IT-Fachartikel: Wireguard VPN mit Dual Tunnel IPv4 & IPv6

Da der Hausbau schon lange beendet ist und ich keinen zweiten Blog eröffnen will, werde ich hier nun bei Gelegenheit Fachartikel erstellen.

Seit Jahren verwende ich nun schon Wireguard VPN und bin begeistert.

Ich habe sehr lange versucht einen VPN Tunnel zu bauen der dual läuft, also per IPv4 & IPv6 erreichbar ist und auch im Tunnel beides überträgt. Letzteres habe ich lange nicht geschafft.

Diese Anleitung richtet sich an Wireguard Nutzer, die bereits einen IPv4 Tunnel betreiben und sich grundsätzlich auskennen mit Wireguard, Pi-Hole und Netzwerkeinstellungen.

Die erste Einrichtung habe ich damals nach dieser Anleitung durchgeführt:
Link Github / Link Github 2
Mit dem Script aus Link 2 kann man schnell viele Clienten anlegen inkl. QR-Codes, anstatt alle Schlüsselpaare manuell zu erstellen.

Ich verwende eine FritzBox welche jedem Netzwerkgerät neben der öffentlichen auch eine private IPv6 zuteilt, das muss man jedoch einstellen unter: Heimnetz - Netzwerk - Netzwerkeinstellungen - IPv6-Konfiguration:

gelber Kasten

(Als loker DNS Server trägt man später unten die IPv6 Adresse des Raspberry ein, um Pi-Hole für IPv4 & IPv6 zu nutzen.)

So bekommt jedes IPv6 fähige Netzwerkgerät mindestens 3 Adresse:
1. öffentlich, beginnt mit 2003: (bei der Telekom, Providerabhängig)
2. privat, beginnt mit fd00: (ich habe mich für den Prävix fd00:aaaa: entschieden)
3. link lokal, beginnt mit fe80: (wird sich immer selber von jedem Gerät zugewiesen)
Siehe auch Bereiche im Link: Erklärung

Als erstes öffnet man  /etc/dhcpcd.conf und stellt um auf eine feste, aus der MAC-Adresse generierte IPv6 (oberer Pfeil)

wenn man diese hat (neu starten, "ip a"), trägt man sie ein (unterer gelber Pfeil).

Die IPv4 Adresse habt ihr wahrscheinlich schon fest vergeben, wenn ihr Pi-Hole bereits nutzt, genauso wie Router & DNS. (DNS 127.0.0.1 bedeutet dass der Raspberry selber der DNS Server ist, das stellt PiHole bei der Konfiguration so ein).

Als nächstes kann man in /etc/sysctl.conf  IPv6 Forwarding aktivieren (langer gelber Pfeil), IPv4 Forwarding müsste schon aktiviert sein wenn man Wireguard mit IPv4 nutzt (kurzer gelber Pfeil):

 









Nun kann man die wg0.config anpassen indem man sie mit IPv6 Adressen bestückt & und die Firewall "iptables6" anpasst (alles gelb markiert):

Die IP Adressen für den Tunnel sind von mir frei gewählt aus dem privaten Bereich (192.168.99.x & fd08:x), wichtig ist, dass sie aus einem anderen Bereich sind als die Netze, die ihr miteinander verbindet (FritzBox klassisch 192.168.178.x & fd00:x)

Wireguard neu starten (sudo wg-quick down wg0 & sudo wg-quick up wg0) und schauen ob es keine Fehlermeldung gibt.

Abschließend die Portweiterleitung bzw. Öffnung (51820 UDP) in der FritzBox für IPv4 & IPv6 aktivieren, darauf achten dass die richtige IPv6 Interface-ID eingetragen ist ! 

Pi-Hole müsst ihr ggf. noch mal neu konfigurieren mit "pihole -r".
Als letztes die Konfig auf den Clienten anpassen, hier ein Beispiel:

 
Man kann zwei identische Profile anlegen*:
1. IPv4 - Endpunkt z.B. xy.myfritz.net (man wird per IPv4 verbunden)
2. IPv6 - Endpunkt  z.B. xy.dynv6.net (man wird per IPv6 verbunden)
Die restliche Konfig bleibt gleich.
Man kann so z.B. in einem reinen IPv4 Netz (wie im Moment bei O2) durch den Wireguard Tunnel das Internet per IPv4 und IPv6 benutzen inkl. Pi-Hole.

* gilt natürlich nur wenn man Zuhause eine echte IPv4 Adresse bekommt

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Man kann verschiedene Clienten Profile anlegen und diese anschließend als QR-Code bereit stellen zum schnellen abscannen per Handy/Tablet.
1. Profile manuell in Ordnern anlegen z.B. in Dokumente/Profil/profil.config
2.  "sudo apt-get install qrencode"
3. z.B. cd /home/pi/Documents/Handy1
4. qrencode -t ansiutf8 < handy1_IPv4.conf   => QR Code wird in der Konsole angezeigt (zum testen)
5. qrencode -o IPv4.png < handy1_IPv4.conf => QR Code wird als .png gespeichert

Fachartikel: SMA Energy Meter / Home Manager 2.0 Messwerte auslesen

[2021: Bitte den Node-Red Flow nehmen]

Seit dem letzten Firmwareupdate des SMA Home Manager´s funktionieren die Auslese-Programme nicht mehr korrekt*, da SMA das Datagramm geändert hat, Erklärung siehe: Link 

Da die Autoren kein Update ihrer Programme liefern, habe ich mich auf die Suche nach einer Möglichkeit begeben die Live Werte auszulesen und bin auf folgendes Projekt gestoßen: Link

Die Anleitung ist nicht ganz korrekt bzw. für nicht Linux-Profis schwierig umzusetzen.
Daher habe ich die Anleitung sowie ein paar Fehler im Skript korrigiert.

Das ganze läuft im Shell auf Linux (bei mir auf dem Raspberry, außerdem getestet auf Ubuntu20) und sieht nachher so aus:

Die Werte werden jede Sekunde aktualisiert

Nun zur korrigierten Anleitung (ich nutze Windows 10 Powershell):

(vorher sudo -i)

- apt install git (normalerweise schon vorhanden)
- apt install python3 cl-py-configparser
- mkdir /opt/smaemd/
- mkdir /etc/smaemd/
- cd /opt/smaemd/
- git clone https://github.com/datenschuft/SMA-EM.git
- cd /opt/smaemd/SMA-EM
- cp systemd-settings /etc/systemd/system/smaemd.service     

Konfig Datei erstellen:
- touch /etc/smaemd/config  
- nano /etc/smaemd/config

Inhalt von Github kopieren und eure Serien Nr. des EM eintragen und ipbind=0.0.0.0
(die Serien Nr. findet ihr z.B. im Sunny Portal unter Geräteübersicht)

Den Feature Teil könnt ihr weg lassen.

Mit Strg+O speichern & mit Strg+X beenden

- systemctl daemon-reload
- systemctl enable smaemd.service
- systemctl start smaemd.service

Nun kann das "Programm" schon getestet werden:

- python3 /opt/smaemd/SMA-EM/sma-em-measurement.py

beenden mit Strg+C und "exit" um vom root zum normalen user zu wechseln.

Leider ist das ganze auf englisch und ein paar Messwerte fehlerhaft.
Ich habe die beiden Dateien korrigiert [Update 8/2020]:
sma-em-measurement.py
speedwiredecoder.py

Die Dateien könnt ihr runterladen und z.B. ins Dokumente Verzeichnis kopieren.
Anschließend mit:

bei Ubuntu z.B.:
- sudo cp /home/user/Dokumente/speedwiredecoder.py /opt/smaemd/SMA-EM/speedwiredecoder.py
- sudo cp /home/user/Dokumente/sma-em-measurement.py /opt/smaemd/SMA-EM/sma-em-measurement.py  

bei Raspian 10 (Buster) z.B.:
- sudo cp /home/pi/Documents/speedwiredecoder.py /opt/smaemd/SMA-EM/speedwiredecoder.py
- sudo cp /home/pi/Documents/sma-em-measurement.py /opt/smaemd/SMA-EM/sma-em-measurement.py
 
die neuen Dateien über die Alten kopieren, anschließend wieder starten:
- sudo python3 /opt/smaemd/SMA-EM/sma-em-measurement.py 
nun solltet ihr die Werte korrekt angezeigt bekommen.

Das ganze kann man auch auf Android mit der App "Termux" nutzen.
Einfach mit "ssh pi@raspberrypi" einloggen und dann mit dem kleinen Pfeil nach oben zum letzten Befehl springen "python3 /..." und schon kann man durch´s Haus laufen und testen welches Gerät wieviel Leistung benötigt.

Wärmepumpe defekt

Am 16.04.2020 (nach genau 2 Jahren & 11 Monaten oder 12606 Betriebsstunden und 619 Starts) hat es bei der Warmwasser Bereitung sowohl den Leitungsschutzschalter (LS) als auch den Fehlerstromschutzschalter (FI) raus gehauen.

Beim Wiedereinlegen gab es den Alarm "Kommunikationsfehler mit Inverter". Die Sicherungen blieben aber drin.
Also auf Heizstab umgestellt und rein elektrisch Warmwasser bereitet, dabei hatten wir noch Glück im Unglück, denn die Sonne meinte es seit dem 16.04. sehr gut mit uns:

Der Großteil des Heizstabbetriebes konnte zu 100% mit Eigenstrom realisiert werden.
Insgesamt liegen wir im April bei über 80% Eigenstromanteil für die Wärmepumpe.

Nachdem der Installateur + Elektriker da waren und auch keinen weiteren Fehler finden konnten, gab es einen Termin am 28.04. mit dem Werkskundendienst, der einen Inverter mit dabei haben sollte.

Gestern war es dann endlich so weit, innerhalb von 2h war der neue Inverter verbaut, hier ein paar Fotos vom Inneren:

Anmerkung: Die Ölsumpfheizung ist einfach nur außen um den Kompressor gelegt und heizt permanent, wenn der Kompressor aus ist mit 25W den Ölsumpf des Kompressors, damit sich kein Kältemittel im Öl lösen kann. Ohne das "Heizband" geht der Standbyverbrauch von 33W auf 8W runter.

Anschließend lief der Kompressor wieder, hörte sich aber merkwürdig an und das Heißgas blieb kalt.
Der Techniker meinte Kompressorschaden, also neuer Termin für Kompressortausch.

Am Abend bekam ich allerdings den Tipp, dass eventuell das Drehfeld falsch angeschlossen ist und der Kompressor nur falschrum läuft, was auch erklären würde warum das Heißgas kalt blieb und das Sauggas warm wurde.

Also habe ich noch mal nachgesehen und tatsächlich waren 2 (von 3) Leitungen vertauscht und der Kompressor lief rückwärts.

Da ich mir den Arbeitsablauf vom Morgen gemerkt hatte, habe ich die ganze Box* selber noch mal ausgebaut und die Leitungen richtig angeschlossen. Nach 2h Arbeit + Entlüften läuft der Kompressor wieder.

Fotos vom defekten Inverter:

Wie man sieht gab es einen Kurzschluss in der Leistungselektronik gegen das (geerdete) Gehäuse, weshalb sowohl LS als auch FI raus gesprungen sind.

Stand heute ist, dass ich den Inverter auf Kulanz bekomme. Der Techniker hat sich heute Morgen persönlich bei mir entschuldigt.

* die "Box" der F1255-6

Fachartikel: Warum kein Pufferspeicher zusammen mit einer Wärmepumpe

Immer wieder werden im Zusammenhang mit dem Verkauf bzw. Verbau von Wärmepumpen Pufferspeicher angeboten und empfohlen, oder gar als unabdingbar seitens des Installateurs verkauft.

Ich diesem Beitrag möchte erklären warum ein Pufferspeicher im Verbund mit einer Wärmepumpe kontraproduktiv ist.

Um einen Puffer zu nutzen, muss dieser auf ein höheres Temperaturniveau gehoben werden als der Heizkreis (Fußbodenheizung).

Zur Erinnerung: 1°C höhere Vorlauftemperatur verschlechtert die Arbeitszahl (COP) um etwa 2,5%.
Unser Haus hat etwa 20t durch die FBH aktivierten Estrich.

Bei einer Wärmekapazität von 1000 J/(kg*K) = 0,277778 kWh/(t*K) ergeben sich etwa 5,5 kWh/K.
Bei einer Erhöhung des Estrichs um nur 1°C lassen sich über 5kWh speichern.

Ein 500l Pufferspeicher kann bei Erhöhung um 1°C lediglich etwas weniger als 0,6 kWh speichern. Um auf 5kWh zu kommen, benötigt er 8,6°C Übertemperatur.

Die 7,6°C Übertemperatur (im Gegensatz zum Estrichspeicher) ziehen eine etwa 20% schlechtere AZ mit sich.

Dazu kommt noch der Anschaffungspreis des Pufferspeichers, der Platzbedarf und eine zusätzliche Umwälzpumpe, die auch noch zusätzlich Strom verbraucht.

Der Estrich ist in jedem Fall vorhanden.

Ohne Pufferspeicher kann eine modulierende Wärmepumpe ohne Pause (ohne zu Takten) in den Wintermonaten durchlaufen, was unsere auch tut.

Mit Pufferspeicher lädt sie den Puffer bis zu einer Grenztemperatur, schaltet aus, um dann nach kurzer Zeit wieder von vorne zu beginnen.
Zur Erinnerung: Häufiges Takten ist bei Kompressoren generell unerwünscht.

In der Übergangszeit kann man die WP am Tag (mit maximaler PV Nutzung) um  +1 bis +3°C erhöht laufen lassen, und nachts Ausschalten. Der Estrich gibt die Wärme dann gleichmäßig ab, ohne dass eine Umwälzpumpe laufen muss.

Der "Vorteil" eines Pufferspeichers ist, dass eine vermurkste Hydraulik (FBH) samt Einzelraumreglung kaschiert werden kann, ohne dass es zu einer Störung in der WP kommt.

Jahresbilanz 2019

Tabellarisch:

Lüftungsanlage macht Geräusche

Nach nur 2,5 Jahren Dauerbetrieb vernahm ich ein leichtes surren aus der Lüftungsanlage.
Durch Suchen im Internet bin ich auf einen anderen Bau-Blog gestoßen:
Link

Tatsächlich verschleißen die Lager der Lüftermotoren relativ schnell, nach dem Wechsel ist wieder Ruhe. Vielen Dank an dieser Stelle "Nina & Dirk" und all die anderen in den Kommentaren.

In unserer Vaillant recoVAIR VAR 260/4 werkeln, wie scheinbar in jeder anderen KWL zwei Papst K3G190-RC05-19 Lüftermotoren.

Ich habe vier S608 RS Lager verbaut für knapp 7€ mit Versand. (Ein neuer Lüfter kostet etwa 450€!)
S steht für Edelstahl
RS bedeutet mit beidseitiger Kunststoffdichtung (statt Metall), was eine höhere Dichtwirkung gegen Staub & Feuchtigkeit bewirkt.
Ob die Lager länger halten wird sich noch zeigen.

Der Aus- und Einbau ist etwas kniffelig, aber dank der Beschreibung von "Nina & Dirk" kein Problem.
Das Gute ist, man kann die Lüfter dann auch gleich ordentlich reinigen.

 

 

Der Stromverbrauch der Lüftungsanlage auf niedrigster Stufe (70m³/h) beträgt 13W, mit F9 Filter 15W falls es Jemanden interessiert.

 

Der hydraulische Abgleich - Praxis trifft Theorie Teil 2

Ich habe noch ein paar Änderungen vorgenommen im Laufe der letzten beiden Jahre (siehe Teil 1: Link vom Januar 2018) die ich in Tabellenform aufgezeichnet habe.
Mit der Einstellung fahre ich die Heizung zu 99%.
 
Rahmenbedingungen:
Mittlere Außentemperatur (letzten 24h): 3°C
Heizleistung (letzten 24h): 20Hz = 1750W
Rücklauftemperatur gesamt (Wärmepumpe abgelesen): 23,5°C
Raumtemperatur: 21,8-22,5°C
Heizkreispumpe: 33% = 9,2l/min

RLT per IR: Temperatur per IR-Thermometer am jeweiligen Rücklauf gemessen

Berechnet: Auslegungsberechnung auf 19l/min gesamt bei -12°C siehe:

 

Wie man sehen kann beträgt die RLT im Wohnzimmer und Bad etwa 24°C und ist am höchsten. Der Durchfluss in den beiden Räumen entspricht in etwa der Berechnung.

Die anderen Räume liegen dagegen bei etwa 23°C, bei deutlich weniger Volumenstrom als berechnet.

Die Heizkreise sind, wo möglich nicht gedrosselt.

Der HKV im OG hat bezogen auf das EG allgemein etwas zu viel Durchfluss, daher musste ich diesen komplett drosseln. Die beiden Zimmer oben sind nicht bewohnt und daher etwas stärker gedrosselt; trotzdem sind diese kaum kühler als der Rest des Hauses.