So gelingt der Einstieg in die Smarthome-Software

Meine Erfahrungen aus 2 Jahren Home Assistant Nutzung – plus 10 Tipps und Tricks

Ich habe Home Assistant nun genau 2 Jahre im Einsatz. Ich möchte euch darum einige Erfahrungen und 10 Tipps für den Einstieg und Betrieb mitgeben.

Im Juni 2020 habe ich begonnen, mich mit Home Assistant zu beschäftigen. Damals hatte ich bereits mit IP Symcon einen Smarthome-Hub im produktiven Einsatz. Nach den ersten Versuchen auf einem Testsystem, parallel zu Symcon, war ich schnell überzeugt, dass Home Assistant eine vollkommen andere Welt ist. Die riesige Community, die Auswahl an Integrationen und Add-ons, sowie der moderne technische Unterbau und vor allem: unzählige Entwickler, die sich um einen rasanten Fortschritt kümmerten, waren nur einige Gründe.

Da ich schon vorher eigene Sensoren und Aktoren auf Basis von ESPeasy und Tasmota gebaut und im Einsatz hatte, war auch die ESPhome-Plattform mit ihrer engen Integration in Home Assistant ein starkes Argument für einen Umstieg. Meine Symcon-Installation hatte zu diesem Zeitpunkt eine gewisse Komplexität (1200 Variablen – vergleichbar mit Home Assistant Entitäten) angenommen, die ich natürlich in Home Assistant neu umsetzen musste. Was mich anfänglich noch etwas abschreckte, war aus heutiger Sicht aber erstaunlich einfach lösbar. Anforderungen, Logik der Automationen usw. waren ja bereits bekannt und mussten „nur“ auf der neuen Plattform, mit deren Möglichkeiten, aufgesetzt werden.

Home Assistant NAS Laufwerk einbinden
HP Microserver Gen8

Die technische Basis für Home Assistant war bei meinem anfänglichen Testsystem ein Raspberry Pi 4. Im August 2020 bin ich dann bei meinem Homeserver auf UnRaid umgestiegen und habe Home Assistant als virtuelle Maschine in UnRaid aufgesetzt. Das ist auch noch jetzt mein Produktivsystem. Ich habe damit all die Vorteile vom Home Assistant Supervisor, wie automatische Backups, Updates der Add-Ons usw. zur Verfügung. Zudem bietet mir mein HP Microserver Gen 8 mit Intel XEON E3-1240 CPU und 16 GB RAM reichlich Leistung, um auch anspruchsvolle Anwendungen wie die Kameraüberwachung mit Frigate und 6 Kameras zu bewerkstelligen.

Aktuell bin ich bei 42 Integrationen und 20 Add-Ons im Einsatz. In der Summe macht das, Stand heute:

Sensoren: 882
Lampen: 116
Schalter: 201
Binär-Sensoren: 172
Automationen: 79

Zu den Lampen und Schaltern gehören auch „virtuelle“ Geräte, z. B. von meiner LCN-Installation, Alexa, PCs, TV- und ESPHome-Geräten.

Home Assistant verarbeitet das ohne nennenswerte Auslastung und das seit 2 Jahren extrem zuverlässig. Ich hatte seitdem noch keinerlei Totalausfälle oder größere Schwierigkeiten. Natürlich lasse ich regelmäßig Backups der Konfiguration und Installation machen. Gelegentlich ziehe ich auch eine Kopie der virtuellen Maschine, die ich – zusammen mit den aktuellen Backups der Konfiguration – jederzeit auch auf einem anderen System starten könnte.

Tipps und Tricks für Home Assistant

Hier möchte ich euch ein paar Tipps geben, die meiner Ansicht und Erfahrung nach hilfreich für den Einstieg und Betrieb von Home Assistant sind.

Zuvor solltet ihr euch aber überlegen – sofern ihr nicht schon ein anderes System betreibt und mit dem Umstieg auf Home Assistant liebäugelt, ob ihr für ein solches System bereit seid. Es bedarf einer nicht zu unterschätzenden Einarbeitung und ihr solltet der englischen Sprache einigermaßen mächtig sein, denn die Community ist englisch. Dafür findet man zu praktisch jedem Thema einen Lösungsansatz und man ist sehr hilfreich und freundlich. Zudem gibt es nicht nur das offizielle Home Assistant Forum, sondern auch ein Sub-Reddit und einen Discord-Server zum Austausch. Oft finde ich bei Reddit die interessantesten Inhalte und Anregungen – und auch die schnellste Hilfe.

Man muss Zeit investieren können und wollen. Viele möchten auch ein System wie meines, sehen aber nicht, wie viel Zeit und Anstrengung dahintersteckt. Außerdem solltet ihr ein solches System nicht für kritische Funktionen einsetzen. Grundlegendes wie die Heizungssteuerung, dass ihr Licht schalten könnten etc. muss auch ohne eine solche Software funktionieren. Zusätzlich solltet ihr bedenken, dass auch andere im Notfall das System bedienen und pflegen können müssen. Ein paar Gedanken dazu hatte ich hier veröffentlicht: 5 Gründe, warum du kein Smarthome haben solltest

1. Die technische Plattform

Für den Einstieg in Home Assistant (HA) genügt ein Raspberry Pi 3 (besser 4). Wenn du bereits einen Homeserver hast, kann man HA auch als Docker-Container laufen lassen. Beides geht einfach und schnell. Für den dauerhaften Betrieb von Home Assistant auf einem Raspi, solltest du über eine SSD statt der Micro-SD-Karte nachdenken, denn eines Tages wird die SD-Karte ausfallen.

Auch einem alten Laptop kann man neues Leben als Home Assistant Server einhauchen. Selbst ältere Laptops verbrauchen vergleichsweise wenig Strom, sind aber trotzdem leistungsfähiger, als ein Raspberry Pi. Zudem hat man – sofern die Batterie noch okay ist – auch gleich eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) eingebaut, welche Stromausfälle überbrücken kann.

Mehr Tipps zur besten Plattform für Home Assistant mit Vor- und Nachteilen findest du hier: Mit Home Assistant starten- welche Plattform wählen?

2. Entities, Templates, YAML & Co: Grundlagen verstehen

Immer mehr Integrationen kann man in Home Assistant per Mausklick konfigurieren. Trotzdem wird die Grundkonfiguration mit YAML und damit in einer etwas gewöhnungsbedürftigen Auszeichnungssprache gemacht, die mit Einrückungen arbeitet und gerade für Anfänger oft schwer zu verstehen ist.

Hilfreich ist hier nicht nur der Microsofts VS Code, den man als Standard-Editor für Home Assistant sehen kann. Dieser ist auch als Add-On verfügbar und integriert sich damit tief in Home Assistant. Er bietet Code-Vervollständigung und kann Entitäten automatisch auflisten. Ich würde behaupten, dass fast 90 % der Probleme, die man zu Beginn mit Home Assistant hat, auf Fehler in der YAML-Konfiguration zurückzuführen sind.

Ihr solltet zunächst auch die verschiedenen Begriffe und deren Bedeutung und Nutzung lernen. Dazu habe ich in diesem Beispiel versucht, die wichtigsten Home Assistant Begriffe in einem Beispiel zu demonstrieren:

Home Assistant Grundlagen mit Kaffeemaschine und Alexa

3. Strukturieren und dokumentieren

Zu Beginn ist man euphorisch und konfiguriert und integriert, was das Zeug hält. Nur wenig später kann sich das zu einem unübersichtlichen Moloch entwickeln. Darum solltet ihr eure Konfiguration von Anfang an klar strukturieren und – zumindest mit Kommentaren im Code – dokumentieren. Man muss und sollte nicht alle Konfigurationen in der configuration.yaml anlegen. Ich habe z. B. alle Lampen, Schalter, Automationen, Alexa-Einstellungen und Sensoren in eigenen YAML-Dateien nach Zimmern geordnet angelegt. In der configuration.yaml steht dann

light: !include lights.yaml automation: !include automations.yaml script: !include scripts.yaml scene: !include scenes.yaml switch: !include switch.yaml sensor: !include sensors.yaml alexa: !include alexa.yaml
Code-Sprache: YAML (yaml)

was auf die einzelnen, sauber getrennten Konfigurationen verweist und diese einbindet.

Außerdem benutze ich Nimbus Note als Notizbuch für meine Konfigurationen. Hier kann ich auch Code-Schnippsel und Screenshots einfügen und habe es immer und überall verfügbar.

4. Geräteauswahl und Schnittstellen

Hat man erst einmal mit Home Assistant angefangen, will man alles integrieren, steuern und auslesen können. Darum ist es wichtig, dass man vor der Anschaffung neuer Geräte erst einmal recherchiert, ob schon jemand geschafft hat, dieses in Home Assistant zu integrieren oder es gar eine offizielle Integration dafür gibt.

ZigBee Bewegungsmelder im Vergleich
ZigBee Bewegungsmelder von Philips, Aqara und Lidl

Viele Geräte haben unterschiedliche Hersteller und Namen, arbeiten aber trotzdem auf derselben technischen Grundlage. Das Philips Hue System basiert auf dem ZigBee-Protokoll, das auch von Lidl’s Silvercrest Smarthome-Geräten oder IKEA’s Tradfri eingesetzt wird. Auch die Xiaomi Aqara Sensoren arbeiten damit. Hat man jedoch nur die offizielle Philips Bridge im Einsatz, lassen sich die Fremdhersteller oft nicht nutzen.

ZigBee Netz mit ConBee/DeConz

Abhilfe schafft hier z. B. der Conbee II Stick oder der Weg über die ZHA Integration und einen Sonoff Zigbee 3.0 Dongle Plus. Viele günstige Wifi-Lampen laufen mit dem Tuya-System und können darüber in Home Assistant eingebunden werden.

Saugroboter, E-Autos, Heizungen, Wärmepumpen und Wallboxen oder PV-Wechselrichter, will man doch mit Home Assistant steuern und überwachen. Also besser vor dem Kauf prüfen, ob das entsprechende Gerät auch eine API und Schnittstelle zur Verfügung stellt, die man mit HA nutzen kann.

5. Nabu Casa Cloud oder besser nicht?

Nabu Casa ist ein Unternehmen, das Home Assistant unterstützt. Diese bieten auch eine kostenpflichtige Cloud-Lösung an, welche die Anbindung von Alexa und Google Assistant zur Sprachsteuerung- und Ausgabe sehr vereinfacht und einen geschützten Fernzugriff auf Home Assistant ermöglicht. Das kostet derzeit $ 6,50 pro Monat oder $65,00 pro Jahr, wobei man damit auch die Entwicklung von Home Assistant unterstützt.

Preiserhöhung für Home Assistant Cloud
Home Assistant mit Alexa steuern

Nabu Casu kämpft aber immer wieder mit Problemen hinsichtlich Geschwindigkeit und Verfügbarkeit – gerade bei der Alexa-Anbindung, was natürlich auch an der großen Beliebtheit und steigenden Nutzerbasis von HA liegt. Bei uns macht die Sprachsteuerung einen Großteil unserer Interaktion mit unserem Smarthome aus, sodass dies ein sehr kritischer Teil der Funktionalität ist.

Ich habe mich daher Anfang des Jahres dazu entschieden, auf Nabu Casa zu verzichten und die Alexa-Anbindung selbst in die Hand zu nehmen. Das ist einmalig etwas Aufwand, aber auch für Einsteiger machbar. Belohnt wird man jedoch mit einer sehr viel besseren Reaktionszeit bei Sprachein- und Ausgaben.

Die manuelle Einrichtung von Alexa in Home Assistant habe ich hier beschrieben: Home Assistant und Amazon Alexa ohne Nabu Casa: Schneller und zuverlässiger

Um den Fernzugriff abzusichern, braucht es einen (kostenlosen) Cloudflare-Account, einen NGINX-Reverse-Proxy sowie Netzwerk-Erfahrung. Dazu werde ich demnächst einen Beitrag veröffentlichen.

Wer es einfach haben möchte, geht erst einmal über Nabu Casa. Jedoch sollte man hier die Entitäten und Funktionen manuell definieren, damit nicht jede Entität zu Alexa synchronisiert wird. Hierzu habe ich diesen Beitrag: Home Assistant: Entitäten sauber in Amazon Alexa integrieren (nachbelichtet.com)

6. Vor dem Update Changelog lesen!

Home Assistant gehört zu den 10 größten Open-Source-Projekten auf Github. Über 1900 Entwickler arbeiten am Programmkern und noch einmal 63.000 Entwickler sorgen für Erweiterungen und Add-Ons. Damit legt HA eine unglaubliche Geschwindigkeit an den Tag und veröffentlicht oft 6 Core-Updates pro Monat.

Da Home Assistant aber noch immer ein sehr junges Projekt ist, werden manche Funktionen über Bord geworfen oder umgebaut. Im Change-Log wird von „Braking Changes“ gesprochen und genau diese sollte man vor jedem Update lesen, ob nicht eine Funktion dabei ist, die man selbst im Einsatz hat. Andernfalls wundert man sich vielleicht, warum etwas nach dem Update nicht mehr funktioniert. An dieser Stelle hilft dann auch wieder Tipp #3 aus diesem Beitrag.

7. Kann man mit Home Assistant Heizkosten sparen?

Klare Antwort: Jein! An allen Ecken und Enden kann man momentan lesen, dass man mit intelligenter Steuerung Heizkosten sparen kann. Vor wenigen Tage gab es sogar eine Schlagzeile, dass elektronische Thermostate in Mietwohnungen Pflicht werden sollen.

LCN Glastaster mit Verbrauchsdaten

Das Absenken und spätere Anheben der Raumtemperatur sind aber wenig zielführend und kann sogar für einen Mehrverbrauch sorgen. Zudem verbrauchen Sensoren, Aktoren und Steuerung selbst Strom. So ist die Einzelraumregelung (ERR) der Heizung in modernen Häusern überflüssig, wenngleich zunächst verpflichtend (man kann sich davon befreien lassen).

Die typischen Stellantriebe verbrauchen etwa 2 Watt pro Ventil. Wir haben auf 180 qm Fußbodenheizung mit 25 Heizkreisen. Machen alle Ventile auf, werden also alleine dafür 50 Watt Strom verbraucht. Man hat hier die Wahl zwischen NC (Normal closed, stromlos geschlossen) und NO (Normal open, stromlos offen). In unserer Gegend sind hier schon einmal NO-Antriebe sinnvoller, da die Heizungsventile übers Jahr öfter offen als geschlossen sind.

Hinzu kommen die Aktoren, welche die Ventile ansteuern, elektronische Temperatursensoren für jeden Raum samt Elektronik und eben der Smarthome-Server. Für die Aktoren/Elektronik sind das optimistisch 10 Watt. Rechnen wir mit einer Heizperiode von 210 Tagen und 12 Stunden Heizdauer pro Tag, kommen wir auf 126 kWh Strom für die Ventile und 87,6 kWh für die Ansteuerung (diese muss ganzjährig laufen), also rund 214 kWh. Bei 0,35 € pro kWh sind das bereits 74,90 Euro pro Jahr nur für die Steuerung. Den Home Assistant Server rechnen wir nicht mit, denn wir wollen ja auch andere Dinge steuern.

Was man stattdessen tun sollte, ist der perfekte hydraulische Abgleich der Heizung. Dabei hat mir Home Assistant und sehr geholfen, denn ich habe nicht nur die Daten meiner Heizung inkl. Gasverbrauch über 24 Monate, sondern auch Raum- und Außentemperaturen protokolliert. Damit konnte ich nach und nach den Durchfluss meiner Heizkreise so optimieren, dass ohne ERR gleiche Raumtemperaturen herrschen und solare Einträge durch Sonnenschein auf den Fußboden nicht durch Ventile davon abgehalten werden, im kompletten Haus genutzt zu werden. Die Heizung taktet nicht unnötig und seit dem Einzug 2018 und der Einstellung des Heizungsbauers, konnten wir den Verbrauch um über 30 % senken.

