diese Lösung daher eine der großen firmenübergreifenden Innovationen. Das HEMS sei „marktfähig, aber in der Startphase“, sagt Lücke. „Das HEMS ist auf alle Fälle im Neubau anwendbar, aber besonders auch im Bestandsgebäude“, ergänzt der BDH-Hauptgeschäftsführer. Die Installation von Smart-Home-Lösungen für den Heizungsbereich war bisher im Altbau ein Problem für Hausbesitzer: „In Bestandsgebäuden war das bisher üblicherweise nicht machbar, denn man musste die Wände aufstemmen.“ Die neuen Systeme hingegen funktionieren über eine WLAN-Lösung.

Der Energiemix macht den Unterschied

Das fußt auf einer Entwicklung der Beheizung im Haus hin zu einem sogenannten hybriden System. Hier wird nicht nur ein Energieträger, sondern ein Energiemix meist aus zwei Wärmeerzeugern verwendet. Davon wird mindestens einer auf Basis erneuerbarer Energien betrieben.

Im Zentrum des Systems steht vor allem eine Technik, in die die Branche gerade auffallend viel Entwicklungsleistung steckt: die Wärmepumpe. Sie ist quasi der neue Überflieger im hybriden Heizsystem. Noch vor ein paar Jahren ein Nischenprodukt, nahm die Wärmepumpe 2018 den zweiten Platz unter den verkauften Techniken ein – mit laut BDH 84 000 Stück hinter den üblichen Niedertemperatur-(NT) und Brennwertanlagen auf Gas- und Ölbasis mit 624 000 Stück.

Grob gesagt funktioniert sie so: Die Pumpe zapft die natürliche Wärme des Erdreichs, des Grundwassers oder der Luft an und überträgt sie an den Heizkreislauf im Haus. Für den Betrieb braucht sie Strom, aber einen wesentlich kleineren Anteil als etwa strombetriebene Nachtspeicherheizungen. Die Wärmepumpe im HEMS wird um eine Fotovoltaikanlage zur Versorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien ergänzt.

Die Hersteller konzentrieren sich nun vor allem auf Effizienzsteigerungen. Zwei Beispiele: Vaillants Neuvorstellung setzt auf ein natürliches Kältemittel, wodurch Vorlauftemperaturen bis zu 75 Grad Celsius statt der üblichen 60 bis 65 Grad Celsius möglich sein sollen. Das ist insbesondere in Altbauten mit Heizkörpern von Vorteil. Die neuen Grundwasser-Wärmepumpen von Stiebel Eltron zum Beispiel können dagegen Druckverluste im Kreislauf niedrig halten, dadurch benötigt die Tauchpumpe eine geringere Leistung.

Wie auch andere regenerative Energien im hybriden System bekommt die Wärmepumpe bei der Versorgung des Heiz- und Warmwasserkreislaufs in Zeiten mit sehr hohem Wärmebedarf im Winter Unterstützung durch Brennwertgeräte oder Festbrennstoffkessel. Auch die zusätzliche Verbindung mit einer Solarthermieanlage ist hier möglich. Sie wird also ebenfalls immer in ein hybrides System eingebunden.

Eine Brennstoffzelle sorgt für Wärme

Eine weitere Innovation ist für Lücke „sicher die Brennstoffzellen-Heizung“. Grob gesagt basiert diese Heizung auf Erdgas, aus dem Wasserstoff gewonnen wird. Dieser verbindet sich mit Sauerstoff und erzeugt so Strom und Wärme. Diese Heizungen gelten als sehr effizient und sparen laut BDH 50 Prozent Kohlendioxid gegenüber veralteten Gaskesseln ein.

Zwar beschäftigte sich die Branche schon länger damit, aber vornehmlich noch in Pilotprojekten. Erst seit Kurzem werden die Geräte in größeren Serien produziert. 2500 Stück sind laut Lücke 2018 verkauft worden. „Wir erwarten eine Verdopplung für 2019.“


Thomas Gehre rät, Fachbetriebe mit der Installation von Smart-Home-Technik zu beauftragen. Foto: Franz Fender
Thomas Gehre rät, Fachbetriebe mit der Installation von Smart-Home-Technik zu beauftragen. Foto: Franz Fender

Herr Gehre, warum sollte ich mein Haus zum Smart Home aufrüsten?

Weil das vieles komfortabler macht. Smart Home bedeutet, alle denkbaren Einrichtungen der Wohnung – Heizung und Heizkörper, Licht, Jalousien und Markisen – mit einer Steuerzentrale zu verbinden und gegebenenfalls auch von außen anzusteuern. So kann man die Heizung in der Wohnung hochdrehen, wenn man noch im Zug sitzt. Auch Automatiken sind möglich: Registrieren Sensoren Wind, werden Fenster geschlossen. Kommt Sturm auf, wird die Markise eingefahren. Ein wichtiges Thema bei den zunehmend heißen Sommern ist Verschattung: Da lassen sich Jalousien durch Lichtsensoren entsprechend dem Sonnenverlauf nachführen. Scheint die Sonne ins Fenster, wird es abgedunkelt. Wandert sie weiter, fährt die Jalousie wieder hoch.

