Schütz-Schaltung für Pumpen

⚠️ Hinweis: ECM-Pumpen (elektronisch kommutierte Motoren <100W) haben große Eingangskondensatoren, die beim Schließen des Relais kurzzeitig einen hohen Ladestrom (10–20A für Mikrosekunden) ziehen. Über viele Schaltzyklen kann dieser kapazitive Einschaltstrom Relaiskontakte mikro-verschweißen. Ein RC-Snubber (100nF + 100Ω, X2-Kondensator) parallel zum Relaiskontakt dämpft Abschalt- Transienten/Lichtbögen, begrenzt aber nicht den Einschaltstrom beim Schließen — er kann das Verschweißen durch kapazitive Lasten nicht verhindern. Für ECM-Pumpen die Schütz-Schaltung unten verwenden oder einen Einschaltstrombegrenzer (NTC) / ein für kapazitive Lasten ausgelegtes Relais.

Die Schütz-Lösung ist für größere Pumpen (>300W) oder induktive Lasten >2A Dauerstrom vorgesehen.

Übersicht

Dieses Dokument erklärt, warum die eingebauten Relais des NORVI AE01-R (und anderer handelsüblicher Relaismodule) bei Motorlast (Pumpen) versagen können, und wie du mit externen Installationsschützen (Contacteurs/Contactor) eine dauerhaft zuverlässige Schaltung aufbaust.

Gilt für: NORVI AE01-R (R0–R5) und externe 5V-Relaismodule (Standard-ESP32).

Problem: Relaiskontakte verschweißen bei Motorlast

Die NORVI-Relais

Der NORVI AE01-R hat 6 eingebaute elektromechanische Relais (SPST-NO, 5A/250V AC). Diese sind für ohmsche Last spezifiziert — also Glühlampen, Heizwiderstände oder elektronische Geräte mit geringem Einschaltstrom.

Eine Pumpe ist eine induktive Last (Motor mit Spulen):

Praktische Folge: Ein NORVI-Relais mit “5A” spezifikation kann an einer 300–600W-Pumpe (1,3–2,6A Dauerstrom, aber 6,5–13A Einschaltspitze) nach einigen hundert Schaltvorgängen verschweißte Kontakte bekommen. Das Relais klickt dann zwar noch hörbar (die Spule funktioniert), aber der NO-Kontakt trennt nicht mehr — die Pumpe läuft dauerhaft, auch wenn der Controller “AUS” anzeigt.

Feldbericht

In einer Feldinstallation trat dieser Fehler an zwei verschiedenen Relaisausgängen (R1, dann R5) desselben NORVI AE01-R auf, beide mit derselben Solarpumpe. Die Pumpe entpuppte sich als 6–28W ECM-Typ (Lowara Artiga ECO AUTO+) — weit innerhalb der Relais-Spezifikation, trotzdem verschweißten die Kontakte. Ursache ist der kapazitive Einschaltstrom der Eingangskondensatoren (~10–20A Spitze für Mikrosekunden pro Schaltvorgang). Das baugleiche R0 (Poolpumpe, Speck BADU Magic II/6 450W Asynchronmotor) zeigte keinen Ausfall.

Lösung: Externes Installationsschütz

Ein Schütz (Contacteur/Contactor) ist ein für Motorlast ausgelegtes, robustes Relais in Hutschienenbauweise. Das NORVI-Relais schaltet nur noch die Steuerspule des Schützes (einige mA bei 24V DC) — die Hauptkontakte des Schützes schalten die 230V-Last.

 NORVI-Relais           Schütz (extern)            Pumpe
 ┌──────────┐          ┌──────────────────┐      ┌────────┐
 │          │  24V DC  │  A1 (+)          │      │        │
 │ COM ─────┼──────────┤  (Spule)         │      │        │
 │          │          │         A2 (-) ──┼── GND│        │
 │ NO  ─────┼──────┐   │                  │      │        │
 └──────────┘      │   │ 1 (L-Eingang) ───┤─── 2 │        │
                   │   └──────────────────┘      │  L-N  │
 24V DC (+) ───────┘                             └────────┘
 230V L (via Schütz) ──────────────────────────────┘
 230V N ──────────────────────────────────────────────┘
 GND ───────────────────────────────────────────────────┘

Vorteile

Empfohlene Schütze

Finder 22 Serie (empfohlen)

Kompakte Hutschienen-Schütze mit integrierter Überspannungsunterdrückung.

