Energieeffizienz
Wetterprognosen verfeinern Heizungssteuerung

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Beheizte Gebäude sind keine isolierten Inseln. Auf ihren Wärme­bedarf hat das jeweilige Wetter einen großen Einfluss. Die derzeit üblichen Heizungssteuerungen berücksichtigen neben der Tageszeit und der Heizkennlinie aber nur die aktuelle Außentemperatur. Diese wirkt sich jedoch verzögert auf das Innenraumklima aus. Das bedeu­tet: Je schneller die Außentemperatur schwankt, desto stärker weicht bei der klassischen Heizungssteuerung der tatsächliche Wärmebedarf vom aktuellen Heizlevel ab. Forscher des Fachinfor­mationszentrums Karlsruhe (FIZ) haben deshalb ein neues Konzept entwickelt, das im Steueralgorithmus lokale Wetterprognosen berücksichtigt.

Gerade in den Übergangszeiten zwischen Winter und Sommer gibt es oft schnelle Wechsel von kurzen Phasen mit warmen und kalten Tagen. Oft würde die in Gebäudeteilen und der Innenausstattung gespeicherte Wärme, eine eventuelle Abwärme aus Maschinenparks oder die Sonneneinstrahlung ausreichen, die Schwankungen ganz oder teilweise auszugleichen. Durch die Verzögerung, mit der wetterbedingte Temperaturschwankungen im Gebäude wirksam werden, können bisherige Heizungssysteme genau diese Faktoren aber nicht rechtzeitig berücksichtigen.

Ein brandneues thermodynamisches Rechenmodell für eine Heizungssteuerung mit lokalen Wetterprognosedaten soll das ändern. Das Rechenmodell berücksichtigt Informationen zu Nutzungsart, Bauphysik sowie zum Lüftungsverhalten und zur Wunschtemperatur der Bewohner. Kombiniert mit den Daten der nächstgelegenen Wetterstation werden alle sechs Stunden die Vorlauftemperatur der Heizung für die nächsten drei Tage per Simulation ermittelt und automatisch an das Steuerungsmodul übermittelt.

Ein Praxistest läuft derzeit in Nordrhein-Westfalen an den Gebäuden des Landesbetriebs Straßenbau Nordrhein-Westfalen in Gelsenkirchen, am Ministerium für Bauen und Verkehr NRW in Düsseldorf und am neuen Zentrum des Finanzamts Aachen-Stadt. Bereits die ersten Ergebnisse belegen einen Komfortgewinn und Energieeinsparungen.

Eine Weiterentwicklung des neuen Steuerungssystems für kleine und große Wohngebäude ist derzeit in Arbeit. Die Ausgabe 14/2011 der Reihe BINE-Projektinfo mit dem Titel Wenn Wetterprognosen die Heizung steuern stellt das System, die Demonstrationsgebäude und erste Ergebnisse vor. Die Ausgabe steht per Download kostenfrei im Internet zur Verfügung. (Quelle: FIZ Karlsruhe/ml)