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Die Heizung macht plötzlich Probleme

Die folgenden Szenarien und Erklärungen sind aus meiner Perspektive beschrieben, auf meine spezielle Heizung bezogen und auf die Elektrik/Elektronik fokusiert. Defekte Pumpen und Brenner oder ähnliches werden nicht betrachtet. Die folgenden Absätze versuchen die typischen Fehler-Szenarien zu beschreiben und ihre Ursachen zu analysieren.

Festzustellen ob die Heizung ein Problem hat ist manchmal garnicht so einfach wie es klingt. Typischerweise bemerkt man es nur an "unpassenden" Temperaturen und plötzlichen Änderungen im Verhalten. Da ein Fehler typischerweise sehr plötzlich auftaucht sind falsche Einstellung sehr unwahrscheinlich und erstmal auszuschliessen. Zur Eingrenzung der Ursache hat die Heizung leider nur wenige eingebaute Hilfsmittel.

Eine erste Information bekommt man von der Anzeige der Kesseltemperatur. Sie zeigt ob der Brenner überhaupt heizt, wie oft und wie stark. Eine Temperatur von 75°C ist fest als obere Schalt-/Sicherheitsgrenze eingestellt (siehe Temperaturbegrenzer) und nur während der Brauchwassererwärmung normal.
Abhängig vom Typ der eingebauten Schaltuhr kann man auch dort die wichtigsten Temperaturen abfragen.



Weitere Hinweise für die Fehlersuche liefern die eingebauten Testfunktionen. Sie können die Sensoren überprüfen und die korrekte Ansteuerung der Pumpen und Aktoren testen.


Weitere Testmöglichkeiten oder eine Selbstdiagnose gibt es nicht.

Der Brenner ist okay, aber die Regelung verhält sich gelegentlich "komisch"

Dieses Fehlerbild wirkt wie ein Wackelkontakt, als ob es gelegentlich Schaltprobleme mit den Pumpen oder dem Mischermotor gibt.

Eine erste mögliche Fehlerquelle sind korrodierte Schaltkontakte der Einstellelemente auf der Schalterplatine.

Alle Leistungsschalter sind mit Relais realisiert. Diese fallen nicht schlagartig aus sondern bekommen schleichend und immer öfter Kontaktprobleme. Einzige Lösung ist der Austausch der Relais.

Eng damit verbunden ist das 24/30V Netzteil. Es versorgt direkt die Relais. Ein kaputter Elko im Netzteil führt zu extremer Brummspannung und die Relais schalten nicht mehr sicher. Oder die Regelbox kommt "durcheinander".

Mit Hilfe der Testfunktionen sollte man vorab auch einen trivialen Wackelkontakt bei den Temperatursensoren ausschliessen. Besonders der Sensor für die Aussentemperatur ist hier im Fokus weil er die längsten und kaum nachverfolgbaren Verbindungsleitungen hat.

Der Brenner läuft "normal", aber die Temperaturen sind zu hoch und lassen sich nicht regeln

Eventuell sind auch gleichzeitig alle "Lampen aus" und die Anzeige bleibt dunkel, ein Totalausfall der Elektronik. Der Brenner läuft trotzdem scheinbar normal. Eine Erklärung für diese bizarre Situation findet man beim Blick auf die vereinfachte Übersicht der Verdrahtung und Elektronik:


Die Relais sind Öffner. Wenn in einem Fehlerfall die Elektronik keine Steuersignale schickt, oder das Netzteil defekt ist, dann werden sie nicht angesteuert und die Kontakte bleiben geschlossen. Als Folge werden alle Pumpen und der Brenner permanent mit der Netzspannung verbunden. Die Heizung läuft dauerhaft mit maximaler Leistung. Als "Regelung" ist nur noch die fest verdrahtete 75°C Begrenzung des Kessels aktiv.

Zum Verifizieren kann man z.B. die Testfunktion "4" anwählen (Brenner aus, siehe weiter unten). Wenn der Brenner trotzdem weiterläuft dann werden die Relais nicht angesteuert.

