Es werde Licht!

Energie sparen & Sicherheit erhöhen 

 

Die meisten Leuchten und Lampen in unserem Haus lassen sich auf herkömmliche Art und Weise - am Lichtschalter - ein- und ausschalten, aber auch über den Homeserver. Dieser hat die Aufgabe, anhand von Anwensenheitsstatus, Lichtwerten (Nacht,Tag,Dämmerung) und Status von Türen/Fenstern, diverse Leuchten automatisch zu steuern.
Dies hat neben erhöhtem Komfort im Wesentlichen positiven Einfluß auf den Energieverbrauch. Aber auch Sicherheit spielt eine Rolle. Mittels der Automatisierung können Leuchten bei Bewegung an- und wieder ausgeschaltet werden. Das Urlaubsprogramm simuliert Anwesenheit zu unterschiedlichen Zeiten.


Auszug aus den Automatik-Szenarien:

• An Werktagen morgens ab 6.00 Uhr, unter der Voraussetzung, dass es noch dunkel ist, Treppenhausbeleuchtung einschalten.
• Beim Verlassen des Hauses checkt der Server, ob noch Leuchten eingeschaltet sind. Diese werden dann vom Homeserver ausgeschaltet.
• Beim Verlassen des Hauses wird überprüft, ob Fernseher und Stereoanlage ausgeschaltet sind. Falls nicht, übernimmt auch das der Homeserver. 
• Wird die Terrassentür bei Dunkelheit geöffnet, wird die Außenlampe im Terrassenbereich eingeschaltet und mit Schließen der Tür wieder ausgeschaltet.
• Ändert sich der Status von Abwesenheit auf Anwesenheit und der Server registriert den Tageslicht-Status "DUNKEL", werden Außenlampen im Eingangsbereich für 5 Minuten eingeschaltet, damit der Hausherr das Schlülsselloch findet :-)
• Im Innenbereich werden diverse Lampen beim Wechsel von Ab- auf Anwesenheit eingeschaltet, damit der Hausherr was sieht, wenn er reinkommt :-)
• Klingelt es an der Haustür, werden bei Anwesenheit die Außenlampen eingeschaltet. 
• Werden am Tage (Lichtstatus=TAG) Außenlampen eingeschaltet, was ja durchaus durch vesehentliches Betätigen eines falschen Schalters geschehen kann, werden diese nach 3 Minuten automatisch wieder ausgeschaltet. 

Das System erkennt, wenn seine Bewohner den Tag beenden und ins Bett gehen (dazu später mehr). Zu diesem Zeitpunkt erfolgt ein weiterer Systemcheck, ob alle Leuchten und nicht benötigten Verbraucher ausgeschaltet sind.

Neben den o.a. automatischen Abläufen, lassen sich die Leuchten natürlich auch über das Webfront (am Ipad, Smartphone oder Windows-Rechner) steuern:

Fast alle Leuchten im Innen- uns Außenbereich (sofern die Leuchtmittel das zulassen) werden über Dimm-Aktoren gesteuert und können dadurch der Situation entsprechend energieeffizient eingesetzt werden. Bei automatischen AN-/AUS Opterationen werden die Leuchten "gefaded", also langsam von dunkel auf hell gedimmt und beim Ausschalten umgekehrt.

Erkennt das System den Zustand ABWESENHEIT, wird der Großteil der Beleuchtung automatisch ausgeschaltet.

Der 1-Wire Bus

Beim 1-Wire-Bus handelt es sich um einen sog. Eindraht-Bus zur Anbindung von speziellen Sensoren und Aktoren. Die Bezeichnung ist aber insofern irreführend, als natürlich -wie bei allen Stromkreisen- auch eine MASSE Leitung benötigt wird. Die Besonderheit des 1-Wire Bus ist vielmehr die Möglichkeit, Datenleitung und Spannungsversorgung über eine Leitung zu führen (Parasitärer Betriebsmodus). In der Praxis wird dieser Modus aber nicht von allen Systemen unterstützt, so dass im Regelfall 3 Adern notwendig sind.

Der Fernseher und die Hausautomatisierung

Des Deutschen liebstes Kind, der moderne Flatscreen im heimischen Wohnzimmer, bringt im Jahre 2013 viele technische Eigenschaften mit, die man sich im Sinne einer komfortablen Hausautomatisierung zunutze machen kann. Viele Geräte verfügen nicht nur über einen Netzwerkanschluss, sondern auch über mehr oder weniger offene Schnittstellen, die einen Remotezugriff erlauben.

Beispiel Philips. Dies soll bitte nicht als Werbung für diese Firma missverstanden werden. Das Gerät war einfach schon vorhanden, bevor ich damit anfing, diverse Systeme miteinander zu vernetzen. Philips TV Geräte bieten ab einer bestimmten Version eine offene Schnittstelle in Form eines Webservers, den man JSON-formatierte Kommandos senden kann. Das Projekt ist hier näher beschrieben.
JSON ist ein Datenaustauschformat, das mit  PHP5 (diese Sprache ist in IP-Symcon standardmäßig integriert) gut harmoniert. Was liegt also näher, als das TV über diese Schnittstellen mit dem Homeserver zu verbinden?

Hype, Quatsch oder die Zukunft?

Hausautomatisierung im Privatbereich ist Neuland. Anwender und Entwickler sind Pioniere in einem ziemlich neuen Umfeld - irgendwo zwischen Hauselektrik und IT. Sie werden nicht selten belächelt, der Mehrwert ihrer Projekte oft in Frage gestellt. Aus meiner Sicht gibt es aber 2 wesentliche Gründe, die dieses Thema in der Zukunft für Privathaushalte nicht nur attraktiv, sondern unumgänglich machen: 

• Die steigenden Energiekosten 
• Der demografische Wandel in der Gesellschaft.
  
  

Wir werden immer älter. Die Generation, die jetzt um die 40/50 ist (die Jüngeren sowieso), wird wie selbstverständlich auch im Alter Internettechnologie, Smartphones und Tablets nutzen um das Leben einfacher zu gestalten. 

Menschen werden aufgrund der hohen Kosten nicht im Alten- und Pflegeheim leben, sondern so lange es geht zu Hause - mit Unterstützung anderer Menschen und mithilfe moderner Technik. 

Auch die Kosten sind überschaubar geworden. Und die Vielfalt der Systeme und die Einsatzmöglichkeiten sind gewachsen. Noch vor wenigen Jahren war es beinahe unmöglich eine Bestandsimmobilie mit BUS-Technologie nachzurüsten. Bei Neubauvorhaben scheiterte die Implementierung solcher Systeme oft an den Kosten. 

Verbindungsorientierte Funkbus-Systeme, sind mittlerweile für kleines Geld zu haben. Die Nachrüstung kann sukzessive erfolgen und auch die Koexistenz zu herkömmlichen Systemen stellt kein Problem mehr dar. 

Das System, das hier vorgestellt wird ist über mehrere Jahre gewachsen. Ziel ist und war es, möglichst viele Komponenten in die Lage zu versetzen, miteinander zu interagieren. Das ist nicht immer einfach, da auch technische Geräte "unterschiedliche Sprachen" sprechen. Im Netzwerk- und Internetzeitalter wird es allerdings immer einfacher, auch diese Anforderung zu realisieren. Die meisten Geräte, auch Haushaltsgeräte,  verfügen mittlerweile über Netzwerkschnittstellen und unterstützen Standard-Protokolle wie TCP/IP und SMTP. Die eigentliche Herausforderung lag darin, alle noch so unterschiedlichen Komponenten von unterschiedlichen Herstellern unter einer Plattform und einer Oberfläche so zu verbinden, dass der Anwender alles "wie aus einem Guss" bedienen kann. 

Ich will an dieser Stelle auch nicht verschweigen, dass einige wenige der hier beschriebenen Projekte, in erster Linie der Neugier und dem "Spieltrieb" des Betreibers entsprungen sind und eher weniger mit Energieeinsparung und anderen lobenswerten Zielen zu tun hatten. Trotzdem zeigen auch diese, was heute schon alles möglich ist. 

Alt und Neu integriert

Natürlich kann man nicht alle Schalter und Lampen auf einen Schlag von Standard auf Bus-System umstellen. Eigentlich will ich das auch gar nicht. Man muss nicht alle Lampen im Haus per Automationssystem steuern, vor allem nicht die Deckenlampen. Daraus ergibt sich aber zwangsläufig, dass man neue und herkömmliche Technologie unter einen Hut bringen muss - auch optisch. Das fängt mit den Lichtschaltern an.


Die Hersteller bieten einem zu diesem Problem mittlerweile vielfältige Möglichkeiten. So kann man z.B. Schaltaktoren einsetzen, die man mit einem Standard-Schalter bedienen kann. Beispiel für einen Installationssender, den man in einer Unterputzdose hinter einem normalen Schalter platzieren kann :




Weiterhin besteht die Möglichkeit, Bus-Schalter für Standard Schaltsysteme einzusetzen, so dass man rein optisch nicht mehr unterscheiden kann, ob es sich um das eine oder das andere System handelt. Bei dieser Kombination sind 1 Standard Wechselschalter, 1 Busschalter mit Standard-Wippschalter und ein 6-fach Homematic Busschalter verbaut. Das ganze wurde in einem Berker 3-fach Glasrahmen eingefasst: