Enabling Your Smart Home

Heizung / Lüftung

Heizung / Lüftung

Es ist wesentlich, für welche Form der Heizung Sie sich entscheiden, denn die Heizungsanlage bestimmt zu einem großen Teil über Ihr Wohlbefinden und verbraucht anteilsmäßig die meiste Energie im Haus. Wenn die Luft eines Raumes einen ausreichenden Sauerstoffgehalt aufweist, fühlen sich die meisten Menschen auch bei etwas niedrigerer Temperatur wohl. Eine Lüftungsanlage sorgt permanent für Frischluft und transportiert verbrauchte Luft nach außen, ohne dass Fenster geöffnet werden müssen. Das Beste dabei: Die verbrauchte Luft gibt ihre Wärme an die kältere frische Luft ab – dabei bleiben bis zu 95 Prozent der Energie erhalten und gehen nicht verloren, wie das beim Lüften durch offene Fenster der Fall ist.

Heizung und Lüftung sind eine Einheit

Und obwohl die Fenster dabei geschlossen bleiben, werden Feuchtigkeit, Schadstoffe und Gerüche optimal entfernt. Das ist auch für Allergiker ein wichtiger Aspekt: Durch Filter werden Staubteile und Pollen zurückgehalten. Gleichzeitig wird die Luftfeuchtigkeit gesenkt, was einer Schimmelpilzbildung vorbeugt. Das bedeutet für Sie: Heizung und Lüftung Ihres Smart Home sollten in der Konzeption und Planung unbedingt zusammen betrachtet und aufeinander abgestimmt geplant werden. Die beiden Geräte sollten miteinander kommunizieren und auch mit dem Rest der Haustechnik vernetzt sein.

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Zukunftssicher mit erneuerbaren Energien

Erdwärme und Holzpellets sind zukunftssicher und ökologischer als konventionelle Brennstoffe wie Öl und Gas. Das Prinzip der verschiedenen Formen der Wärmepumpen basiert darauf, der Umwelt – also Luft, Erdreich oder Grundwasser – Wärmeenergie zu entziehen und über einen Kompressor auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben, damit das Haus beheizt werden kann. Hocheffiziente Wärmepumpen können aus durchschnittlich 75 Prozent Erd- oder Umweltwärme und nur 25 Prozent Antriebsenergie 100 Prozent Nutzwärme erzeugen, die für die Raumheizung und zur Wassererwärmung eingesetzt werden kann.

Kombiniert oder integriert: Heizung + Lüftung + Photovoltaik

Noch mehr Vorteile kann es bringen, wenn Sie gleich drei Energieträger koppeln: Heizung, Wärmerückgewinnung mittels Lüftungsanlage und außerdem eine Photovoltaik-Anlage. Die Basis von Integralsystemen ist eine Lüftungsanlage, die mit der Wärmepumpe kombiniert ist.

Fensterüberwachung und Frostschutzmodus

In einem Smart Home dienen Fenster-Sensoren als Alarmmelder und als Auslöser dafür, Heizung und Lüftung in einem Raum bei geöffnetem Fenster wahlweise abzuschalten. Damit es durch ein versehentlich zu lange geöffnetes Fenster nicht zu kalt wird, ist in die Software des Raumtemperaturreglers eine Frostschutzschaltung integriert. Sie wird beim Unterschreiten einer bestimmten Außentemperatur wirksam und ist im Sommer nicht aktiv.

Schlechte Luft gibt es nicht: CO2-Anteil im Blick

Eine Lüftungsanlage wird mit Feuchtigkeits- und CO2-Sensoren ideal ergänzt. Stellen Sie sich eine Familienfeier in Ihrem Esszimmer vor: Für zwölf Personen wurde der Tisch gedeckt und ein mehrgängiges Menü serviert. Bald schon wird die Luft stickig, Müdigkeit macht sich breit. Die CO2-Konzentration hängt von der Zahl der Personen im Raum und ihren Aktivitäten, vom Raumvolumen und dem Außenluft-Volumenstrom ab. In einem Smart Home kommen dafür KNX-CO2-Sensoren mit optionalen Luftfeuchte- und Raumtemperatur-Reglern zum Einsatz. Bei Überschreitung bestimmter Grenzwerte passen sich Lüftung und Heizung automatisch an.

Gesundes Raumklima

Für die intelligente Steuerung der Heizung und Lüftung ist eine KNX-Installation ideal. Über die zusätzlich zur 230-Volt-Stromleitung verlegte Busleitung erfolgt der Informationstransfer von den Sensoren (Schalter und Fühler) zu den Aktoren (Wandlern). Das sieht zum Beispiel so aus: Ein Fühler erfasst die aktuelle Temperatur und Luftfeuchte im Raum. Liegen die Werte über oder unter den voreingestellten Sollwerten, informieren die Sensoren die Aktoren. Wenn die Temperatur im Wohnzimmer unter 22 Grad Celsius gesunken ist, veranlasst der Aktor, dass sich die Heizungspumpe in Gang setzt. Sollte die Luftfeuchte über 60 Prozent gestiegen sein, setzen die entsprechenden Aktoren die Lüftungsanlage in Gang. Die Steuerung erfolgt automatisch über festgelegte Logiken und auch manuell über Bedien-Paneele oder mobil über ein Smartphone.

