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Wassertemperatur und die Poolsteuerung mit FHEM

[Update 23.08.2015] Den aktuellen Stand der FHEM-Poolsteuerung inkl. Solarsteuerung und Leerlaufschutz findet ihr auf der Seite Poolsteuerung mit FHEM.  [/Update]

Früher hatten wir wenig Gefühl für die Wassertemperatur in Gewässern. Seitdem ich uns bei Aliexpress für etwa 25 USD einen digitalen Poolthermometer mit Basisstation geholt habe, konnten wir verschiedene Wassertemperaturen „bewusst“ erleben. Ende Juli hatten wir mit 26,4°C den Höhepunkt erreicht. Das war ganz ok, aber für einen Daueraufenthalt unter Wasser immer noch zu kalt. Bei unter 20°C ist das Wasser nur für ganz kurze Schwimmausflüge geeignet. Natürlich ist das alles subjektiv und auch von der Lufttemperatur abhängig. An einem 18°C frischen Morgen kommen 24°C im Pool richtig warm an.

Abgesehen von eventuellen Messungenauigkeiten, die vermutlich alle Thermometer haben, ist das mit WT0122 bezeichnete Gerät echt top. Der Sender schwimmt bei mir im Skimmer und sendet durch zwei Wände einwandfrei an die Basisstation. Ich habe mir das Ziel gesetzt, die Pumpenlaufzeit temperaturabhängig zu steuern. Dazu habe ich meine ersten Erfahrungen mit FHEM gemacht. Mit FHEM kann man mit etwas Programmierkenntnissen so ziemlich alles und beliebig komplex steuern, was die Hausautomatisierung angeht. (Ohne Programmierkenntnisse hat man jedoch keine Chance einzusteigen.)

Ich lasse FHEM auf meiner Fritzbox laufen, wo auch meine eigenen Tools (Frewe und VWmon) arbeiten. Um den Funksignal des Poolthermometers abzugreifen, habe ich mir ein Rfxtrx433 von Rfxcom für 110 EUR zugelegt, mit dem man auch andere Geräte auf 433 MHz abhören und schalten kann. Der billige Thermometer wird von der Firmware noch nicht direkt unterstützt, mit ein paar eigenen Modifikationen kann ich ihn trotzdem mit FHEM einwandfrei nutzen. (Ansonsten wird oft der Poolthermometer von Oregon Scientific empfohlen. Er kostet ca. 50 USD, hat aber keine eigene Basisstation.)  Für die Schaltung der Filterpumpe nutze ich genau wie bei LED-Unterwasserscheinwerfern die schaltbare Steckdose Fritz!Dect 200 von AVM. Mit bidirektionaler verschlüsselter DECT-Übertragung und Strommessfunktion haben sich die Dinger trotz ungünstiger Senderichtung (schräg durch die Wände) bislang sehr zuverlässig gezeigt. Dafür ist der Preis von 45 EUR pro Stück fast noch ok.

Ich experimentiere mit einer Pumpenlaufzeit, die Wassertemperatur in °C geteilt durch drei beträgt. Also bei 24°C wären es 8 Stunden, bei 18°C nur 6. Dabei lasse ich die Pumpe täglich von 7 bis 10 Uhr laufen und dann den Rest ab 15 Uhr. So können längere Stillstandzeiten des Poolwassers vermieden werden und die Pumpe läuft, wenn meistens gebadet wird. Im Ergebnis läuft die Pumpe sogar etwas länger, da die Wassertemperatur im Skimmer um 15 Uhr entscheidend ist, die durch den Stillstand und Aufwärmung etwas drüber liegt. Diese Steuerung ist praktisch durch folgende zwei FHEM-Befehle implementiert.

define pool.pump.timer at *7:00:00 {my $pt=ReadingsVal("pool.temp", "temperature", "20")/3*60*60;;if ($pt>60*60*3) {$pt=60*60*3};;fhem "set pool.pump on-for-timer $pt";;}
define pool.pump.timer2 at *15:00:00 {my $pt=ReadingsVal("pool.temp", "temperature", "20")/3*60*60;;if ($pt>60*60*3+60*3) {$pt=$pt-60*60*3;;fhem "set pool.pump on-for-timer $pt";;}}

