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Endlich eine Überwachung der Heizungsanlage

Für größeres Bild bitte klickenVor mehr als 30 Jahren haben wir unsere Heizungsanlage nach dem damaligen Stand der Technik installieren lassen. Aber immer, wenn ich die Funktion der Heizungsanklage überprüfen wollte, musste ich in den Heizungskeller und dort die Thermometer ablesen. Das waren natürlich immer nur Momentaufnahmen.

Deshalb suchte ich schon seit langem nach einer Möglichkeit, die verschiedenen Temperaturwerte zu erfassen und bei Bedarf analysieren zu können. Nun habe ich endlich eine sogar sehr preiswerte und ausbaufähige Lösung gefunden! Vorweg sei aber gesagt, dass diese Lösung der Beginn eins neuen Hobbys war. Der erste Schritt zum SmartHome war getan. Aber das ist ein anderes Thema. Hier möchte ich nun die Überwachung meiner Heizungsanlage beschreiben.

Auslöser war ein Video auf Youtube: Heizung optimieren - Temperaturen mit Raspberry Pi und DS18B20 Sensoren abfragen / Heizkosten sparen. Darin beschreibt jemand, wie er die Temperaturen seiner Heizungsanlage mit Hilfe eines Raspberry Pi und 1-wire Temperatursensoren erfasst und auch grafisch auswertet. Das war genau das, was ich auch wollte!

Also fing ich an, mich mit dem Thema zu beschäftigen. Zunächst schaute ich bei Wikipedia nach, was denn ein Raspberry Pi ist: Ein einfacher und preiswerter Minicomputer!

Für größeres Bild bitte klickenIn o.g. Video wurde auf eine Anleitung von Martin Kompf verwiesen. Dort ist der Aufbau der Anlage beschrieben. Neben dem RasPi werden noch 1-Wire Sensoren vom Typ DS1820 benötigt, die dann über die GPIO des RasPi betrieben werden. Das Ganze hörte sich sehr schlüssig an, sodass ich mit im Netz bei cj-elektronik ein Raspberry Pi 3 Model B+ - Bundle 16GB, weiß für 73,90 € bestellte. Dazu kamen noch 2x 10x 1M Temperaturfühler DS18B20 Thermosensor Temperatur-sensor Wasserdicht Kabel für 26,98 €.

Während ich auf die Teile wartete, beschäftigte ich mich weiter mit dem Thema und stieß auf den ioBroker, eine Software zur Programmierung und grafischen Darstellung von Hausautomationen. Das schöne: ioBroker läuft auch auf dem RasPi!

Folgende Videos halfen mir sehr weiter: ioBroker-Tutorial Part 1: Installation auf dem Raspberry Pi | haus-automatisierung.com und 1-Wire - OWFS-Installation (Teil 2) | haus-automatisierung.com.

So war die Installation auf dem Raspberry Pi sehr einfach. Ich baute mir zunächst eine Testanlage im Arbeitszimmer auf. Mit 4 Sensoren nutze ich die WLAN- Verbindung, da ich keine Netzwerkkabel in den Keller ziehen wollte.

IMG 20221111 214013 HDRErste Probleme tauchten auf, als ich die Anzahl der Sensoren erhöhte. Bei mehr als 6x DS1820 brach der 1-Wire Bus zusammen. Ich fand aber einer Anleitung, wie man mit Hilfe eines Pullup-Widerstands die Anzahl erhöhen (sollen) kann. Während ich auf die Widerstände wartete, brachte ich den RasPi schon mal in den Keller, um die WLAN Verbindung zu testen. Zunächst musste ich den RasPi auf eine statische IP-Adresse einstellen. Das war kein Thema. Allerdings stieg die Verbindung öfters aus. Die Lösung war ein FRITZ!Powerline 540E WLAN Set für 72,99 €. Somit ist der RasPi quasi über Kabel mit dem Netzwerk verbunden und läuft seitdem stabil.

Leider brachte auch die Anbindung der Sensoren mit dem Pullup-Widerstand nicht die Lösung. Mehr als 10 Sensoren waren nicht drin, und dann stiegen 2 immer noch zeitweise aus.

Zwischenzeitlich steckte ich aber tiefer in der Materie und bestellte mir einen 1-Wire Busmaster / USB Hostadapter DS9490R, Eco-Line; Art-Nr: 0167 für 22,90 €. Ein passendes RJ12 Kabel hatte ich noch im Bestand. Ein paar kleine Änderungen in der Konfiguration und die Inbetriebnahme verlief reibungslos. Seitdem liefen 12 Sensoren störungsfrei.

Für größeres Bild bitte klickenWährend der gesamten Testphase hatte ich mich mit dem ioBroker beschäftigt und eine Visualisierung erstellt. Das war sehr einfach. Der ioBroker wird über das Netzwerk im Browser auf dem PC aufgerufen. Das One-Wire-File-System (OWFS) lässt sich mit einem s.g. Adapter in den ioBroker einbinden. Hier werden dann die Sensoren angelernt, sodass sie anschließend als Objekte zur Verfügung stehen.

Die Visualisierung ist ebenfalls sehr einfach. Mittels grafischer Oberfläche werden Symbole auf den Bildschirm gezogen und Objekten zugeordnet. So legte ich eine Übersichtszeichnung unserer Heizungsanlage in den Hintergrund, fügte an den entsprechenden Stellen die Werte der einzelnen Temperatursensoren ein und erhielt eine super Darstellung des Ist-Zustands der Heizungsanlage.

Darüber hinaus bietet ioBroker aber auch die Möglichkeit, Werte der Objekte zu speichern und in Diagrammen darzustellen. Auch hier ist die Programmierung sehr einfach und so erstellte ich mir verschieden Diagramme mit den Messwerten der letzten Stunde und des letzten Tages.

Das schöne ist: ich kann alle Diagramme und Grafiken auf allen meinen Rechner bzw. Tablets im Heimnetzwerk sehen. ioBroker bietet auch die Möglichkeit, mit einem s.g. Cloud-Adapter über das Internet auf die Daten zuzugreifen. Darauf habe ich aber bewusst verzichtet.

Für größeres Bild bitte klickenDa es aktuell Sommer war und die Heizung nicht läuft, habe ich mich zunächst mit unserer Warmwasseraufbereitung beschäftigt. Die erste Erkenntnis war, dass die Fernheizung viel zu lange und viel zu oft in der Warmwasserbereitung war. Etwas, was ich früher auch schon beobachtet hatte, aber nun mit Diagrammen belegen konnte.

Daraufhin hat unser Versorger einige Parameter seiner Steuerung geändert und den Warmwasserboiler (auf Grund mangelhafter Isolierung) ausgetauscht. Anhand der Diagramme war das Ergebnis schon sichtbar besser. Allerdings wuchs in mir der Wunsch, mehr Informationen der Heizungsanlage zu bekomme, um sie noch besser optimieren zu können. Dazu wurden 2 weitere Temperatursensoren problemlos in den One-Wire-Bus hinzugefügt und in ioBroker integriert. Ein weiteres Upgrade erfolgt dann im nächsten Schritt das ist der nächste Schritt.

Für größeres Bild bitte klickenBis hierher hat mich die Anlage incl. der Netzwerkerweiterung ca. 180 € gekostet. Dafür kann ich mir aber jederzeit einen Überblick über unsere Heizungsanlage verschaffen, ohne in den Keller gehen zu müssen und dort nur eine Momentaufnahme zu sehen.

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