Thermostate: Kleine Komponenten mit großer Wirkung

Thermostate gibt es in jedem Haus und jeder Wohnung. Dennoch sind sie eines der am wenigsten beachteten Bauteile einer Heizung. Zumindest dann, wenn es um die Themen Effizienz und Energieeinsparung geht. Welche Aufgaben sie haben, welche Arten es gibt und wieso alte Thermostate zu unnötig hohen Heizkosten führen können, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Welche Aufgabe haben Thermostate und wie funktionieren sie?

Die Aufgabe von Thermostaten ist es, die Temperatur in einem Raum zu regeln. Dabei bestehen sie in der Regel aus einem Fühler - dem sichtbaren Kopf - und einem Ventil. Mit einem Dreh am Kopf des Bauteils wird die gewünschte Temperatur eingestellt. Die Stellung drei entspricht dabei in der Regel einer Raumtemperatur von 20 Grad Celsius.

Abbildung Funktionsweise Thermostate
Aufbau eines Thermostatventils (Grafik: Alexander Rosenkranz)

Im Inneren des Fühlerkopfs befindet sich eine Flüssigkeit, die ihr Volumen in Abhängigkeit der Temperatur im Raum ändert und so einen Ventilstift steuert. Wird es im Raum zu warm, dehnt sich das Medium aus und verschließt das Ventil im Heizkörper. Das senkt den Heizwasserdurchsatz und es wird weniger Wärme abgegeben. Sinkt die Temperatur wieder ab, verringert sich das Volumen des Mediums im Thermostatkopf. Dadurch das Ventil öffnet sich und Heizungswasser kann wieder durch den Heizkörper fließen. Die Abbildung verdeutlicht den vereinfachten Aufbau eines Heizkörper-Thermostaten. Mit Fernfühlern können Kopf und Ventil - verbunden über eine dünne Hydraulikleitung - auch getrennt voneinander installiert werden. Kommen Thermostate bei einer Fußbodenheizung zum Einsatz, messen die Fühler die Temperatur in einem Raum und senden ein elektronisches Steuersignal zu den motorisch gesteuerten Ventilen, die sich meist in einem oder mehreren Wandverteilern befinden.

Welche Arten von Thermostaten unterscheidet man?

Nach ihrem Aufbau und ihrer Funktion unterscheidet man generell drei Arten von Thermostaten. Diese sind: Manuell einstellbare Thermostate, digital programmierbare Thermostate und elektrische Funkthermostate.

Manuell einstellbare Thermostate

Frau wählt an einem Thermostat an der Wand die richtige Temperatur für ihr Haus aus

Manuell einstellbare Thermostate sind die am häufigsten genutzte Art - zumindest wenn es um die Steuerung von Heizkörpern geht. Sie haben sich aus einfachen Handventilen entwickelt und reagieren heute selbstständig auf Temperaturveränderungen in einem Raum. Die Thermostate sind günstig und ohne größeren Aufwand zu montieren. Im Gegensatz zu alten, können neue Ventile auch voreingestellt werden - Voraussetzung dafür, dass ein hydraulischer Abgleich durchgeführt und die Heizung effizient eingestellt und betrieben werden kann. Soll der Kopf entfernt vom Heizkörper angebracht werden, gibt es die kleinen Geräte auch in getrennter Ausführung. Diese funktionieren genau wie herkömmliche Heizkörper-Thermostate. Sie bestehen aus einem Fühler und einem Ventil, die über eine dünne Hydraulikleitung miteinander verbunden sind.

Vorteile manuell einstellbarer Thermostate: Nachteile manuell einstellbarer Thermostate:
günstige Anschaffungskosten steuern jeweils einen Heizkörper
einfach zu montieren und zu bedienen bei falscher Anordnung kann die Funktion eingeschränkt sein
für hydraulischen Abgleich voreinstellbar zeitabhängige Temperaturen können nicht eingespeichert werden

Elektrische Funkthermostate

Eine Alternative zu manuell voreinstellbaren Thermostaten sind elektrische Funkgeräte. Diese messen die Temperatur in einem Raum und steuern meist mehrere Ventile mit einem elektrischen Signal. Die Ventile selbst werden je nach Bedarf über einen kleinen Stellmotor geöffnet oder geschlossen. Typisch sind sie zum Beispiel bei Fußbodenheizsystemen. Während die Technik vergleichsweise teuer ist, kann sie mit einer digitalen Regelung auch für mehr Komfort und Effizienz sorgen. Denn mithilfe intelligenter Algorithmen kann das Verhalten der Heizung optimal auf Haus und Nutzer abgestimmt werden. Wie bei manuell einstellbaren Thermostaten sind auch die Ventile elektrischer Geräte voreinstellbar.

Vorteile elektrischer Funkthermostate: Nachteile elektrischer Funkthermostate:
intelligente Regelung schafft Komfort und Effizienz höhere Anschaffungskosten
Thermostate können ganze Räume oder Zonen steuern bei Batteriebetrieb müssen diese alle zwei bis drei Jahre getauscht
werden
Ventile sind für hydraulischen Abgleich voreinstellbar

Digital programmierbare Thermostate

Digital programmierbares Thermostat das mittels App vom Smartphone aus gesteuert werden kann

Digital programmierbare Thermostate stehen generell zwischen manuell einstellbaren und elektrischen Funkgeräten. Denn sie werden zwar meist direkt am Heizkörper installiert, können aber digital kommunizieren. Während bei einfachen Geräten Zeiten und Temperaturen eingespeichert werden können, sind teurere Geräte mit einer intelligenten Regelung verknüpft. Diese Form des Smart Home macht es möglich das Heizverhalten optimal an Haus und Nutzer anzupassen. Zudem können Temperatureinstellungen sogar von unterwegs, beispielsweise per App auf dem Smartphone, geändert werden. Auch für digital programmierbare Thermostate gibt es Ventile mit Voreinstellung, die sich für einen hydraulischen Abgleich eignen.

Vorteile digital programmierbarer Thermostate: Nachteile digital programmierbarer Thermostate:
Programmierung zeitabhängiger Temperaturen bis
hin zu einer intelligenten Regelung
höhere Anschaffungskosten
einfach zu montieren und fast immer nachrüstbar eingeschränkte Funktion bei falscher Anordnung
Ventile sind für hydraulischen Abgleich voreinstellbar bei Batteriebetrieb müssen diese regelmäßig getauscht werden

Anordnung von Thermostaten

Thermostate regeln die Temperatur in einem Raum. Egal ob sie manuell einstellbar, digital programmierbar oder elektrisch ferngesteuert funktionieren, müssen sie diese kontinuierlich messen. Stellen die Fühler fest, dass es zu warm ist, verringern sie den Heizwasserfluss durch Heizkörper oder Flächenheizungen und senken die Raumtemperatur. Damit das richtig funktioniert, dürfen die Fühlerelemente nicht in Bereichen installiert werden, in denen die Temperatur aus verschiedenen Gründen viel höher oder niedriger ist. Passieren kann das zum Beispiel bei Heizkörperthermostaten, die hinter Vorhängen, Gardinen oder in Nischen installiert werden. Denn an diesen Stellen staut sich die Wärme und verfälscht das Ergebnis. Die Folge: Auch wenn es im Raum noch gar nicht richtig warm ist, hören die Heizkörper auf zu heizen. Ist das der Fall, helfen zum Beispiel Thermostate mit Fernfühler. Bei denen Kopf und Ventil mit einer Hydraulikleitung verbunden sind und getrennt voneinander installiert werden können.

An diesen Stellen kann der Einbau zu Problemen führen:

  • Hinter Vorhängen
  • Hinter Möbeln oder anderen Einrichtungsgegenständen
  • In Heizkörpernischen
  • Direkt unter Fensterbänken, wenn diese nicht mindestens 10 Zentimeter entfernt sind
  • In Bereichen, in denen es häufig zu kalter Zugluft kommt

Thermostatventile wichtig für den hydraulischen Abgleich

Bei einem hydraulischen Abgleich geht es darum, in allen Fließwegen des Heizwassers - also vom Heizkessel zu den jeweiligen Heizflächen - gleiche hydraulische Bedingungen zu schaffen. Denn nur so kann gewährleistet werden, dass die Wärme des Kessels optimal ist und gleichmäßig im gesamten Haus verteilt wird. Nach einer genauen Berechnung des Wärmebedarfs der jeweiligen Räume wird  jeder Heizkörper auf die für ihn notwendige Heizwassermenge eingestellt. Damit das funktioniert, müssen die Ventile am Heizkörper voreinstellbar sein. Da das bei alten Thermostatventilen nicht immer möglich ist, lohnt sich oft ein Austausch der günstigen Elemente.

Ein hydraulisch nicht abgeglichenes Heizsystem verursacht höhere Strom- und Heizkosten und kann u.a. an folgenden Symptomen erkannt werden: Zum einen könnten verzweigt angebundene Heizkörper nicht richtig warm werden. An Heizkörpern, die in der Nähe des Kessels installiert wurden, könnten zudem störende Strömungsgeräusch auftreten. Ein weiteres Symptom könnte sein, dass alle Thermostatventile die gleiche Einstellung haben. Oder eine Einstellung an den Thermostatventilen ist nicht möglich.

Hilft der Austausch alter Thermostate beim Sparen?

Generell hilft der Austausch alter, nicht voreinstellbarer Thermostatventile immer beim Sparen. Denn die Voreinstellung schafft optimale hydraulische Bedingungen, wodurch die Heizungspumpe effizient arbeiten kann. Darüber hinaus kann auch die Heizung selbst sehr gut auf das Heizsystem angepasst werden. Mit dem Senken der Vorlauftemperaturen fallen dabei sogar die Heizkosten. Ob oder wie stark sich ein Thermostat auf die Heizkosten auswirkt, ist abhängig von der energetischen Qualität eines Gebäudes und dem verwendeten Heizsystem. Hohe Einsparungen sind vor allem in ungedämmten Altbauten mit Heizkörpern möglich. Denn durch den geringen Wärmeschutz von Dächern, Fenstern oder Fassaden geht viel Wärme verloren - auch dann, wenn niemand zu Hause ist. Programmierbare oder intelligente Thermostate können die Temperaturen in dieser Zeit absenken und so zu Einsparungen führen.

Mit jedem Grad Celsius, um das die durchschnittliche Temperatur sinkt, sparen Hausbesitzer etwa 6 Prozent ihrer Heizkosten. In modernen oder effizient sanierten Gebäuden fallen die Einsparungen dagegen niedriger aus. Grund dafür sind die geringen Wärmeverluste. Das heißt, auch wenn das Thermostat abgestellt wird, sinken die Temperaturen durch die hohe energetische Qualität nur wenig. Ähnlich verhält sich das bei Fußbodenheizungen, die aufgrund ihres Aufbaus sehr träge auf geänderte Einstellungen reagieren.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Geht es um die Energieeinsparung in einem Haus, werden Thermostate oft unterschätzt. Denn ihr Austausch ist günstig und kann dabei helfen, die Heizkosten zu senken. Und zwar nicht nur durch programmierte Absenkzeiten, sondern auch durch ausgeglichene hydraulische Bedingungen im gesamten Haus.

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