So machst du dein Garagentor smart mit Zigbee und Home Assistant

Ein klassisches Garagentor lässt sich in der Regel über eine einzelne Taste steuern: Ein Tastendruck startet das Tor, stoppt es, wenn es sich bewegt, oder kehrt die Richtung um. Obwohl diese Funktionalität oft ausreichend ist, gibt es deutliche Komfort- und Sicherheitsvorteile, wenn das Tor in ein Smart-Home-System integriert wird.

Durch die Kombination von Sensorik und einem Zigbee-Unterputz-Schalter kannst du dein Garagentor smarter machen und es über Home Assistant steuern. So erhältst du nicht nur die Möglichkeit zur Fernsteuerung, sondern kannst auch den aktuellen Status des Tores überwachen und automatisieren. In diesem Beitrag erkläre ich dir, wie du dein Garagentor mit einfachen Mitteln nachrüsten kannst.

Voraussetzungen und benötigte Hardware

Damit du dein Garagentor smart machen kannst, brauchst du nur wenige, gezielt ausgewählte Komponenten. In diesem Abschnitt konzentrieren wir uns auf die benötigte Hardware, die einfach nachgerüstet werden kann, und stellen dir für jede Komponente zwei bis drei konkrete Vorschläge vor. Wichtig ist, dass du ein funktionierendes Smart-Home-System mit Home Assistant und ein Zigbee-Gateway bereits eingerichtet hast. Wenn das der Fall ist, kannst du direkt mit den folgenden Hardware-Komponenten starten.

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Zigbee-Unterputz-Schalter

Der Zigbee-Unterputz-Schalter wird verwendet, um deinen bestehenden Schalter smart zu machen. Dabei ist es wichtig zu beachten, ob der aktuelle Schalter mit 230V oder einer Kleinspannung wie 24V DC arbeitet. Abhängig davon muss ein passender Zigbee-Schalter ausgewählt werden, um die sichere und einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Der Schalter wird hinter dem Originalschalter installiert, sodass die manuelle Bedienung weiterhin möglich ist, während das Garagentor auch über das Smart-Home-System gesteuert werden kann.

Empfohlene Modelle:

SONOFF Zigbee Mini: Guter und kostengünstiger Schalter, der allerdings nur AC 100-240V schalten kann.
- Technische Spezifikationen:
  - Eingangsspannung: AC 100-240V max. 10A
  - Kommunikationsprotokoll: Zigbee 3.0
  - Abmessungen: 42.6 x 42.6 x 20 mm
- Bewertung: Ideal für einfache Anwendungen, jedoch nur für Geräte mit 230V geeignet.
- Bezugsquellen: Amazon, AliExpress
Shelly 1 Mini Gen3: Sehr flexibler Schalter, der leider nur über WiFi angesteuert werden kann.
- Technische Spezifikationen:
  - Eingangsspannung: AC 110-240V oder DC 12-24V max. 16A
  - Kommunikationsprotokoll: WiFi 802.11 b/g/n
  - Abmessungen: 41 x 36 x 16 mm
- Bewertung: Hervorragende Vielseitigkeit, aber die fehlende Zigbee-Unterstützung ist ein Nachteil.
- Bezugsquellen: Amazon
[Whitelabel] 4 Kanal USB USB 7–32 V DC/AC: Eine gute Alternative, wenn mehrere Garagentore gesteuert werden sollen. Bietet Isolation zwischen Versorgungsspannung und Schalterspannung.
- Technische Spezifikationen:
  - Eingangsspannung: DC 5V (über USB) oder 7–32 V DC/AC
  - Kanäle: 4 Relais (unabhängig steuerbar)
  - Maximale Schaltspannung: AC 250V / DC 30V
  - Kommunikationsprotokoll: mit Zigbee 3.0 und WiFi erhältlich
  - Abmessungen: 90 x 38 x 24 mm
- Bewertung: Ideal für komplexere Setups mit mehreren Toren; bietet hohe Flexibilität und Sicherheit durch galvanische Trennung.
- Bezugsquellen: Amazon WiFi-Variante, Amazon Zigbee-Variante, AliExpress

Fenster-/Türkontakte

Diese Sensoren sind essenziell, um die Endlagen deines Garagentors zu erkennen, d. h., ob es vollständig geöffnet oder geschlossen ist. Sie übermitteln Statusinformationen an Home Assistant und ermöglichen so eine bessere Überwachung und Steuerung. Abhängig von der Bauart deines Garagentors kannst du zwischen verschiedenen Modellen wählen.

Empfohlene Modelle:

Aqara Fenster- und Türsensor: Ein bewährter Sensor, der sich einfach in Zigbee-Systeme integrieren lässt.
- Technische Spezifikationen:
  - Kommunikationsprotokoll: Zigbee 3.0
  - Batterietyp: CR1632 (Laufzeit bis zu 2 Jahre)
  - Abmessungen: 41 x 22 x 11 mm
- Bewertung: Zuverlässig, kompakt und mit langer Batterielaufzeit. Ideal für einfache Nachrüstungen.
- Bezugsquellen: Amazaon, AliExpress
SONOFF SNZB-04: Ein preisgünstiger Sensor mit einfacher Montage.
- Technische Spezifikationen:
  - Kommunikationsprotokoll: Zigbee 3.0
  - Batterietyp: CR2450 (Laufzeit bis zu 1 Jahr)
  - Abmessungen: 47 x 27 x 13.5 mm
- Bewertung: Kostengünstig und leicht zu installieren. Gut geeignet für Anwendungen mit geringem Budget.
- Bezugsquellen: Amazaon, AliExpress
Tuya Zigbee-Türsensor: Ein robuster und vielseitiger Sensor mit breiter Kompatibilität.
- Technische Spezifikationen:
  - Kommunikationsprotokoll: Zigbee 3.0
  - Batterietyp: CR2032 (Laufzeit bis zu 18 Monate)
  - Abmessungen: 55 x 30 x 12 mm
- Bewertung: Solide Verarbeitung und kompatibel mit vielen Zigbee-Gateways. Perfekt für anspruchsvollere Installationen.
- Bezugsquellen: AliExpress

Installation der Hardware

Die Installation der Hardware bildet die Grundlage, um dein Garagentor smart zu machen. Hier beschreibe ich, wie du die einzelnen Komponenten vorbereitest und korrekt installierst.

Vorbereitung des Garagentors

Bevor du mit der Installation beginnst, überprüfe die Funktionalität der bestehenden Steuerung. Die meisten Garagentore haben eine einfache Logik:

Ein Tastendruck startet die Bewegung des Tores.
Ein erneuter Tastendruck stoppt das Tor.
Ein weiterer Druck kehrt die Bewegungsrichtung um.

Dieses Verhalten ist wichtig, da es bei der smarten Integration berücksichtigt werden muss, um ungewollte Aktionen zu vermeiden.

Installation des Zigbee-Unterputz-Schalters

Hinweis: Arbeiten an spannungsführenden Teilen dürfen nur von qualifiziertem Fachpersonal durchgeführt werden, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden. Unsachgemäße Installation kann schwere Schäden oder Verletzungen verursachen.

Planung der Verkabelung: Prüfe, ob der bestehende Schalter mit 230V oder einer Kleinspannung (z. B. 24V DC) arbeitet, und wähle einen passenden Zigbee-Schalter aus.
Installation: Schließe den Zigbee-Schalter nach Herstellervorgaben parallel zur vorhandenen Taste an. Dadurch bleibt die manuelle Steuerung erhalten, und der Schalter kann über Home Assistant smart gesteuert werden.
Testlauf: Überprüfe, ob der Schalter die Bewegungssteuerung korrekt ausführt. Das Tor sollte sich wie gewohnt manuell und über Zigbee steuern lassen.

Anbringen der Fenster-/Türkontakte

In diesem Setup wird der Magnet des Kontaktsensors am beweglichen Schlitten des Garagentors angebracht, der entlang der Führungsschiene fährt. Die Reed-Kontakte des Sensors werden an den Endpositionen der Schiene montiert, um die offenen und geschlossenen Zustände präzise zu erkennen.

Die spezifischen baulichen Gegebenheiten deines Garagentors müssen vor der Installation analysiert werden. Befestige die Sensoren sicher mit doppelseitigem Klebeband oder Schrauben, abhängig von der Beschaffenheit der Oberfläche und den Umgebungsbedingungen. Achte darauf, dass der Magnet und der Reed-Kontakt optimal zueinander ausgerichtet sind, um fehlerfreie Messwerte zu gewährleisten.

Positionierung:
- Sensor 1: An der oberen Endposition (Tor geöffnet).
- Sensor 2: An der unteren Endposition (Tor geschlossen).
Montage: Bringe die Sensoren stabil an und prüfe ihre Ausrichtung.
Funktionstest: Stelle sicher, dass die Sensoren den Status korrekt an Home Assistant übermitteln.

Integration in Home Assistant

Nachdem die Hardware installiert ist, erfolgt die Integration in Home Assistant. Dabei werden die Geräte eingebunden und die Steuerungslogik definiert.

Einbindung der Zigbee-Geräte

Geräte koppeln: Füge die Zigbee-Schalter und Fensterkontakte über dein Zigbee-Gateway (z. B. ZHA oder Zigbee2MQTT) hinzu.
Prüfen: Vergewissere dich, dass alle Geräte in Home Assistant korrekt erkannt werden und den aktuellen Status anzeigen.

Erstellung eines Cover Templates

Ein Cover Template ist die zentrale Logik, um ein klassisches Garagentor in ein smartes System zu verwandeln. Es kombiniert die Steuerung des Zigbee-Schalters mit den Zuständen der Endlagensensoren und ermöglicht dadurch eine präzise und sichere Steuerung. Ohne ein solches Template könnten ungewollte Aktionen auftreten, wie das Stoppen des Garagentors bei einem erneuten Tastendruck, was insbesondere bei älteren Steuerungen problematisch sein kann.

Durch die Nutzung eines Cover Templates wird die Funktionalität erweitert: Zustandsüberwachung, Bedienungssicherheit und Automatisierung werden optimiert. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass Aktionen nur dann ausgeführt werden, wenn der aktuelle Zustand des Tores dies erlaubt. So wird beispielsweise das erneute Stoppen des Garagentors verhindert, wenn es bereits geschlossen ist.

Hier ist die vollständige Konfiguration des Cover Templates:

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cover:
  garage_left_door:
    device_class: garage
    friendly_name: "Garage Links"
    unique_id: cover.garagel_left_door
    value_template: >
      {% if has_value('sensor.garage_left_door_state') %}
        {{ states('sensor.garage_left_door_state') }}
      {% else %}
        none
      {% endif %}      
    open_cover:
      - condition: state
        entity_id: sensor.garage_left_door_state
        state: "closed"
      - service: switch.turn_on
        target:
          entity_id: switch.garage_door_a
    close_cover:
      - condition: state
        entity_id: sensor.garage_left_door_state
        state: "open"
      - service: switch.turn_on
        target:
          entity_id: switch.garage_door_a

Warum verwenden wir ein Cover Template? Ein Cover Template ist die zentrale Logik, um ein klassisches Garagentor in ein smartes System zu verwandeln. Es kombiniert die Steuerung des Zigbee-Schalters mit den Zuständen der Endlagensensoren und ermöglicht dadurch eine präzise und sichere Steuerung. Ohne ein solches Template könnten ungewollte Aktionen auftreten, wie das Stoppen des Garagentors bei einem erneuten Tastendruck, was insbesondere bei älteren Steuerungen problematisch sein kann.

