Thermostatventile

Wie benutze ich ein Thermostatventil richtig?

'Warum wieder eine Bedienungsanleitung für Thermostatventile?' wird sich jeder fragen.
Wir haben hier auf vielfachen Wunsch alle bisher bekannten Einflussfaktoren im Mehrfamilienhaus allgemeinverständlich dargestellt.
Hoffen wir.... Über die Links können Sie noch tiefer in die verflixte Thematik eintauchen.

Inhalt Grundlagen Fehler, die alle kennen Was ist als 'normal' anzusehen? Zusammenspiel der Regelungen einfach testen Warum muss ein Heizkörper unten kälter als oben sein? Mehr Hintergrundinfos   Für jedes komplexe Problem gibt es eine Lösung, die einfach, bestechend und falsch ist. ( H.L. Mencken: US-amerikanischer Schriftsteller und Journalist, Literaturkritiker, Kolumnist und Satiriker.)

Das Ventil am Heizkörper ist nur die Drossel für die bereitgestellte fossil erzeugte Vorratswärme. 1= Vorlauf, 2=Rücklauf, 3+4=DDR [Quelle: Heimeier] Einheiten: 1K = 1 Kelvin = 1 °Celsius

Wie benutze ich ein Thermostatventil richtig?

Stellen Sie den Kopf auf '3-4' oder 1K über der gewünschten Raumtemperatur, dann muss es bei Ihnen immer passend warm sein. Tag und Nacht. Was passiert? Es funktioniert? Herzlichen Glückwunsch, sie haben heute schon eine preisgünstige Heizung!

Sollten Sie dem obigem Kernsatz so gar nicht zustimmen können, sollten Sie weiter lesen, denn dann stimmt etwas an der Abstimmung und den Verbrauchswerten der Heizanlage nicht. Diese Probleme wollen wir hier für die, die es genau wissen wollen, im Einzenen aufdröseln. So können Sie Abhilfe schaffen und letztlich Ihre Betriebskosten senken. Doch Vorsicht, es wird kompliziert - und entspricht deswegen auch nicht immer dem, was andere Experten dazu schreiben und sagen...
 
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Grundlagen

Was ist der Sinn von Thermostatventilen?

Thermostatventile sind eine spezielle Form der Einzelraumregelung (ERR) um mit Heizkörpern die Energie einzusparen, die über Fremdwärme eingebracht wird:
 
Thermostatventile dienen dazu, zusätzlich eingebrachte Wärme als Einsparung zu nutzen, indem sie die über den Heizkörper eingebrachte Wärme herunter regeln.
Sie sind eine einstellbare Maximalbegrenzung der technisch eingebrachten Wärme. Kommt jetzt Fremdwärme dazu, wird die Heizkörperwärme zuerst weggeregelt. Zusätzlich eingebrachte Wärme kann sein: Sonne, Menschen, Kaminwärme, elektrische Wärme. In der Auslegung kann das nicht berücksichtigt werden, weil der Raum auch ohne Fremdwärme 21°C warm werden soll.
Als permanente Grundeinstellung der Thermostatventile wäre also die Stellungen des Drehgriffs 3,5...4 (knapp oberhalb der Wunschtemperatur) richtig.
 
Ein Thermoststatventil ist nämlich nicht dazu da, so wie es heute allgemein benutzt wird:
Als permanenter Raumtemperaturregler die zu hohe Vorlauftemperatur und den zu hohen Durchfluss am Heizkörper auf die passenden Werte für den Raum zu bringen! Durch die falschen Einstelungen haben Sie dann Fehler 1 und Fehler 2 mit einem Ventil, das nur auf/zu kennt.

Die richtige Einstellung beginnt im Kopf.

Der Kopf des Thermostatventils, an dem Sie gerade drehen, ist genau genommen der Sollwerteinsteller eines Raumreglers.   Warum stehen auf dem Regelkopf denn keine Grad-Angaben? Da sind alle Hersteller vorsichtig: Nur wenn das dahinterstehenden System richtig funktioniert, sollte mit den Nummern die nebenstehenden Temperaturen erreicht werden ===>   Jeder Regler kann eben immer nur so gut regeln, wie es die Hardware, die drumherum verbaut wurde, zulässt.       Das Ventil am Heizkörper ist nur die Drossel des in den Raum kommenden Wärmestroms. Der Kopf darauf ist Fühler und Regler mit der 'Sollwerteinstellung'.       Wenn das Thermostatventil richtig funktioniert, stimmt der komplexe Regelkreis von 'Heizwassertemperatur - Pumpendruck - Ventilwiderstand - Heizkörpergröße - Raumtemperatur - Solltemperatur' überall.