Soweit ist noch alles sehr einfach gestrickt. Wenn der Pool im Winter einmal weiterbetrieben wird, kann man mit FHEM relativ einfach eine Frostschutzsicherung realisieren. Die Daten meiner Wetterstation habe ich in FHEM natürlich auch drin. Ich bin gespannt, ob sich auch eine solare Heizung durch FHEM irgendwann zuverlässig steuern lässt. Das LED-Licht lasse ich täglich natürlich abhängig vom Sonnenuntergang und vom Wochentag schalten. Zivile Dämmerung minus 10 Minuten hat sich als Einschaltzeit bewährt.

define pool.led.timer at *{sunset("CIVIL",-600,"17:00","23:00")} { if ($wday==0) { fhem "set pool.led on-till 23:00" } elsif ($wday==6 || $wday==5) { fhem "set pool.led on-till 23:15" } else { fhem "set pool.led on-till 22:30" } }

 

Der Temperatursensor WT0122 schwimmt im Skimmer
Der Temperatursensor schwimmt im Skimmer
AVM-Steckdosen schalten Pumpe und LED
AVM-Steckdosen schalten Pumpe und LED
Wassertemperatur und Stromverbrauch im Verlauf
Wassertemperatur und Stromverbrauch in FHEM

USB-Wetterstation übers Netzwerk mit der Fritzbox verbinden

Obwohl bei mir die Wetterstation von der Fritzbox per USB ausgelesen wird, wollte ich die hübsche Basistation irgendwo sichtbar aufhängen und nicht einfach auf dem Spitzboden ablegen, wo sich die Fritzbox befindet. Zum Glück habe ich in der Diele ein Netzwerkkabel in der Wand liegen, das ich irgendwann für eine Sprechanlage oder Ähnliches geplant hatte (wenn die IP-tauglichen Geräte einmal bezahlbar werden sollten). Ein anderes Ende des Kabels ist am Patchpanel neben der Fritzbox angeschlossen. Nur wie kriege ich zwei USB-Anschlüsse mit einem Netzwerkkabel verbunden?

Dafür gibt es sogar eine Standardlösung, die sich USB-Extender nennt. Ein Teil des zweiteiligen USB-Extenders speist USB in ein Netzwerkkabel hinein und am anderen Ende zieht es das Gegenstück wieder raus. Die Elektronik im USB-Extender macht irgendwas mit dem USB-Signal, so dass man es über ein CAT-Kabel über 10-20 Meter übertragen kann, obwohl ein USB-Kabel an sich meist nicht länger als ca. 5 Meter sein darf. Kosten für den USB-Extender zwischen 5 und 10 EUR – bei eBay direkt aus China. Ich hab’s ausprobiert: die Wetterstation funktionierte wunderbar an jeder Netzwerksteckdose. War mir aber zu viel Kabelsalat.

Das Problem war auch, dass ich am Kabelende in der Diele keine Netzwerksteckdose hatte und auch keine setzen wollte – passt dort einfach nicht. Beim Ausprobieren verschiedener Varianten habe ich unter Anderem festgestellt, dass sich ein CAT7-Kabel nicht an einen normalen RJ45-Stecker krimpen lässt, da die Drähte zu dick sind. Eine gute Lösung war trotzdem möglich: ein LSA+ Verbindungsmodul, in dem ein Netzwerkkabel und ein USB-Kabel (mit einem USB-Stecker am anderen Ende) zusammengeschlossen sind. Somit habe ich das USB-Signal einfach passiv auf das CAT-Kabel nach gusto angelegt. Am anderen Ende das gleiche Spiel mit der LSA-Box noch mal. In der Diele ließ sich die LSA-Verbindungsbox komplett hinter der Sprechanlage verstecken, nachdem ich dort etwas Wandputz für eine Nische rausgehämmert habe. Trotz der Entfernung von ca. 6-7 Meter bis zur Fritzbox funktioniert das bei mir sehr gut.

Zwei kleine Schwierigkeiten waren dabei zu überwinden. Ein USB-Kabel hat zu dünne Adern und lässt sich am LSA-Modul nicht auflegen – die Klemmen schneiden die Isolierung nicht durch. Die Lösung: An den Enden 5 mm abisolieren und verzinnen. Dann mit dem Auflegewerkzeug auflegen. Hält gut. Die zweite Sache, die man beachten muss, ist der Standard, nach dem die CAT-Kabel auf den Netzwerkdosen und am Patchpanel aufgelegt sind. Bei mir hat das Ethernet-Kabel am Patchpanel offenbar die weniger gängige T568A Belegung. Keine Ahnung, warum die Jungs das damals so gemacht haben. Kein Problem: Man muss es an beiden Enden des Kabels halt nur nach derselben Belegung machen.