Detaillierte Erläuterung:

device_class: Gibt an, dass es sich um ein Garagentor handelt. Dies ermöglicht eine passende Darstellung in der Home Assistant-Benutzeroberfläche, inklusive spezifischer Steuerungselemente.
friendly_name: Dieser Name wird im Dashboard angezeigt und hilft dabei, das Gerät leicht zu identifizieren.
unique_id: Stellt sicher, dass Home Assistant das Gerät eindeutig erkennt und keine Konflikte entstehen.
value_template: Liest den Zustand des Sensors aus, der den Status des Garagentors angibt. Falls der Zustand nicht ermittelt werden kann, wird none als Standardwert genutzt, um Fehler zu vermeiden.
open_cover und close_cover: Diese Abschnitte definieren die Steuerung des Garagentors. Bedingungen überprüfen, ob das Garagentor geschlossen oder geöffnet ist, bevor eine entsprechende Aktion ausgelöst wird. Dadurch wird verhindert, dass eine erneute Aktion das Garagentor in einen ungewollten Zustand versetzt oder anhält.

Diese Konfiguration sorgt für eine klare und zuverlässige Steuerung, die widersprüchliche Zustände vermeidet und sicherstellt, dass das Garagentor immer auf die gewünschten Befehle korrekt reagiert. Diese Kombination sorgt dafür, dass das Garagentor zuverlässig funktioniert und keine widersprüchlichen Zustände entstehen.

Erstellung eines Template-Sensors für die Position

Ein zusätzlicher Template-Sensor bietet die Möglichkeit, den Zustand des Garagentors noch präziser zu überwachen. Dies ist besonders hilfreich, um zwischen Zuständen wie opening und closing zu unterscheiden. Solche Zustände treten auf, wenn das Tor gerade in Bewegung ist.

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- sensor:
  - name: "Garage Links Position"
    unique_id: sensor.garage_left_door_state
    state: >
      {% set isopen = is_state('binary_sensor.garage_left_door_open_state','off') %}
      {% set isclose = is_state('binary_sensor.garage_left_door_close_state','off') %}
      {% if isopen and not isclose %}
        open
      {% elif not isopen and isclose %}
        closed
      {% elif isopen and isclose %}
        none
      {% else %}
        {% if is_state('sensor.garage_left_door_state', 'open') or is_state('sensor.garage_left_door_state', 'closing') %}
          closing
        {% else %}
          opening
        {% endif %}
      {% endif %}      

Vorteile des Template-Sensors:

Präzisere Statusüberwachung: Der Sensor unterscheidet zwischen den Bewegungszuständen des Garagentors (opening und closing), anstatt nur „offen“ oder „geschlossen“ zu melden.
Verbesserte Automatisierungen: Automationen können auf Basis dieser erweiterten Zustände erstellt werden, was zu einer smarteren Steuerung führt.
Fehlertoleranz: Der Zustand none hilft, widersprüchliche Signale zu erkennen und darauf zu reagieren.

Detaillierte Erläuterung:

Die Sensorwerte für isopen und isclose werden aus den binären Endlagensensoren des Garagentors ermittelt.
Abhängig von diesen Werten wird der Zustand des Garagentors wie folgt bestimmt:
- open: Das Tor ist vollständig geöffnet.
- closed: Das Tor ist vollständig geschlossen.
- opening und closing: Diese Zustände treten auf, wenn das Tor zwischen den Endlagen in Bewegung ist.
- none: Widersprüchliche Zustände der Endlagensensoren.

Die Kombination aus Cover Template und Template-Sensor stellt sicher, dass das Garagentor zuverlässig und intelligent gesteuert werden kann, ohne dass es zu unvorhergesehenen Unterbrechungen oder falschen Zuständen kommt.

