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Shelly – Haussteuerung für Nerds

Viele von Euch kennen Sie, die Shelly Switches. Shelly ist eine der am schnellsten wachsenden IoT Marken und stellt eine große Produktpalette von programmierbaren IoT Geräten her.

Ich selber verwende diverse Shelly 2.5, kleine smarte 2-Kanal WiFi Schalter mit integrierter Strom/Leistungsmessung, welche sich direkt in Unterputzdosen zusätzlich zu Schaltern, Steckdosen etc. einbauen lassen. Ich habe in meinem Haus gleich dutzende dieser Schalter verbaut und verwenden Sie zur Steuerung von Licht, Steckdosen und Geräten. Die Shelly Switches basieren auf einem und sind frei programmierbar. Sie lassen sich z.B. mit der Firmware bespielen.

Die Shelly Switches lassen sich hervorragend in den integrieren und mit der Alexa oder anderen Sprachassistenten steuern.

Hier ein solcher Shelly 2.5 WiFi Schalter zum Einbau in Unterputzdosen

Doch leider haben die Shellys ein Problem…

Das Rauschen ist des Shellys Tod

Ich habe die Shellys nun seit knapp vier Jahren im Einsatz, doch in der Zwischenzeit sind bereits vier Stück ausgefallen.

Das Problem: Ein ausgetrockneter Kondensator, genauer ein Elko.

Das Problem ist leider Hausgemacht. Der Aufbau der Shelly Switches ist extrem Kompakt. Und durch die Verwendung direkt in der Unterputzdose können die Schalter sich durchaus erwärmen. Die Elkos, die hier kaputt gehen sind 100µF / 16V Standard Typen, ohne erweiterten Temperaturbereich. Das kann nun dazu führen, dass das Elektrolyt in den Elkos austrocknet und sich dadurch die Kapazität des Elkos verringert. Soweit, bis der Elko seine Funktion verliert und der Shelly in Folge ausfällt. Das Problem ist auch als bekannt und hat um die Jahrtausendwende Reihenweise Elektronik aus Fernost betroffen.

Das Problem äußert sich übrigens schon vor dem finalen Ausfall der Switches durch ein deutlich wahrnehmbares Rauschen. Horcht also mal an Euren Wänden, ob Eure Shellies rauschen…

Zum Glück lassen sich die Shelly Switches leicht reparieren. Im Folgenden eine bebilderte Schritt für Schritt Anleitung. Beispielhaft für den Shelly 2.5, aber vermutlich betrifft das Problem auch weitere Shelly IoT Geräte und ist dort ähnlich anwendbar.

Schritt 1: Ausbauen und öffnen

Als erstes müsst Ihr den betroffenen Shelly ausbauen.

ACHTUNG: Üblicherweise sind die Shelly Switches in das 230V Stromnetz integriert. Ihr arbeitet daher mit Netzspannung. Denkt immer an die 5 wichtigsten Sicherheitsregeln:

Netzspannung ist Lebensgefährlich. Im Zweifelsfalls lasst die Arbeiten von einem Elektriker durchführen!

Nachdem Ihr den Shelly ausgebaut habt, müsst ihr ihn öffnen. Das Gehäuse hat ein kleine Einkerbung, hier könnt ihr die beiden Gehäusehälften leicht mit einem Schraubendreher auseinander hebeln. Achtet darauf das Gehäuse nicht zu beschädigen!
Die WiFi Antenne ist im oberen Gehäusedeckel eingeklebt und mit einem winzigen Pigtail Stecker auf der Platine angeschlossen. Achtet darauf die Antenne vorsichtig am Pigtail zu lösen oder besser einfach dran zu lassen.

Das Bild zeigt den geöffneten Shelly 2.5. Der Pfeil zeigt auf den defekten Kondensator.

Dieser Kondensator muss ausgelötet und gegen einen neuen 100µF / 16V Elko getauscht werden. Achtet darauf exakt den gleichen Typ zu kaufen und achtet vor allem auf die Größe. Der Platz ist extrem beschränkt im Gehäuse. Falls Ihr einen Typen mit höherer Temperaturfestigkeit bekommt, nehmt diesen.

ACHTUNG: Merkt Euch unbedingt die richtige Polarität des Elkos!

Schritt 2: Defekten Elko auslöten

Um den Elko auszulöten habe ich zunächst die Anschlussdrähte des Elkos zerschnitten, um anschließend die beiden Drahtenden einzeln auszulöten.

Hier seht ihr die durchtrennten Anschlussdrähte des Elkos.

Dreht die Platine nun um. Das folgende Bild zeigt die beiden Lötpunkte, wo die Drähte des Elkos verlötet sind.

Lötpads des Elkos.

Lötet die Drähte nun nacheinander aus. Ich empfehle ein gutes Flussmittel, eine Lötsaugpumpe sowie Entlötlitze zu verwenden, um das Loch richtig sauber zu bekommen.

Lötpads mit sauberem Loch, nach dem Auslöten des Elkos

Persönlicher Tipp: Ich verwende Flussmittel und mache das Lötzinn auf den Pads flüssig und puste dann einmal kräftig durch. Das funktioniert meistens besser als die Entlötsaugpumpe. Aber verbrennt Euch nicht dabei!

Schritt 3: Neuen Elko einlöten

Lötet nun den neuen Elko in der richtigen Ausrichtung / Polarität wieder ein. Der markierte Minus-Pol muss zum Relais zeigen!

Shelly 2.5 mit neu eingelötetem Elko.

Schritt 4: Alles wieder zusammenbauen

Baut nun alles wieder in das Gehäuse. Legt die Platine dabei zunächst in die Oberschale und legt das Antennenkabel durch die Aussparung. Das ganze sollte nun so aussehen:

Der Shelly halb zusammengebaut.

Schließt nun das Gehäuse und Ihr seid fertig!

Schritt 5: Funktion testen

Als nächstes solltet Ihr die Funktion des Shelly testen. Ihr könnt dies auch mit einem Labornetzteil, ohne den Shelly an das Stromnetz anzuschließen.

Das gute ist, dass der Shelly bei der Reparatur seine Programmierung und Konfiguration behält. Ihr müsst ihn also nicht neu einrichten, nachdem Ihr ihn repariert habt. Ihr könnt ihm am Labornetzteil mit 24V – 60V betreiben.

Achtung: VCC / 24V muss in diesem Fall an den N Anschluss und die Masse an den L Anschluss angeschlossen werden!

Das Folegende Diagramm zeigt die korrekte Verschaltung am Labornetzteil.

DC Verschaltung am Labornetzteil

Der Shelly sollte sich nun wieder in das konfigurierte Netz einbuchen und normal funktionieren. Ihr könnt natürlich auch die Reset Teste für ein Paar Sekunden, um den Shelly wieder im Access-Point Modus zu starten und ihn so neu zu konfigurieren.