Smart Home Energiemonitor mit openHAB Energieverbrauch messen

In diesem Beitrag geht es um einen Smart Home Energiemonitor. Wie ihr wisst bin ich absoluter Smart Home Enthusiast. Inzwischen haben wir aber einem kleines Problem. Wir verbraten inzwischen 7000 Kwh pro Jahr in einem 3 Personenhaushalt und das geht natürlich auf den Geldbeutel. Getreu dem Motto „Du kannst nichts steuern, was Du nicht messen kannst“ habe ich mich mit dem Thema Energiemonitoring auseinander gesetzt. Meine Erfahrung möchte ich in diesem Beitrag teilen.

Smart Home Energiemonitor – Grundlagen

Energie kann man ganz einfach messen, indem der Gesamtverbrauch pro Tag protokolliert wird. Aber so richtig weit bringt einen dies nicht. Ein weiterer Schritt sind Messungen der einzelnen Phasen mit der Möglichkeit den aktuellen Verbrauch zu messen. So kann man bereits selbst auf die Suche nach Energiefressern gehen. Gerät vom Netz trennen und schauen wie sich der aktuelle Verbrauch verändert. Nehmt zum Beispiel ein Halogenstrahler mit 3 x 30 Watt Halogenlampen. Der Stromverbrauch ändert sich direkt um 90 Watt sobald das Licht ein- oder ausgeschaltet wird.

Die Kür sind intelligente System, welche „NILM – Nonintrusive Load Monitoring“ nutzen. NILM soll die Möglichkeit bieten einzelne Geräte im Haushalt zu erkennen. So werden nach einer Lernphase die Verbräuche den Geräten zugeordnet. Der Ansatz ist, dass jedes Gerät einen ganz individuellen Verbrauch hat. So etwas wie einen energetischen Fingerabdruck. Nehmen wir wieder das Beispiel des Halogenstrahlers. Wenn das Gerät ein paar Mal an und aus geschaltet wurde und ihr sagt, dass war nun dieser Halogenstrahler. So kann dies durchaus funktionieren. Schwer wird es aber, wenn ihr einen zweiten Strahler mit genau dem gleichen Vebrauch habt. Weiterhin schwer ist es bei Geräten, die sich im Verbrauch durchaus unterscheiden. Waschmaschine 30°, 40°, 90°, extra Schleudern usw. Das noch in Kombination mit anderen Quellen, wie ich mach noch den Trockner an und koch einen Kaffee erschweren dies natürlich erheblich. Ich wollte trotzdem gerne den Weg von NILM gehen.

Auf welche Alternativen ich gestoßen bin, lest ihr im nächsten Abschnitt.

Smart Home Energiemonitor – NILM Alternativen

NILM Alternativen – Watt Analytics

Durch einen Kommentar von Thomas bin ich (leider zu spät) auf Watt Analytics aufmerksam geworden. Ich liebe Maker und hätte diesem Produkt sicher eine Chance gegeben. Es ist preislich attraktiv und nach meiner Einschätzung steckt viel Herzblut und sicher auch Kosten in dem Produkt. Aktuell in 2020 läuft noch eine Kickstarter Kampagne. Wer das Produkt vergünstigt haben möchte könnte hier noch etwas sparen. Wie gut das ganze funktioniert, kann ich nicht sagen. Aber eventuell setzt Thomas meine Idee aus dem Kommentar um und jeder könnte seinen Strom per einfacher Logik über seine Software auswerten. So oder so wünsche ich Thomas viel Erfolg.

NILM Alternativen – Watty

Über meinem Blog bin ich vom schwedischen Start Up Watty.io angeschrieben wurden. Watty wollte mir damals sogar ein Gerät zur Verfügung stellen. Dazu ist es aber leider nie gekommen. Die Kommunikation war freundlich, aber letztendlich fehlte dann doch das Interesse von Watty sich vernünftig hinter das Thema zu klemmen. Es war wohl zu aufwendig einen Elektriker zu finden, der die Installation vornimmt. Mein Gefühl ist auch, dass es hier nicht wirklich weiter geht. Bestellung ist nicht möglich und ich habe es daher abgehakt.

NILM Alternativen – Sense

Der Sense Energiemonitor hat ganz gute Bewertungen bekommen. Weiterhin sind hier direkte Anbindungen wie einer Hue Bridge möglich. So kann z. B. die Erkennung der Geräte verbessert werden. Doch leider gibt es den Sense Energiemonitor noch nicht in der EU. Ich habe den Hersteller angeschrieben und leider keinen konkreten Termin bekommen. Daher habe ich es gleich abgehakt.

NILM Alternativen – smappee

Der zweite Anbieter auf den ich aufmerksam wurde nennt sich Smappee. Smappee hat mir vom Ansatz sehr gut gefallen. Einfache Installation durch Zangenamperemeter und einfachen Stromanschluss per EU Stecker. Weiterhin können die Daten per MQTT abgegriffen werden. Eine Persistierung in openHAB wäre so sehr einfach möglich.

Ich habe mir die normale Version bestellt und auch von den kritischen Bewertungen nicht abbringen lassen. Man darf hier keine Wunder erwarten und ich war sehr gespannt was das Gerät kann.

Ich mache es kurz ich kann den Smappee Energiemonitor überhaupt nicht empfehlen. Ihr wollt trotzdem wissen warum? Ich habe es zwar in mein WLAN bekommen aber aufgrund eines fehlenden Zertifikat nicht aktiviert bekommen. Ich habe dann Kontakt mit dem Support aufgenommen und hier kam raus, dass das Zertifikat nur mit einem iPhone oder iPad installieren. Ich habe mir daher ein iPad von unseren Nachbarn geliehen. Pustekuchen. Es muss dann noch ein aktuelle ios Version sein. Der Hersteller zieht sich aus der Verantwortung. Es liegt daran, dass das Gerät zu lange im Lager lag. Ich habe dem Hersteller ein saftiges Feedback gegeben, dass so ein Gerät absolut wertlos ist. Er hat es auf die lange Lagerung des Gerätes geschoben. Mir erklärt sich so zumindest warum…

NILM Alternativen – Fazit

Es gibt nur einen Hersteller der in Deutschland einen NILM Energiemonitor anbietet, Smappee. Doch leider ist der Smappee Energiemonitor dermaßen schlecht bzw. gar nicht zu integrieren, dass ich das Thema vorerst anders angehen musste.

Smart Home Energiemonitor – Zangenamperemeter

Ich habe dann nach Lösungen gesucht, die mir den momentan Verbrauch anzeigen. Dies ermöglicht einem zumindest über ein direktes Monitoring Energiefresser aufzuspüren. Gut geeignet sind auch hier Zangenamperemeter.

Open Energy Monitor mittels emonpi fand ich sehr interessant, habe ihn aber aufgrund der 2 Phasen verworfen. Ein Aufbau mit 3 Phasen kam mir zu aufwändig vor.

Dann gab es noch ein paar paar weitere Zangenamperemeter, die aber keine wirkliche Integration in openHAB 2 ermöglichen.

Da es bei Z-Wave fast alles gibt, bin ich hier fündig geworden. Das Aeotec Z-Wave Zangenamperemeter ZW095 lässt sich mit wenigen Schritten in openHAB 2 integrieren.

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• Features
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Aeotec AEOEZW095C3A60 Zangenamperemeter mit drei Zangen GEN5 (60A) Weiß

Diesen Zähler Stromverbrauch von Aeon Labs funktioniert nach der Z-Wave Plus Technologie. Es können Sie Bewertung der Energie der gesamten Haus dank die Aufnahme der Zangen ampère-métriques. Es überträgt ohne-einen Bericht mit den Instant Verbrauch in W und die Verbrauch insgesamt in kWh. Schließen Sie einfach das Home Energy Meter auf eine Stromquelle (en durch La Prise oder von Kabelverbindungen), intégrez-là, Ihr System kompatiblen Hausdimmer Z-Wave und Z-Wave mehr, und Sie sind bereit messen Energie. Die Klammern ampèremétriques sich sehr einfach, es reicht aus, zum RSS-Spannung (Kabel Phasenanschnitt) des Systems zu überwachen. Rapport: kein Rapport - ansatzfrei-notwendig mit den Kabel, das Sie wollen Messen die Verbrauch. Dieses Modul können Sie es um die Lage auf 3 Stromleitungen, typisch für eine Installation dreiphasig. Das ist dann der die kombinierten drei Sätze die beim Controller Z-Wave (dieses Modul nicht Lage nicht jeder Phase individuell). Die Firmware kann...

Last update was on: 7. Juni 2023 14:31

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• Zangenamperemesser für den Schaltschrank
• 3 Phasenmeter bis max. 60 A
• Meldung in Watt, Kilowattstunden und Echtzeit
• Schutzklasse: IP43
• Funktechnologie: Z-Wave Plus

Ich kriege mittels Z-Wave USB Stick alle 5 Sekunden zuverlässig einen Messwert. Ich bin immer noch ein wenig beeindruckt. Warum? Das Zangenamperemeter hängt bei mir im Verteilerschrank aus Metall.

Zwischen dem Z-Wave Zangenamperemeter und dem openhab 2 Pi ist zudem noch eine Stahlbetondecke. Alles kein Problem für den Aeotec ZW095.

Als erstes habe ich über den Logviewer die Veränderungen beim Schalten verschiedener Geräte beobachtet. In unserer Esszimmerlampe habe ich so tatsächlich noch zwei alte 50 Watt Birnen entdeckt. Für mich war es super interessant zu sehen wie sich verschiedene Geräte im Verbrauch unterscheiden. Ich habe z.B. auch unseren Kühlerschrank ausgeschaltet und es gab keine Veränderung. Hab erst gezweifelt, ob alles richtig funktioniert. Letztendlich war es logisch, dass der  Kompressor natürlich laufen muss.

Mein nächster Beitrag wird sich mit der grafischen Darstellung mittels Influx DB und Grafana befassen. Bleibt dran falls, euch grafisch anspruchsvolle Diagramme interessieren.

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