Konzeptstudie zur Entwicklung eines Prüfverfahrens für elektrische Thermostatventile (EPeTherm)
Hintergrung
Die Einzelraumtemperaturregelung ist energetisch hochrelevant: DIN EN 15232-1 / DIN EN ISO 52120-1 ordnen sie den energiewirksamen Funktionen der Gebäudeautomation zu. Das Gebäudeenergiegesetz verpflichtet seit Oktober 2024 zur Prüfung und Optimierung wasser-geführter Heizungsanlagen. Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) fördert die Heizungsoptimierung als Einzelmaßnahme. Parallel wächst der Markt elektrischer Thermostatventile mit Einsparversprechen bis etwa 30 %, ohne dass eine neutrale, rückführbare Verifikation des Gesamtsystems aus Ventil, Stellantrieb, Fühler und Regelalgorithmus vorliegt. Die normative Ausgangslage ist somit lückenhaft. DIN EN 215 bewertet ausschließlich selbsttätige, fremdenergielose Thermostatventile und ist auf elektrische Ventile mit Hilfsenergie nicht unmittelbar anwendbar; sie definiert jedoch die maßgeblichen thermohydraulischen Komponentenkenngrößen, u. a. den Wassertemperatureinfluss, die Schließzeit und den Differenz-druckeinfluss, sowie die Autorität des Regelquerschnittes. DIN EN 15500-1 erfasst die elektronische Regeleinheit, schließt Fühler und Stellantriebe (Sensoren und Aktoren) jedoch ausdrücklich aus und delegiert die Messdurchführung an CEN/TR 15500-2. Sie definiert die Regelgenauigkeit RG aus Regelabweichung (RA) und Abweichung vom Raumsollwert (ARSW), sowie die operative Zonentemperatur ϑz. Semi-virtuelle eu.bac-Prüfverfahren (Hardware-in-the-Loop) adressieren die Regelgenauigkeit. DIN EN 60730 und DIN EN 60529 betreffen ausschließlich Sicherheit und Schutzart.
Kein verfügbares Verfahren führt Komponentenverhalten, Regelgenauigkeit und Funktion mit Rückführbarkeits- und Unsicherheitsanforderungen zusammen. Das IGTE verfügt über eine nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditierte Prüfumgebung für die Komponentenprüfung von Thermostatventilen nach DIN EN 215. Somit ist es Ziel der FG HLK und des assoziierten Pro-jektpartners IGTE das fehlende integrierte Verfahren auf dieser Basis zu entwickeln.
Vorgehen und Ziele
Komponenten der technischen Gebäudeausrüstung werden unter genormten Prüfbedingun-gen geprüft, um die Güte der Komponenten/Produkte verschiedener Hersteller festzustellen. Für selbsttätige, fremdenergielose Thermostatventile leistet dies DIN EN 215, indem sie Prüf-umfang, Prüfaufbau und einzuhaltende Messunsicherheiten festlegt und damit eine reprodu-zierbare, vergleichbare Bewertung sicherstellt. Elektrische Thermostatventile mit Hilfsenergie fallen jedoch aus dem Anwendungsbereich der DIN EN 215 heraus, und eine entsprechend geschlossene, rückführbare Prüfgrundlage, die zugleich die Regelgenauigkeit der elektronischen Regeleinheit einbezieht, existiert für sie bislang nicht. An dieser Forschungslücke setzt das Vorhaben an.
Ziel des Vorhabens ist somit ein rückführbares, integriertes Methoden- und Prüfstandskonzept zur Prüfung elektrischer Thermostatventile, das die thermohydraulische Ventilcharakteristik und die Regelgenauigkeit in einem schlüssigen, reproduzierbaren Ablauf bewertbar macht. Im Einzelnen verfolgt das Vorhaben folgende Ziele:
- Definition eines vollständigen, vergleichbaren Satzes statischer und dynamischer Prüf- und Bewertungsgrößen über die Wirkebenen Komponente, Regelkreis und Funktion
- Rückführbare Realisierung der Regelgenauigkeit (RG) nach DIN EN 15500-1 (5.4.4) aus Regelabweichung (RA) und Abweichung vom Regelsollwert (ARSW) (5.4.3) einschließlich Messunsicherheitsbudget
- Prüfstandskonzept, das die an DIN EN 215 angelehnte Komponentenprüfung mit einer geschlossenen Regelkreisprüfung (Hardware-in-the-Loop und/oder realer Prüfraum) verbindet
- Überführung in eine Bewertungslogik sowie Roadmap zum Normungs-, eu.bac- und Akkreditierungsanschluss
Laufzeit: 01.08.2026 - 31.12.2026
Förderkennzeichen: VdF-2026-01