KNX/EIB Elektroherd und Backofen schalten und messen

[FrankOverIP]

Hallo zusammen,

es gibt einige Einträge im Forum zum Thema Elektroherd, aber bislang gelingt es mir nicht damit zu einer guten Entscheidung zu kommen.

Zwei Anforderungen treiben mich um:

1. Ich möchte unseren Elektroherd mit Backofen schalten können, damit bei einem Stromausfall und geringer PV-Leistung das von unserer S10E aufgebaute Netz nicht gleich wieder zusammenbricht, wenn gerade der Herd läuft.
2. Ich möchte erkennen können, ob der Backofen seine Temperatur erreicht hat (Verbrauch steigt für mindestens x Minuten stark an, fällt dann erstmals ab).

Ich bin selbst kein Elektriker und mir dessen auch bewusst. Den Anschluss der Aktoren überlasse ich entsprechend dem Fachmann, der allerdings von KNX nur ein eher oberflächliches Wissen hat. Ich würde ihm gerne die Geräte zum Einbau an die Hand geben, mit denen ich meine Anforderungen dann selbst umsetzen kann.

Wenn ich die bisherigen Diskussionen zum Thema richtig verstanden habe, muss ich bei einem normalen Elektroherd nicht unbedingt synchron schalten, auch wenn das sicher schöner wäre. Aktoren mit Leistungsmessung gibt es relativ zahlreich - z.B. der MDT AMI-1216.02 scheint mir eine gute Lösung zu sein.

Kann ich also einfach z.B. den genannten Aktor verwenden und den von der S10E gemeldeten Stromausfall (und weitere Logik) mit drei Kanälen des Schaltaktors verknüpfen? Oder wäre das eine blöde Idee? Gibt es vielleicht doch Aktoren die synchron schalten und die Leistungsüberwachung mitbringen?

Besten Gruß
Frank

[lobo]

Hallo Frank,

erst mal willkommen hier

Hmmm - also ein Freund von mir hatte mal ein S10 von Siemens - war aber seinerzeit meiner Erinnerung nach ein D und kein E ... meine Frau hat aber ein Samsung S10e ... schönes Handy, recht klein und trotzdem gut. Sorry, aber mit S10E kann ich in dem Zusammenhang nichts anfangen.

Ich gehe mal davon aus, dass es um einen klasssischen Elektroherd geht (also Kochplatten und Backofen an einem Anschluss). Da hat man meistens den Backofen auf einer Phase und kann durchaus mit ein wenig Logik hier was erreichen. Ich meine, dass mein Backofen allerdings nicht mehr so ein einfaches ein- und Ausschalten macht, sondern auch die Leistung moduliert. Das bedeutet, dass der Verbrauch beim Erreichen der Solltemperatur runter geht, aber eher nicht auf Null. Zudem hat man ja häufig auch die Umluft an.

Den Sinn der Abschaltung habe ich aber noch nicht verstanden. Entweder Du möchtest den Herd grundsätzlich ausschalten (also Kochplatten UND Backofen), wenn Du nur noch am Solarstrom hängst. Das könnte ich nachvollziehen, falls es bei Euch in Norwegen ein häufigeres Szenario ist (z.B. alle paar Wochen der Strom mal für ein paar Minuten weg ist). Dann reicht es aber doch einfach, den Herd bei fehlender Spannungsversorgung vom Netz abzuschalten. Als Einfachstes könntest Du einen Schaltaktor mit einem kleinen Schütz kombinieren.

Wenn der Strom ausfällt und der Herd gerade nicht läuft, soll er weiter in Standby bleiben - ist es das, was Du anstrebst? Ggf. weil dann die Uhr weiter geht? Bei den BSH-Geräten kann man die Uhrzeitanzeige z.B. abschalten (finde ich seeehr praktisch).

Vielleicht gibst Du noch den Hintergrund Deiner Überlegung an, damit wir das besser verstehen können.

Viele Grüße,

Stefan

[FrankOverIP]

Hallo Stefan,

erstmal danke für die Antwort. Ein Siemens S10 habe ich nie besessen, aber ich kann verstehen, dass hier etwas Kontext fehlt😅. Es geht um einen E3DC S10E - im Wesentlichen ein Wechselrichter mit Batteriespeicher für unsere PV. Das Ding trennt uns bei einem Stromausfall vollständig vom öffentlichen Stromnetz und baut ein hausinternes Netz auf - solange die Batterien uns tragen. Das funktioniert aber nur bis zu einer bestimmten Last - geht es darüber, kommt kein stabiles Netz zustande und es bleibt beim Stromausfall.

