Jedermann weiß, wie ein Wasserhahn funktioniert: Je weiter man ihn öffnet, desto mehr Wasser fließt hindurch. Deshalb ist die Annahme, Thermostatventile würden wie Wasserhähne funktionieren, weit verbreitet – und dennoch nicht richtig: Anders als beim Wasserhahn hat das Drehen am Kopf eines Thermostatventils keinen direkten Einfluss auf den Warmwasserdurchfluss.

Klassische Thermostatventile – Aufbau und Funktionsweise

Wenn man verstehen möchte, wie die herkömmlichen Thermostatventile funktionieren, ist es hilfreich, sich anzuschauen, wie ein solches Ventil aufgebaut ist (vgl. die nachfolgende Grafik). Im Kopf des Ventils verbirgt sich ein Ausdehnungselement, das sein Volumen je nach Raumtemperatur ändert – das ist Einzige, was man aus der Physik wissen muss: Je wärmer es in einem Raum ist, desto mehr dehnt sich das Ausdehnungselement aus; je kühler es wird, desto mehr zieht es sich zusammen.

Nehmen wir an, das Thermostatventil wurde auf die Temperaturstufe 3 eingestellt – das entspricht ungefähr 20 bis 21 °C. Sinkt die Raumtemperatur unter diesen voreingestellten Wert, zieht sich das Ausdehnungselement (1) zusammen. Daraufhin wird der Übertragungsstift (2) durch die Rückstellfeder (3) in den Ventilkopf (4) gedrückt, und das Ventil (5) öffnet – warmes Wasser (6) fließt in den Heizkörper. Je höher aufgrund dessen die Raumtemperatur ansteigt, desto mehr dehnt sich das Ausdehnungselement wieder aus, desto weiter wird der Übertragungsstift aus dem Ventilkopf gedrückt, und desto weiter wird wiederum das Ventil geschlossen. Kühlt der Raum nach einiger Zeit wieder ab, beginnt das gleiche Spiel von vorn.

Fazit: Durch das Drehen am Kopf eines Thermostatventils wird nicht der Warmwasserdurchfluss, sondern die gewünschte Raumtemperatur eingestellt – denn durch den Ventilkopf wird für das Ausdehnungselement ein bestimmtes Volumen festgelegt, bis zu dem es sich ausdehnen kann; das Ventil erreicht und hält diese Solltemperatur völlig automatisch. Der Begriff „Thermostat“ ist übrigens aus dem Altgriechischen abgeleitet: „thermós“ bedeutet „warm“ oder „heiß“, und – jetzt wird’s spannend – „statós“ bedeutet „stehend, eingestellt“.

„Kein Wasserhahn“ – Schemazeichnung eines herkömmlichen Thermostatventils (Grafik: NRW.Energy4Climate)
 

„Weit auf“ heißt nicht „schneller warm“!

Wenn man weiß, dass ein Thermostatventil aufgrund seiner innenliegenden Mechanik ganz anders funktioniert als ein Wasserhahn, kann man den häufigsten Bedienungsfehler bei Thermostatventilen vermeiden und seinen Heizenergieverbrauch senken. Welcher Bedienungsfehler ist gemeint? Manchmal ist es in einem Raum besonders kalt, zum Beispiel weil man vergessen hat, das Fenster nach dem Lüften zu schließen. In solchen Fällen drehen viele Menschen das Thermostatventil an der Heizung ganz weit auf – sie tun das in dem Glauben, dass es in dem ausgekühlten Raum dann schneller warm wird.

Doch dies ist ein Irrglaube. Führt man sich den Aufbau und die Funktionsweise von Thermostatventilen vor Augen, wird schnell klar: Stellt man den Ventilkopf zum Beispiel auf die Temperaturstufe 5 statt auf Stufe 3, wird es am Ende wärmer (nämlich etwa 25-26 statt 20-21 °C), der Raum wird aber nicht schneller aufgeheizt! Denn am Ventilkopf wird nicht die Menge des durchfließenden Warmwassers eingestellt, sondern die gewünschte Raumtemperatur („Solltemperatur“).

Elektronische Thermostate

Programmierbare, elektronische Thermostatventile, die bereits ab etwa 15 Euro pro Stück erhältlich sind, erfreuen sich seit etlichen Jahren wachsender Beliebtheit, denn gegenüber ihren klassischen „Schwestern“ haben sie mehrere Vorteile:

• Anstelle einer Temperaturstufe wird eine Temperatur angezeigt.
• Die Heizzyklen sind individuell programmierbar, bei vielen Modellen für Arbeitstage anders als für Wochenenden.
• Ein Raum kann daher bereits vor der Nutzung aufgeheizt werden, zum Beispiel das Bad eine halbe Stunde vor dem Weckerklingeln; umgekehrt kann die Temperatur bereits vor dem Verlassen zum Beispiel des heimischen Büros oder Wohnzimmers heruntergeregelt werden.
• Die Ventile kalibrieren („adjustieren“) sich regelmäßig selbsttätig.
• Bei Temperaturstürzen beispielsweise durch das Lüften schließen die Thermostate automatisch.

Mit Blick auf eine schonende Nutzung der Ressourcen ist es ratsam, diese Thermostate nicht mit Batterien, sondern mit wiederaufladbaren Akkus zu bestücken.

Smarte Thermostate

Smarte Heizkörperthermostate sollen helfen, den Heizenergieverbrauch zu senken: Sie können Energieverschwendung vermeiden, weil sie die Heizkörper genauer steuern, als dies von Hand möglich ist. Während allerdings Hersteller von smarten Thermostaten Einsparpotenziale von bis zu 30 % in Aussicht stellen, hält die gemeinnützige Beratungsgesellschaft co2online eine Ersparnis zwischen neun und 15 % für realistischer.
 

Smarte Thermostate erlauben meist auch die Steuerung der Raumtemperatur via Smartphone-App oder Sprachbefehl (Bild: iStock/simpson33).
 

Smarte Thermostatventile sorgen mithilfe unterschiedlicher Abschaltautomatiken dafür, dass die Heizung nicht unnötig läuft. So kann zum Beispiel ein Temperatursensor oder Funkchip gewährleisten, dass ein kleiner Elektromotor das Ventil des Heizkörpers schließt, sobald man ein Fenster zum Lüften öffnet. Überaus praktisch ist auch die Möglichkeit, die digitalen Regler per Smartphone-App, Sprachbefehl oder Display am Gehäuse haargenau auf die gewünschte Temperatur einzustellen; so lassen sich die smarten Thermostate genauer drosseln als herkömmliche Ventile.

Grundsätzlich lohnt jedoch bei dieser Technikanwendung eine Kosten-Nutzen-Rechnung: Weil die digitale Technik mit bis zu 85 Euro pro Thermostatventil deutlich teurer ist als die herkömmlichen Ventile, amortisiert sich die Anschaffung von smarten Thermostaten nach Angaben von co2online mitunter erst nach zehn Jahren; hierbei sind die Kosten für die regelmäßig erforderlichen Batteriewechsel – oder besser: für die gelegentlichen Akkuwechsel – nicht einmal eingerechnet.

Autor: Tom Küster (NRW.Energy4Climate)