{"id":22173,"date":"2022-11-04T11:19:00","date_gmt":"2022-11-04T10:19:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sysbus.eu\/?p=22173"},"modified":"2022-10-31T10:37:56","modified_gmt":"2022-10-31T09:37:56","slug":"smart-heizen-mit-lorawan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sysbus.eu\/?p=22173","title":{"rendered":"Smart Heizen mit LoRaWAN"},"content":{"rendered":"\n

Autor: Felix Wolf, Alpha-Omega Technology GmbH & Co. KG<\/a><\/p>\n\n\n\n

Die Fu\u00dfbodenheizung mit W\u00e4rmepumpe ist heutzutage Standard am Bau. Keine andere Heizungsart kann ihr in Punkto Effizienz und Komfort das Wasser reichen. Dar\u00fcber sind sich Wirtschaft, Physik und Politik einig. Zu dieser Wahrheit geh\u00f6rt allerdings auch, dass viele andere Geb\u00e4ude mit Warmwasserheizk\u00f6rpern ausgestattet sind. Das Wasser in diesen Heizk\u00f6rpern wird mit unterschiedlichen Energietr\u00e4gern erhitzt und heizt anschlie\u00dfend den Raum. Die Regelung erfolgt durch Eckventile, auf denen h\u00e4ufig ein mechanisches Thermoelement die Menge an Hei\u00dfwasser im Ger\u00e4t steuert. Die Idee, dieses Eckventil mit elektromechanischen Ventilen zu steuern, ist nicht neu. Allerdings fehlte bislang ein funkgesteuertes Ger\u00e4t, das auch in einem gr\u00f6\u00dferen Ma\u00dfstab funktioniert. Bisherige Funkl\u00f6sungen nutzten meist ein eigenes Protokoll oder aber DECT.<\/p>\n\n\n\n

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Grafik: Alpha-Omega Technology<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n\n\n\n

Diese L\u00fccke schlie\u00dft nun MClimate mit dem Vicki. Daf\u00fcr setzt MClimate auf das bereits weit verbreitete LoRaWAN-Protokoll, bei dem eigene Gateways und ein eigenes Softwarebackend verwendet werden kann. Das Heizk\u00f6rperventil wird mit einer Adapterplatte am Eckventil montiert und lernt zun\u00e4chst, wie weit es fahren muss, um das Ventil zu schlie\u00dfen. Anschlie\u00dfend tritt es dem LoRaWAN-Netzwerk bei. Dann \u00fcbertr\u00e4gt es zyklisch Soll- und Istwerte und wie weit das Ventil ge\u00f6ffnet und geschlossen ist. Die Ventilstellung wird automatisch nachreguliert, um die gew\u00fcnschte Temperatur m\u00f6glichst genau zu treffen. Eine Soll-Temperatur l\u00e4sst sich vor Ort durch das Drehen am Griff einstellen oder aber auch per Funk setzen. Die Verstell Funktion vor Ort l\u00e4sst sich dabei auch deaktivieren. Im Prinzip kann der Vicki auch als Thermostat an K\u00fchlk\u00f6rpern verwendet werden. Dann wird das Ventil ge\u00f6ffnet, sobald die Soll-Temperatur \u00fcberschritten ist. Diese Funktion soll jedoch in diesem Artikel nicht weiter betrachtet werden.<\/p>\n\n\n\n

Smart ist nicht gleich Smart<\/strong><\/p>\n\n\n\n

In der IoT-Welt wird der Begriff \u201eSmart\u201c allzu voreilig verwendet. Meist wird nur der erste Schritt (das Einsammeln von Informationen) gegangen und das Ergebnis sofort Smart genannt. Durch die M\u00f6glichkeit, mit dem Vicki auch Soll-Werte zu setzen, gibt es hier jedoch die Option, wirklich \u201esmarte\u201c Entscheidungen zu treffen. Beispielsweise kann durch das Hinterlegen eines Zeitplans viel Energie (und damit nat\u00fcrlich auch Kosten) eingespart werden. Eine automatische Nachtabsenkung und ein automatisches Aufheizen des Geb\u00e4udes kurz vor der Nutzung bringt nicht nur Einsparpotential, sondern dient auch dem Komfort. Viele Anwender geben einem ersten Impuls nach, n\u00e4mlich den Nutzer aussperren und manuelle Eingaben am Ger\u00e4t unterbinden zu wollen. Normalerweise ist das jedoch eine schlechte Idee, denn die Akzeptanz der Technologie w\u00e4re gef\u00e4hrdet und der Nutzer f\u00fchlt sich bevormundet. Unsere Empfehlung lautet stattdessen, Nutzereingaben zuzulassen, aber f\u00fcr jeden Tagesabschnitt wieder Solltemperaturen zu setzen, die individuelle Anpassungen r\u00fcckg\u00e4ngig machen. In B\u00fcrogeb\u00e4uden k\u00f6nnte so ein Fahrplan folgenderma\u00dfen aussehen:<\/p>\n\n\n\n

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Grafik: Alpha-Omega Technology<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Aber der MClimate Vicki bietet noch mehr. Der Sensor meldet bei jeder Kommunikation eine Vielzahl an Parametern. Neben Temperatur, Luftfeuchte und dem Batteriestand enthalten die Nachrichten des Aktors auch die aktuelle Ventilstellung. Dadurch kann eine Aussage zur Gesamtbelastung des Heizkreislaufs getroffen werden. Durch den Vergleich k\u00f6nnen in gr\u00f6\u00dferen Geb\u00e4uden auch R\u00e4ume identifiziert werden, in denen die Isolation fehlerhaft beziehungsweise besch\u00e4digt ist, was durch eine permanente Offenstellung des Ventils auffallen w\u00fcrde.<\/p>\n\n\n\n

IoT Plattformen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der MClimate Vicki ist ein komplexes Ger\u00e4t, und um gro\u00dfe Einsparpotentiale zu heben, sollte er in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen ausgerollt werden. Dadurch entsteht die Herausforderung, eine gro\u00dfe Anzahl an Aktoren gleichzeitig und im Zusammenspiel miteinander zu verwalten. Nat\u00fcrlich ist es durch das offene LoRaWAN-Protokoll und die Dokumentation des Vicki m\u00f6glich, eine eigene Software daf\u00fcr zu entwickeln. Aber die Heizperiode f\u00fcr dieses Jahr hat bereits begonnen. Kaum eine Firma hat freie Programmierressourcen, um jetzt \u201eschnell\u201c eine Software zu entwickeln. Gleichzeitig sind die meisten IoT-Plattformen derzeit nur darauf ausgelegt, empfangene Daten anzuzeigen und auszuwerten. Hier sollen im Folgenden drei M\u00f6glichkeiten zur Steuerung von Vickis aufgezeigt und beschrieben werden, die ohne eigene Entwicklung zur Verf\u00fcgung stehen. Alle hier vorgestellten L\u00f6sungen haben eine grafische Benutzeroberfl\u00e4che, auf die per Browser zugegriffen wird. Alle hier vorgestellten L\u00f6sungen ben\u00f6tigen einen separaten LoRaWAN-Netzwerkserver (zum Beispiel TTN\/TTI, Chirpstack oder kerlink Wanesy), um die Kommunikation mit den Ger\u00e4ten abzuwickeln.<\/p>\n\n\n\n

MClimate Enterprise<\/strong><\/p>\n\n\n\n

MClimate Enterprise ist eine Eigenentwicklung von MClimate selbst zur Verwaltung der Vickies. F\u00fcr die MClimate L\u00f6sung gibt es eine native Integration zum Things Stack, wobei es egal ist, ob man die kostenlose Community Variante oder eine professionelle TTI-Installation verwendet. In der Software gibt es die M\u00f6glichkeit, Aktoren in verschachtelte Hierarchien (Geb\u00e4ude, Abschnitt, Stockwerk, Raum) aufzuteilen und den einzelnen Gruppen Zeitpl\u00e4ne zuzuweisen. Neben den Heizungsventilen k\u00f6nnen auch alle anderen Sensoren des Herstellers eingebunden werden. Dadurch kann beispielsweise die Ist-Temperatur zur Steuerung eines Thermostats von einem anderen LoRaWAN-Sensor in gr\u00f6\u00dferer Entfernung gepr\u00fcft werden. Hervorzuheben ist au\u00dferdem, dass MClimate Enterprise nicht nur einfach die Soll-Temperatur des Aktors setzt, sondern stattdessen die Ventilsteuerung \u00fcbernimmt.<\/p>\n\n\n\n

Datacake<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Low-Code IoT-Plattform Datacake ist einer der einfachsten Wege, um unterschiedlichste IoT-Sensoren und -Aktoren zu visualisieren und zu steuern. F\u00fcr viele Sensoren liegen bereits Templates vor, die schnell an eigene Bed\u00fcrfnisse angepasst werden k\u00f6nnen. Auch f\u00fcr den Vicki gibt es bereits ein Template, mit dem sowohl einzelne Ger\u00e4te verwaltet werden k\u00f6nnen als auch Installationen mit mehr als 100 Ger\u00e4ten gemanagt werden. Datacake unterst\u00fctzt dabei viele LoRaWAN-Netzwerkserver. Zus\u00e4tzlich kann Datacake auch Daten von Sensoren anderer Hersteller kombinieren und gemeinsam in einem Dashboard visualisieren. Ein solches Dashboard l\u00e4sst sich auch ver\u00f6ffentlichen.<\/p>\n\n\n\n

Thingsboard<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Das Thingsboard ist das bei weitem vielseitigste Produkt der zuvor vorgestellten L\u00f6sungen. Diese Vielseitigkeit geht jedoch mit einer hohen Komplexit\u00e4t einher. Trotzdem ist das Thingsboard eine hervorragende Grundlage, um die Daten von Vickis zu visualisieren und die Ger\u00e4te zu steuern. Die Verwaltung wird durch die M\u00f6glichkeit, Ger\u00e4te zu Entit\u00e4tsgruppen zusammenzufassen, vereinfacht und diese k\u00f6nnen dann hierarchisch angeordnet werden. Mit dem Regelketten-Werkzeug von Thingsboard k\u00f6nnen auch komplexe Aufgabenstellungen in kurzer Zeit realisiert werden.<\/p>\n\n\n\n

Fazit<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der MClimate Vicki ist definitiv ein Werkzeug, um bei klassischen Heizk\u00f6rper-Heizungsanlagen in k\u00fcrzester Zeit ein hohes Einsparpotential zu heben. Au\u00dferdem erm\u00f6glichen die Ger\u00e4te einen nicht unerheblichen Komfortgewinn f\u00fcr die Nutzer der R\u00e4umlichkeiten. Wie bei jedem komplexen Steuerungssystem ist jedoch auch hier ein wenig Vorarbeit notwendig, um eine optimale L\u00f6sung f\u00fcr den Betreiber und Anwender zu finden. Hier ist Alpha-Omega Technology GmbH & Co. KG der richtige Partner an Ihrer Seite.<\/p>\n\n\n\n

Weitere Informationen: https:\/\/iot-shop.de\/vicki-heizkoerperventil<\/a> und https:\/\/iot-shop.de\/smartes-heizen-nach-energieeinsparverordnung<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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