Heizungsregler

Heizungsregler sind Geräte für die Gebäudeheizung mit dem Ziel, die Warmwasserversorgung und die gewünschten Raumtemperaturen in den angeschlossenen Räumen einer Zentralheizung einzuhalten und dabei einen sowohl komfortablen als auch energiesparenden Heizbetrieb sicherzustellen. Mit der getrennten Regelung der Vorlauftemperatur für Heizkörper und Fußbodenheizung im zentralen Wärmeerzeuger sowie dezentralen Thermostaten führen sie gerade so viel Wärmeenergie wie nötig zu. Sie minimieren dadurch Erzeugungs- und Verteilungsverluste und steigern die Energieeffizienz von Ölheizungen, Gasheizungen, Wärmepumpen und thermischen Solaranlagen. Darüber hinaus bieten sie zeit- und ggf. wochentagsabhängige Eingriffsmöglichkeiten für Abwesenheitsbetrieb, Nachtabsenkung und Frostschutz. Beim Erreichen der Heizgrenze, d. h. bei Überschreitung einer einstellbaren Außentemperatur, schalten sie die Heizungsanlage ab.

Das Gebäudeenergiegesetz verlangt in Deutschland für zentrale Heizungsanlagen (also Heizungsanlagen, welche die Wärmeerzeugung und Wärmeabgabe auf verschiedene Geräte aufteilen und mindestens zwei Räume mit Wärme versorgen) die Einhaltung von Mindeststandards für die Ausstattung von Neubauten und Bestandsgebäuden. Daher sind die außentemperaturgeführte und zeitabhängige Regelung der Vorlauftemperatur sowie Raumthermostate heutiger Mindeststandard neben weiteren Optimierungen der Wärmeerzeugung und -verteilung.^[1] Da die privaten Haushalte in Deutschland etwa 80 % des Energieverbrauchs (2023) für das Heizen aufwenden, ermöglicht eine gut eingestellte Heizungsregelung ein großes Optimierungspotential.^[2] 20 % des CO₂ entstand durch das Heizen von Gebäuden.^[3]

Als Kamine und Küchenherde Standard der Heizungstechnik waren, funktionierte die Heizungssteuerung vorwiegend manuell. Die Nutzer regulierten die Heizleistung über die Menge des zugeführten Brennstoffs (meist Holz oder Kohle) und/oder die Stellung der Luftklappen für die Sauerstoffzufuhr, um den Aufstellungsraum und ggf. benachbarte Räume über eine Warmluftverteilung zu beheizen.

In Deutschland ließ 1843 der Ingenieur Johannes Haag im Schloss Sigmaringen die erste Dampfheizung als Zentralheizung einbauen. Ab Beginn des 20. Jahrhunderts verbreiteten sich Ölheizungen und Gasheizungen in deutschen Wohngebäuden. Die ersten Anlagen wurden durch einen Bimetall-Thermostaten geregelt, der die Verbrennung abhängig von der Wassertemperatur des Heizkessels (Vorlauftemperatur) einschaltete. Durch Schwerkraft verteilte sich die Wärme an die angeschlossenen Heizkörper, deren Durchflussmenge mit manuell eingestellten Ventilen gedrosselt werden konnte, um die jeweilige Raumtemperatur zu steuern. 1943 erfand der Däne Mads Clausen das Thermostatventil und vermarktete es ab 1952 durch Danfoss. Es drosselte den Heizwasserdurchfluss durch den Heizkörper in Abhängigkeit von der Raumtemperatur und regelte so die Raumtemperatur weitgehend unabhängig von der Vorlauftemperatur.^[4]

Nach dem Zweiten Weltkrieg setzten sich Öl- und Gasheizungen immer weiter durch, auch für die Versorgung mit Warmwasser. Neben der Regelung der Kesseltemperatur (nicht beliebig absenkbar wegen Legionellengefahr des Warmwassers) wurden zunehmend Mischventile eingesetzt, die die Vorlauftemperatur durch Zumischung von kühlerem Rücklaufwasser anpassen konnten. In den 1960er Jahren kamen Regelgeräte mit Raumtemperaturfühler auf den Markt und erhöhten den Komfort der Heizung. Sie regelten die Vorlauftemperatur abhängig von der Temperatur in einem Führungsraum. Sie ermöglichten mit einer Zeitschaltuhr die Nachtabsenkung der Raumtemperatur, um Heizkosten zu sparen. Anfangs täuschte eine Wärmequelle dem Temperaturfühler zu den voreingestellten Zeiten eine höhere Raumtemperatur vor, sodass die Vorlauftemperatur reduziert wurde.

