Heizungsanlage mit FHEM automatisieren/optimieren - Anfänger braucht Hilfe

[tecfreak]

Hallo liebe Gemeinde,

ich bin über einen Beitrag auf vdr-portal.de auf FHEM aufmerksam geworden und habe mich auch schnell dazu entschlossen meine Heizungsanlage mit Hilfe von FHEM zu automatisieren.

Die besagte Anlage wird aktuell modernisiert. Es kommt ein neuer Gas-Brennwertkessel und zwar ein Viessmann Vitodens 200-W mit Vitotronic 200. Heizkörper und Leitungen wurden erst vor wenigen Jahren erneuert/ausgetauscht.


Die Situation:

Das Haus hat zwei Etagen + ausgebautes Dachgeschoss. Im EG (Hochpartere) befindet sich neben dem Heizungsraum (Kellerräume ungeeignet) ein Ladengeschäft welches aktuell von mir Bewirtschaftet wird und zu den im Einzelhandel üblichen Zeiten geöffnet hat/besetzt ist. Im 1. OG und im Dachgeschoss ist der eigentliche Wohnraum. Bewohnt wird dieser jedoch meist nur 1-2 mal im Monat an Wochenenden und gelegentlich im Urlaub. Sowohl Ladengeschäft als auch Wohnräumlichkeiten bilden einen Heizkreislauf.


Meine Vorstellung/Anforderung an das System:

- Stellmotoren an allen Heizkörpern

- Tür-/Fensterkontakte
automatisches Schließen der Heizkörperventile beim Lüften

- Außen- und Innentemperatursensoren
zur Ermittlung des Energiebedarfs und Bestimmung der optimalen Kesseltemperatur

- Optolink zum Vitodens 200-W mit Vitotronic 200 (VScotHO1_40)
Auslesen von Daten, Einstellen der Kesseltemperatur und evtl. Nutzung des Aussentemperatursensors

- Möglichkeit für das Ladengeschäft entsprechende Programme/Profile für Feiertage bzw. verkürzte Öffnungszeiten zu hinterlegen

- Möglichkeit die Anlage über VPN und über ein Smartphone einstellungen vorzunehmen bzw. kurzfristig den Wohnraum entsprechend zu temperieren


Dabei sind mir Ausfallsicherheit und Zuverlässigkeit sehr sehr wichtig, da es doch mal passieren kann, dass 1-2 Monate lang niemand vor Ort ist.
Ich bringe Jahrelange Linux-Erfahrung mit und habe Grundkenntnisse in Bash/Shell und C.


Fragen die mich bisher am meisten "Quälen":

1. Welche Stellmotoren/Thermostate sind zu bevorzugen - MAX! oder eQ-3(HomeMatic) und warum?
2. Bei den fensterkontakten würde ich gerne auf die neuen mit IR-technik setzen - gute Idee? (idF. dann wohl zwangsläufig eQ-3 Thermostate?)
3. Als Host-Rechner für FHEM wäre etwas kleines und stromsparendes schon von Vorteil, also ARM, aber auch Intel Bay Trail-D wäre noch im Rahmen.
4. USV - ja oder nein? (hier gibt es noch mehrmals im Jahr Stromausfälle)
5. Welchen Transceiver für das jeweilige System? Aufstellungsort wäre EG und müsste ins 2. OG (Dachgeschoss) funken. Betondecken sind aber nicht dazwischen.
6. Woher die Optolink-Schnittstelle für den Vitodens/Vitotronic beziehen? Selber bauen?
7. Gibt es für FHEM eine Android App, oder geht es nur über die WebUI/Dashboard?

Und die wichtigste Frage zuletzt - ist mein Vorhaben überhaupt Sinnvoll was die Verwendung von FHEM angeht, oder wäre das alles auch z.B. mit einer CCU von Homematic zu lösen? Wenn ich Energiebedarf ermitteln will und am Vitodens die Kesseltemperatur anpassen möchte, dann wohl eher nicht, oder?

