Automatikbeschattung mit Loxone

Ein Highlight bei Loxone ist die Möglichkeit der Automatikbeschattung des Hauses, d. h. im Sommer werden die Rollladen oder Jalousien automatisch nach Sonnenstand, Innen- und Außentemperatur und Sonnenintensität gesteuert. Sie Beschatten das komplette Haus so, dass die Wärme möglichst draussen gehalten wird. Gleichzeitig wird nur wo nötig und sinnvoll beschattet, sodass auch ein Optimum an Helligkeit im Haus garantiert wird.

Visualisierung der Beschattungsautomatik

Selbst Heike (!) ist von dieser Funktion begeistert - das ist eigentlich der größte Beweis, dass es sich hierbei nicht nur um eine Nerd-Funktion handelt, sondern um eine wirklich sinnvolle Einrichtung :-)

Da ich schon des öfteren gefragt wurde, wie ich die Beschattung bei uns gelöst habe, kommt jetzt dazu mal ein etwas längerer Beitrag. Den Link zur Loxone-Datei findet Ihr am Ende des Artikels.

Was braucht man?

Neben natürlich der Hausautomatisierung von Loxone sind folgende Dinge sinnvoll bzw. notwendig:

  1. Elektrische Rollläden oder Jalousien. Jalousien haben den Vorteil, dass sie noch die Lamellenstellung mit berücksichtigen, Rollladen können lediglich auf Beschattung ("Schlitz") gefahren werden. Wir haben trotzdem "nur" Rollladen, da sie im Winter zusätzlich Energie sparen und auch einen gewissen Einbruchschutz bieten.
  2. Einen Temperatursensor in jedem Raum. Braucht man sowieso, wenn man auch die Fußbodenheizung über Loxone steuert.
  3. Einen Außentemperatufühler oder aber einen Wetterdienst (den gibt's auch kostenlos - ich habe mir einen für einen Rapsberry Pi selbst programmiert, der die Wetterdaten von Wunderground importiert und an den Miniserver weitergibt: http://forum.loxone.com/dede/software/faqs-tutorials-and-howtos/4774-howto-wunderground-wetterdaten-nutzen-eigener-wetterserver.htm)
  4. Einen Helligkeitssensor der sowohl Helligkeit (Lux) in der Dämmerung als auch Sonnenstrahlung (in W/m²) messen kann. Es geht auch ohne, aber richtig komfortabel wird es erst mit Sensor. Ich habe mir daher noch einen Sensor nachgerüstet. Die Luxusvariante sind ein Sensor an jeder Fassade, aber das war mir dann doch zuviel des Guten. Daher habe ich die fehlenden Sensoren versucht durch "geschickte Programmierung" des einen Sensors zu ersetzen.

Wie wird's programmiert?

Die Funktion der Automatikbeschattung ist an verschiedene Bedingungen geknüpft. Standardmäßig sind das bei Loxone die Innentemperatur im Raum (nur wenn die Temperatur im Raum zu hoch ist wird beschattet) sowie der Sonnenstand (nur wenn die Sonne auch auf das Fenster scheint, wird beschattet). Zusätzlich kann man dann noch eigene Bedingungen hinzufügen.

1. Schritt: Innentemperatur

Bei der Temperatursteuerung nimmt man bei Loxone normalerweise den IRR, den Intelligenten Raumregler. Dieser steuert in den Wintermonaten die Heizung im Raum. In den Sommermonaten geht der Regler in den "Kühlmodus". Dieser Modus ist aktiv, auch wenn man z. B. keine aktive Kühlung (Klimaanlage) besitzt. Nur in diesem Modus ist auch die Beschattung aktiv! Man definiert also in diesem Baustein eine Komforttemperatur im Kühlmodus. Wird die Temperatur im Raum überschritten, wird der Beschattungsausgang Qs am Baustein aktiviert. Diesen Ausgang legt man auf einen Merker und nutzt ihn dann später wieder als Eingang in den Jalousiebaustein.

Einstellungen der Intelligenten Raumregelung


2. Schritt: Rollladen / Jalousien

Jetzt wird es schon etwas komplizierter: Als nächstes konfiguriert man den Jalousie-Baustein. Dazu nimmt man den Automatik-Jalousiebaustein. Am Baustein definiert man zunächst die Zeiten die für eine komplette Auf- und Abfahrt benötigt wird sowie die Beschattungsstellung (bei Rollladen also, bei wieviel Prozent die Rollladen auf Schlitz gefahren sind). Bei Jalousien muss man noch ein paar Parameter mehr zu den Lamellen definieren. Ich setze die Parameter immer über Konstanten. So kann man später sehr schnell alle seine Rollladen noch einmal anpassen. Anschließend definiert man (wieder über Konstanten) noch die Himmelsrichtung der Fassade, an der das Fenster sitzt. Am Besten nimmt man sich den Bauplan und definiert wieder für jede Fassade am Haus eine eigene Konstante. Die Toleranz, ab der die Beschattung aktiv werden soll (sowohl gemäß Sonnenstand als auch relativ vom Sonnenauf- und untergang) kann man ebenfalls noch definieren. Ich nutze dazu teilweise Virtuelle Eingänge, damit ich solche Werte bequem über die Visualisierung anpassen kann.

Als letztes erhält der Jalousiebaustein über den Eingang AS noch das Signal, ob die Beschattung aktiviert werden soll. Dieses Signal bekommt er vom IRR über den Merker (siehe oben).

Einstellungen der Automatikjalousie

3. Schritt: Weitere Bedingungen

Jetzt kommt die Kür: Theoretisch wäre man jetzt ja schon fertig. Die Automatikjalousie würde je nach Sonnenstand und Innentemperatur das Haus beschatten. Aber: Was ist bei einem Tag mit schlechtem Wetter (bedeckter Himmel)? Die Innentemperatur wäre trotzdem hoch und es würde beschattet werden. Aber das macht bei bedecktem Himmel natürlich keinen Sinn. Oder die Außentemperatur sinkt (gerade in den Übergangszeiten) auch schon mal einen Tag auf 15°C ab. Auch da möchte man nicht unbedingt das Haus beschatten. Und auch bei einem Sommergewitter, wo es ja durchaus mal stockfinster werden kann, macht eine Beschattung keinen Sinn bzw. nimmt einem unnötig Licht im Haus.

Bei uns kommt noch etwas weiteres hinzu: Wir wohnen im Stadtgebiet und da wird die Sonne teilweise von Häusern verdeckt. Das passiert zum Einen irgendwann vormittags und dann auch noch einmal zum Sonnenuntergang hin. Dort ist sie hinter einer anderen Häuserreihe verschwunden und auch dann macht eine Beschattung keinen Sinn.

Also definiert man weitere Bedingungen, die alle erfüllt sein müssen, damit aktiv beschattet wird. Diese Bedingungen, also zum Beispiel "Erdgeschoss beschatten", setzt man mit einer UND-Verknüpfung auf den Eingang AS des Automatikjalousiebausteins. Oder aber man setzt ihn negiert auf den AD-Eingang (Beschattung nicht erlaubt).

Ich habe zunächst einmal die Bedingung "Sonnenstrahlung vorhanden" definiert. Nur bei vorhandener Sonnenstrahlung wird überhaupt beschattet. Dazu nutze ich den Strahlungswert in W/m², den ich vom Sensor erhalte. Hier gibt es aber noch eine kleine Schwierigkeit: Ich habe nur einen Sensor der nach Süden zeigt, d. h. wenn die Sonne im Osten aufgeht, zeigt der Sensor (da keine direkte Einstrahlung) entsprechend weniger an, obwohl schon eine intensive Strahlung vorhanden ist. Ich habe daher 3 Bereiche definiert (Osten, Süd-Osten und Süden), für die jeweils andere Schwellwerte des Sensors gelten. So reicht zum Beispiel eine Sonnenintensität von 15 W/m² aus um die Beschattung zu starten, wenn die Sonne im Osten steht. Steht sie im Süden (und trifft somit direkt auf den Sensor) müssen 300 W/m² erreicht werden, damit die Beschattung aktiv ist. Zusätzlich verknüpfe ich noch die Außentemperatur mit der Sonnenstrahlung, sodass trotz zum Beispiel sehr starker Sonneneinstrahlung erst bei einer Außentemperatur größer 24°C überhaupt beschattet wird. Einige Parameter und Schwellwerte können dabei über virtuelle Eingänge direkt in der Visualisierung verändert werden. Das finde ich gerade in den Übergangszeiten sehr praktisch, da hier eventuell auch mal kurzfristig andere Grenzen sinnvoll sind.

Ist Sonneneintrahlung vorhanden?

So, und ganz zum Schluss frage ich noch ab, wo die Sonne gerade steht. Je nach Sonnenrichtung und Höhe wird die Automatikscheschattung aktiv oder nicht. Ich habe mir dazu den Sonnenstand über den Tag mal angeschaut und dann Bereiche definiert, bei denen die Sonne z. B. hinter einer Häuserreihe verschwunden ist. 

Und erst wenn alle Bedingungen erfüllt sind (also Sonne ist nicht durch Häuser verdeckt, eine gewisse Sonnenstrahlung in einer bestimmten Höhe ist vorhanden und die Außentemperatur ist wärmer als X Grad) wird die Beschattung wirklich freigegeben. Und dann muss als letzte Bedingung noch die Innentemperatur im Raum höher als die Komforttemperatur sein, damit die Rolladen dann auch wirklich fahren.

Ist die Sonne nicht verdeckt?

In der Visualisierung sieht das Ganze dann wie ganz oben dargestellt aus. Die komplette LoxConfig-Datei könnt ihr euch hier herunterladen: