Einzelraumregelung von Flächenheizungen – eine Übersicht

Im Zeitalter der Konnektivität könnte man meinen, in Zukunft funktioniert alles drahtlos. Sollten Flächenheizungen ebenfalls so geregelt werden?

Um es vorwegzunehmen: Wie so oft hängt die optimale Lösung vom Anwendungsfall ab. Verkabelte und drahtlose Verbindungen für Flächenheizungen haben eigene Stärken, die je nach Situation unterschiedlich zur Geltung kommen. Zudem ist zwischen zwei Perspektiven zu unterscheiden: der Kommunikation der Geräte untereinander und deren Spannungsversorgung. Beides kann jeweils verkabelt oder drahtlos erfolgen. Ein WiFi-Router würde sicherlich von vielen als drahtloses Gerät betrachtet, da seine ureigene Aufgabe die Verwaltung eines Drahtlos-Netzwerkes ist, aber dennoch verfügt er natürlich über eine verkabelte Spannungsversorgung.

Als Hilfestellung, in welchen Fällen man auf welches System setzen sollte, werden im Folgenden einige bekannte und versteckte Vor- und Nachteile von verkabelten und drahtlosen Regelungen für Flächenheizungen dargestellt:

Betriebssicherheit verkabelter Systeme

• Eine Drahtlosverbindung reduziert den Installationsaufwand, macht bei einer nachträglichen Installation keinen Dreck und ist im Haus unsichtbar. Soweit die offensichtlichen und berechtigten Gründe für die steigende Verbreitung der Kommunikation per Funk und WLAN. Insbesondere im Gebäudebestand, wo die Kabelverlegung aufwändig ist, sind drahtlose Verbindungen daher beliebt.
• Verkabelte Geräte und Netzwerke haben hingegen in Sachen "Betriebssicherheit" die Nase weit vorne – besonders für die Heiztechnik als Teil der Gebäudeinfrastruktur ein wichtiger Aspekt.
• Verkabelte Kommunikation durchdringt Wände und Betondecken besser. Da sich Flächenheizungen über viele Räume und mehrere Etagen erstrecken können, ist dies besonders wichtig. Ein spezielles Hindernis sind metallische Heizkreisverteiler/Verteilerschränke, die Funksignale stark abschirmen. Um die Zonenregelung innerhalb des Verteilers zu erreichen, könnte die Führung einer Antenne aus dem Verteilerschrank heraus eine Behelfslösung sein. Wenn diese in unmittelbarer Nähe des Metallschrankes platziert wird, besteht die Beeinträchtigung von Sende- und Empfangsleistung, je nach Abstrahlwinkel, jedoch fort.
• Drahtlose Kommunikation kann durch Fremdsysteme auf gleicher Frequenz gestört werden. Diese sind besonders schwer beherrschbar, da sie beispielsweise vom Router des Nachbarn ausgestrahlt werden können. Störungen bleiben daher oft unbemerkt und können sich durch Positionswechsel von Geräten oder Inventar stetig ändern. Sie liegen somit außerhalb der Kontrolle des Installateurs bzw. Fachbetriebs, der aber dennoch im Störungsfall vom Kunden mit der Ursachenforschung betraut wird.
• Kabel ermöglichen größere Reichweiten, was für Flächenheizungen beispielsweise in gewerblichen Gebäuden, wie Büros oder Hotels, wichtig ist. Ebenso sind die Übertragungsraten höher, um mittlere und größere Datenmengen zu ermöglichen, und die (unerwünschten) Latenzzeiten geringer. Es gibt zwar Funktechnologien mit speziellem Fokus auf jede einzelne dieser Eigenschaften, die allerdings umso mehr zulasten anderer wichtiger Charakteristika gehen und daher eher in Nischenanwendungen zum Einsatz kommen. Verkabelte Verbindungen können hingegen viele dieser Positivmerkmale in sich vereinen.
• Verkabelte Kommunikation verfügt über eine permanente und stabilere Spannungsversorgung, die beispielsweise im Vergleich zu Batterien das Ausfallrisiko senkt.

Möglichkeiten drahtloser Spannungsversorgung

Batteriebetriebene Einzelraumregelungen kommen vor allem zum Einsatz, um in der Renovierung Strecken mini-malinvasiv zu überbrücken oder den Verdrahtungsaufwand zu verringern. Für die Produktentwicklung der Hersteller bringt das die zusätzliche Herausforderung mit sich, das System für lange Batterielebensdauern optimieren zu müssen – ein kompliziertes Unterfangen, das meist durch Kompromisse in anderen Produkteigenschaften erkauft werden muss.

