smart home

Hausbau…oh je

Anfang des Jahres haben wir uns entschlossen, uns ein bisschen zu vergrößern. Das Hausbauen an sich ist ja schon eine spannende Geschichte. Man muss mit diversen Gewerken allerlei Details klären – wenn man mal soweit ist, dass man einen Bauträger oder Architekten und dann einen Grundriss hat. Täglich flattern Rechnungen von Notaren, der Stadt oder Bauunternehmen ins Haus.

Aber da es schon ca. 100 Bau-Blogs zu diesen normalen Themen gibt, überspringe ich das hier mal und komme direkt zu spannenden Teil: Smart Home.

Smart Home

Ganz genau, wir (und damit meine ich vor allem mich) wollen ein Haus, das etwas mit denkt. Und unter Smart Home verstehen wir hier nicht „ich kann mit dem Handy meine Lampen steuern“ sondern wirkliche Intelligenz die einem Arbeit ab nimmt.

Ein paar Beispiele gefällig?

  • automatische Beschattung: Sonne aussperren wenn es zu warm ist und Sonne hereinlassen wenn es zu kalt ist – so kann man die Heizkosten senken
  • intelligente Heizungssteuerung: nur heizen wenn es nötig ist und jemand anwesend ist
  • Beleuchtungs-Szenen die sich bei bestimmten Aktionen aktivieren: beim Fernsehen gehen die Rolläden etwas runter, das Licht wird gedimmt und Lampen die sich im TV spiegeln, gehen ganz aus

Planung

Die Planung eines solchen Smart Homes ist aber gar nicht so trivial. Es gibt hunderte von Punkten die Bedacht werden müssen, damit es auch zukunftssicher ist und Flexibilität bietet.

Alle Gewerke im Haus, Beleuchtung, Heizung, Multimedia, müssen zusammen spielen und sich verstehen. Drittanbieter Anwendungen wollen integriert werden und das ganze muss natürlich von der Frau akzeptiert werden (Stichwort: WAF)

Los geht’s

Ich habe mir zunächst Gedanken gemacht, was ich eigentlich steuern will. Daraus ergibt sich dann auch warum und wie man dieses steuert. Wenn man sich das überlegt, ergeben sich schnell eine Reihe an Sensoren die man benötigt um alles ohne Schalter zu steuern. Fenstersensoren, Bewegungs- bzw. Präsenzmelder, Temperatursensoren, Wettersensoren, Stromverbrauchsmessungen… Und man darf natürlich nicht nur an das Innere des Hauses denken – auch der Garten und die Garage wollen einbezogen werden! Bodenfeuchtesensoren, Tor-Sensoren oder auch Kameras wollen wohl überlegt werden bevor der erste Stein des Hauses steht.

Anschließend muss man sich noch für ein System entscheiden – kleiner Witz. Man muss sich für seine primären Systeme entscheiden. Denn mit nur einem System kommt man nicht weit. In meinem Fall wird es eine Mischung aus:

  • Loxone
    • Tree (Loxone BUS-System)
  • KNX
  • 1-Wire
  • Netzwerk
  • proprietäre Drittsysteme z.B. GIRA Rauchwarnmelder

werden. Diese Liste mit Möglichkeiten könnte man noch ewig weiter führen. Alleine für die Lichtsteuerung könnte man noch auf DALI und DMX zurückgreifen. Aber je mehr BUS Systeme man hat, desto unübersichtlicher wird das ganze System.

Und nun?

Jetzt wo wir wissen, welche Komponenten wir nutzen können, müssen wir uns ein Raumbuch erstellen. Ein Raumbuch listet für jeden Raum in eurem Haus auf, welche Komponenten oder Anschlüsse er bekommt. Dieses Raumbuch wird sehr schnell sehr groß. Am besten ist, ihr fertigt eine Excel Tabelle an.

Nach meiner ersten Planung ergeben sich bei mir z.b. 25 dauerstrom Steckdosen, 40 schaltbare Steckdosen ohne und 2 Steckdosen mit Leistungsmessung. 13 Rolläden, eine Markise etc… Von manchen der Zahlen war ich dann doch etwas überrascht. Dieses Raumbuch werdet ihr in der Planung immer wieder brauchen, um den Kabelplan zu erstellen (wo brauche ich KNX, wo brauche ich 1-Wire?) oder auch einfach nur Ein- und Ausgänge zu zählen. Für 42 schaltbare Steckdosen brauche ich also mindestens zwei 20-Fach Schaltaktoren etc.

