Smarthome 2.0, Sammlung neuer Anforderungen und Ideen

[okaegi]

Wäre es möglich die Smarthome 2.0 Funktionen um mehrere Stufen pro Gerät zu erweitern?
Gedanke dabei ist z.B. eine Smart Grid Ready Wärmepumpe anzusteuern oder mehrstufige Heizstäbe oder ähnliches.
Wäre das denkbar? Bisher habe ich keine andere Möglichkeit gefunden als mehrere Geräte anzulegen, was aber in der Übersicht doch stark verwirrt.

Du hast heute einfache Devices mit on / off Angeschlossen (shelly, mystrom, avm,...).
Du hast aber heute schon Devices angeschlossen, die den laufenden Überschuss übermittelt bekommen. Diese Entsprechen am ehsten einem mehrstufigem Gerät (Acthor, idm wp.). Acthor schaltet m.e. in Abhängigkeit vom Überschuss einen oder mehrere Heizstäbe hinzu.
Denkst du an ein bestimmtes Gerät ?
Gruss Oliver

[HorstBlass]

Hallo,
meine Gartenbewässerung (~3000 qm, ~20 Regner) steuere ich heute noch über FritzBoxen und DECT!210 Schaltsteckdosen, die die Ventile für Wasserdurchflüsse zu einem oder mehreren Regnern steuern.
Die Software der Fritzbox hat dazu allerdings einige gravierende Einschränkungen.
Ich habe mich noch nicht mit Smarthome der OpenWB beschäftigt, schreibe trotzdem mal, was strukturell für eine Bewässerung nötig ist.

1. Da der Wasserdruck/Durchflußgeschwindigkeit der Brunnenpumpe/Hausanschlusses begrenzt ist, kann man nicht alle Schaltsteckdosen einfach einschalten, sondern muss sie in einer vorbestimmten Reihenfolge teilweise gleichzeitig und teilweise nacheinander mit kleinen Pausen (Überhitzung der Pumpe) schalten können.
D.h. man muss Gruppen von Aktoren (Schaltsteckdosen) bilden können, die gleichzeitig laufen sollen.

2. Jedes Ventil/Schaltsteckdose versorgt ein oder mehrere Regner, die jeweils unterschiedliche Wassermengen benötigen. Das hängt von den Leistungquerschnitten, dem Regnertyp und auch von der beregneten Fläche ab (z.B. Kreisregner 90°, 180°, 270°, 360°, Tropfschlauch oder Sportplatzregner mit z.B. 5000 Liter pro Stunde usw).
Letztlich ist das Ziel eine vorbestimmte Wassermenge pro m² auszubringen, also könnte man die Schaltzeiten für 1 Liter pro m² ermitteln und in Schemata festlegen, z.B. ein Schema für den Vorgarten, den Hintergarten, die Dachbegrünung und eines für die Wiese.
D.h. man braucht Ablaufschemata mit Zeiten für Schaltdauer und Pausen pro Ventil/Schaltsteckdose/Gruppe, in einer vorbestimmten Reihenfolge.

3. Es gibt also für jedes Ventil/Schaltsteckdose einen linearen Zusammenhang zwischen Schaltzeiten und Wassermenge, wenn man den Wasserdruck konstant hält. Die auszubringende Wassermenge pro m² hängt von der Bodenfeuchte, Aussen-Temperatur und erwarteter Regenmenge ab.

Man kann jetzt versuchen über Feuchte-Sensoren den Ist-Zustand des Bodens zu erfassen und sogar mit Niederschlagsprognosen arbeiten.
d.h. man bräuchte im perfekten System variable Schnittstellen zu den Sensoren, wie wir das hier auch für die SoC Ermittlung haben.
Und man benötigte ein Regelwerk um die Schaltzeiten anhand der Messwerte zu kürzen oder zu verlängern.

Eine brauchbare Lösung ist aber auch, je nach grundsätzlicher Wetterlage zwischen verschiedenen Schemata manuell zu wählen.
z.B. heißer Sommer, 4 Liter pro m² pro Tag. Frühjahr und Herbst 2 Liter pro m² und Tag.
Die Problematik des Überlappens von Kreisregnern, die außen weniger Wasser ausbringen, als im Innern des Kreises, muss man baulich lösen und spielt hier keine Rolle.

4. Wann und wie oft soll das System die Beregnung starten?
Es wird grundsätzlich empfohlen die Beregnung ab 3 Uhr Nachts bis zum Sonnenaufgang laufen zu lassen. Dann verdunstet das wenigste Wasser.
Viele beregnen Abends, wenn die Sonne nicht mehr stark scheint. Ob die Beregnung tagsüber bei starker Sonne tatsächlich den Pflanzen schadet ist strittig und wenn, betrifft das nur manche Pflanzen.
Aus Sicht des Stromverbrauchs (meine Brunnenpumpe mit 400 Volt zieht 2-3 kW) wäre allerdings eine Beregnung zu PV-Überschusszeiten wünschenswert.
Keiner will zu Zeiten beregnen, wenn man sich im Garten aufhält oder eine Samstag Abend Party feiert.
Damit die Wurzeln tiefer wachsen, soll man seltener, dafür mit mehr Wasser beregnen. Viele beregnen aber trotzdem täglich.
d.h. man muss die Startzeiten alle x Tage (kein Wochenschema!) mit einem anpassbarem Faktor für die Dauer zu bestimmten Uhrzeiten erfassen können. Dann sollte man die Beregnung auch einfach mal um 1 Tag verschieben (Party) oder vorziehen können (superheißes Wetter).
Man könnte die Schemata zur Steuerung der einzelnen Ventile so erfassen, dass sie für 1 Liter Wasser pro m² passen und dann je nach Wetterlage und Häufigkeit den Faktor für Schaltzeiten festlegen.
z.B. wäre das im Sommer bei einer Beregnung alle 3 Tage Nachts ab 3 Uhr, 4 Liter Wasser pro m² und Tag, also Schaltzeitenfaktor 12,0.
4 Liter pro m² entspricht bei uns in Mannheim der täglichen Verdunstung pro m² im Sommer.
Man kann natürlich auch die Schalzeit einfach überall auf 1 Liter grundsätzlich festlegen, dann wäre die Wunschmenge einzugeben und der Faktor errechnet sich aus Wunsch-Wassermenge x Tage.
Sinnvoll wäre natürlich, den Start eines Schemas zur Festgelegten Zeit Bodenfeuchtesensor gesteuert zu erledigen.

Struktur Bewässerung
--------------------------
AKTOR
AktorName
Aktivierungslink
Deaktivierungslink
Schaltzeit hh:mm:ss für 1 Liter Wassermenge pro m²

Schema
SchemaName
AktorReihenfolge
Pausenzeit

Regel
BewässerungsregelName
SchemataReihenfolge
Wassermenge in Liter pro Tag und m²
Tagesrhythmus
Startzeit
AuslöserSensor (optional)
Zeitraum TT.MM von .. bis
aktiv J/N

[Amok83]

Denkst du an ein bestimmtes Gerät ?
Gruss Oliver

Konkret denke ich an eine Nibe Luftwasserwärmepumpe, die mit Smartgrid-Ready Schnittstelle versehen ist.
Das sind letztendlich 2 Schalteingänge (2x2 Adern open/closed), die folgende Zustände abbilden:
- gesperrt (könnte z.B. EVU Sperre oder Hochpreisphase Awattar oder ähnliches sein)
- energieeffizienter Normalbetrieb (das macht Sinn, wenn kein Überschuss da ist)
- verstärkter Betrieb (das macht Sinn, wenn PV Überschuss vorhanden ist)
- Anlaufbefehl (das macht ggf. Sinn, wenn 70% überschritten sind und Verluste drohen)

Soweit ich weiß ist diese Smart Grid Schnittstelle bei allen Wärmepumpen gleich, die es unterstützen.
Könnte also schon auch für mehrere Hersteller Sinn machen.
Zum schalten kann man Shellys oder ähnliches nehmen. Bei mir wäre es ein PI mit Relaiskarte über HTTP angesteuert.

Einen extra Zähler für die Visualisierung habe ich auch.
Das scheint Smarthome 2.0 aber auch nicht so richtig zu schmecken. Sobald Strom fließt, zeigt es den Verbraucher auch als aktiv an, obwohl nicht angesteuert. Bzw. soll es das wahrscheinlich auch, aber passt dann eben nicht zu meiner Anwendung.
Ich glaube aktuell könnte ich das nur über Smart home 1.0 lösen indem ich dort den Zähler als Verbraucher und die 2 Schaltpunkte jeweils als Aktor einfüge.

[Gero]

Das scheint Smarthome 2.0 aber auch nicht so richtig zu schmecken. Sobald Strom fließt, zeigt es den Verbraucher auch als aktiv an, obwohl nicht angesteuert.

Nein, bei mir ist das nicht so. Ich habe einen Heizstab, dessen Freigabe ich durch einen Shelly überschssabhängig steuere. Das Device hat einen zweiten Shelly für die Leistungsmessung. Wenn ich den Heizstab nun von außerhalb der openWB anstelle, ist das Device immer noch rot und durchgestrichen, zeigt aber Leistungsaufnahme an.

Oliver hat auch eine Wärmepumpe und gibt das Temperaturniveau überschussabhängig vor. Vielleicht findet er eine SG-Ansteuerung bestehend aus ein paar potentialfreien Shellys ja auch interessant.

