Fussbodenheizung mit Homematic steuern

Wer – wie wir – den Luxus einer Fussbodenheizung genießen darf, möchte diese natürlich baldmöglichst auch in seine bestehende Homematic-Lösung integrieren. In unserem Fall gilt als Ausgangslage eine Fussbodenheizung BJ 1992 mit einem Heizkreisverteiler von Viega. Die Regelung der Fussbodenheizung mit Homematic ist ein wenig aufwendiger. Man kann die Temperatursensoren leider nicht direkt mit den Aktoren der Stellmotoren koppeln. Zudem fehlt die Möglichkeit, eine vernünftige Hysterese (Spreizung zwischen An und Aus) einzustellen.

Glücklicher Weise hat sich Contronics dieses Problems angenommen. Es gibt eine entsprechende Software, welche in Zusammenarbeit mit einem Addon die Verbindung von Stellmotoren und Thermostaten ermöglicht. Homeputer CL Software ist hier das Stichwort. Auf der Homepage des Herstellers kann eine kostenlose Testversion für 6 Monate heruntergeladen werden.

Dieser Beitrag enthält Arbeitsschritte zur Ausführung von Veränderungen am hausinternen Niederspannungsnetz. Diese Arbeiten müssen von einer Elektrofachkraft ausgeführt werden!

Benötigte Komponenten

• Homeputer CL Studio
• Aktoren – Kanäle entsprechend der zu steuernden Heizkreise (ich verwende meinen 8-Kanal-Eigenbau, da eq3 aktuell maximal einen 4er Aktor anbietet.)
• Homematic Raumthermostate
• Stellmotoren 220V Stromlos geschlossen
• Adapterringe für den VIEGA-Heizkreisverteiler

Installation

Hardware

Wir beginnen mit der Installation der Hardware. Auf dem Heizkreisverteiler meiner Fussbodenheizung waren zum Glück schon Stellmotoren verbaut. Die Dinger sind aber schon über 25 Jahre alt. Ich hatte auch den Eindruck, dass sie beim Einschalten sehr viel Strom verbraucht haben. Also hab ich sie durch die oben verlinkten Stellmotoren, stromlos geschlossen, eingebaut. Das war in meinem Fall super einfach:

• alten Stellmotor abklemmen oder manuelles Ventil entfernen. Vorsicht! Hier liegt unter Umständen eine Spannung von 230V an. Das muss ein Fachmann erledigen!
• ggf. neuen Adapterring aufschrauben. Hier muss natürlich der passende Ring für den jeweiligen Heizkreisverteiler beschafft werden. Alternativ kann man auch die für den HKV der Fussbodenheizung passenden Stellmotoren kaufen.
• Stellmotoren am Aktor gemäß Beschaltungsplan/Dokumentation anklemmen. Hier habe ich mir eine kleine Matrix als Dokumentationshilfe aufgebaut. So kann ich nachher beim Einrichten der Software noch nachvollziehen, welcher Aktor welchen Stellmotor ansteuert.
• Aktor mit Strom versorgen und mit der Homematic-Zentrale koppeln. (Achtung! Strom 230V!)

• neuen Stellmotor aufklipsen. Das geht am Anfang ein bisschen schwer. Der Verteiler öffnet sobald der Motor entfernt wird. Man drück dann quasi den Verschlussstift mit dem Verteiler wieder zu. Ich habe zur Erleichterung der Montage die Motoren vorher angeklemmt und mit Spannung versorgt. Dadurch öffnen sie sich und lassen sich super einfach montieren.

Software

Wir haben im letzten Kapitel den Umbau unserer Hardware abgeschlossen. Nun gehts nun an die Installation und Konfiguration der Software.

Zu allererst werden wir die Zusatzsoftware auf der CCU installieren. Ich verwende in meinem Fall einen RaspMatic. Die Menüführung ist im Vergleich zur CCU2/3 identisch. Zur Installation der Zusatzsoftware navigieren wir über das Hauptmenü „Einstellungen“ -> „Systemsteuerung“ zum Eintrag „Zusatzsoftware“. Hier haben wir dann die Möglichkeit, das vorher auf der Downloadseite von Contronics heruntergeladene (für die Systemplattform passende) Modul „Homeputer CL“ zu installieren.

 

Über den „Durchsuchen“-Button kann das als ZIP-Datei heruntergeladene Modul ausgewählt werden. Durch das Klicken auf „Installieren“ startet nun das Hochladen und die Bereitstellung der Komponente in unserer CCU. Nach Abschluss der Installation wird unsere Zentrale automatisch neu gestartet. Danach steht die Software zur Verfügung und wir können unsere Konfiguration erstellen und hochladen.

Die Dokumentation der Installation der Software homeputer CL Studio auf dem heimischen PC schenke ich mir. Selbst für absolute Laien ist sie selbsterklärend zu bewältigen (Weiter – Weiter – Fertig).

Die Software sieht auf den ersten Blick sehr altbacken aus. Sie erfüllt aber ihren Zweck. Hier die Ansicht nach dem Starten des Tools:

Die Verbindung zwischen Software und CCU lässt sich sehr einfach konfigurieren. Hierzu klicken wir auf die Steckdose in der Symbolleiste oder navigieren über das Menü „Konfigurieren“ – „Hardware“ in den Einstellungsdialog:

An dieser Stelle muss lediglich die IP-Adresse der Homematic-Zentrale eingetragen und der richtige Zentralentyp eingestellt werden. Klickt man dann auf „Verbindungstest Zentrale“ werden die Einstellungen getestet. Wenn wir alles richtig gemacht haben, erscheint eine Erfolgsmeldung. Die Verbindungseinrichtung ist damit abgeschlossen. Nun kommen wir zur eigentlichen Einrichtung der Steuerung unserer Fussbodenheizung mit Homematic.

Temperaturregelung

Die Stellmotoren der Fussbodenheizung kennen prinzipiell nur die Zustände „An“ oder „Aus“. Dadurch lässt sich eine Durchflussregulierung wie ich sie bei meinen Heizkörperthermostaten einsetze leider nicht realisieren. Wir wollen trotzdem den eingestellten Temperaturwert bestmöglich halten. Deshalb definieren wir in der Konfiguration eine Hysterese. An einem kleinen Beispiel wird der Sinn und Zweck dieser Konfiguration deutlich:

Nehmen wir an, unsere eingestellte Raumtemperatur beträgt 22°C. Ohne Hysterese würde Homematic unseren Stellmotor bei 21,9°C einschalten und bei 22.0°C wieder ausschalten. Der Durchflusszeitraum ist also vergleichbar gering und der Stellmotor fährt ständig auf und zu. Durch die Definition der Schwellwerte lassen sich die Einschaltzeitpunkte nun entsprechend „optimieren“. In meinem Fall habe ich eine Einschaltschwelle von -0,3°C definiert. Homematic aktiviert also meinen Stellmotor im oben genannten Szenario erst bei 21,7°C. Die Ausschaltschwelle beträgt in meiner Konfiguration +0,5°C. Der Heizkreis wird dementsprechend bei einer Raumtemperatur von 22,5°C wieder geschlossen. Dadurch erreichen wir eine Spreizung von 0,8°C. In den meisten meiner Räume reicht diese Konfiguration aus um nur eine Aktivierung des Heizkreises pro Stunde zu erreichen. Bei den gewählten Werten handelt es sich um unsere persönlichen Wohlfühlparameter. Die Dokumentation von Contronics empfiehlt hier eine Spreizung von mindestens 0,4°C um nicht unnötig viele Schaltvorgänge zu verursachen.

Konfiguration

Durch das Laden der bereits konfigurierten Module lässt sich der aktuelle Bestand nach Homeputer CL importieren. Über einen Klick auf die Geometrie-Symbole oder eine Navigation über das Menü „Einstellungen“ – „Module“ öffnet sich die Modulauswahl. Den Import-Vorgang starten wir über den Klick auf die Schaltfläche „Module importieren aus Zentrale und allen Gateways“ in der Mitte der Oberläche. Die Ansicht sieht dann so ähnlich aus:

Ich habe meine Thermostate und Aktoren im Vorfeld schon einmal umbenannt. Deshalb sind sie hier in Klarschrift zu erkennen. Beim ersten Import stehen hier die Typbeziechnungen plus Seriennummer (z.B. HM-LC-Sw2 LEQ12345678 für einen 2-fach UP Schaltaktor) in der Beschreibung.

Die Einstellung der Verbindung zwischen Thermostat und Aktor findet am Thermostat statt. Hierzu wählt man das entsprechende Thermostat in der Modulauswahl aus und klick auf „Bearbeiten“.

Auf der linken Seite können wir nun den entsprechenden Heizaktor dem Thermostat zuweisen. Wichtig ist hierbei auch die Auswahl des Profils. Hierüber steuern wir die bereits oben erklärte Hysterese.

Nachtabsenkung

Wie man sieht, kann man auf der rechten Seite in der Tabelle auch noch unterschiedliche Schaltzeiten und Temperaturen eintragen. Ursprünglich hatte ich die Nachtabsenkung der Fussbodenheizung hierüber realisiert. Allerdings können diese Werte nicht über die Homematic-Oberfläche verändert werden. Man muss also jedes Mal den Ausführungscode neu kompilieren und hochladen. Das war mir zu umständlich. Deswegen habe ich die Temperatureinstellungen nun alle direkt ins Homematic verlagert.

Nun haben wir unsere Heizkreise so eingestellt, dass die Raumtemperatur konstant auf dem eingestellten Wert gehalten wird. Wir benutzen allerdings unsere Wohnräume nachts nicht (ja, auch mit zwei kleinen Kindern kann man ab und zu noch schlafen 🙂 ). Deshalb haben wir eine individuelle Absenktemperatur je Raum eingestellt. Innerhalb der Konfiguration der Thermostate lässt sich das ganz leicht bewerkstelligen:

In unserem Fall haben wir das Temperaturprofil auf alle anderen Tage übertragen. Man kann sich hier entsprechend seiner persönlichen Gegebenheiten austoben. Die Raumtemperaturen können ganz an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden.