Stromzähler smart machen

Lesezeit: ca. 5 Minuten

Um unseren Stromzähler auszulesen, braucht es nicht viel. Vor allem braucht es keine teuren Gerätschaften. Wer “professionelle” Adapter für den Stromzähler kaufen will, bekommt leicht einen hysterischen Lachanfall, denn die rufen satt dreistellige Summern auf. Das kann ich vor mir selbst nicht finanziell darstellen, also kommt eine DIY-Lösung zu Einsatz. Aber hat die auch Taug? Wir benötigen:
Lesekopf: 18,50 (fertig aufgebaut)
Raspberry Pi Zero: 6 Euro
Gesamt: 24,50 Euro

Wenn Du das nicht noch irgendwo rumfliegen hast:
Sandisk microSD-Karte, 8GB, Class 10: 3 Euro
USB-OTG-Adapter: 2 Euro
Micro-USB-Netzteil, 1,2 A: 4 Euro
Gesamt: 9 Euro

Alles zusammen: 33,50 Euro

Ein größerer Raspberry Pi ist natürlich besser. Größer ist IMMER besser! 🙂 Sehr gut funktioniert zum Beispiel bereits ein Raspi 2, den man gebraucht für nicht mal einen Zwanni bekommt. Damit spart man sich auch den USB-OTG-Adapter und kann auch gleich mehrere IR-Köpfe an das Ding anschließen. Für einen Wärmestromzähler, oder gleich für die ganze Nachbarschaft in einem Mehrfamilienhaus.

Und natürlich brauchen wir auch einen Stromzähler mit einer Infrarotschnittstelle:


Oben rechts: zwei IR-LEDs

Die Zählernummer aufschreiben, beim Energieversorger anrufen und sich den Freischaltcode am Telefon geben lassen. Diesen dann (kein Witz!) mit einer Taschenlampe eingeben. Auf die o.a. LEDs (eine ist eine Fotodiode, ist klar, ne?) mit der Taschenlampe leuchten, bis im Display PIN steht. Dann die erste Zahl morsen, Pause, die zweite Zahl, Pause, usw. Statt auf den Knopf der Taschenlampe zu drücken, kann man die auch schwenken, das geht schneller. Es gibt auch Apps für das Handy, die den Code mit der Blitzlich-LED automatisch morsen können. Jetzt ist der Zähler bereit, seine Daten auszugeben. Warum das nicht ab Werk so eingestellt ist, das bleibt das sahnige Geheimnis der EVUs.

Waaaas? Du hast keinen Stromzähler mit IR-Schnittstelle? Kein Problem! Dir kann mit dem smarten Wasserzähler geholfen werden, den kann man auch für den Stromzähler verwenden. Ist halt mehr Bastelarbeit und die Tür vom Schrank der Unterverteilung geht vermutlich auch nicht mehr zu.

Womit bedampfen wir jetzt den Raspi?

Volkszähler: Angelehnt!
Leider ist die Dokumentation auf Volkszähler historisch gewachsen. Wichtige Erläuterungen fehlen, dafür steht ein Satz weiter, wie man die Tastaturbelegung auf dem Raspi ändert, oder dass der Volkszähler die Partition auf die Größe der SD-Karte automatisch ändert. Das sind Infos, die man als Endanwender im Prinzip nicht braucht (zumal die Tastaturbelegung via SSH völlig Latte ist). Erläuterungen zu den Protokollen fehlen dafür. Das ist alles von Entwicklern für Anlagenelektroniker geschrieben worden, gewürzt mit Einwürfen zu absoluten Linux-Noob-Basics. Auf der anderen Seite werden aber zur Fehlersuche Kenntnisse des Minicoms vorausgesetzt. So einen Kram habe ich das letzte Mal Anfang der 1990er benutzt. Absolut kein Wort dazu, was das Bewirken soll und welche Parameter man wie ändern soll. Das führt nur zu Frust. Ich habe mit dem Volkszähler sinnlos einen Tag Arbeit verblasen, zumal deren Server immer wieder down waren. Und damit die Dokumentation. Fazit: Volkszähler ist was für Masochisten mit sehr viel Zeit und Geduld.

ioBroker: Die Offenbarung!
Und dann installierte ich ioBroker auf dem Raspberry. Eine Offenbarung! Was ein Traum! Raspian Lite-Image auf eine Micro-SD-Karte wiederherstellen, Monitor und Tastatur an den Raspi und mit

  raspi-config

konfigurieren. Vor allem muss SSH eingerichtet werden. Wenn das erledigt ist, kann man remote auf das Ding zugreifen (ssh USER@IPADRESSEDEINESRASPIS, bzw. unter “Windows” via PuTTY zugreifen) und ioBroker installieren. Zuerst Node.js:

  curl -sLf https://deb.nodesource.com/setup_12.x | sudo -E bash -
  sudo apt-get install -y nodejs


Danach den ioBroker installieren:

  curl -sLf https://iobroker.net/install.sh | bash -

Hast Du einen “echten” ioBroker am Start, musst nur diesen noch als Master und den Stromzähler als Slave konfigurieren.
Wenn nicht, überspringe diesen Schritt.


Auf dem Master folgendes eingeben:

  sudo iobroker multihost enable


Auf dem Raspi im Zählerschrank:

  sudo iobroker multihost browse 
  sudo iobroker multihost connect

Den Master aus der Liste auswählen und fertig ist die Laube.

Wir hängen den Raspi in die Nähe des Zählerkastens (der Unterverteilung), stecken den Stecker des IR-Kopf in einen USB-Port und heften den magnetischen Kopf an den Stromzähler, sodass die Sende- und Lese-Infrarot-Dioden über denen am Zähler liegen.


Die LED und die Fotodiode des Lesekopfes. