Ein 2 Punkt Regler kann die lange Zeitkonstante und ggf. Totzeit auch nicht besser vertragen als ein voller PID-Regler. Von daher würde ich da nicht zu viel Hoffnung haben.
Ohne zusätzliche Information wird es halt sehr schwer. Das Problem ist halt, das man ein langsames System hat, das wegen der variablen Vorlauftemperatur auch noch variabel ist. Wegen der Variabilität kann das System nur bei hoher Vorlauftemperatur einigermaßen schnell reagieren. Die einzige Hoffnung wäre da noch, wenn das System als ganze, also auch die Störungen etwa durch die Sonne oder Lüften so langsam sind, dass man gar nicht schnell regeln muss.

Mit Information über die Vorlauftemperatur (ggf. auch bei der Heizungsanlage mehr oder weniger konstant hoch einstellen - man müsste dann aber alle Räume einzeln regeln) könnte man ggf. mit einem genau eingestellten PID Regler (ggf. auch als PD-Regler) eine gute Regelung erhalten. Das könnte eventuell auch ein 2 Punktregler sein (auch wenn ich nicht glaube das man das gut hinbekommt, denn das entspricht weitgehend einem PI Regler) - auch beim 2 Punkt Regler sind die optimalen Parameter von der Vorlauftemperatur abhängig. Ein selbstlernender Regler wäre im Prinzip möglich, wenn sich die Vorlauftemperatur nur sehr langsam (also eher über Wochen als Tage) ändert - das schätzt der Regler halt aus dem Regelverhalten die Vorlauftemperatur.

Besser wäre wohl noch die Messung der Bodentemperatur: Das System ist dann 2 geteilt und nur der innere Kreis wäre von der variablen Vorlauftemperatur und der ggf. nichtlinearen Kennline des Ventils betroffen. Auch dann wird es aber noch keine ganz einfache Regelung.