Nummer Raumtemp. °C Funktion * 6 Frostschutz 1 12 mehr als 2 Wochen weg 2 16 1 Woche weg 3 20 Kinderzimmer 3-4 22 Wohnzimmer 4 24 Altenheime 5 29 mit Fremdwärme erreichbar 6 Regler unwirksam Sommerstellung

Die immer erwähnte Einstellung auf 3:
Wenn Vorlauftemperatur und Pumpendruck in etwa stimmen, wird die Raumtenperatur bei der Einstellung 3 auf 20°C begrenzt. Das ist aber vielen Nutzern heute zu kalt. Sie wundern sich dann, dass sie alles 'richtig machen' und es trotzdem nicht 'warm wird'. Drehen Sie mal ganz auf, dann merken Sie nach einem Tag, welche Raumtemperaturen erreichbar sind.
Sie merken:
Es wird beliebig komplex, denn alle hier erwähnten sechs Größen müssen perfekt stimmen, damit das Thermostatventil richtig funktionieren kann! Sonst tritt mindestens einer der sieben Fehler auf.
 
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Wir listen einfach mal die sieben häufigsten Plagen auf.

Sie kennen sicher alle Fehler schon: Temperaturschwankungen, Akustische Störungen, ....

1. Sie können das Thermostatventil nicht auf 3 stellen, weil der Raum schnell überheizt ist und direkt danach wieder als zu kalt empfunden wird?
   Ursache: Pumpendruck viel zu hoch und Heizwassertemperatur zu hoch.
   Folge: Ihre Heizkosten sind immer zu hoch.
2. Sie drehen das Thermostatventil auf und haben ein nerviges Rauschen?
   Ursache: Zu viel Heizwasserdurchfluss, weil Pumpendruck viel zu hoch, fehlender hydraulischer Abgleich.
   Folge: Ungleichmäßige Aufheizung der Räume.
3. Sie drehen das Thermostatventil ganz auf - an den linken Anschlag, der Raum bleibt aber immer zu kalt?
   Ursache: zu wenig Heizwasserdurchfluss, weil fehlender hydraulischer Abgleich.
4. Sie haben immer ein Knacken, das in bestimmten Intervallen auftritt?
   Ursache: Nicht schallisoliert verlegte Rohrleitungen, die sich beim Ausdehnen nicht frei bewegen können.
5. Sie hören morgens ein Schlagen, als ob jemand mit dem Hammer an die Rohre schägt?
   Ursache: Zu hoher Pumpendruck und mindestens ein Thermostatventil wurde gegen den Heizwasserstrom (verkehrt herum) eingebaut.
6. Sie müssen nachts die Thermostatventile immer zudrehen?
   Sonst bleibt die Heizung warm? Dann schaltet die Kesselregelung nachts nicht (richtig) ab. Diese dauernde Bereitstellung der Wärme kostet viel Geld. Ihre Heizungsanlage hat dann einen sehr schlechten Jahresnutzungsgrad.
7. Der siebte Fehler ist nie mehr zu ändern: (im Kasten)

Warum werden konventionelle Thermostatventile nicht instinktiv als Regler, sondern als Stellventile begriffen? Da ist erstmal der Ort: am Heizörper - dann ist da auch die verkehrte Drehrichtung: Sie stehen an einem Lautstärkeregler und wollen lauter drehen - was tun Sie? Etwa nach links drehen? Genau nach diesem logischen Schema sind alle analogen Raumtemperatur-Regler aufgebaut: Mehr, lauter, wärmer heißt in Europa immer: nach rechts drehen - nur bei Wasserhähnen ist es umgekehrt. Sehen Sie sich danach einen Thermostatventilkopf mal genau an: Sie müssen ihn nach links drehen, um die Raumtemperatur anzuheben: Was ist es denn nun - Regler oder Stellventil oder Wasserhahn? Hier hat die Heizkörper-Industrie beim Design völlig versagt, denn sie hat die Wasser-Ventildrehrichtung 1:1 auf einen Regler-Sollwertgeber übertragen. Beide haben logisch nichts miteinander zu tun. Geisterfahrer im Rechtsverkehr? Einfach nicht nachgedacht und dann immer so weitergemacht. Logikbrüche - überall in der Branche. Die heutigen elektronischen Heizkörperregler haben die europäische Logik (rechts=wärmer) schon eingebaut und kosten um die 20€. Denken Sie an die Folgekosten der Batterie. Ein rein mechanischer ca. 10€ (Mitte) Sollten Sie diese einbauen, lesen Sie unbedingt den Kommentar 2014 - Homeautomation - und programmieren die Absenktemperatur nicht unter 19°C. Alle Bilder: Hersteller manche meinen lechts und rinks kann man nicht velwechsern - werch ein illtum. (Ernst Jandl)

