Hausautomatisierung

Gebäude automatisieren…

Hausautomatisierung ist in aller Munde. Die Anzahl der sich auf  dem Markt tummelnden Anbieter kaum überschaubar. Wenn man sich jedoch ein wenig mit der Materie auseinandersetz, lichtet sich der Nebel ein wenig.

Häufig ist man noch der Meinung, dass zur Realisierung einer Homeautomatisierung das Vorhandensein einer entsprechenden Kabelage zwingend erforderlich ist. Dem ist aber nicht so. Setzt man hier auf eine etablierte funkbasierte Lösung, so kann man schon für halbwegs kleines Geld ein wenig Autmatisierung in die eigenen vie Wände holen.

Ich selbst habe vor ca. 3 Monaten damit begonnen, mich intensiv mit der Thematik der Gebäudeautomatsierung auseinanderzusetzen und haben bis zum heutigen Tage 5 Geräte in die Gebäudeinfratruktur integriert.

Am Anfang stand ich jedoch vor dem Problem, mich zunächst für einen entsprechende Technologie entscheiden zu müssen. Neben Aktoren und Sensoren (dazu später mehr) aus dem Hause Homematic, stehen beispielsweise noch Komponenten der ZigBee, EnOcean oder Z-Wave Technologie, um nur einige zu nennen, zur Verfügung. Neben den Kosten in der Anschaffung unterscheiden sich sich diese vor Allem in der Belastbarkeit der Funkfrequenzbänder, der Datenrate sowie dem Energiebedarf und der Störanfälligkeit im jeweiligen Funknetz.

Auf Grund der Vielfalt der am Markt angebotenen HomeMatic Komponenten habe ich mich, nicht zuletzt auch der Kosten wegen, für eben diese entschieden. Da ich eher ein Mann der Praxis bin und zudem ein gewisses Maß an IT Affinität mitbringe ;-), verzichte ich bei der Implementierung gänzlich auf Boxlösungen, wie sie beispielsweise von QIVOCON angeboten werden. Vielmehr möchte ich mir ALLE Möglichkeiten der Steuerung der HomeUmgebung offen halten und nicht an Oberflächeneinschränkugen der Hersteller scheitern müssen.

Daher kommt zur Steuerung der Umgebung ein Raspberry Pi zum Einsatz, welcher die Steuerzentrale FHEM beherbergt. Auf Grund der recht grossen Community im FHEM Umfeld, lässt sich so ziemlich alles an “verrückten” Ideen in die Tat umsetzen. Auch wenn die Einarbeitung anfangs etwas schwer fällt, sollte man, wenn man mit dem Gedanken spielt in die Gebäudeaotomatisierung einzusteigen, ruhig mal einen Blick auf FHEM riskieren.

Aber nun zur Sache: Was setze ich derzeit ein?
Aktuell setze ich folgende Kompontenten im meinem Hausautomatisierungssystem ein:

– HomeMatic Heizkörperthermostate
– Homematic Fensterkontakte
– Homematic Wandtaster
– Homematic Schaltsteckdosen
– Homematic Funkkonfigurationsadapter

Darüberhinaus wurde auch schon eine InSTAR Kamerainstallation in das System integriert (weitere folgen).

Was wird realisiert?

Heizung/Energieversorgung/Sicherheit

Die Heizungssteuerung ergänzt die bereits durch die Heizungsanlage selbst durchgeführte Nachabsenkung (der Klassiker) um weitere Funktionen. So wird beispielsweise die Raumtemperatur automatisch abgesenkt bzw. die Ventile der Heizkörper gesteuert, wenn bestimmte Ereignisse eintreten. Ein solches Ereignis kann zum Beispiel eintreten, wenn die Fenster zum Lüften geöffnet werden. Insbesondere in den Wintermonaten während der Heizperioden kann somit Energie eingespart werden. Wird also ein Fenster geöffnet, regelt die Heizung die entsprechend Räume automatisch herunter.

Selbiges trifft beispielsweise auch dann zu, wenn durch den Wandtaster die “Anlage” auf Abwesenheit geschaltet wird. Im Falle der “manuellen” Abwesenheitsschaltung werden die Heizkörper heruntergeregelt. Ergänzend dazu wird noch die Stromversorgung sämtlicher Entertainmentsysteme (Fernseher, Receiver, PlayStation oder was auch immer) gekappt sowie die Kameraüberwachung eingeschaltet.

Damit auch des Nachts eine Steuerung erfolgt, ohne erst den Wandtaster betätigen zu müssen, greift ab einer bestimmten Uhrzeit ein im FHEM hinterlegtes Programm, welches diese Schritte automatisch durchführt. Zu vorgegebener Zeit, werden dann die Systeme in den frühen Morgenstunden wieder deaktiviert(Sicherheit) bzw. aktiviert (Stromversorgung).

In Punkto Sicherheit kann man jetzt so richig gas geben. So lässt sich zum Beispiel bei aktivierter Abwesenheit und einer entsprechenden Meldung am Fensterkontakt (Öffnung, Sabotage) ein Alarm in beliebiger Form auslösen. Durch den Einsatz eines HomeMatic Brandmelders und Bewegungsmelders beispielsweise, lässt sich eine Alarmanlageninstallation abbilden.

Wie wird das Ganze gesteuert / bedient?

Die “Standardprogramme” wie Nachtschaltungen bzw. uhrzeitgesteuerte Temperaturregelung laufen gem. der im FHEM definierten/programmierten Muster ab. Eingreifen kann man jederzeit über die Weboberfläche des FHEM oder aber entsprechender HandyApps, welche im Google Play Store o.a. Apple Store verfügbar sind. So lässt sich beispielsweise die Abwesenheit nachträglich aktivieren, falls man vergessen haben sollte den Wandtaster zu drücken.

Die Steuerung der “Anlage” sollte zudem so realisiert werden, dass jede im Haushalt lebende Person in der Lage ist das System zu verstehen und darüber hinaus aktiv einzugreifen. So ist es in der Meinen Installation  jederzeit möglich, die durch die “Automatik” vorgegebene Raumtemperatur direkt am Thermostat zu beinflussen.

Darüberhinaus ist eine  Erhöhung bzw. Absenkung der Raumtemperatur nur an einem Thermostat pro Raum erforderlich (insofern mehrere Heizörper im Raum vorhanden). Alle weiteren Thermostate im Raum passen sich der Einstellung an. Aber auch dieses ist individuell steuerbar.

Weitere Automatisierungsmöglichkeiten

Dem aufmerksamen Leser wird längst aufgefallen sein, was sich noch so alles mit einer individuellen Gebäudesteuerung realisieren lässt.
So wäre es z.B. denkbar, die Anwesenheit über weitere Sensoren zu steuern. Dieses können Bewegungsmelder o. aber auch die bereits vorhandenen Handys sein. Da Handys ja in der Regel in das heimische WLAN integriert werden, lassen sich diese in regelmässigen Abständen über den FHEM Server abfragen. Sind dann keine Handys mehr im heimischen Netzwerk erreichbar,  könnte die Abwesenheitsschaltung automatisch aktiviert werden. Bei Rückkehr entsprechend deaktiviert.

Allerdings ist dieses nicht frei von Fehlschaltungen. Wird z.B. das Handy (1 reicht aus) nicht mit aus dem Haus genommen, wird dieses als Anwesenheit der entsprechend Person interpretiert. Daher sollte man, wenn man mit dem Gedanken spielt Anwesenheiten in dieser Art zu steuern, weitere Sensoren zum Einsatz bringen.

Die Steuerung der Aussenbeleuchtung sowie der Teichanlage stehen derzeit ganz oben auf dem Programm, sind aber im Moment noch von der Wetterlage abhängig ;-). So ist es geplant, mit ensprechenden Aussensensoren (Dämmerungs- und Temperatursensoren) direkten Einfluss auf die Aussenbeleuchtung und die Bewässerungsanlage des Teiches zu nehmen. Motoren an den Fenstern und Rolläden runden das Vorhaben ab(automatische Belüftung nach Taupunktberechnung und Luftfeuchtigkeitsmessung).

Kosten

Machen wir uns nichts vor. Einen Nutzen sollte man schon sehen, bevor man mit dem Gedanken spielt in die Gebäudeautomatisierung einzusteigen. Gerade zu Beginn wird man mit erhöhten Kosten rechnen müssen, um eine solidie technische Basis für das Vorhaben zu schaffen.
Daher an dieser Stelle eine grobe Aufstellung der Kosten zu den eingesetzten Komponenten zur Hausautomatisierung:

Raspberry Pi (inkl. SD Karte und Netzteil): ca: 60€
LAN Konfigurationsdapater (zur Kommunikation mit dem Raspberry pi): ca. 70€
Thermostat: ca. 40 €
Schaltsteckdosen(mit Dimmer): ca. 39€
Fensterkontakt: ca. 30€
Wandtaster (mit Dimmfunktion/4 Schaltzuständen): ca. 30€

und natürlich Zeit: unbezahlbar :-).