SmartHome Hacks (eBook)

2 Hacks zur Lichtsteuerung

SmartHome bedeutete für unsere Großeltern, dass man durch Drehen oder Drücken eines kleinen Knopfes Licht in das Dunkel der Nacht bringen konnte. Für die meisten Menschen, die dem Thema SmartHome verfallen, ist dies tatsächlich auch heute noch der erste Anwendungsfall (oder »Use Case«, wie man in der Informatik sagt). Nur geht es nicht mehr darum, das irgendwie und irgendwo zu tun, sondern wir beherrschen das Licht inzwischen vollständig. Wir wollen bestimmen, von wo aus, mit welcher Helligkeit und Farbe, zu welchen Zeiten und unter welchen Bedingungen das Licht eingeschaltet wird.

Abbildung 2–1
Hardware für die einfache Lichtsteuerung. Links oben ein Home-Matic-Systemschaltaktor (in verschiedene Schalterprogramme integrierbar), rechts oben eine HomeMatic-Fernbedienung. Links unten ein Unterputz-Schaltaktor für EnOcean, in der Mitte unten ein batterieloser Aufputz-Wandschalter von EnOcean und rechts unten eine schaltbare Zwischensteckdose des Z-Wave-Systems.

Hack: Lichtschalter dorthin verlegen, wo man sie braucht

Unsere Wohnung verändert sich mit uns:

• Ein neuer größerer Fernseher kommt ins Haus, und wir müssen umdekorieren – und plötzlich können wir das Deckenlicht nicht mehr komfortabel vom Sessel aus dimmen.

• Ein Umbau – und plötzlich haben wir den Lichtschalter für die Gästetoilette auf der falschen Seite.

• Ein Pflegefall in der Familie – und wir möchten es der gepflegten Person ermöglichen, das Licht vom Bett aus zu schalten.

Kurz, wir brauchen einen Lichtschalter an einer anderen Stelle und möchten nicht, dass dafür Wände aufgestemmt werden – ein Funkschaltsystem muss her. Für diesen Anwendungsfall besteht das Funkschaltsystem mindestens aus zwei Komponenten:

• erstens aus einem Funksender. Dieser spielt die Rolle eines Sensors, denn er reagiert auf ein externes Ereignis – auf das Drücken einer Taste.

• zweitens aus einem Funkempfänger als Aktor, der die Leuchte letzten Endes anschaltet. In bidirektionalen Systemen hat der Aktor auch einen Sender, mit dem er dem Sensor Rückmeldung über die erfolgreiche Schaltaktion gibt, und dementsprechend hat der Sensor einen Empfänger, mit dem er diese Rückmeldung empfängt.

Ein solches Funkschaltsystem kann man auch einsetzen, wenn man gar keinen Eingriff in das Stromnetz vornehmen will: mit einem batteriebetriebenen Funksender und einem Aktor in Form eines schaltbaren Zwischensteckers. Diesen allereinfachsten Fall wollen wir aber im Folgenden nicht betrachten Stattdessen gehen wir davon aus, dass die Leuchte fest installiert ist und der bisherige Schalter in einer Anschlussdose in der Wand sitzt.

Im nächsten Abschnitt sollen alle relevanten Details eines solchen Schaltertausches diskutiert werden. Das bedeutet: ganz viel Für und Wider – und eigentlich ein komplizierter Entscheidungsprozess, den man einmal genau durchlaufen sollte.

Für einen ersten Überblick kann man aber die nachfolgenden Ausführungen überspringen und direkt bei der Realisierung anfangen, also im nächsten Abschnitt.

Detaillierte Planung

Für den in der Wand befindlichen Schalter gibt es schon mal verschiedene Varianten:

• einfache Ein-/Ausschalter – diese schließen oder trennen einfach nur einen Kontakt.

• Wechselschaltungen, mit denen eine Leuchte von zwei Orten geschaltet werden kann. Dafür benötigt man einpolige Umschalter.

• Kreuzschaltungen, mit denen eine Leuchte von mehr als zwei Orten geschaltet werden kann. Dafür werden zweipolige Umschalter benötigt.

Die meisten Schaltaktoren für SmartHome-Systeme sind als einpolige Umschalter ausgeführt, können also in den beiden erstgenannten Fällen eingesetzt werden. Bei Kreuzschaltungen wird es deutlich schwieriger, einfach nur einen Schalter zu ersetzen. Hier ist dann zu empfehlen, alle Schalter durch Tastensensoren zu ersetzen und einen gemeinsamen Aktor anzusteuern.