Das ist dann auch der Hintergrund des ersten Teils meiner Frage. Ich möchte in so einem Fall erstmal die Großverbraucher vom Netz nehmen - Herd, Espressomaschine, Spülmaschine. Wenn ich eines der Geräte gerade unbedingt auf Batterie betreiben will, kann ich sie dann nach Bedarf und verfügbaren Energiereserven wieder einschalten.

Der zweite Teil - der Wunsch nach der Leistungsmessung - ist sicher sehr viel praxisrelevanter. Auch wenn die Last beim aufgeheizten Backofen nicht auf Null geht, kann man doch sehr gut erkennen, wann der Backofen nicht mehr mit aller Kraft aufheizt. Man kann sicher Fälle finden, bei denen das nicht so toll funktioniert - die Herausforderung nehme ich aber an 😏

Ich hoffe, dass mein Vorhaben damit etwas verständlicher geworden ist.

Viele Grüße
Frank

[lobo]

OK - wenn ich das richtig vestehe, haben die beiden Themen eigentlich nix miteinander zu tun - sie gehen nur "zufällig" auf's selbe Gerät - oder?

Du kannst natürlich auch die 3 Phasen des Herdes über je einen Kontakt des Aktors laufen lassen. Ich bin nur nicht sicher, wie die Dinger heute das Lastmanagement machen. Das sollte beim Backofen kein Problem sein - da wird wohl nur eine "Ader" für verwendet, aber ich weiß nicht, ob diese Ader auch (z.B. für die Boost-Funktion des Induktionsherdes) auch für die "Platten" verwendet wird.

Ob man wirklich was jenseits eines gewissen (sehr verständlichen) Spieltriebes aus der Info "Backofen ist angeheizt" rausbekommt glaube ich eher nicht. Das ist wahrscheinlich halt sehr vom Gerät abhängig. Etwas anderes ist es natürlich, wenn Du 2 Zuleitungen hast. Ich habe auf der Arbeit einen "etwas" größeren Backofen (geht bis 1000°C und gibt auch die Heizleistung aus). Da sehe ich dann schon so ungefähr, ab wann das Ding durchgewärmt ist. Dafür isses also interessant, aber sonst ...

Also ja - Wenn Du irgendwie ein Signal zum Stromausfall auf dem Bus hast und damit verschiedene Verbraucher ausschalten willst, kannst Du das sicher mit mehreren Kontakten auf einmal machen. Das ist kein Problem über KNX. Andererseits ist das eine Timing-Frage ... was passiert zuerst? Versucht Dein Wechselrichter zuerst einzuschalten und gibt dann auf, weil die Last zu groß ist oder setzt er zuerst den Kontakt, wartet dann ein paar Millisekunden und schaltet dann sein Netz zu?

Eventuell solltest Du Dir Gedanken zum Einschalten machen - also die Verbraucher dann vielleicht nacheinander "freigeben". Aber im privaten Haushalt sollte das eher weniger "spannend" sein. Die paar KW ...


Viele Grüße,

Stefan

[FrankOverIP]

Die beiden Themen haben insofern etwas miteinander zu tun, als dass ich keine gute Lösung gefunden habe, die beides abdeckt - Schalten von drei Phasen und Messen was über die Leitung geht. Ein Aktor für beides wäre praktisch - wenn ich aber Messen und Schalten über getrennte Geräte machen könnte, wäre das auch in Ordnung. Okay, ich fange dann an zu weinen, wenn meine ETS 20 Geräte erreicht - aber das ist ein anderes Thema😆

Wenn ich jetzt Geld in die Hand nehme für sowas, dann sollte das später auch funktionieren. Und wenn ein neuer Herd/Backofen in die Küche kommt, will ich mir auch keine Sorgen machen, ob die Versorgung dafür ein Problem wird. Entsprechend bestärkt mich deine Antwort im Moment eher in meinen Zweifeln, ob ich das so machen sollte. Du schreibst ja, dass du auch nicht so sicher bist, ob das immer so funktionieren würde. Der WAF wäre arg problematisch, wenn bei all dem Geld für Spielzeug am Ende die Küche nicht mehr funktionierte😉

Ich frage daher nochmal etwas offener: wie könnte eine Lösung aussehen, die zweifelsfrei schalten und messen kann? Oder muss ich mich wirklich entscheiden?

Viele Grüße
Frank

[lukx]

Bezüglich der Schaltung glaube ich, dass andere Experten besser geeignet sind. Für die Frage nach der Backofentemperatur könnte man aber auch ein Anlegethermometer an die Seite, den Rücken oder in die Abluft kleben. Dieses sollte dann an einem Analogsensor mit einer gewissen Unschärfe die Temperatur des Ofens melden können - so kannst du dann nicht nur schätzen, sondern wissen ob der Ofen heiß ist.

