Leitfaden für den Aufbau einer Homematic-Installation

Diese Seite gibt Hinweise für den Aufbau einer Homematic-Installation auf Basis von zwei Jahren Erfahrung mit dem System. Meine Installation ist reichlich 80 Homematic-Komponenten groß und beschäftigt sich vorzugsweise mit Heizungssteuerung. Ich bin kein Programmierer, sondern klicke meine Prozeduren im Webinterface der Homematic-Zentrale CCU 1 zusammen. Als Funkamateur kann ich allerdings einen wichtigen Aspekt des Homematic-Systems ganz eindeutig besser beurteilen als der Hersteller: Die ganze Funkübertragung.

Inhaltsverzeichnis dieser Seite:

1. Ist das Homematic-System überhaupt die richtige Lösung?
2. Wie bereitet man eine Homematic-Installation vor?
3. Eine Homematic-Zentrale in Betrieb nehmen
4. Eine Homematic-Zentrale CCU-1/CCU-2 mit Peripherie versorgen
5. Homematic-Installation organisieren

Ist das Homematic-System überhaupt die richtige Lösung?

Wenn Sie nur kleine Inselsysteme aufbauen wollen, etwa eine etwas sinnvollere Heizungssteuerung als ein primitives Thermostatventil, gibt es vermutlich einfachere und billigere Lösungen für Sie. Eine Homematic-Installation gewinnt ihre speziellen Eingenschaften durch eine zentrale Steuerung – egal ob Sie die Homematic-Zentrale CCU-1/CCU-2 oder einen PC-Adapter und einen PC benutzen.

Wenn Sie sich auf Homematic einlassen, dann müssen Sie sich aber selber helfen können. Denn das System hat seine Ecken und Kanten und Fallgruben. Teilweise blieb die Software im Prototyp-Stadium stecken, teils fehlen wichtige Teile der Dokumentation. Positiv ausgedrückt: Eine Homematic-Installation ist ein schönes Spielzeug für Ingenieure und Software-Entwickler.

Wie bereitet man eine Homematic-Installation vor?

Material für eine Testinstallation ohne Zentrale bestellen

In der ELV-Website findet man alle Homematic-Komponenten samt einer ganz knappen Funktionsbeschreibung. Dort finden Sie auch den Homematic-Ratgeber, ein Buch aus dem Franzis-Verlag. Leider steht da nicht so entscheidend mehr drin, als Sie auch den Bedienungsanleitungen der Homematic-Komponenten in der ELV-Website entnehmen können. Wenn etwa ein Drehkontakt ein offenes Fenster meldet und Sie diesen Kontakt mit einem Wandthermostaten verknüpft haben, wird der Thermostat die Solltemperatur für den Raum absenken. Beim Lüften heizt man so nicht mehr zum Fenster hinaus – auch wenn man vergisst, das Fenster wieder zu schließen.

Legen Sie sich erst einmal ein paar Homematic-Komponenten zu, um eine kleine Installation aufzubauen. Die eben beschriebene Heizungssteuerung bekommen Sie in zwei Stunden zum Laufen. Für solch eine Anwendung ohne zentrale Steuerung reicht auch die mit gelieferte Dokumentation aus. Falls Sie über den einen oder anderen Bausatz einer Homematic-Komponente nachdenken, sollten Sie zunächst meine Bemerkungen dazu lesen.

Die nächste Anschaffung sollte eine Homematic-Zentale CCU-1/CCU-2 sein. Vermutlich klappt es auch mit dem PC-Adapter und dem PC-Programm; diese Lösung habe ich aber noch nicht ausprobiert. Sinnvoll ist die zweite Lösung aber wohl nur, wenn man sowieso einen Rechner durchlaufen lässt.

Alle Komponenten dokumentieren

Jede Homematic-Komponente hat eine eindeutige Seriennummer. Die werden Sie ständig brauchen, wenn Sie später mit einer Zentrale arbeiten. Eigentlich kann man in der Zentrale für jede Komponente die entsprechenden Daten ablegen. Nur füllt die Zentrale die entsprechenden Felder in den Tabellen sehr häufig mit den Seriennummern und nicht mit den eingegebenen Bezeichnungen – oder überhaupt nicht. Das sind ein paar der Löcher, mit denen man bei Homematic leben muss.

Am besten legen Sie deshalb eine Tabelle an, am besten im Tabellenkalkulationsprogramm Ihrer Wahl. Sie sollten zumindest die folgenden Spalten anlegen:

1. Seriennummer der Komponente
2. Kurzbezeichnung der Komponente, also z.B. "Thermostat" oder "Stellantrieb"
3. Bezeichnung des Raums, in dem Sie die Komponente einsetzen wollen. Wenn Sie die Komponente keinem Raum zuordnen können, etwa bei der Zentrale, verwenden Sie eine übergeordnete Bezeichnung.
4. Kurzbezeichnung der Funktion, also z.B. "linker Heizkörper" bei einem Stellantrieb.

Mittlerweile habe ich mehr zufällig entdeckt, dass die Software der CCU-1/CCU-2 das im Bild gezeigte Konsistenzproblem abfangen könnte, die Programmierer aber eine Ausrede haben: Sie übernehmen die Gerätenamen nicht, weil man, wie weiter unten zeige, die einzelnen Kanäle benennen kann. Aber: Wer sagt einem das? Der Bedieneroberfläche kann man es nicht entnehmen. Aber man klickt doch sicher mal versehentlich irgendwo hin...

Komponenten betriebsbereit machen und installieren

Als erstes sollten sie die Komponenten installieren, noch ohne Batterien. Nach dem Einsetzen der Batterien starten Vorgänge, die Sie ggf. steuern und überwachen wollen.

Die meisten Homematic-Komponenten werden mit Batterien betrieben, die überraschend lange halten. Die meisten meiner Homematic-Komponenten kommen mit einem Batteriesatz 1-2 Jahre aus. Also lohnt es sich, hochwertige Batterien einzusetzen und keine Akkus. Nur beim Keymatic-Türschlossantrieb könnte man über Akkus nachdenken. Benutzen Sie erst mal die Batterien, die mit den Fertigkomponenten mitgeliefert werden.

Nehmen Sie zunächst die zentrale Komponente in Betrieb – etwa den Thermostaten für eine Heizungssteuerung. Also: Batterien rein und nach Anleitung einstellen. Dieser Abschnitt geht davon aus, dass Sie zunächst ohne Zentrale arbeiten. Wenn Sie mit der Zentrale anfangen, springen Sie gleich weiter zum entsprechenden Abschnitt.

Anschließend nehmen sie eine Komponente nach der anderen in Betrieb. Beispielsweise bei einem Fensterkontakt geht das recht flott. Bei einem Heizungs-Stellantrieb dauert das mehrere Minuten:

• Nach Einsetzen der Batterien geht der Stellantrieb erst mal in Nullstellung, d.h. der zieht den Stempel, mit dem er auf den Stift des Heizungsventils drückt, ganz ein. Im Auslieferzutand ist das wohl schon so, diese Phase ist also schnell abgeschlossen.
• Dann drücken Sie den Knopf am Stellantrieb. Der Stellantrieb probiert dann den möglichen Fahrbereich aus und bleibt im Ruhezustand stehen.
• Erst jetzt können Sie den Stellantrieb mit dem Thermometer verbinden.

Haben Sie den Thermostat mit dem Stellantrieb verbunden, können Sie schon Temperaturprofile eingeben. Verbinden Sie auch einen Tür- oder Drehkontakt mit dem Thermostat, steht auch die Temperaturabsenkung zur Verfügung. Die Kombination anderer Komponenten ermöglicht auch ohne weitere Einstellungen nahe liegende Funktionen.

Eine Homematic-Zentrale in Betrieb nehmen

Erst eine Zentrale hebt eine Homematic-Installation über die vielen Alternativen. Sie sollten sich deshalb möglichst früh eine Zentrale zulegen – egal ob CCU oder PC-Adapter und entsprechendes Programm auf Ihrem PC.

Homematic-Zentralen CCU-1 und CCU-2

ELV hat im Sommer 2013 die diverse Jahre alte Zentrale CCU-1 durch die CCU-2 ersetzt. An den Möglichkeiten hat sich wohl wenig verändert, die CCU-2 hat aber ein paar Vorteile. Ich sah aber keinen ausreichenden Grund, 150 EUR für eine neue Zentrale auszugeben. Die folgenden Informationen stammen deshalb aus der ELV-Website und einigen einschlägigen Foren:

• Die CCU-2 ist 50 EUR billiger – statt dessen hätte ELV lieber ein paar Features mehr spendieren sollen. Siehe weiter unten.
• Die CCU-2 hat einen leistungsfähigeren Prozessor und einen mit einer Speicherhkarte erweiterbaren Speicher. Manche Wartezeiten werden also wohl von mehreren Minuten auf diverse Sekunden absinken.
• Die CCU-2 hat einen Speicherkarten-Steckplatz. Dort kann man (endlich!) Messwerte bestimmter Komponenten ablegen und später auslesen.
• ELV nahm den Umstieg zum Anlass, die Dokumentation der Zentrale deutlich zu erweitern. Das Werk ist immer noch reichlich löchrig, aber schon mal ein deutlicher Schritt in die richtige Rechnung. Empfehlung: Auch Nutzer der CCU-1 sollten sich das Homemativ WebUI-Handbuch aus der ELV-Website herunterladen.
• Die Software der CCU-1 wird wohl nicht mehr gepflegt, jedenfalls habe ich schon länger keinen Update mehr machen können. Anders ausgedrückt: Es gibt mittlerweile einige Homematic-Komponenten, die mit der CCU-1 wohl nicht mehr funktionieren.

Dafür gibt es einen ganz klaren Nachteil: Die CCU-2 hat keine Notstromversorgung mehr. Die CCU-1 hat ein Batteriefach für vier Mignon-Batterien. Da habe ich NiMH-Akkus der vorgeladenen Variante drin, die mir regelmäßig gute Dienste leisten: Mal ist ganz kurz der Strom weg, dann hat meine CCU-1 schon mal ihre gesamte Konfiguration verloren, die ich zum Glück aus einer aktuellen Datensicherung wieder herstellen konnte. Manche Homematic-Komponenten melden ihren Status aus Gründen der Stromersparnis vielleicht einmal am Tag und diese Informationen sind bei einem Stromausfall auf jeden Fall weg.

Mit einiger Sicherheit hat die CCU-2 noch einen weiteren Nachteil: Ihre Funkreichweite ist deutlich kleiner als die der CCU-1 nach meinem Antennenumbau. Für einen vergleichbaren Umbau ist in dem deutlich kleineren Gehäuse vermutlich kein Platz. Eine Vierzimmer-Etagenwohnung bekommt man mit beiden Zentralen im Originalzustand sicher auch in den Griff. Aber in einem größeren Reihenhaus, bei dem sich die Homematic-Komponenten auf vier Stockwerke verteilen, sieht das spätestens dann anders aus, wenn Geschossdecken und Treppenhaus aus Beton sind.

Zwischen den Zeilen der ELV-Texte habe ich noch folgendes gelesen: Die CCU-2 prüft, ob sie im Lauf der letzten Stunde schon 36 s lang gesendet hat – länger als 1% der Zeit darf im 868-MHz-Bereich keine Kompomponente senden. Das hat die CCU-1 wohl noch nicht überwacht. Wenn einem also in einer größeren Homematic-Installation mal der Netzstecker aus der CCU-2 rutscht, dauert der Wiederanlauf womöglich mehrere Stunden.

Haken und Ösen beim Umstieg auf eine Zentrale

Wenn Sie z.B. Ihren Thermostaten von oben mit Ihrer neuen Zentrale verbinden, passiert eine ganze Menge im Hintergrund. Darüber schweigt sich die Dokumentation aus. Ganz generell werden Sie ab dieser Stufe weitgehend ohne wirklich hilfreiche Dokumentation auskommen müssen: Bei der CCU-1 gab es ein paar grundlegende Hinweise im Beipack der Homematic-Zentrale. Die WebUI-Beschreibung der CCU-2 ist da zwar deutlich besser, aber immer noch löchrig genug. Aber die wirklichen Zusammenhänge müssen Sie sich durch viel, viel Rumspielen selbst erarbeiten. Vielleicht kann ich Ihnen mit diesem Text ein paar Wochenenden Frust ersparen.