In den 1970er Jahren stiegen die Energiepreise stark an und förderten den Einsatz von effizienteren Heizungsregelungen sowie die verbesserte Wärmedämmung von Außenwänden. Die Kesselhersteller entwickelten die witterungsgeführte Heizungsregelung, die die Vorlauftemperatur über eine gebäudespezifisch eingestellte Heizkurve abhängig von der Außentemperatur regelt und wegen reduzierter Kesseltemperaturen einen besseren Wirkungsgrad erzielt. Mit raumgeregelten Fußbodenheizungen und Thermostatventilen an allen Heizkörpern lässt sich der Energiebedarf weiter minimieren. Der neueste Standard der Heizungsregelung schließt neben adaptiven Regelungen auch das Management von Wärmepumpen und thermische Solaranlagen sowie die Fernsteuerung mittels Internet ein.

Die am weitesten verbreitete Form der Zentralheizung für Wohngebäude verbindet die Warmwasserversorgung sowie die Erwärmung der Heizkörper und der Fußbodenheizung durch einen zentral aufgestellten Wärmeerzeuger. Er wird von einem Programm gesteuert, das die Anforderungen der Bewohner und des Gebäudes hinsichtlich des gewünschten Temperaturniveaus erfasst. Daraus wird jeweilige Wärmebedarf der drei Heizkreise ermittelt. Zur Optimierung der Effizienz der Heizanlage werden die dafür erforderlichen Temperaturen in Abhängigkeit von Uhrzeit und Wochentag sowie der Außentemperatur (sog. witterungsgeführte Heizungsregelung) ermittelt und nach dem Prinzip einer Kaskadenregelung durch mehrere hintereinander geschaltete Regler eingehalten.^[5][6]

In den meisten Fällen hat die Warmwasserversorgung Vorrang vor der Raumheizung, weil er bei größeren Wasserentnahmen schnell nachgeladen werden muss. Eine Ladepumpe lädt den Warmwasserspeicher nach, bis er nach einer Wasserentnahme wieder die erforderliche Temperatur erreicht hat. Die Vorlauftemperatur der Heizung wird so geregelt, dass die Thermostatventile der Heizkörper die dort jeweils gewünschte Raumtemperatur einhalten können. Die Fußbodenheizung benötigt aufgrund der großen Heizflächen nur eine niedrige Vorlauftemperatur. Sie wird aus dem Vorlauf der Heizkörper und dem Rücklauf der Fußbodenheizung gemischt, dass die Raumthermostaten die jeweils gewünschte Raumtemperatur erzielen können.

Das Programm wird gemäß den Anforderungen der Bewohner und des Gebäudes parametriert. Es berücksichtigt folgende Elemente:

• Zeitliche Vorgabe bzgl. täglicher und wöchentlicher Zeiten für den Komfortbetrieb und Reduziertbetrieb. Sie ermöglicht die granulare Festlegung der Zeitsegmente für das individuelle Heizprofil, das automatisch zwischen Komfortbetrieb (meist tagsüber) und den Reduziertbetrieb (Nachtabsenkung) umschaltet.^[7] Außerdem kann für längere Abwesenheit über einen einstellbaren Zeitraum Reduziertbetrieb angefordert werden (Ferienbetrieb). Die hierfür erforderliche Zeitbasis wird in der Regel aus dem Signal des Zeitzeichensenders DCF77 ermittelt.
• Parameter der Heizkurven für den Komfortbetrieb und den Reduziertbetrieb. In der Regel umfasst dies die Sollwerte (durch Parallelverschiebung) für die beiden Betriebsarten sowie die Steilheit für die Abhängigkeit der Vorlauftemperaturen von der Außentemperatur (an einer geschützten Stelle der Fassade) sowie ggf. der Einflüsse von Windgeschwindigkeit und Sonnenstrahlung.^[8] Sie muss mindestens so hoch gewählt werden, dass die transportierte Wärmemenge die Verluste über die Gebäudehülle ausgleichen kann.^[9]
• Parameter für die Heizgrenze, d. h. automatische Abschaltung der Heizung bei sommerlichen Temperaturen.
• Parameter für den Frostschutz bzw. Gebäudeschutz, d. h. automatische Einschaltung der Heizung im Minimalbetrieb, um bei niedrigen Außentemperaturen Schäden am Gebäude oder der Installation zu verhindern.
• Programmwahl für Automatikbetrieb (meist Uhrensymbol ), dauerhaften Komfortbetrieb (☼), dauerhaften Reduziertbetrieb (☽) oder Frostschutz (❆).
• Aktivierung der Schornsteinfegerfunktion (zur Messung der Abgasmessung) oder des Notbetriebs (Handbetrieb).

Die Heizungsregler bilden Regelkreise, die die angeforderte Temperatur (Sollwert) und die gemessene Temperatur (Istwert) als Regeldifferenz auswerten und daraus die dynamische Regelgröße ermitteln. Diese beeinflusst direkt die Wärmeerzeugung (Wärmequelle), die Vorlauftemperatur (über ein Mischventil) oder die Wärmezufuhr durch eine Drosselung der Durchflussmenge des Heizwassers. Besondere regelungstechnische Herausforderungen ergeben sich aus der Wärmekapazität des Heizungssystems, das nur mit Verzögerung auf Änderungen reagiert und bei ungeschickter Parametrierung zum Überschwingen oder zu instabilem Regelverhalten neigt.

Das zentrale Element der Heizungsregelung ist die Regelung der Wärmequelle entsprechend den programmgesteuerten Vorgaben und dem aktuellen Wärmebedarf. Bei einer Ölheizung übernimmt ein Zweipunktregler das getaktetes Ein- und Ausschalten des Ölbrenners zum Aufheizen des Heizwasservorrats im Kessel. Eine Pelletheizung wird durch Zuführen von Holzpellets und Sauerstoff geregelt. Bei einer Gasheizung wird die Gaszufuhr für die Verbrennung und bei einer Wärmepumpenheizung die Stromzufuhr für die Leistung des Verdichters stetig geregelt; der Wasservorrat im Heizsystem kann minimiert werden, so dass die Regelung schnell auf Änderungen reagiert.

Die Warmwasserbereitung erfolgt über einen Warmwasserspeicher (typisch mit einem Inhalt von 50 bis 200 l) und ein Zirkulationssystem im Gebäude. Wenn die Temperatur im Warmwasserspeicher (durch Abkühlung und/oder nachströmendes Kaltwasser nach Entnahme) unter einen gemäß Programm vorgegebenen Schwellwert fällt, fordert der Regler von der Wärmequelle (Öl- oder Gasheizung) entsprechend temperiertes Heizwasser an und schaltet die Ladepumpe für die Zirkulation zur Wärmeübertragung durch die Heizspirale im Warmwasserspeicher ein.^[10] Während dieser Aufheizphase werden die Umwälzpumpen der Gebäudeheizung abgeschaltet, um vorübergehende Regeldifferenzen aufgrund erhöhter Vorlauftemperaturen zu vermeiden. Sobald die vorgegebene Solltemperatur im Warmwasserspeicher erreicht ist, wird die Ladepumpe abgeschaltet und die Vorlauftemperatur wieder auf den normalen Heizbetrieb eingeregelt.

Die Wasserhähne und andere Zapfstellen von Warmwasser (z. B. Dusche) im Gebäude werden mittels einer Zirkulationsleitung versorgt, in der das warme Wasser umläuft und daher sofort verfügbar ist. Die Zirkulationspumpe kann mit einer Zeitschaltuhr gesteuert werden, um den Energieverbrauch für den Betrieb der Pumpe und die Wärmeverluste in den Rohrleitungen (vor allem nachts) zu reduzieren.

Zur Vermeidung der Legionellengefahr in der Warmwasserzirkulation wird eine Mindesttemperatur von 50 °C sowie ein einmaliges wöchentliches Aufheizen auf 65 °C empfohlen (das auch Teil des Programms sein kann).^[11]

Die einer Wärmepumpenheizung ist aufgrund der hohen erforderlichen Temperatur für das Aufladen des Wärmespeichers nur eingeschränkt geeignet, vor allem bei Außentemperaturen unter 10 °C, und erfordert die Unterstützung durch eine thermische Solaranlage und/oder ein elektrisches Heizelement.^[12]

Für eine optimale Energieausnutzung werden die Heizkörper mit einer Vorlauftemperatur versorgt, die auch bei ungünstigem Verhältnis von Heizkörperfläche und Wärmebedarf unter widrigen Witterungsbedingungen für die Wunschtemperatur in allen angeschossenen Räumen ausreicht. Diese Vorlauftemperatur wird entsprechend den Parametern der Heizkurve geregelt, ggf. unter Berücksichtigung der Sonnenstrahlung und der Windgeschwindigkeit.^[13] Sie sollte so niedrig wie möglich eingestellt werden, um den Wirkungsgrad der Heizung bei möglichst niedriger Rücklauftemperatur optimal auszunutzen.^[14] Typischerweise ist in Abhängigkeit von der Gebäudedämmung eine Steilheit bei Altbauten bis zu 1,6 erforderlich, bis zu 1,2 bei guter Wärmedämmung (z. B. Energiestandard nach Wärmeschutzverordnung 1995) und ein Wert von 0,3 oder weniger bei einem gut gedämmten Niedrigenergiehaus.^[15]

Die Temperatur aller Heizkörper wird durch Thermostatventile geregelt. Der Thermostatkopf beinhaltet ein wachsartiges Medium, das sich abhängig von der Temperatur in seiner Umgebung ausdehnt oder zusammenzieht und die Stellung des Ventils und damit den Durchfluss der Heizwassers so regelt, dass der gewünschte Sollwert im Raum eingehalten wird.^[16] Bei mehreren Heizkörpern im gleichen Raum sollte der Sollwert gleich eingestellt werden. Die Regelung arbeitet stetig und kompensiert auch äußere Einflüsse wie Erwärmung durch Sonnenstrahlung oder rauminterne Wärmequellen (z. B. bei Anwesenheit mehrerer Personen, Betrieb eines Kamins oder Backofens) oder Abkühlung durch Wind.^[17] Je nach Typ öffnet und schließt das Thermostatventil vollständig innerhalb einer Hysterese von 1 oder 2 K. Aufgrund des Konstruktionsprinzips als Proportionalregler ohne Hilfsenergie^[18] tritt je nach Außentemperatur eine bleibende Regelabweichung (typisch bis zu 0,5 K) auf.^[19]

Die Nachtabsenkung der Zentralheizung wirkt nur dann auf die Raumtemperatur, wenn die Heizkurve „knapp“ eingestellt ist oder intelligente Thermostatventile mit zeitgesteuerter Temperaturvorgabe eingesetzt werden.^[20] Dennoch ergeben sich durch die reduzierte Rücklauftemperatur Effizienzgewinne.

Je nach Ausführung kann der Einstellbereich des Thermostatventils mechanisch begrenzt (z. B. auf 17–21 °C) oder blockiert (z. B. auf 20 °C) werden. Dies ist dann sinnvoll, um die unsachgemäße Verstellung durch Kinder im eigenen Haus oder durch Personen in öffentlichen Räumen zu verhindern. Dafür werden Metallclips oder Kunststoffstopper an der Skala des Thermostats in der gewünschte Minimal- und/oder Maximalposition eingerastet.^[21]

Für die Optimierung der Effizienz ist ein hydraulischer Abgleich erforderlich, der mit einer optimierten Einstellung der Rücklaufverschraubungen die ausreichende Verteilung des Heizwassers an die Größe der Heizkörper anpasst und die Versorgung entfernter oder in höheren Stockwerken eingebauter Heizkörper sicherstellt.^[22] So wird vermieden, dass die Steilheit der Heizkurve unnötig hoch eingestellt werden muss.

Bei Sommerbetrieb oder Erreichen der Heizgrenze wird die Umwälzpumpe des Heizkreises abgeschaltet.

Die Fußbodenheizung benötigt aufgrund der großen Heizfläche nur niedrige Vorlauftemperaturen. Die niedrige Temperatur ist auch aus bautechnischen Gründen erforderlich, ermöglicht die optimale Wärmeverteilung in den Heizschlangen des Heizestrichs und minimiert die Rücklauftemperatur für die Optimierung des Wirkungsgrads der Heizung. Besondere regelungstechnische Herausforderungen ergeben sich aus der Wärmekapazität des Fußbodens, der nur mit Verzögerung auf Änderungen reagiert.

Bei Zentralheizungen, an die auch Heizkörper mit höherer Vorlauftemperatur angeschlossen sind, wird die Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung durch Mischung auf dem Vorlaufwasser der Heizkörper und dem Rücklaufwasser der Fußbodenheizung reduziert. Dazu betätigt der Regler FBH als Dreipunktregler den Getriebemotor, um bei Abweichungen der Vorlauftemperatur FBH das Mischventil zu schließen oder zu öffnen. Die Umwälzpumpe drückt das Vorlaufwasser über den Heizkreisverteiler durch die angeschlossenen Heizschlangen. Sie müssen hydraulisch abgeglichen sein, um eine ungleichmäßige Beheizung eines größeren Raums zu vermeiden, weil Bereiche in der Nähe der Außenwände oder in einem Erker mehr Wärme benötigen. Ein Raumthermostat betätigt die thermoelektrischen Stellantriebe aller Regelventile der Heizschlangen in einem Raum. Diese funktionieren ähnlich wie ein Thermostatventil, wobei das flüssigkeitsgefüllte Ausdehnungselement des Stellantriebs durch den Thermostaten bestromt wird (bis 5 W je nach Modell). Je nach Ausführung werden Ventile der Bauart „stromlos offen“ (NO) und „stromlos geschlossen“ (NC) verwendet. Im ersten Fall wird das Ausdehnungselement bestromt, wenn die Solltemperatur überschritten wird, um den Durchfluss durch die jeweilige Heizschlange zu drosseln. Im zweiten Fall wird das Ausdehnungselement bestromt, wenn die Solltemperatur unterschritten wird, um den Durchfluss durch die jeweilige Heizschlange zu erhöhen.^[23][24] Der Raumthermostat berücksichtigt auch unbekannte Störgrößen (Sonneneinstrahlung, Personen oder Geräte im Raum) und stellt sicher, dass die Heizung nie mehr Wärme zuführt als nötig.^[9]

Der Raumthermostat schaltet ähnlich wie ein Zweipunktregler oder Bimetallrelais den Strom zum Regelventil ein oder aus. Wegen der thermischen Trägheit des Ausdehnungselements im Stellglied dauert es mehrere Minuten, bis das Ventil vollständig geöffnet oder geschlossen ist. Hinzu kommt die Wärmespeicherung des Fußbodens mit einer Reaktionszeit von einer halben Stunde und mehr, vor allem bei niedriger Vorlauftemperatur. Daher funktioniert die übliche Zweipunktregelung mit einer Hysterese zwischen zwei vorgegebenen Schaltpunkten nicht. Der Raumthermostat muss daher durch eine interne Aufschaltung die Reaktion der Raumtemperatur vorwegnehmen und die Totzeit der Regelstrecke kompensieren. Bei einfachen Systemen kann dies ein kleiner Heizwiderstand in der Nähe des Bimetallschalters sein, der die Erhöhung der Wärmezufuhr (Öffnen des Regelventils) als „Rückmeldung“ simuliert und damit rechtzeitig vor dem Erreichen des Sollwerts abschaltet.^[25] Digitale Regler simulieren die typische Reaktion des Heizungssystems, einige Modelle können die optimalen Parameter mit einer adaptiven Regelung bei der Installation oder während des Betriebs selbst erlernen. Idealerweise schaltet der Zweipunktregler im Abstand von wenigen Minuten, so dass das Stellventil weder vollständig schließt noch öffnet.^[26]

Die Nachtabsenkung der Zentralheizung wirkt nur dann auf die Raumtemperatur, wenn die Heizkurve „knapp“ eingestellt ist oder intelligente Raumthermostate mit zeitgesteuerter Temperaturvorgabe eingesetzt werden.

Bei der Fußbodenheizung ist zusätzlich eine adaptive Regelung der Umwälzpumpe sinnvoll, um die Förderdruck bzw. das Fördervolumen anzupassen.^[27] Damit wird vermieden, dass die Pumpe mit zu hohem Druck gegen geschlossene Regelventile arbeitet und unnötig Energie verbraucht.^[28][29] Bei Sommerbetrieb oder Erreichen der Heizgrenze wird die Umwälzpumpe abgeschaltet.

In älteren Anlagen kann der Raumthermostat die Aufgabe der Regelung der Vorlauftemperatur übernehmen. Er passt bei einer Abweichung von der eingestellten Solltemperatur im ausgewählten Führungsraum (z. B. Wohnzimmer) die Vorlauftemperatur an.^[30][31] Der Raumthermostat kann auch die Aufgabe der Nachtabsenkung übernehmen.

• In älteren Anlagen bleibt die Temperatur des Wärmeerzeugers konstant. Jedoch wird kühleres Rücklaufwassser über ein Mischventil durch einen Dreipunktregler so zugemischt, dass sich die gewünschte Temperatur im Führungsraum ergibt.
• In neuen Anlagen wird die Temperatur des Wärmeerzeugers direkt geregelt. Hierzu ist eine analoge oder digitale Signalübertragung zur Regelung der Wärmequelle erforderlich. Nur dieses Verfahren kann die Effizienzgewinne durch erhöhten Wirkungsgrad der Heizanlage nutzen.

Im Führungsraum dürfen keine weiteren Regler (z. B. Thermostatventile an Heizkörpern) eingesetzt werden, da ansonsten die optimale Vorlauftemperatur nicht ermittelt werden kann.

Die raumtemperaturgeführte Regelung der Vorlauftemperatur hat folgende Nachteile:

• Die Temperaturregelung der übrigen Wohnräume erfolgt in Abhängigkeit vom Führungsraum, kann aber durch Thermostatventile verbessert werden.
• Bei schlechter Abstimmung des Führungsraumes oder schwankenden Fremdwärmeeinflüssen (Sonne, Wind) werden andere Räume ggf. unterversorgt und erreichen die Solltemperatur nicht. Dies kann durch eine optimierte Einstellung des hydraulischen Abgleichs (Rücklaufverschraubungen an den Heizkörpern) behoben werden.
• Der Führungsraum muss dauernd beheizt werden.
• Sie ist ungeeignet für größere Objekte und Mehrfamilienhäuser.

Die raumtemperaturgeführte Regelung der Vorlauftemperatur ist nicht kostengünstiger als eine witterungsgeführte Regelung der Zentralheizung und wird daher in neuen Anlagen nicht mehr verbaut.

Diese Art der Regelung macht sich die Tatsache zunutze, dass bei einem erhöhten Wärmebedarf die Rücklauftemperatur bei gleichbleibender Vorlauftemperatur sinkt. Der Regler erhöht daraufhin die Vorlauftemperatur, wenn sie unter einen eingestellten Schwellwert fällt.^[6]

Vorteile:

• Keine Ermittlung der Heizkurve mehr notwendig, keine Benutzereingriffe notwendig. Raum- und Außentemperaturfühler entfallen. Fremdwärmeeinflüsse werden erfasst. Bei Heizkesseln mit gleitenden Temperaturen werden unnötige Brennerstarts vermieden.

Nachteile:

• Die Heizungsanlage benötigt einen sorgfältigen hydraulischen Abgleich, da sonst der Regler die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf nicht korrekt verarbeitet.
• Weisen einzelne Räume z. B. durch ständiges Lüften einen erhöhten Wärmeverbrauch auf, reagiert die Rücklaufregelung durch Erhöhung der Vorlauftemperatur. Hierbei werden alle Räume mit erhöhter Vorlauftemperatur beheizt. Dies kann zu einer Aufhebung der zentralen Nachtabsenkung und infolgedessen zu einem steigenden Energieverbrauch führen.

Heizungsregler sind gewöhnlich mit einer 2-Draht- (beim Thermostat) oder einer 3-Draht-Leitung mit dem Heizgerät verbunden. Für den Fall, dass eine solche Leitung nicht vorhanden ist oder eine flexiblere (kabellose) Aufstellung des Reglers gewünscht wird, sind Regler mit Funkübertragung (meist WLAN) auf dem Markt.

Die Digitalisierung erlaubt weitere Möglichkeiten der Heizungsregelung und Verbrauchsoptimierung bei gesteigertem Komfort. Die zentrale Heizungssteuerung, Thermostatventile und Raumthermostate werden über WLAN angeschlossen. So lässt sich die Gebäudeheizung mit Smartphone oder PC mittels Smart Home aus der Ferne steuern.^[32]

• Das herstellerunabhängige Protokoll OpenTherm (kurz: OT) wurde 1996 speziell zur Regelung von Zentralheizungen durch Raumthermostate eingeführt. Es verwendet eine standardisierte Point-to-Point-Kommunikation über bestehende Leitungen.^[33] Der Thermostat ist dabei in der Regel der „Master“ und der Wärmeerzeuger ist der „Slave“. Mittels Multi-Point-to-Point können mehrere Geräte miteinander verbunden werden.
• Der offene KNX-Standard ist ein genormter Feldbus zur Gebäudeautomation nach EN 50090 (seit November 2006 als internationale Norm ISO/IEC 14543-3). Er basiert auf einer verdrillten Zweidrahtleitung mit bis zu 255 Bus-Teilnehmern.^[34] Die Information kann aber auch über die Versorgungsspannung als Powerline Communication übertragen werden und damit nachträglich installiert werden.
• Der herstellerunabhängige Standard Matter für die Hausautomation wurde 2022 veröffentlicht. Matter ist in viele gängige Smart Home Systeme integriert, darunter Apple Home, Google Home und Samsung SmartThings, wodurch Herstelleranwendungen bei Matter-Produkten nicht mehr zwingend erforderlich sind.^[35] Matter nutzt das Netzwerkprotokoll Thread, eine Mesh-Netzwerktechnologie mit geringem Stromverbrauch für IoT-Produkte auf Basis des IPv6-Netzwerkprotokolls.
• Die quelloffene Software Home Assistant verfügt über ein breites Spektrum zur Vernetzung von Komponenten verschiedener Hersteller. Sie ist sehr flexibel und kann z. B. die Anwesenheit der Bewohner (wenn eingeloggt im hauseigenen WLAN) berücksichtigen oder die Heizung beim Öffnen von Fenstern zum Lüften abregeln.^[36]

Bewohner können die Heizung zum Beispiel von unterwegs starten, wenn sie an einem kalten Tag früher nach Hause kommen als geplant. Mit Geofencing (geografische Positionsbestimmung von digitalen Geräten) kann die Heizung sogar von selbst darauf reagieren, wo sich der Bewohner gerade befindet.^[37] Entfernt er sich vom Haus, reduziert die Heizungsregelung die Vorlauftemperatur, um Energie zu sparen. Nähern sich Bewohner ihrem Zuhause, registriert dies die Heizung und heizt definierte Räume auf wohlige Temperaturen auf. Darüber hinaus ist es möglich, den Wetterbericht bei der Heizungssteuerung zu berücksichtigen und Heizkessel frühzeitig abzuschalten, wenn viele Sonnenstunden bevorstehen.

Kaskadierte Regelkreise können zu instabilen Schwingungen neigen. Insbesondere bei einer zu hohen Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung überlagern sich Änderungen der Vorlauftemperatur und der gemessenen Raumtemperatur durch variable Störeinflüsse.^[38] Aufgrund der trägen Reaktion des Mischventils, der Regelventile und der verzögerten Erwärmung bzw. Abkühlung des Fußbodens wird diese Schwingung der Regelung meist kaum bemerkt, kann aber ggf. die Lebensdauer der Stellglieder beeinträchtigen. In Einzelfällen kann dieses „Takten“ zu bemerkbaren Instabilitäten führen, wenn die adaptive Regelung ungünstige Parameter oder zu einem ungeeigneten Zeitpunkt in den Lernmodus schaltet.

Auch bei Thermostatventilen können ungünstige Parameter zum periodischen Öffnen und Schließen des Regelventils des Heizkörpers führen. Abhilfe kann ein Thermostat mit breiterer Hysterese schaffen.^[19]

Mit einem Temperatur-Feuchte-Datenlogger ist es sehr einfach, über längere Zeiträume das Regelverhalten von Heizungsanlagen zu überprüfen. Der Datenlogger zeichnet die Temperatur des Wohnraums auf. Wird der Datenlogger direkt auf dem Heizkörper platziert, zeichnet er den Verlauf der Vorlauftemperatur auf. Die Daten können über USB- oder Ethernet-Schnittstelle auf den PC übertragen und von der zugehörigen Software angezeigt werden.

Vernetzte Heizungsregler können die Temperaturverläufe und Schaltvorgänge der Regelkreise aufzeichnen und bei Bedarf über WLAN oder Internet zur Verfügung stellen. Diese Informationen können für eine weitere Optimierung von Komfort und Effizienzsteigerung genutzt werden.

• Karl-Josef Albers (Hrsg.): Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik - Basisversion: einschließlich Trinkwasser- und Kältetechnik sowie Energiekonzepte. 82. Auflage. Recknagel Media, 2024, ISBN 978-3-96143-116-8 (2800 S.). 
• Gunter Lauckner, Jörn Krimmling: Die Regelung von Heizungsanlage. In: Raum- und Gebäudeautomation für Architekten und Ingenieure. Springer Vieweg, Wiesbaden 2020, ISBN 978-3-658-30142-2, S. 175–226. 
• Leona Schnelle: Diagnose von Energieeffizienzproblemen eines Plus-Energie-Hauses durch Betriebsdatenanalyse. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, 1. November 2019 (haw-hamburg.de [PDF]). 

• Gebäudeautomation
• Brennwertkessel

• Raumtemperaturgeführte Regelung. In: heizung-steuern.com. 1. Januar 2019, abgerufen am 1. Oktober 2019. 