Wäre diese Art die Anlage zu betreiben auch wirklich wirtschaftlicher und vor allem auch lohnenswert nach der Investition im Vergleich zur klassischen Steuerung über die Wettergeführte Steuerlogik des Vitotronic 200 und z.B. klassische Wandthermostate und Stellantriebe?


Hoffe das ist nicht zu viel auf einmal und jemand erbarmt sich und bringt etwas Licht ins Dunkle.
Wäre über jeden Tipp sehr froh und danke schon mal im Voraus.


Gruss
tec

[Bennemannc]

Hallo,

also zu 4. kann ich etwas sagen. Wenn Du auf Homematic gehst, haben die Thermostate ihre Heizzeiten intern gespeichert. Auch die Kommunikation zwischen den Thermostaten und den Fernsterkontakten kann direkt - also ohne Fhem erfolgen. Für diesen Teil brauchst Du also keine USV.
Wie das mit der Heizungssteuerung an sich ist, kann ich nicht beurteilen - die kenne ich nicht. Andersherum geht bei einem Stromausfall weder die Umwälzpumpe noch der Brenner. Wenn Du da wirklich etwas mit USV machen willst, hilft es Dir also nicht, wenn nur FHEM weiterläuft. Du musst schon den Kessel mit in die Notversorgung einbeziehen.

Gruß Christoph

[koldomon]

Das Vorhaben ist machbar. Wie man es genau umsetzt ist halt auch Geschmackssache, weshalb ich dir hier gerne meine Erfahrungen mit Heizungssteuerung weitergebe

FHEM-Plattform: RasPi - extrem zufrieden, stabil, zuverlässig, preisgünstig. Einer meiner persönlichen Pluspunkte des RasPi ist, dass man sich ein Cold-Standby danebenlegen kann. Auch ein Hot-Standby wäre möglich. Weiterhin gibts für den Raspi ein bezahlbares USV-Modul, so dass deine Steuerung auch auf Stromausfall/wiederkehr reagieren kann. Letzteres ist für mich bisher der einzige Grund, den RasPi an eine USV zu hängen. Bootzeiten von 20 sec machen es aber fast überflüssig.

Heizungsventile: Kieback&Peter MD15 - sehr zufrieden. Enocean bidi Kommunikation, integrierter Tempsensor, Notfallschaltung

Sensoren: Außentemperatur Eltako, Innentemperatur Eltako, Heizung wird bei mir über "Handschalter" (potentialfreier Öffner von Eltako) gesteuert. Fenstergriffe bin ich grad am Einbauen - kann ich dir nächste Woche berichten.

Steuerung: Ich hab es bei mir so implementiert, dass die Ventilstellung der einzelnen Thermostate und die Außentemperatur als Basis für "Heizung an/aus" dienen. Das hab ich in "Notify"s verpackt und es funktioniert tadellos. Ich schalte die Heizung nur an, wenn ein Ventil 50% öffnet und die Außentemperatur unter 17Grad liegt. Die Innentemperatur wird direkt in das MD15 eingelernt.
Vorteil dieses Aufbau's. Sollte die Steuerung "offline" sein, funktioniert die Komplette Heizung autonom

Anmerkungen zu deinem Vorhaben.

Da du schreibst, dass die Lokation zeitweise unbewohnt ist, wird "Monitoring" einer deiner Hauptaufgaben werden. Email, SMS oder sonstwie musst du dich täglich über deine Anlage informieren lassen.

Wenn du nicht eh schon alle Teile gekauft hast, solltest du dir die verschiedenen System ansehen unter den Aspekten: Funktionsumfang, Fallbackverhalten bei Steuerungsausfall, Zukunftssicherheit, Beschaffbarkeit, Fallback bei "Garantiefall".

cu markus

[tecfreak]

Danke euch beiden erstmal.

