Schulgebäude energetisch modernisiert

KNX-Heizungsregelung sichert bedarfsgerechte Wärmeversorgung

Mit einer offenen KNX-Heizungsregelung modernisierte die Fichtelnaabtal Grund- und Mittelschule in Ebnath Neusorg ihre Gebäudetechnik grundlegend. Das Ergebnis ist eine bedarfsgerechte Wärmeversorgung für 21 Klassenräume, die Sporthalle und die Warmwasserbereitung, energieeffizient, GEG 2024 konform und zentral steuerbar.

Die Fichtelnaabtal-Grund- und Mittelschule in Ebnath-Neusorg steht exemplarisch für viele Schulgebäude, die energetisch modernisiert werden müssen.
Bild: ABB

Die Fichtelnaabtal-Grund- und Mittelschule in Ebnath-Neusorg steht exemplarisch für viele Schulgebäude, die energetisch modernisiert werden müssen.
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Wenn morgens die ersten Klassenzimmer genutzt werden und am Nachmittag die Sporthalle noch in Betrieb ist, muss die Heizungsanlage einer Schule sehr unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Manche Räume werden nur stundenweise genutzt, andere durchgehend beheizt. Genau diese wechselnden Nutzungsprofile machen Schulgebäude energetisch zu einer Herausforderung.

Hinzu kommt, dass viele Schulen in Deutschland aus den 1970er-Jahren stammen. Die Gebäude selbst gelten oft noch als robust und funktional. Die technische Infrastruktur entspricht jedoch vielfach nicht mehr heutigen Anforderungen. Veraltete Heizungs- und Regeltechnik, steigende Energiekosten sowie die Vorgaben des der Gesetzgeber auf landes- und Bundesebene erhöhen den Modernisierungsdruck auf Kommunen erheblich.

Im Schaltschrank der KNX-Heizungsregelung laufen die Steuerungs- und Regelungsfunktionen der gesamten Anlage zusammen.
Bild: ABB

Im Schaltschrank der KNX-Heizungsregelung laufen die Steuerungs- und Regelungsfunktionen der gesamten Anlage zusammen.
Bild: ABB
Die Fichtelnaabtal-Grund- und Mittelschule in Ebnath-Neusorg ist ein typisches Beispiel für diesen Gebäudetyp und damit stellvertretend für viele kommunale Bestandsgebäude in Deutschland. „Schulen gehören zu den anspruchsvollsten Gebäuden bei der Heizungsregelung, weil sich Nutzung und Wärmebedarf ständig verändern. Unser Ziel war deshalb eine Lösung, die transparent, einfach bedienbar und langfristig wirtschaftlich ist“, sagt Ralph Christoph, Projektleiter bei ABB.

Heizungsregelung als Schlüsselfaktor

Im Zuge der Modernisierung suchten Bauherr und Planungsbüro nach einer Lösung, die den tatsächlichen Wärmebedarf im Gebäude präzise abbildet und zugleich wirtschaftlich betrieben werden kann. Statt fixer Vorlauftemperaturen und manueller Eingriffe sollte die neue Heizungsregelung automatisch und flexibel auf wechselnde Nutzungen reagieren. Gefordert waren außerdem eine zentrale und transparente Bedienung mit Fernzugriff für den Hausmeister sowie eine offene Systemarchitektur, die spätere Erweiterungen ermöglicht.

Die ABB „i-bus“ KNX-Komponenten im Schaltschrank übernehmen die Steuerung und Regelung der Heizungsanlage.
Bild: ABB

Die ABB „i-bus“ KNX-Komponenten im Schaltschrank übernehmen die Steuerung und Regelung der Heizungsanlage.
Bild: ABB
Bauherr und Planer entschieden sich für eine offene Heizungsregelung auf KNX-Basis mit dem „ClimaECO“-System von ABB. Zum Einsatz kamen unter anderem ABB „i-bus“ KNX-Komponenten wie der Logik- und Applikationscontroller „AC/S“, der Heizungscontroller „HCC/S“ und KNX-Ventilsteuerungen vom Typ „VC/S“. Die durchgängige KNX-Systemarchitektur ermöglicht zudem eine herstellerunabhängige, flexibel erweiterbare und wirtschaftlich nachhaltige Gebäudeautomation.

Einzelraumregelung mit präziser Sensorik

In allen relevanten Bereichen erfassen Raumtemperaturfühler kontinuierlich die aktuellen Temperaturen. Über die KNX-Ventilsteuerungen werden die Heizkörper zonenweise geregelt. Alle Messwerte laufen zentral im KNX Logik- und Applikationscontroller zusammen. Dort werden nicht nur die Regelstrategien verarbeitet, sondern auch Betriebsdaten gespeichert und analysiert. So lässt sich die Anlage langfristig optimieren und an veränderte Nutzungsanforderungen anpassen.

