Smarte oder Zeitprogrammierbare Raumthermostate für FBH

Hi,
ich suche für eine Fußbodenheizung mit analogen 230V Raumthermostaten eine Lösung um für den Winter (Grund muss ich ja wohl nicht nennen) in 2-3 Räumen die Temperatur zeitgesteuert abzusenken oder ganz auszuschalten.
Meine erste kurze Recherche gab jetzt nicht so viele Treffer und alles was ich gefunden habe, lag bei >100€.
Ich vermute mal es macht mehr Sinn, da direkt auf smarte Thermostate zu setzen und die Intelligenz (Zeitprogramme etc) auszulagern in ein Smart Home System. Hab mich da lange nicht mit beschäftigt und wollte mal fragen was ihr da so einsetzt.

Für Heizkörper gibt es ja schon zuhauf dieses aufschraubbaren smarten Heizkörperthermostate. Aber für FBH mit Bimetall-Raumthermostat im Zimmer und 230V-Stellantrieb im Verteiler bin ich noch nicht so informiert.

Am Besten eine günstige Lösung, wo nicht zu viel Zusatzhardware notwendig ist (Kommunikationszentrale etc). Bisschen DIY geht auch, wenn der Preis stimmt.
Fritzbox 7490 ist da
Raspberry Pi ist da

Wenn du was zuverlässiges sucht, dann Tado: https://support.tado.com/de/articles/3482224-wie-steuert-tado-heizsysteme-mit-fussbodenheizung

Einfache Montage und einfache Bedienung über die App. Einziger Wermutstropfen, das man für Zusatzfunktionen, die Neukunden ein Abo dazu abschließen müssen. Aber das kann man mit einem Smart Home System, wie Home Assistant umgehen. Fritzbox ist ja vorhanden (Wenn Handy im WLan angemeldet ist, dann stelle Heizung auf...).

Nur mal als Anregung:
Zur Zeit werden massenhaft Raumthermostate ausgebaut und weggeschmissen.
Der Grund ist einfach, die Heizung, egal ob Gas oder WP, mit deutlich geringerer Vorlauftemperatur 24/7 durchlaufen zu lassen ist sparsamer als das absenken und wieder hochheizen. Ausnahmen sind Leichtbauten ohne jegliche Speichermasse wie z.B. Baracken oder Gartenlauben.

Richtig, Einzelraumregelung bei BH macht keinen Sinn, mit der WP ist gleichmäßiger Wärmeeintrag das Optimum.
Allerdings verlangt der Gesetzgeber, dass es Einzelraumregelungen geben muss, man also den ganzen Schwachsinn nach der Fertigstellung des Hauses wieder ausbauen darf.

Oder man versucht es auf es mit einem Antrag auf Befreiung von der EnEV.
http://www.bosy-online.de/Ablage/Antrag_auf_Befreiung_von_der_EnEV-LW-WP_und_Fussbodenheizung.pdf

Wer trotzdem so was bauen will, muss nicht unbedingt 100 für so was zahlen.
Jedenfalls nicht, wenn man ein Element eine DIY Forums ist.

Im Winter 2020/21 hatte ich das mal in der 6m² Küche an einem klassischen Heizkörper als Experimentalversion ein Stellantrieben für FBH angesteckt.
https://www.amazon.de/gp/product/B07GFD4D2F, zusammen mit H801 (24V PWM LED Treiber mit ESP8685) einem 24V Netzteil.
Gesteuerter wurde mit Esphome PID controller (https://esphome.io/components/climate/pid.html)

Durch die PWM Steuerung war das alles so brauchbar, dass ich das den Test den ganzen Winter dran gelassen hatte.
Die Dinger verbraten allerdings selbst ne Menge Energie, sind also in der Summe Elektroheizungen.
Zu dem Zeitpunkt dachte ich auch noch, man braucht so was.

Ich habe das mit der Ineffizienz von zeitweiser Temperaturabsenkung bei FBH auch schon gehört, da die Zeitkonstante der FBH so groß ist. Wirklich dahintergekommen bin ich noch nicht warum das deswegen ineffizienter sein soll, als wenn man es 24/7 durchlaufen lässt.
Kann mir das einer erklären? Warum soll das Absenken, Halten einer niedrigen Temperatur und wieder Aufheizen mehr Energie kosten als das Halten einer Temperatur über einen längeren Zeitraum? Wo ist da der Wirkungsgradverlust? Bei Wirkungsgrad von anderen Energieformen geht die Energie meist in Wärme verloren, bei Heizungen ist das ja schwer möglich.

Es ist einfach.
Der Wirkungsgrad sowohl einer Gastherme wie noch viel mehr einer WP ist bei geringeren Vorlauftemperaturen deutlich besser.
Dazu kommt, das An/Aus ebenfalls für beide auf die Lebensdauer und den Wirkungsgrad gehen.

Ich wollte es auch jahrelang nicht wahr haben. Experimente in den letzten beiden Wintern an meiner Gasheizung und WP haben mich aber endgültig überzeugt - wo immer es geht 24/7.

Ich habe das mit der Ineffizienz von zeitweiser Temperaturabsenkung bei FBH auch schon gehört, da die Zeitkonstante der FBH so groß ist. Wirklich dahintergekommen bin ich noch nicht warum das deswegen ineffizienter sein soll, als wenn man es 24/7 durchlaufen lässt.
Kann mir das einer erklären? Warum soll das Absenken, Halten einer niedrigen Temperatur und wieder Aufheizen mehr Energie kosten als das Halten einer Temperatur über einen längeren Zeitraum? Wo ist da der Wirkungsgradverlust? Bei Wirkungsgrad von anderen Energieformen geht die Energie meist in Wärme verloren, bei Heizungen ist das ja schwer möglich.
Was heißt längerer Zeitraum, über mehrer Tage und Wochen macht die Absenkung sicher Sinn, über Nacht ein oder zwei Räume des Hauses zu kühlen sicher nicht.
Die Räume beziehen einen Teil der Wärme durch Türspalte und Innenwände aus den Nachbarräumen, die gesamte Wärmübertragungsfläche wird geringer, die Heizung erhöht die Temperatur.

Mit Gasheizungen kenne ich mich nicht aus, bei WP ist es auf jeden Fall so, dass höhere Temperaturen nicht linear höhere Kosten bedeuten.
Je höher die Temperatur am WP Ausgang ist, desto höher ist der darin enthaltenen Elektroanteil.

In der Summe geht die Wärme natürlich nicht verloren, du hast aber nichts davon, wenn ein Teil der Wärme aus einem Kühlturm im Kraftwerk in den Himmel dampft, die eigentlich dir gehört.
Es ist einfach.
Der Wirkungsgrad sowohl einer Gastherme wie noch viel mehr einer WP ist bei geringeren Vorlauftemperaturen deutlich besser.
Die Vorlauftemperatur werde ich ja nicht ändern, wenn ich 1-2 Räume absenke. Die anderen werden mit der eingestellten Vorlauftemperatur weiter arbeiten.
Was heißt längerer Zeitraum, über mehrer Tage und Wochen macht die Absenkung sicher Sinn, über Nacht ein oder zwei Räume des Hauses zu kühlen sicher nicht.
Die Räume beziehen einen Teil der Wärme durch Türspalte und Innenwände aus den Nachbarräumen, die gesamte Wärmübertragungsfläche wird geringer, die Heizung erhöht die Temperatur.
Längerer Zeitraum heißt genau über 4-8 Stunden. Nicht mehrere Tage/Wochen. Es geht um Absenkungen von 2-4 Grad.
Die Heizung erhöht die Temperatur doch nur bis zur Vorlauftemperatur? Oder was habe ich nicht verstanden? Klar würde Wärme aus den Nachbarräumen kommen, aber eben auch nur teilweise. Ich glaub ich hab da irgendein Verständnisproblem.
Ich glaub ich hab da irgendein Verständnisproblem.
Ja, hatte ich jahrelang auch.
Da ich dir aber nichts verkaufen will, dort durchwühlen, da findest du alle Antworten:
https://www.haustechnikdialog.de/Forum/46/Haustechnikforum

Hab mich versucht mit dem von dir verlinkten Forum aber die Suchfunktion ist nicht so dolle. Glaub da müsste ich alles durchlesen, was ich zu "Fußbodenheizung" finde und das dauert mir zu lang.

Hatte gehofft mir könnte das einer erklären, warum das nicht geht mit der Absenkung bzw. das keinen positiven Verbrauchseffekt hat.
Was ich gefunden habe waren Empfehlungen bei FBH die Stellantriebe komplett zu entfernen um auch noch Strom zu sparen und dafür die Heizkurve an der Heizung besser einzustellen, da die Raumthermostate sowieso nichts bringen würden.

Die Suche funktioniert auf lokalen Webseiten fast nie.
Über googel findet man was, wenn man Schlüsselwörter kennt, weil man das schon mal gelesen hat

Stichwörter sind: "Einzelraumregelung", "FBH" und "kannibalisiert", damit sollte man irgendwie in die Nähe kommen, wenn man über Google sucht.

Ich versuche mal eine einfache Erklärung:

Idealerweise sollte deine Vorlauftemperatur so niedrig sein, dass die zu beheizenden Räume gerade so die gewünschte Temperatur haben. Die Einzelraumregelung muss dazu voll aufgedreht sein und der Raum darf dann nicht zu warm werden.

Wird nun der Heizkreis geschlossen sinkt die Temperatur im Raum ab, bei FBH sehr zeitversetzt. Geht der Heizkreis dann wieder auf, heizt der Raum sehr langsam hoch, da die Vorlauftemperatur kaum Überschussenergie bringt. Sie genügt ja gerade so um den Raum warm zu halten. Zusätzlich kühlt der kalte Raum den Rücklauf aber weiter herunter als ein warmer Raum. Deine Heizung muss also einen größeren Temperaturhub überwinden um aus dem kalten Rücklauf wieder warmen Vorlauf zu machen. Die Effizienz v.a. bei Wärmepumpen sinkt, der Energieverbrauch steigt.

Die Absenkung bringt bei vielen Anlagen aber dennoch was, da die Vorlauftemperatur oft viel zu hoch ist. Dann wird durch die Absenkung Energie gespart. Besser wäre es aber die Vorlauftemperatur abzusenken soweit es irgendwie geht.

Ich verstehe, dass die Heizung in der Phase, in der wieder eine Aufwärmung des "abgeschalteten" Raums mehr arbeiten muss, als wenn der Raum dauerhaft eine konstante Temperatur hat. Das ist klar.
Allerdings bleibt bei jeder Erklärung unberücksichtigt, dass die Heizung in der Phase, in der der Raum auf seine abgesenkte Temperatur abkühlt und in der Phase in der "nur" diese abgesenkte Temperatur gehalten werden muss, deutlich weniger Wärmebedarf hat und folglich die Heizung dafür auch weniger arbeiten muss.

Annahme:
1) Gesparte Energie Absenkungzeitraum (z.b. 21°C auf 17°C) = Zusätzliche benötigte Energie Aufwärmung (z.b. 17°C auf 21°C) : Übrig bleibt die gesparte Energie, die ich nicht benötige um den Raum auf 21°C zu halten über x Stunden, sondern ihn nur für x Stunden auf 17°C halten muss.
2) Gesparte Energie Absenkungzeitraum (z.b. 21°C auf 17°C) + Energie, die ich nicht benötige um den Raum auf 21°C anstatt auf 17°C zu halten über x Stunden = Zusätzliche benötigte Energie Aufheizen (z.b. 17°C auf 21°C) : Nichts gewonnen, nichts verloren.
3) Gesparte Energie Absenkungzeitraum (z.b. 21°C auf 17°C) + Energie, die ich nicht benötige um den Raum auf 21°C anstatt auf 17°C zu halten über x Stunden < Zusätzliche benötigte Energie Aufheizen(z.b. 17°C auf 21°C) : So soll es laut vieler Aussagen hier sein. Aber warum? Dann würde es natürlich nichts bringen.

Bei einer Wärmepumpe würde ich es noch verstehen, dass sie in bestimmten Betriebsbereichen besser arbeitet, als wenn sie ständig hoch / runterfahren muss (wobei die alten Wärmepumpen ohne Invertertechnik a genau das machen). Bei einer Gasheizung sieht es doch vollkommen anders aus.

Bei einer Gasheizung sieht es doch vollkommen anders aus.
Nein, auch eine Gasheizung arbeitet mit 60° Vorlauf deutlich ineffizienter als mit 35°.
Und sie hat viel mehr Verschleiß - Stichwort takten.
Und höhere Abgasverluste.

(wobei die alten Wärmepumpen ohne Invertertechnik a genau das machen)
Und genau deshalb haben sie einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad als eine Inverter,
Nein, auch eine Gasheizung arbeitet mit 60° Vorlauf deutlich ineffizienter als mit 35°.
Und sie hat viel mehr Verschleiß - Stichwort takten.
Und höhere Abgasverluste.
An der Vorlauftemperatur werde ich ja nichts ändern, wenn ich einen Raum absenke. Die werde ich eher noch absenken. Die Heizung regelt ja sowieso auf die Vorlauftemperatur und damit wird eventuell die Umwälzpumpe in der Heizphase länger arbeiten, aber Strom habe ich genug durch PV.
Abgasverluste wäre ein Argument. Aber arbeitet die Heizung getaktet oder hat die einen leistungsregulierten Brenner?
Und genau deshalb haben sie einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad als eine Inverter,
Das mit dem deutlich schlechteren Wirkungsgrad wurde, meine ich, laut einer Fraunhoferstudie zu Wärmepumpen gar nicht so bestätigt. Aber das ist auch ne andere Geschichte.

Jetzt geb ich es auf ...

An der Vorlauftemperatur werde ich ja nichts ändern, wenn ich einen Raum absenke
Der Rücklauf ist dann das Ausschlaggebende. Der ist doch nach dem Absenken erstmal viel niedriger als ohne Absenkung.
Wenn du durchlaufen lässt, hast du zB VL 30° und RL 28°. Wenn du absenkst hast du dann zB auch VL 30° aber RL 21°.
Du schaffst es evtl garnicht den Raum in kurzer Zeit wieder aufzuheizen mit dem niedrigen VL.
Jetzt geb ich es auf ...
Nicht verzweifeln, wer Physik in der Schule abgewählt hat, nicht im Unterricht hatte oder nicht folgen konnte, braucht jetzt halt etwas länger Nachhilfe. ;)
Das mit dem deutlich schlechteren Wirkungsgrad wurde, meine ich, laut einer Fraunhoferstudie zu Wärmepumpen gar nicht so bestätigt. Aber das ist auch ne andere Geschichte.
Wirkungsgrad ist immer ein Zusammenhang zwischen aufgenommener Leistung und erbrachter Leistung.
Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik geht in einem geschlossenen System keine Energie verloren und es kommt auch keine hinzu.
Der Zweite Hauptsatz besagt, dass der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine den Carnot-Wirkungsgrad nicht überschreiten kann.
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad
Dies sind wissenschaftlich anerkannte physikalische Gegebenheiten.
Dann wollen wir mal die Carnot-Zahl für einen Temperaturhub von -15° auf 65°C und für einen Temperaturhub von -15° auf 35°C ausrechnen.
Die Carnotzahl ist die Maximaleffizienz.
Für -15°C auf 65°C ist die Carnot-Zahl 4,227
Für -15°C auf 35°C ist die Carnot-Zahl 6,163
(Anmerkung: Heutige Wärmepumpen schaffen ungefähr 50% der Carnot-Zahl als Effizienz)

Mal angenommen die Maschine arbeitet im definierten Arbeitsbereich gleichförmig effizient (Das ist idealisiert, da bei höheren Temperaturen die Wärmeströmung ungünstiger ist), dann wird die identische Maschine, die von -15°C auf 35°C die Temperatur anheben muss grob 1,5mal effizienter arbeiten, als die Maschine die von -15°C auf 65°C die Temperatur anheben muss.
Da kann dann auch eine Fraunhofer Untersuchung nix dran ändern.

(An alle Physiker, bitte nicht hauen, weil ich soviel Voraussetzungen weglasse, ich versuche es so einfach wie möglich zu erklären...)

Herzliche Grüße

Ich geh mal davon aus, dass du mich nicht damit beleidigen wolltest. Ich habe weder Physik in der Schule abgewählt, noch sind für mich der Carnot-Wirkungsgrad oder Thermodynamik Fremdworte (obwohl ich von einer anderen Ecke komme).

Du sprichst von einem Temperaturhub und Wärmekraftmaschinen. Eine Gastherme, von der ich spreche, ist für mich schonmal keine Wärmekraftmaschine. Hier wird bis auf die Verluste über das Abgas (bei Brennwert-Technik noch geringer) kaum Energie "verschwendet" bzw. sämtliche Energie (außer etwas Strahlung) müsste in Wärme umgewandelt werden.

Wenn du mit deinem Beispiel die Wärmepumpe meinst: Ja ich gebe dir Recht, wenn die Wärmepumpe eine Temperaturanhebung von 65°C erbringen muss, dass sie dann einen schlechteren Wirkungsgrad hat.
Jedoch: In meinem Beispiel bleibt die Vorlauftemperatur konstant und nur die abgenommene bzw. zu erbringende Wärmemenge Q ändert oder genauer gesagt vergrößert sich in der Phase der Aufheizung. Die Wärmepumpe muss also länger takten, um den Wärmemengenbedarf, der durch die notwendige Aufheizung erforderlich ist, für den kalten Raum (und den Rest) zu decken. Während dieser Phase könnte sie theoretisch in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten. Dafür muss keine Invertertechnik angewendet werden. Der Inverter stellt selbst einen Wirkungsgradverlust dar.

Da ich in Thermodynamik aber nicht so fit bin, lasse ich mich schon noch überzeugen. Nach meinem Verständnis ist für eine Erhöhung der Temperatur in einem Raum keine Erhöhung der Vorlauftemperatur der WP oder Gasheizung notwendig, wenn ein Temperaturunterschied zwischen Vorlauf und Raumtemperatur gegeben ist und die Wärme durch Fußboden / Heizkörper einen guten Übergang zur Raumluft findet.

Die Erklärung von fonzo würde ich gelten lassen, da dadurch ja bei gleichem Vorlauf für beide Fälle erst ein Temperaturunterschied zwischen den Fällen a)Raumtemperatur konstant lassen und b) Raumtemperatur absenken, konstant niedrig lassen, wieder aufheizen in den Rückläufen zustande kommt.