Raspi als Plattform klingt eigentlich vernünftig und müsste für alle Funktionen ausreichend sein. Habe mit dem Raspi jedoch bisher keine Erfahrung machen können, dafür aber mit Arduino und diversen shields und der Programmierung. Auch mit Debian (Raspbian) bin ich bestens vertraut. Nur mit Python stehe ich auf dem Kriegsfuss. Hoffe dass ich bei FHEM mich damit nicht allzuviel auseinandersetzen muss (mag die Syntax nicht). Zur Not ist aber noch ein Python-Handbuch hier. Was ist eigentlich mit diesem USB Bug von dem Anfangs überall die Rede war?
Evtl. wirds aber auch ein BeagleBone Black oder ein Bannana Pi.

Ich werde mir dann vermutlich eine Kleine USV zulegen und sowohl Raspi als auch DSL-Modem & Router dran hängen. Da gibt es bestimmt Möglichkeiten über den apcd (APC USV Deamon) bei Stromausfall entsprechende Events auszulösen um darauf zu reagieren bzw. Mails/SMS zu verschicken.

Stellantriebe von K&P sind mir zu teuer. Das sollte dann schon eher was in der Preisklasse ala HomeMatic oder MAX! werden.
Habe hier öfters gelesen, dass Leute die Thermostate von MAX bevorzugen. Sind die zuverlässiger, oder wieso werden die so gerne genommen bzw. den HM/eQ-3 bevorzugt?

Vergebens habe ich bisher auch Bilder der Optolinkschnittstelle bei der Kombi Vitodens 200-W und Vitotronic 200 gesucht. Bei den Öl-Brennwertkesseln ist diese überall sichtbar, bei dem 200-W Gas-Brennwertkessel Wandgerät ist davon jedoch nichts zu sehen. Fehlt diese etwa beim 200-W ?

Danke nochmal!


Gruss
tec

[salvadore]

@tecfreak
ich steuere/lese  meine Heizung auch mit FHEM -/aus.

Wegen der bekannten USB Probleme verwende ich einen BeagleBoneBlack, der bisher ohne Ausfall 24/7 läuft.

Die Heizung ist über einen Original OptolinkAdapter angeschlossen, ich habe jedoch eine Öl-Brennwert Anlage von Viessmann. Zu Deiner Anlage, hier gibt es einen Artikel dazu  http://www.intranet-of-things.com/?q=node/8.

Als Stellantriebe sind bei mir FHT80b mit Tür-/Fensterkontakt seit ca. 3 Jahren im Einsatz, bisher ohne Ausfall

Geholfen bei der Einbindung in FHEM hat mir dieser Beitrag:  http://forum.fhem.de/index.php/topic,20280.0.html
Bin mir nicht sicher, ob sogar schon passend zu Deiner Steuerung die cfg-Datei vorhanden ist.

Zur USV; so wie Du es beschreibst habe ich es auch gemacht, was noch fehlt, ist eine Benachrichtigung bei Ausfall.

Desweiteren habe ich die Installation der Stromversorgung für die Heizungsanlage mit einer Steckdose versehen, in der jetzt der Stromanschluss Heizung eingesteckt ist. Dadurch bin ich durch einfaches Umstecken in der Lage, bei einem Stromausfall über ein Notstromaggregat die Heizung weiter mit Strom zu versorgen.

Gruss
Salvadore

[tecfreak]

Hallo,

der Link zum dem Vitodens 200-W Projekt und zu dem Optolink Adapter war genau das was ich gesucht habe. Vielen Dank!

Die FHT 8V-3 Stellantriebe sehen wirklich sehr interessant aus. Vor allem als ARR Bausatz sind diese auch noch sehr günstig.
Was mir jedoch etwas Sorgen bereitet ist die Tatsache, dass bei FHT die Datenübermittlung sehr empfindlich und fehleranfällig ist und einem bei mehreren geräten schnell mal die Funkzeit ausgehen kann.
Für mein Projekt brauche ich 10 Stellantriebe, 8 Fensterkontakte und 6-7 Raumtemperatur-Sensoren. Wird es da nicht schon etwas eng?

Ansonsten auch wenn diese Stellantriebe nicht autonom Arbeiten können, gefallen sie mir bisher am besten vor allem aufgrund der langen Batterielaufzeiten und dem Preis.