So oder so müssen Batterien regelmäßig getauscht werden. Was bei der Installation an Aufwand und Kosten gespart wird, muss über die Jahre letztlich doch vom Hausbewohner selbst getragen werden – mit dem Unterschied, dass der Handwerker hierfür keine Arbeitsleistung mehr in Rechnung stellen kann. Sofern die Auftragsbücher des Fachhandwerkers ohnehin prall gefüllt sind und der Hausbewohner keinen Wert auf ein wartungsarmes System legt, fällt diese Betrachtung jedoch nicht unbedingt ins Gewicht.

Da Haushaltsbatterien aber Schadstoffe, wie Quecksilber, Cadmium und Blei, enthalten und zudem eine schlechte Energiebilanz aufweisen, ist die höhere Umweltbelastung ein weiterer Aspekt, um ihren übermäßigen Einsatz möglichst zu vermeiden.

Alternativ zur Batterie existieren energieautarke Geräte, wie zum Beispiel einige Heizkörperthermostate, die sich mittels "Energy Harvesting" (= Energie-Ernte) selbst speisen. Hierbei werden kleine Mengen elektrischer Energie zum Beispiel aus Umgebungslufttemperatur (Temperaturdifferenz) oder -luftströmen gewonnen, um drahtlose Geräte mit geringer Leistungsaufnahme zu speisen (sog. thermoelektrische Generatoren).

So reizvoll das Prinzip dieser Technologie auch scheint, schraubt sie die Anforderungen an die Optimierung des Eigenverbrauches noch höher als die Batterie und erfordert zudem genügend Umgebungsenergie, aus der sie sich speisen kann. Hinzu kommen die hohen Stückkosten, die einem breiten Einsatz des "Energy Harvesting" bisher im Wege stehen.

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(Versteckte) Kosten der Drahtloskommunikation

Ein großer Vorteil kabelloser Regelkomponenten liegt im geringeren Verdrahtungsaufwand. Der scheint besonders attraktiv, weil manche Heizungsbauer eher ungern an der Elektrik tätig werden. Eines wird jedoch oft übersehen: Was bei der Verkabelung vereinfacht wird, wird lediglich in die Einrichtung der Drahtlosverbindung verlagert. Netzwerke müssen konfiguriert, Geräte authentifiziert und "over the air" einander zugewiesen werden. Dazu wird in der Regel ein eigenes Gateway benötigt, welches neben dem Installationsaufwand auch die Produktkosten erhöht.

Die Installation wird somit nicht unbedingt einfacher, sondern eher "anders". Da viele SHK-Fachhandwerker sich jedoch ebenso wenig als Netzwerktechniker oder IT-Spezialist betätigen möchten, spielt ihnen der vermehrte Einsatz von Drahtloskommunikation nicht wirklich in die Karten. Im Gegenteil sind Probleme sogar noch weniger greifbar und somit schwerer zu lösen, wenn sie in drahtlosen Netzwerken auftreten, als bei falschen elektrischen Anschlüssen oder Kabelbrüchen. Verdrahtungsaufwand sparen zu wollen, kann also ein "Scheinsieg" mit hohen versteckten Kosten sein.

Die Qual der Wahl

Auch wenn sich einige Argumente für den Einsatz von Batterien finden, spricht aufgrund des Ausfallrisikos, laufenden Aufwands und der Umweltaspekte vieles für eine verkabelte Spannungsversorgung. Durch ein intelligentes Produktdesign lassen sich zudem die Anforderungen an eine verkabelte Installation weiter verringern. Wenn Raumthermostate und -sensoren minimalinvasiv in bestehende Mehrfachschalter zu Licht und Steckdosen zu- oder eingefügt werden können, vereint die kabelgebundene Spannungsversorgung sogar im Gebäudebestand das Beste aus beiden Welten – ohne große Wandschlitze stemmen zu müssen.

Mit Blick auf die Kommunikation der Regelkomponenten untereinander hat eine Kabelverbindung viele technische Vorteile und empfiehlt sich daher als bevorzugte Variante einer Einzelraumregelung von Flächenheizungen. Drahtloskommunikation über Funk oder WLAN ist jedoch eine hervorragende Alternative, wenn Verkabelungen nicht gangbar sind – beispielsweise in der Renovierung. Da beide Wege ihre Daseinsberechtigung haben, sollte man für beide auch technische Lösungen zur Hand haben, um für jede Installationssituation gerüstet zu sein. Im besten Fall lassen sich die Regelkomponenten der drahtlosen und verkabelten Varianten sogar miteinander kombinieren, um Lagerhaltung und Disposition zu vereinfachen.