Steuerung Fußbodenheizung

[tischer.s]

Liebes Forum,

Wir bauen gerade unser Einfamiliennhaus und werden dafür Erdwärme als Energiequelle und eine Wärmepumpe von Waterkotte nehmen. Wahrscheinlich folgende:
https://www.waterkotte.de/waermepumpen/ ... mpe-6-18kw

Pro Raum wird eine wasserführende Fußbodenheizung verbaut. Aktuell baut die Baufirma einen einfachen Raumtemperaturregler ein:
https://www.elektro-wandelt.de/?cl=deta ... heEALw_wcB

Nun möchte ich gern den einfachen Regler mit einem elektronischen ersetzen, welcher:
- Raumtemperatur misst
- Feuchtigkeit im Raum misst
- Solltemperatur einstellen kann
- Heizen- und Kühlen kann
- Per App digital gesteuert werden kann
- Optional: per Kabel angeschlossen, anstatt per Batterie betrieben

Dabei bin ich auf folgendes gestoßen, was die Anforderungen erfüllen sollte:
https://homematic-ip.com/de/produkt/wan ... enschalter

Drei Fragen:
- Habe ich es richtig verstanden, dass dieses Gerät direkt den bestehenden Regler ersetzt und über bestehende Kabel angeschlossen wird? Im Anschluss regelt es die Ventilsteuerung der Fußbodenheizung?
- Habt ihr gute Erfahrungen gemacht, die Funktion von Heizen auf Kühlen zu stellen? Gibt es hierfür spezielle Funktionen oder muss man quasi die Ventilöffnung auf "offen" stellen indem man wie bei anderen Herstellern (Tado) die Temp. auf 25° einstellt?
- Bei Amazon gibt es verschiedene negative Berichte über Probleme bei niedriger Vorlauftemperatur und den Stellbetrieben (https://www.amazon.de/Homematic-IP-Wand ... B0719FHCQ2). Könnt ihr das bestätigen?

Aktuell sind das alles noch theoretische Überlegungen da wir erst in ein paar Monaten einziehen werden und ich überlege ob ich hier auch auf HMIP oder Tado setze.

Lieben Dank für die Hilfe und liebe Grüße
Sebastian

[Xel66]

- Habe ich es richtig verstanden, dass dieses Gerät direkt den bestehenden Regler ersetzt und über bestehende Kabel angeschlossen wird?...

Ja, kann man so machen. Allerdings würde mich das Klicken der Schaltrelais (auch wenn es nur sehr selten ist) nerven. Weiterer Nachteil: IRC machen die PWM, was im Zusammenhang mit Wärmepumpen als Heizwärmeerzeuger negative Auswirkungen auf den Wirkungsgrad hat.

Im Anschluss regelt es die Ventilsteuerung der Fußbodenheizung?

Kommt drauf an, was man unter "regelt die Ventilsteuerung" versteht. Ein Relais kann nur ein- und ausschalten. Somit nur eine Zweipunktregelung machen. Eine Stellung (außer auf und zu) ist so nicht reproduzierbar herzustellen. Thermische Antriebe sind träge. Somit sind "Zwischenstellungen" durch Anpassung der Taktrate möglich. Da aber auch die Fußbodenschaltaktoren PWM machen, kommst Du auch mit einer Alternativlösung (FAL) vom Regen in die Traufe. Man kann etwas drehen, aber abschalten geht nicht.

Bei Amazon gibt es verschiedene negative Berichte über Probleme bei niedriger Vorlauftemperatur und den Stellbetrieben

Ich habe mir den Link jetzt nicht angesehen, aber auf negative Auswirkungen habe ich ja bereits hingewiesen.

Aktuell sind das alles noch theoretische Überlegungen da wir erst in ein paar Monaten einziehen werden und ich überlege ob ich hier auch auf HMIP oder Tado setze.

Kann die Alternativlösung das definitiv besser?

Ich habe in einer anderen Installation diese Thermostat/Aktor-Kombi im Zusammenhang mit einer elektrischen Fußbodenheizung installiert. Das funktioniert nach Aussage der Anwender gut, ist aber deutlich unaufwändiger.

Gruß Xel66

[tischer.s]

Danke xel66 für deine schnelle Rückmeldung

PWM muss ich sagen kenne ich mich null aus - da muss ich mich mal belesen bzgl. Wirkungsgrad.

Ansonsten bedeutet es, dass der Regler nur "Auf" und "Zu" regelt/als Signal gibt und wenn ich bei Raumtemp. von 20°auf 25° will, macht er solange auf bis 25° erreicht sind und dann wieder zu richtig?

Hier scheinen auch genau die negativen Kommentare von Amazon zu passen:

- Viele Bewertungen bemängeln, dass das Thermostat wohl mit Fußbodenheizungen in Kombination mit niedriger Vorlauftemperatur (also mit aktuellen Heizsystemen) nicht zurecht kommt, weil angeblich die Steuerung der Stellantriebe nicht ordentlich funktioniert. Das habe ich dementsprechend sehr genau beobachtet und kann es nicht bestätigen. Es gab keine Probleme mit niedrigen Vorlauftemperaturen.

- Die Stellantriebe wurden nicht, wie von einigen Bewertungen prophezeit, ständig geöffnet und nach wenigen Minuten wieder geschlossen. Ich habe dies mehrmals in mehreren Räumen getestet.

- Allerdings hat das Thermostat trotzdem nicht funktioniert. Nach Einbau des Thermostates zeigte das Thermostat die richtige Raumtemperatur an (getestet). Nach Eingabe der Soll-Temperatur (23 Grad) öffnete der Thermostat den Stellantrieb und die Heizung begann zu heizen, ohne Unterbrechung. Das Thermostat verpasste dann aber leider die Soll-Temperatur und heizte auch noch bei 27 Grad im Zimmer. Ich testete das in zwei Räumen an zwei Tagen, beide Male mit dem gleichen Ergebnis.

Wenn es bei euch aber nicht zu den Problemen kommt, dann würde ich das nicht überbewerten.

Was ich nicht verstehe:
https://homematic-ip.com/sites/default/ ... ndbuch.pdf

Benötige ich zum kühlen noch den Fußbodenheizungsaktor der an den Stellantrieben sitzt? Ist der grundsätzlich sinnvoll? Auch an einer modernen 2022 Anlage?

[Xel66]

Ansonsten bedeutet es, dass der Regler nur "Auf" und "Zu" regelt/als Signal gibt und wenn ich bei Raumtemp. von 20°auf 25° will, macht er solange auf bis 25° erreicht sind und dann wieder zu richtig?

Das wäre in der Theorie eine Zweipunktreglung. In Wahrheit wird hier etwas optimiert (Aufheizgradient festgestellt und rechtzeitig voreilend geschlossen etc.). Für diese Optimierung müssen die Thermostate aber erst mal die individuelle Einbauumgebung "kennen". Dieses "lernen" sie innerhalb von ein paar Betriebstagen und passen dieses stetig an. In Realität passen sie ein paar interne Verstärkungsfaktoren an. Zum Thema "Auswirkungen von PWM" habe ich schon öfter was hier geschrieben. Auch andere Foren sind da gute Informationsquellen.

Brauche ich zum kühlen die Multi IO Box oder reicht der Regler?

Nein, zum Kühlen muss es auch der Wärmeerzeuger können, aber er muss das erst mal wissen. Dieses kann man ihm dann über ein Signal vorgeben.

Gruß Xel66

[tischer.s]

Ok danke dir

Soweit ich weiß wäre der Werdegang so:

- Therme: ich stelle im Sommer auf kühlen um
- Regler: Ich stelle die Temperatur / Betrieb auf kühlen, sodass kaltes Wasser durchfließt

So die einfache Theorie.

Nun hab ich div. Videos geschaut und mich belesen - der HMIP BWTH ist ausreichend, laut appandhome scheint aber folgendes noch sehr sinnvoll zu sein:

https://homematic-ip.com/de/produkt/fus ... -motorisch

Wie ist deine/eure Meinung dazu?

[Xel66]

Benötige ich zum kühlen noch den Fußbodenheizungsaktor der an den Stellantrieben sitzt? Ist der grundsätzlich sinnvoll? Auch an einer modernen 2022 Anlage?

Ich weiß nicht, was Du für eine Vorstellung hast, wie das System funktioniert. Im Normalfall gibt ein ein Thermostat, welches einen Aktor ansteuert, der am Ende die Ventilantriebe ein- und ausschaltet. Ob dieser nun in einer funktionellen und baulichen Einheit oder getrennt (Thermostat in den Räumen, Aktor im Heizkreisverteiler) vorhanden ist, macht grundsätzlich funktionell keinen Unterschied. Ferner benötigst Du dann noch einen Schaltaktor, der den Wärmeerzeuger von Heiz- auf Kühlbetrieb umschaltet. Oder Du machst es selbst - smart ist anders.

An Ich würde in einem Neubau grundsätzlich auf eine wired-Installation gehen. Das ist eine ganz eigene Produktschiene. Persönlich halte ich in modernen Systemen eine Einzelraumregelung für verzichtbar. Die von den Heizungsbauern aufgrund der "Vorschriftenlage" verbaute Steuerung ist relativ kostengünstig, so dass sie wenigstens nicht schadet, wenn auch nicht nützt.

Von der Meinung, nachts auf 21°C absenken zu können und am morgen wieder hochzuheizen kannst Du Dich auch verabschieden. Erstens ist das System "Fußbodenheizung" im Allgemeinen so träge, dass diese Hübe nicht in komfortabler Zeit erreicht werden können, zweitens steckst Du unnötig viel Energie in die Heizung, denn Hochheizen kostest so wie Beschleunigen mit dem Auto überproportional "Sprit", da die Zeitgradienten zwischen natürlicher Auskühlung und Hochheizen "extrem" unterschiedlich sind. Ferner haben Fußbodeneizungen in ihrer korrekt justierten Heizkurve überhaupt nicht die Reserven für solche kurzfristigen Hübe, denn jede eingestellte Reserve kostet Wirkungsgrad und somit letztenendes Geld des Anwenders.

Die einzig wirklich notwendigen Einstellarbeiten an einer Fußbodenheizung (und speziell bei Wärmepumpensystemen) ist der vorgeschriebene und vom Bauherren bezahlte hydraulische Abgleich und die Justage der Heizkurve auf die baulichen Gegebenheiten. Das ist aber eben nicht mal eine Angelegenheit, die in einer halben Stunde erledigt ist. Und dann gibt es noch Hersteller, die dem Anwender versprechen, dass das die Kombination FALMOT/VDMOT von ganz allein macht. Rein physikalisch kann es das System gar nicht können, da ihm wichtige Betriebsparameter (Vor-/Rücklauftempearturen, Durchsätze etc.) fehlen. Es kommt halt irgendwas raus. Mit einem hydraulischen Abgleich hat das aber weniger zu tun. Und die bestätigenden Fraunhofer-Studie, die gern angeführt wird, bestätigt auch nur eine temperatur- und stellungsmäßige Vergleichmäßigung zweier identisch großer Räume. Ich weiß nicht, in welchem Haus die genutzten Räume alle gleichgroß und mit identischem Temperaturbedarf sind. Wohnhäuser die ich kenne, erfüllen selten diese Modellvorgaben. Ich zweifle keineswegs das Institut an. Dazu bin ich ein viel zu kleines Licht. Aber die Testumgebung war alles andere als repräsentativ. Sorry.

Gruß Xel66

[tischer.s]

Ich danke dir für den super guten Input, besonders auch zu dem FALMOT.

Ehrlich hab ich nicht vor, hier permanent die Fußbodenheizung hoch- oder runterzufahren. Hintergrund ist eher, dass ich die alten, analogen Regler austauschen möchte und durch neue, "smarte" ersetzen will.

Die Funktionen hatte ich oben kurz genannt, parallel wird alles zentral in Home Assistant eingebunden. Dabei wird sicher meine Frau auch mal die Temperatur etwas umstellen aber nicht täglich.

Der FALMOT klang sehr spannend, da er statt "1/0 = Auf/Zu" noch genauer steuert und auch den hydraulischen Abgleich macht.

Ich habe aber verstanden:
HMIP BWTH pro Raum schafft => Wärmen, Kühlen, Temp. + Luftfeuchteanzeige => dabei steuert er direkt die Ventile im Heizkreisverteiler (Auf/Zu)
FALMOT & IOBox sind sinnvoll um smart von wärmen auf kühlen zu stellen, aber keinesfalls notwendig um obige Funktionen zu erfüllen.

Korrekt zusammengefasst?

[Xel66]

Der FALMOT klang sehr spannend, da er statt "1/0 = Auf/Zu" noch genauer steuert und auch den hydraulischen Abgleich macht.

Lies Dir bezüglich des hydraulischen Abgleichs noch mal den letzten Abschnitt meines obigen Posts Wort für Wort durch, und versuche, das Geschriebene nachzuvollziehen. Das habe ich so nicht geschrieben.

HMIP BWTH pro Raum schafft => Wärmen, Kühlen, Temp. + Luftfeuchteanzeige => dabei steuert er direkt die Ventile im Heizkreisverteiler (Auf/Zu)

Kann funktionieren, wäre aber nicht meine Wahl.

FALMOT & IOBox sind sinnvoll um smart von wärmen auf kühlen zu stellen, aber keinesfalls notwendig um obige Funktionen zu erfüllen.

