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Die Wohnungsstation im Internet of Things

Effizienz von Flächenheizungen und dezentralen Frischwassersystemen steigern.

Die Grafik zeigt ein Smartphone neben einem Einfamilienhaus.
Quelle: Sorel
Eine vernetzte Elektronik kann mittels besserer Sensorik die gesamte Anlage mit ihren dezentralen Wohnungsstationen ganzheitlich betrachten und verfügt zugleich über entsprechende Stellmöglichkeiten, um schnell und präzise zu agieren. So können die Versorgungssicherheit des Systems an jeder Zapfstelle erhöht, der Komfort gesteigert und zugleich die Energieeffizienz optimiert werden.

Das Frankfurter Zukunftsinstitut bezeichnet das Internet der Dinge ("Internet of Things" = IoT) als den Megatrend unserer Zeit1. Der Begriff beschreibt sowohl die zunehmende Vernetzung von Maschinen, Geräten und Alltagsgegenständen untereinander als auch nach außen mit dem Internet, um diese miteinander arbeiten zu lassen und somit unser Leben zu verbessern. Mehr Elektronik, mehr digitale Kommunikation und mehr Software-Intelligenz stecken somit auch in Lösungen der Heizungstechnik. Der folgende Beitrag nimmt den Status quo bei der Entwicklung von Regelungskonzepten für Wohnungsstationen genauer unter die Lupe.

Fast jeder hält sein Smartphone stets griffbereit, die ersten autonomen Autos befahren Deutschlands Straßen und das "Smart Grid" organisiert bereits das Auslastungsmanagement unserer Stromnetze. Aber warum ist das Schlagwort "Internet of Things" (IoT) für die Heizungstechnik relevant? Und wie kann das IoT ausgerechnet Wohnungsstationen zu mehr Effizienz und Betriebssicherheit verhelfen?

In der Praxis erfordern besonders die dezentralen, häufig noch rein thermomechanisch geregelten Frischwassersysteme einen hohen Planungs- und Installationsaufwand mit äußerster Umsichtigkeit beim hydraulischen Abgleich, die selbst von guten und erfahrenen Fachleuten selten erreicht wird. Somit können sogar qualitativ hochwertige Wohnungsstationen und solide geplante Systemhydraulik viele Probleme nicht gänzlich verhindern. Kleine Abweichungen bei der Installation oder bei der Auswahl der Systemkomponenten können dann schnell die Wärmeversorgung in einzelnen Wohnungen, bestimmten Zapfsituationen oder ganzen Gebäuden beeinträchtigen. Die Folgen solcher Abweichungen reichen von der Unterversorgung bis zur Energieverschwendung.

Eine vernetzte Elektronik hingegen kann mittels besserer Sensorik die gesamte Anlage ganzheitlich betrachten und verfügt zugleich über entsprechende Stellmöglichkeiten, um schnell und präzise zu agieren. So können die Versorgungssicherheit des Systems an jeder Zapfstelle erhöht, der Komfort gesteigert und zugleich die Energieeffizienz optimiert werden.

Für "doppelte Datensicherheit" sorgen

Aus Gründen des Datenschutzes ist bei der Datenübertragung unbedingt auf eine angemessene Verschlüsselung zu achten. Bei der Internetanbindung per WLAN sollte beispielsweise der WPA2-Sicherheitsstandard eingesetzt werden, der auf dem "Advanced Encryption Standard" (AES) basiert.

Darüber hinaus empfiehlt sich eine Unterteilung des Regelsystems in zwei Datennetze: ein privates für die Wohnung, welches nur für die jeweiligen Bewohner einsehbar ist, und ein systemweites, zur ganzheitlichen Optimierung des Heizsystems im Gebäude.

Die Tabelle zeigt, welche Daten im Datennetz Gebäude und im Datennetz Wohnung gespeichert sind.
Quelle: Sorel
Die physische Aufteilung in separate Datennetze trennt systemrelevante und private Daten im Mehrfamilienhaus sicher voneinander ab.

Somit kann die vernetzte Wohnungsstation ihr volles Potential entfalten, während zugleich die Privatsphäre der Bewohner geschützt bleibt.

Auch komplexe Systeme müssen einfach zu installieren sein

Die beste Technik bringt aber nichts, wenn die Installateure sie nicht gerne verbauen. Daher: unbedingt auf eine zeitsparende und praxisgerechte Installation Wert legen! Vor allem die oft in "gekrümmter Zwangshaltung" durchgeführte Verkabelung der Zonenregelung ist mühsam. Durch die Verwendung von Steck- statt Schraubklemmen kann diese jedoch stark beschleunigt werden.

Besonders wichtig ist im Kontext von IoT zudem eine unkomplizierte Einrichtung des Netzwerks. Beispielsweise sollten sich drahtlose Geräte, wie etwa Raumthermostate und -sensoren, per Knopfdruck einfach finden und miteinander verbinden lassen, ohne besondere Netzwerkkenntnisse vorauszusetzen. Weiterhin sollten zum Beispiel die Einbindung in das lokale WiFi und die Zuordnung von Sensoren zu den Räumen auf einem komfortablen Bediengerät mit klarem Menü ohne verwirrende Symbole und Abkürzungen erfolgen. Das spart Nerven und begünstigt die korrekte Einrichtung des Systems durch den Fachhandwerker.

Eine Wohnungsstation.
Quelle: Sorel
Die Temperaturregelung des Frischwasserteils in Wohnungsstationen ist häufig zu ungenau und träge. Abweichungen von +/-5 °C sind keine Seltenheit, obwohl schon kleinere Abweichungen den Duschkomfort deutlich beeinträchtigen. Eine elektronische Regelung mit reaktionsschnellen Stepper-Ventilen passt sich hingegen sekundenschnell den Gegebenheiten an.

1 www.zukunftsinstitut.de/dossier/megatrend-konnektivitaet

Dienstag, 06.10.2020

Von Jonas Bicher
Geschäftsführer, Sorel Mikroelektronik GmbH