CAT-Kabel am Patchpanel nach T568A angeschlossen
CAT-Kabel am Patchpanel nach T568A angelegt
In der LSA-Box treffen sich CAT- und USB-Kabel
In der LSA-Box treffen sich CAT- und USB-Kabel
Fertige Basisstation der WH1080 in der Diele aufgehängt
Fertig: Basisstation in der Diele aufgehängt

WLAN und dLAN fürs Zuhause

WLAN ist ja heutzutage nichts besonderes. So wundert’s kaum, dass bei uns zu Hause um die 10 drahtlose Netze von den Nachbarn im ganzen Gansdahl II zu sehen sind. Damit die eigene WLAN-Verbindung stabil funktioniert, muss ich gelegentlich auf der Fritzbox im Spitzboden manuell den WLAN-Kanal wechseln. Mit der automatischen Kanalwahl funktioniert’s auf Dauer nicht so toll. Im Moment geht’s mit 802.11g und 802.11n auf Kanal 4 sehr gut, d.h. mein Netbook verbindet sich mit stolzen 150 MBit/s. Im 5 GHz-Band lasse ich die Fritzbox gar nicht senden, diese Kanäle kann eh keins von unseren Geräten nutzen. Und natürlich reduziert bei uns die Fritzbox die WLAN-Sendeleistung dem Bedarf entsprechend und schaltet WLAN nachts sogar ganz ab – beides um Energie zu sparen und unnötigen Elektrosmog zu vermeiden.

Da unser Yello Sparzähler bereits sowieso eine dLAN-Verbindung (Powerline) zur Fritzbox nutzt, ist das Internet bei uns quasi schon in jeder Stromsteckdose drin. Deswegen wollte ich nun unbedingt versuchen, weitere Geräte über dLAN anzuschließen. Das könnte irgendwann im Fitnesskeller z.B. für ein Internetradio interessant sein, da es dort keine Netzwerkdosen gibt und die WLAN-Verbindung im Keller nicht so stabil ist. Der Powerline-Adapter von Yello und der Sparzähler an sich werden vom Devolo Informer als devolo dLAN HS Ethernet erkannt (die Firmware ver. 1.6 lässt sich jedoch leider nicht upgraden). So habe ich mir einen weiteren gebrauchten devolo HS 85 Adapter gekauft und ausprobiert. Für die Netzeinrichtung (mit dem devolo dLAN Configuration Wizard) muss man die Security IDs aller dLAN-Geräte kennen. Beim Sparzähler findet man diese auf der Rückseite des abnehmbaren Kommunikationsteils (in dem auch die Lämpchen sitzen, die die blinkende „Lebenslinie“ zeigen). Dieser Teil ist übrigens nicht verplombt und man kann  ein Netzwerkgerät im Keller direkt dadran anschließen. Ansonsten ist die Einrichtung sehr einfach und mein Zusatzadapter verbindet sich nun über Stromnetz mit dem Router. Je nach Steckdose beträgt die Übertragungsrate bis zu 50 MBit/s (von den möglichen 85 MBit/s). Nett!

Unser WLAN und die Nachbarnetze in der Fritzbox
Unser WLAN und die Nachbarnetze
devolo HS Adapter bringt Internet auch in den Keller
devolo HS Adapter bringt Netz auch in den Keller
Kommunikationsmodul des Sparzählers lässt sich abnehmen
Kommunikationsmodul des Sparzählers
Drei dLAN Geräte in der Übersicht
Drei dLAN Geräte in der Übersicht

