Hausautomatisierung (Z-Wave & Gebrüder, openHAB)

Möchte man sein Haus überwachen, oder intelligent Geräte steuern, ist man schnell im Bereich der Hausautomatisierung (engl. home automation). Hierfür sind Geräte nötig, die man in zwei Gruppen einteilen kann:

  • Aktoren (tuen etwas, wie Steckdose freischalten, Pumpe steuern, Jalousien öffnen, Heizung hochstellen, …)
  • Sensoren (erfragen etwas, wie Temperatur, Puls, …)

    Aktoren und Sensoren müssen zusammenkommen und kommunizieren, dazu werden sie in ein Netzwerk eingebunden und kommunizieren in der Regel über eine Zentrale (Gateway).

    Im Prinzip bieten sich drei Lösungen zur Signalübertragung an:

  • Steuerleitungen zu jedem Aktor/Sensor
  • Kommunikation über das Stromnetz
  • Drahtlosverbindung

    Steuerkabel sind in Neubauten vielleicht noch akzeptabel, in Altbauten ist die Nachrüstung schwierig und das Verfahren mit extra Steuerleitungen teuer und bei Privatpersonen nicht populär, wobei es mit KNX einen starken und bekannten Vertreter gibt.

    Die Kommunikation über das Stromnetz mach etwa digitalSTROM möglich, eine feine, wenngleich teure Lösung.

    Installation von Webseite des Herstellers, © DigitalSTROM

    Vorteil von Steuerleitungen/Stromnetz ist die Sicherheit, denn es ist etwas schwieriger angreifbar als die drahtlosen Verbindungen – man muss ja erst physikalisch an das Netz rankommen. Allerdings ist nicht jeder Sensor zur Kommunikation am Stromnetz angeschlossen, ein Regen-/Temperatursensor oder Feuermelder wohl ehr nicht. Die Klemmen von DigitalSTROM sein relativ klein und leicht einbaubar, doch mit einem Preis von 70-80 € (brutto) pro “schlaue Lüsterklemme” in der Masse ein teures Vergnügen. Im Preis enthalten ist aber auch ein Verbrauchsmesser, nicht nur ein einfacher Ein-/Ausschalter.

    Drahtlosverbindungen zwischen Geräten können ein Netz von kommunizierenden Geräten aufspannen, wobei man zwei Arten von Funknetzen unterscheiden kann:

  • Wi-Fi-Geräte für WLAN-Netzwerk
  • RF-Kommunikation (RF = radio frequency)

    Technisch ausgedrückt sind hier die Frequenzen und Protokolle unterschiedlich, doch es gibt in meinen Augen zwei weitere Punkte, auf die man schauen sollte: Wi-Fi ist standardisiert und ein bekanntes Protokoll (für RF-Kommunikation gibt es diverse Standards und Protokolle), doch Wi-Fi-Geräte schlucken verhältnismäßig viel Strom, was für eine Feuermelder ungünstig ist – der sollte ein paar Jahre ohne einen Batteriewechsel auskommen.

    RF-basierte Geräte sind interessant, weil sie gleich auf geringen Stromverbrauch ausgelegt sind. Der drahtloser Kommunikations-Standard Z-Wave ist hier eine gute Wahl, es gibt für jeden Anwendungsfalls ein Aktor/Sensor, die YouTube-Playlist  gibt einen Eindruck über die Schalter, Schlösser, usw. Als Gateway als “Controller” kann zum Beispiel ein Z-Wave-USB-Stick dienen, ein RAZBERRY (ZWave to the Raspberry) oder etwa ein Z-Wave Gateway VERA lite (ca. 150 €). Ein Z-Wave Zwischenstecker kostet 35 €.

    Kommunikation über Wi-Fi bzw. allgemein über Netzwerk ist relativ simpel, und es gibt feine Lösungen auf der Basis von Arduino oder Raspberry Pi, wie OpenSprinkler zur Steuerung von Pumpen für Sprinkler-Anlangen:

    Die Wi-Fi/LAN-Lösungen ermöglichen Geräte mit eigenen komplexen Programmen und sind eben keine einfachen gesteuerten Schalter mehr, spielen folglich in einer anderen Preisliga. Für Bastler ist es dennoch ein tolles Spielfeld und der Markt explodiert an Angeboten – technisch versierte finden endlos Zubehör, etwa bei http://www.parallax.com/. Hier sind keine Grenzen gesetzt.

    Bei Z-Wave ist die Homogenität der Lösungen charmant. Es gibt eigentlich für alle wichtigen Bereiche im Haus ein Z-Wave-Gerät und alle können über Software komfortabel programmiert werden. Regeln wie “wenn der Bewegungsmelder eine Türbewegung signalisiert, dann schalte die Kamera an und spiel eine Meldung ab” sind problemlos über eine grafische Oberfläche angelegt.

    Nicht jeder Sensor/Aktor folgt dem Z-Wave-Standard. Einige Hersteller wollen schlichtweg Lizenzkosten sparen, ein viel einfacher Grund ist, dass Z-Wave einfach zur langsam für z. B. HD-Video-Stream ist. Piper ist da ein ein gutes Beispiel: Zwar kann es Z-Wave Geräte einbinden/steuern/kontrollieren, aber die Videobilder kommen über WLAN.

    Zudem geht Hausautomatisierung noch weiter, und die Regeln können komplexer sein. Was ist, wenn Wetterdaten von Web-Server kommen und die Jalousie steuern sollen? Oder wenn ich nach Hause komme, und Stereoanlage  und XBMC sollen zusammenkommen. Hier hilft kein Standard weiter, sondern nur eine integrative Lösung, und die ist im Moment openHAB. Eine Java-Lösung, die einen Super-Bus definiert, auf dem alle Geräte aller Hersteller mithilfe eines Übersetzers (Bindung) auf den openHAB-Bus publizieren und lauschen.

    Im Fall von Z-Wave übersetzt das Z-Wave-Binding zwischen dem Z-Wave-Funkbus und dem openHAB-Bus. Über die grafische Oberfläche (Web/Smartphone) von OpenHAB lassen sich ebenfalls die Geräte steuern, und die Z-Wave-Software zur Steuerung ist nicht mehr nötig, nur noch das rohe Funkmodul um in das Z-Wave-Netz zu kommen. Allerdings muss dann immer OpenHAB laufen und das VERA light (was ja sonst auch die Software zur Steuerung enthält und ausführt) ist eigentlich als Funkmodul zu teuer. Günstiger kommt man mit einem Aeon Labs Z-Stick, DSA02203-ZWEU (USB-Stick für Europa, ca. 50 USD) plus Computer mit openHAB oder einem vorkonfiguriertem schon erwähnten RAZBERRY, auf dem OpenHAB läuft.

    Ist openHAB einmal der Hauptspieler, spielt es keine Rolle mehr, nach welcher Technologie die Aktoren/Sensoren arbeiten.  Dann können auch die Steckschalter günstiger werden, wenn etwa der RF 433 MHz Standard in Spiel kommt, was openHAB (RFXCOM) unterstützt. ELRO Home easy (auch bekannt unter den Namen Domia Lite, Klik aan Klik uit – Klik on Klik off, Byronm Bye Bye Standby, Nexa) kommt da in den Sinn, ein Funk-Schalterset aus zwei Geräten (inklusive Fernbedienung) kostet gerade einmal 18 € (Conrad), und 9 € pro Funkschalter sind auf jeden Fall günstiger als ein Z-Wave Stecker für 35 €. Ein 4er Set Home Easy HE815S Funkdimmer und Schalter kosten ca. 26 € (Voelkner), das macht rund 6,60 € pro steuerbare Steckdose, ein attraktiver Preis auch für 50 Steckdosen ein einer größeren Installation.

    Home easy Produkt Preis/Stück
    Home Easy HE815S Funkdimmer und Schalter 6,60 €
    Home Easy HE871 Ein- und Ausschalter für Lampenfassung E27 11 €
    Home Easy HE307EU Funkwandschalter 11,40 €
    Home Easy HE851 Funk-Bewegungsmelder 13 €
    Home Easy IP-BOX HE840IP, Gateway 100 €
  • 2 Comments

    1. Lukas

      Hi,
      ich weiß der Artikel ist bereits etwas älter, aber ich bin gerade am Planen mir ein kleines System mit dem Raspberry Pi und openHAB als Zentrale zu basteln.
      Der letzte Teil mit RF-Steuerung klingt sehr interessant, habe bisher nur vom razberry gelsen.
      Mir ist allerdings nicht ganz klar, wie openHAB mit den Empfängern kommuniziert. In der Tabelle am Ende wird ein HE Gateway aufgeführt. Ist das RFXCOM Binding damit kompatibel, auf der github Seite wird nur der RFXtrx433 erwähnt?
      Da das HE Gateway auf Amazon nur halb so viel kostet , wie der RFXtrx433, wäre das natürlich auch preislich super!

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