Bei einem Netzeildefekt ist entweder eine Sicherung oder der 30V-Teil rund um den Trafo oder der 18V-Teil rings um den LM317-Spannungregler betroffen. Er versorgt direkt die Regelbox. Die folgende Skizze hilft bei der Fehlereinkreisung:



Der gleiche Effekt tritt auf wenn die Regelbox defekt ist oder entfernt wurde.

Dieses Szenario ist sehr verwandt mit dem "Schornsteinfegerschalter-Fehler", nur dass dort die "Lampen" noch leuchten.

Totalausfall

Bei einem plötzlichen Totalausfall sollte man zuerst schauen welcher Teil des Ofens den Fehler verusacht. Die Temperatursteuerung (die Trimatik) oder der Gasbrenner selbst? Deshalb zuerst ein Blick auf die Störungslampe am Feuerungsautomat.

Die Störungslampe leuchtet

Die Störungslampe ist Teil des Feuerungsautomats und sitzt unter der orangenen Plastikkappe. Sie leuchtet im Fehlerfall. Die Lampe ist gleichzeitig auch der Taster zum Zurücksetzen des Fehler.

An dieser Stelle unterscheiden sich die diversen Anlagen-Varianten teilweise erheblich. Neben der generellen Unterscheidung zwischen Gas und Öl gibt es zusätzlich viele unterschiedliche Ausführungen der Brennersteuerungen. Üblicherweise ist aber immer irgendeine Störungsanzeige vorhanden.



Dieser Fehler bedeutet dass der Feuerungsautomat den Brennvorgang unterbrochen hat. Das ist etwas ernsthaftes! Man kann den Fehler durch Drücken des Taster quittieren und zurücksetzen und mit etwas Glück läuft alles wieder. Das behebt aber nicht die Ursache. Es steckt immer ein wichtiger Grund dahinter und das Spiel wird sich mit hoher Sicherheit wiederholen.

Eine kurze Liste wahrscheinlicher Fehlerursachen:

• Der Brennerstab oder die Elektroden sind verdreckt und zünden nicht mehr zuverlässig
• Die Flammenerkennung funktioniert nicht (Ionisationselektrode sitzt nicht mehr korrekt)
• Der Feuerungsautomat hat einen Defekt
• Die Gaszufuhr hat ein Problem

Alle diese Dinge sind ein Fall für einen Heizungsfachmann.

Man kann den Fehler aber durch Beobachten weiter eingrenzen. Beim Wiederanlaufen sollte man zuerst das "Tickern" der Zündimpulse hören. Danach das "Klacken" der Gas-Ventile und anschliessend die Zündung der Flamme. Unten am Brenner ist ein kleines Fensterchen durch das man die Flamme beobachten kann.

Der Feuerungsautomat ist für 250000 Zündungen ausgelegt (ca 10 Jahre). Und die Elektroden müssen jahrelang extreme Temperaturwechsel ertragen. Man ist sehr gut beraten beides direkt präventiv auszutauschen.

Die Störungslampe leuchtet nicht

In diesem Fall ist der Fehler "weiter oben" in der Steuerelektronik (Trimatik MC) zu suchen. Sie schickt keinen Startbefehl zum Brenner.


Zuerst überprüfen ob "Strom vorhanden ist". Zeigt das LCD-Display der Schaltuhr irgendwas an? Leuchten irgendwelche LEDs? Falls nicht dann das Netzteil überprüfen. Im einfachsten Fall ist nur eine Sicherung durchgebrannt. Das hat aber auch immer einen gewichtigen Grund, z.B. einen defekten oder festsitzenden Motor.

Die weiter unten beschriebenen Testfunktionen können nur durchgeführt werden wenn die Stromversorgung funktioniert. Bei den Tests werden die Relais und die Temperatursensoren überprüft. Man kann die Sensoren auch direkt am Steckverbinder X5 nachmessen (Ohm-Meter, Netzspannung vorher abschalten).


Eine defekte Regelbox ist sehr unwahrscheinlich. Sie kommt aber leider als erstes in den Fokus weil sie leicht auszutauschen ist. Der Grund dafür wird aber die Modularität sein, nicht eine hohe Ausfallrate.

Fehler nach Spannungsausfall

Beim Einschalten der Netzspannung kann es durchaus passieren dass die Regelung einen plötzlichen Defekt bekommt. Die Ursache ist häufig ein durch Alterung "grenzwertig" gewordenes Netzteil. Es wird dann durch die Stromspitzen beim Einschalten überlastet und fängt sich nicht mehr und ist defekt.

Auch sehr häufig, aber harmlos, ist der Ausfall der Schaltuhr. Ihre Gangreserve ist erschöpft. Meist reicht es aus die Grundeinstellungen wiederherzustellen.

Testfunktionen

Zum Testen der Anlage ist in der Steuerung eine sehr rudimentäre Diagnose eingebaut. Der gewünschte Test wird am Programmwahlschalter ausgewählt (Ziffern 1 .. 10) und startet eine Sekunde später. Die beiden Leuchtdioden signalisieren das Ergebnis oder geben einen optischen Hinweis dass ein Test läuft.

Wahlschalter	Prüfung
1	Aussen-(ATS) und Kesseltemperatursensor(KTS)
2	Vorlauf-(VTS) und Speichertemperatursensor(STS)
3	Fernbedienung
4	Brenner AUS
5	Brenner EIN
6	Heizkreispumpe B EIN
7	Heizkreispumpe A EIN
8	Pumpe Speicher EIN
9	Mischer AUF
10	Mischer ZU

Bei den Sensor-Tests (Positionen 1 und 2) werden die 4 Temperatursensoren jeweils paarweise auf Kurzschluss und Leerlauf überprüft. Bei einem positiven/normalen Ergebnis bleiben die LEDs dunkel.

Was bei der Fernbedienung (Position 3) getestet wird weiss ich nicht.

Bei den Relais-Tests (Positionen 4 .. 10) schickt die Regelung Strom durch die Spulen. Als optische Rückmeldung für diesen Zustand blinken beide LEDs. Es findet aber keinerlei "echte" Diagnose statt. Ob der Strom ankommt, die Kontakte in Ordnung sind, die Pumpe funktioniert oder ob irgendeine Funktion startet, wird nicht überprüft. Diese Kontrolle muss man selbst durchführen. Bei Brenner und Mischer sieht man die Funktion unmittelbar, bei den Pumpen durch "Ohr anlegen".

Zum besseren Überprüfen der ganzen Schaltkette (Regelbox, ULN20024, Relais) habe ich mir ein paar 230V-Lampen an die entsprechenden Stecker montiert (zur Not tut es auch ein Phasenprüfer-Schraubenzieher den man jeweils bei "L1" einsteckt). Die Prüfpunkte 6 .. 10 sind damit abgedeckt. Der Brenner (Positionen 4 und 5) hat hier keinen Stecker, er ist direkt verdrahtet. Dort sieht und hört man das Ergebnis aber sehr eindeutig.

Auch hier nochmal der Sicherheitshinweis zum sicheren Basteln:
Bei Bedarf den Stecker "40" vorher abziehen um die Anlage spannungsfrei zu machen.



Die Belegung der Kontakte der Verdrahtungsbox:

Temperatursensoren testen

Die Kabel die aus den weissen Steckern kommen (1, 3, 5 und 2) gehen zu den Temperatursensoren. Ausklinken und abziehen. Mit einem Ohm-Messgerät sollte zwischen den Kontakten jeweils ein Wert im Bereich 450 .. 600 Ohm zu messen sein. Im Falle eines Fehlers ist eine Unterbrechung in einer Leitung am wahrscheinlichsten. Die Sensoren sind simpel und robust und gehen nicht einfach mal kaputt.

Auf der Gegenseite, in der Klemmenbox, sollten jeweils 10,8V zwischen "PTC" und "GND" im Leerlauf (ohne Sensor) zu messen sein. Dazu muss die Anlage eingeschaltet sein (und Stecker 40 gesteckt).
Wenn diese Spannungen nicht stimmen dann hat die Stromversorgung auf der Grundleiterplatte ein Problem.