homeESS Funktionen – Smarthome, Automationen und Energiemanagement im Überblick

homeESS vereint Smarthome-Steuerung, Energiemanagement, Automationen, Photovoltaik-Überwachung, Batteriespeicher, Verbrauchsmessung und Geräteintegration in einem lokal betriebenen System.

Die Plattform ist modular aufgebaut und lässt sich von einer einfachen Smarthome-Zentrale bis zu einem umfangreichen Energie- und Automationssystem erweitern. Geräte und externe Systeme werden über Adapter angebunden, während States als gemeinsame Datenbasis für Dashboards, Automationen, Messwerte und Steuerungen dienen.

Smarthome-Dashboard für Desktop, Smartphone und Tablet

homeESS besitzt responsive Benutzeroberflächen für Desktop- und Mobilgeräte. Navigation, Dialoge und Dashboards sind für Maus- und Touchbedienung ausgelegt.

Mehrere Dashboard-Tabs können individuell eingerichtet und mit unterschiedlichen Widgets ausgestattet werden.

Unterstützt werden unter anderem:

  • Wertanzeigen für Messwerte und States
  • Schalter zur direkten Gerätesteuerung
  • Informationswidgets
  • frei konfigurierbare Widget-Gruppen
  • Drag-and-drop-Anordnung von Gruppen und Widgets
  • separate Dashboard-Tabs für unterschiedliche Anwendungsbereiche

Damit lassen sich beispielsweise eigene Dashboards für Photovoltaik, Stromverbrauch, Hausakku, Raumwerte oder Smarthome-Steuerung zusammenstellen.

Benutzerverwaltung und Zugriffsrechte für das Smarthome

homeESS unterstützt mehrere Benutzer und abgestufte Zugriffsrechte.

Je nach Rolle kann ein Benutzer ausschließlich Daten lesen, Geräte bedienen oder Einstellungen und States verändern. Administratoren behalten vollständigen Zugriff auf das System.

Dauerhafte Sitzungen erleichtern die Nutzung auf regelmäßig verwendeten Geräten.

Mehrsprachige Smarthome-Oberfläche und Adapter

Die Sprache kann systemweit eingestellt werden. homeESS enthält deutsche und englische Sprachkataloge.

Adapter können zusätzlich eigene Übersetzungen bereitstellen und sich damit vollständig in die mehrsprachige Oberfläche integrieren.

Energiemanagement und Photovoltaik

Stromverbrauch, Netzbezug und Einspeisung überwachen

Die integrierte Verbrauchsübersicht erfasst zentrale Energiewerte des Haushalts.

Dargestellt werden unter anderem:

  • Eigenverbrauch
  • Netzbezug
  • Netzeinspeisung
  • aktueller Stromverbrauch
  • Tageswerte
  • Wochenwerte
  • Jahreswerte

Rohzähler werden über Differenzwerte verarbeitet. Dadurch werden unerwünschte Sprünge vermieden, wenn beispielsweise ein Zähler oder ein MQTT-Topic gewechselt wird.

Mehrere Photovoltaikanlagen mit homeESS überwachen

homeESS kann mehrere Photovoltaikanlagen zentral verwalten und überwachen.

Für jede PV-Anlage können unter anderem folgende Daten verarbeitet werden:

  • aktuelle PV-Leistung
  • Energieertrag
  • Anlagen- und Konverterdaten
  • Zell- und Modulmetadaten
  • Clear-Sky-Referenzleistung

Damit eignet sich homeESS auch für Installationen mit mehreren Wechselrichtern oder getrennten PV-Anlagen.

Sonnenstand und direkte Sonneneinstrahlung berechnen

homeESS berechnet den Sonnenstand anhand der tatsächlichen Ortssonnenzeit.

Konfigurierbare Referenzwerte ermöglichen zusätzlich die Erkennung direkter Sonneneinstrahlung.