[Beleuchtfix]

Oder du nimmst einen Ofen, der schon einen eigenen Webserver hat bzw. An ein Home... System angeschlossen wird.
Gruß Florian

[lobo]

Ich sehe die Themen immer noch völlig unabhängig.

Das Problem beim Lastabwurf bei Ausfall der Versorgungsspannung ist doch eigentlich erst eimal das Verhalten des Wechselrichters. Vielleicht auch, wie oft das Ganze denn vorkommt. Bei uns zu hause wäre das völlig uninteressant. Da haben wir vielleicht mal alle paar Jahre einen kurzen Stromausfall. Auf meiner Arbeit (Industriegebiet in Mainz) kommt das schon 1-2x im Jahr vor, dass es zumindest einen kurzen Wischer gibt.

Wenn Du bei Stromausfall die großen Verbraucher vom Netz trennen willst, könntest Du das auch "klassisch" machen, da hast Du dann weniger die Diskussion über die zeitliche Reihenfolge. Das würde man dann mit einem Schütz und einer Selbsthaltung machen. Wiedereinschalten dann über KNX.

Erst mal sind das aber keine wirklichen KNX-Fragen. Ich würde mal beim Hersteller des Umrichters nachfragen, wie sich dieser denn beim Zuschalten verhält (auch bezüglich der zeitlichen Abfolge).

Strommessung ist davon unabhängig und abhängig vom Verhalten des Gerätes. Mit zwei Zuleitungen und einem getrennten Backofen aber zu 100 % lösbar.

Viele Grüße,

Stefan

[FrankOverIP]

Wow, da gab es ja gleich einige Reaktionen, danke!

Der Vorschlag von lukx, der Sensor im Ofen, würde sicher funktionieren, allerdings ist mir das schon zu viel Gebastel. Sozusagen am anderen Ende der Fahnenstange liegt Florian - und beschreibt ganz sicher ein Feature, welches recht weit oben auf meiner Liste beim Kauf neuer Küchengeräte steht. Der Tausch dauert aber noch etwas.

Stefans Vorschlag mit dem Schütz verstehe ich nicht ganz. Wie eingangs gesagt, ich bin kein Elektriker, aber letztlich ist ein Schütz doch im Wesentlichen ein Relais für etwas anspruchsvollere Aufgaben. Wenn das so stimmt, bringt mich das doch auch nicht weiter als der eingangs erwähnt Aktor, der sich auf ein synchrones Schalten versteht. Messen kann ich damit noch immer nicht. Oder liege ich da falsch?

Ein Stromausfall ist natürlich kein besonders häufiges Ereignis bei uns und entsprechend kann man die ganz Diskussion als Spielerei ansehen. Aber nur deshalb betreibe ich ja Heimautomation - es ist ein Hobby, es macht mir Spass und es unterliegt damit nur eingeschränkt einer rationalen Bewertung. 🤓

Dem Verlauf der Diskussion entnehme ich aber, dass es tatsächlich keine gängige Lösung für synchrones Schalten + Messen gibt. Ich denke, dann werde ich die Anforderung mit dem Messen vertagen und hier tatsächlich auf einen zeitnahen Tausch des Backofens spekulieren, der mir seine Temperatur dann frei Haus liefert.

Viele Grüße
Frank

[gbglace]

Ehrlich verstehe ich nicht nicht den Bedarf des Wissens über den Lastbezug des Backofen/Herdes.

Aber egal. Da Du in den Geräten keine effektiven Drehstromantriebe verbaut hast (der kleine Drehspieß im Backofen wird bestimmt keine 3 Ochsen aufnehmen und 400V Motor haben) kannst also ganz bequem die drei Phasen auch unabhängig voneinander schalten. Eine Abhängigkeit am Herd wirst halt haben, dass eben eine Phase die interne Steuerung speist, sprich wenn die aus ist wird wohl die andere auch aus sein. Also wenn es noch was beim Inselbetrieb köcheln können soll dann nur die eine Phase mit der Steuerelektronik und der einen Hälfte Kochzonen.

Und je umfangreicher solche Elektronik an den Geräten ist und die Geräte womöglich auch sehr gut Leistung modulieren können umso besser muss auch die Messtechnik sein um einen sinnvollen Wert zu bekommen. Die AMx Aktoren messen nur Strom keine Wirkleistung, da kann sich das Standby schnell Mal zweistellige W-Werte annehmen, was aber womöglich auch die kleinste reale Modulationsstufe ist. Insofern ggf über einen AZI nachdenken.