1. ↑ Heizung richtig einstellen: Bis zu 15 Prozent Heizkosten sparen. Stiftung Warentest, 16. August 2022, abgerufen am 17. Dezember 2025. 
2. ↑ Energieverbrauch privater Haushalte. Umweltbundesamt, 7. Februar 2025, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
3. ↑ Aktualisierte BDEW-Studie „Wie heizt Deutschland 2023?“ Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft, 11. April 2025, abgerufen am 17. Dezember 2025. 
4. ↑ Claus Møller Jensen: Ikonisk Danfoss-opfindelse fyldte 75 år. In: jv.dk. JydskeVestkysten, archiviert vom Original am 20. März 2020; abgerufen am 20. März 2020 (dänisch). 
5. ↑ Heizungsregelungen. Haustechnik Dialog, 25. November 2011, abgerufen am 11. Dezember 2025. 
6. ↑ ^{a b} Alexander Rosenkranz: Heizungsregelung optimieren und Heizkosten sparen. 28. August 2025, abgerufen am 17. Dezember 2025. 
7. ↑ Ratgeber-Nachtabsenkung: Programmierung, Energie-Ersparnis & smarte Alternativen. 16. September 2024, abgerufen am 17. Dezember 2025. 
8. ↑ Philipp Hermann: Heizkennlinie: Definition und Einflussfaktoren. 7. September 2025, abgerufen am 17. Dezember 2025. 
9. ↑ ^{a b} Karl-Josef Albers: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. 79. Auflage. Vulkan, Essen 2018, ISBN 978-3-8356-7414-1 (Basisversion PDF-E-Book auf CD-ROM). 
10. ↑ André Gieße: Warmwasserspeicher fürs Haus: Welche es gibt und was sie kosten. ADAC, 2. November 2025, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
11. ↑ Bedienungsanleitung Gas-Brennwertkessel WBG EVO. August Brötje GmbH, Rastede 19. November 2018, S. 20. 
12. ↑ Adrian Badamdeh: Wie effizient sind Wärmepumpen bei der Warmwasserbereitung? EnBW, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
13. ↑ Auf die Messung der Sonnenstrahlung und der Windgeschwindigkeit wird meist verzichtet, da sie auf die einzelnen Räume je nach Lage (z. B. Ost- oder Westseite, Erdgeschoss oder Obergeschoss) unterschiedlich stark einwirken.
14. ↑ Richtiges Heizen schützt das Klima und den Geldbeutel. Umweltbundesamt, 24. Oktober 2023, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
15. ↑ Heinz Kerp: Heizkennlinie. Heizsparer, 20. Januar 2025, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
16. ↑ Heizkosten sparen: Thermostat richtig einstellen und wechseln. Verbraucherzentrale, 14. Februar 2025, abgerufen am 15. Dezember 2025. 
17. ↑ Bei höherer Windgeschwindigkeit kommt bei schlechter Wärmedämmung ein Kälteempfinden hinzu, da abgekühlte Wände und/oder undichte Fenster die gefühlte Temperatur reduzieren und die körperliche Wärmestrahlung erhöhen, so dass der Bewohner die Wunschtemperatur höher stellt.
18. ↑ Der Regler kann daher keinen I-Anteil implementieren.
19. ↑ ^{a b} Heinz Eckard Beele: Auslegung von Thermostatventilen. In: IHKS-Fachjournal. Band 2002/2003, 2003, S. 62–67 (ihks-fachjournal.de [PDF; 581 kB; abgerufen am 27. Dezember 2025]). 
20. ↑ Carla Lützeler: Intelligente Thermostate. heizsparer, 25. Januar 2025, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
21. ↑ Heizkörperthermostat Einstellungen begrenzen - Anleitung. (Video; 2:12 min) Die ProfiAmatööre, 2024, abgerufen am 13. Dezember 2025. 
22. ↑ Hydraulischer Abgleich: Kosten, Nutzen & Förderung. co2online, abgerufen am 12. Dezember 2025. 
23. ↑ Empfehlung Stellantriebe offen/geschlossen. 27. August 2010, abgerufen am 13. Dezember 2025 (mit einer Diskussion der Vor- und Nachteile der beiden Bauarten). 
24. ↑ Zuerst offen und dann geschlossen. 1. August 2024, abgerufen am 13. Dezember 2025 (mit einer genaueren Beschreibung der Funktionsweise des Stellantriebs). 
25. ↑ Regelungstechnisch betrachtet wirkt dieser Vorhalt wie ein D-Anteil.
26. ↑ Steuerungstechnisch entspricht dies einer Pulsdauermodulation.
27. ↑ Erklär mal: Adaption der Pumpenleistung. SBZ-Monteur, 16. August 2020, abgerufen am 13. Dezember 2025. 
28. ↑ Einführung in die Regelungsarten der ALPHA2. Grundfos, abgerufen am 13. Dezember 2025. 
29. ↑ Die Reduzierung der Leistungsaufnahme kann bei intelligentem (adaptivem) Betrieb bis zu 10 W betragen.
30. ↑ Alexander Rosenkranz: Der Raumtemperaturregler und seine Einsatzgebiete. 7. September 2025, abgerufen am 31. Dezember 2025. 
31. ↑ Vorlauftemperaturregelung. 7. Januar 2020, abgerufen am 31. Dezember 2025. 
32. ↑ Alexander Rosenkranz: Smart Home und Heizung: Clever Energie sparen. Abgerufen am 17. Dezember 2025. 
33. ↑ OpenTherm The open communication protocol for HVAC systems. Abgerufen am 15. Dezember 2025 (englisch). 
34. ↑ KNX in Deutschland. Partner weltweit. Abgerufen am 17. Dezember 2025. 
35. ↑ matter – The Foundation for Connected Things. Connectivity Standards Alliance (csa), abgerufen am 17. Dezember 2025 (englisch). 
36. ↑ Stefan Porteck: Einheizer. Smarte Thermostate mit Home Assistant ausreizen. In: C't. Nr. 2/2026. heise, Januar 2026, S. 22–25 (heise.de [abgerufen am 16. Januar 2026]). 
37. ↑ Heizkosten sparen: Thermostat richtig einstellen und wechseln. Verbraucherzentrale, 14. Februar 2025, abgerufen am 15. Dezember 2025. 
38. ↑ Regelungstechnisch kann dies mit einer zu hohen Streckenverstärkung erklärt werden.