Was ist denn jetzt als 'normal' anzusehen oder technisch nicht anders zu lösen?

1. Die Raumtemperatur
   Die alles entscheidende Raumtemperatur schwankt bei normalen Beheizungen meist mehr als 1K, erreichbar sind etwa 0,5K. Ihr Körper kann eine Änderung von 0,5K wahrnehmen.
   Die Thermische Behaglichkeit ist auch schon untersucht: Es ist das Wärmeempfinden über dem Tagesgang. Die Umgebungstemperatur kann morgens um 8:00 gut 0,5...1,5K niedriger sein kann als um 16:00, ohne dass wir eine 'Kalt-Empfindung' spüren.


2. Die 'eingestellte' Raumtemperatur wird aber nicht erreicht!
• Sie haben schon bei der Einstellung >2< eine (schwankende) Raumtemperatur über 20°C? Fehler 1 und Fehler 2.
• Der Raum erreicht bei >3< keine 20°C? Fehler 3.
• Sie erreichen bei >5< keine 29°C? Kein Fehler, sondern eine korrekt eingestellte (Vor-)Regelung.
  Sie können mit Fernseher und Heizlüfter beliebig nachheizen, dann belasten Sie mit Ihren Sonderwünschen nicht das Heizkonto der Gemeinschaft. (Ein Aufenthalt in Antalya ist viel besser, aber immer teurer :-)


3. Der Heizkörper bleibt kalt!
   Hier gibt es mehrere Ursachen
   • Wenn Ihnen das nach dem Sommer beim ersten Heizen auffällt, und alle anderen Heizkörper werden warm:
     Der Ventilteller klebt - Sie haben das Ventil im Sommer monatelang zugedreht gehabt :-(.
   • Sie haben das Ventil wie immer auf >3< stehen, sitzen vor dem Fernseher und fassen an den kalten(!) Heizkörper:
     Das kann nicht anders sein, denn die Regelung funktioniert, weil Sie eine Raumtemperatur von 20°C eingestellt haben, Fernseher, Kerzen, Beleuchtung, Freunde, usw... alle heizen munter mit. Der Raum hat 23°C, der Heizkörper darf nicht warm sein.


4. Das Regelverhalten des Thermostatventils kann nur so gut sein wie der Rest des Systems
   Ein Heizkörper ist gutmütig:
   • Sie können eine Heizkörper auch mit nur 50% der Wassermenge betreiben und er gibt Ihnen immer noch 83% seiner Norm-Heizleistung.
   • Aber bei 2-, ja sogar bei 4-facher Wasssermenge gibt er kaum mehr Leistung ab als bei 100% Wassermenge. Er stellt die abgenommene Leistung dabei nur schneller zur Verfügung - und das wird zum Problem in Verbindung mit den extrem langsam regelnden Thermostatventilköpfen.
   • Sie erkennen dieses schlechte Regelverhalten daran, dass der Heizkörper von oben bis unten immer gleich warm ist. Ist die Heizung hydraulisch abgeglichen, herrscht immer ein Temperaturgefälle: Oben muss der Heizkörper wärmer sein als unten.
   
   Ist der Heizkörper für den Wärmebedarf des Raums zu klein, ist dieser Einfluss zu vernachlässigen.
   

   Wehe aber, wenn der Heizkörper normal oder größer ausgelegt ist und der Durchfluss zu hoch ist: Das Aufheizverhalten des Heizkörpers ist jetzt wesentlich schneller als das Regelverhalten des Thermostatventilkopfs. Dieser benötigt 'von ganz' auf bis 'ganz zu' nämlich 20 Minuten! Das Regelverhalten des Thermostatventils wird durch das Nacheilen zu einem 'auf-zu' Schalterverhalten. Die Raumtemperatur kann jetzt nicht mehr bei den eingestellten 20°C gehalten werden und steigt um 1K je 100% Überstrom. ==> Bei der Einstellung 20°C=3 wird es jetzt 21° warm, bei 300% Überstrom durch den Heizkörper geht die Raumtemperaur auf 23°C, obwohl der Kopf auf Nummer 3 steht. [ Gampper]

   Durch das nacheilende TV schwankt die Raumtemperatur stark und wird zu hoch.

   
   
5. Im Sommer alles auf
   Um die Lebensdauer der Ventile zu erhöhen und das Kleben der Ventilteller zu verhinden, sollte außerhalb der Heizsaison auf maximalen Durchfluss gedreht werden, damit die Elemente, die den Druck auf den Ventilkörper erzeugen, so weit wie möglich entspannt werden.

Wie kann man das Funktionieren des Zusammenspiels der Regelungen einfach testen?

• Sie erkennnen dann meist 2 Fehler:
1. Die Heizkurve oder die Anhebung derselben ist zu hoch: Viele Räume haben mehr als 21° Raumtemperatur.
2. Einige Räume bleiben zu kalt: Der hydraulische Abgleich ist nicht oder nicht richtig durchgeführt.
• Steigt die Raumtemperatur auf ca 22°C und nicht höher, ist die Vor-Regelung korrekt sparsam eingestellt.
• Steigt sie höher, zahlen Sie dauerhaft zuviel für Ihre Heizung.

Der richtige Einbau

Raumseitig muss ein Thermostatventil ungehindert von *der* Luft umgeben werden, die beheizt werden soll. Ist es durch Vorhänge verdeckt oder befindet es sich unter stauenden Abdeckungen, sind Fernfühler nötig, die z.B. über ein Kapillarrohr die Raumtemperatur an das Thermostatventil weitergeben. Sonst wird immer nur die Temperatur im Wärmestau korrekt geregelt. :-)
      Ein beliebter Montagefehler ist, den Thermostatkopf durch das Vorlaufrohr 'beheizen' zulassen: Er darf aus Platzgründen nach unten gedreht sein, aber nicht nach oben.

Warum muss ein Heizkörper unten kälter als oben sein?

Ein Heizkörper ist für bestimmte Normtemperaturen des Wärmeträgers ausgelegt und bringt mit diesen Temperaturen seine berechnete Normleistung.
Heute sind das 15K (z.B.: 60/45°C) Differenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur.
Wenn also der Vorlauf oben in den Heizkörper mit 65°C eintritt, sollte er bei Nennleistungsabgabe unten mit 50°C wieder austreten. Das ist schon mit den Händen gut zu fühlen.
 

Wird er anders betrieben, ändert er seine mögliche Leistung wie im nebenstehenden Bild.   Die Wärmeabgabe geht exponentiell in die Sättigung. Sie können also wesentlich mehr Wasser als nötig durchpumpen, die Wärmeabgabe erhöht sich nur unwesentlich. Die Pumpenleistung und die Kosten dazu erhöhen sich allerdings im umgekehrten Verhältnis exponenziell.   Eon und die 3 anderen freuen sich über Sie. Sie sind ein braver 'Stromabnehmer'...

Wenn Sie also Heizkörper ohne eine fühlbare Temperaturdifferenz (oben-unten) bei sich haben, sind die Wärmeabnehmer nicht abgeglichen. Die Folge sind zu hohe Pumpkosten, zu viele Brennerstarts, eben eine ineffiziente und teure Heizung! Mehr dazu beim Normutzungsgrad.
      Es gibt bis heute nur eine Ausnahme: Kermi's Therm X2. Den können Sie durch den höheren Strahlungsanteil vorteilhaft einsetzen - besonders, wenn Sie Heizkörper vor einer Fensterscheibe austauschen.
 
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Mehr Hintergrundinfos:

• Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher
• Verluste detalliert erklärt
• Technische Begriffe in der Heiztechnik
• wikipedia: Thermostatventile
• TV-Bedienungsanleitung Anleitung von Oventrop.