Wenn man Hausfernsteuerung bzw. manuelle Bedienung machen will, dann kann man das auch weglassen. Mein Ansatz ist ein möglichst hoher Automatisierungsgrad.

Ich muss noch eins sagen, ich setze weder das Eine noch das Andere selbst ein, betreue aber als Ratgeber ein paar Installationen mit Fußbodenheizungen mit unterschiedlichen Steuerungen. Insofern kann ich mir schon ein Bild machen. Und Physik wirkt überall im Universum gleich.

Gruß Xel66

[tischer.s]

Ok, vlt. war mein erster Satz ungünstig geschrieben, ich meinte das ICH die Geräte spannend FANDE bevor du es geschrieben hast

Was ist denn deine Wahl an Geräten für eine automatisierte Steuerung der Fußbodenheizung + Therme/Wärmepumpe?

Gesetzt ist aktuell außer der Watterkotte Wärmepumpe noch nichts und ich bin offen für bessere Vorschläge

[Xel66]

Was ist denn deine Wahl an Geräten für eine automatisierte Steuerung der Fußbodenheizung + Therme/Wärmepumpe?

Eigentlich gar nichts. Hydraulischer Abgleich und Heizkurve. Allerdings benötigst du für den Kühlbetrieb einen Steuerungseingriff, da man seltenst so gleichmäßig kühlen will, wie man im Normalfall heizt. Zum Beispiel wird man eher selten das Bad aktiv kühlen. Also benötigst du in solchen Räumen eine Absteuerermöglichkeit, die im Normalbetrieb zu wenig wie möglich in den hydraulischen Abgleich eingreift. Also eben irgendeine Lösung ohne PWM. Geräteempfehlung und Einstellungstipps können Dir da eher Anwender geben, die sowas im Einsatz haben. Ich würde mit Wandthermostaten direktverknüpfte normale Mehrfachschaltaktoren verwenden. Die machen eine saubere Zweipunktregelung. Im Neubau bzw. Grundsanierung würde ich auf wiredIP setzen, wenn es Homematic sein soll.

Ein Bekannter von mir kann grundsätzlich über die Fußbodenheizung auch kühlen und hat das in den vergangenen Jahren auch getan (moderner isolierter Wohnbau in Holzständerbauweise). Aus Komfortgründen hat er sich jetzt in den relevanten Raumbereichen (Wohn-/Ess- und Schlafraum) sowie in der vermieteten Wohnung im OG eine normale Klimaanlage eingebaut. Nicht zuletzt auch aus dem Grund, in der Übergangszeit und an kühleren Sommertagen den Heizbetrieb nutzen zu können, damit er nicht die große Heizung anwerfen muss um erst mal die Bausubstanz (Estrich) aufzuheizen. Anschließend kühlt er das dann wieder runter, wenn es wieder wärmer wird. So zumindest seine Erfahrungen damit bei wechselhafter Wetterlage im Sommer. In der Übergangszeit eher vernachlässigbar. Und das bei jemandem, der eine Solaranlage auf dem Dach hat, die seinen Grundbedarf fast vollständig deckt.

Aus dem gleichen Grund habe ich auch mir im letzten Herbst eine Kimaanlage (Daikin-Perfera) im Wohn-/Essbereich einbauen lassen und rüste auch noch mein Schlafzimmer im OG nach meinem Urlaub damit aus. Im Bad kommt ein Infrarot-Panel an die Decke. Hintergrund, meine Primärheizung ist eine Gastherme und ich habe Heizkörper. Aufgrund einer speziellen Konstellation liegt mein Gaspreis pro kWh fast gleichauf mit meinem Strompreis, so dass sich das für mich rechnet (wenn man die Anschaffung der Klimaanlage außen vor lässt, aber die wollte ich sowieso haben). Der Komfort ist es mir wert und dank staatlicher Vorgaben ist diese Anlage auch noch als Luft/Luft-Wärmepumpe eingeordnet, was eine BAFA-Förderung ermöglicht hat, so dass sich der Aufwand für mich gerechnet hat. Ich kann aber verstehen, dass jemand die Möglichkeiten seiner verbauten Wärmepumpe nutzen will, zumal in Deinem Falle "Erdwärme" der Kühlbetrieb deutlich kostengünstiger als mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe zu betreiben ist, da nur das Wärmeträgermedium im Kreis gepumpt werden muss. Daher sind Anwender mit ähnlicher Konstellation bezüglich ihrer Erfahrung und Gerätewahl die deutlich kompetenten Ansprechpartner.

Gruß Xel66