Empfehlungen für Raumklimaüberwachung erwünscht

Eines der beliebtesten Hobby-, Wochenend- bzw. Smart-Home-Projekte scheint die Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit im In- und Außenbereich zu sein. Eine Internetrecherche zu diesem Thema liefert eine schier überwältigende Anzahl an Treffern zurück.

Auch ich habe mich in der Vergangenheit bereits mit diesem Thema befasst (siehe Beitrag „Wer viel misst, misst viel Mist“). Leider habe ich mit meinen bisherigen Versuchen noch kein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht und bei den zahllosen Lösungsmöglichkeiten, die ich im Internet gefunden habe, den Überblick verloren. Daher möchte ich im Folgenden meine Anforderungen beschreiben und euch um eure Mithilfe in Form von Empfehlungen für mögliche Lösungen bitten.

Zielsetzung

In jedem Raum eines Hauses sollen Messstationen mit Sensoren zur Messung von relativer Luftfeuchtigkeit und Temperatur platziert werden, welche die gemessenen Werte über eine Funkverbindung an ein zentrales Gerät zur weiteren Verarbeitung übertragen. Als zentrale Datenverarbeitungsstelle soll ein Raspberry Pi dienen, welcher die Daten speichert und auf einer Webseite visualisiert.

Das ganze System soll zur Umsetzung und Überwachung eines Lüftungskonzepts dienen.

Beschreibung der Anforderungen

Um die beschriebene Zielsetzung zu erreichen, soll jeder Sensor bzw. jede Messstation folgende Anforderungen erfüllen. Optionale Anforderungen werden dabei als solche gekennzeichnet.

  1. Die Messstation soll frei im Raum platziert werden können.
  2. Die Stromversorgung erfolgt über Batterie, Akku oder Powerbank. Ein Anschluss an eine Steckdose ist nicht erforderlich.
  3. Die Messstationen übertragen die Messwerte über eine Funkverbindung (z.B. WLAN, Bluetooth, 433 MHz, etc.) an eine zentrale Empfangsstation.
  4. Die Empfangsstation muss an einem Raspberry Pi betrieben werden können, da dieser die Messdaten weiterverarbeiten soll.
  5. Die Verwendung freier und offener Standards/Protokolle wird bevorzugt.
  6. Messbereich für die Temperatur mindestens 0-70 °C bei einer Genauigkeit von +/- 0,5 °C.
  7. Messbereich für die Luftfeuchtigkeit mindestens 0-100% relative Luftfeuchtigkeit (RH) bei einer Genauigkeit von +/- 5% RH.
  8. Fühler für Temperatur und Luftfeuchtigkeit können in einem gemeinsamen oder in getrennten Sensoren untergebracht sein.
  9. Frei konfigurierbares Messintervall von 10-86400s.
  10. Frei wählbare Anzahl Messstationen. Es müssen jedoch mindestens 32 Sensoren an die zentrale Empfangsstation angebunden werden können.
  11. Unterstützung von Linux zur Entwicklung und Programmierung der Lösung.

Optionale Anforderungen

  1. Die Messstationen können mit einem Display zum Ablesen der Messwerte ausgestattet werden.
  2. Die Displays verfügen über eine per Knopfdruck zuschaltbare Displaybeleuchtung.
  3. Die Messstationen besitzen einen guten WAF.

Vorhandene Infrastruktur und Fähigkeiten

Ein IP-basiertes Heimnetzwerk (IPv4 und IPv6) mit WLAN (2,4 und 5 GHz) ist vorhanden. Grundlegende Programmierkenntnisse in C und Python ebenso. Andere Sprachen stellen kein Ausschlusskriterium dar. Die grundlegende Fähigkeit zur Benutzung von Multimeter und Lötkolben ist ebenfalls vorhanden. Jedoch arbeite ich hier eher auf dem Niveau eines Grobschmieds denn eines Chirurgen. Ich bin also nicht traurig, wenn hier nur wenig gebastelt werden muss.

Die Lösung

Tja, ich habe noch keine. Falls ihr jedoch eine Lösung kennt oder sogar selbst umgesetzt habt, welche die oben genannten Anforderungen erfüllt, freue ich mich sehr, wenn ihr in den Kommentaren zu diesem Beitrag darüber berichten mögt und eure Empfehlungen und Erfahrungen hier teilt.

17 Gedanken zu „Empfehlungen für Raumklimaüberwachung erwünscht

  1. Sepp

    Servus

    WiFi säuft (sorry). Ich verwende derzeit einen esp8266 mit DHT22 (hinreichend genau für mich) und parallel dazu BME280 (genau) der einmal alle 15 min die Daten zu Domoticz überträgt (dazwischen deepsleep): 4 x 18650 reichen gerade mal für 2 Monate. LoRa hab ich nichts vergleichbares gefunden.
    Das meiste bei mir läuft inzwischen auf BeagleBoneBlack mit 1 wire und DHT22 Sensoren (also nichts mit frei plazierbar). Darstellung, Bedienung und Stats auf Domotics alles andere proudly handcrafted in Python
    Soweit die Open Seite
    Die meisten gekauften Aktoren nutzen ZWave gesteuert tentral via USB Sticks und OpenZWave auch auf BBB

    Sorry, dass ich dir keine „out of to box“ Lösung bieten kann – nur ein wenig Praxis Erfahrung

    Antworten
    1. Jörg

      Nabend Sepp,

      hab vielen Dank für deinen Kommentar.

      Der DHT22 ist mir in Kombination mit dem esp8266 nicht stabil genug und liefert mir zu häufig ungenau Werte. Der DHT22 benötigt Minimum 3,3V während der esp8266 maximal 3,3V liefert. Leider erreicht kaum einer meiner esp8266 diese Ausgangsspannung.

      Den BME280 kenne ich noch nicht. Auf den ersten Blick scheint er für den Betrieb am esp8266 besser geeignet zu sein. Wird dieser Sensor direkt von ESPeasy unterstützt?

      Gruß
      Jörg

      Antworten
      1. Kay

        Ja, der BME280 ist direkt als Device auswählbar und funktioniert tadellos. ich persönlich würde von den DHT22 abraten, weil sie in ihrer Genauigkeit stark streuen und auch nicht besonders haltbar sind. Möglicherweise hab ich schlechte Ware erwischt, aber bei mir haben die nicht lange gehalten. Den BME280 hab ich jetzt seit ca. 2 Wochen zusammen mit ESPEasy auf einem Wemos D1 mini in Betrieb und bisher funktioniert er tadellos.
        Die Temperaturmessung kann der BME280 zwar auch bewältigen, aber was das angeht bin ich eigentlich ein Fan der 1-wire- Sensoren DS18B20. Diese werden ebenso von ESPEasy unterstützt und können mit anderen Sensoren parallel betrieben werden. Zudem sind diese Sensoren meines Wissens nach ab Werk kalibriert und im normalen Bereich auf +-0,5°C genau.
        Aufpassen solltest du mit dem ESP82666 selbst. Der Temperatursensor sollte einen gewissen Abstand von dem Controller haben, da dieser sich im Betrieb etwas erwärmt und so die Temperaturmessung beeinflussen kann.

        Gruß
        Kay

        Antworten
        1. Jörg

          Hallo Kay,

          deine Erfahrungen mit dem DHT22 kann ich bestätigen. Ebenso das Abwärmeproblem. Ich hatte den esp8266 zusammen mit dem DHT22 in einem Gehäuse verbaut und konnte schnell feststellen, dass ich die Temperatur des esp8266 messe und nicht die der Luft.

          Wenn du den DS18B20 parallel zum BME280 betreibst, kannst du doch sicher die gemessenen Temperaturwerte gut miteinander vergleichen. Messen beide im gleichen Maße akkurat?

          Viele Grüße
          Jörg

          Antworten
          1. Kay

            Hallo Jörg,

            da ich den BME280 in einem Gehäuse zusammen mit dem ESP betreibe kann ich die Werte nicht wirklich miteinander vergleichen. Der BME misst hier eine um etwa 3 Grad höhere Temperatur als der DS18B20 der sich im Freien befindet. Grob über den Daumen gepeilt kommen die Messwerte aber hin und sind für den Privatgebrauch ausreichend.

            Viele Grüße
            Kay

  2. Jörg Kastning Beitragsautor

    Hallo Kay,

    in was für einem Gehäuse hast du das Ganze denn untergebracht? Kannst du hier evtl. einen Link zu einem Bild posten?

    Ein bisschen schreckt mich ab, dass ich dabei wohl doch wieder selbst den Lötkolben zur Hand nehmen muss. :-/

    Viele Grüße
    Jörg

    Antworten
    1. Kay

      Hallo Jörg,
      ein Bild hab ich gerade nicht zur Hand, aber es handelt sich um ein gewöhnliches wasserdichtes Kunststoff-Gehäuse. Darin hab ich Löcher gebohrt für eine ebenfalls wasserdichte Kabeldurchführung für die Spannungsversorgung und für den Luftdruckmesser. Das Loch für den Luftdruck ist mit luftdurchlässigem Luftfilterflies abgedeckt, damit keine Tierchen reinkrabbeln. Da das Kästchen bei mir unter einem Dach hängt muss es nicht komplett wasserdicht sein.
      Ganz ohne Lötkolben wirds vermutlich nicht gehen, dürfte sich aber in Grenzen halten.

      Gruß
      Kay

      Antworten
  3. Jürgen

    Hi,
    hier ist eine Lösung ohne Löten
    https://www.amazon.de/Control-mehrzweckgeräte-16-Millionen-intelligente-Verbindung/dp/B079L1F96D/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1538718918&sr=8-1&keywords=xiaomi+hub
    https://www.amazon.de/Intelligente-Temperatur-Luftfeuchtigkeit-Drahtlose-Echtzeit/dp/B07GRGPL6Y/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1538718918&sr=8-3&keywords=xiaomi+hub
    Der Hub kann allerdings nur 30 Geräte verwalten.
    Jedoch kann er im FHEM und iobroker eingebunden werden.
    Die Sensoren senden nur Infos wenn sich etwas (Temperatur/Luftfeuchtigkeit) ändert.
    Günstiger über Aliexpress oder Gearbest zu kaufen

    Etwas mehr Bastelarbeit aber auch gut. Kann mehr Sensoren verwalten.
    Arbeitet ohne Cloud, in Verbindung auf Raspberry Pi und FHEM bzw. iobroker
    Einmal mit FHEM
    https://www.youtube.com/watch?v=balBJclg7Gc&t=328s
    Einmal mit iobroker
    https://www.youtube.com/watch?v=F89oYY29rJ8&t=1484s
    Router für Reichweitenerweiterung
    https://www.youtube.com/watch?v=fUzZD6bktNk

    Die Sensoren haben einen guten WAF
    Vielleicht ist das was für dich

    Gruß
    Jürgen

    Antworten
    1. Jörg Kastning Beitragsautor

      Hallo Jürgen,

      hab vielen Dank für deinen Tipp.

      Der Aqara Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor macht auf mich einen guten ersten Eindruck. Auch die Möglichkeit, diese Sensoren ohne Public-Cloud-Anbindung betreiben zu können, gefällt mir gut.

      FHEM und ioBroker kenne ich beide noch nicht. Ich werde sie mir zuerst ansehen müssen, um zu entscheiden, welche Lösung mit besser gefällt. Kannst du evtl. in 3-4 Sätzen schreiben, wie sich beide zueinander abgrenzen?

      Viele Grüße
      Jörg

      Antworten
      1. Jürgen

        Hallo Jörg

        ja, die Aquara-Sensoren sind sehr gefällig. Sie sind nur 3,5×3,5×1,0cm groß.

        FHEM basiert auf Perl und bringt seinen Webserver gleich mit.
        Man bekommt hier sofort eine Oberfläche in die man die Sensoren einprogrammieren kann. Mit einer MariaDB könnte man die Daten loggen. Ein MQTT-Server und die Zigbee Software muß separat installiert werden.
        https://fhem.de/commandref_DE.html#intro
        Iobroker basiert auf Javascript, hier würde man nur den Zigbee-Adapter installieren, der bringt, wenn ich das richtig verstanden hatte alles notwendige mit. Visualisierung erfolgt hier über ein extra Adapter, dem VIS Adapter. Das habe ich bisher nicht gebraucht.
        https://de.wikipedia.org/wiki/IoBroker

        Ich würde FHEM für deinen o.g. Einsatzzweck verwenden.
        Er ist leichtgewichtig, braucht nur wenig Resourcen.
        Ist passend für einen Raspberry Pi.
        Ich würde erst mal mit ein paar Sensoren, dem Zigbee Stick und einem Router starten, um zu sehen ob die Lösung für dich paßt.

        Viel Erfolg
        VG Jürgen

        Antworten
        1. Jürgen

          für einen sicheren Betrieb des Raspi empfehle ich den Einsatz einer SSD, SDs fallen schon mal aus.
          https://www.amazon.de/gp/product/B014RBL57E/ref=oh_aui_detailpage_o05_s00?ie=UTF8&psc=1
          https://www.amazon.de/gp/product/B00K64HXRS/ref=oh_aui_detailpage_o06_s00?ie=UTF8&psc=1
          Werden Daten geloggt und für einen sicheren Betrieb ohne Datenverlust bei Stromausfall
          https://de.aliexpress.com/item/1PC-New-Arrival-UPS-HAT-Board-2500mAh-Lithium-Battery-For-Raspberry-Pi-3-Model-B-Pi/32821878725.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4djTtiCm

          Antworten
  4. Helmut

    Hi,
    wie wäre es mit Homematic bzw. Raspberrymatic?
    Grundlage Rapsi, keine Lötarbeiten, Gehäuse vorhanden usw.
    Einfach auf der Homepage aktuelle RaspberryMatic 3.37.8.20180929 runter laden und auf Micro SD Karte schreiben (Win32DiskImager)
    https://github.com/jens-maus/RaspberryMatic/releases

    Sensoren
    https://www.elv.de/homematic-hm-wds10-th-o-funk-temperatur-luftfeuchtesensor-oth.html
    https://www.elv.de/homematic-ip-temperatur-und-luftfeuchtigkeitssensor-mit-display-innen.html

    Bei der Lüftung wäre sicherlich auch eine CO2 Überwachung sinnvoll, auch das gibt es bei Homematic.

    CO2 Sensoren
    https://www.elv.de/Warnt-vor-„dicker“-Luft-–-Homematic®-CO2-Sensor/x.aspx/cid_726/detail_30894
    https://www.stall.biz/project/professioneller-co2-sensor-am-wohnzimmersensor-wiffi-wz

    Es gibt noch mehr Sensoren, auch Kombi Sensoren

    Antworten
  5. Jörg Kastning Beitragsautor

    Guten Abend,
    ich habe mich nun entschieden FHEM auf einem Raspberry Pi zu installieren und einige LaCrosse TX 29 DHT-IT anzubinden. Bisher bin ich ganz zufrieden mit der Lösung.

    Antworten
  6. Pingback: LaCrosse-Sensoren in FHEM einbinden | My-IT-Brain

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