Grundlegender Systemaufbau zur Umsetzung der Problemstellung

Das System besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten:

  • der CCU3-Zentrale und den Homematic IP-Geräten,

  • dem Raspberry Pi mit installierter Home-Assistant-Instanz,

  • sowie einem Python-Programm, das die Raumbelegung aus der Stundenplan-Exceltabelle abfragt und die Daten an Home Assistant übermittelt

Ebene 1: Die Hardware-Schicht (Homematic IP / CCU3)

Die unterste Ebene umfasst die physischen Endgeräte: Heizkörperthermostate, Wandthermostate, Fenstersensoren, Luftqualitätssensoren und Bewegungsmelder aus dem Homematic IP Portfolio. Diese Geräte kommunizieren über proprietären Funk mit einer zentralen Steuereinheit, der CCU3. Auf dieser Ebene findet grundlegendes Hardware-Management statt. Um Konflikte mit der übergeordneten Software zu vermeiden, werden die Thermostate zwingend im Modus „MANU“ (Manuell) betrieben, wodurch geräteinterne Zeitprofile deaktiviert sind.

Ebene 2: Die Middleware-Schicht (Home Assistant)

Eine Ebene darüber fungiert Home Assistant (installiert auf einem Raspberry Pi im selben Netzwerk) als Middleware und Hardware-Abstraktionsschicht. Über offizielle Integrationen bindet Home Assistant die CCU3 an. Die Hauptaufgabe dieser Schicht ist es, als "dummer Bote" (Nachrichten-Broker) zu agieren. Home Assistant enthält keine eigene Steuerungslogik. Es übersetzt lediglich Zustandsänderungen der Sensoren in standardisierte MQTT-Nachrichten und stellt eine REST-API zur Verfügung, um Befehle an die Aktoren (Heizung) weiterzureichen.

Ebene 3: Die Logik-Schicht (Zentrales Python-Backend)

Obwohl Home Assistant eigene Automatisierungsmöglichkeiten bietet, wurde sich architektonisch bewusst für ein externes, zentrales Gehirn in Form eines objektorientierten Python-Skripts entschieden. Dies ermöglicht eine wesentlich komplexere Zustandsverwaltung, sauberere Programmierung und eine einfache Anbindung an externe Datenquellen (wie Stundenpläne).

Wie wir dieses System konkret aufgebaut haben, wird in den folgenden Kapiteln Schritt für Schritt nachvollziehbar erklärt.

Zuletzt geändert: Freitag, 29. Mai 2026, 08:57