DSL an Fritzbox anschließen

Ein Jahr nach der ersten Umorganisierung der Internetzentrale war jetzt die zweite fällig. Erstens habe ich erfahren, dass ein DSL-Splitter bei einem Komplettanschluss überflüssig ist. 1&1-Hotline empfahl ihn sogar dringend wegzulassen, als ich mal über spontane Schwierigkeiten bei DSL-Synchronisierung geklagt habe. Nur wie schließt man die zweiadrige Amtsleitung an die Fritzbox an? Das offizielle Fritzbox-Zubehör hilft da nicht weiter. Normalerweise wird die Amtsleitung an eine TAE-Dose angeschlossen. Diese kann man mit einem im Handel verfügbaren TAE-auf-RJ45-Kabel direkt an die Fritzbox anschließen. Aber es geht auch einfacher und sicherer, vor allem weil man die TAE-Dose bei einem Komplettanschluss eigentlich sonst gar nicht braucht, denn es läuft eh alles (Internet, Telefon, Fax) über die Fritzbox. So geht’s: Man klemmt die DSL-Amtsleitung einfach ans Patchpanel (Kontakte 4 und 5) – vorsichtig, denn da ist etwas Strom drauf. Von da mit einem normalen Netzwerkkabel in die Fritzbox rein. Funktioniert!

Die zweite Verbesserung betrifft die Anzahl der Netzwerkanschlüsse bei der Fritzbox. Die 4 verfügbaren Steckplätze waren schnell belegt, da bei uns mind. 5 Zimmer (ggf. sogar mehrfach) plus Powerline mit einer Leitung versorgt werden müssen. Hier hilft nur ein zusätzlicher Switch. Ich habe einen günstigen 8-Port-Switch von Dlink genommen. Er überrascht vor allem mit einem extrem niedrigen Stromverbrauch von unter 2 Watt. Nachgemessen! Auch zwei weitere Aufputz-Stromsteckdosen sind dazugekommen, damit alles sauber angeschlossen werden kann.

Internetzentrale noch einmal neu geordnet
Internetzentrale noch einmal neu geordnet

Netzwerk-Anschlussverdoppler

Was kann man machen, wenn man eine Netzwerksteckdose hat und grade an der Stelle müssen zwei Geräte ins Internet? Es gibt natürlich WLAN und Powerline, die Netzwerkdosen ganz überflüssig machen. Aber nicht jedes Gerät kann das oder man braucht Zusatzausstattung. Man kann an die Netzwerkdose einen aktiven Switch hängen und dadurch X weitere Geräte anschließen. Ist ok, verbraucht aber permanent etwas Strom. Wenn man jedoch nur zwei Geräte hat, gibt’s eine weitere Option. Den Anschlussverdoppler, der manchmal auch als CAT Y-Adapter oder Y-Kabel verkauft wird.

Er macht nicht aus einer Leitung zwei, wie der Name vielleicht sagt. Der Anschlussverdoppler erlaubt einfach über ein CAT-Kabel zwei Ethernet-Leitungen zu führen (Cable-Sharing). Das ist möglich, da die Hälfte der Drähte im Netzwerkkabel nicht genutzt wird. Der Anschlussverdoppler braucht keinen Strom, muss aber immer paarweise eingesetzt werden – einer an jedem Ende der Leitung. Das erste Stück vereinigt die Signale auf ein Kabel, das zweite Stück trennt sie wieder auf normale Netzwerkdosen. Das funktioniert jedoch nur, wenn man kein Gigabit-LAN und kein PoE nutzt. Dort werden nämlich mehr Drähte gebraucht und der Trick geht nicht.

CAT-Kabel Nr. 1 wird doppelt bespielt von der FritzBox über einen Anschlussverdoppler
CAT-Kabel wird doppelt bespielt über FritzBox
Anschlussschema für Y-Kabel
Anschlussschema für Y-Kabel

 

Auf der Jagd nach Stromfressern

Mit meinem Sparzähler war ich mal endlich auf der erbarmungslosen Jagd nach Stromfressern und habe alles gemessen und aufgeschrieben, was einen Standby-Verbrauch hat. Mit dem Sparzähler geht das sehr einfach: einfach den Stromkreis abschalten und schon sieht man auf dem Sparzähler wie viel Watt weniger es geworden ist. Ich weiß ja (hoffentlich), was an jedem Stromkreis permanent dran hängt. Logischerweise kann man die Fritzbox und Powerline nicht abschalten, sonst sieht man auf dem PC nichts mehr, denn der Sparzähler braucht sie für die Datenübertragung.

Die Liste ist überraschend lang geworden.

