Wochenendprojekt: Fußbodenheizung selbst steuern – Teil 1

Die Idee, eine eigene Steuerung für Stellantriebe zu bauen, trage ich schon länger mit mir herum – allein die passende Gelegenheit fehlte bislang. Diese ergab sich nun durch eine Anfrage von Boris Savic, der eine solche Steuerung für seine Fußbodenheizung benötigte. Damit war das Wochenendprojekt geboren.

Anforderungen an das System

Zu Beginn habe ich die minimalen Anforderungen an das System festgehalten. Sie bilden die Grundlage für sämtliche nachfolgenden Entscheidungen bei Hardware, Sensorik und Software.

Einzelansteuerung. Steuerung aller 11 Heizkreise einzeln.

Raumklima-Erfassung. Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor für die jeweiligen Räume.

Bedienung. Visualisierung und Bedienung über unterschiedliche Endgeräte.

Steuerungskonzept und Hardware

Den Aufbau der Steuerung habe ich zunächst mit dem Weidmüller Konfigurator zusammengestellt. Als Spannungsversorgung kommt ein 10A-Netzgerät 230V AC – 24V DC zum Einsatz; es versorgt die Steuerung WL2000AC mit der benötigten Spannung.

Da die Stellantriebe mit 230V angesteuert werden, habe ich die Steuerung um drei u-remote Scheiben mit 230V-Relaiskarten erweitert. Für den sauberen Anschluss erhält jeder Stellantrieb zwei beschriftete Klemmen.

Sensor-Box im Eigenbau

Ein passender Sensor, der meinen Anforderungen entsprach, war am Markt nicht zu finden. Also habe ich die Raumsensoren selbst gebaut: einen ESP8266 in Kombination mit einem DHT22. Die Applikation habe ich auf der Arduino IDE umgesetzt und dort festgelegt, dass die erfassten Sensordaten über MQTT an die Steuerung übermittelt werden.

Backend und Frontend mit NodeRED

Für Backend und Frontend setze ich auf NodeRED mit dem Dashboard UI. Das Tool ist bereits auf der WL2000AC integriert, sodass sich die komplette Logik und Visualisierung direkt darauf aufbauen ließ.

Die selbstgebaute Sensor-Box habe ich in das NodeRED-Backend eingebunden, um darüber die Relaiskarten für die Stellventile anzusteuern. Auf dieser Basis habe ich verschiedene Szenarien erstellt, die sich aus der Grafik direkt ablesen lassen sollten. Ergänzend gibt es einen Ferienmodus, der alle Heizkreise schließt und so Energie einspart.

Prototyp-Test

Der gebaute Prototyp hat sämtliche Tests erfolgreich bestanden. Einige zusätzliche Funktionen sind bereits in Planung und sollen den Funktionsumfang weiter ausbauen.

Fazit

Vom ersten Anforderungskatalog über die Hardware-Auslegung mit der Weidmüller WL2000AC bis zur selbstgebauten ESP8266-Sensorik mit MQTT-Anbindung und dem NodeRED-Dashboard steht damit ein funktionsfähiger Prototyp. Die geplanten Zusatzfunktionen folgen in einem kommenden Beitrag in Teil 2.