Hausbau – Grundlagen der Smarthome und Elektroplanung

Wie Ihr sicher schon gemerkt habt, beschäftigen wir uns bei technikkram schon etwas länger und aus ausgiebiger mit dem Thema Smarthome. Da wir sehr viel Spaß an dem Thema gefunden haben, haben wir uns überlegt, unsere Expertise auch bei der Planung von Häusern und Wohnungen einzubringen. Hierbei kann es sich um Neubauten oder Altbauten, die saniert werden sollen, handeln. Wir haben daher ein kleines Ingenieurbüro gegründet und bieten unsere Dienstleistung allen an, die gerne ein smartes Zuhause haben wollen, aber nicht das nötige Know-how oder auch die nötige Zeit investieren können, um es selbst umzusetzen.

Doch warum schreiben wir hier darüber?! Ganz einfach, wir haben sehr viel Spaß an der Sache und wollen Euch Schritt für Schritt erklären, wie Ihr bei der Planung vorzugehen habt. Unser aktueller Kunde hat sich bereit erklärt, dass wir sein komplettes Projekt hier im Blog vorstellen dürfen. Daher können wir Euch jeden Schritt von der Planung bis hin zur Inbetriebnahme vorstellen.

An wen ist diese Serie von Beiträgen gerichtet? An alle, die etwas handwerkliches Geschick, Spaß an Smarthome und die nötige Geduld zur Umsetzung haben ;-) Wir haben auf dem letzten Homematic-Usertreffen sehr viele Häuslebauer getroffen, die selbst nicht aus der Elektrotechnikecke stammen und das Projekt trotzdem mit erfolgt abgeschlossen haben. Auch kann es vorkommen, wie wir erfahren haben, dass der Bauträger mit dem Ihr baut, gar keine Möglichkeit anbietet die Elektroverdrahtung „smart“ zu machen.

Übersicht der Themen

Ein anderes Beispiel, welches wir gehört haben war, dass nur Free@Home von Busch-Jäger zu einem sehr horrenden Preis angeboten worden ist. Viele Firmen sind aktuell noch sehr überfordert mit der Installation einer „smarten“ Verkabelung. Daher möchten wir auch Euch abholen und Euch zeigen, wie Ihr mit einer Elektrofirma zusammenarbeiten könnt, die selbst noch nie ein Smarthome aufgebaut hat.


In diesem Bericht wollen wir Euch gerne unser aktuelles Projekt vorstellen und Euch zeigen, was wir alles geplant haben und wie es umgesetzt werden soll. Wir werden auf das Thema Sicherheit, Türöffnung, Heizungssteuerung, Lichtsteuerung und Multimedia eingehen.

In einem weiteren Bericht, der die nächsten Tage folgen wird, erzählen wir Euch, warum wir uns gerade bei diesem großen Projekt für Homematic und nicht für KNX entschieden haben.

Die folgenden Berichte zeigen dann Schritt für Schritt die Konzeptionierung, die Planung, die Umsetzung und dann die Inbetriebnahme.

Aktuelles Projekt

Wir planen aktuell für einen Kunden eine ca. 350m² große Wohnung + Büroräume im Herzen von Düsseldorf.Es handelt sich dabei um ein historisches Backsteingebäude mit einem neuen Anbau, der sich im 1. Stock befindet. Die Deckenhöhe ist am höchsten Punkt ca. 6,5m und ist mit einer große Fensterfront ausgestattet. Diese wurden bereits komplett modernisiert. Die alte Fassade soll dabei komplett restauriert werden, sodass diese nachher neu verfugt eine tolle Wohnathmosphäre bieten können. Zusätzliche Räume wie Bad, Schlafzimmer und Ankleide werden mittels Trockenbau eingezogen. Der Boden wird ebenfalls komplett neu verlegt, sodass alle Kabel durch Kanäle verteilt werden können.

Wir übernehmen dabei die komplette Planung der Elektrik und auch der Smarthome-Verkabelung sowie Netzwerk, TV-Kabel und WLAN.