Diese Daten können sowohl für die Energieauswertung als auch für Automationen und Verbrauchersteuerungen genutzt werden.

PV-Prognose für Photovoltaik-Ertrag erstellen

homeESS verwendet Wetterdaten von Open-Meteo, um eine Photovoltaik-Prognose für den aktuellen und die folgenden drei Tage zu erstellen.

Die Prognose arbeitet anlagenspezifisch und kann sich anhand realer Ertragswerte selbst kalibrieren.

Die Berechnung erfolgt in 15-Minuten-Zeitfenstern und kann dadurch unmittelbar in die Energieplanung und Laststeuerung einfließen.

Hausakku und Batteriespeicher überwachen

Batteriespeicher können vollständig in das homeESS-Energiemanagement eingebunden werden.

Erfasst und dargestellt werden je nach angebundenem System unter anderem:

  • Ladezustand
  • Ladeleistung
  • Entladeleistung
  • Batteriespannung
  • Temperatur
  • Wirkungsgrad
  • Kapazität
  • Betriebszustand
  • konfigurierbarer Mindest-Ladezustand

Ausgewählte Einstellungen und Livewerte können bidirektional mit dem Batteriesystem synchronisiert werden.

Energieprognose und intelligentes Lastmanagement

Energieverbrauch und PV-Erzeugung für mehrere Tage planen

homeESS erstellt eine viertägige Energiebilanz aus vorhandenen und prognostizierten Daten.

Dabei können unter anderem berücksichtigt werden:

  • erwartete PV-Erzeugung
  • gelernter Stromverbrauch
  • verfügbare Batteriekapazität
  • Mindest-Ladezustände
  • Energiereserven
  • geplante Verbraucher
  • zeitabhängige Lasten

Dadurch kann homeESS abschätzen, wie viel Energie voraussichtlich zur Verfügung steht und welche Verbraucher sinnvoll freigegeben werden können.

Stromverbrauch automatisch lernen

homeESS kann typische Verbrauchsmuster aus historischen Daten ableiten.

Dazu gehören:

  • gelernte Grundlast
  • unterschiedliche Verbrauchsprofile nach Wochentag
  • temperaturabhängiger Heizbedarf
  • temperaturabhängiger Kühlbedarf
  • getrennte Verbrauchsmodelle für Wallboxen

Diese Daten fließen in Prognosen und Betriebsentscheidungen ein.

Verbraucher nach Priorität automatisch freigeben

Ein zentraler Betriebslevel-Handler steuert registrierte Verbraucher anhand ihrer Priorität.

Dadurch können wichtige Verbraucher bevorzugt und weniger wichtige Lasten abhängig von der aktuellen oder erwarteten Energiesituation freigegeben werden.

Persistente Zustände, Hysteresen sowie Notstrom- und Autarkiezustände verhindern unnötiges oder unsicheres Schalten bei schwankenden Messwerten und nach einem Neustart.

Stromverbraucher messen, schalten und gruppieren

MQTT-Geräte für Strommessung und Schalten konfigurieren

Mess- und Schaltgeräte können frei konfiguriert und über MQTT angebunden werden.

Unterstützt werden getrennte Topics für beispielsweise:

  • Schaltbefehle
  • Gerätestatus
  • Leistung
  • Energiezähler
  • Remote-Synchronisierung

Dadurch lassen sich auch individuelle MQTT-Geräte ohne speziell dafür entwickelte Oberfläche in homeESS integrieren.

Verbraucher und Geräte in verschachtelten Gruppen organisieren

Verbraucher können in Gruppen und Untergruppen organisiert werden.

Gruppen unterstützen unter anderem:

  • verschachtelte Strukturen
  • eigene Prioritäten
  • virtuelle Leistungswerte aus hinterlegten Nennleistungen
  • interne Energiezähler

Dadurch können beispielsweise einzelne Räume, Gerätegruppen oder komplette Verbrauchsbereiche gemeinsam ausgewertet und gesteuert werden.

Energiefluss für PV, Netz, Batterie und Verbraucher visualisieren

homeESS enthält ein animiertes Energieflussdiagramm für Photovoltaik, Stromnetz, Hausakku und Verbraucher.

Das Diagramm zeigt die aktuellen Energieflüsse zwischen:

  • Photovoltaikanlage
  • Stromnetz
  • Batteriespeicher
  • Eigenverbrauch
  • Verbrauchergruppen

Auch verschachtelte Verbrauchergruppen können innerhalb des Energieflusses dargestellt werden.

Für ausgewählte Ansichten sind öffentliche Nur-Lese-Exporte möglich.

Mehrere Verbraucher gemeinsam schalten

Geräte können zu Schaltgruppen zusammengefasst werden.

Die Zuordnung erfolgt per Drag-and-drop. Eine Gruppe kann anschließend gemeinsam geschaltet werden.

Zusätzlich können Remote-Topics und optionale Timer verwendet werden.

Smarthome-Automationen mit Wenn-Dann-Bedingungen

Automationen mit Triggern, Bedingungen und Aktionen erstellen

homeESS besitzt ein integriertes Automationssystem für Wenn-Dann-Regeln.

Eine Automation kann aus mehreren Triggern, Prüfungen und anschließend ausgeführten Aktionen bestehen.

Als Trigger können beispielsweise verwendet werden:

  • regelmäßige Intervalle
  • Wochenzeitpläne
  • Änderungen eines States
  • konkrete State-Ereignisse

Bedingungen können anschließend prüfen, ob bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind.

States und Messwerte in Automationen vergleichen

Automationen können typisierte Werte miteinander vergleichen.

Als Vergleichswerte können sowohl feste Werte als auch andere States verwendet werden.

Dadurch lassen sich beispielsweise Regeln erstellen wie:

  • Verbraucher einschalten, wenn genügend PV-Leistung verfügbar ist
  • Gerät abschalten, wenn der Hausakku einen Mindestwert unterschreitet
  • Aktion ausführen, wenn ein Sensorwert eine Grenze erreicht
  • Verbraucher nur zu bestimmten Zeiten freigeben
  • Geräte abhängig vom Zustand anderer Geräte steuern

Die eigentliche Wenn-Prüfung kann optional deaktiviert werden. Ein zusätzlicher Sonst-Zweig ermöglicht Aktionen für den nicht erfüllten Fall.

Werte innerhalb von Automationen berechnen

Aktionen können Werte nicht nur direkt übernehmen, sondern auch mathematisch verarbeiten.

Unterstützt werden unter anderem:

  • Addition
  • Subtraktion
  • Multiplikation
  • Division
  • Restwert
  • Auswahl des kleineren Wertes
  • Auswahl des größeren Wertes
  • optionale Rundung

Als Ausgangswerte können wiederum feste Werte oder States verwendet werden.

Damit sind auch dynamische Automationen möglich, bei denen Zielwerte aus vorhandenen Messwerten berechnet werden.

Automationen in Ordnern verwalten

Automationen lassen sich in frei anlegbaren und verschachtelbaren Verzeichnissen organisieren.

Bedingungen und Ordner können per Drag-and-drop verschoben und sortiert werden.

Die Verwaltung verwendet dieselbe responsive Struktur wie andere zentrale Bereiche von homeESS und funktioniert damit auch auf mobilen Geräten.

Adapter und Geräteintegration

Smarthome-Geräte über Adapter anbinden

homeESS verwendet isolierte Adapterinstanzen, um unterschiedliche Geräte, Dienste und Protokolle anzubinden.

Unterstützt beziehungsweise vorgesehen sind unter anderem Integrationen für:

  • Modbus
  • Tasmota
  • Shelly
  • Homematic RPC
  • hDP
  • weitere portable Adapter

Jede Adapterinstanz stellt ihre Daten über die zentrale State-Struktur von homeESS bereit.

