Kellerlüftung nach Taupunkt mit Homematic IP

01Warum der Taupunkt entscheidet

Viele lüften den Keller im Sommer an warmen Tagen – und machen ihn damit feuchter. Warme Luft kann deutlich mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte. Strömt sie in den kühlen Keller, kühlt sie ab, die relative Feuchte steigt, und an kalten Wänden kann sich Kondenswasser bilden.

Aussagekräftig ist deshalb die absolute Feuchte in Gramm Wasser pro Kubikmeter Luft (g/m³). Nur wenn die Außenluft weniger Wasser enthält als die Kellerluft, transportiert das Lüften Feuchtigkeit nach draußen. Der Taupunkt zeigt dasselbe aus einem anderen Blickwinkel: Er ist die Temperatur, bei der die Luft gesättigt ist und Wasser kondensiert.

Die Homematic IP Sensoren liefern nur Temperatur und relative Luftfeuchte. Absolute Feuchte und Taupunkt berechnet man daraus mit der Magnus-Formel:

• Sättigungsdampfdruck: SDD = 6,112 · e^(17,62 · T / (243,12 + T)) in hPa (unter 0 °C mit 22,46 und 272,62)
• Dampfdruck: DD = rF / 100 · SDD
• absolute Feuchte: AF = 216,687 · DD / (273,15 + T) in g/m³
• Taupunkt: TP = 243,12 · v / (17,62 − v) mit v = ln(DD / 6,112)

Diese Rechnung übernimmt ein HomeMatic-Skript auf der Zentrale.

02Geräte anlernen und Systemvariablen anlegen

Benötigt werden zwei Sensoren und ein Schaltgerät:

Alle drei Geräte werden in der WebUI über Geräte anlernen → HmIP Gerät anlernen an die Zentrale angelernt. Den Außensensor an einer schattigen, vor Regen geschützten Stelle montieren, möglichst in der Nähe der Kellerfenster, denn dort wird die Luft angesaugt. Den Innensensor nicht direkt neben das Fenster oder an eine kalte Außenwand setzen.

In der Geräteübersicht stehen die Seriennummern der Sensoren. Temperatur (ACTUAL_TEMPERATURE) und Luftfeuchte (HUMIDITY) liegen beim HmIP-STH und HmIP-STHO üblicherweise auf Kanal 1; vor dem Einsatz des Skripts in der Geräteansicht kontrollieren, auf welchem Kanal die Werte angezeigt werden.

Unter Einstellungen → Systemvariable legt man an:

• Keller_AF_innen, Keller_AF_aussen – Typ Zahl, Einheit g/m³
• Keller_TP_innen, Keller_TP_aussen – Typ Zahl, Einheit °C
• Keller_Lueften – Typ Logikwert (wahr = Lüften sinnvoll)

Bei den Zahl-Variablen den Wertebereich großzügig wählen, etwa −50 bis 100, damit auch Taupunkte unter null gespeichert werden.

03Skript für absolute Feuchte und Taupunkt

Unter Programme und Verknüpfungen → Programme & Zentralenverknüpfung ein neues Programm „Keller – Feuchte berechnen“ anlegen. Als Bedingung dient eine Zeitsteuerung („zu Zeitpunkten auslösen“), die ganztägig in einem Intervall von 10 Minuten wiederholt wird. Als Aktivität wählt man Skript und fügt den folgenden Code ein. Vorher die Platzhalter SERIENNR_INNEN und SERIENNR_AUSSEN ersetzen und den Code unter Skript testen einmal ausführen.

! Kellerlüftung nach absoluter Feuchte und Taupunkt (HomeMatic-Skript)
! Vorher anlegen: Systemvariablen vom Typ Zahl: Keller_AF_innen, Keller_AF_aussen,
!                 Keller_TP_innen, Keller_TP_aussen (Einheit g/m³ bzw. °C)
!                 Systemvariable vom Typ Logikwert: Keller_Lueften
! SERIENNR_INNEN / SERIENNR_AUSSEN durch die Seriennummern der Sensoren ersetzen
! und den Kanal (hier :1) in der Geräteansicht kontrollieren.
! Hinweis: HM-Skript kennt keine Punkt-vor-Strich-Regel, daher wird überall geklammert.

var dpTi = dom.GetObject("HmIP-RF.SERIENNR_INNEN:1.ACTUAL_TEMPERATURE");
var dpFi = dom.GetObject("HmIP-RF.SERIENNR_INNEN:1.HUMIDITY");
var dpTa = dom.GetObject("HmIP-RF.SERIENNR_AUSSEN:1.ACTUAL_TEMPERATURE");
var dpFa = dom.GetObject("HmIP-RF.SERIENNR_AUSSEN:1.HUMIDITY");
var svLueften = dom.GetObject("Keller_Lueften");

! Schwellen (bei Bedarf anpassen)
var hystEin = 1.0;   ! Lüften erst, wenn außen mind. 1 g/m³ trockener ist
var hystAus = 0.5;   ! Lüften beenden, wenn der Vorteil unter 0,5 g/m³ fällt
var minTemp = 10.0;  ! Keller nicht unter 10 °C auskühlen

var ti = 0.0; var fi = 0.0; var ta = 0.0; var fa = 0.0;
var a = 0.0; var b = 0.0; var x = 0.0; var sdd = 0.0; var dd = 0.0; var v = 0.0;
var afI = 0.0; var afA = 0.0; var tpI = 0.0; var tpA = 0.0;
var diff = 0.0;
var lueften = false;

if (dpTi && dpFi && dpTa && dpFa && svLueften) {
  ti = dpTi.Value(); fi = dpFi.Value();
  ta = dpTa.Value(); fa = dpFa.Value();

  ! --- innen: Magnus-Formel (über Wasser bzw. über Eis unter 0 °C) ---
  a = 17.62; b = 243.12;
  if (ti < 0.0) { a = 22.46; b = 272.62; }
  x   = (a * ti) / (b + ti);
  sdd = 6.112 * x.Exp();                 ! Sättigungsdampfdruck in hPa
  dd  = (0.01 * fi) * sdd;               ! Dampfdruck in hPa (reelle Zahl zuerst)
  afI = (216.687 * dd) / (273.15 + ti);  ! absolute Feuchte in g/m³
  x   = dd / 6.112;
  v   = x.Log();                         ! natürlicher Logarithmus
  tpI = (b * v) / (a - v);               ! Taupunkt in °C

  ! --- außen: gleiche Rechnung ---
  a = 17.62; b = 243.12;
  if (ta < 0.0) { a = 22.46; b = 272.62; }
  x   = (a * ta) / (b + ta);
  sdd = 6.112 * x.Exp();
  dd  = (0.01 * fa) * sdd;
  afA = (216.687 * dd) / (273.15 + ta);
  x   = dd / 6.112;
  v   = x.Log();
  tpA = (b * v) / (a - v);

  dom.GetObject("Keller_AF_innen").State(afI);
  dom.GetObject("Keller_AF_aussen").State(afA);
  dom.GetObject("Keller_TP_innen").State(tpI);
  dom.GetObject("Keller_TP_aussen").State(tpA);

  ! --- Entscheidung mit Hysterese ---
  diff = afI - afA;
  lueften = svLueften.State();
  if ((diff >= hystEin) && (ti > minTemp)) { lueften = true; }
  if ((diff < hystAus) || (ti <= minTemp)) { lueften = false; }

  ! Nur schreiben, wenn sich die Empfehlung ändert
  if (lueften != svLueften.State()) { svLueften.State(lueften); }
}

Das Skript liest Temperatur und relative Feuchte beider Sensoren, berechnet mit der Magnus-Formel Sättigungsdampfdruck, absolute Feuchte und Taupunkt und schreibt die Ergebnisse in Systemvariablen. Die Methoden .Exp() und .Log() (natürlicher Logarithmus) gehören zu den Mathematikfunktionen von HomeMatic-Skript; sie werden hier auf eine Zwischenvariable angewendet. Weil HomeMatic-Skript keine Punkt-vor-Strich-Rechnung kennt, sind alle Rechenschritte geklammert, und bei Multiplikationen steht die reelle Zahl vorn (0.01 * fi), da die Luftfeuchte als ganze Zahl geliefert wird. Am Ende entscheidet das Skript mit Hysterese, ob Lüften sinnvoll ist, und schreibt die Systemvariable nur bei einer Änderung.

Das Skript arbeitet mit einer Hysterese: Der Lüfter startet erst, wenn die Außenluft mindestens 1 g/m³ trockener ist, und stoppt, wenn der Vorteil unter 0,5 g/m³ sinkt. So schaltet er nicht im Minutentakt ein und aus, wenn die Werte nah beieinander liegen. Fällt die Kellertemperatur auf 10 °C oder darunter, bleibt der Lüfter aus, damit Wände nicht unnötig auskühlen.

04Programm für den Lüfter

Das zweite Programm reagiert nur noch auf die Systemvariable und schaltet die Steckdose. Dadurch bleiben Rechnung und Schaltlogik getrennt, und man kann den Lüfter bei Bedarf über die Variable auch von Hand sperren.

Wer einen Lüftungszeitraum festlegen möchte, etwa wegen Lärm in der Nacht, ergänzt eine UND-Bedingung mit einer Zeitspanne in der Zeitsteuerung. Diese sollte ebenfalls „zu Zeitpunkten auslösen“, damit das Programm auch zu Beginn und Ende des Zeitraums ausgewertet wird und der SONST-Zweig den Lüfter dann ausschaltet. Mit „nur prüfen“ würde ein laufender Lüfter am Ende des Zeitraums erst bei der nächsten Änderung der Systemvariable abgeschaltet.

Zum Schalten eignet sich ein Lüfter, der nach dem Einschalten der Steckdose selbstständig anläuft, etwa ein Fensterlüfter oder Rohrventilator mit Netzstecker. Geräte mit Taster oder Fernbedienung, die nach einer Stromunterbrechung im Aus-Zustand bleiben, lassen sich über eine Steckdose nicht sinnvoll steuern. Die Schalt-Mess-Steckdose zeigt in der WebUI zudem die aktuelle Leistung an; so lässt sich prüfen, ob der Lüfter tatsächlich läuft, wenn das Programm ihn einschaltet.

05Testen und Werte prüfen

Nach dem Speichern zeigt die Systemvariablen-Übersicht die berechneten Werte. Zur Plausibilitätskontrolle: Bei 20 °C und 50 % relativer Feuchte liegt die absolute Feuchte bei etwa 8,6 g/m³ und der Taupunkt bei etwa 9,3 °C. Weichen die eigenen Werte bei ähnlichen Bedingungen stark ab, stimmt meist eine Seriennummer oder ein Kanal nicht.

Den Lüfter zunächst ein paar Tage beobachten, ohne ihn dauerhaft laufen zu lassen: Schaltet er vor allem an kühlen, trockenen Tagen und bleibt an schwülen Sommertagen aus, arbeitet die Logik wie gedacht. Wer den Verlauf der Kellerfeuchte über Wochen verfolgen möchte, nutzt die Diagrammfunktion der Zentrale, sofern die eigene Firmware sie anbietet, oder ein Add-on zur Aufzeichnung.

Erweiterung Entfeuchter: Ist Lüften nicht sinnvoll, die relative Feuchte im Keller aber dauerhaft hoch (etwa über 65 %), kann ein zweites Programm einen Luftentfeuchter an einer weiteren Schalt-Mess-Steckdose einschalten. Die Messfunktion der HmIP-PSM-2 zeigt dabei auch, wie viel Strom der Entfeuchter verbraucht.

06Tipps aus der Praxis

• Den Außensensor nicht in die pralle Sonne hängen: Eine aufgeheizte Messstelle liefert zu hohe Temperaturen und damit eine falsche absolute Feuchte.
• Die Hysterese nicht zu klein wählen. Beide Sensoren haben Messtoleranzen; unter etwa 0,5 g/m³ Unterschied ist der Nutzen des Lüftens ohnehin gering.
• Im Winter ist die Außenluft meist sehr trocken, aber kalt. Die Mindesttemperatur im Skript verhindert, dass der Keller dabei zu stark auskühlt.
• Nach einem Batteriewechsel oder Funkproblemen können Werte veralten. In den Servicemeldungen auf „Kommunikationsstörung“ achten.
• Ein Lüfter allein bringt wenig, wenn keine Zuluftöffnung vorhanden ist. Für den Luftaustausch braucht es eine Öffnung, durch die Luft nachströmen kann.

07Häufige Fragen

08Passende Anleitungen

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