Kleiner Wiederstand – Der Elektriker

Die Umsetzung erfolgt dann durch einen bekannten Elektriker, der bereits Erfahrung mit KNX gesammelt hat. Zu diesem Punkt werde ich noch einen extra Artikel verfassen, da wir bereits auf dem Homematic-Usertreffen von einigen Bauherren gehört haben, dass der Wunsch nach einer Homematic-Lösung bei vielen Bauunternehmen auf wenig Zustimmung getroffen ist.

Es gibt nur sehr wenige Handwerker, die bereits Erfahrung mit Homematic gemacht haben. Demzufolge ist die Skepsis gegenüber Homematic sehr groß. KNX ist da schon etwas bekannter, doch auch hier finden sich nicht viele Betriebe, die bereits auf Erfahrungen mit größeren Netzen zurückgreifen können.

Wie gehe ich vor, wenn mir ein Elektriker durch den Bauunternehmer vorgegeben wird?

Erste Devise: Reden hilft! Klärt mit dem Bauunternehmer ab, was Ihr vorhabt und fragt nach, ob dieser dafür bereits eine Lösung anbieten kann. Sollte dies der Fall sein, könnt Ihr Euch das Konzept ansehen und schauen, ob es für Euch passt. In den meisten Fällen wir das aber nicht funktionieren und Ihr müsst entweder das nehmen, was Ihr bekommt oder aber in Eigenleistung gehen. Viele Elektriker sträuben sich gegen das Einbringen von Eigenleistung, da die Gewährleistung so nicht übernommen werden kann. Daher ist die Problematik immer im Einzelfall zu beurteilen.

Es kann vorgeschlagen werden, dass eine eigene Planung gemacht wird, die dann ordnungsgemäß vom Elektriker ausgeführt wird. Er achtet dann darauf, dass die Leitungen die richtigen Querschnitte haben und alles ordnungsgemäß nach den geltenden Richtlinien verlegt wird.

Doch womit fängt man an? Erste Schritte der Planung

Wofür, weshalb und warum… Das sind die anfänglichen Fragen, die sich ein Bauherr am Anfang stellt. Klar, wer diesen Artikel hier liest, hat sich schon ein wenig mit der Materie auseinander gesetzt und weiß die grundlegenden Dinge über Smarthome.

Losgelöst vom System will ich Euch ein paar Denkanstöße geben, die Euch helfen sollen, den richtigen Umfang Eures neuen smarten Heims zu finden.

Was bringt mir Smarthome?

Das Thema Energiesparen könnt Ihr komplett vergessen. Dieser Grund kann eigentlich nur herangezogen werden, um Eure Frau oder Euren Partner zu überzeugen. Viele Hersteller rühren zwar kräftig mit der Werbetrommel, dass damit Unmengen an Energie gespart werden kann, das trifft aber nur bei wenigen Haushalten zu. Ich habe z.B. noch nie meine Heizung auf Stufe 5 laufen lassen, wenn ich den ganzen Tag nicht anwesend bin – Ihr sicher auch nicht.

Der große Punkt ist – Komfortgewinn. Ich komme nach Hause und es ist warm. Das kostet im Normalfall mehr, da ich sonst die Heizung evtl. kalt gelassen hätte.


Daher dreht sich viel um Komfort. Ein smartes Zuhause soll nach Möglichkeit viele Dinge selber machen, ohne das ich darauf Einfluss nehme. Ein Beispiel: Ich komme in der Dunkelheit nach Hause. Das Licht soll, nachdem ich den Flur betreten habe, automatisch angeschaltet werden. Die Rollos sollen automatisch bei Einbruch der Dämmerung geschlossen werden. Das Licht soll Nacht im Flur, wenn ich zur Toilette gehe auf ein angenehmes Niveau gedimmt werden usw..

Wichtiges zuerst….

Das sind Funktionen, die das Leben erleichtern. Wer gerne spielt, kann sich viel Schnickschnack bauen, doch entscheidend ist, dass die Komfortfunktionen zuerst geplant werden. Alles andere kann dann „On-Top“ gesetzt werden.

Mit diesem grundlegenden Gedanken solltet Ihr an die Planung herangehen. Am besten ist es auch, die Gewerke wie z.B. Beschattung, Licht, Klima und Heizung, Alarm, Zutrittskontrolle usw. getrennt zu betrachten und aufzuschreiben, in welchem Umfang diese umgesetzt werden sollen.