Dadurch können unterschiedliche Systeme gemeinsam in Dashboards, Automationen und Steuerungen verwendet werden.

Smarthome-Adapter als ZIP-Paket installieren

Administratoren können kompatible Adapter als ZIP-Paket hochladen.

Vor der Installation prüft homeESS unter anderem:

  • Archivstruktur
  • Dateipfade
  • Prüfsummen
  • Größen- und Dateilimits
  • Manifestwerte
  • JavaScript-Syntax

Erst nach erfolgreicher Prüfung wird der Adapter in das Adapterverzeichnis übernommen.

Hochgeladene Adapter bleiben bei normalen Installer- und internen Updates erhalten.

Adapter sicher entfernen

Adapter können nicht versehentlich gelöscht werden.

Vor dem Entfernen müssen zunächst sämtliche Instanzen des Adapters gelöscht werden. Anschließend ist eine ausdrückliche Warnung zu bestätigen und die exakte Adapter-ID einzugeben.

Zentrale States für Smarthome, Adapter und Automationen

Alle Smarthome-Daten über einen zentralen State-Katalog verwalten

Ein hierarchischer State-Katalog verbindet die unterschiedlichen Datenquellen innerhalb von homeESS.

Dazu gehören unter anderem:

  • System-States
  • MQTT-States
  • Custom States
  • Adapter-States

Dashboards, Automationen, Outputs und State-Auswahldialoge verwenden gemeinsam diesen zentralen Katalog.

Dadurch stehen einmal angebundene Daten systemweit zur Verfügung.

Eigene Custom States und Verzeichnisse anlegen

Benutzer können eigene Custom States und frei strukturierbare Verzeichnisse erstellen.

Ordner und States können per Drag-and-drop sortiert und verschoben werden.

Eigenschaften bleiben auch nach dem Erstellen bearbeitbar.

Custom States eignen sich beispielsweise für:

  • eigene Variablen
  • berechnete Zwischenwerte
  • virtuelle Gerätezustände
  • benutzerdefinierte Betriebszustände
  • Daten für Automationen

Schreibbare States an Geräte und Systeme zurückgeben

Schreibbare States und berechnete Werte können an konfigurierte Ziele zurückpubliziert werden.

Dadurch dient der State-Katalog nicht nur als zentrale Datenquelle, sondern auch als gemeinsame Schnittstelle für Steuerbefehle und Automationen.

Eigene Smarthome-Geräte mit hDP integrieren

ESP-Geräte direkt mit homeESS verbinden

Das hDP – homeESS Device Protocol ermöglicht die direkte Integration eigener Geräte in homeESS.

hDP-Geräte werden mit homeESS gekoppelt und anschließend zentral konfiguriert.

Dadurch lassen sich kostengünstige Sensoren, Aktoren, Anzeigen und andere Geräte auf ESP-Basis in das Smarthome integrieren.

ARGB-Statusanzeigen abhängig von States steuern

hDP-Geräte mit ARGB-Ausgang können States visuell darstellen.

Für jedes Gerät kann zusätzlich ein State als Dimmbedingung hinterlegt werden.

Entspricht der State einem konfigurierten Vergleichswert, reduziert homeESS die berechnete Ausgangshelligkeit automatisch um den festgelegten Anteil.

Damit lassen sich beispielsweise Statusanzeigen nachts oder abhängig vom Betriebszustand automatisch dimmen.

Optionale Steuerungsmodule für Energie und Haustechnik

Stromnetz und Wechselrichter mit Grid-Control steuern

Das optionale Grid-Control-Modul steuert Netz- und Wechselrichterpfade anhand konfigurierbarer Bedingungen.

