Thermostat II - Eigene Analyse

[2CVCharly]

Warum ich diesen Bericht schreibe:
Ausgangspunkt für diesen Bericht war vor längerer Zeit ein längerer E-Mail-Wechsel mit dem Kundendienst über Thermostate II, die teilwweise nicht einmal ein Jahr hielten und ausfielen.
Statt echter Hilfe wurden mir lediglich Standard-Erläuterungen und Prüfungen auferlegt, die ich
zu diesem Zeitpunkt längst alle selbst durchgeführt hatte – so richtig ernst genommen fühlte
ich mich nicht. Was war ich schon hier durch die Foren gewandert. 

Achja , wer meine Analyse mit zuviel Schreiberei verbindet, soll gleich zum Fazit springen.  
Nur Fazit ? Wie komme ich darauf auf das Fazit ? Dann versuch es hier nachzuvollziehen: 

Ich hatte verschiedene Fehlercodes, die für mich nicht nachvollziehbar waren, weil Thermostate,
die diese Fehlercodes anzeigten, gegen andere ersetzt wurden und diese an derselben Stelle
problemlos liefen.
Folgende Fehlercodes mit Erläuterungen tauchen auf:
Beim Heizkörper-Thermostat betreffen diese Meldungen fast immer den Stellmotor oder den Kontakt zum Heizungsventil. Laut den Standard-Erläuterungen wird für alle nachfolgenden Fehlercodes meist dieselbe Ursache unterstellt (ein locker sitzender Adapter, ein falsch montiertes Thermostat oder ein zu kurzer bzw. schwergängiger Ventilstift am Heizkörper):

E03 – Kalibrierung fehlgeschlagen (Ventilweg zu lang). Das Thermostat erkennt keinen
Widerstand am Ventilstift.
E04 – Kalibrierung fehlgeschlagen / Ventilweg zu kurz. Das Thermostat trifft zu früh
auf Widerstand oder der Stellmotor blockiert direkt beim Anfahren (bzw. die innere
Gewindespindel ist verkantet).
E05 – Ventilstift schwergängig oder Motorfehler. Der Motor schafft es nicht, den
Stift des Heizkörperventils einzudrücken (oder das interne Getriebe gilt als
verschlissen).
E06 – Interner Hardware- oder Elektronikfehler. Dieser Code weist auf einen Defekt
der internen Sensorik oder Steuerungselektronik im Thermostat hin, bei dem meist
ein Austausch nötig ist (Hinweis: Dieser Fehlercode ist bei meinen Geräten bisher noch nicht aufgetaucht).
Also habe ich mir nach reichlich Zeit die Thermostate einfach selbst vorgenommen und
zwei zerlegt, weil ich kein gutes Gefühl hatte, dass man hilft und feststellt, dass es an
den Thermostaten liegt, zuviele Versuche hatte ich schon.
Dabei sind mir einige technische Punkte aufgefallen, die mir zu denken geben. Ich möchte
aber betonen, es sind meine Eindrücke, kein Labornachweis.

Wer hierauf antwortet: „Alles erlogen, alles nicht richtig, alles kann nicht sein“, dann ist
das so, aber vielleicht nutzt der Bericht doch jemandem. Ich würde diesen Bericht
nicht einbringen, wenn ich nicht gerne eine positive Entwicklung hätte.

1. Eigene Beobachtungen und Tests am Gerät
Getriebe und Gehäuseschrauben: Noch vor der eigentlichen Demontage fiel auf,
dass sich die vorhandenen Schrauben der inneren Kunststoffplatten im Werkszustand
etwas fester anziehen ließen. Beim anschließenden Zerlegen von zwei Thermostaten
war an den Getrieben kein Defekt festzustellen; die Zahnräder waren intakt.

Platine und Batteriekontakte: Die Batterien liegen im Gehäuse so, dass eine Gegenseite
direkt an der Platine sitzt, auf der auch der Hall-Sensor verbaut ist. Fixiert wird diese
Platine durch die vorgenannten Kunststoffplatten. Aufgrund dieser Bauweise (und in
Verbindung mit den nicht maximal festgezogenen Schrauben) liegt die Vermutung nahe,
dass der ständige Gegendruck der Batterien die Platine mit der Zeit leicht verformen könnte.
Funktionsweise des Hall-Sensors: Der Hall-Sensor (Magnetsensor auf der Platine) arbeitet berührungslos mit zwei kleinen Magneten zusammen, die auf einer schwarzen Drehscheibe
an der Rückseite des Motors sitzen. Bei jeder Umdrehung des Motors registriert wohl der
Sensor die vorbeilaufenden Magnete und zählt so die Impulse, um Position und Wegstrecke zu berechnen. Kommt es durch den Andruck beim Schließen des Ventils auch nur zu minimalsten Änderungen des Abstands zwischen Magnetscheibe und Hall-Sensor, liegt die Vermutung eines vorzeitigen Abbruchs der Elektronik sehr nahe.
Sensorik und Ventilspiel: Es liefen im letzten Jahr von zehn eingesetzten Thermostaten sieben
an identischen Standard-Heizungsventilen eines Markenherstellers problemlos.
Drei Geräte zeigten die Fehler E04 und E05. Tests an einem vollständig neuen, losen Marken-
ventil zeigten, dass eine Veränderung des Abstands (Ventilspiel) Einfluss auf die Fehlermeld-
ungen hat.
Zudem zeigte ein Test an einem Problem-Ventil (mit ca. 2 mm längerem Ventilspiel), dass erst
das dritte getestete Thermostat fehlerfrei lief – dieses wies offenbar eine andere sensorische Ausarbeitung auf. Im Übrigen konnte das gleiche Verhalten auch an Ventilen eines weiteren
bekannten Herstellers festgestellt werden.
Stromversorgung: Bosch empfiehlt für den Betrieb 1,5V-Premium-Batterien (Alkali), da bei
diesen die Spannung unter Last weniger stark einbrechen soll als bei günstigen Discounter-
Batterien. Ja das sit im WWW nachzulesen. Mag sein, aber namhafte Marken Batterien
änderten nichts.
Im Test lief dann der Suchlauf jedoch sogar mit 1,2V-NiMH-Akkus (600 mAh) ohne Fehlercode
durch; im regulären Betrieb kommen 1,2V-Akkus (2450 mAh eines schwedischen Möbelhauses)
um Einsatz. Physikalisch lässt sich dies über das Ohmsche Gesetz (U_Klemm = U_0 - I * Ri)
erklären:
• Alkali-Batterien (1,5 V): Haben bauartbedingt einen relativ hohen Innenwiderstand (Ri,
oft ca. 150–300 mOhm, bei günstigen Modellen oder im teilentladenen Zustand noch
deutlich höher). Wenn der Motor anläuft und einen hohen Strom (I) zieht, fällt am
Innenwiderstand viel Spannung ab (I * Ri). Die nutzbare Klemmenspannung (U_Klemm)
bricht unter Last stark ein.
• NiMH-Akkus (1,2 V): Haben einen extrem niedrigen Innenwiderstand (oft nur ca.
20–50 mOhm). Selbst wenn der Motor plötzlich viel Strom zieht, fällt im Inneren des
Akkus kaum Spannung ab. Die Spannung von 1,2 V bleibt unter Last extrem stabil
und der Akku kann problemlos hohe Ströme liefern.
Fazit zur Stromversorgung: Aus meiner Sicht haben diese Akkus (hier mit 2450 mAh
Kapazität) mit den auftretenden Fehlercodes nichts zu tun. Der pauschale Verweis
auf 1,5V-Premium-Batterien wirkt daher eher wie eine pauschale Standard-Erklärung, 
die dem eigentlichen Problem meines erachtens nicht gerecht wird:

Offene Frage zum Motorverschleiß: Es stellt sich die Frage, ob Fehler auch durch
normalen Motorverschleiß entstehen können – also ob der Motor durch Abrieb
(wie das schwarze Zeug, das laut Forenberichten beim Auswaschen mit Kriechöl
austritt, was auf Kohlebürsten hindeutet) mehr Strom aufnimmt und die Elektronik
dies fälschlicherweise als schwergängiges Ventil interpretiert.

2. Fehlende Informationen in der Bosch-App
Im Vergleich zu anderen Zigbee-Systemen, bei denen sich über offene Smart-Home-
Plattformen deutlich mehr Daten (wie die Motorströme) auslesen lassen, fehlen
in der Bosch-App folgende Angaben zur Fehleranalyse:
1. Zyklenzähler: Wie oft ist der Motor bereits auf- und zugelaufen?
2. Hardware-Stand: Welche Platinenversion ist im jeweiligen Gerät verbaut?
3. Motorströme: Wie hoch sind die aktuellen Ströme des Motors im Betrieb
    (Auf/Zu/Leerlauf) ? - Warum ? man kann so schnell herausfinden, ob das
    Ventil schwergängiger geht, wenn ein neues Thermostat nicht das gleiche
    Ergenis liefert.  
4. Funkstandard: Welcher genaue Zigbee-Standard kommt zum Einsatz
bzw. ist ein Matter-Standard (Matter-over-Thread) eingesetzt ? oder besser Punkte 5
5. Genaue Modellbezeichnung: Wie lautet die exakte Typenbezeichnung des
eingebundenen Geräts (z. B. Heizkörper-Thermostat II, II [+M] oder II [+M] Pro)?
Das Thermostat der Generation 1 ist hier aussen vor, geht nur im eigenen Funk-Standard.
  