Für die weitere Planung gehen wir davon aus, dass zunächst ein einzelner Schalter ausgetauscht werden soll. Dann sind verschiedene Entscheidungen zu treffen, die mit der Verfügbarkeit und Anordnung von Schalterdosen zu tun haben.

Zuerst muss man sich darüber klarwerden, ob der neue Lichtschalter (hier ist die Betätigungseinheit gemeint, also der Sensor) in eine vorhandene oder in eine neu zu schaffende andere Anschlussdose eingesetzt werden soll:

• Wenn nicht, muss der Sender entweder eine batteriebetriebene Funkfernbedienung sein, eine Smartphone-App oder ein batteriebetriebener Aufputz-(AP-)Funksender.

• Wenn ja, muss geklärt werden, ob die andere Anschlussdose einen Netzanschluss hat:

• Wenn ja, kann er eine netzgebundene Stromversorgung haben.

• Wenn nicht, muss der Funksender ein Unterputz-(UP-)Funksender mit Batteriebetrieb sein.

Die zweite wichtige Frage ist, ob der alte Schalter seine Funktion behalten soll:

• Wenn nicht, kann man ihn durch eine Blindplatte ersetzen und stattdessen dahinter den reinen UP-Schaltaktor einbauen. Allerdings muss noch geklärt werden, ob es sich um ein Zweileiteroder um ein Dreileitersystem handelt (siehe unten).

• Wenn ja, muss geklärt werden, ob in dieser Schalterdose eventuell sogar neue Funktionen hinzukommen sollen, die andere Geräte steuern. Das ist deshalb möglicherweise sinnvoll, weil Schalterdosen rar sind – und nicht jeder möchte dauernd zur Fernsteuerung sein Smartphone zücken müssen.

• Ist das nicht der Fall, kann der gesamte alte Schalter durch einen System-Schaltaktor ersetzt werden. Dieser kann dann sowohl vor Ort durch einen Tastendruck als auch aus der Entfernung durch den Funksender betätigt werden. Solche System-Schaltaktoren finden sich in fast allen SmartHome-Systemen, und zwar so, dass sie durch einfache Adapter auch in verschiedene Standard-Schalterprogramme von Markenherstellern integriert werden können. Voraussetzung ist meistens ein Dreileitersystem.

• Will man noch andere Geräte aus dieser Schalterdose steuern, kann man z.B. den alten Schalter durch einen Doppeltaster ersetzen und hinter diesen in der Dose, die man dazu möglicherweise vertiefen muss, einen UP-Funksender einbauen. Klar, dass für den Schaltaktor dann ein anderer Platz gefunden werden muss – etwa, indem er durch Umbau der anzusteuernden Leuchte direkt in diese integriert wird. Auch hier ist in der Regel ein Dreileitersystem die Voraussetzung.

Die Vielzahl von Möglichkeiten für die Lichtschalterverlegung habe ich in Tabelle 2–1 zusammengefasst.

Was hat es jetzt mit dem Zweileitersystem auf sich? In älteren (oder sparsamen) Installationen sind Lichtschalter oft nur mit einem zweiadrigen Kabel als »Stichleitung« an die Anschlussdose angebunden: Phase hin, geschaltete Phase zurück, aber es fehlt der Nullleiter. Manchmal findet sich auch ein dreiadriges Kabel mit grünem Schutzleiter – aber ohne Nullleiter. Deshalb kann sich in diesen Fällen ein elektronisches Gerät (wie der einzubauende Schaltaktor) nicht direkt mit Netzspannung versorgen. Bei einem Dreileitersystem hingegen liegt in der Dose auch ein Nullleiter. Dann kann nahezu jeder Schaltaktor verwendet werden.

Es gibt zwar Funkaktoren, die ohne Nullleiter auskommen. Dabei handelt es sich aber in der Regel um Dimmaktoren, bei denen immer ein geringer Stromfluss durch die Leuchte stattfindet (irgendwoher muss die Energie für die Elektronik ja kommen). Entsprechende Modelle sind z.B. im Z-Wave- und im InterTechno-System erhältlich. Der Einbau eines solchen Aktors für ein Zweileiter-system kann allerdings nicht empfohlen werden, wenn man irgendwann auf LED-Beleuchtung umstellen möchte. Die in LEDs oft vorhandenen Schaltnetzteile reagieren auf einen kleinen Stromfluss bei manchen Ausführungen so, dass sie in regelmäßigen Abständen die LED aufblitzen lassen – und oft ist der vom Aktor »verlangte« minimale Stromfluss so groß, dass die LED gar nicht auszuschalten ist.

Tabelle 2–1
Lichtschalter verlegen – aber wie?