Zigbee & Z-Wave

Warum Zigbee und Z-Wave?

Im Gegensatz zu WLAN-basierten Geräten nutzen Zigbee und Z-Wave eigene Funkfrequenzen und bilden ein Mesh-Netzwerk: Jedes netzbetriebene Gerät leitet Signale an seine Nachbarn weiter. Das bedeutet: Je mehr Geräte du hast, desto stabiler und reichweitiger wird dein Netzwerk.

Stell dir ein Mesh-Netzwerk wie eine Kette aus Boten vor: Wenn der Sensor im Keller den Koordinator im Dachgeschoss nicht direkt erreichen kann, gibt er seine Nachricht an die Steckdose im Erdgeschoss weiter, die sie an die Lampe im Flur weitergibt — bis sie ankommt.

• Lange Akkulaufzeit — Zigbee-Sensoren laufen 1-3 Jahre mit einer CR2032-Batterie
• Mesh-Netzwerk — Geräte leiten Signale weiter — keine toten Winkel
• Kein Internet nötig — 100% lokal, keine Cloud-Abhängigkeit
• Schnelle Reaktion — Unter 100ms Latenz für Schalter und Sensoren
• Kein WLAN-Overhead — Belastet dein WLAN-Netzwerk nicht
• Günstige Sensoren — Aqara Sensoren ab 8 EUR, IKEA TRADFRI ab 5 EUR

Zigbee vs. Z-Wave im Detail

Hinweis: Zigbee für die meisten Anwender: Mehr Geräte, günstiger, größere Community. Z-Wave wenn Zuverlässigkeit oberstes Gebot ist und du keine WLAN-Interferenzen riskieren willst. Viele nutzen auch beides parallel!

Mesh-Netzwerk verstehen

Die drei Gerätetypen

In jedem Zigbee/Z-Wave Netzwerk gibt es drei Rollen:

Hinweis: Jede netzbetriebene Zigbee-Steckdose oder -Lampe ist automatisch ein Router. Ein gutes Mesh hat mindestens 3-4 Router-Geräte pro Stockwerk. Die Faustregel: Zuerst Router-Geräte hinzufügen, dann Sensoren!

Signalweg und Routing

Nachrichten nehmen nicht immer den kürzesten Weg. Das Mesh-Netzwerk wählt automatisch die beste Route basierend auf Signalstärke und Anzahl der Hops:

1# Zigbee Mesh Routing Beispiel
2# Beispiel: Sensor im Keller → Koordinator im Dachgeschoss
3#
4# Direkte Route (zu weit, Signal zu schwach):
5# ❌ Keller-Sensor → Koordinator (3 Stockwerke)
6#
7# Mesh-Route (automatisch gewählt):
8# ✅ Keller-Sensor → Steckdose EG → Lampe OG → Koordinator DG
9#
10# Jeder Hop fügt ca. 5-15ms Latenz hinzu
11# Maximal 7 Hops bei Zigbee, 4 bei Z-Wave
12
13# Signalstärke prüfen (ZHA):
14# Einstellungen > Geräte > [Gerät] > Zigbee-Info
15# LQI (Link Quality Indicator): 0-255 (>150 = gut)
16# RSSI (Signal Strength): -30 bis -100 dBm (>-70 = gut)
17
18# Signalstärke prüfen (Zigbee2MQTT):
19# Z2M Web-UI > Karte > Netzwerk-Visualisierung
20# Zeigt alle Verbindungen und deren Qualität

Den richtigen Koordinator (Stick) wählen

Zigbee-Koordinatoren

Z-Wave-Koordinatoren

Hinweis: Stecke den Zigbee/Z-Wave-Stick nie direkt in deinen Server! Nutze ein 1-2m USB-Verlängerungskabel, um Interferenzen mit USB 3.0-Ports und dem Gehäuse zu vermeiden. Das verbessert die Reichweite drastisch.

Zigbee in Home Assistant: ZHA vs. Zigbee2MQTT

Vorteile:

• ZHA: Kein extra Add-on, direkt in HA integriert
• ZHA: Einfachste Einrichtung für Einsteiger
• Z2M: Mehr unterstützte Geräte
• Z2M: OTA-Firmware-Updates für Geräte
• Z2M: Eigene Web-UI mit Netzwerk-Visualisierung

Nachteile:

• ZHA: Weniger fortgeschrittene Optionen
• Z2M: Braucht Mosquitto MQTT als Voraussetzung
• Z2M: Etwas komplexerer Setup

ZHA einrichten — Schritt für Schritt

1. Stick einstecken — Zigbee-Koordinator über USB-Verlängerung anschließen
2. Integration hinzufügen — Einstellungen, Geräte & Dienste, Integration hinzufügen, ZHA suchen
3. Stick wählen — USB-Port des Koordinators auswählen (z.B. /dev/ttyUSB0)
4. Netzwerk erstellen — ZHA erstellt automatisch ein Zigbee-Netzwerk mit zufaelligem Schluessel
5. Geräte pairen — ZHA, Gerät hinzufügen, dann Pairing-Modus am Gerät aktivieren

Gerät pairen — Typische Vorgehensweise

Jedes Gerät hat einen eigenen Pairing-Modus. Hier die häufigsten:

Hinweis:

1. Bringe das Gerät nah an den Koordinator (max. 2m). 2. Setze das Gerät zurück (Factory Reset). 3. Starte den Pairing-Modus in ZHA/Z2M bevor du den Reset am Gerät machst. 4. Warte bis zu 60 Sekunden.

Zigbee2MQTT einrichten — Schritt für Schritt

1. Mosquitto installieren — Zuerst den MQTT Broker installieren (siehe MQTT Guide)
2. Zigbee2MQTT Add-on — Add-on Store, Zigbee2MQTT suchen und installieren
3. Konfigurieren — Serial Port und MQTT-Zugangsdaten in der Add-on-Konfiguration setzen
4. Starten — Add-on starten und Web-UI unter Port 8080 öffnen
5. Geräte pairen — In der Z2M Web-UI: Permit Join aktivieren, Gerät in Pairing-Modus setzen

1# Zigbee2MQTT Konfiguration (vollständig kommentiert)
2# /config/zigbee2mqtt/configuration.yaml
3homeassistant: true             # HA Auto-Discovery aktivieren
4permit_join: false              # Nur zum Pairen temporär auf true
5
6mqtt:
7  base_topic: zigbee2mqtt       # MQTT-Basistopic
8  server: mqtt://localhost:1883
9  user: mqtt_user
10  password: !secret mqtt_password
11
12serial:
13  port: /dev/ttyUSB0            # Dein Zigbee-Koordinator
14  # adapter: ezsp               # Für EFR32-basierte Sticks
15
16advanced:
17  network_key: GENERATE         # Wird beim ersten Start generiert
18  pan_id: GENERATE              # Personal Area Network ID
19  channel: 25                   # Kanal 25: Kein Overlap mit WLAN 1/6/11
20  last_seen: 'ISO_8601'         # Zeitstempel für "zuletzt gesehen"
21  homeassistant_legacy_entity_attributes: false
22  legacy_api: false
23  
24frontend:
25  port: 8080                    # Web-UI auf Port 8080
26
27availability:                   # Verfügbarkeitserkennung
28  active:
29timeout: 10                 # Router: 10 Min. ohne Nachricht = offline
30  passive:
31timeout: 1500               # End Device: 25 Std. (seltene Updates)
32
33# Geräte werden automatisch hinzugefügt:
34devices:
35  '0x00158d0001234567':
36friendly_name: 'temperatur_wohnzimmer'
37
38groups:
39  '1':
40friendly_name: 'alle_lichter_wohnzimmer'
41devices:
42  - '0x00158d0001234568'
43  - '0x00158d0001234569'

Z-Wave in Home Assistant

Z-Wave JS ist die offizielle Z-Wave-Integration für Home Assistant. Sie basiert auf der Z-Wave JS Bibliothek und bietet eine vollständige, zuverlässige Z-Wave-Unterstützung.

1. Z-Wave Stick einstecken — Aeotec Z-Stick 7 oder kompatiblen Stick über USB-Verlängerung anschließen
2. Z-Wave JS Add-on installieren — Add-on Store, Z-Wave JS UI suchen und installieren
3. USB-Port konfigurieren — Den seriellen Port des Sticks in der Add-on-Konfiguration wählen
4. Add-on starten — Starten und warten bis das Z-Wave-Netzwerk initialisiert ist
5. Integration hinzufügen — Einstellungen, Geräte & Dienste, Z-Wave wird automatisch erkannt
6. Geräte inkludieren — Z-Wave JS UI, Inclusion starten, dann am Gerät den Inklusionsknopf drücken

Z-Wave Sicherheitsstufen

Hinweis: Nach dem Hinzufügen neuer Geräte oder Standortwechsel: Führe eine Netzwerk-Heilung durch (Z-Wave JS UI, Netzwerk, Heal Network). Das optimiert die Mesh-Routen und verbessert die Zuverlässigkeit. Am besten nachts durchführen — dauert 30+ Minuten.

Mesh-Netzwerk optimieren

Tipps für ein stabiles Mesh

• Router-Geräte verteilen — Netzbetriebene Geräte (Steckdosen, Lampen) dienen als Router — verteile sie gleichmäßig in jedem Stockwerk
• Abstand beachten — Max. 10m zwischen Geräten (Zigbee) bzw. 30m (Z-Wave) für stabile Verbindungen
• Koordinator zentral — Platziere den Stick möglichst zentral und mit USB-Verlängerung, nicht hinter Metallgehäusen
• WLAN-Kanal wählen — Zigbee Kanal 25 + WLAN-Kanal 1 = kein Overlap (siehe Kanal-Tabelle unten)
• Störquellen meiden — USB 3.0, Mikrowellen und Bluetooth können Zigbee stören
• Netzwerk heilen — Regelmäßig Mesh-Routen neu berechnen lassen (monatlich empfohlen)

Zigbee-Kanal und WLAN-Kanal — Interferenz vermeiden

1# Zigbee/WLAN Kanal-Überlappung
2# WLAN 2.4 GHz Kanäle und Zigbee-Kanäle überlappen:
3#
4# WLAN Kanal 1  -> stört Zigbee 11-14
5# WLAN Kanal 6  -> stört Zigbee 15-19  
6# WLAN Kanal 11 -> stört Zigbee 20-24
7#
8# Empfohlene Kombination:
9# ⭐ WLAN Kanal 1 + Zigbee Kanal 25  (kein Overlap)
10# ✅ WLAN Kanal 11 + Zigbee Kanal 15 (kein Overlap)
11# ❌ WLAN Kanal 6 + Zigbee Kanal 15  (Overlap!)
12#
13# Zigbee2MQTT Kanal ändern:
14# configuration.yaml -> advanced -> channel: 25
15# ACHTUNG: Kanal-Änderung erfordert Neu-Pairing aller Geräte!
16#
17# ZHA Kanal ändern:
18# Einstellungen > Geräte > ZHA > Konfigurieren > Kanal ändern
19# Geräte müssen NICHT neu gepairt werden (ZHA migriert automatisch)

Netzwerk-Qualität prüfen

1# Zigbee Netzwerk-Diagnose
2# ZHA: Mesh-Visualisierung
3# Einstellungen > Geräte & Dienste > ZHA > Visualisierung
4# Zeigt: Koordinator → Router → End Devices mit Verbindungslinien
5
6# Zigbee2MQTT: Netzwerk-Karte
7# Z2M Web-UI > Karte (rechts oben)
8# Zeigt: Alle Geräte, Verbindungen, LQI-Werte
9
10# Gute Signalwerte:
11# LQI (Link Quality): > 150 von 255 = gut
12# RSSI (dBm):         > -70 dBm = gut
13#                      -70 bis -85 = akzeptabel
14#                      < -85 = schlecht (Router hinzufügen!)
15
16# Template-Sensor für schlechte Zigbee-Geräte:
17template:
18  - sensor:
19  - name: "Zigbee Geräte mit schwachem Signal"
20    state: >
21      {{ states.sensor
22         | selectattr('attributes.linkquality', 'defined')
23         | selectattr('attributes.linkquality', 'lt', 50)
24         | list | count }}

Beliebte Zigbee-Geräte im Detail

Praxis-Beispiel: Komplettes Zigbee-Setup für ein Zimmer

1# Automationen für ein Zigbee-ausgestattetes Wohnzimmer
2# Ausstattung: 1x Aqara Bewegungsmelder, 1x Aqara Tür-Sensor,
3# 1x IKEA TRADFRI Lampe, 1x SONOFF Steckdose, 1x Aqara Temp-Sensor
4
5# 1. Licht bei Bewegung (nur wenn dunkel)
6automation:
7  - alias: "WZ Licht bei Bewegung"
8mode: restart
9trigger:
10  - platform: state
11    entity_id: binary_sensor.wohnzimmer_bewegung
12    to: "on"
13condition:
14  - condition: numeric_state
15    entity_id: sensor.wohnzimmer_bewegung_illuminance
16    below: 30              # Unter 30 Lux = dunkel
17action:
18  - service: light.turn_on
19    target:
20      entity_id: light.wohnzimmer_tradfri
21    data:
22      brightness_pct: >
23        {% if now().hour < 7 %}20
24        {% elif now().hour > 21 %}40
25        {% else %}100{% endif %}
26  - delay: "00:10:00"
27  - service: light.turn_off
28    target:
29      entity_id: light.wohnzimmer_tradfri
30
31  # 2. Heizung aus wenn Fenster offen
32  - alias: "WZ Heizung aus bei offenem Fenster"
33trigger:
34  - platform: state
35    entity_id: binary_sensor.wohnzimmer_fenster
36    to: "on"
37    for: "00:01:00"        # 1 Min. Verzögerung (kurz lueften ignorieren)
38action:
39  - service: climate.set_temperature
40    target:
41      entity_id: climate.wohnzimmer_heizung
42    data:
43      temperature: 5       # Frostschutz
44  - service: notify.mobile_app_mein_handy
45    data:
46      title: "Fenster offen!"
47      message: "WZ-Fenster offen — Heizung auf Frostschutz gesetzt."
48
49  # 3. Heizung wieder an wenn Fenster zu
50  - alias: "WZ Heizung an nach Fenster schließen"
51trigger:
52  - platform: state
53    entity_id: binary_sensor.wohnzimmer_fenster
54    to: "off"
55action:
56  - service: climate.set_temperature
57    target:
58      entity_id: climate.wohnzimmer_heizung
59    data:
60      temperature: "{{ states('input_number.wunschtemperatur') | float }}"
61
62  # 4. Temperatur-Warnung
63  - alias: "WZ Temperatur zu hoch"
64trigger:
65  - platform: numeric_state
66    entity_id: sensor.wohnzimmer_temperatur
67    above: 28
68    for: "00:05:00"
69action:
70  - service: notify.mobile_app_mein_handy
71    data:
72      title: "Warm im Wohnzimmer!"
73      message: >
74        {{ states('sensor.wohnzimmer_temperatur') }}°C —
75        Fenster öffnen empfohlen.

Zigbee Gruppen und Binding

Gruppen erlauben es, mehrere Geräte gleichzeitig zu steuern — mit einem einzigen Befehl. Binding verbindet Geräte direkt miteinander, ohne Umweg über den Koordinator.

Gruppen erstellen (Zigbee2MQTT)

1# Zigbee-Gruppen in Z2M
2# In der Z2M Web-UI: Gruppen > Neue Gruppe
3# Oder in configuration.yaml:
4groups:
5  '1':
6friendly_name: 'wohnzimmer_lichter'
7devices:
8  - '0x00158d0001234568'    # TRADFRI Decke
9  - '0x00158d0001234569'    # TRADFRI Stehlampe
10  '2':
11friendly_name: 'alle_lichter'
12devices:
13  - '0x00158d0001234568'
14  - '0x00158d0001234569'
15  - '0x00158d000123456a'    # Küche
16  - '0x00158d000123456b'    # Flur
17
18# In HA nutzen:
19# light.wohnzimmer_lichter  → Alle WZ-Lichter auf einmal
20# light.alle_lichter        → Alles auf einmal
21
22# Vorteil: Ein einzelner Zigbee-Befehl an die Gruppe
23# statt separate Befehle an jedes Gerät (schneller!)

Direct Binding

Hinweis: Binding verbindet z.B. einen IKEA-Taster direkt mit einer IKEA-Lampe. Der Taster sendet dann direkt an die Lampe — ohne Koordinator, ohne HA. Das funktioniert auch wenn HA offline ist! Einrichten: Z2M Web-UI → Gerät → Tab Bind.

Troubleshooting Zigbee/Z-Wave

Matter und Thread — Die Zukunft

Matter ist der neue universelle Smart-Home-Standard, der von Apple, Google, Amazon und Samsung unterstützt wird. Thread ist das Mesh-Funkprotokoll, das viele Matter-Geräte nutzen. Home Assistant unterstützt beides bereits.

Matter vs. Zigbee vs. Z-Wave

Vorteile:

• Ein Standard für alle Hersteller
• Lokal und schnell (kein Cloud-Zwang)
• Thread bildet ein eigenes IPv6-Mesh
• Home Assistant ist Matter-Controller
• SkyConnect und Yellow sind Thread Border Router
• Multi-Admin: Ein Gerät mit HA UND Apple Home nutzen

Nachteile:

• Noch wenige Geräte verfügbar
• Nicht alle Gerätetypen unterstützt
• Matter-Geräte teils teurer
• Standard ist noch jung und evolving
• Noch nicht so zuverlässig wie Zigbee/Z-Wave

Hinweis: Baue dein eigenes Mesh-Netzwerk und beobachte die Verbindungen live: Zigbee Mesh Visualisierung →

Weiter: Lerne wie du MQTT einrichtest um Zigbee2MQTT zu nutzen: MQTT Guide