Gerät Standby Betrieb
Kühlschrank ~1 Watt ~75 Watt
Aquarium (Pumpen und Licht) 42 Watt
Siemens Gigaset Basisstation ~3 Watt
Außenlicht und Klingel ~1 Watt
Fritzbox und Powerline 10 Watt
Terrassenüberdachung und Rollläden ~5 Watt
Digitale Wärmemengenzähler ~4 Watt
Zeitschaltuhr EVU ~3 Watt
Vaillant VWS Steuerung ~7 Watt ~10 Watt
Vaillant VWS interne Heizungspumpe 46 Watt
Externe Heizungspumpe 60 Watt
Gesamt 182 Watt

Dass die PC- und Unterhaltungstechnik bei uns keinen Standby-Verbrauch hat, versteht sich ja von selbst. Wie man sieht, frisst aber die Wärmepumpenheizung auch im Standby einiges an Strom (insg. ca. 113 Watt). Das Ärgerlichste ist natürlich die externe Heizungspumpe, die mind. 50 EUR im Jahr verbrät und die man sicherlich komplett sparen könnte. Die Solepumpe geht dagegen nur an, wenn der Kompressor läuft (mit einer Minute Vor- und Nachlauf). Interessanterweise wird die Solepumpe offenbar nicht vom Haushaltsstrom gespeist. Diese konnte ich mit dem Sparzähler nicht messen. Die Einzelraumregelung hätte noch 70 Watt Standby-Verbrauch beigetragen, aber ich habe sie ja schon vor Monaten abgeschaltet und vermisse sie immer noch nicht.

Fazit: Erstmal geht nichts mehr abzuschalten.

Stromverbrauch mit Sparzähler messen
Stromverbrauch mit dem Sparzähler messen

Internetzentrale wird geordnet

Während das Sturmtief „Xynthia“ über die Baustellen fegt, habe ich die Internetverkabelung im Spitzboden in Ordnung gebracht. Alle Geräte – Splitter, Fritzbox und Patchpanel – wurden an die Wand montiert, die langen CAT-Kabel durch kurze getauscht. Die TAE-Telefondose war überflüssig, den Amtsanschluss habe ich direkt an den Splitter geklemmt. Auch der Powerline-Adapter von Yello Strom ist direkt an die Fritzbox angeschlossen. ISDN-Ausgang der Fritzbox geht über CAT-Verkabelung in eins der Zimmer, wo eine ISDN-Basisstation direkt an die CAT-Steckdose angeschlossen ist. So kann sich das jetzt sehen lassen. Was noch fehlt, ist der Anschluss für die vorgesehene Erdung vom Patchpanelgehäuse, aber es funktioniert offensichtlich auch ohne.

Splitter, Fritzbox und Patchpanel im Spitzboden
Splitter, Fritzbox und Patchpanel im Spitzboden

Frostprobe

Pünktlich zur Kamininstallation wurde es bei uns richtig kalt. Aber die Wärmepumpe arbeitet fleißig weiter und bringt bei der eingestellten Heizkurve 0,3 trotz Nachtemperaturen bis -15° das ganzen Haus auf angenehme 19-21 Grad. Die berechnete Soll-Vorlauftemperatur der Heizung lag höchstens bei 35°, und die Soletemperatur sank leicht von 10° auf 7°. Auch im Keller ist es trotz fehlender Heizung gar nicht kalt.Die komplette Kelleraußendämmung macht sich positiv bemerkbar.

Andererseits zeigten sich die ersten Wärmebrücken. Z.B. unten an der Hauseingangstür war das Kondenswasser auf der Innenseite gefroren. Auch der Haustürdrücker ist superkalt. Das Wasser sammelt sich ständig an den Fensterscheiben (hoffentlich auch nur da!), obwohl wir durch häufiges Stoßlüften die Luftfeuchtigkeit jetzt schon konstant auf unter 70% gesenkt haben. In der Einschubtreppe zum Spitzboden bildeten sich erste Schimmelspuren, da die Treppe offenbar nicht ganz dicht schließt und der Wasserdampf innendrin kondensiert. Wir haben die Stelle mit Schimmelstopp behandelt und werden sie beobachten.

Im ungedämmten Spitzboden wurde es natürlich richtig kalt. Die dort platzierte Fritzbox läuft jedoch einwandfrei, obwohl sie nur für Betriebstemperaturen von 0° bis 40° zugelassen ist. Hoffentlich schadet ihr etwas mehr Kühlung aber nicht auf Dauer.

Endlich ohne Matsch im Garten: die Winteransicht
Endlich ohne Matsch im Garten: die Winteransicht