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Intelligenter Sonnenschutz mit Home Assistant: Adaptive Solar Shading für Rollläden

Intelligenter Sonnenschutz mit Home Assistant – Adaptive Solar Shading für Rollläden

Viele Rollladen-Automationen beginnen mit einer einfachen Idee: morgens hoch, bei Sonne herunter und abends wieder schließen. Das funktioniert grundsätzlich, berücksichtigt aber kaum, was an einem konkreten Fenster tatsächlich passiert.

Die Sonne steht im Jahresverlauf unterschiedlich, Wolken verändern die Helligkeit innerhalb weniger Minuten und dieselbe Außentemperatur kann je nach Fassadenausrichtung völlig unterschiedliche Auswirkungen haben. Genau deshalb habe ich für Home Assistant den HomeLabNext Adaptive Solar Shading Blueprint entwickelt.

Statt nur nach Uhrzeit zu arbeiten, bewertet der Blueprint die tatsächliche Situation an der Fassade und entscheidet daraus, ob eine Beschattung sinnvoll ist.

Was ist Adaptive Solar Shading?

Der Blueprint kombiniert mehrere Informationen und Bedingungen. Je nach Konfiguration können unter anderem folgende Werte berücksichtigt werden:

  • Sonnenazimut und Sonnenhöhe
  • Helligkeit in Lux
  • Außentemperatur
  • optionale Raumtemperatur
  • optionaler Temperaturtrend
  • Fenster- und Türkontakte
  • manuelle Bedienung
  • Sommer- und Winterbetrieb
  • externe Sperren, zum Beispiel für einen späteren TV-Blendschutz

Das Ziel ist nicht, die Rollläden möglichst oft zu bewegen. Sie sollen sich möglichst wenig bewegen – dafür aber zum richtigen Zeitpunkt.

Ost, Süd und West in einem Blueprint

Der Blueprint unterstützt drei Fassadenausrichtungen. Für jede Richtung sind sinnvolle Startwerte für Sonnenazimut und Mindest-Sonnenhöhe hinterlegt.

Ausrichtung Azimut Mindest-Sonnenhöhe
Ost 60–140° 10°
Süd 120–240° 15°
West 220–300° 10°

Diese Werte sind bewusst nur Ausgangspunkte. Dachüberstände, Bäume, Nachbargebäude oder eine leicht gedrehte Hausausrichtung verändern den tatsächlichen Zeitraum direkter Sonneneinstrahlung. Deshalb können die Sonnenwerte pro Automation überschrieben werden.

Warum der Sonnenstand so wichtig ist

Ein hoher Luxwert allein bedeutet noch nicht, dass direkte Sonne auf das betreffende Fenster trifft. Home Assistant stellt über sun.sun unter anderem Sonnenazimut und Sonnenhöhe bereit.

Damit lässt sich unterscheiden, ob die Sonne gerade auf eine Ost-, Süd- oder Westfassade treffen kann. Ein Ostfenster muss schließlich nicht am späten Nachmittag beschattet werden, nur weil es draußen hell und warm ist.

Die 2-von-3-Logik

Ist ein Luxsensor vorhanden, bewertet der Blueprint drei Hauptbedingungen:

  1. Helligkeit
  2. Außentemperatur
  3. Sonnenposition

Mindestens zwei von drei Bedingungen müssen für eine Beschattung sprechen.

☀️ Lux
26.500 lx
🌡️ Außentemperatur
24,0 °C
🌤️ Sonnenposition
nicht erfüllt

✓ Ergebnis: Beschattung kann aktiviert werden.

Das macht die Automation robuster gegenüber einzelnen Messwerten. Ein einzelner unpassender Wert muss nicht zwangsläufig die gesamte Beschattung verhindern.

Betrieb ohne Luxsensor

Ein Helligkeitssensor ist optional. Ist keiner konfiguriert, werden Außentemperatur und Sonnenposition gemeinsam ausgewertet. In diesem Fall müssen beide Bedingungen für die Beschattung sprechen.

Dadurch lässt sich der Blueprint auch an Fassaden einsetzen, an denen noch kein separater Luxsensor vorhanden ist.

Hysterese für Lux und Temperatur

Damit die Rollläden bei wechselnder Bewölkung nicht ständig auf und ab fahren, verwendet der Blueprint getrennte Werte für Beschattung und Freigabe.

Parameter Beschattung Freigabe
Helligkeit ab 20.000 lx unter 15.000 lx
Außentemperatur ab 20 °C unter 18 °C

Diese Hysterese verhindert unnötiges Hin- und Herfahren rund um einen einzelnen Grenzwert.

Verzögerungen statt hektischer Reaktionen

Direkte Sonne für zwei Minuten ist noch kein Grund, sofort einen Rollladen zu bewegen. Deshalb gelten standardmäßig:

  • 10 Minuten Schließverzögerung
  • 20 Minuten Öffnungs- beziehungsweise Freigabeverzögerung

Nach Ablauf der jeweiligen Wartezeit werden die Bedingungen erneut geprüft. Nur wenn sie weiterhin passen, wird die Bewegung tatsächlich ausgeführt.

Preventive Mode und Comfort Mode

Preventive Mode

Im Preventive Mode soll verhindert werden, dass sich ein Raum überhaupt erst stark aufheizt. Sind Sonnenstand, Außentemperatur und gegebenenfalls Luxwerte passend, kann frühzeitig beschattet werden – auch wenn der Raum noch angenehm kühl ist.

Comfort Mode

Im Comfort Mode wird zusätzlich die Raumtemperatur berücksichtigt. Als Standardwerte nutze ich aktuell 23 °C für die Beschattung und 22 °C für die Freigabe.

Optional lässt sich zusätzlich ein Temperaturtrend einbinden. Steigt die Raumtemperatur beispielsweise bereits mit rund +1 °C pro Stunde, kann die Beschattung früher reagieren, obwohl der eigentliche Temperaturgrenzwert noch nicht erreicht wurde.

Fenster und Türen schützen

Optional kann jedem Rollladen ein Fenster- oder Türkontakt zugewiesen werden. Ist der Kontakt offen, fährt HomeLabNext den Rollladen nicht automatisch herunter.

Wichtig ist dabei die Richtung der Schutzlogik: Wird ein Fenster geöffnet, nachdem der Rollladen bereits unten ist, wird er nicht automatisch wieder hochgefahren. So entstehen keine überraschenden Bewegungen.

Manuelle Bedienung hat Vorrang

Eine Smart-Home-Automation sollte nicht gegen den Benutzer arbeiten. Deshalb speichert ein eigener input_boolean, ob HomeLabNext den Rollladen selbst wegen Sonnenschutz heruntergefahren hat.

Nur einen solchen Rollladen darf der Blueprint später automatisch wieder freigeben.

1

Automatische Beschattung
HomeLabNext fährt den Rollladen auf 25 %.

2

Manueller Eingriff
Der Benutzer fährt den Rollladen anschließend auf 10 %.

→ HomeLabNext gibt die automatische Kontrolle ab.
Der Rollladen wird später nicht automatisch wieder geöffnet.

Optional kann nach einem erkannten manuellen Eingriff zusätzlich ein Pause-Timer gestartet werden. Der Standardwert beträgt 120 Minuten.

HomeLabNext fährt einen Rollladen niemals für die Beschattung nach oben

Liegt die Zielposition beispielsweise bei 25 %, gilt:

  • 100 % → kann auf 25 % gefahren werden
  • 50 % → kann auf 25 % gefahren werden
  • 25 % → keine Bewegung
  • 10 % → keine Bewegung
  • 0 % → keine Bewegung

Ein bereits stärker geschlossener Rollladen wird also niemals hochgefahren, nur um die konfigurierte Beschattungsposition zu erreichen.