Vorteil Finder 22: Eingebaute Suppressor-Diode (Varistor) — kein externer Freilauf notwendig, aber zur Sicherheit trotzdem eine 1N4007-Diode parallel zur Spule empfehlenswert.

Eaton / Moeller DILM

Robuste Schütze, oft günstiger.

Interface-Relais (kompakt)

Wenn du maximale Platzersparnis brauchst:

Hinweis: Interface-Relais sind kleiner als Installationsschütze, aber immer noch deutlich robuster als die NORVI-Bordrelais. Für Pumpen bis 600W völlig ausreichend.

Schaltplan

24V-Steuerkreis

24V DC (+) ──┬── NORVI R0 COM ── NO ──┬── Schütz Pool A1 ── A2 ──┬── GND
             │                        │                          │
             ├── NORVI R2 COM ── NO ──┤── Schütz Solar A1 ── A2 ──┤
             │                        │                          │
             └───── NORVI 24V IN ─────┘                          │
                                                          │
GND ─────────────────────────────────────────────────────┘

Freilaufdioden 1N4007 parallel zu jeder Schützspule:

• Kathode (Strichseite) an A1 (+)
• Anode an A2 (GND)

Die Dioden löschen den Spannungsrückschlag (Back-EMF) der Schützspule beim Abschalten. Ohne Diode kann der Spannungsstoß das NORVI-Relais beschädigen.

230V-Leistungskreis

230V L (Phase) ─── RCD ─── MCB ──┬── Schütz Solar 1-2 ── Solarpumpe L
                                  │
                                  └── Schütz Pool 1-2 ─── Poolpumpe L

230V N (Neutral) ────────────────────────── Beide Pumpen N

Die 230V-Seite gehört immer hinter FI (RCD, 30mA) und Leitungsschutzschalter (MCB, B10A).

Materialliste (beide Pumpen)

Kurzversion: Such einfach “Finder 22.21.0.024.4000” und “1N4007” auf Reichelt.de, ELMEG oder Amazon.

Einbau-Schritte

1. Vorbereitung

1. Spannungsfrei schalten — 230V-Sicherung raus, 24V-Netzteil trennen
2. Hutschiene prüfen — die Schütze sind 17,6mm breit (Finder 22) oder 45mm (Eaton). Neben dem NORVI-Platz einplanen.
3. Kabel vorbereiten — 1,5mm² für 230V, 0,75mm² für 24V. Aderendhülsen aufcrimpen.

2. Verdrahtung

Schritt 1: 24V-Steuerkreis

1. 24V DC (+) an NORVI-Relais COM — Brücken von NORVI-24V-Klemme zu COM-R0 und COM-R2
2. NORVI-Relais NO an Schütz-A1 — jeweils R0-NO → Schütz Pool A1, R2-NO → Schütz Solar A1
3. Schütz-A2 an GND — beide A2 auf GND-Sammelschiene
4. Freilaufdiode — 1N4007 parallel zu A1/A2 jedes Schützes (Kathode an A1, Anode an A2)

Schritt 2: 230V-Leistungskreis

1. 230V L von FI/LS — auf Schütz-Klemme 1 (beide Schütze parallel)
2. Schütz-Klemme 2 — zur entsprechenden Pumpe L
3. 230V N — direkt zur Pumpe N (nicht über Schütz)
4. Schutzleiter (PE) — falls Pumpengehäuse, separat anschließen

Schritt 3: Prüfen

1. Durchgangsprüfung — 24V-Seite: zwischen A1 und A2 ca. 100–400Ω (Spulenwiderstand). Diodentest: Diode in Sperrrichtung messen
2. Kurzschlussprüfung — 230V-Seite: zwischen L und N > 1MΩ
3. Widerstand zwischen 24V und 230V — > 10MΩ (galvanische Trennung)

3. Funktionstest

1. 24V einschalten → Controller bootet
2. Controller zeigt Pumpen AUS → Schütze müssen offen sein (kein Durchgang zwischen Klemme 1 und 2)
3. Pumpen EIN schalten (Web UI, MQTT oder OLED) → Schütz muss hörbar schalten (deutliches Klacken)
4. Pumpe läuft an → alles OK

Fehlersuche

Referenzen

• SVG-Schaltplan: Schütz-Schaltung
• NORVI AE01-R Konfiguration
• Hardware-Anleitung
• Finder 22 Datenblatt
• Eaton DILM Datenblatt