Kabellose Steuerung einer Fussbodenheizung

[H725]

Liebe Community

Ich möchte euch von einem Projekt berichten, welches ich nun umgesetzt habe. Mein Ziel war eine nicht verkabelte Fussbodenheizung "smart" zu machen.

Ob das am Ende wirklich funktioniert, wird sich zeigen. Das Fundament ist gelegt; eventuell fehlt es noch an der wirklich "smarten" Steuerung ("Bosch-seitig"). In den nächsten Wochen ergänze ich den Beitrag mit Erfahrungswerten.

Doch nun zu der Ausgangssituation:

• eine Wohnung mit 7 Heizkreisen (Fussbodenheizung, alles auf einem Geschoss) in einem Mehrfamilien Haus (10 Parteien), Erdgeschoss mit darunter liegender Tiefgarage
• Zentrale Ölheizung mit recht hoher Vorlauftemperatur, damit auch noch genug Wärme bei den Nachbarn im 3. Stock ankommt.
• keine Verkabelung am Heizungsverteiler zu irgendwelchen Raumthermostaten
• jeder Heizkreis verfügt bereits über einen 24V NC Stellantrieb

Was waren nun die Gedanken. Anstatt alle Stellantriebe über eine Reglungsautomatik mit nur einem Thermostat zu schalten (derzeitige Situation), wollte ich die Heizkreise individuell schalten können, da einige Räume zu warm waren, andere zu kühl.

Zwecks Vereinheitlichung mit einer elektrischen Fussbodenheizung im Bad, sowie Lüftersteuerung, habe ich mich für das Bosch System entschieden.

Was habe ich besorgt:

• 7 Relais
• 7 Raumthermostate II
• diverse Kabel (einadrig blau/braun, Litze schwarz/rot)
• ein Netzgerät 24V
• 7 grüne LED's (für 24V Anschluss)
• 1 rote LED (für 24V Anschluss)
• 1 steckbare Lüsterklemme
• 7 Lautsprecher Anschlüsse
• 1 (zu) grosses Universalgehäuse
• 1 Lüftungsgitter
• 1 Hutschiene
• 1 Anschlusskabel (T12 (Schweiz), verpolungssicher)
• Wago-Klemmen, Montageband, Schrauben, Heisskleber, Lötkolben etc.

Um zu sehen, welche Ausgänge gerade angeschaltet sind, und ob die Anlage überhaupt funktioniert, habe ich mich entschieden, LEDs im Deckel zu verbauen. Eine rote, die leuchtet wenn das Netzgerät an ist, und für jeden Heizkreis eine grüne, die leuchtet wenn der Heizkreis geöffnet ist.

Die Überlegungen:

Wartungsfreundlichkeit.

Ich habe mich entschieden, den Deckel vom Gehäuse loslösen zu können, und habe die LEDs an einer steckbaren Lüsterklemme angeschlossen. Doch Achtung, hier war eine Überlegung anzustellen: Die steckbaren Lüsterklemmen sind nicht verpolungssicher, von daher habe ich die beiden äusseren Anschlüsse (links und rechts) mit "-" angeschlossen. Wenn man sich beim Zusammenstecken also doof anstellt, ist lediglich die Reihenfolge der LED vertauscht, was man aber schnell merken sollte, da plötzlich "grün" Dauerlicht gibt.

Die Stellantriebe möchte ich ohne grosses Gewürge anschliessen können. Da es sich lediglich um 24V handelt, habe ich mich dazu entschlossen, Lautsprecheranschlüsse zu verwenden, welche einen leichten Anschluss ermöglichen. Die Kontakte habe ich verlötet, und zu der Lüsterklemme, sowie zu den Relais geführt. Verwendet habe ich mehradrige Litze in den Farben Rot und Schwarz.

Damit nicht alles gross wackelt, habe ich im Gehäuse Hutschienen montiert. Auf diesen habe ich die Relais mit sehr starkem Montageband befestigt. Die Lautsprecheranschlüsse sowie das Netzgerät habe ich festgeschraubt, LED und Lüftungsgitter sind gesteckt

Phase und Nulleiter der Relais habe ich mit einadrigem Draht angeschlossen. Der gibt dem ganzen eine gewisse "Festigkeit".

Das ganze nun noch richtig verdrahtet, und die Schalteinheit steht. Da ich einen verpolungssicheren T12 Stecker verwenden konnte, musste ich mir auch keine Gedanken machen, dass Phase und Nulleiter vertauscht sind, und die blauen Kabel unerwarteter Weise Spannung führen. Einen nicht verpolungssicheren Stecker hätte ich nicht verwendet, und mich für einen Fix-Anschluss entschieden.

Beim Lüftungsgitter frage ich mich, ob das wirklich notwendig gewesen wäre. Ich habe die Box mehrere Tage laufen lassen, jedoch keine nennenswerte Wärmeentwicklung festgestellt.

Nun die Bilder:

Aussenansicht - Gerät einAussenansicht - Gerät und einzelne Heizkreise einAnschluss für Stellantriebe (unten)Deckel geöffnetDeckel abgenommenInnenansichtInnenansichtInnenansicht

[Maurice]

Bosch Smart Home und Homematic IP sind nicht direkt kompatibel, nein.

Der Anschluss mehrerer Stellantriebe an ein Relais ist unproblematisch, daran kann auch ein Software-Update nichts ändern. Die werden einfach parallel geschaltet und verhalten sich dann identisch.

Offiziell ist die Kombination Raumthermostat II + smartes Relais aber (noch) nicht für wasserführende Fußbodenheizungen freigegeben. Also ja, in diesem Sinne ist es eine "nicht offizielle Anwendung".

[Sascha1982]

Hallo zusammen, das ist ja wirklich spannend!

Ich habe das gleiche Problem, ich habe drei Räume mit 8 Heizkreisen.

Kann man vielleicht mit dem

Raumthermostat II temperaturabhängig die Zwischensteckdosen schalten, dann bräuchte ich nur 230V Stellantriebe.?

[STdesign]

Ja, das ist möglich. Beide dem gleichen Raum zuordnen und den Zwischenstecker Kompakt mit Verwendungszweck Elektroheizung konfigurieren. 

[LarsNorwegen]

Ein Kollege hat angefragt sein Haus etwas smarter zu machen. Da ich schon Bosch einsetze, dachte ich zunächst an Bosch. Er hat aber dasselbe Problem wie alle in diesem und anderen Threads. Und so wie es aussieht hat Bosch auch 3 Jahre später noch keine Lösung.

In seinem Haus sind Fussbodenheizungen eingebaut und am Heizungsverteiler Stellantriebe. Aufgrund fehlender Verkabelungsmöglichkeiten wäre der Thermostat II Funk eine Lösung. Aber bisher scheint es nicht sauber gelöst, dass man den mit dem Smarten Relais verbindet. (Zusatz: Bei zwei Fühlern müsste das Relais 2 bzw. 3 Stellantriebe aktivieren).

Was wurde am Zwischestecker modifiziert, damit dieser für Heizung konfiguriert werden kann, bzw. was kann das Smarte Relais nicht?

Andere Möglichkeit wäre wohl die Stellantriebe durch Heizkörper-Thermostate zu ersetzen.

Wäre es möglich mit einem Funk-Thermostat 2 bzw. 3 Heizkörper-Thermostate anzusteuern?

Nachteile:
Durch die engen Einbauverhältnisse am Verteiler wäre es ein Krampf, die Batterien regelmässig auszutauschen.

Bei einem Heizkörper-Thermostat wird der Durchfluss ja geregelt wärend der Stellantrieb immer ganz öffnet. Damit könnte das Problem "Entkalkungsfahrt" aktiv werden. (Ich vermute die ist bei Stellantrieben nicht  relevant da der Stellantrieb ja eh voll öffnet oder schließt)

[Maurice]

Ein Smartes Relais lässt sich genauso wie ein Zwischenstecker Kompakt mit einem Raumthermostat II koppeln. So wurde es ja auch im hier beschriebenen Aufbau gemacht. Gedacht ist das offiziel weiterhin nur für Elektroheizungen, aber @H725 hat ja berichtet, dass es auch mit einer wasserführenden FBH gut funktioniert.

[LarsNorwegen]

Jetzt habe ich vor lauter drum rum die Antwort nicht gesehen, die meiner Frage am nächsten kommt.

OK, anscheinend kann man jetzt auch beim Smarten Relais Elektroheizung konfigurieren. Bevor ich aber investiere und rum probiere:

• Warum wird immer wieder daurauf hingewiesen, dass Bosch FBH nicht offiziell unterstützt?
• Wo liegen die zu erwartenden Probleme?
• Und vielleicht auch noch: Was kann das Relais mehr als der Zwischestecker dass er mehr als 50% mehr kostet?

[Christopher]

Da es für Elektroheizungen gedacht ist, musst du die wöchentliche entkalkungsfahrt per Automation regeln.

Je nach Situation könnte es zu einer Überheitzung kommen. Elektroheizungen Verhalten sich unter Umständen anders wie Wassergeführte Fußbodenheizungen.

[Maurice]

In den Einstellmöglichkeiten des Relais gibt es schlicht keine Option "Fußbodenheizung", "Stellantrieb" o. Ä., sondern nur Elektroheizung (sowie Zentralheizung, das hat aber einen anderen Hintergrund).