Ich würde dann Fensterkontakte von eQ-3 nehmen (vermutlich die neuen optischen) um nicht zu viele FHT Funkkomponenten im System zu nehmen.

Fragt sich nur welche Raumtemperatur-Sensoren man heutzutage nimmt? Die S300TH sind ja leider EOL.


Gruss
tec

[salvadore]

@tecfreak
Achtung, ich verwende FHT80b.

http://www.elv.de/controller.aspx?cid=726&detail=34945.

Bei mir sind 9 Einheiten, verteilt über 3 Etagen im Einsatz ohne das es bisher zu Ausfällen gekommen ist.  Die Raumtemperatur wird gleichzeitig mit ermittelt und für die Steuerung verwendet. Die Regler haben u.a. den Vorteil, das bei Ausfall von fhem die Regelung weiter funktioniert so wie sie im Gerät hinterlegt wurde.

Gruss
Saladore

[tecfreak]

Ah, ok.

Also eine Kombination aus FHT80b (Basis mit Temp-Sensor), FHT8V Stellantrieb und FHT80TF-2 Fensterkontakt. 55€ als ARR Bausatz für alle 3 Komponenten ist dann immer noch unschlagbar günstig.

Pro Raum brauche ich dann aber theoretisch nur einen FHT80b aber dann bis zu 3 FHT8V Stellantriebe und bis zu 2 Fensterkontakte.
In dem Fall werden die Stellantriebe und die Fensterkontakte im jeweiligen Raum mit dem FHT80b Wandthermostat gepairt, richtig?
Ansprechen über FHEM kann ich idF. nur den FHT80b um Raum-Temp, Zustand der Fensterkontakte und Batteriestatus auszulesen und den Wochnplan zu hinterlegen. Stellantriebe und Fensterkontakte falls jeweils mehrere vorhanden werden dann im jeweiligen Raum jeweils als eine Einheit betrachtet und nicht individuell so dass z.B. im Fall der Stellantriebe diese immer gleich weit auf- bzw. zugedreht sind, richtig?

Aso läuft das ganze dann eigentlich immer autonom und über FHEM wird nur noch der Wochenplan hinterlegt und ansonsten nur Daten geloggt?


Gruss
tec

[Elektrolurch]

Hallo,

ich habe auch eine Heizungssteuerung mit fhem realisiert. Dabei nutze ich 9 FHTs, die ich allerdings wegen den Funkproblemen auf zwei CULs/CUNOs aufgeteilt habe.
Vorteile der FHTs sind:
- autonomes Heizungsprogramm in jedem Regler, welches ich aber über fhem bequem abändern kann
- Temperatur für jeden Raum auslesbar
- Fensterkontakt steuert den FHT autonom
Alle Parameter können aber auch von fhem ausgelesen und gesetzt werden.
Den Außenfühler der Hz (Weisshaupt) nutze ich nicht mehr, sondern nur die Temperaturen aus den einzelnen Räumen. Damit steuere ich die Vorlauftemperatur (Mischer) der Hz. Regelschwelle der Heikörperregler ist bei mir 70 %, dabei nutze ich nur bestimmte Räume als "Leiträume" für die Berechnung der VTK.
Außerdem habe ich noch eine thermische Solaranlage mit integriert, die Priorität vor der Hz hat (Auswertung der Wetterprognose).
Als Plattform für fhem nutze ich eine Fritzbox 7390. Darauf läuft noch ein watchdog. Sollte fhem mal wegen eines Programmierfehlers sich aufhängen oder beenden, startet es automatisch nach 10 Minuten neu.
Schau Dir mal den cubietruck an, der hat zwei USB, ist leistungsfähiger als ein rpi und hat auch einen Anschluß für einen Akku.
Den habe ich zwar noch nicht im Einsatz, liegt aber in der Schublade. Für ca. 100 € bietet das Teil recht viel.
Da Du ja von außen über VPN auf fhem zugreifen möchtest, wäre für den Anfang aber auch eine Fritzbox sinnvoll.

Die Fenster- und Türkontakte kannst Du im übrigen dann auch noch zusätzlich als Alarmanlage benutzen (ev. noch ein oder zwei Bewegungsmelder mit einbeziehen).
Wenn mal das Grundgerüst steht, sind die Erweiterungen unendlich...

Gruß


Elektrolurch

[tecfreak]

ich habe auch eine Heizungssteuerung mit fhem realisiert. Dabei nutze ich 9 FHTs, die ich allerdings wegen den Funkproblemen auf zwei CULs/CUNOs aufgeteilt habe.

Genau das sind meine Bedenken.
Ein zusätzlicher CUNO kostet aber widerum mit dem nötigen Zubehör (Gehäuse, Netzteil, Antenne) schon 135€.

Im Vollausbau wären es bei mir 7-8 FHT80b, 10-11 Stellantriebe und 10 Fensterkontakte auf 3 Etagen verteilt.
Bei salvadore laufen aber 9 FHT80b ohne Probleme - ich nehme an mit einem CUL.

Da ich aber sehr sehr selten vor Ort sein werde und nur ggf. aus der ferne eingreifen kann würde ich gerne von vorn herein jeder Möglichen Fehlerquelle aus dem Weg gehen.

Für den Aufpreis eines zusätzlichen CUNO wären die Stellantriebe/Thermostate von eQ-3 HM samt passender optischer Fensterkontakte drin.
Vorteil wäre die mMn. bessere/modernere Optik (vor allem das FHT80b sieht für mein Auge einfach nur hässlich aus und vor allem keine Probleme mit dem Funk. Arbeiten auch genau wie die FHTs autonom.

Großer Nachteil wäre das Fehlen der Raumtemp-Sensoren. Die in den Thermostaten/Stellantrieben sind ja nur bedingt brauchbar wegen der Nähe zum Heizkörper und dem eingebauten Offset. Batterielaufzeit dürfte auch etwas geringer ausfallen, sollte aber mit über 1 Jahr Laufzeit nicht wirklich als Nachteil zu sehen sein.

Bedingt durch die Funkproblematik der FHTs tendiere ich eigentlich eher zu den moderneren/neueren eQ-3 HomeMatic Geräten. Eine Kombi aus Fensterkontakt und Stellantrieb/Thermostat kommt auf 50€. Wenn ich jetzt noch einen passenden Funk-Raumtemp-Sensor finde für max. 20-25€, dann würde ich genauso teuer/preiswert wie mit dem FHT System mit Doppelfunk wegkommen.

Gab es zu dem HM Thermostaten negative Erfahrungsberichte hier im Board, oder gelten diese wie die FHT Stellantriebe und Geräte anderer, teurerer Marken als zuverlässig?
Wenn ich mich nicht täusche, dann habe ich auf Amazon etwas von Ausfällen gelesen. Fragt sich nur ob da etwas dran ist, denn ich würde diese den FHTs auch bevorzugen nachdem was ich alles über die Funkproblematik gelesen habe und vor allem weil ich diesen *** Plastikklotz FHT80b nicht überall an der Wand hängen habe will (reine Geschmacksache; für mich zu unesthetisch).

Gibt es Argumente die gegen die HM-CC-RT-DN sprechen?

Wegen dem VPN - ja, eine Fritzbox mit freetz ist geplant (gebrauchte 7270 o.ä.). FHEM soll aber auf einem Raspi laufen bzw. Banana zu dem ich aktuell tendiere mit Bananian als Basis und einem CC1101 shield an einer APC USV samt Fritzbox. Die USV wollte ich an die fritte hängen, sehe aber grad dass freetz kein apcupsd package bietet. Hoffe das lässt sich für die fritte kompilieren.


Gruss
tec

[salvadore]

@tecfreak

ja, ich verwende einen CUNO, der, da über LAN angeschlossen, an geeigneter Stelle im Haus angebracht ist. Wie bereits beschrieben, bis dato keine Funkprobleme, auch über zwei Zwischendecken. 

Gruss
Salvadore

[tecfreak]

Hmm, also nach weiterer Recherche tendiere ich immer mehr zu HomeMatic.

HM-CFG-LAN Gateway - ca. 60€
HM-CC-RT-DN Stellantrieb - 1x pro HK - je 31-32€
HM-TC-IT-WM-W-EU Wandthermostat - 1x pro Raum - je 32€
HM-Sec-SCo Fensterkontakt optisch - 1x pro Fenster - je 20€ als Bausatz

HMLan im 1. OG am Switch/Router (zentral).
Banana Pi im EG gekoppelt per USB Optolink mit dem Kessel.
Router/Switch, HMLan und Banana Pi an der USV.

Das System läuft autonom. FHEM übernimmt dabei die Rolle der zentralen Steuerung und als Logger und Interface für mobile Geräte. Dank Tür- und Fensterkontakte kann FHEM auch als Alarmanlage fungieren. Muss mir nur noch überlegen wie scharfgestellt und deaktiviert werden soll (KeyPad? RFID?).

Was sagt ihr zur Auswahl der Komponenten?

FHT80b+FHT8v-3 wäre am Ende evtl. sogar minimal günstiger und die Batterielaufzeit der Stellantriebe länger, aber mögliche Probleme beim Funk und die klobigen Wandthermostate schrecken mich doch zu sehr ab.


Desweiteren erhoffe ich mir die Vorlauftemperatur von FHEM entsprechend des Bedarfs berechnen und dem Vitodens per Optolink mitteilen zu lassen wobei auch die Temperatur des Rücklaufs berücksichtig werden soll wegen der Kondensation (Energierückgewinnung) und unter Berücksichtigung einer möglichst geringen Anzahl von Taktungen des Brenners.
Wenn sich das dann noch umsetzen lässt, dann wäre das mehr als Optimal.


Gruss
tec

[LuckyDay]

 bei mir laufen auch 2 HM-CFG-LAN am RPI funktioniert bei mir ohne Ausfalle
ich würde dir nur empfehlen das rootfs inclusive Logs auf Festplatte zu machen.
bei mir sind die usbspeicher immer nach 3-4 Monaten gestorben.

Wenn du auf den Geschmack der Plots gekommen bist, wäre ein Cubietruck besser, der Rpi quält sich da ein wenig.

HM-TC-IT-WM-W-EU Wandthermostat liefern auch die Feuchte des Raumes, im gegensatz zu FHT80b+FHT8v-3

ich hab zwar eine Vitoladens und keine Vitodens, die kann man aber schon gut auf Vorlauftemperatur zur Außentemperatur programieren,
dazu mußt du aber erst mal deine Hütte kennenlernen wie sie sich verhält im Winter, sprich vieviel Energie brauch ich.

[tecfreak]

Es wird auch kein RasPi sondern ein Banana Pi (A20 1GHz Dualcore wie beim Cubie) und kostet auch nur halb so viel wie ein Cubieboard 3.
Als Speicher (rootfs + Logs) dachte ich an eine Intel SSD 320 Series 40GB die mit 25€ auch noch unschlagbar günstig ist.

ich hab zwar eine Vitoladens und keine Vitodens, die kann man aber schon gut auf Vorlauftemperatur zur Außentemperatur programieren,
dazu mußt du aber erst mal deine Hütte kennenlernen wie sie sich verhält im Winter, sprich vieviel Energie brauch ich.

Ich erhoffe mir, dass durch die Readings des Aussentemp-Sensors, der Raumthermostate und der Stellantriebe (VALVES) der Energiebedarf und damit die Temp des Vorlaufs automatisch ermittelt und am Vitodens angepasst werden kann.

BTW: Wieso 2mal HMLAN? Betondecken?


Gruss
tec

[LuckyDay]

Ups, da hab ich nur halbherzig gelesen "Banana Pi (A20 "

Ich wohne über 3 Stockwerke, die Funk Abdeckung mit 2 ist  gut,

bei dem Thema : ich lerne mein Haus und Heizung kenne, wird dich noch ein paar Stunden
kosten,