Ihr unbedingt alle Installationen in den Grundriss oder Bauplan eintragen. Damit Ihr später noch einen Überblick habt, was Schalter, Steckdose oder Dimmer sein soll, ist es wichtig, das Ihr dazu die offiziellen Symbole verwendet. Die Wichtigsten habe ich daher für Euch herausgesucht und zusammengestellt:

Symbol	Bedeutung
	Mit diesem Symbol deutet Ihr einen Schalter an. Dieser kann z.B. für eine Lampe sein.
	Ein klassischer Wechselschalter. Damit können Lampen von 2 unschiedlichen Stellen geschaltet werden (Treppenhaus)
	Ein Kreuzschalter ist eine erweiterte Wechselschaltung. Dieser wird benutzt wenn mehr als 2 Schalter für einen Verbraucher vorgesehen werden.
	Das Symbol für einen Taster.
	Eine Steckdose mit Dauerstrom und Schutzkontakt. Wenn die Dose schaltbar sein soll, muss noch ein zusätzlicher Strich wie beim Schalter eingefügt werden.
	Dieses Symbol deutet an, dass es sich um einen Dimmer handelt.
	Das ist ein Symbol für eine Lampe (allgemein) Wandlampen werden mit einem Strich und ohne den Kreis angedeutet. Für die 1. Planung kann aber dieses Symbol verwendet werden.
	Diese Symbol steht für eine Datenschnittstelle. Mit einer passenden Bezeichnung z.B. HDMI wird es genauer definiert
	Das ist eine klassische Antennendose für Koaxialkabel.

Kleiner Tipp: Verwendet einen Bleistift ;-)

Wenn Ihr mit diesen Symbolen in Eurem Grundriss arbeitet, dann verstehen auch andere Leute vom Fach direkt, was Ihr vorhabt.

Erstellung eines Lastenhefts

Ein Lastenheft fasst alle Ideen und Festlegungen zusammen, die wir uns überlegt haben. Es beschreibt, welche Funktionalität realisiert werden soll. In unserem Beispiel gibt es eine Zusammenfassung wieder, die wir mit dem Kunden besprochen haben. Dort sind alle Räume und Gewerke einzeln aufgezählt. So kann man sich in Ruhe alle Punkte erneut durchlesen und evtl. Änderungen vornehmen.

Wenn Ihr Euer eigenes Smarthome plant, dann braucht dieses Lastenheft zwar nicht ganz so detailliert und umfangreich sein, doch auch dann macht es sinn, da alles für später gut dokumentiert ist. So können einzelne Ideen, die schnell in Vergessenheit geraten wieder abgerufen werden.

Wenn Ihr mehr über die Erstellung eines Lastenhefts erfahren wollt, dann kann ich dazu gerne einen separaten Artikel verfassen. Bei Interesse schreibt mich einfach an.

Um das Lastenheft etwas zu verdeutlichen, habe ich hier ein paar Beispiele für Euch aus unserem aktuellen Projekt:

Außenjalousien 

Es befinden sich 11 Außenjalousien an der Immobilie. Diese Rollos sollen automatisch verfahren werden. Eine Lichtsteuerung ist vorgesehen. Außerdem soll die Jalousien durch einen Windwächer überwacht werden. Diese fährt die Jalousien bei zu hohen Windgeschwindigkeiten automatisch hoch.

Licht in den einzelnen Räumen

Ein weiteres Beispiel aus dem Gewerk Licht. Das Licht im Badezimmer soll dimmbar sein. Es soll zusätzlich ein RGBW-Streifen unterhalb des Waschbeckens angebracht, werden um ein Stimmungslicht zu realisieren usw…

Das sind Bespiele wie sich in einem Lastenheft aufgeführt werden. Wir haben darin alle Gewerke und alle Räume einzeln aufgeführt und festgehalten, welche Funktionen gewünscht sind.

Auch wenn Ihr Euer Smarthome selber plant, solltet Ihr Euch die Zeit nehmen und diesen Ansatz ebenfalls berücksichtigen. Geht dabei jeden Raum und jedes Gewerk durch. Welche Funktionen sind gewünscht, was ist optional, was ist pflicht.

Eine Übersicht der Gewerke

Wie oben kurz angesprochen sollten alle Gewerke einzeln aufgeführt werden. Damit Ihr nichts vergesst, habe ich Euch diese Gewerke hier zusammengefasst. Zu jedem Gewerk werden wir in den nächsten Wochen ausführliche Artikel, die auf unserer eigenen Planung beruhen veröffentlichen.

Bedienung und Visualisierung

Darunter fallen z.B. Tabletts an der Wand, die zur Bedienung genutzt werden können. Hier solltet Ihr überlegen, ob dies überhaupt benötigt wird und wenn ja in welcher Anzahl. Auch der Ort ist entscheidend. Sinnvoll ist eine Bedienung z.B. an der Haustür oder an einer zentralen Stelle im Flur.


Die Bedienung per Smartphone sollte ebenfalls mit eingeplant werden. So kann über das eigene WLAN oder aber auch von außen das Zuhause überwacht und gesteuert werden.

Sprachsteuerung

Auch die Bedienung per Stimme sollte von Anfang an mit eingeplant werden. Bei unserem Projekt wollen wir Alexa und auch Siri implementieren, um so per Sprache Aktionen ausführen zu können.

Beleuchtung

Bei diesem Gewerk ist es wichtig, das alle Räume separat betrachtet werden. Überlegt Euch, welche Lampen geschaltet, welche gedimmt und wo LED-Streifen vorgesehen werden sollen. Wenn Ihr bereits einen Grundriss vorliegen habt, dann solltet Ihr Raum für Raum durchgehen und alles sauber aufschreiben.

Beschattung

Sollen Außenjalousien oder Rollläden vorgesehen werden, müssen diese mit Strom versorgt werden. Auch hier gilt es zu klären, welche Komponenten vom Rollladenbauer kommen und welche selber geplant werden müssen. Sind die Motoren mit einem automatischen Stop ausgestattet? Liefert der Hersteller einen eigene Steuerung oder kann ich einfach 230V für das Hoch- oder Runterfahren ansteuern? Soll neben jedem Fenster ein zusätzlicher Taster angebracht werden, um die Rollos manuell zu verfahren?

Schalter für die Beleuchtung

Hier scheiden sich die Geister. Ich bin kein Freund von Schalterbatterien neben den Türen. Wenn ich sehe, dass teilweise 5-fach Rahmen übereinander gesetzt werden, dann graust es mir. Doch das ist natürlich Geschmackssache. Wichtig ist, dass die Grundbeleuchtung mit einem Schalter gesteuert werden kann. Ambientbeleuchtungen wie z.B. LED-Streifen können auch nur über das Smartphone oder über Programmaufrufe geschaltet werden.

Denkt auch an Eure Gäste – Jeder erwartet neben der Tür einen Schalter und wird diesen intuitiv suchen. Auch wenn Ihr Bewegungsmelder vorseht, sollte die Grundbeleuchtung immer über einen Schalter gesteuert werden.

Bewegungsmelder

Wie schon kurz angerissen sind Bewegungsmelder hauptsächlich für die Beleuchtung zuständig. Daher sollten diesem immer auf die Tür des entsprechenden Raumes ausgerichtet werden. Die Melder können aber auch für weitere Funktionen wie. z.B. Alarme genutzt werden. Daher sollte auch dieser Punkt bei der Planung schon berücksichtigt werden.

Steckdosen

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Verteilung der Steckdosen im Raum. Hier sollte unterschieden werden, welche Dosen später smart geschaltet werden können und welche mit Dauerstrom belegt sind. Ihr könnt z.B. auch schaltbare Steckdosen für Stehlampen einplanen, die dann später in die Beleuchtungspalung einfließen können. Bodentanks können z.B. genutzt werdenn um z.B. ein freistehendes Sofa mit Strom zu versorgen.

Außenbereich

Das ist zwar kein eigenes Gewerk, wird aber gerne vergessen. Sollten hier Steckdosen vorgesehen sein, solltet Ihr unbedingt daran denken, diese schaltbar zu machen. So können Einbrecher den Strom nicht nutzen um mit elektrischen Werkzeugen die Tür aufzubrechen.

Heizungssteuerung

Egal ob Ihr Radiatoren oder eine Fußbodenheizung plant. Ihr solltet die Heizkreise zählen, um zu wissen, wie groß das Mengengerüst für die spätere Detailplanung ausfällt. Auch sollten die Raumthermostate mitgezählt werden. Soll zudem noch die Zirkulationspumpe oder eine Wärmepumpe mit berücksichtigt werden, sind auch diese Komponenten aufzuschreiben.


Wichtig bei diesem Gewerk ist, dass es Berührungspunkte mit dem Heizungsbauer gibt. Ihr solltet Euch schon frühzeitig überlegen, wo die Liefergrenze ist und welche Leistungen vom Heizungsbauer übernommen werden sollen. Ein Beispiel sind hier die Heizungsregler für die Fußbodenheizung. Ihr solltet festlegen, wer die Regler beschafftund und in welcher Ausführung 24V / 230V. Das sind zwar schon Details, auf die wir in weiteren Artikel näher eingehen werden, doch auch solche Punkte sollten schon im Hinterkopf abgelegt werden.

Fenster und Türen

Sollen Fenster und Türen mit überwacht werden, ist es ähnlich wie bei der Heizung. Auch hier gibt es große Schnittmengen mit dem Fensterbauer. Wenn Ihr neu baut, dann sollten die Fenster bereits mit Reedkontakten ausgestattete sein, die vom Fensterbauer bereits eingebaut werden. Dadurch kann auf Funk-Fensterkontakte verzichtet werden. Das sieht optisch nicht nur schöner aus, erspart auch später den Batteriewechsel.

Auch hier ist es wichtig direkt von Anfang an eine klare Absprache mit dem Lieferanten der Fenster zu treffen.

Netzwerk und WLAN

Auch ein sehr wichtiger Punkt. Immer mehr Geräte benötigen einen Anschluss, daher solltet Ihr Euch überlegen, wo Dosen gesetzt werden sollen. Einen kleinen 19″ Schrank, indem dann auch der Router, das Patchfeld und ein Switch untergebracht werden können, sollte mit eingeplant werden. Wer zudem Kameras im Außen- und Innenbereich installieren will, sollte sich auch über die Spannungsversorgung Gedanken machen. Viele Kameras können per PoE (Power over Ethernet) versorgt werden. Dazu werden dann spezielle Switche benötigt. Zu diesem Punkten werden wir aber in den nächsten Wochen eigene Beiträge verfassen.

Sicherheitstechnik

Ist eine Alarmanlage gewünscht, muss vorher mit der Versicherung abgesprochen werden, ob es eine Anlage mit VdS Kennzeichnung sein muss, damit die Prämie gesenkt werden kann. Sollte dies nicht notwendig sein, dann das System auch bequem über das vorhandene Smarthome mittels Türkontakten, Bewegungsmelder o.a. realisiert werden. Sollte eine VdS Anlage benötigt werden, dann muss diese separat geplant werden, es können dann zwar Signale zwischen dem Smarthome-System und der Alarmanlage ausgetauscht werden, doch die Alarmanlage darf dadurch nicht beeinflusst oder verändert werden.

Zu Sicherheitstechnik gehören auch Kameras. Diese werden meist separat installiert und haben nur geringe Berührungspunkte mit dem Smarthome. Zur Aufzeichnung der Videos wird aber meist eine NAS verwendet, auch diese muss ihren Platz haben.

Zugangskontrolle

Auch dieser Punkt ist sehr individuell. Ob nun mit RFID oder Fingerprint, Ihr solltet Euch überlegen, wo die Lesegeräte platziert werden sollen. Auch dieses System arbeitet aus Sicherheitsgründen sehr autark und hat wenig Schnittstellen mit dem eigentlich Smarthome. Dazu werden wir aber auch noch sehr in weiteren Artikel schreiben

Klingelanlage

Die Klingelanlage muss ebenfalls berücksichtigt werden, selbst wenn diese komplett konventionell aufgebaut werden soll, muss hierfür mindestens eine Spannungsversorgung geplant werden. Wer mit dem Gedanken spiel auch eine Zutrittskontrolle zu schaffen, kann beide Punkte gemeinsam betrachten.

Brandmelder

Sehr wichtig und wird trotzdem häufig vergessen. Funk oder Kabel? Smart oder konventionell? Sollen Alarmgruppe geschaffen werden oder nicht? Der Aufwand bei einer Verlegung an der Decke ist sehr hoch, daher sollte auch hier frühzeitig überlegt werden, welches System zu Einsatz kommen soll.

Multimedia

Ein sehr individuelles Gewerk. Beamer mit Leinwand? 7.1 oder 5.1 Anlage? Das sind die Fragen, die eigentlich erst ziemlich zum Schluss, wenn noch Geld übrig ist, zur Debatte stehen. Doch es sollten vorab schon Leerrohre, bzw. Stromanschlüsse und Dosen für Lautsprecher usw. vorgesehen werden. Auch wenn diese erst später folgen, wäre es ärgerlich, wenn extra dafür die Wände erneut aufgerissen werden müssen.

Gartenbewässerung

Soll eine automatische Gartenbewässerung vorgesehen werden? Wenn diese selbst gebaut werden soll, müssen Ausgänge für Magnetventile geplant werden. Bei einem Fremdsystem wie z.B. von Gardena muss geplant werden, wie ich einen Datenaustausch zwischen den Systemen realisieren kann, damit ich dieses ebenfalls über mein Smarthome ansprechen kann.

Auch hierzu werden wir einen detaillierten Bericht verfassen.

Komfortfunktionen

Ein Punkt, der nur einen indirekten Bezug zu den einzelnen Gewerken hat und daher vielleicht ein wenig abstrakt erscheint. Daher will ich Euch kurz ein Beispiel geben. Wenn Ihr später die Rollläden Eures Hauses automatisch nach Außenhelligkeit verfahren wollt, dann braucht Ihr dazu natürlich motorisch angetriebenen Rollläden – logisch. Doch es wird auch ein weiterer Sensor benötigt, der die Helligkeit misst. Dieser taucht erstmal im Gewerk „Beschattung“ nicht auf, wird aber zwingend für die Komfortfunktion benötigt. Ein anderes Beispiel sind Bewegungsmelder, auch diese können für sekundäre Funktionen benutzt werden. Ein weiteres Beispiel ist eine Wetterstation usw.. Daher solltet Ihr Euch vorab schon überlegen, welche Funktionen später evtl. implementiert werden sollen und ob dafür zusätzliche Hardware benötigt wird.


Es erscheint auf den ersten Blick wenig sinnvoll jede Lampe smart zu machen. Doch wenn es später eine Funktion „Alle Lichter aus“ geben soll, dann müssen natürlich auch alle Lampen geschaltet werden können. Sollten dann manche Lampen nicht dafür ausgerüstet sein, kann die Komfortfunktion so nicht umgesetzt werden. Daher solltet Ihr auch immer einen Schritt in die Zukunft denken und überlegen, welche Funktionen Ihr später ausbauen wollt.

Schaltschrank

Das Herzstück von Smarthome ist der Schaltschrank. Doch hier ist Vorsicht geboten. Es treffen Signalleitungen auf 230V. Für Laien kann dies zu Problemen führen. Auch die benötigte Größe ist abhängig von der Anzahl der verbauten Komponenten und Stromkreise, die realisiert werden sollen.

Diesen Punkt werden wir im Detail beleuchten und Euch zeigen wie Ihr bei der Planung, dem Aufbau und der Inbetriebnahme vorgehen könnt.

Vorschau – nächste Schritte

In den folgenden Artikeln zeigen wir Euch, wie Ihr die Installation der unterschiedlichen Räume plant und daraus eine Installationszeichnung erstellt. Auch zeigen wir Euch, wie die zugehörige Kabelzugliste aussieht. Aus dieser geht hervor, welche Kabeltypen, Längen und Querschnitte zu den einzelnen Verbrauchern gezogen werden müssen.

In den folgenden Artikeln gehen wir auf die Detailplanung der einzelnen Gewerke ein und zeigen Euch, welche Komponenten wir ausgewählt haben und wie die Schnittstellen zu anderen Gewerken (Heizung, Sanitär usw..) bedient werden können.