Alte Thermostate ersetzen

21.12.2020 | Veröffentlicht in Ausgabe 01-2021 | Druckvorschau

Wissenswertes über die anspruchslosen Helferlein, genannt Thermostatventile - © Bild: www.co2online.de/Alois Müller — © Bild: www.co2online.de/Alois Müller

Wissenswertes über die anspruchslosen Helferlein, genannt Thermostatventile

Defekte Thermostate verursachen unnötige Kosten und CO₂-Emissionen. Es ist daher ratsam nach spätestens 15 Jahren alle herkömmlichen Thermostate zu prüfen. Lesen Sie, was wir Wissenswertes hierüber zusammengetragen haben.

Inhalt

Spätestens nach 15 Jahren sollten Verbraucher ihre Heizkörper-Thermostate prüfen. Sonst drohen unnötige Heizkosten und CO₂-Emissionen. Darauf macht die Kampagne „Meine Heizung kann mehr“ (www.meine-heizung.de) der gemeinnützigen Beratungsgesellschaft co2online aufmerksam.

Herkömmliche mechanische Thermostatventile nutzen sich mit der Zeit ab. Dann lassen sie sich nur noch schwer bedienen, funktionieren nur noch teilweise oder gar nicht mehr. Die Folge sind zu heiße oder auch zu kalte Heizkörper.

65 bis 100 Euro Heizkosten pro Jahr sparen

Neue Thermostate sind günstig in der Anschaffung und Montage. Programmierbare Thermostate kosten zwar mehr, ermöglichen aber auch einen erheblich größeren Funktionsumfang. Durch zusätzliche Einstellmöglichkeiten erleichtern die kleinen Computer das Senken der Heizkosten. In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus können so rund 100 Euro pro Jahr gespart werden (425 Kilogramm CO₂), in einer Wohnung etwa 65 Euro (250 Kilogramm CO₂). Smarte Thermostate oder Smart-Home-Systeme zur Heizungssteuerung sind teurer, können sich aber ebenfalls innerhalb weniger Jahre rechnen.

Wie hier im Analogmodel hält ein Schwimmerventil (Thermostat) den Wasserstand (Raumtemperatur) in einem Behälter konstant. Das ablaufende Wasser kann ebenfalls durch ein Ablaufventil (Störungen wie Sonneneinstrahlung) beeinflusst werden

**Im Idealfall wird der Thermostat-Kopf ungehindert von der zirkulierenden Luft umströmt**

**Der Thermostat-Kopf mit eingebautem Fühler darf nicht senkrecht montiert werden**

**Ein Fernfühler ermöglicht die ungehinderte Erfassung der Raumluft auch bei verdecktem Ventil**

Eventuell 30 Prozent Zuschuss

Hauseigentümer sollten zusätzlich prüfen, ob ein hydraulischer Abgleich oder ein Pumpentausch sinnvoll ist. Damit lässt sich eine Heizanlage optimal einstellen. Ohne Optimierung kann es ebenfalls zu kalten oder zu heißen Heizkörpern kommen. Für einen hydraulischen Abgleich oder Pumpentausch gibt es aktuell noch einen staatlichen Zuschuss von 30 Prozent.

Sinn und Zweck

Die Thermostat-Köpfe reagieren auf die Energie interner und externer Fremdwärmequellen, wie z. B. Sonneneinstrahlung, Wärmeabgabe von Personen und elektrischen Geräten etc. und halten die Raumlufttemperatur konstant. Dadurch wird unnötiger Energieverbrauch vermieden. Wird also an einem kalten, aber sonnigen Apriltag der Kopf auf die Stellung -3- gedreht, so versucht die Technik im Thermostatkopf eine Temperatur von 20 °C zu halten. Dazu wird die Strömung des Heizwassers der Heizungsanlage durch den Heizkörper reguliert. Sinkt die Temperatur unter 20 °C, wird der Volumenstrom durch weites Öffnen des Ventils erhöht. Erwärmen jedoch die durch das Fenster scheinenden Sonnenstrahlen den Raum auf über 20 °C wird der Volumenstrom vermindert. Ohne Zutun eines Dritten verstehen sich Heizkörper und Thermostatkopf und halten die Raumtemperatur annähernd konstant. Winzige Regelabweichungen sind unumgänglich und normal.

Wie funktioniert es?

Antrieb, Regler und Fühler der Regeleinrichtung bilden im Thermostatkopf eine konstruktive Einheit, den so genannten Fühler. Der Fühler setzt Wärme in Bewegungsenergie um. Grundsätzlich werden dazu zwei unterschiedliche physikalische Prinzipien genutzt:

Ausdehnung von Stoffen

Wechsel des Aggregatzustandes

Die Kraft, die der Fühler dabei auf die Spindel des Ventils ausübt, wird durch eine entgegengerichtete Kraft einer Feder im Gleichgewicht gehalten. Diese Feder führt auch die Rückstellbewegung aus, wenn die Raumlufttemperatur fällt.

Diese Feder ist auch dafür verantwortlich, dass ein Thermostatventil ohne Thermostatkopf komplett geöffnet ist. Drei unterschiedliche Systeme werden zurzeit vorrangig auf dem Markt eingesetzt:

– Dehnstofffühler

– Dampffühler

– Flüssigkeitsfühler

Beim Flüssigkeitsfühler wird bei Wärmezufuhr die Ausdehnung bzw. die Umwandlung in mechanische Energie allein durch die Volumenänderung erreicht. Eine Änderung des Aggregatzustandes der Füllung ist dazu nicht erforderlich. Da sich Flüssigkeiten typischerweise nicht komprimieren lassen, verfügt der Fühler mit flüssiger Füllung, wie vom Hersteller Heimeier über eine sehr hohe Stellkraft.

**Der Thermostat-Kopf mit eingebautem Fühler darf nicht von Vorhängen verdeckt werden**

**Ist der Zugang zum Ventil versperrt, kann auch eine Ferneinstellung verwendet werden. Dies ist oft bei Heizkörpern hinter Küchenmöbeln der Fall**

**Unterflurkonvektoren lassen sich ebenfalls am besten per Ferneinstellung regeln**

Klassischer Proportionalregler

Regeltechnisch betrachtet sind Thermostatköpfe stetige Proportionalregler (P-Regler) ohne Hilfsenergie. Sie benötigen keinen elektrischen Anschluss oder sonstige Fremdenergie. Die Änderung der Raumlufttemperatur ist proportional zur Änderung des Ventilhubes.

Steigt die Raumlufttemperatur z. B. durch Sonneneinstrahlung an, so dehnt sich die Flüssigkeit im Temperaturfühler aus und wirkt auf das Wellrohr. Dieses drosselt über die Ventilspindel die Wasserzufuhr zum Heizkörper. Bei sinkender Raumlufttemperatur verläuft der Vorgang umgekehrt.

Die durch Temperaturänderung hervorgerufene Ventilhubänderung beträgt beispielweise bei einem Ventil aus dem Hause Heimeier 0,22 mm/K Raumtemperaturänderung.

Ausschlaggebend für das Regelverhalten sind neben der Regelstrecke und den Störgrößen auch die Qualität des Fühlers und die Schließzeit bzw. die Reaktionsgeschwindigkeit des Thermostatventils auf Temperaturänderungen.

Langsame Reaktionen erzeugen sehr stabile aber ungenaue Regelergebnisse. Schnelle Reaktionen können zur Instabilität und Energieverschwendung führen.

Einer für Alle?

Der klassische Thermostatkopf kann nicht beliebig und an jedem Ort montiert werden. Es gilt einige Feinheiten und Montagehinweise zu beachten:

Temperaturskala

Die Hersteller von Thermostatköpfen sind sich selten einig. Nur bei der Beschriftung hat man zumindest einen konsequenten Weg beschritten. Keiner der Hersteller schreibt auf den Thermostatkopf direkt drauf, mit welcher Temperatur der Nutzer rechnen kann.

Welche Temperatur im Raum erreicht wird, hängt jedoch nicht allein von der Einstellung des Thermostatventils ab. So kann sich zum Beispiel in einer Heizkörpernische mit Fensterbank ein Wärmestau bilden, der dem Thermostat signalisiert, dass es schließen soll, obwohl der Raum noch nicht warm ist. Die Zahlenskala auf dem Thermostatkopf ist deshalb nur als Orientierung gedacht. Üblicherweise justieren die Hersteller die Thermostate so, dass mit der Einstellung „3“ eine Raumtemperatur um die 20 Grad erreicht wird.

Die praktische Konsequenz und der Vorteil für den Anlagenmechaniker bestehen darin, dass man lästige Diskussionen und Beschwerden der Nutzer auf diese Weise ein wenig abmildert. Eine konkrete Gradeinteilung hätte sicherlich mehr Beschwerden zur Folge als eine nackte Zahl. Der kritische Hinweis des Nutzers würde dann schnell mal lauten: „Obwohl ich am Thermostaten exakt 20 °C eingestellt habe, messe ich hier in der Ecke am Tisch nur 19,2 °C.“ Verständlich, dass Hersteller von Thermostatköpfen sich selbst und die Schar der Anlagenmechaniker vor solchen Diskussionen schützen möchten.