Mittelwert erweitert in der Gira X1 Logik-Ansicht
Was ist der Mittelwert Erweitert?
Berechnen Sie automatisch den Durchschnitt Ihrer Messwerte über einen frei wählbaren Zeitraum. Der Baustein speichert alle eingehenden Werte mit Zeitstempel und berechnet daraus kontinuierlich den gleitenden Mittelwert, Median sowie Minimal- und Maximalwerte.
Perfekt um Schwankungen zu glätten und Trends zu erkennen – egal ob Temperatur, Stromverbrauch, Windgeschwindigkeit oder andere Messwerte. Alte Werte außerhalb des Zeitfensters werden automatisch entfernt.
Hauptfunktionen
Flexible Zeiträume
Von Sekunden bis Tage - Sie bestimmen das Zeitfenster für die Berechnung. Standard ist 24 Stunden.
11 Ausgänge
Mittelwert, Median, Min, Max, Standardabweichung, Varianz, Spannweite, Quartile, Trend und Anzahl - umfassende Statistik in einem Baustein.
Automatische Bereinigung
Alte Werte werden automatisch entfernt sobald sie außerhalb des Zeitfensters liegen. Keine manuelle Verwaltung nötig.
Trend-Erkennung
Erkennen Sie automatisch ob Werte steigen oder fallen - perfekt für vorausschauende Automation und Alarme.
Hinweis: Universell einsetzbar
Der Baustein arbeitet mit allen Zahlenwerten - verbinden Sie einfach Ihre Sensoren, Zähler oder andere Datenquellen mit dem Eingang. Alle Ausgänge werden automatisch auf 2 Nachkommastellen gerundet.
Eingänge
| Eingang | Beschreibung |
|---|---|
| Eingang Wert | Der neue Messwert der in die Mittelwertbildung einfließt. Bei jeder Änderung wird der Wert mit aktuellem Zeitstempel gespeichert. |
| Zeitraum | Zeitfenster für die Berechnung (z.B. 24h, 7d, 5m). Standard: 24 Stunden. Bei Bedarf mit anderen Bausteinen verbindbar. |
| Update | Aktualisiert die Ausgänge durch Bereinigung alter Werte - ideal für zeitgesteuerte Aktualisierung per Zeitschaltuhr. Standardmäßig ausgeblendet. |
| Reset | Löscht alle gespeicherten Werte und setzt die Berechnung zurück. Standardmäßig ausgeblendet, bei Bedarf einblendbar. |
Parameter
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| Persistenz aktivieren | Bei true: Die Historie wird gespeichert und bei Neustart wiederhergestellt. Bei false: Historie bleibt nur im RAM und geht bei Neustart verloren. Standard: false (aus) |
Ausgänge
| Ausgang | Beschreibung |
|---|---|
| Mittelwert gleitend | Der berechnete Durchschnittswert aller Werte im Zeitfenster (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Quartil 25% | Wert bei dem 25% aller Werte kleiner sind. Untere Grenze des mittleren Bereichs (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Quartil 50% (Median) | Der mittlere Wert wenn alle Werte sortiert werden. Unempfindlicher gegen Ausreißer als der Mittelwert (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Quartil 75% | Wert bei dem 75% aller Werte kleiner sind. Obere Grenze des mittleren Bereichs (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Min. Wert | Der kleinste Wert im Zeitfenster (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Max. Wert | Der größte Wert im Zeitfenster (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Spannweite (Min.-Max.) | Differenz zwischen Maximum und Minimum. Zeigt die Gesamtschwankung im Zeitfenster (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Standardabweichung | Maß für die Streuung der Werte um den Mittelwert. Hohe Werte bedeuten starke Schwankungen, niedrige Werte bedeuten stabile Daten (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Varianz | Quadrat der Standardabweichung. Mathematisches Maß für die Streuung (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Trend pro Stunde | Änderung pro Stunde zwischen ältestem und neuestem Wert. Positiv = steigend, negativ = fallend, nahe 0 = stabil (gerundet auf 2 Nachkommastellen) |
| Anzahl Werte | Wie viele Werte aktuell für die Berechnung verwendet werden |
Zeitraum-Eingabe
Der Zeitraum kann in verschiedenen Formaten eingegeben werden:
| Format | Beispiel | Bedeutung |
|---|---|---|
XXs |
30s | 30 Sekunden |
XXm |
15m | 15 Minuten |
XXh |
24h | 24 Stunden (Standard) |
XXd |
7d | 7 Tage |
hh:mm:ss |
02:30:00 | 2 Stunden 30 Minuten |
Hinweis: Aufzeichnungszeitraum
Der Eingang „Zeitraum" bestimmt, über welche Zeitspanne der gleitende Mittelwert (und alle weiteren Statistikwerte) gebildet wird – Standard ist 24 Stunden. Dieser Zeitraum kann auch sehr lang gewählt werden, z.B. mehrere Tage oder Wochen. Beachten Sie dabei: Der Baustein speichert jeden Eingangswert mit Zeitstempel, bis er aus dem Zeitfenster herausfällt. Ein langer Zeitraum in Kombination mit häufigen Updates bedeutet also entsprechend viele gespeicherte Werte, und der Mittelwert braucht naturgemäß diese Zeitspanne, bis er ein repräsentatives Bild liefert. Sollen die aufgezeichneten Werte einen Neustart überstehen, aktivieren Sie den Parameter „Werte bei Neustart behalten".
Erweiterte Statistik-Ausgänge
Neben den Basis-Ausgängen (Mittelwert, Median, Min, Max) bietet der Baustein 6 zusätzliche statistische Ausgänge:
Standardabweichung & Varianz
Die Standardabweichung zeigt wie stark Ihre Werte um den Mittelwert schwanken. Eine niedrige Standardabweichung bedeutet stabile, gleichmäßige Werte. Eine hohe Standardabweichung zeigt starke Schwankungen an.
Beispiel Temperatur:
Mittelwert: 22.0°C
Standardabweichung: 0.5°C → sehr stabil (z.B. beheizter Raum)
Standardabweichung: 3.0°C → stark schwankend (z.B. unbeheizter Raum mit offenen Fenstern)
Die Varianz ist das Quadrat der Standardabweichung und wird in der Statistik verwendet. Für die meisten Anwendungen ist die Standardabweichung aussagekräftiger.
Spannweite
Die Spannweite ist die Differenz zwischen Maximum und Minimum. Sie zeigt auf einen Blick die Gesamtschwankung Ihrer Messwerte im Zeitfenster.
Beispiel Stromverbrauch:
Maximum: 3200 W
Minimum: 480 W
Spannweite: 2720 W → große Schwankung zwischen Tag und Nacht
Quartile (25% und 75%)
Die Quartile teilen Ihre sortierten Werte in vier gleiche Teile. Das 25%-Quartil (Q1) ist der Wert bei dem 25% aller Werte kleiner sind. Das 75%-Quartil (Q3) ist der Wert bei dem 75% aller Werte kleiner sind.
Der Bereich zwischen Q1 und Q3 wird als Interquartilsabstand bezeichnet und enthält die mittleren 50% Ihrer Daten - ohne Ausreißer. Ideal um den "typischen" Wertebereich zu erkennen.
Beispiel Windgeschwindigkeit:
Minimum: 0 km/h (Windstille)
Quartil 25%: 5 km/h
Median: 12 km/h
Quartil 75%: 18 km/h
Maximum: 45 km/h (Böe)
Die mittleren 50% der Werte liegen zwischen 5 und 18 km/h - das ist der typische Windbereich!
Trend pro Stunde
Der Trend zeigt die Änderung pro Stunde zwischen dem ältesten und neuesten Wert im Zeitfenster. Er beantwortet die Frage: "Steigt oder fällt der Wert und wie schnell?"
Beispiel Temperatur (Zeitfenster 6h):
Ältester Wert (6h alt): 20.0°C
Neuester Wert (jetzt): 24.0°C
Trend: +0.67°C pro Stunde
Interpretation: Temperatur steigt um ca. 0.67°C pro Stunde → in 3h etwa +2°C
Werte:
Trend > 0 → Werte steigen
Trend < 0 → Werte fallen
Trend ≈ 0 → Werte sind stabil
Funktionsweise im Detail
Praxis-Beispiel: Temperaturanalyse über 6 Stunden
Ausgangssituation:
Ihr Temperatursensor schwankt zwischen 20°C und 24°C
Zeitraum: 6 Stunden
Updates: Alle 5 Minuten ein neuer Wert
Ablauf:
- 10:00 Uhr: 22.5°C kommt rein → gespeichert mit Zeitstempel
- 10:05 Uhr: 23.1°C kommt rein → gespeichert mit Zeitstempel
- 10:10 Uhr: 21.8°C kommt rein → gespeichert mit Zeitstempel
- Nach 6 Stunden (72 Werte): Vollständige Statistik wird berechnet
- 16:00 Uhr: Wert von 10:00 Uhr wird automatisch entfernt (älter als 6h)
Ergebnis:
Basis-Ausgänge:
Mittelwert gleitend: 22.47°C
Quartil 25%: 21.80°C
Quartil 50% (Median): 22.50°C
Quartil 75%: 23.20°C → mittlere 50% zwischen 21.8 und 23.2°C
Min. Wert: 20.10°C
Max. Wert: 24.00°C
Erweiterte Statistik:
Spannweite: 3.90°C
Standardabweichung: 0.85°C → moderate Schwankungen
Varianz: 0.72
Trend: +0.25°C/h → leicht steigend
Anzahl Werte: 72
Interpretation: Temperatur ist moderat stabil mit leichter Aufwärmtendenz!
Weitere Anwendungsbeispiele
Stromverbrauch Tagesdurchschnitt
Anwendungsfall: Durchschnittlichen Stromverbrauch der letzten 24 Stunden berechnen
Konfiguration:
Eingang: Aktueller Verbrauch in Watt vom Stromzähler
Zeitraum: 24h
Ausgänge: Mittelwert gleitend, Min. Wert, Max. Wert
Nutzen:
Durchschnitt: 1847 W
Minimum (nachts): 487 W
Maximum (mittags): 3201 W
Erkennen Sie Lastspitzen und optimieren Sie Ihren Verbrauch!
Windgeschwindigkeit mit Update-Funktion
Anwendungsfall: Stündliche Aktualisierung auch wenn gerade kein Wind weht
Konfiguration:
Eingang: Windgeschwindigkeit vom Wettersensor
Zeitraum: 1h
Update: Verbunden mit Zeitschaltuhr (alle 15 Minuten)
Vorteil:
Auch bei Windstille (keine neuen Werte) werden alte Werte nach 1 Stunde entfernt. Der Mittelwert bleibt aktuell und spiegelt nur das letzte Zeitfenster wider.
Heizungsoptimierung mit Median
Anwendungsfall: Raumtemperatur ohne Ausreißer durch geöffnete Fenster
Konfiguration:
Eingang: Raumtemperatur
Zeitraum: 30m
Ausgang: Median (statt Mittelwert) für Heizungssteuerung
Nutzen:
Fenster kurz geöffnet: Temperatur fällt auf 16°C
Mittelwert würde stark absinken und Heizung hochfahren
Median ignoriert den Ausreißer → Heizung bleibt stabil
Trend-basierte Automation
Anwendungsfall: Vorausschauende Klimasteuerung basierend auf Temperaturtrend
Konfiguration:
Eingang: Raumtemperatur
Zeitraum: 2h
Ausgang: Trend pro Stunde → Vergleichsbaustein → Klimaanlage
Logik:
Trend > +0.5°C/h → Temperatur steigt schnell → Klimaanlage einschalten
Trend < -0.5°C/h → Temperatur fällt schnell → Heizung einschalten
Trend zwischen -0.5 und +0.5 → Stabil → Keine Aktion
Vorteil:
Reagiert bereits auf Trends bevor die Temperatur zu stark abweicht. Spart Energie durch frühzeitiges aber moderates Eingreifen!
Einrichtung Schritt für Schritt
-
Baustein hinzufügen
Ziehen Sie den Baustein "MaHo Labs: Mittelwert Erweitert" aus der Bibliothek in Ihr Logikblatt. -
Messwert verbinden
Verbinden Sie den Eingang "Eingang Wert" mit Ihrem Sensor oder Ihrer Datenquelle (z.B. Temperatursensor, Stromzähler). -
Zeitraum einstellen
Öffnen Sie die Eigenschaften und setzen Sie den "Zeitraum" auf die gewünschte Dauer (z.B. 24h für einen Tagesdurchschnitt). -
Optional: Persistenz aktivieren
Wenn Sie möchten dass die Historie bei Neustart erhalten bleibt, setzen Sie "Persistenz aktivieren" auf true. Standard ist false (Historie nur im RAM). -
Ausgänge verwenden
Verbinden Sie die gewünschten Ausgänge mit Ihren weiteren Bausteinen oder dem Dashboard. Basis: Mittelwert, Quartile, Min, Max, Anzahl. Erweitert: Spannweite, Standardabweichung, Varianz, Trend. -
Optional: Update-Funktion einrichten
Wenn Sie möchten dass alte Werte auch ohne neue Messwerte entfernt werden, blenden Sie den Eingang "Update" ein und verbinden Sie ihn mit einer Zeitschaltuhr. -
Testen
Beobachten Sie die Ausgänge über einige Stunden. Der Mittelwert sollte sich stabilisieren sobald das Zeitfenster gefüllt ist.
Fehlerbehebung
| Problem | Mögliche Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Mittelwert bleibt auf 0 | Kein Wert am Eingang verbunden | Verbinden Sie den Eingang "Eingang Wert" mit Ihrer Datenquelle |
| Mittelwert ändert sich nicht | Keine neuen Werte kommen rein | Prüfen Sie ob Ihre Datenquelle aktiv ist und Updates sendet |
| Anzahl Werte steigt ständig | Zeitraum zu groß eingestellt | Reduzieren Sie den Zeitraum oder nutzen Sie die Update-Funktion für regelmäßige Bereinigung |
| Ausgänge nach Neustart bei 0 | Persistenz nicht aktiviert | Setzen Sie "Persistenz aktivieren" auf true wenn die Historie bei Neustart erhalten bleiben soll. Standard ist false (Historie nur im RAM). |
| Mittelwert reagiert zu träge | Zeitraum zu lang | Reduzieren Sie den Zeitraum (z.B. von 24h auf 6h) |
| Zu viele Schwankungen im Mittelwert | Zeitraum zu kurz oder Ausreißer | Erhöhen Sie den Zeitraum oder nutzen Sie den Median-Ausgang statt Mittelwert |
| Update-Funktion funktioniert nicht | Eingang nicht verbunden | Blenden Sie den "Update"-Eingang ein und verbinden Sie ihn mit einer Zeitschaltuhr |
| Standardabweichung sehr hoch | Starke Schwankungen oder Ausreißer | Normal bei schwankenden Daten. Nutzen Sie Median statt Mittelwert für Automation oder verlängern Sie den Zeitraum. |
| Trend zeigt falsche Richtung | Zeitraum zu kurz für aussagekräftigen Trend | Erhöhen Sie den Zeitraum (mindestens 1-2 Stunden empfohlen für Temperatur-Trends) |
| Quartile gleich Min/Max | Zu wenige unterschiedliche Werte | Normal bei sehr stabilen Daten oder wenigen Messwerten. Sammeln Sie mehr Werte über längeren Zeitraum. |
Tipp: Welche Ausgänge für welchen Zweck?
Für Glättung: Mittelwert (gleichmäßige Daten) oder Median (Daten mit Ausreißern)
Für Schwankungserkennung: Standardabweichung oder Spannweite
Für typischen Wertebereich: Quartil 25% bis 75%
Für Automation: Trend (vorausschauende Steuerung basierend auf Entwicklung)
Für Alarme: Min/Max (Grenzwerte) oder Standardabweichung (ungewöhnliche Schwankung)
Changelog
Erstveröffentlichung.