Unterstützt werden unter anderem:

  • verifizierte Rückmeldungen
  • konfigurierbare Schaltschwellen
  • Hysteresen
  • Audit-Protokollierung

Zusätzlich kann ein phasenspezifischer Lastabwurf verwendet werden.

Verbraucher werden dabei gestuft abgeschaltet und nach einer konfigurierbaren Verzögerung wieder freigegeben.

Poolsteuerung mit Solar- und Filterpumpen

Die integrierbare Poolsteuerung kann Solar- und Filterpumpen automatisieren.

Berücksichtigt werden können unter anderem:

  • Zeitpläne
  • Temperaturen
  • Sonnenbedingungen
  • Verbraucherprioritäten
  • gelernter Energiebedarf

Dadurch lässt sich die Pooltechnik direkt in das Energie- und Automationssystem von homeESS integrieren.

Wallbox und Elektroauto intelligent laden

Die Wallboxsteuerung unterstützt mehrere Ladegeräte und unterschiedliche Ladestrategien.

Verfügbar sind die Betriebsarten:

  • Privat
  • Beruflich
  • Immer voll

Zusätzlich können Fahrzeug-Ladezustand, Energieprognosen, Prioritäten und Zählerwerte berücksichtigt werden.

Damit kann das Laden eines Elektroautos in die zentrale Energieplanung von homeESS integriert werden.

Fernzugriff und automatische Updates

Optionaler Fernzugriff auf homeESS

homeESS kann optional über einen gekoppelten Fernzugriff erreichbar gemacht werden.

Die Kommunikation erfolgt über den Pfad:

Browser → homeESS → essrelay

Relay-Token und private Ed25519-Schlüssel verbleiben serverseitig.

Der WebSocket-Tunnel wird ausschließlich für provisionierte Identitäten aktiviert und ist vollständig vom normalen lokalen Betrieb getrennt.

homeESS kann daher unabhängig vom Fernzugriff vollständig im lokalen Netzwerk betrieben werden.

homeESS automatisch und sicher aktualisieren

Integrierte Releaseprüfungen unterstützen sowohl manuelle als auch geplante Updates.

Der Updateprozess umfasst:

  • konfigurierbare Wartungsfenster
  • Fortschrittsanzeige
  • Healthcheck nach dem Update
  • automatisches Rollback bei Fehlern

Dauerhafte Benutzerdaten befinden sich außerhalb des austauschbaren Anwendungsverzeichnisses und bleiben bei Updates erhalten.

Bei Standardinstallationen läuft der systemd-Dienst zusätzlich mit eingeschränkter Sicht auf das Dateisystem.

homeESS Funktionen im Überblick

homeESS kombiniert in einer Plattform:

  • lokale Smarthome-Zentrale
  • responsive Desktop- und Mobiloberfläche
  • Benutzerverwaltung und Rollen
  • individuell konfigurierbare Dashboards
  • Photovoltaik-Monitoring
  • PV-Ertragsprognosen
  • Stromverbrauchsmessung
  • Hausakku- und Batteriespeicherintegration
  • mehrtägige Energieprognosen
  • gelerntes Verbrauchsverhalten
  • prioritätsbasiertes Lastmanagement
  • MQTT-Geräteintegration
  • Verbraucher- und Schaltgruppen
  • Energieflussvisualisierung
  • Wenn-Dann-Automationen
  • State-basierte Bedingungen und Aktionen
  • Custom States
  • zentrale State-Verwaltung
  • Adapter für unterschiedliche Smarthome-Systeme
  • hDP für eigene ESP-Geräte
  • Grid-Control
  • Poolsteuerung
  • Wallboxsteuerung
  • optionalen Fernzugriff
  • integrierte Updates mit automatischem Rollback

homeESS ist damit nicht auf einzelne Funktionen wie Photovoltaik-Monitoring oder klassische Smarthome-Steuerung beschränkt. Energie, Geräte, Messwerte und Automationen werden innerhalb eines gemeinsamen Systems miteinander verbunden.

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