Dass Bosch dennoch auch Stellantriebe im Blick hat ist gut daran zu erkennen, dass sich das Schaltverhalten des Relais mittlerweile invertieren lässt, was eindeutig auf NO-Stellantriebe abzielt.

Warum Stellantriebe bisher nicht explizit als Verwendungszweck genannt werden lässt sich nur spekulieren, da ist Bosch leider gewohnt intransparent.

Konkrete Probleme würde ich nicht erwarten. Wie gut das Regelungsverhalten zu wasserführenden FBH passt weiß ich nicht, die Berichte sind bisher aber eher positiv.

Das smarte Relais hat zusätzlich einen Eingang, der bei den Zwischensteckern fehlt. Ansonsten dürfte es schlicht Preispolitik sein.

[LarsNorwegen]

OK, das invertieren ist ein spezielle Punkt. Aber wo ist der Unterschied, ob ich ein "Standard", eine "Lampe", ein "Elektrischen Heizer" oder eine "Zentral Heizung" anschalte. Am Relais selber wir doch in allen Fällen ein Kontakt geschlossen?? Und dem ist es egal welche Last dahinter hängth (So lange er den Strom verkraftet).

1. Geht es nur um das Symbol, dass dann irgendwo in der GUI angezeigt wird.
2. Gibt es ieregdnwelche zusätzlichen Verzögerungs- / Rücksetzungsparameter?
3. ...

[Maurice]

Es geht darum, wie das Relais softwareseitig in das Gesamtsystem eingebunden wird.

Standard: Schalten ist manuell, mittels Automationen, Universalschalter etc. möglich.

Lampe: Zusätzlich Einbindung in die Funktion "Raumlicht". Schaltest Du das Raumlicht ein / aus, dann schalten alle als Lampe konfigurierte Relais in diesem Raum ebenfalls.

Elektroheizung: Kopplung mit einem Raumthermostat möglich. Sicherheitsfunktion, die das Relais abschaltet, wenn es die Verbindung zum SHC verliert.

Zentralheizung: Einbindung in den Dienst "Zentralheizungssteuerung", um anhand des Heizbedarfs mehrerer Räume ein Relais schalten zu können.

Kein Anspruch auf Vollständigkeit. Klar, das Relais selbst schaltet immer nur ein und aus, aber wie es gesteuert wird hängt vom Verwendungszweck ab.

[LarsNorwegen]

Das mit der Preispolitik und der Intransparenz war schon manchmal ein Thema. Auch bei Nachforschungen für mich selber. Das Schlimme ist: Es sind alle Gleich und so können sie es machen ohne Konsequenzen fürchten zu müssen.

Ich verwende deshalb ioBroker und wo immer möglich Shelly. Die sind nicht besser aber wesentlich günstiger. (Shelly Plus 1 Smart Relais Schalter 16A = 13,- €) und mit ioBroker auch ohne Cloud. Aber für den Kollegen ist eine einfachere GUI nicht ganz unwichtig). Aber bei einem Anlaufstrom etwas über 16A (zur Leistungsmessung am Elektroherd) versagt auch der Shelly. Der Bosch ist aber schon lang vorher am Anschlag.

[Geomo]

@LarsNorwegen Und wie regelt der seine Fußbodenheizung aktuell?

[LarsNorwegen]

Das ist eben das Problem. Es gibt eine zentrale Steuerung im Wohnzimmer und die schaltet alle 8 Stellantriebe für das EG an oder ab. Er hat das Haus gerade erst gekauft.

[MaFu]

An sich ist das eigentlich kein Problem. Vorlauftemperatur (außentemperaturgeführt) und Stellantriebe richtig einstellen und sie können immer offen bleiben.

[Geomo]

@LarsNorwegen Dann hat er nur eine Heizungssteuerung und keine -regelung.

Bei einer Steuerung stellst Du etwas ein und hoffst, dass das Ergebnis stimmt, ohne Rückmeldung über das tatsächliche Ergebnis.

[LarsNorwegen]

An den Stellantrieben gibt es nichts einzustellen. Wenn Spannung anliegt öffnen sie und sonst sind sie zu. Wenn er einzelne Räume kontrolliert heizen will geht das mit lokaler Temperaturmessung wesentlich einfacher als mit der Vorlauftemperatur und dann noch mit der Ventileinstellung zu spielen. Dann könnte er aber auch die Stellantriebe gleich ganz runter schmeißen und nur mit den ursprünglich angebrachten Plastikkappen das Ventil einstellen.

[MaFu]

Die Heizkreise haben typischerweise eine manuelle Voreinstellung (bei denen im Bild lassen sich die roten oben drehen) für den maximalen Durchfluss für den Abgleich. Du stellst die Vorlauftemperatur so ein, dass der Raum mit der höchsten Heizlast bei voll geöffnetem Stellantrieb die richtige Temperatur erreicht und halt. Dann stellst du die anderen Stellantriebe so ein, dass auch die anderen Räume die richtige Temperatur erreichen. Das dauert ein paar Tage, aber am Ende hast du konstante angenehme Temperaturen, sowohl im Raum als auch an den Füßen und sparst spürbar Heizkosten und Kosten für "smarte" Thermostate. Und ja, die Antriebe selbst könntest du dann prinzipiell auch entfernen.

 

[LarsNorwegen]

OK, drei weitere Probleme die er hat:

1. Sein Verteiler hat oben noch keine Einstellmöglichkeit. Ich habe deshalb schon vorgeschlagen den Heizverteiler gegen einen neuen mit Durchflussanzeige und Einstellung zu ersetzen. Zumal ein Heizkreis ganz ohne Ventil arbeitet und einfach ans Ende des Verteilers angeschlossen wurde.
2. Wohn-/Esszimmer liegen hinter einer großen Fensterwand, so dass die bei Sonne gar nicht geheizt werden müssen. Die beiden haben aber auch die höchste Heizlast wenn keine Sonne. Küche müsste immer leicht beheizt werden. Und Büro und Gästebad nur bei Bedarf.
3. Und um es noch etwas schwerer zu machen. Kinder- und Schlafzimmer sind nur mit Heizkörpern versehen und hängen am gleichen Heizkreis. Die Vorlauftempeartur wird deshalb tendentiell eher etwas höher eingestellt werden müssen. Da die Verteilung irgendwo in den Wänden erfolgt, ist nicht dran zu denken, die Heizkreise zu trennen.

Deshalb wollte ich wissen, ob es eine vernünftige smarte Lösung gibt und zum Schluss schauen was die kostet.

[MaFu]

> Wohn-/Esszimmer liegen hinter einer großen Fensterwand, so dass die bei Sonne gar nicht geheizt werden müssen. Die beiden haben aber auch die höchste Heizlast wenn keine Sonne. Küche müsste immer leicht beheizt werden. Und Büro und Gästebad nur bei Bedarf.

Dürfte echt unproblematisch sein, bei einer entsprechend niedrigen Bodentemperatur wird dann keine Wärme mehr an den Raum abgegeben.

> Und um es noch etwas schwerer zu machen. Kinder- und Schlafzimmer sind nur mit Heizkörpern versehen und hängen am gleichen Heizkreis. Die Vorlauftempeartur wird deshalb tendentiell eher etwas höher eingestellt werden müssen. Da die Verteilung irgendwo in den Wänden erfolgt, ist nicht dran zu denken, die Heizkreise zu trennen.

Ungünstig, aber kein Blocker. Dann muss die Vorlauftemperatur für diese Räume eingestellt werden und der Durchfluss der Ventile der Fußbodenheizung entsprechend stärker begrenzt werden.

> Ich habe deshalb schon vorgeschlagen den Heizverteiler gegen einen neuen mit Durchflussanzeige und Einstellung zu ersetzen. 

Das wäre wohl die erste sinnvolle Maßnahme.

Alternativ gibt's auch Smart Home Stellantriebe mit stufenloser motorischer Regelung, aber halt nicht von Bosch.

[H725]

Ein Verteiler mit Durchflussanzeige ist bei mir installiert. Diesen habe ich aber quasi ausser Betrieb genommen. Es ist dort nun alles voll aufgedreht.

Die Steuerung soll das Bosch-System via An/Aus der Stellantriebe hinbekommen - und das funktioniert erstaunlich gut. Der Start in die neue Heiz-Saison ist geglückt; die Heizpause hatte ich einen Tag vor der Rückkehr aus dem Urlaub ausgeschaltet. 

Die Zimmer sind unterschiedlich beheizt - je nach Wochentag. Wenn ich dann doch ausserordentlich im Home-Office bin, oder es jemand wärmer/kälter in seinem Zimmer will, wird die Temperatur am Raumthermostat eingestellt. Sie wird ja dann am Abend sowieso wieder auf den programmierten Wert gesetzt. Ich hätte anfangs nicht gedacht, dass sich die Räume wirklich so unterschiedlich temperieren lassen.

Was man sich aber auch bewusst sein sollte: Die Fussbodenheizung ist träge. Ein Spielen mit Halbstundentakten in der Programmierung bringt nichts.

Das Relais hat den Vorteil, dass man auch 24V Stellantriebe verwenden kann. Ich wollte keine 220V Stellantriebe verwenden.