[okaegi]

Denkst du an ein bestimmtes Gerät ?
Gruss Oliver

Konkret denke ich an eine Nibe Luftwasserwärmepumpe, die mit Smartgrid-Ready Schnittstelle versehen ist.
Das sind letztendlich 2 Schalteingänge (2x2 Adern open/closed), die folgende Zustände abbilden:
- gesperrt (könnte z.B. EVU Sperre oder Hochpreisphase Awattar oder ähnliches sein)
- energieeffizienter Normalbetrieb (das macht Sinn, wenn kein Überschuss da ist)
- verstärkter Betrieb (das macht Sinn, wenn PV Überschuss vorhanden ist)
- Anlaufbefehl (das macht ggf. Sinn, wenn 70% überschritten sind und Verluste drohen)

Das ist der klasische Sg Ready eingang.
Hier mit Betriebszuständen
1) gesperrt (könnte z.B. EVU Sperre oder Hochpreisphase Awattar oder ähnliches sein)
2) energieeffizienter Normalbetrieb (das macht Sinn, wenn kein Überschuss da ist)
3) verstärkter Betrieb (das macht Sinn, wenn PV Überschuss vorhanden ist)
4) Anlaufbefehl (das macht ggf. Sinn, wenn 70% überschritten sind und Verluste drohen)

Umschalten macht nur zwischen 2 + 3 Sinn. Das kannst du über genau einen Shelly machen oder wie bei meiner Stiebel über Modbus.
1 wird in der Regel vom EVU ausgelöst
4 sollte nach Definition mit Volldampf loslegen.
4 würde ich nicht auf die Wp Loslassen, nach diversen Foren sehe ich hier auch keine einheitliche Implementierung.
Details hier:
https://www.waermepumpe.de/normen-technik/sg-ready/
Gruss Oliver

[thesorrow101]

Hallo,
meine Gartenbewässerung (~3000 qm, ~20 Regner) steuere ich heute noch über FritzBoxen und DECT!210 Schaltsteckdosen, die die Ventile für Wasserdurchflüsse zu einem oder mehreren Regnern steuern.
Die Software der Fritzbox hat dazu allerdings einige gravierende Einschränkungen.
Ich habe mich noch nicht mit Smarthome der OpenWB beschäftigt, schreibe trotzdem mal, was strukturell für eine Bewässerung nötig ist.

Hallo Horst,

Ich muss erstmal vorausschicken, dass ich bisher nicht selbst programmiert habe und mich deshalb jetzt vielleicht leicht rede. Allerdings glaube ich dass der Aufwand für deine Idee extrem hoch im Verhältnis zur Nutzergruppe steht und auch irgendwie etwas sehr speziell ist.

Was für ein Bewässerungssystem hast du denn?

Ich würde dir nämlich für deine Ansprüche sehr stark den Iobroker oder ähnliches empfehlen. Hier kannst du die openWB über MQTT abrufen und auch so den Überschuss erhalten und dir deine eigenen Regeln sehr einfach über Blockly selbst zusammen setzen.

Je nach Bewässerungssystem gibt es sogar Adapter für Gardena, Rainbird oder andere.

Alles was du brauchst ist ein RPi, der Rest ist Open Source und kostenlos

Ich denke das ist deutlich weniger aufwendig, da du über das System solche speziellen Bedürfnisse gut abdecken kannst.

Liebe Grüße

Simon

[Amok83]

Hier übrigens mal meine Config für Stufe 1.
Die aktiv (grün?) ist, obwohl Bedingungen nicht erfüllt sind. Ich vermute wegen dem Stromfluss im Normalbetrieb.

[okaegi]

Ah das ist folgendes:
Bei http Devices schaut er nur auf den Rückgabewert der Leistungsurl an. Bei Leistungsaufnahme grösser 100 ist das Gerät aktiv (grün). So gesehen ist dein Aussage richtig.
Wenn du den aktiven Überschuss Laufend an Nibe übergeben willst, musst du das in der Leistungsurl machen.
Gruss Oliver

[Amok83]

Ich möchte eben gerade nicht den aktiven Überschuss übermitteln.
Den habe ich im ioBroker schon vorliegen, denn da läuft die Steuerung aktuell.
D.h. openWB regelt die Wallbox und der ioBroker parallel die Wärmepumpe und noch einen Handtuchheizkörper.

Das Ziel war das alles auf die openWB umzuziehen um nur noch einen Regler zu haben, der dann auch entsprechend priorisieren kann.
Aktuell gewinnt der Schnellere...

Ich gebe dir übrigens Recht, dass fraglich ist, ob man die Stufe 4 von Smart Grid Ready überhaupt verwenden sollte.
Das würde ich dann aber dem Nutzer überlassen. Das kann schon Sinn machen Energie zu verbrennen anstatt sie gar nicht erst zu erzeugen (70% Begrenzung). In der Phase kann die Anlage zum Beispiel das Legionellenprogramm starten, dass bei Wärmepumpen unnötig viel Energie verbraucht.

[humschti]

Wäre es möglich, einen zusätzlichen Parameter "immer an bis" einzuführen?

Hintergrund: Spülmaschine soll laufen, nachdem die Gäste gegangen sind. Das Eco Programm dauert aber 3,5 Stunden, sodass dies nicht reicht bis Mitternacht. Anstatt ein schnelleres Programm der Spülmaschine zu wählen, wäre es doch super, wenn man die "immer an" Zeit zum Beispiel bis 5 Uhr konfigurieren könnte.