Nicht benötigte Geräte im Inselbetrieb voll abschalten damit nicht einfach wer anfängt nen Festbraten zu zaubern und dann den gesamten Hausbetrieb abzuschalten ist sinnvoll. Zu wissen was der Herd so verbraucht tut man aber nur wenn man sicherstellen will das ein schon in Arbeit befindlicher Festbraten auch zu Ende gebracht wird. Ansonsten ist es Recht egal. Dann gingen auch einfach Zählermodule zB. Auf Modbus zur Leistungsmessung und ein kleiner Kanal vom AKS oder AKK der ein Schütz schaltet. Wobei zusätzlicher non-KNX-Zähler + Schütz + AKS/AKK Kanal auch teuerer sind als 3 Kanäle AZI. Kann aber sein das man damit das KNX Gerätelimit einhält. Aber der Auftpreis Lite zu Home ist nun wahrlich auch kein großes Ding.

[BlackDevil]

Ganz sauber wäre es mit einem Netzumschalter auf Notstrom umzuschalten und explizit nur die jenigen Stromkreise versorgen die versorgt werden müssen.

Es gibt da ein bisschen was zu beachten, wenn man neben der Verbraucheranlage noch eine Erzeugeranlage betreibt die gleichzeitig auch ein Notstromaggregat darstellt. Für Eigenerzeugungsanlagen und Notstromanlagen gelten eigene Vorschriften. Und an die sollte man sich halten, EVUs mögen es nicht wenn man deren Netz wuschig macht ...

Lektüre
https://www.fronius.com/~/downloads/...C0209%2CDE.pdf

https://www.vde.com/resource/blob/93...gaten-data.pdf

https://www.stromversorgung-pfaffenh...maggregate.pdf

Edit: die eventuelle Notwendigkeit einer Anmeldung der Notstromfunktion beim EVU ist zu prüfen.

[FrankOverIP]

Nochmal danke für die Antworten. BlackDevil kann ich, denke ich, beruhigen. Die Notstromversorgung trennt uns physisch vom öffentlichen Netz, was eine werksseitige Funktion der E3/DC S10E ist (wobei die Trennung zusätzlich geordert werden muss). Und als normaler Haushalt wird das dann auch keinen stören.

Zu meinem eigentlichen Thema habe jetzt die möglichen Szenarien zusammen - was davon ich dann realisieren lasse, muss ich mir noch durch den Kopf gehen lassen. Schütz und einen Kanal ohne Messung, oder - wie von gbglace angeregt - ein AZI mit drei Kanälen. Mal sehen...

[BlackDevil]

Ach alles gut mich musst du nicht beruhigen ich wollte nur für das Vollständige Bild sorgen. Ich würde dennoch die Umschaltung mit einem automatischen Netzumschalter lösen und so nur bestimmte Verbraucher versorgen. Das ist eine dafür gedachte Lösung und macht was es soll ganz ohne basteln

[Beleuchtfix]

Noch ein kleiner Hinweis, Schütze sind mono-stabil, also sie brauchen immer etwas Strom um eingeschaltet zu sein, damit fallen sie auch automatisch bei Stromausfall ab. Leistungsschütze können auch brummen.

Gruß Florian

[FrankOverIP]

Das Versorgen nur bestimmter Verbraucher ist in einem für KNX geplanten Neubau sicher eine gute Sache. Ich wohne aber in einem Haus aus den 70ern und kann sagen, dass die Verteilung damals eher minimalistisch aufgebaut wurde. Ich könnte mich im Wesentlichen entscheiden, ob ich das OG mit Strom versorgen möchte😖 Das wird in den nächsten Jahren geändert und ist auch der Grund, warum ich jetzt mit KNX angefangen habe. Ich will damit Erfahrung sammeln, um bei der Erneuerung der Elektrik im EG und OG zu wissen, was ich haben will. Im Moment liest KNX bei mir eine Wetterstation auf dem Dach und die Daten der PV-Anlage aus. Daneben gibt es einen Schaltaktor für den Garten und ein Logikmodul. Also Hauptline + Außenlinie mit ein paar Sachen dran. Eine Spielwiese mit Dingen, bei denen es relativ egal ist, ob das funktioniert.
Da das bisher mit KNX erlebte ganz überzeugend ist und Herd/Backofen genau wie die Spülmaschine bereits eigenständig im Verteilerkasten ankommen, ist die Idee entstanden, diese Geräte bereits nutzbringend zu integrieren.

In Sachen Schütz und mono-stabil, das hatte ich schon in anderen Beiträgen gelesen. Das hätte natürlich den Charme, dass bei einem Stromausfall ganz automatisch der Herd vom Netz wäre. Für die normalen Aktoren wäre vermutlich noch eine eigene USV für den Bus notwendig, damit die überhaupt die relevanten Geräte vom Netz nehmen können. Wenn uns das Speichersystem vom öffentlichen Netz nimmt, haben wird für einen kurzen Moment auf jeden Fall einen Stromausfall und wenn das Netz dann hausintern wieder aufgebaut wird, kommen die Aktoren möglicherweise gar nicht zum Schalten.