SmartHome Extrem

SmartHome Extrem

 

Hallo zusammen,

Helle hat schon einen kurzen Bericht über mein Heizungssystem eingestellt.
Hier kommt die ganze Geschichte.

Viel Spaß beim lesen

Christoph

1.  Einleitung

Das vorliegende Dokument beschreibt den Einzug einer Smarten Haustechnik, die sich aufgrund von Notwendigkeiten entwickelt hat. Seit vier Jahren erlebt das Haus eine Rundum-Modernisierung. Wo möglich, wurde auf spezialisierte Technik verzichtet und universell Einsetzbares verwendet. Je nach Anforderung ist manchmal eine fixe Kabelinstallation oder ein Funksystem verwendet worden. Natürlich von unterschiedlichen Herstellern und mit nicht kompatiblen Funk Standards.

2.  Wie fängt man an?

Wer ein altes Haus übernimmt, wird wohl erstmal von der Vielzahl der Dinge überwältigt.

Die Elektrik muss auf Vordermann gebracht werden. Die Ölheizung ist veraltet, die Wasserrohre nicht mehr vertrauenswürdig,  Fenster ?  Türen ?  Einbruchschutz ?

Uuuups und wohnen möchte man ja auch noch.

Erste Entscheidung: Raum für Raum, Wände, Decken und Elektrik erneuern. Keinen KNX Klingeldraht reinlegen. Die KNX Technik ist extrem kostenintensiv, man benötigt ein Programmiergerät usw.

Mal ehrlich, mit dem Lichtschalter in der Küche betätige ich meist auch das Küchenlicht. Das kann man ruhig fest verdrahten.

2.1   Erst kommt die Heizung

Energie-Ersparnis durch fernsteuerbare Thermostaten, prima Idee.

Natürlich über Funk.

Vor 4 Jahren habe ich mich für das MAX System der ELV entschieden.

Funktioniert bestens. Die Oberfläche ist einfach und gut bedienbar. An gelegentliche Reboots und angezeigte Funkstörungen muss man sich gewöhnen. Bei einer Funkstörung wird meist das Bestätigungssignal des Thermostaten nicht empfangen. Funktion ist jedoch gegeben.

 

Fazit: Proprietär, aber einwandfrei. Software könnte stabiler sein.

 

2.1.1          Dann kommt der Rest

 

Der Rest war erstmal nicht viel.

Vom Hochbett sollte man die Deckenlampe und die Sonnendusche schalten können.

 

Einfach gelöst mit einem 433MHz System von Conrad.

 

Dasselbe im Schlafzimmer. Man möchte vom Bett aus alle Lampen schalten können.

Wer weiß schon wo sein Bett in drei Jahren steht? Hier haben sich auch Funkschalter mit 433MHz bewährt.

 

Ein einfaches System, das gelegentlich seine Programmierung verliert.

Im Flur sind zwei Bewegungsmelder fest verdrahtet die über ein Eltako Relais die Lampen für eine eingestellte Zeit einschalten.

Dies hat den Vorteil, dass es noch Taster gibt. Mit ihnen kann man zwar auch das Licht einschalten, das macht aber schon der Bewegungsmelder, durch längen Druck schalten die Eltako Relais eine vorgewählte Zeit die Lampen an. Ich habe hier 30min eingestellt. Dies ist bei Arbeiten im Flur oder bei Umzügen sehr sinnvoll.

Dies funktioniert seit 3 Jahren ohne jede Störung. Einfach perfekt.

 

3. Smartes Bad als Versuchsstation.

 3.1 Licht

Bisher nicht weiter spektakulär.

Wie schön wäre es, im Bad einen Bewegungsmelder zu haben, der zu unterschiedlichen Zeiten das Licht nur zu 50% einschaltet.

Beispiel: es treibt einen des Nachts um 3 ins Bad und 10 helle LED´s reißen mich aus dem Halbschlaf.

Besser wäre ab 24 Uhr bis 6 Uhr die Helligkeit auf 30% herunter zu dimmen. Und das Licht in diesem Zeitraum auch nur 1 min anzuschalten.

Ab 6 Uhr wieder 100% und 3 min Einschaltdauer.

Mit klassischen Bewegungsmeldern und Eltako Relais wird’s richtig schwierig.

Hier muss ein Smart Home System her.

Um es abzukürzen, die Wahl fiel auf das Zipato System aus Kroatien. Auch wegen des genialen Regel-Generators.

Eine Kabelanbindung an den Internetrouter…fertig!

Der Rest wird über Funk in diesem Falle Zwave gesteuert.

 

 

 

Der Aeontec Mutinsensor wurde mit dem entsprechenden Clip in die Decke eingelassen.

 

 

 

 

Der Sensor kann mit Batterie oder mittels USB stromversorgt werden.

Meiner ist mit USB stromversorgt.

Die Empfindlichkeit ist einstellbar. Haustiere können herausprogrammiert werden.

 

Wer schaltet nun das Licht ??

 

Der Fibaro Dimmer 2. Ebenfalls ein Zwave-Device,  das direkt ans Netz angeschaltet wird und Dimmer-Funktion besitzt. Hieran wird die Lampe angeschlossen.

An das Zipato System anlernen, Regel schreiben, fertig.

Der Sensor meldet Bewegung an die Zipato Zentrale, die Regel schaut nach, was zu tun ist:

Vor oder nach 24 Uhr ?   und schaltet das Licht ein. (30% oder 100%).

 

Dies funktioniert nun seit einem Jahr absolut störungsfrei. Man gewöhnt sich sehr schnell daran und möchte es nicht mehr missen.

3.1.2              Bad Lüftung

 

Badlüfter sind notwendig, aber häufig nicht richtig eingesetzt.

Eine Kopplung mit dem Lichtschalter und einer eingestellten Nachlaufzeit ist bestimmt keine gute Lösung.

Besser ist die Messung der Luftfeuchtigkeit.

Ab 60% Luftfeuchtigkeit: Lüfter an

Luftfeuchtigkeit <58% Lüfter aus.

So startet der Lüfter nur, wenn es auch feucht ist.

Die Werte sind natürlich mithilfe der Zipabox frei programmierbar.

 

Unseren Sensor kennen wir schon.

Er kann nicht nur Bewegung, sondern auch Luftfeuchte, Temperatur, Helligkeit, UV und Tamper Alarm feststellen.

Deshalb heißt er auch Multisensor 6.

Der Lüfter wird mit dem Qubino Zwave Relais gesteuert.

 

Device an Zipato Box angelernt, Regel geschrieben, funktioniert!

 

Der Lüfter läuft nie nachts oder einfach nur wenn das Licht angeschaltet wird.

Mach 60 Sekunden duschen schaltet sich der Lüfter an. Bei 58% Luftfeuchte wieder ab. (ca: 10-15 min.)

Die Zipato Box speichert die Werte des letzten Monats. Hier sieht man die Kurve der Luftfeuchtigkeit. Einfach genial.

 

Hier sind vier Hersteller verbunden worden, die alle Zwave sprechen. Alles funktionierte auf Anhieb.

 

3.2             Kleine Helferlein im Bad

Auch ein moderner Infrarotstrahler ist montiert. Dieser ist an den zweiten Ausgang des Qubino Relais angeschlossen.

Die Fernbedienung von nodon hat eine aufklebbare Wandhalterung. Die Fernbedienung wird durch einen Magneten gehalten.

Durch einen einmaligen Tastendruck startet man den Infrarotstrahler, der automatisch (Regel) nach 10 min abgeschaltet wird.

Durch doppeltes Drücken lässt er sich auch per Hand abschalten. Für Licht und Badlüfter ist hier ebenfalls noch eine Taste programmiert.

 

Das ist nun Hersteller Nr.5.

Alles funktioniert einwandfrei.

4.          Das Heizsystem

Jetzt wird es etwas komplexer.

Angefangen hat diese Idee bei einem SmartHome Kongress in Hannover im Jahre 2016.

 

Ein Vortrag der mich sehr beeindruckte, beschäftigte sich mit Heizungstechnik. Im Speziellen mit Öl und Gasbrenner.

 

Ja ja, man sollte seinen Heizkessel gegen einen neuen Brennwertkessel austauschen, wissen wir alle.

 

Aber es kam anders. Die Botschaft lautete, dass die alten Brenner nur so schlecht sind, weil sie permanent ein- und ausgeschaltet werden. Das erhöht den Verbrauch erheblich und verschleißt das Material.

 

Ausweg: ein Pufferspeicher. Je nach Hausgröße 200-300 Liter.

Der Brenner läuft nun 60min durch. Immer noch nicht so gut wie ein Brennwertkessel, der nur 5% Abgasverlust hat. Aber so kommt man auf 9% Abgasverlust. Also gar nicht so schlecht. Kein Grund den alten Brenner stillzulegen.