3. Mein Fazit & weitere Vorgehensweise
Ein Thermostat im Preissegment von rund 70 bis 85 Euro (UVP) dürfte im Alltag nicht so
empfindlich sein. Der Plastikinnenaufbau mit einem einfach wirkenden Motor sowie eine
gemeinsame Platine für Hall-Sensor und Batterieklemmung wirken eher wie eingebaute, selbstgeschaffene Fehlerquellen. Auch wenn ich zu Hause natürlich keine Laborbedingungen
nachstellen kann, frage ich mich angesichts dieser Bauweise ernsthaft, ob hier konstruktiv
nicht einige Punkte überarbeitet werden sollten, um wiederholende Probleme auszuschließen.

.
Meine Konsequenz daraus ist, dass ich nun günstige alternative Zigbee-Thermostate in einem
parallelen Open-Source-System teste.
Eigentlich hatte ich hier günstige Thermostate gegen Bosch-Thermostate ersetzt, weil diese
stabiler zu laufen schienen, ich hatte mit anderen Thermostaten Funkverbindungsprobleme,
mit den Bosch nicht. Wenn die Alternativ-Thermostate dauerhaft eine gute Funkverbindung
halten und keinen Ärger mit dem Antrieb machen, werde ich die Bosch-Thermostate bei weiteren Problemen auch wieder austauschen und die verbleibenden Bosch-Geräte zunächst nur noch
in einem zweiten Haushalt einsetzen.
Rund 70 Euro im Vergleich zu unter 30 Euro ist eine Ansage. Über doppelt so teuer heißt für mich: stabiler, besser, leistungsfähiger, dauerhafter Einsatz.
Sollte ich weiterhin mit diesen Problemen zu kämpfen haben und eine nachlesbare
Verbesserung der Thermostate nicht eintreten, ist mir das System von Bosch Smart Home
ehrlich gesagt zu teuer.
Drei Ausfälle in einem Jahr, die ganze Schreiberei mit dem Kundendienst und zusätzliche
Kosten von 3 x 69 Euro – so viel Geld kann man durch Heizenergie kaum einsparen.
Bei aller Liebe, und so sehr ich das System eigentlich mag: Irgendwann fehlt einfach
die Sinnhaftigkeit, und dann wird Bosch Smart Home durch herstellerunabhängig
kompatible Lösungen ersetzt (auch für die Rollladensteuerung stehen bereits passende
Alternativen bereit).
Eigentlich schade: Bei mir funktioniert die Bosch-App, sie ist für einfache Anwendungen
absolut funktionell, es werden keine Programmierkenntnisse benötigt und das System
läuft lokal ohne Cloud. Aber mit den Thermostaten der Generation II hadere ich zu
oft im Jahr. Dagegen sind Probleme wie eine fehlende Kalibrierung nach einem Update
noch das kleinere Übel.
Auch komplette Systemabstürze mit Neustarts hatte ich schon zu verzeichnen – Gott sei
Dank gab es dafür Lösungen. All das kostete aber nur persönlichen, mehrstündigen
Aufwand; ein Ventiltausch auf Verdacht und das Beschaffen neuer Thermostate gehen
hingegen direkt ins Geld und sind ein echter Invest, neben dem Zeitaufwand.
Eins sei noch gesagt: Die Ventile sind alle nicht alt, wegen der Fehler auch nach 2 oder
3 Jahren schon teilweise ersetzt.
Komisch ist auch eins: Begonnen habe ich mit einfachen Discounter-Thermostaten,
danach habe ich günstige Bluetooth-Heizkörperthermostate eines Namhaften Herstellers
eingesetzt. Probleme mit dem Ventiltrieb hatte ich da nie.

Liebe Produktmanager, auch bei mir geht die Liebe zum Produkt irgendwann übers Geld.

Wenn die Hallsensorlage auf der Platine nicht der entscheidende Punkt ist, weil die Magnete 
stark genug sind, bleibt eigentlich nur noch der Motor, der Anfangs läuft, aber zu schnell 
verschleißt? 

Nachsatz vom heutigen Einsatz:
Ein Ventil konnte ich wieder zu Einsatz bringen, vorher sogar Kompletten Neustart
des Systems gemacht, aber erst mit NIHM Akku 2450 mA läuft das Ventil jetzt.
Auch hier lässt sich Ventil leicht eindrücken. Ich schaue mal wie lange.