Lange Anwort: Ja, Home Assistant kann beim Energiesparen helfen – aber eher indirekt, weil man darüber einen sehr viel tieferen Einblick und eine bessere Übersicht über Temperaturverläufe und die Entwicklung hat. Hier hat sich bei uns dann auch gezeigt, dass eine Absenkung von mehr als 2 Grad zu einem höheren Verbrauch führt.

8. Stromverbrauch mit Home Assistant messen und optimieren

Der Stromverbrauch lässt sich in Home Assistant mittlerweile perfekt nachverfolgen – sowohl beim Netzbezug als auch bei der Einspeisung. Wer kein Smartmeter hat, das sich über eine Schnittstelle auslesen lässt, kann auf den günstigen Shelly 3EM zurückgreifen. Dessen Möglichkeiten habe ich hier beschrieben: Stromverbrauch mit dem Shelly 3EM und Home Assistant messen

Bastellösungen, wie Impulszähler am Ferrariszähler (einen Bauvorschlag hatte ich hier einmal: So funktioniert der TCRT5000 mit ESPeasy als Pulse Counter (nachbelichtet.com)) lohnen sich hier nicht mehr und sind auch zu ungenau. Mit einer schlauen Steuerung von Verbrauchern nach Anwesenheit und Tageszeit lässt sich einiges an Strom sparen, wenn man z. B. die vielen Standby-Verbraucher vom Netz nimmt oder Rechner per Home Assistant schlafen schickt und aufweckt.

9. Bastelt nicht mit Netzspannung!

Home Assistant und die vielen günstigen Geräte verleiten dazu, auch Geräte anzuschließen, die mit Netzspannung betrieben werden. Als Laie ist das lebensgefährlich und ich verliert damit im ungünstigsten Fall auch euren Versicherungsschutz.

Wenn man hier keine Erfahrung und Ausbildung hat, helfen auch Youtube-Tutorials nichts, da man gar nicht bewerten kann, ob der Youtuber selbst Ahnung davon hat. Dort und in divesen Foren sind oft haarsträubende Sachen zu sehen – gerade auch aus den USA. Baut euch keinesfalls Geräte mit einfachen Relais-Platinen und Breadboards für den Betrieb am Stromnetz und werkelt auf gar keinen Fall im Stromverteiler herum!

Holt euch professionelle Hilfe, denn das ist bezahlbar – ein Menschenleben nicht.

10. Machen, was sinnvoll ist und hilft

Überlege dir, was du erreichen willst und was dazu notwendig ist. Solle es der Komfortgewinn sein, dass du alle Lichter und Verbraucher zentral ausschalten und das Garagentor schließen kannst, wenn es ins Bett geht? Oder eine Szene, die den Fernsehabend mit der passenden Lichtstimmung, Programm und geschlossenen Jalousien einleitet?

Home Assistant Grundlagen mit der Kaffeemaschine und Alexa

Oder vielleicht zusätzliche Sicherheit durch Tür- und Fenstersensoren, intelligenter Objekterkennung und elektronischen Schlössern? Machbar ist fast alles. Konzentriere dich zunächst aber auf die Dinge, die das Leben auf einfache Weise erleichtern. Eine meiner meistgenutzten Automatisierungen schaltet bei Bedarf die Lampen im Büro ein, fährt dort die Raffstores je nach Sonnenstand automatisch rauf und runter, damit es nicht blendet und startet Radio und Rechner am Morgen. Auf Zuruf wird die Kaffeemaschine aktiviert und ich erfahre auch, wann ich sie reinigen muss.

Fazit

Home Assistant ist meiner Meinung und nach Ausflügen zu diversen anderen Lösungen wie Symcon, OpenHAB oder ioBroker, konkurrenzlos. Die schiere Anzahl an Entwicklern, Integrationen und unterstützten Geräten, macht die Open-Source-Lösung einzigartig.

In den zwei Jahren, in denen ich nun ein ziemlich komplexes und immer weiter wachsendes System betreibe, hatte ich keine kritischen Ausfälle und Hänger. Home Assistant ist nach einer gewissen Einarbeitungszeit recht einfach und komfortabel zu konfigurieren. Man lernt natürlich ständig dazu und es hat ein gewisses Suchtpotenzial. Gleichzeitig arbeiten die Entwickler an Vereinfachungen und dass man immer mehr auf YAML-Code verzichten kann.

Ventilschacht für die Gardena-Bewässerung

Aktuell arbeite ich an der Integration der Gartenbewässerung, für die ich eine eigene Steuerung für die 24 Volt Ventile entwickelt habe.

Der Bewässerungs-Controller in KiCAD

Hier fehlt nun noch eine Platine und vielleicht werde ich das auch als Bausatz zum Kauf anbieten.


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5 Kommentare

  1. Hi, dein Bericht ist sehr interessant:Ich hantiere jetzt seit 3 Monaten mit HA,Influxdb und Grafana rum, läuft eigentlich gut auf einem rpi3 mit angeschlossener M.2-SSD mit 250gb, mit fester Ip in der Fritzbox. Ich teichne Temperaturen meines Heizungs Controllers auf, der ebenfalls im gleichen Netz mit Netzwerkkabel an der Fritzbox hängt, die Daten kommen vom Modbus des Controllers.
    Mein Problem: habe nach 1 bis 2 Tagen keinen Zugriff mehr über das Webinterface.Sieht auch so aus , dass dann keine Daten mehr aufgezeichnet werden.Das swap file habe ich schon erweitert, vielleicht brauche ich ein neues Netzteil , meines hat nur 2A.
    Gibt es zufällig Hinweise aus deinem Erfahrungsschatz? Danke.

    • Meine Installation läuft in einer VM und nicht auf einem RPi.
      Was sagt denn der HA Log? Ggf. mal einschalten: https://www.home-assistant.io/integrations/logger/ Wenn es kein Hardware-Problem des RPi selbst ist, müsste da eigentlich was zu sehen sein.

      Außerdem könntest du einen Sensor für den Speicher, Swap und CPU in HA einrichten und aufzeichnen https://www.home-assistant.io/integrations/systemmonitor/. Vielleicht erkennt man hier auch etwas, wie z. B. hohe Speicherauslastung und kann auf dieser Basis weiterforschen und Grafana, Influx etc. deaktivieren, um zu sehen, ob der RPi dann stabil läuft.

      Im offiziellen Forum gibt es aber jede Menge an ähnlichen Berichten. Gefühlt dreht sich vieles um RAM-Probleme.
      Unterspannungswarnungen könntest du so ausgeben lassen: dmesg | grep -iC 3 "under-voltage detected"
      Du kannst auch das Syslog nach Meldungen durchsuchen lassen: less /var/log/syslog | grep -i "under-voltage detected"

      2,5 Ampere sollte das Netzteil schon stabil haben. Wenn du ein 2 A Netzteil hast, heißt es nicht, dass es bei 2 A auch noch 5 Volt liefert und nicht nur 4,5 etc.

  2. Hi, vielen Dank für den Bericht. Ich bin selbst gerade dabei von IOBroker auf HA umzusteigen und habe das WE genutzt Alexa fit zu machen. Insbesondere die Einrichtung des Reverse-Proxy war ein Pain in the ass… sofern man die location des HA nicht auf root / setzt, hatte ich maßig Probleme den HA zu kontaktieren und später auch den Skill mit dem Amazon Account zu linken.

  3. Alles prima,
    kann man machen, wenn man die Zeit und Geduld dafür aufbringt. 😉
    Es ist aber nun mal ein Hobby, dass sehr viel Einarbeitung benötigt. So auf die Schnelle „schicke mir eine SMD, wenn der Kühlschrank offen steht“, geht nun mal für Otto Normalverbraucher“ nicht.
    Bis dahin bleibt es eben ein Hobby oder Smart Home mit genügend Kohle. Bin gespannt, ob sich hier in den nächsten Jahren noch etwas tut, auch in Sachen Hardware.
    Trotzdem umfangreicher und hilfreicher Beitrag. ?

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