Temperaturabhängige Filterlaufzeit

Optimierung der Pool-Umwälzung für bessere Wasserqualität bei minimalem Stromverbrauch.

1. Motivation

Die Poolpumpe ist der größte Stromverbraucher im Schwimmbad. Gleichzeitig bestimmt sie maßgeblich die Wasserqualität. Die aktuell nötige Umwälzmenge hängt stark von der Wassertemperatur ab:

Ein starrer Timer arbeitet entweder überdimensioniert (Stromverschwendung bei kühlem Wasser) oder unterdimensioniert (schlechte Wasserqualität bei Hitze).

Ziel: Die tägliche Filterlaufzeit automatisch an die gemessene Pooltemperatur anpassen.

2. Konzept

Die im Timer konfigurierte Laufzeit wird dynamisch verlängert, wenn die Wassertemperatur einen Schwellwert überschreitet. Die Verlängerung ist proportional zur Temperaturdifferenz.

Berechnungsformel

effektiveLaufzeit = basisLaufzeit + max(0, (poolTemp - tempCircThreshold) × tempCircFactor)
effektiveLaufzeit = min(effektiveLaufzeit, tempCircMaxRuntime)

Parameter

Berechnete Felder (nicht konfigurierbar)

Verhalten bei Temperaturänderungen während des Laufs

Die Berechnung läuft kontinuierlich (jede loop()), aber die Endzeit darf sich nur nach hinten verschieben. Sobald die Pumpe läuft, wird die höchste jemals berechnete Endzeit gemerkt.

Start (10:00, 24 °C):   Ende = 10:00 + 480 min = 18:00
14:00, 28 °C → +4×30:   neueEnde = max(18:00, 20:00) = 20:00 ✓
16:00, 26 °C → +2×30:   neueEnde = max(20:00, 19:00) = 20:00 ⛔ bleibt

Regel: Die Pumpe schaltet frühestens zur ursprünglichen Timer-Endzeit aus — auch wenn es später wieder abkühlt. Dadurch gibt es keine Überraschungen und die Pumpe springt nicht unerwartet aus.

// Kernlogik in RuleTimer/RuleAuto::loop():
uint16_t newEndMinutes = calculateEffectiveEndMinutes(
    baseStartMinutes, baseEndMinutes, poolTemp);

// Nur verlängern, nie verkürzen:
if (newEndMinutes > activeEndMinutes) {
    activeEndMinutes = newEndMinutes;
}

3. Beispiele

Sommer (Pool 30 °C)

Timer:         10:00 – 18:00  (Basis = 480 min)
Schwellwert:   24 °C
Differenz:     6 °C
Verlängerung:  6 × 30 = 180 min
Effektiv:      480 + 180 = 660 min
Ausschaltzeit: 10:00 + 660 min = 21:00 Uhr

→ Die Pumpe läuft 3 Stunden länger. Bei Hitze wird mehr umgewälzt, Algen haben keine Chance.

Übergang (Pool 22 °C)

Timer:         10:00 – 18:00
Schwellwert:   24 °C
Differenz:     22 < 24 → Keine Verlängerung
Effektiv:      = Basis = 480 min
Ausschaltzeit: 18:00 Uhr

→ Normale Laufzeit, kein Nachteil.

Kühler Sommer (Pool 20 °C)

Timer:         10:00 – 18:00
Schwellwert:   24 °C
Differenz:     20 < 24 → Keine Verlängerung
Effektiv:      = Basis = 480 min

→ Auch hier normale Laufzeit. Eine optionale Kürzung bei Kälte ist für Version 1 nicht vorgesehen, könnte aber später ergänzt werden.

Heiß (Pool 34 °C, Max-Runtime greift)

Timer:         10:00 – 18:00
Differenz:     10 °C
Verlängerung:  10 × 30 = 300 min
Zwischensumme: 480 + 300 = 780 min
Max-Runtime:   720 min (12 h)
Effektiv:      min(780, 720) = 720 min
Ausschaltzeit: 10:00 + 720 min = 22:00 Uhr

→ Die Obergrenze verhindert übermäßigen Pumpenverschleiß.

4. Integration ins System

Betroffene Komponenten

ConfigManager (ControllerSettings)
  + tempCircThreshold: double    — Schwellwert in °C
  + tempCircFactor: uint16_t     — Minuten Verlängerung pro °C
  + tempCircMaxRuntime: uint16_t — Obergrenze in Minuten

RuleTimer / RuleAuto
  + calculateEffectiveRuntime()  — gemeinsame Hilfsfunktion
  + Nutzung der berechneten Laufzeit statt fester Endzeit

MqttPublisher
  + 3 neue Number-Entities per HA Discovery
  + Command-Handler für /temp-circ-*/set

WebPortal (später)
  + Eingabefelder im Config-Tab

Timer-Berechnung (Kernlogik)

uint16_t calculateEffectiveRuntime(uint16_t baseMinutes, float poolTemp) {
    auto &s = ConfigManager::getSettings();

    // Bei NaN oder unter Schwellwert: Basis-Laufzeit
    if (poolTemp != poolTemp || poolTemp <= s.tempCircThreshold) {
        return baseMinutes;
    }

    float diff = poolTemp - s.tempCircThreshold;
    float extraMinutes = diff * s.tempCircFactor;

    // Auf ganze Minuten runden
    uint16_t extra = static_cast<uint16_t>(extraMinutes + 0.5f);
    uint16_t total = baseMinutes + extra;

    // Obergrenze anwenden
    return (total > s.tempCircMaxRuntime) ? s.tempCircMaxRuntime : total;
}

Midnight-Crossing

Die Timer-Logik in checkPoolPumpTimer() unterstützt bereits Endzeiten, die über Mitternacht hinausgehen (z. B. Start 22:00, Ende 02:00). Die temperatur-basierte Verlängerung kann denselben Mechanismus nutzen — die effektive Endzeit wird nicht auf 24:00 begrenzt.

NVS-Persistenz

Die 3 Parameter werden im ControllerSettings-Struct über NVS gespeichert. Sie werden selten geändert (Konfiguration), daher kein Wear-Problem.

5. HA-Integration (MQTT Discovery)

Für jeden Parameter wird ein Number-Entity mit HA Discovery published:

Zusätzlich ein Sensor für die berechnete effektive Laufzeit:

6. Umsetzungsplan

7. Benutzerhandbuch

7.1 Schnellstart

1. Timer einstellen — Die temperaturabhängige Filterlaufzeit funktioniert nur im Timer- oder Auto-Modus mit einem konfigurierten Zeitfenster. Stelle zuerst die Basis-Filterzeit ein (z. B. 10:00–18:00 Uhr).
2. Schwellwert setzen — Starte mit 24 °C. Unterhalb dieser Temperatur läuft die Pumpe normal nach Timer.
3. Faktor einstellen — Starte mit 30 min/°C. Jedes Grad über dem Schwellwert verlängert die Laufzeit um 30 Minuten.
4. Maximale Laufzeit festlegen — Starte mit 720 min (12 h). Verhindert übermäßige Laufzeiten an extrem heißen Tagen.

Fertig — die Pumpe läuft jetzt bei warmem Wasser automatisch länger.

Faustregel: Einmal konfiguriert arbeitet das Feature vollautomatisch. Der Circ. Runtime-Wert auf dem Dashboard zeigt jederzeit die berechnete Laufzeit an.

7.2 Empfohlene Einstellungen nach Pool-Typ

Finde deine Pool-Situation und nutze diese Werte als Ausgangspunkt:

Bei solarem Heizen sollte der Schwellwert mindestens auf oder über der Solar-Minimumtemperatur liegen, um Überlappungen zu vermeiden.

7.3 Konfiguration über das Web-Interface

Pool-Tab

Öffne das Einstellungsmenü (Zahnrad) → Pool → Abschnitt 🌡️ Temperature-Based Circulation.

Klicke unten Save Pool Settings.

Dashboard

Ganz unten auf dem Dashboard zeigt Circ. Runtime die aktuell berechnete effektive Laufzeit in Minuten. Dieser Wert aktualisiert sich live — die only-extend-Regel merkt sich den jeweils höchsten Wert.

7.4 Konfiguration über Home Assistant

Nach MQTT-Verbindung erscheinen drei Number-Entities in Home Assistant:

Änderungen wirken sofort — kein Neustart nötig.

7.5 Beispiel: Mit Home Assistant automatisieren

Szenario: Faktor bei extremen Temperaturen automatisch erhöhen.

automation:
  - alias: "Faktor bei Hitzewelle erhöhen"
    trigger:
      platform: numeric_state
      entity_id: weather.home
      attribute: temperature
      above: 32
    action:
      service: number.set_value
      target:
        entity_id: number.pool_controller_temp_circ_factor
      data:
        value: 45

Szenario: Benachrichtigung bei hoher Filterlaufzeit.

automation:
  - alias: "Hohe Filterlaufzeit melden"
    trigger:
      platform: numeric_state
      entity_id: sensor.pool_controller_effective_runtime
      above: 700
    action:
      service: notify.mobile_app_phone
      data:
        message: "Pool-Filterlaufzeit nahe Maximum ({{ states('sensor.pool_controller_effective_runtime') }} min)"

7.6 FAQ / Problemlösung

F: Die Pumpe läuft viel länger als erwartet — woran liegt das?

Prüfe die Pooltemperatur. Liegt sie über dem Schwellwert und der Faktor ist hoch eingestellt, sind längere Laufzeiten normal. Der Circ. Runtime-Wert zeigt die berechnete Verlängerung. Reduziere bei Bedarf den Faktor oder erhöhe den Schwellwert.

F: Die Pumpe hat früher ausgeschaltet als erwartet — warum?

Die Verlängerung gilt nur, während die Pumpe aktiv ist. War sie schon länger an, wurde die Endzeit vielleicht früher verlängert, aber das Wasser ist inzwischen abgekühlt — die only-extend-Regel behält den höchsten Wert. Prüfe:

1. Liegt die Pooltemperatur tatsächlich über dem Schwellwert?
2. Ist das Timer-Fenster konfiguriert? (Die temperatur-basierte Verlängerung schaltet die Pumpe nicht selbst ein.)

F: Kann die Pumpe früher starten als der Timer?

Nein. Die Funktion verlängert nur die Endzeit. Die Startzeit bleibt exakt wie im Timer eingestellt. (Siehe only-extend-Regel in §2.)

F: Setzt sich die Max-Laufzeit jeden Tag zurück?

Ja. Zu Beginn jedes Timer-Zyklus wird die effektive Endzeit auf die Basis-Timer-Zeit zurückgesetzt. Die Verlängerung wird dann neu berechnet.

F: Ich habe Werte im Web-UI geändert, aber nichts passiert — warum?

Prüfe den Modus auf dem Dashboard. Die temperaturabhängige Laufzeit funktioniert nur im Timer- und Auto-Modus. Im Manuell- oder Boost-Modus ist die Funktion deaktiviert.

F: Verschleißt das meine Pumpe schneller?

Der Parameter tempCircMaxRuntime begrenzt die Laufzeit genau für diesen Zweck. 12 Stunden/Tag sind für die meisten Poolpumpen unbedenklich. Prüfe zur Sicherheit das Datenblatt deiner Pumpe (Einschaltdauer / duty cycle).

8. Mögliche Erweiterungen (v2)

• Kürzung bei Kälte: Zusätzlicher Parameter tempCircMinRuntime, der bei Unterschreitung eines Schwellwerts die Laufzeit reduziert
• Trend-basiert: Berücksichtigung des Temperatur-Trends (steigend/falend), nicht nur des Absolutwerts
• Saisonaler Kalender: Automatische Anpassung der Basis-Parameter an Sommer/Winter