Klare Trennung: Beschattung und tägliches Öffnen/Schließen

Im Laufe der Entwicklung hat sich gezeigt, dass zwei Aufgaben sauber getrennt werden sollten:

  • Adaptive Solar Shading kümmert sich ausschließlich um die temporäre Beschattung während des Tages.
  • Morning & Evening Cover Control übernimmt das normale Öffnen am Morgen und Schließen am Abend.

Diese Trennung verhindert, dass eine Beschattungsautomation gegen eine bestehende Morgen- oder Abendsteuerung arbeitet.

So greifen die beiden Blueprints ineinander
1. Morning & Evening Cover Control öffnet den Rollladen morgens.
2. Der Day-Mode-Helper wird aktiviert.
3. Adaptive Solar Shading darf tagsüber übernehmen.
4. Bei ausreichender Sonne / Temperatur wird temporär beschattet.
5. Abends wird Day Mode deaktiviert und der Morgen-/Abend-Blueprint schließt den Rollladen.

Day Mode als Übergabepunkt

Der gemeinsame Day-Mode-Helper dient als klarer Übergabepunkt zwischen beiden Blueprints.

Während Day Mode ON ist, darf Adaptive Solar Shading arbeiten. Ist Day Mode OFF, greift die Beschattung nicht mehr ein.

Bei Rollläden mit unterschiedlichen Zeitplänen sollte je Rollladen ein eigener input_boolean verwendet werden.

Beispiel:
input_boolean.homelabnext_day_mode_wohnzimmer

Auch ohne den zweiten Blueprint nutzbar

Adaptive Solar Shading bleibt vollständig eigenständig nutzbar. Der Day Mode kann manuell, durch eine eigene Automation oder durch ein externes System gesetzt werden.

Wer bereits eine funktionierende Morgen-/Abendsteuerung besitzt, muss diese also nicht zwingend ersetzen. Der zusätzliche Blueprint ist lediglich die von HomeLabNext empfohlene, sauber integrierte Lösung für den kompletten Tagesablauf.

Verbesserter Debug-Status

Der Debug-Status zeigt weiterhin direkt, ob die Tagesfreigabe aktiv ist und ob die Beschattungslogik bereits wartet oder blockiert ist.

DAY OFF | Helper=off | Auto=ON | Pos=0 | Sun=NIGHT
IDLE | SOUTH | Day=ON | Lux=… | Out=… | Sun=…
WAIT CLOSE | 10 min | SOUTH

Der separate Blueprint Morning & Evening Cover Control bekommt einen eigenen HomeLabNext-Beitrag. Dort geht es dann ausschließlich um Sonnenaufgang, Sonnenuntergang, Zeitlimits, Fensterkontakte, Urlaub und die Tagesfreigabe.

Sommer und Winter

Im Sommer möchte ich solare Wärme möglichst draußen halten. Im Winter kann dieselbe Sonnenenergie dagegen helfen, das Gebäude passiv zu erwärmen.

Deshalb unterstützt der Blueprint einen Sommer- und Winterbetrieb. Im Wintermodus wird die thermische Beschattung deaktiviert. Alternativ kann der Modus über einen externen input_boolean gesteuert werden.

Externe Keep-Closed-Bedingung

Zusätzlich besitzt der Blueprint eine optionale externe Sperre. Eine andere Automation kann damit verhindern, dass ein Rollladen geöffnet wird, obwohl die thermische Beschattung bereits freigegeben wurde.

Das ist beispielsweise interessant für einen TV-Blendschutz, Privatsphäre oder einen Nachtmodus.

Debug-Status direkt in Home Assistant

Gerade bei Sonnenstand und mehreren Bedingungen möchte man wissen, warum eine Automation gerade nicht fährt. Deshalb kann dem Blueprint optional ein input_text als Debug-Ausgabe zugewiesen werden.

IDLE | WEST | Lux=12500 ✗ | Out=23.4 ✓ | Sun=✗

Oder wenn alle Bedingungen passen:

CLOSE READY | EAST | Lux=24600 ✓ | Out=22.7 ✓ | Sun=✓

Während der Verzögerung:

WAIT CLOSE | 10 min | EAST

Damit lässt sich die Logik im Alltag sehr viel einfacher nachvollziehen, ohne jedes Mal den kompletten Automation Trace durchsuchen zu müssen.

Meine aktuellen Standardwerte

Parameter Standard
Lux Beschattung 20.000 lx
Lux Freigabe 15.000 lx
Außentemperatur Beschattung 20 °C
Außentemperatur Freigabe 18 °C
Schließverzögerung 10 Minuten
Freigabeverzögerung 20 Minuten
Beschattungsposition 25 %
Positionstoleranz ±3 %
Cooldown 30 Minuten

Die Werte sind als Startpunkt gedacht. Besonders Sonnenwinkel und Luxwerte sollten an das eigene Gebäude angepasst werden.

Installation des Blueprints

Der Blueprint ist Open Source und liegt im HomeLabNext GitHub-Repository:

HomeLabNext Blueprints auf GitHub öffnen

Direkter Blueprint:

Adaptive Solar Shading Blueprint öffnen

In Home Assistant kann der Blueprint anschließend unter Einstellungen → Automationen & Szenen → Blueprints → Blueprint importieren hinzugefügt werden.

Blueprint direkt in Home Assistant importieren:


Import in Home Assistant

Benötigte Helper

Pro Rollladen wird mindestens ein input_boolean benötigt. Er speichert, ob HomeLabNext aktuell Eigentümer der automatischen Beschattung ist.

Optional können weitere Helper eingesetzt werden:

  • input_text für den Debug-Status
  • timer für die manuelle Pause
  • counter zur Begrenzung automatischer Fahrten pro Tag
  • input_boolean für manuellen Override
  • input_boolean für Sommer-/Wintersteuerung
  • input_boolean als Day-Mode-Helper – bei externen oder unterschiedlichen Zeitplänen idealerweise einer pro Rollladen
  • input_boolean oder binary_sensor als externe Keep-Closed-Bedingung

Eine Beispielkonfiguration für die Helper ist ebenfalls im Repository enthalten:

solar_shading_helpers.example.yaml

Fazit

Aus der einfachen Idee „bei Sonne Rollladen herunterfahren“ wird in der Praxis schnell eine deutlich komplexere Aufgabe. Sonnenstand, Außentemperatur, Helligkeit, Raumzustand, manuelle Eingriffe und andere Automationen müssen sinnvoll zusammenspielen.

Der HomeLabNext Adaptive Solar Shading Blueprint versucht genau diese Punkte in einer wiederverwendbaren Home-Assistant-Automation zusammenzuführen.

Das Ergebnis ist keine starre Zeitsteuerung, sondern eine Beschattung, die auf die tatsächliche Situation reagiert und dem Benutzer trotzdem jederzeit die Kontrolle lässt.

Aktuelle öffentliche Version: v0.1.4

Stand v0.1.4:

  • Adaptive Solar Shading konzentriert sich auf die Beschattung während des Tages
  • Day Mode dient als Übergabepunkt zur normalen Morgen-/Abendsteuerung
  • direkter Trigger auf Zustandsänderungen des Day-Mode-Helpers
  • erweiterter Debug-Status mit Helper-State, Auto-Sync, Cover-Position und Tag/Nacht
  • Morning & Evening Cover Control ist als separater Blueprint verfügbar
  • Startup-Gnadenzeit und sichere Wiederaufnahme nach Home-Assistant-Neustarts
  • erweiterter Debug-Status inklusive Ownership, Position und Cooldown
  • klare Blockierung bei Covers ohne current_position

Wenn du den Blueprint bei dir einsetzt, freue ich mich über Feedback – insbesondere bei anderen Cover-Integrationen, Fassadenausrichtungen und Luxsensoren.