Mein Smart Home – Systemübersicht

Seit 2005 wächst in unserem Haus ein individuell aufgebautes Smart-Home-System. Was mit einfachen Temperaturmessungen begann, verbindet heute Beleuchtung, Heizung, Energieanlagen, Wetterdaten, Sicherheitstechnik und zahlreiche weitere Funktionen miteinander.

Auf dieser Seite stelle ich den aktuellen Aufbau meines Smart Homes vor. Dabei geht es nicht um ein theoretisches Mustersystem, sondern um eine tatsächlich genutzte Anlage, die über viele Jahre erweitert, modernisiert und an neue Anforderungen angepasst wurde.

Die zentralen Bestandteile sind Loxone für die zuverlässige Grundautomation, IP-Symcon für Visualisierung, Datenerfassung und Auswertungen sowie Node-RED für zusätzliche Schnittstellen und spezielle Automationen.

Das Smart Home auf einen Blick

Das System verbindet zahlreiche Bereiche des Hauses miteinander. Viele Funktionen laufen vollständig lokal und bleiben dadurch auch ohne externe Cloud-Dienste nutzbar.

  • Beleuchtung und Beschattung
  • Heizung, Raumtemperaturen und Warmwasser
  • Photovoltaik, BHKW, Wärmepumpe und Batteriespeicher
  • Strom-, Wärme- und Energieauswertungen
  • Wetterstation und eigene Wetterberechnungen
  • Kameras, Alarme und Sicherheitstechnik
  • Telefonie und Fritzbox-Integration
  • Visualisierung, Datenaufzeichnung und Langzeitauswertung

Die zentralen Systeme

Mein Smart Home besteht nicht aus einem einzelnen System. Mehrere Plattformen übernehmen jeweils die Aufgaben, für die sie besonders gut geeignet sind. Dadurch bleibt die Grundautomation zuverlässig, während Visualisierung, Datenauswertung und zusätzliche Schnittstellen flexibel erweitert werden können.

Loxone – zuverlässige Grundautomation

Loxone übernimmt die grundlegenden und zeitkritischen Steuerungsaufgaben im Haus. Dazu gehören unter anderem Beleuchtung, Beschattung, Heizung und weitere dauerhaft benötigte Automationen. Diese Funktionen laufen lokal und sind nicht von einem Cloud-Dienst abhängig.

IP-Symcon – Visualisierung, Daten und Auswertungen

IP-Symcon verbindet zahlreiche Messwerte und Anlagen miteinander. Das System übernimmt die Visualisierung, Datenaufzeichnung, Alarmdarstellung und langfristige Auswertung. Für die Bedienung wurde eine eigene webbasierte Oberfläche entwickelt, die auf Computern, Tablets und Smartphones genutzt werden kann.

Node-RED – Schnittstellen und flexible Erweiterungen

Node-RED ergänzt die beiden Hauptsysteme um zusätzliche Schnittstellen und besondere Abläufe. Es verarbeitet externe Daten, verbindet unterschiedliche Dienste und ermöglicht Automationen, die sich in den anderen Systemen nur mit größerem Aufwand umsetzen ließen.

So arbeiten die Systeme zusammen

Die einzelnen Plattformen arbeiten nicht unabhängig voneinander, sondern tauschen Messwerte, Zustände und Steuerbefehle aus. Dabei besitzt jedes System eine klar definierte Aufgabe.

  • Sensoren und Anlagen liefern Temperaturen, Zählerstände, Betriebszustände und weitere Messwerte.
  • Loxone verarbeitet die für den Gebäudebetrieb wichtigen Signale und übernimmt die zuverlässige Grundsteuerung.
  • IP-Symcon sammelt Daten aus unterschiedlichen Systemen, stellt sie in der Visualisierung dar und führt zusätzliche Berechnungen und Automationen aus.
  • Node-RED bindet externe Dienste, Programmierschnittstellen und besondere Datenquellen ein.
  • Ausgewählte Messwerte werden langfristig in einer MySQL-Datenbank gespeichert und für Trends, Vergleiche und Energieauswertungen verwendet.

Lokaler Betrieb und Ausfallsicherheit

Ein großer Teil des Systems arbeitet vollständig im eigenen Netzwerk. Die grundlegenden Funktionen des Hauses sind deshalb nicht von einer ständig verfügbaren Internetverbindung oder einem externen Cloud-Dienst abhängig. Fällt eine zusätzliche Visualisierung oder Schnittstelle aus, bleiben die wesentlichen Steuerungsfunktionen weiterhin erhalten.

Die wichtigsten Bereiche im Haus

Das Smart-Home-System erfasst und steuert nicht nur einzelne Geräte. Es verbindet verschiedene technische Bereiche des Hauses und stellt deren Zustände, Messwerte und Entwicklungen in einer gemeinsamen Oberfläche dar.

Heizung und Wärme

Im Heizungsbereich werden Temperaturen, Betriebszustände, Laufzeiten und Wärmemengen erfasst. Dazu gehören unter anderem die Heizkreise für Erdgeschoss und Obergeschoss beziehungsweise Dachgeschoss, der Heizungspuffer, die Wärmepumpe und weitere Wärmeerzeuger. Die Messwerte helfen dabei, den Betrieb zu kontrollieren und den Wärmeverbrauch langfristig auszuwerten.

Strom und Energieerzeugung

Mehrere Photovoltaikanlagen, ein Blockheizkraftwerk, ein Batteriespeicher sowie Netzbezug und Einspeisung werden gemeinsam ausgewertet. Dadurch lässt sich erkennen, wie viel Strom selbst erzeugt, direkt verbraucht, gespeichert oder in das öffentliche Netz eingespeist wird.

Wetterstation und Wetterberechnungen

Die eigene Wetterstation liefert unter anderem Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit und Regenmengen. Aus den gemessenen Werten werden zusätzliche Größen wie Taupunkt, absolute Feuchte, Enthalpie, Wolkenuntergrenze und Schneefallgrenze berechnet. Diese Informationen werden nicht nur angezeigt, sondern auch für Automationen und Warnungen verwendet.

Sicherheit, Kameras und Alarme

Kameras, Betriebsüberwachungen und Alarmmeldungen sind in die gemeinsame Visualisierung eingebunden. Störungen und wichtige Zustandsänderungen werden übersichtlich dargestellt. Je nach Benutzerrolle können Meldungen nur angesehen oder zusätzlich quittiert und bearbeitet werden.

Telefonie und Fritzbox

Auch die Fritzbox ist in das Smart Home eingebunden. Bei eingehenden Anrufen werden Rufnummer, Anrufername, Zeitpunkt und Leitungsstatus erfasst und in der Visualisierung angezeigt. Die Namen bekannter Anrufer können dabei automatisch aus den Telefonbüchern der Fritzbox übernommen werden und über einen Loxone-Audioserver per TTS in allen Räumen per Sprache ausgegeben werden.

Eigene Visualisierung mit dem Modern Designer

Für die Bedienung und Darstellung wurde eine eigene webbasierte Smart-Home-Visualisierung entwickelt. Mit dem Modern Designer lassen sich Anlagenbilder, Messwerte, Schaltflächen, Kameras, Diagramme und weitere Elemente frei auf den einzelnen Seiten positionieren. Die Oberfläche ist für Computer, Tablets und Smartphones ausgelegt und berücksichtigt unterschiedliche Benutzerrollen und Zugriffsrechte.

Datenerfassung und Langzeitauswertung

Ein wesentlicher Bestandteil des Smart Homes ist die langfristige Speicherung und Auswertung der Messwerte. Dadurch lassen sich nicht nur aktuelle Zustände anzeigen, sondern auch Entwicklungen über Tage, Monate und Jahre nachvollziehen.