Mit dem KNX-APP-Control Server werden Smartphones und Tablets zur praktischen Fernbedienung.
Bild: ABB

Mit dem KNX-APP-Control Server werden Smartphones und Tablets zur praktischen Fernbedienung.
Bild: ABB
Für den Schulalltag bedeutet das: Wärme wird nur dort bereitgestellt, wo sie tatsächlich benötigt wird. Leerstehende Räume müssen nicht unnötig beheizt werden, während der Komfort in genutzten Bereichen konstant hoch bleibt.

Intelligente Vorlauftemperaturregelung

Die Sollwertberechnung erfolgt dynamisch im Controller – abhängig von der Außentemperatur und dem aktuellem Wärmebedarf der einzelnen Räume. Der berechnete Wert wird anschließend an den Heizungscontroller übertragen. Dadurch arbeitet die Anlage konsequent bedarfsorientiert: Sinkt der Wärmebedarf im Gebäude, reduziert sich automatisch auch die Vorlauftemperatur. Energieverluste lassen sich so deutlich minimieren. Die Anlage erfüllte damit die zum Zeitpunkt der Installation geltenden Effizienzanforderungen des GEG 2024 und unterstützt seitdem den wirtschaftlichen Betrieb der gesamten Heizungsanlage.

Integration von Warmwasser und Sporthalle

Auch die Warmwasserbereitung wurde vollständig in das KNX-System integriert. Ein 500-Liter-Pufferspeicher mit Ladepumpe wird temperaturgeführt geregelt. Bei einer Temperatur über 60 °C schaltet sich die Ladepumpe ab. Sinkt sie unter 50 °C, wird sie aktiviert. Alle Betriebsdaten stehen zentral im System zur Verfügung.

Die Sporthalle wird über ein Umluftsystem mit Ventilator und Heizregister beheizt. Die Regelung erfolgt über Raumtemperaturfühler. Die Messwerte werden im KNX-System erfasst und im Logik- und Applikationscontroller zur historischen Auswertung gespeichert. Dadurch lässt sich das Betriebsverhalten langfristig analysieren und optimieren.

Transparente Bedienung und Fernwartung

Der Hausmeister kann Temperaturen, Betriebszustände und Zeitprogramme zentral über das „Busch-SmartTouch“ 10‘‘Display steuern.
Bild: ABB

Der Hausmeister kann Temperaturen, Betriebszustände und Zeitprogramme zentral über das „Busch-SmartTouch“ 10‘‘Display steuern.
Bild: ABB
Die gesamte Anlage wird über ein Display vom Typ „Busch-SmartTouch 10‘‘“ des Anbieters Busch-Jaeger gesteuert. Der Hausmeister kann Betriebsarten anpassen, Zeitprogramme definieren und den Anlagenstatus zentral überwachen. Über den KNX AppControl Server ist zusätzlich ein Fernzugriff möglich. Störmeldungen werden direkt auf mobile Endgeräte des Hausmeisters übertragen, sodass schnell reagiert werden kann. Gleichzeitig sorgt die zentrale Visualisierung für mehr Transparenz im Betrieb und vereinfacht Service sowie Wartung der Anlage. 

Die einheitliche Bedienoberfläche erleichtert den Betrieb erheblich – vom Heizungsraum bis zum einzelnen Klassenraum. „Entscheidend für den Projekterfolg war die enge Zusammenarbeit zwischen Bauherr, Planungsbüro und ausführenden Partnern. So konnte eine Lösung entstehen, die nicht nur technisch funktioniert, sondern sich auch im laufenden Schulbetrieb praxistauglich umsetzen lässt“, so Christoph weiter.

Übertragbare Lösung für kommunale Bestandsgebäude

Die Installation und Inbetriebnahme erfolgten schrittweise im laufenden Schulbetrieb. Heute arbeitet die Anlage stabil, bedarfsorientiert und transparent nachvollziehbar. Die Vorlauftemperaturen werden dynamisch angepasst, die Pumpen laufen nur bei Bedarf und unnötiger Energieeinsatz wird vermieden.

Das Projekt in Neusorg zeigt exemplarisch, wie sich viele kommunale Bestandsgebäude energetisch modernisieren lassen – wirtschaftlich, schrittweise und mit überschaubarem Aufwand. Insbesondere Schulen aus den 1970er-Jahren stellen deutschlandweit einen großen Bestand dar. Offene Systemlösungen wie KNX und „ClimaECO“ bieten Kommunen die Möglichkeit, diese Gebäude technisch zukunftsfähig auszurichten und Energieeffizienz, Transparenz sowie Bedienkomfort nachhaltig zu verbessern.

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