Alles ist möglich?

Ja, es ist nur eine Frage des Geldes. Wenn ich meine Sauna fernsteuerbar machen will, kein Problem. Sollen die Rauchmelder den Alarm auf mein Handy spielen? Auch kein Problem.

Bleibt die Frage nach der Sicherheit. Sind smarte Häuser sicher?

Ja, sofern die Technik vom Fachbetrieb installiert wird. Sicher gibt es auch Computerfreaks, die sich komplette Anlagen selbst installieren und konfigurieren können. Aber im Allgemeinen sind die Smart-Home-Spezialisten gefragt. Die Anlage, die in einem durchschnittlich großen Einfamilienhaus Heizung, Licht, Jalousien und Markise untereinander und mit PC und Smartphone vernetzt, kostet zwischen 5000 bis 10 000 Euro.

Das gibt es im Baumarkt aber günstiger.

Nicht nur im Baumarkt. Zahlreiche Anbieter sind heute mit ihren Systemen auf dem Markt: Bosch, RWE-Innogy und viele andere mehr. Ich will diese Systeme gar nicht schlechtreden. Sie haben ihre Berechtigung, aber eben auch ihre Einschränkungen. Darüber muss man sich klar sein. Viele Produkte sind Insellösungen: Da stammen die Thermostate für die Heizung und die sogenannten Aktoren zum Ein- und Ausschalten der Lampen von Hersteller X und sind auch nur mit der Steuerzentrale und der Smartphone-App von Hersteller X zu verbinden. Wenn der aber irgendwann seine Produktion einstellt und die Cloud abgeschaltet wird, ist das Smart Home technisch gesehen tot: Die Software kann nicht mehr aktualisiert, Komponenten können nicht mehr getauscht oder repariert werden.

… und Erweiterungen sind dann auch nicht mehr möglich.

Das betrifft etwa Multimedia-Inhalte, die sich im smarten Zuhause in jedes Zimmer bringen lassen: Internet, Musik, TV, Streamingdienste. So kann ich in der Badewanne liegen, meine Lieblingsserie sehen, aber auch den Besucher, der jetzt gerade klingelt und ins Haus will. Diese Funktionen lassen sich mit vielen Produkten, nicht nur der No-name-Hersteller, nicht realisieren.

Wenn man diese Funktionen überhaupt will …

Ja, aber der Appetit kommt mit dem Essen. Das böse Erwachen kommt, wenn das System installiert ist und die Wünsche wachsen. Und dann muss man feststellen, das genau diese Funktion im System des Herstellers nicht verfügbar ist.

Worauf sollte man also achten?

Wichtig ist, dass der Fachbetrieb, den man engagiert, Erfahrung mit KNX-basiertem System hat. KNX ist der weltweite Standard für Smart-Home-Systeme. Alle Produkte aller Hersteller, die KNX folgen, sind untereinander kombinierbar. Man ist also nicht auf einen Hersteller, sondern einen Standard festgelegt. Das macht so ein System zukunftssicher.

Ist KNX auch sicher gegen Hackerangriffe?

Ja, auch das ist ein Vorteil. Die Daten zwischen den Bausteinen, aber auch zum Smartphone oder Tablet werden grundsätzlich verschlüsselt übertragen. Ein Hacken ist grundsätzlich möglich, aber viel zu aufwendig. Dazu kommt, dass die Technik auf Basis des KNX-Standards ständig aktualisiert wird. Daher kann man sagen: KNX hat seinen Preis, ist aber sicher. Wirklich sicher.

Man könnte ja auch auf den Zugriff von außen verzichten. Auch das würde das Smart Home gegen Angriffe von außen schützen.

Aber der Zugriff von außen ist doch der Clou! Nur so bekomme ich die Warnung des Rauchmelders auf mein Handy, ebenso die Störungsmeldung meiner Heizung. KNX ermöglicht die Verschlüsselung der Daten schon auf dem Smartphone, sodass die Daten auf dem Weg über die Cloud zum Haus von Dritten nicht gelesen werden können. Und dann kommen auch die Bilder von Überwachungskamera und Bewegungsmeldern sicher bei Ihnen an. So schafft Smart Home mehr Sicherheit. Interview: Oliver Züchner

Thomas Gehre, 53, ist Vizepräsident der Handwerkskammer Hannover (Arbeitgeberseite). Im Jahr 1996 gründete er seinen Elektrotechnikbetrieb in Marklohe bei Nienburg. Das Unternehmen mit seinen drei Mitarbeitern hat sich auf Smart-Home-Systeme und Industrieanlagen spezialisiert.

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