Fußboden Heizung smart machen – DIY
TLDR: Um meine Heizung Smart zu bekommen, habe ich 2 günstige Sonoff 4CH Aktoren in meine Heizungsverteiler platziert. Diese sind mit Tasmota geflasht und werden über die Standard Thermostate in Homeassistant geregelt. Als Temperaturfühler nutze ich Aqara Zigbee Sensoren und Homematic Thermostate (WAF und so).
Das Hardware-Setup läuft bei mir seit 2 Jahren fehlerfrei.
Hardware um FBH via Homeassistant regeln zu können
Alle angebotenen Produkte auf dem Markt waren mir damals zu teuer oder konnten leider baulich nicht verbaut werden (Abstand der Ventile zu gering für das Homematic System). Daher schaute ich nach einer einfachen Lösung, meine Heizung smart machen zu können.
Nach einer Analyse, wie so ein Ventil eigentlich funktioniert und wie die Standard-Thermostate regeln, habe ich festgestellt: Das ist einfacher als gedacht. Die Ventile werden über thermoelektrische Ventile gesteuert. D. h. im inneren wird ein Material erwärmt, das sich ausdehnt und damit den Stift auf dem Ventil eindrückt und dadurch den Heizkreislauf öffnet. Diese Ventile gibt es als NC (normally closed) oder NO (normally opened). Das bedeutet: Stromlos sind diese entweder geschlossen oder geöffnet.
Die klassischen Bi-Metall Thermostate steuern diese Ventile recht einfach: Temperatur zu niedrig: Strom an. Temperatur zu hoch: Strom aus.
Genauso kommt es an den Ventilen an. Dadurch können diese Thermostate einfach durch einen Schaltaktor ersetzt werden. Über diesen sie dann mit Strom versorgt werden, oder eben nicht.
Durch die einfache Bauweise mit einem Heizelement haben sie keinen mechanischen Verschleiß, damit ist eine PWM Steuerung (einfach gesagt: an – aus – an – aus …) problemlos möglich. Lediglich die große Trägheit ist zu beachten: Ein Öffnungsvorgang kann 5 bis 10 Minuten dauern.
Aus Kostengründen und um es einfach zu halten, habe ich mich für einen Sonoff 4CH Aktor entschieden. Dieser kann problemlos mit Tasmota geflasht werden und hat ein gutes Bauformat + Hutschienen Halterung. Passt somit sauber in den Kasten.
Ventile an den Aktor anschließen
Das Anschließen der Ventile ist einfach. Nachdem du herausgefunden hast, welches Ventil für welchen Raum ist, kann es einfach aus der bestehenden Verkabelung abgesteckt werden und an den Aktor verbunden werden.
Wichtig: 230V ist lebensgefährlich. Ein Elektriker in der Bekanntschaft ist immer die sichere Wahl!
Wichtig 2: Prüfe die Betriebsspannung deiner Ventile. Geläufig sind 230V. Aber es gibt auch Systeme mit 12V und 24V!
Wenn jetzt alles verkabelt ist, kannst du bereits dein Kreislauf öffnen und schließen über den Aktor. Ein Test bietet sich an der Stelle an, ob alles klappt.
Fußbodenheizung über Homeassistant steuern
Hier überrascht mich Homeassistant wieder einmal, was alles im Core eingebaut ist. Es gibt eine Komponente „climate“, die eine temperaturabhängige (generic thermostat) Schaltung direkt ermöglicht.
Dazu musst du einen Climate: Block in der Hauptebene deiner configuration.yml einfügen. In diesem kannst du deine Thermostate anlegen.
Du hast die Möglichkeit eine Reihe von Parametern zu setzen, im Beispiel unten eine Konfiguration, die sich bei uns bewährt hat.
climate:
- platform: generic_thermostat
name: "Heizung Matti"
heater: switch.ventil_dg_3
target_sensor: sensor.oeq1669786_temperature
min_temp: 18
max_temp: 22
ac_mode: false
target_temp: 21.5
cold_tolerance: 0.1
hot_tolerance: 0
min_cycle_duration:
seconds: 600
keep_alive:
minutes: 6
initial_hvac_mode: "heat"
precision: 0.1 Target sensor: hier wird die ID des Temperatursensors gesetzt
Heater: die Entitiy ID des Schaltaktors
hot_tolerance: Temperatur-Abweichung über dem Sollwert, ohne dass die Reglung aktiv wird
cold_tolerance: Temperatur-Abweichung unter dem Sollwert, ohne dass die Reglung aktiv wird
Precision: Wie fein die Temperatur im Thermostat eingestellt werden kann
min_cycle_duration: Wie lange ein Regelungszyklus dauern soll. Bei FBH sind 5 oder 15 Minuten ein guter Startwert.
keep_alive: wie lange das Ventil mindestens aktiviert sein soll.
Die passenden Parameter für dein Gebäude sind schwer vorherzusagen, daher ist dies durch Testen möglich herauszufinden. Hier habe ich einen Raum genommen, der keine große Relevanz hat, wenn etwas nicht klappt: unseren HWR. Da habe ich entsprechend mit den Werten herumgespielt, bis ich zufrieden mit dem Schwingverhalten bei Solltemp-Änderungen war. Danach habe ich weiter gemacht mit den restlichen Räumen.
Heizung abstellen wenn Fenster geöffnet
Euphorisch, wie ich war, habe ich eine Fenster-Auf Automatisierung für Bad und Gästeklo erstellt. Diese hat die Solltemperatur gesenkt, wenn das Fenster lang geöffnet war. Dies ist schnell umgesetzt und funktioniert zuverlässig.
Hier kam es aber zu massiven Einschränkungen im WAF. Denn wenn das Bad 6 Stunden nicht geheizt wurde im Winter, dann braucht es die gleiche Zeit bis es wieder angenehm ist. Da kann es durchaus zu etwas schlechter Stimmung zu Hause kommen. Daher habe ich dies wieder entfernt und durch eine Benachrichtigung ersetzt. Ist das Fenster geöffnet, dann benachrichtige ich uns regelmäßig auf dem kleinen E-Ink Display im Wohnzimmer. Das funktioniert gut und hat eine weit höhere Akzeptanz und ist energetisch eventuell besser als einen ausgekühlten Estrich wieder zu erwärmen.
Was auch eine gute Idee ist: Absenken um ca. 1–2 °C. So setzt die Heizung nicht über Stunden komplett aus, sondern hält den Estrich im Worst-Case dennoch warm.
Fußbodenheizung zu bestimmten Uhrzeiten anpassen
Leider habe ich noch keine Integration / Addon für Homeassistant gefunden, dass einfach Zeitpläne für Heizungen erstellen kann. Aber das ist auch gar nicht notwendig, denn dies kann einfach via Automatisierungen erstellt werden. Das verlängert zwar die Liste der Automatisierungen, aber funktioniert und ist einfach.
Empfehlenswert ist es, hierbei immer ein gleiches Schema zu verwenden: Beispielsweise so:
- HeizungWohnzimmer morgens 22 °C
- Heizung Kinderzimmer Bernhard abends 19 °C
Die Automatisierung ist dann einfach. Auslöser auf „Zeit“ Stellen, die gewünschte Uhrzeit angeben, zu der die Aktion ausgeführt werden soll.
Als Aktion wählst du dienst ausführen und dort Klima: setze Temperatur. Jetzt die entsprechenden Räume wählen und unten die gewünschte Zieltemperatur angeben.
Es ist wirklich einfach diese Zeitpläne zu erstellen.
Fußbodenheizung bei Abwesenheit absenken
Die Homeassistant Thermostat-Komponente bietet auch die Möglichkeit eine Temperatur bei Abwesenheit setzen zu können. Generell sehe ich das bei einer FBH nicht all sinnvoll an. Das System weiß nie, wann ich wieder kommen werde und da reichen 1–2 Stunden nicht aus, um einen ausgekühlten Raum wieder auf Komforttemperatur anzuheben. Auch besteht die Gefahr eines deutlichen Überschwingens bei einer Veränderung von mehreren °C.
Möglich ist es, aber kann für Menschen mit vielen Dienstreisen empfehlenswert sein. Alternativ würde ich mir überlegen, ob man in jeden Zeitplan eine Bedingung einfügen kann, die einen Reisestatus validiert. Gleiches wäre für Ferien denkbar, so könnte man in der Ferienzeit (z. B. über einen Kalender) direkt andere Heizpläne nutzen.
Fazit
Eine Fußbodenheizung kann baulich recht einfach angepasst werden und ist in kurzer Zeit in deinem Smart Home verfügbar. Dies funktioniert mit Homeassistant wie sämtlichsten anderen Systemen die Aktoren ansteuern und Temperaturen auswerten können (z.B. IOBroker, Homematic, Homee, …)
Hi, danke für deinen Beitrag! Super interessant und wirklich eine gute Alternative zu den teuren kommerziellen Produkten. Was mich besonders freut ist die Integration in HA, bin davon auch sehr begeistert, was out of the box funktioniert. Frage zu der Konfiguration deiner Thermostate und der Interaktion mit den Aktoren. Nachdem du die erstmalig in der config yaml hinterlegt hast, kannst du diese danach in der UI anpassen? Ich überlege gerade, das wenn ich bspw die Temperatur höher drehen will, das ich nicht eine confit anpassen will und dann HA Durchstarten muss 🙂
ja das geht ohne Probleme. Es gibt unter anderem eine extra climate Karte. Oder du fügst eine normale Listenkarte ein, dann siehst du soll und ist Temperatur und kannst diese durch einen Klick darauf verändern.
Oben im Artikel habe ich ein Screenshot der Climate Lovelace Karte ergänzt.
Super! Danke dir!
Hallo, werden die, über die climate Karten, eingestellten Soll Temperaturen auch bei einem Neustart des Systems behalten? Oder werden dann wieder die aus der Config übernommen?
Danke für die Erklärung. Vor allem das WARUM fand ich interessant.
Danke für den Artikel. Hat mir sehr geholfen.
Wie könnte ich denn eine Temperaturabsenkung um 2°C bei geöffnetem Fenster realisieren?
Hey, sehe mich auch grade nach Möglichkeiten um. Aber wäre es am Ende nicht günstiger, die Wandthermostate auszutauschen und dann die Stellventile direkt „smart“ anzusteuern. Es gibt doch bestimmt Bastellösungen/Thermostate für HASS
Mega – vielen Dank für die Anleitung, hat bei mir prima funktioniert! 🙂