Einbindung ins Smart Home

Die Einbindung der Heizungsanlage in die intelligente Haustechnik hat erhebliche Vorteile: Sie können die Anlage so selbst überwachen und bei Bedarf Einstellungen per Fernzugriff vornehmen. Zudem können Sie Verbrauchsdaten aufzeichnen und später für eine Auswertung grafisch darstellen. Wie effizient eine Anlage tatsächlich arbeitet, erkennt man an der Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie beschreibt die während des Jahres abgegebene Wärme im Verhältnis zur dafür eingesetzten elektrischen Energie. Je höher der JAZ-Wert, desto effizienter ist die Wärmepumpe. Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sollten eine Jahresarbeitszahl von 4 erreichen – das entspricht dem am Kapitalanfang genannten Einsatzverhältnis von 25 Prozent Antriebs- und 75 Prozent Umweltenergie. Luft-Wasser-Wärmepumpen sollten eine JAZ von mindestens 3,5 aufweisen.

Wenn Sie Ihre Wärmepumpen-Anlage laufend überwachen und sich die Verbrauchsdaten anzeigen lassen, können Sie den Anlagenbetrieb jederzeit optimieren und zielgenau an Ihr aktuelles Nutzerverhalten anpassen. Wärmepumpen verschiedener Hersteller lassen sich direkt in das KNX-System einbinden. Eine eingebaute oder separate Steuereinheit regelt die Heizungsanlage anhand von Datum, Uhrzeit, Außentemperatur, Rücklauftemperatur des Heizkreises und Warmwassertemperatur. Zur Einbindung in das System ist ein sogenanntes „Gateway“ erforderlich, eine Art Konverter, der verschiedene Netzwerke miteinander verbindet und dadurch auch „systemfremde“ Produkte wie die Wärmepumpe integrieren kann.

Auch ein Anschluss an das IP-Netz ist möglich. Dann können Sie Ihre Wärmepumpen-Anlage bequem per Desktop, Notebook oder Smartphone steuern. Mit einer derart eingebundenen Wärmepumpe profitieren Sie gleich auf mehreren Ebenen: Sie setzen auf zukunftssichere regenerative Energien, sparen Heizkosten und steuern alles höchst komfortabel.

Kombiniert oder integriert: Wärmepumpe + Lüftung + Photovoltaik

Noch mehr Vorteile kann es bringen, wenn Sie gleich drei Energieträger koppeln: Wärmepumpe, Wärmerückgewinnung mittels Lüftungsanlage und außerdem eine PV-Solaranlage. Das Koppelsystem kann mit Geräten, die genau auf Ihr Gebäude ausgelegt sind, aufgebaut werden. Einige Hersteller bieten auch sogenannte Integralsysteme an. Damit werden Lüftung, Heizung, Kühlung und Warmwasserbereitung in einer Anlage abgedeckt. Ob für Ihr Haus solch ein Komplettpaket geeignet ist, hängt unter anderem von der benötigten Heizleistung ab. Die Basis von Integralsystemen ist eine Lüftungsanlage, die mit der Wärmepumpe kombiniert ist. Solaranlagen, sowohl zur Wärme- als auch zur Stromgewinnung, können in der Regel ebenfalls problemlos eingebunden werden. Es gibt Integralsysteme mit zentraler und dezentraler Zuluft. Beim ersten Typ werden Abluft und Zuluft zentral aus den einzelnen Räumen abgesaugt beziehungsweise zugeführt. Beim zweiten wird Zuluft dezentral zugeführt.

Fensterüberwachung und Frostschutzmodus

Im konventionellen Haus öffnet sich das Heizungsventil, wenn Türen oder Fenster geöffnet werden, um den Wärmeverlust zu kompensieren. Im Smart Home dienen Fenstersensoren als Alarmmelder und als Auslöser dafür, Heizung und Lüftung in einem Raum bei geöffnetem Fenster wahlweise abzuschalten.

Wird in einem Raum Zugluft registriert, zum Beispiel wenn ein Fenster gekippt steht, schaltet die Heizung auf Standby. Auf diese Weise vermeiden Sie Energieverluste und damit verbunden finanzielle Mehraufwände. Damit es durch ein versehentlich zu lange geöffnetes Fenster nicht zu kalt wird, ist in die Software des Raumtemperaturreglers jedoch eine Frostschutzschaltung integriert. Sie wird beim Unterschreiten einer bestimmten Außentemperatur wirksam und ist im Sommer nicht aktiviert.

Lüften lassen im Smart Home

Die vernetzte Haustechnik bietet Ihnen zwei verschiedene Möglichkeiten, intelligent, komfortabel und energieeffizient zu lüften. Im Smart Home wird die Fenstertechnik per KNX-Installation oder auch über Funk mit Hilfe von Sensoren gesteuert, die die Luftqualität überwachen. Steigen Luftfeuchtigkeit oder Kohlendioxidgehalt über einen definierten Grenzwert, schlägt der Sensor Alarm. Die entsprechenden Aktoren setzen dann den Fensterantrieb in Gang. Eine weitergehende Lösung ist die bereits erwähnte kontrollierte Wohnraumlüftung über eine Lüftungsanlage, die sogar das Öffnen der Fenster überflüssig macht.

Das Prinzip ist einfach: Verbrauchte Luft wird über Lüftungsschlitze aus den Wohnräumen angesaugt und über Abluftrohre nach außen abgeführt. Über Zuluftkanäle gelangt frische Außenluft wieder ins Haus. Systeme für die kontrollierte Wohnraumlüftung tauschen also kontinuierlich verbrauchte Innenluft gegen frische, gefilterte Außenluft aus. Und obwohl die Fenster dabei geschlossen bleiben, werden Feuchtigkeit, Schadstoffe und Gerüche optimal entfernt. Das ist auch für Allergiker ein wichtiger Aspekt: Durch Filter werden Staubteile und Pollen zurückgehalten. Gleichzeitig wird die Luftfeuchtigkeit gesenkt, was einer Schimmelpilzbildung vorbeugt.

Bei einer Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung kommt, wie schon im Zusammenhang mit Integralsystemen beschrieben, noch ein Wärmetauscher ins Spiel. Hier wird der Abluft die Wärme entzogen und anschließend an die kalte Zuluft abgeben, sodass diese vorgewärmt den Räumen zugeführt wird. Moderne Anlagen können bis zu 95 Prozent der für die Erwärmung des Raumes aufgewendeten Energie erhalten. Somit spart die Wärmerückgewinnung Heizenergie und hilft, den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Das dafür notwendige Zentralgerät kann im Keller aufgestellt werden. Die Luftzufuhr erfolgt entweder über ein Wickelfalzrohr in Wandschlitzen oder über ein Kunststoffrohrsystem im Fußboden.

Schlechte Luft gibt es nicht: CO2-Konzentration im Blick

Eine automatische Fensterlüftung oder eine Lüftungsanlage wird mit Feuchtigkeits- und CO2-Sensoren ideal ergänzt. Stellen Sie sich eine Familienfeier im heimischen Esszimmer vor: Für zwölf Personen wurde der Tisch gedeckt und ein mehrgängiges Menü serviert. Bald schon wird die Luft stickig, Müdigkeit macht sich breit. Kein Wunder, denn das Wohlbefinden aller Gäste hängt entscheidend vom CO2-Gehalt der Luft im Raum ab. Bei einer Konzentration unter 0,1 Prozent fühlen wir uns noch wohl, bei Werten über 0,2 Prozent bereits unbehaglich. Die CO2-Konzentration hängt von der Zahl der Personen im Raum und ihren Aktivitäten, vom Raumvolumen und dem Außenluft-Volumenstrom ab. Im Smart Home kommen dafür KNX-CO2-Sensoren mit optionalen Luftfeuchte- und Raumtemperatur- Reglern zum Einsatz. CO2-Gehalt und Raumtemperatur werden vom Sensor erfasst. Bei Überschreitung der empfohlenen Grenzwerte können dann Fenster geöffnet, Lüfter eingeschaltet oder die Heizungs- und Klimaanlage reguliert werden.

Gesundes Raumklima

Für die intelligente Steuerung der Heizung und Lüftung ist eine KNX-Installation ideal. Über die zusätzlich zur 230-Volt-Stromleitung verlegte Busleitung erfolgt der Informationstransfer von den Sensoren (Schalter und Fühler) zu den Aktoren (Wandlern). Das sieht zum Beispiel so aus: Ein Fühler erfasst die aktuelle Temperatur und Luftfeuchte im Raum. Liegen die Werte über oder unter den voreingestellten Sollwerten, so übermitteln die Sensoren diese Information an die Aktoren.

Wenn die Temperatur im Wohnzimmer unter 20 Grad Celsius gesunken ist, veranlasst der Aktor, dass sich die Heizungspumpe in Gang setzt. Sollte die Luftfeuchte über 60 Prozent gestiegen sein, setzen die entsprechenden Aktoren entweder den Motorantrieb für die automatische Fensteröffnung oder die Lüftungsanlage in Gang. Die Steuerung kann über Bedien-Panels, Touchscreens oder Tablets, von unterwegs auch mobil über Smartphones erfolgen.

Im Neubau ist KNX sicherlich das System der Wahl für ein Smart Home, denn die Busleitungen lassen sich gleich mitverlegen. Doch auch dort, wo ein kabelgebundenes Steuerungssystem nicht zu realisieren ist, zum Beispiel in einem Altbau, müssen Sie nicht auf eine intelligente Heizungs- und Klimasteuerung verzichten. Sensoren und Aktoren können auch über ein Funk-Bussystem miteinander kommunizieren, um Ihr Zuhause behaglich, aber energiesparend zu beheizen und zu lüften.