Im Begleitheft des Homematic-Funk-Wandthermostats HM-CC-TC steht lediglich lapidar: Ablernen ist nur möglich, wenn der Wandthermostat nicht an eine Zentrale angelernt ist. Das sind aber bestenfalls 10% der Wahrheit und bei diversen anderen Komponenten ist das wohl ähnlich:

• Sobald ein Wandthermostat mit einer Zentrale verbunden wird, überträgt er seine Verbindungen "von unten" an die Zentrale.
• Die Zentrale versucht, daraus direkte Geräteverbindungen zu machen. "Versucht" deshalb, weil die Zentrale dafür Kontakt mit jeder einzelnen der Komponenten herstellen muss. Wie ich am Beispiel des Drehkontakts gezeigt habe, geht das aber immer mal wieder schief. Die Software der Zentrale fängt das nicht ab und legt direkte Geräteverknüpfungen ab von denen klar ist, dass sie nicht funktionieren.

Über diese Vorgänge schweigt sich die Dokumentation aber komplett aus und lässt den Benutzer im Regen stehen: Die Installation spinnt und keiner kann sich's erklären. Zu meinen Erklärungen fand ich nur durch viel, viel Spielen und eine Menge Ingenieur- und Amateurfunk-Know-How.

Die Funkreichweiten lassen sich nur sehr schwer voraussagen. Ich hatte schon bei 5 m Entfernung von der Zentrale Probleme, wenn z.B. eine Feuerschutztür im Weg war. Andere Verbindungen funktionieren problemlos durch zwei Betondecken und mehrere Wände hindurch. Ein erst mal verblüffendes Hindernis ist moderne Isolierverglasung: Viele Scheiben werden mit einer dünnen Metallschicht bedampft, um sie für Infrarot- (Wärme-) Strahlung undurchsichtig zu machen. Wer's nicht glaubt, kann ja mal in einem modernen Zug versuchen, Radio zu hören...

Jedenfalls ist die begrenzte Funkreichweite vieler Homematic-Komponenten auch bei ELV bekannt. Sonst gäbe es vielleicht den LAN-Konfigurationsadapter, aber kaum den Repeater HM-Sys-sRP-Pl. So generiert man mit Konstruktionsschwächen auch noch zusätzlichen Umsatz.

Eine Homematic-Zentrale CCU-1/CCU-2 mit Peripherie versorgen

Nach der Inbetriebnahme der Zentrale sind die Bedienungsanleitungen der einzelnen Komponenten weitgehend nutzlos – sie schweigen diesen Betriebsfall konsequent tot. Am einfachsten geht man dabei aber so vor:

1. Wann irgend möglich sicherstellen, dass man vom Laptop aus per WLAN auf die Homematic-Zentrale zugreifen kann. Viele Arbeiten lassen sich viel schneller und sicherer durchführen, wenn man bei der Installation der Komponenten direkt auf die Zentrale zugreifen kann.
2. Komponente installieren und an der Zentrale anlernen.
3. Funktionen verwirklichen, indem man zwischen den entsprechenden Geräten direkte Geräteverknüpfungen anlegt. Für viele Standardfunktionen ist das mit wenig Klickarbeit erledigt: Verbindet mal einen Fensterkontakt mit einem Wandthermostaten, so wird daraus automatisch die Temperaturabsenkungsfunktion beim Lüften. Man muss dabei aber den Kanal 2 des Thermostaten verwenden: Erst nach dem Klicken merkt sonst die Zentrale, dass man den Fensterkontakt nicht sinnvoll mit dem Thermometer verbinden kann. Frage: Warum wird dieser Anschluss dann überhaupt in der Auswahlliste angezeigt? Vermutung: Das ist ein Feature und kein Bug: Die Zentrale CCU-1 ist von der Rechenleistung her so schwach, dass man sonst mehrere Minuten auf die Auswahlliste warten müsste.
4. Wem diese Standardverknüpfungen nicht reichen, kann leicht kleine Programme zusammen klicken.

Ein Beispiel, das sehr schön das Potential des Homematic-Systems zeigt: Es gibt bevorzugte Zeiten, in denen ich das Bad benutze – etwa am Morgen und am Abend. Zu diesen Zeiten hebe ich die Bad-Solltemperatur um zwei Grad an. Nur zu diesen Zeiten lohnt es sich, die Umwälzpumpe für den Warmwasserkreislauf in Betrieb zu setzen. Im Fußboden meines Bades laufen ziemlich viele Warmwasserleitungen – für Hin- und für Rücklauf zu Badewanne, Waschbecken, Dusche. Der Warmwasser-Kreislauf wirkt also wie eine Fußbodenheizung. Dazu habe ich mit geringem Aufwand folgenden Algorithmus zusammengeklickt:

• Wenn der Stellantrieb des Bad-Heizkörpers auf mehr als 20% öffnet, wird die Umwälzpumpe für das Warmwasser eingeschaltet.
• Wenn der Stellantrieb des Bad-Heizkörpers auf weniger als 5% schließt, wird die Umwälzpumpe wieder abgeschaltet.

Die Überlegung dabei: Ob ich das Bad über das Heizungs- oder das Warmwassersystem heize, ist nicht so entscheidend. Und wenn es so warm ist, dass ich im Bad keine Heizung brauche, dann komme ich für einfache Waschereien auch mit kaltem Wasser aus.

Allerdings, grau ist alle Theorie: Durch unsere Dachisolierung und das neue Fenster ist das Bad so gut isoliert, dass der Heizkörper selbst bei -20°C nie auf mehr als 20% geöffnet wird. Das wird wesentlich unterstützt durch die Konvektion im Warmwasser-Kreislauf: Auch ohne Pumpe zirkuliert das warme Wasser, halt etwas langsamer. In der Logdatei der Zentrale sehe ich immer wieder Meldungen, dass die Umwälzpumpe abgeschaltet worden sei. Sie wurde aber seit der Installation noch nie eingeschaltet. So spare ich neben etwa 20 EUR Strom/a auch noch einiges Gas, weil zumindest der Warmwasser-Rücklauf bedeutend kühler ist als früher und folglich weniger Wärme verliert.

Weiterer Nutzwert der Homematic-Zentrale CCU-1/CCU-2

Ein paar Beispiele, welchen Mehrwert die Zentrale in einer Homematic-Installation haben kann:

• Auf Wunsch zeichnet die Zentrale ausgewählte Zustände und Ereignisse in einer Logdatei auf. So zeichne ich die Meldungen des Bewegungsmelders vor der Haustür auf. Der Bewegungsmelder schaltet so nicht nur (per direkter Geräteverknüpfung) das Haustürlicht, sondern protokolliert auch, wann beispielsweise der Paketbote kommt. Wenn also jemand behauptet, er wäre am Montag Nachmittag da gewesen, ich hätte aber nicht geöffnet, kann ich ihn als Lügner enttarnen.
• In der Zentrale laufen viele Daten zusammen. Beispielsweise kann ich leicht sehen, welche Heizungs-Stellantriebe wie weit geöffnet sind. Das nutzte ich zum Einstellen der Vorlauftemperatur meiner Heizungsanlage abhängig vom Außenfühler: Weil auch bei -20°C kein Heizkörper weiter als 50% geöffnet war, konnte ich die Vorlauftemperatur zurücknehmen.
• Im Prinzip könnte ich auch programmieren: Wenn alle Heizkörper-Stellventile geschlossen sind, schalte den Heizkessel ab. Dafür bräuchte ich nur einen freien Kanal meines Hutschienen-Schaltaktors passend zu verdrahten, das wäre in 30 min erledigt. Allein: Dafür ist mir das Homematic-System viel zu labil – selbst wenn ich zusätzlich programmieren würde, dass bei weniger als 10°C im Wohnzimmer die Heizung auf jeden Fall einzuschalten wäre.

Homematic-Installation organisieren

Homematic-Systeme werden recht schnell so komplex, dass man sie regelmäßig überwachen sollte. Da kann man sich von der Zentrale helfen lassen. Vor allem sollte man die einzelnen Komponenten so gruppieren, dass man zusammengehörige Informationen auch auf einmal sehen kann. Dafür bietet sich das CCU-Menü Status und Bedienung an.

Hinweis: Die Zentrale sortiert die verschiedenen Listen aphabetisch (genauer: wohn nach den ASCII-Codes der Buchstaben). Wenn man die Einträge bestimmter Listen in eine definierte Reihenfolge bringen will, sollte man den Namen z.B. eine Ziffer oder zwei Ziffern (01...99) voranstellen.

Mein primäres Interesse ist die Temperatursteuerung und die will man wohl meist raumweise betrachten. Also nutze ich vor allem die Seite Status und Bedienung/Räume. Das geht so:

1. Unter Einstellungen/Geräte stehen alle an die Zentrale angelernten Komponenten - das dauert bei meiner CCU-1 allerdings etwa 2 min. Wenn man auf einen der Einträge klickt, öffnet sich das Fenster Allgemeine Geräteeinstellungen für dieses Gerät.
2. In diesem Festster kann man mehrere Werte eingeben oder einstellen:
   • Unter Name gebe ich den entsprechenden Raum ein und ergänze die Angabe bei Bedarf. Beim Thermometer ist das überflüssig, aber beim Fenster-Drehgriffkontakt HM-Sec-RHS könnte man schon unterscheiden zwischen Fenster rechts und Fenster links. Das Voranstellen der Raumbezeichnung hat den Vorteil, dass die Geräteliste automatisch nach Räumen sortiert wird.
   • Für die Option Bedienbar habe ich noch keine Erklärung gefunden. Vermutlich kann man damit die Eigenschaften des Gerätes im Menübaum Status und Bedienung beeinflussen.
   • Sichtbar ermöglicht wohl, eine Komponente aus der Zentralen-Oberfläche auszublenden.
   • Protokolliert bestimmt, ob das Gerät unter Status und Bedienung/Systemprotokoll Einträge erzeugt. Diese Option nutze ich öfter mal - etwa um zu bestimmen, wie schnell sich ein Raum aufheizen lässt oder um mit dem Bewegungsmelder für das Haustürlicht aufzuzeichnen, wann der Briefträger kommt.
   • Fenster mit OK oder Abbrechen beenden.
3. Rechts in der Zeile kann man unter Einstellen diverse Parameter für die Komponente einstellen. Hier gebe ich beispielsweise die Temperaturprofle für die einzelnen Räume ein.
4. Dass man in der Liste Einstellungen/Geräte mit den Plus-Zeichen links die einzelnen Kanäle der Geräte öffnen kann, hielt ich lange nur für einen überflüssigen Schnörkel. Erst nach langem Probieren erschloss sich mir, dass man damit ein anderes Fenster Allgemeine Geräteeinstellungen öffnet: Man kann so jeden einzelnen Kanal benennen, dessen Bezeichung dann auch in den entsprechenden Listet statt der Seriennummer des Gerätes erscheint. Hier kann man die einzelnen Kanäle bestimmten Räumen und Gewerken zuordnen. Die Raumzuordnung mache ich gewöhnlich für das ganze Gerät, siehe weiter unten.

Anschließend sollte man die Raumliste einrichten. Das Ergebnis dieser Mühe zeigt sich später unter Status und Bedienung/Räume.

1. Einstellungen/Räume öffnen.
2. Rechts unten auf Bearbeiten klicken. Damit lassen sich Räume in die Liste eintragen und ggf. umbenennen.
3. Die Raumliste wird alphabetisch sortiert ausgegeben. Das lässt sich nutzen, um mit einem Prefix eine bestimmte Sortierreihenfolge zu erzwingen. Ich benutze als erste Stelle eine Stockwerksbezeichnung mit Null für das Erdgeschoss. So ergibt sich die Reihenfolge EG, 1. Stock, 2. Stock und "KE für Keller.
4. Auf Neu klicken und in der Spalte Name etwas Sachdienliches eingeben. Für die Spalte Bemerkung fand ich noch keine sinnvolle Verwendung.
5. Am Ende mit Schließen die Raumliste speichern.
6. Unter Einstellungen/Räume erscheint jetzt eine Tabelle, in der für jeden der eben angelegten Räume eine Zeile existiert.
7. Auf Kanal hinzufügen klicken. Das öffnet eine Liste aller Kanäle der einzelnen Geräte einzeln. Wer sich oben die Mühe machte, jeden einzelnen Kanal zu benennen, findet diese Bezeichnungen hier. Würde das Programm als Voreinstellung der Kanalbezeichnung den Gerätenamen verwenden, könnte man sich hier die Suche über die Excel-Liste sparen.
8. Links in der Liste alle Kanäle markieren, die man unter Status und Bedienung/Räume diesem Raum zuordnen möchte. Hat man etwa einen Wandthermostaten in einem unbeheizbaren Kellerraum stehen, braucht man hier nur den Kanal 1 des Thermostaten auswählen.
9. Liste mit OK schließen und die übrigen Räume einrichten.