Wir werden bei uns eine Mischung aus richtigen KNX Schaltern und herkömmlichen Schaltern mit Binär-Eingang am Loxone System verwenden. Und hier fängt dann auch das Kopfzerbrechen schon an. Ich brauche pro Raum ca. 5 Binär-Eingänge für die vier Schalter und den Fenstersensor. Da macht es ja schon Sinn einen 6-fach UP Nano-DI Tree in jedem Raum zu verteilen. Aber damit schaffe ich mir natürlich Fehlerquellen überall im Haus… alle Kabel in den Schaltschrank zu führen ist aber auch nicht optimal… und nu? 🙂 An diesem Punkt landet man relativ oft… und da hilft nur eins: noch mehr planen. Meistens ergibt sich dadurch dann die Lösung in Verbindung mit einem anderen Gewerk o.ä. das betrachtet werden muss.

Die Qual der Wahl

Quelle: https://www.ovnblog.com/

Oft hat man mehrere Möglichkeiten das gleiche Problem zu lösen. Unser Badezimmer z.B. ist geplant mit 4 weißen LED Spots und 1-2 RGBW Spots. Jetzt könnte ich

a) alles mit Loxone Tree Spots bauen. Vorteil: jeder Spot ist einzeln steuerbar.

b) alle Spots über zwei Loxone RGBW Dimmer ansteuern. Damit wären aber die RGBW Spots nicht unterschiedlich steuerbar.

Variante a) ist natürlich teuer, ca 500€ für 6 einzeln steuerbare Spots. Variante b) kostet nur ca. 370€ kostet mich aber auch Flexibilität. Die goldene Mitte wären 4 weiße Spots über einen zentralen Dimmer und 2 RGBWs über Tree für ca. 420€. Allerdings muss man dann natürlich 7×2,5mm2 für die weißen Spots und noch Tree-Leitung für die RGBWs vorsehen. Doppelter Aufwand in der Verkabelung. Auch hier warte ich erstmal ab, was die anderen Gewerke um das Badezimmer herum so an Leitungen mit sich bringen.

Probleme?

Multi Room Audio

Ich muss ganz ehrlich gestehen: mein größtes Problem aktuell ist Multi Room Audio. Es gibt keine optimale Lösung. Ich habe einfach keine gefunden! Der Loxone Music-Server kostet mindestens 1.500€ und kann dafür gar nicht sooo viel. Als kostenfreie Alternative gibt es die OpenSource Entwicklung MusikServer4Lox – aber dieser ist nicht so gut integriert in Loxone.

Sonos? Alles Kabellos, funktioniert eigentlich ganz gut. Ist für mich im Neubau aber keine echte Alternative zumal die Anbindung von kabelgebundenen Verbrauchern (z.B. Wohnzimmer HiFi Anlage) mit dem 300€ Sonos-Connect auch schon wieder unverschämt teuer ist. Ein Selbstbau-System hatte ich ja schonmal mehr oder weniger Erfolgreich in Betrieb und möchte ich eigentlich nicht mehr. Vor allem der WAF war nicht zufriedenstellend. Daher wird dieser Punkt bei mir vorerst offen bleiben. Ich ziehe Leitungen für die Lautsprecher nach draußen und in Räume wie die Küche, Schlafzimmer oder Kinderzimmer und das wars.

Türklingel

Außerdem ist das Thema Türklingel noch offen. Es soll natürlich eine Türsprechstelle mit Integration in das Smart Home werden. Eine Kamera ist uns wichtig und auch das öffnen der Tür per Knopfdruck. Wer will schon immer zur Tür rennen?Aber auch hier ist die Suche wieder nicht so einfach. Generell kann man sogar die Kamera und die Sprechstelle trennen. Eine IP Cam unter dem Dach zeigt den Eingang und die Sprechstelle ist per SIP mit der Loxone Umgebung verbunden. Aber eine vernünftige, günstige SIP Klingel sucht man vergebens. Schnell landet man bei der Loxone Intercom (hässlich und viel zu teuer) oder der Doorbird. Alternativ kann man ein Selbstbauprojekt starten und die SIP Verbindung über den anlogen Eingang einer Fritzbox herstellen… aber das ist ja auch wieder nur Gebastel…

Fazit

Ihr seht, das ganze Thema ist relativ komplex und offensichtlich gibt es nicht ohne Grund Leute die das hauptberuflich machen. Aber die Herausforderung nehme ich gerne an und werde mich weiter durch den Dschungel kämpfen und euch auf dem laufenden halten.

Meine eigene Wetterstation

Vor einiger Zeit las ich auf www.siio.de von der energieautaken Wetterstation „Z-Weather“ der Firma Popp. Diese wird über ein Solarmodul mit Energie versorgt und benötigt somit keine Batterien, Akkus o.ä. Sehr angenehm 🙂

Eine eigene Wetterstation – darüber hatte ich schon öfters mal nachgedacht. Vor allem die Helligkeitswerte die mir Twilight lieferte waren nicht wirklich gut und auch sonst wäre es doch ganz nett die tatsächliche Temperatur etc. zu kennen. Aber ca 170€ fand ich dann doch ganz schön happig und habe das Projekt erstmal verschoben.

Kurze Zeit später gab es dann bei Cyberport ein Sonderangebot: die Z-Weather auf 90€ reduziert! Da musste ich einfach zuschlagen, das war ja quasi schon Nötigung sie zu kaufen 😉

Gesagt getan, kurze Zeit später war die Station da. Das schlimmste war die Wartezeit bis sie endlich geladen war – einen ganzen Tag lang lag Sie auf dem Tisch und ließ sich die Sonne auf die Solarzelle brutzeln.

Anschließend habe ich die Station ohne weitere Probleme mit FHEM verheiraten können und bekam bereits die ersten Daten 🙂 Also schnell am Balkon aufhängen:

ZWeather

Eine Wetterstation ohne Batterien – einmal aufhängen und um nichts mehr kümmern 🙂 Ein Träumchen!

Nach ein paar Tagen stellte ich dann fest, dass die Werte nicht wie vom Hersteller angegeben alle 1-2 Stunden kommen, sondern eher so nach Lust und Laune:

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Nicht so richtig konsistent und erst recht nicht alle 1-2 Stunden. Der Hersteller war was das betrifft leider wenig hilfreich und hat nur kurz das geschrieben, was ich eh schon wusste:

here is the behavior. there is a wakeup interval that is the minimum interval the device will wakeup. However in order to manage energy the device will increase the wakeup time if running out of battery. The objective is to always have enough energy for an wind alarm – the central function of the device. This energy is preserved even on the cost of having less frequent updates on temperature etc.

Wie dem auch sei – seit dem tut die Wetterstation bei mir Dienst und macht diesen für meine Bedürfnisse aktuell ausreichend. Ich weiß, wann es dunkel wird (die ~21% Luminance werden jeden Abend gemeldet) und der Windalarm funktioniert auch.

 Einziger Wermutstropfen der jetzt noch bleibt: Die Station hängt im Nord-Western und bekommt leider ab 17:00 ziemlich direkt die Sonne ab 🙁 Daher sind die Temperaturwerte zu der Zeit nicht wirklich realistisch – aber damit kann ich vorerst leben.

Linktipp: Wetterstation in FHEM einbinden und in mySQL Datenbank loggen

Der Gäste-Modus

Ihr kennt das sicher: wenn Gäste zu besuch sind, gibt es immer in paar Aufgaben die zu erledigen sind.

Ich finde es zum Beispiel sehr angenehm, wenn in unserem Flur immer ein kleines Licht brennt (der Flur ist sonst extrem Dunkel) und auch der Warmwasser Boiler im Gäste-WC muss eingeschaltet werden. Außerdem sollte natürlich wenn es dunkler wird das Ambiente – Licht im Wohnzimmer eingeschaltet werden.