 

Rechts das erworbene Exemplar. Qualitätskessel der Firma Wolff. 300Liter Inhalt mit einer Spirale, Alter 20 Jahre.

 

 

Ab in den Keller und die Heizungsrohre neu verdrahtet.

 

Sieht wild aus…ist es auch.

Der Kessel enthält 300 Liter Heizungswasser. Der Ölbrenner ist entkoppelt und erhitzt bei Bedarf den Kesselinhalt. Hierzu ist eine zusätzliche Pumpe notwendig. Eine alte Wilo Pumpe eignete sich hier perfekt.

Und wie wird dies nun gesteuert?

 

Überraschenderweise übernimmt das die Zipabox.

An das bereits erwähnte Qubino Relais lässt sich ein Temperaturfühler anschließen.

 

Woran erkennt man die alte und die neue Welt?

 

Alte Fühler haben zwei Drähte. Hier ist einfach nur ein Widerstand eingebaut, der sich über die Temperatur verändert. Hier ist auch auf die Leitungslänge zu achten.

 

Alles Neue ist meist digital. Der verwendete Fühler hat drei Anschlüsse. Zwei für die Versorgungsspannung und einen für das digitale Signal. Hier ist ein kleiner Rechner eingebaut, der präzise Temperaturwerte liefert. Die Leitungslänge ist unerheblich.

Fast alle Systeme verwenden den Fühler DS18B20. Preiswert und exakt.

 

Schnell noch eine Passhülse angefertigt und in die vorhandene Tauchhülse des Kessels gesteckt.

Das Qubino Relais misst die Kesseltemperatur (an der richtigen Stelle) und sendet den Wert an die Zipabox. Diese schaltet den Ölbrenner und die zusätzliche Pumpe über das Qubino Relais.

Rechts ist das Ergebnis zu sehen. Je nach Heizungseinstellung startet der Ölbrenner nur noch alle 2-5 Stunden und läuft dann längere Zeit.

 

Bei 50° startet der Brenner und bei 65° stoppt er.

So sollte es sein!!

5.               Warmwasser

 

Das erhitzen von Wasser mit Öl oder Gas, kostet ca. 1/3, verglichen mit einem elektrischen Durchlauferhitzer.

Den Heizungskessel anzuzapfen erscheint naheliegend.

Der Kessel verfügt über eine Spirale die laut Aufdruck 50.000Watt übertragen kann.

Das reicht für 5 Duschen.

 

Also neue Leitung verlegt und den Durchlauerhitzer ausgebaut.

Man kann warm duschen, aber das Wasser hat einen leichten Rost Ton.

Leider ist die Spirale aus normalem Stahl und verträgt auf Dauer kein Frischwasser.

 

Plan B:  Ein Plattenwärmetauscher!

Jetzt kommt wieder die Zipabox ins Spiel….

 

Der Plattenwärmetauscher in der schwarzen Box überträgt ebenfalls 50.000 Watt.

Hier erwärmt Heizungswasser das saubere Frischwasser. Da alles aus Edelstahl ist, gibt es keinen Rost-Ton.

Nachteil: man benötigt wieder eine Pumpe, die das Heizungswasser durch den Wärmetauscher befördert.

Das macht wieder eine gebrauchte Wilo-Pumpe.

Die Pumpe soll natürlich nur laufen, wenn auch warmes Wasser entnommen wird.

Hierzu habe ich einen Durchflussmesser eingebaut. Im Inneren bewegt sich bei Wasserdurchfluss ein Magnet. Außen ist ein Reed Relais angebaut, das dann durchschaltet.

Hieran lässt sich leider keine Pumpe anschließen. Der hohe Strom würde das Reed Relais sofort zerstören.

 

Nun kommt wieder unser Qubino Relais in Spiel. Es hat noch einen Eingang für einen Lichtschalter. Da hier fast kein Strom fließt, lässt sich der Reed Kontakt direkt anschließen.

 

So steuert der kleine Reed Kontakt über das Qubino Relais die Warmwasserpumpe.

Das funktioniert seit Monaten einwandfrei und das Wasser ist blitzsauber (und warm).

6.               Solarthermie

 

Ein großer Wärmespeicher und eine freie Spirale, die sich nicht für Warmwasser nutzen lässt sind beste Voraussetzungen für eine Solarthermie Anlage.

Also, Solarpanel aufs Dach gebaut. Schläuche durch den zweiten Kaminschacht gezogen und an die Spirale angeschlossen.

 

Wer hätte es geahnt…es wird schon wieder eine Pumpe benötigt.

Diese ist in eine Standard-Solarstation eingebaut.

Ausgleichsbehälter nicht vergessen!

Ein Temperatursensor im Solarpanel wird benötigt.

Wieder sehr gute Voraussetzungen für ein Qubino Relais mit digitalem Temperatursensor.

Die 25 Meter Kabellänge sind bei einem digitalen Sensor unerheblich.

In diesem Kasten befindet sich das Qubino Relais, welches die Solarpumpe steuert. Das dünne Kabel verbindet den Temperaturfühler in der Solaranlage mit dem Qubino Relais.

 

Das ist alles. Den Rest macht die Zipabox.

 

Hier mal eine typische Temperaturkurve an einem sonnigen März-Tag.

Die Solarpumpe startet wenn 70° erreicht sind und läuft so lange, bis die Temperatur im Solarpanel unter die des Kessels fällt.

Solange die Sonne scheint, reicht die Energie um die Heizung und das Warmwasser zu versorgen.

An diesem Tag lief der Brenner um 9:41h. Dann übernahm die Solaranlage. Der nächste Brennerstart war erst um 21:59h.

Herzstück der Steuerung ist natürlich die Zipabox.

 

7.                     Wasserstop

 

Große Summen bei den Versicherern drehen sich häufig um Wasserschäden.

Ein abgerissener Schlauch setzt pro Stunde 3500 Liter Wasser frei.

 

Aber auch der schleichende Schaden kann über Monate Böden und ganze Häuser zerstören.

 

Wie gut, dass es Wassersensoren gibt. Rechts sieht man die Fibaro Wasserspinne. Sie steht auf 3 Messing Stiften. Falls ein Wasserfilm die Stifte verbindet wird ein Alarm ausgelöst.

Nebenbei ist noch ein Temperatursensor und Bewegungsalarm verbaut.

Auch dieses Device verwendet als Funkprotokoll Zwave.

 

Das Signal wird an die Zipabox gesendet. Dort wir dann entschieden, was zu tun.

 

Doch was soll man schon tun?

Eine Push Mail senden…Wenn du nach Hause kommst zieh besser die Gummistiefel an?

 

Eine sofortige Intervention ist von Nöten!

Erster Kandidat: Ein Qubino Relais.

 

Das ist in dem kleinen Kästchen verbaut.

Bei Aktivierung steuert dies den Kugelmotorhahn, der dann das Wasser abdreht.

 

Aus Sicherheitsgründen habe ich zur Rückstellung einen Knopf eingebaut. Dieser muss gedrückt werden. Eine Rückstellung per Funk ist nicht erlaubt.

 

 

Der optimale Einbauort  befindet sich direkt hinter der Wasseruhr.

Das gesamte Haus wird in wenigen Sekunden trockengelegt.

Wer sich den Einbau nicht selbst zutraut, sollte einen Installateur beauftragen.

 

Bis jetzt habe ich zwei der Wasserspinnen installiert.

Eine unter der Küchenzeile und eine hinter der Waschmaschine.

 

Die Anzahl der Spinnen ist unbegrenzt.

So ein Kugelmotorhahn kostet 40€ plus 60€ für das Qubino Relais.

Natürlich ist ein wenig elektrotechnisches Knoff-Hoff erforderlich.

 

Wer mal einen Wasserschaden „überlebt“ hat, mit kompletter Sanierung und Bautrocknern, der wird diese Summen gerne investieren.

Den Versicherer freut´s natürlich auch.

8.            Einbruchschutz

 

 

Was nützt das beste SmartHome System ohne Einbruchschutz.

Zipato bietet vorgefertigte Alarm-Schemen. Welches ist die Eingangszone?, soll der Alarm verzögert ausgelöst werden?, wer bekommt Videobilder und eine Push Mail geschickt? Usw.

 

Sehr umfangreich und einfach einzurichten.

Leider habe ich nur den Multisensor der Bewegung erkennt und der befindet sich im Bad.

 

Da muss noch etwas anderes her. Magnetkontakte sind zwar vorhanden, steuern aber lediglich die Heizköperventile:  Fenster auf = Temperatur runter.

Das wird unseren Einbrecher nicht abhalten.

Zudem sind Magnetkontakte nicht immer die erste Wahl. Sie lösen häufig erst aus, wenn das Fenster offen ist.

Magnetkontakte sind immer oben angebracht, um auch den Kippzustand abzufragen. Gehebelt wird jedoch fast immer unten.

 

Hier gibt es bessere Lösungen:  z.B. den Fensterkontakt von Eimsig, der bald verfügbar ist und die genannten Probleme geschickt löst.

(Helle arbeitet dran)

 

Bis dahin Plan B:

 

8.1                 Nr: 5 lebt

 

Rechts sieht man ein kleines Kästchen aus dem Jahre 1993, eines der ersten Infraschallgeräte. (das Gerät heißt Nr.5)

Bei öffnen von Türen und Fenstern werden Schallwellen ausgelöst, die im Bereich 2-15 Herz liegen. Solche Frequenzen sind für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbar.

Natürlich entstehen diese Frequenzen auch beim gewaltsamen Öffnen von Fenstern und Türen.

 

Bei scharfgeschalteter Anlage kann man sich frei in der Wohnung bewegen. Haustiere lösen keinen Alarm aus.

 

Diese Geräte sind, gut eingestellt, besser als ihr Ruf.

Ein Gerät sichert das gesamte Haus ab. Und das ohne Fensterkontakte oder Bewegungsmelder.

 

Nachteil: Wenn das Gerät auslöst, weiß man nicht was die Ursache war. Eine Verifikation durch eine Kamera ist anzuraten. Ich habe noch eine kleine Zipato Innenkamera installiert. Diese ist nur bei scharfem Alarm eingeschaltet.

 

Aber was nützt das Gerät ohne SmartHome-Anbindung?

Das ist so ähnlich wie eine Wasserspinne, die das Wasser nicht abdrehen kann.

 

Wie bekommt man ein 24 Jahre altes System mit der Zipabox verbunden?

Das geht mit dem Zwave universal Modul von Fibaro. klein und leistungsfähig.

 

Das Modul hat zwei Eingänge. Ein Eingang ist mit dem Alarmkontakt von Nr:5 verbunden (kleine Plastiktüte).

 

Wird ein Infraschallsignal detektiert, wird über Zwave ein Signal an die Zipabox gesendet.

Hier kann dann eine Push Mail (auch mit Pushover), ein Videostream, eine Alarmsirene oder anderes geschaltet werden.

 

Da die Zipabox alle Signale aufzeichnet, kann man sehen, ob das Gerät einwandfrei funktioniert oder zu empfindlich eingestellt ist.

Man sieht einen Impuls um 6:37 (Hund in den Garten gelassen) und einen um 6:49 (Haus verlassen).

Passt prima. Kein Impuls, der unerklärlich ist. So kann das System in den Wirkbetrieb übergehen.

9.             Internet Dienste

 

Erster Grundsatz des IoT:. Programmiere nichts, was es schon gibt.

 

Das gilt im Besonderen für den Pushover Dienst:  Einfach, schnell und hochsicher. Es können beliebig viele Handys angepusht werden.

Einer meiner Lieblinge.

 

Geofence mit  IFTTT  “If this than that”

 

IFTTT kann Handys orten. Hier lege ich den Home Standort meines Handys und das meiner Freundin fest.

Befinden sich beide Handys z.B. 200 Meter weit entfernt, schickt der IFTTT Dienst eine Nachricht und die Zipabox schaltet auf „extern scharf“. Und umgekehrt.

Die Möglichkeiten dieses Dienstes sind beachtlich. Hier wird jeder seinen Frieden finden.

(hierzu demnächst ein eigener Blog..ist doch nicht so cool)

 

Einfach bequem und tricki.

Für unseren Gewohnheitseinbrecher, der gerne Steine wirft und mit Schraubendrehern hebelt, viel zu komplex.

 

10.           Fazit

 

Viele Hersteller arbeiten in diesem Projekt über das Zwave Protokoll zusammen:

Keine Ausfälle, keine Funkstörungen, sehr robuste und sichere Technik.

 

Aus einer Pumpe sind vier geworden. Ein wenig komplexer ist es schon.

 

Universalmodule (Fibaro, Zwave) ermöglichen es, auch ältere Geräte schnell einzubinden.

 

Wenn das Gateway (z.B. Zipabox) Verbindungen mit Internetdiensten zulässt (Pushover, IFTTT) ist fast alles möglich ohne auf Sicherheit verzichten zu müssen.

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