Messwerte und Datenbank

Temperaturen, Leistungen, Energieverbräuche, Zählerstände und Betriebszustände werden regelmäßig erfasst. Ausgewählte Werte werden zusätzlich in einer MySQL-Datenbank gespeichert. Für Energiezähler stehen eigene Tabellen mit Tagesständen zur Verfügung, während andere Messwerte in kurzen Zeitabständen archiviert werden.

Trends und Vergleiche

Die gespeicherten Daten werden in Linien-, Balken- und Vergleichsdiagrammen dargestellt. So lassen sich beispielsweise Temperaturverläufe, Stromverbrauch, Energieerzeugung, Regenmengen oder Betriebszeiten über unterschiedliche Zeiträume miteinander vergleichen.

Energie-Cockpit

Im Energie-Cockpit werden Stromerzeugung, Netzbezug, Einspeisung, Batteriespeicher, Wärmeversorgung und ausgewählte Verbraucher gemeinsam ausgewertet. Daraus entstehen Kennzahlen wie Autarkie, Eigenverbrauch, Grundlast sowie Monats- und Jahresvergleiche.

Messgrenzen und bekannte Bilanzlücken

Trotz der umfangreichen Datenerfassung können nicht alle Energieflüsse vollständig gemessen werden. Die an die Heizkreise abgegebene Wärme wird über zwei Wärmemengenzähler für das Erdgeschoss sowie das Obergeschoss beziehungsweise Dachgeschoss erfasst. Der elektrische Heizstab führt dem Heizungspuffer zusätzliche Wärme zu und wird auf der Erzeugerseite separat ausgewiesen. Seine Energie darf jedoch nicht nochmals zur gemessenen Heizwärme addiert werden, da sie in der über die Heizkreise abgegebenen Wärme bereits enthalten ist.

Das Split-Klimagerät im Obergeschoss beziehungsweise Dachgeschoss kann direkt heizen und kühlen, wird derzeit jedoch nicht separat erfasst. Auch Warmwasserbereitung, Speicher- und Verteilverluste sowie weitere nicht vollständig gemessene Wärmeströme können zu Abweichungen zwischen Erzeugung und gemessener Nutzwärme führen. Solche bekannten Bilanzlücken werden in den Auswertungen ausdrücklich dokumentiert.

Entwicklung des Smart Homes seit 2005

Das heutige System entstand nicht auf einmal, sondern entwickelte sich über viele Jahre. Die ersten Messungen begannen 2005 mit selbstgebauten Platinen und einfachen Temperaturaufzeichnungen. Später kamen 1-Wire-Sensoren, FS20, IP-Symcon und schließlich Loxone und Node-RED hinzu. Jede Ausbaustufe brachte neue Möglichkeiten, aber auch Erfahrungen darüber, welche Lösungen sich im dauerhaften Betrieb bewähren.

Die ausführliche Geschichte von den ersten Messungen bis zum heutigen System ist in einem eigenen Beitrag beschrieben.

👉 Die vollständige Entwicklung meines Smart Homes ansehen

Live-System und weitere Projekte

Viele der beschriebenen Funktionen lassen sich in einer öffentlich zugänglichen Ansicht der Smart-Home-Visualisierung ansehen. Aus Sicherheitsgründen ist der Zugriff dort auf die reine Anzeige beschränkt. Steuerungsfunktionen, Einstellungen und sensible Informationen bleiben geschützt.

👉 Mein Smart Home live ansehen

Die einzelnen Bestandteile des Systems werden auf weiteren Seiten und in ausführlichen Projektbeiträgen genauer vorgestellt. Dazu gehören insbesondere die Systemarchitektur, der Modern Designer, das Energie-Cockpit, die Wetterstation und verschiedene praktische Automationen.

Diese Systemübersicht wird regelmäßig ergänzt, wenn neue Anlagen, Auswertungen oder Funktionen hinzukommen. Das Smart Home ist kein abgeschlossenes Projekt, sondern entwickelt sich gemeinsam mit den technischen Möglichkeiten und den Anforderungen im Haus weiter.