Dazu habe ich bei mir in FHEM einen Gäste-Modus erstellt der genau diese Tasks abdeckt. Geschaltet wird der Task über meine TabletUI:

Bildschirmfoto 2016-07-23 um 19.00.28

Hier wird nur ein Dummy DUM_Guests auf „on“ gesetzt. Über DOIF Funktionen werden dann das Garderobenlicht im Flur sowie der Wasserboiler aktiviert und bei Dämmerung (festgestellt über den Lichtsensor meiner Z-Weather Anlage) das Licht im Wohnzimmer:

([DUM_Guests:state] eq „on“ and [BK.Wetterstation:luminance] < 25) (set Lampe_Wohnzimmer on; define WZ.SofaAuf100Dim at +*{7}00:01:00 set WZ.SofaFarbe dimup 15)

Somit kann ich durch nur einen Tastendruck alles nötige Veranlassen um es unseren Gästen bequem zu machen 🙂 Mal sehen, was mir noch so einfällt…

Smart Home Abläufe (Teil 1)

In der letzten Zeit habe ich mir Gedanken gemacht, was ich mit meinem Smart Home Projekt eigentlich erreichen möchte. Warum fange ich an, Lampen, Fernseher etc. mit „intelligenter“ Technik auszustatten.

Angefangen hat das Ganze als Spielerei, aber jetzt soll es doch nützlich werden. Der erste Prozess den ich umgesetzt habe war das „zu Bett gehen“.

Wenn der TV im Wohnzimmer nach 21 Uhr ausgeschaltet wird, erkennt der FHEM Server das als „ins Bett gehen“. Das trifft zwar nicht immer zu, ist aber ein ganz guter Indikator.

Als Aktion leitet er daraus folgendes ab:

  • Im Wohnzimmer wird für eine Dauer von 10 Minuten der LED Streifen auf 50% aktivieren. [In Zukunft soll noch das Licht im Flur aktiviert werden, da fehlt aber der Aktor noch.]
  • im Schlafzimmer werden der Strom für den TV und den FireTV sowie die Beleuchtung aktiviert.
    • Sollte ich nicht innerhalb von 15 Minuten Kodi starten, wird alles wieder abgeschaltet da ich es offensichtlich nicht brauche.
    • Nach dem Starten eines Videos in Kodi automatisch das Licht abgeschaltet.
    • Nach dem Kodi auf den Status „stop“ gewechselt hat überprüft ein Watchdog ob ich innerhalb von 5 Minuten wieder ein Video starte, wenn nicht werden TV und FireTV abgeschaltet. Ein etwas „improvisierter“ Sleep-Timer.
      • Sollte ich Kodi händisch beenden, werden auch der TV und FireTV abgeschaltet.

So viel zu meinem ersten Prozess.

Heimautomatisierung

Der Begriff Heimautomatisierung bzw. Smart Home ist mittlerweile ja relativ bekannt und verbreitet. Worum geht es dabei?

Nun grundsätzlich geht es darum, das Haus bestimmte Dinge selbstständig erledigen zu lassen um Energie oder Zeit zu sparen. Der klassiche Anwendungsfall ist: Wenn ich das Fenster öffne wird die Heizung herunter gedreht oder Wenn niemand im Raum ist, wird das Licht ausgeschaltet. Einige dieser Ansätze finde ich sehr gut und interessant sodass ich beschlossen habe unsere Wohnung auch etwas intelligenter zu machen.

Ich habe ja zuletzt an einem Multi-Room-Audiosystem gearbeitet, das muss natürlich auch integriert werden. Das Projekt wird sich also nicht auf die Heizung beschränken 🙂 Ich werde versuchen euch hier im Blog ein wenig auf dem laufenden zu halten.

plug_01

Fibaro Wall Plug

Aktuell verwende ich ein Setup aus einem Raspberry Pi 2 und einem Z-Wave Stick. Dieses steuere ich mit FHEM. Als Aktoren habe ich Fibaro Wall Plugs. Die sehen sogar ganz schick aus!

Die Problematik bei solchen Projekten ist immer der WAF – das heißt in meinem Fall es darf keine „Smartphone Steuerung“ sein sondern muss sich auch über Schalter bedienen lassen. Hier bin ich noch auf der Suche nach einem guten Modell.

Da ich noch ganz am Anfang bin werden zur Zeit nur folgende Szenarien „smart“ umgesetzt:

  1. Wenn ich TV schaue und es draußen dunkel wird geht die kleine Lampe neben dem TV an.
  2. Wenn ich Musik über das Multi-Room-Audio-System starte geht die Steckdose mit den Lautsprechern für die Küche automatisch an.
  3. Bin ich im Arbeitszimmer und es wird draußen dunkel geht langsam meine Schreibtischlampe an. Hier fehlt mir nur noch eine gute Anwesenheitserkennung.

In einem der folgenden Posts werde ich euch ein wenig die verwendeten Technologien vorstellen.