Automatisierungen und Optimierungen

Die Automatisierung deines Garagentors bringt zusätzliche Komfort- und Sicherheitsvorteile. Nach der erfolgreichen Integration in Home Assistant kannst du Automatisierungen erstellen, die dein Garagentor je nach Bedingungen oder Ereignissen steuern. Hier erkläre ich dir, wie du dies umsetzen kannst.

Automatische Steuerung

Die automatische Steuerung ermöglicht dir, das Garagentor basierend auf Ereignissen oder festgelegten Bedingungen zu öffnen oder zu schließen. Ein Beispiel hierfür ist die Nutzung von Geofencing, um das Tor automatisch zu öffnen, wenn du nach Hause kommst. Ein weiteres Szenario könnte sein, das Garagentor nach einer bestimmten Uhrzeit automatisch zu schließen, falls es versehentlich offen gelassen wurde.

Beispiel: Geofencing-basierte Automatisierung

Um Geofencing zu nutzen, musst du die Home Assistant Companion App auf deinem Smartphone installieren. Nachdem du deinen Standort mit Home Assistant geteilt hast, kannst du eine Automatisierung erstellen:

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alias: "Garagentor öffnen bei Ankunft"
trigger:
  - platform: state
    entity_id: device_tracker.dein_telefon
    from: "not_home"
    to: "home"
condition:
  - condition: state
    entity_id: cover.garage_left_door
    state: "closed"
action:
  - service: cover.open_cover
    target:
      entity_id: cover.garage_left_door
mode: single

Beispiel: Automatisches Schließen des Garagentors

Diese Automatisierung schließt das Garagentor automatisch um 22:00 Uhr, falls es noch offen ist:

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alias: "Garagentor schließen am Abend"
trigger:
  - platform: time
    at: "22:00:00"
condition:
  - condition: state
    entity_id: cover.garage_left_door
    state: "open"
action:
  - service: cover.close_cover
    target:
      entity_id: cover.garage_left_door
mode: single

Mit solchen Automatisierungen kannst du sicherstellen, dass dein Garagentor immer den gewünschten Zustand hat, ohne manuell eingreifen zu müssen.

Integration in Dashboards

Darstellung Garagentor-Entität in Home-Assistant

Um die Steuerung deines Garagentors so komfortabel wie möglich zu gestalten, kannst du es in ein Home Assistant Dashboard integrieren. Dies ermöglicht dir, den Status des Garagentors zu überwachen und es manuell zu steuern. Darüber hinaus kannst du visuelle Hinweise hinzufügen, um den aktuellen Zustand des Tores anzuzeigen.

Anpassung des Dashboards

Öffne die Dashboard-Ansicht in Home Assistant.
Füge eine neue Karte hinzu und wähle die Option “Gerät” oder “Cover” aus.
Verknüpfe die Karte mit deinem Garagentor (z. B. cover.garage_left_door).
Speichere die Änderungen und teste die Steuerung direkt über das Dashboard.

Zusätzlich kannst du Diagramme hinzufügen, um die Nutzungsstatistik des Garagentors zu überwachen, oder andere relevante Daten wie Sensorzustände in Echtzeit anzeigen lassen.

Fazit

Die Nachrüstung eines klassischen Garagentors mit smarter Technologie bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Die Kombination aus Zigbee-Unterputz-Schalter, Sensoren und Home Assistant ermöglicht dir eine flexible und komfortable Steuerung. Automatisierungen und Dashboards steigern den Nutzen zusätzlich, indem sie Routineaufgaben übernehmen und den Status des Garagentors übersichtlich darstellen.

Dieser Ansatz zeigt, wie sich auch ältere Technologien in ein modernes Smart Home integrieren lassen, ohne die bestehende Funktionalität zu verlieren. Probiere es aus und entdecke, wie dein Garagentor Teil deines intelligenten Zuhauses wird.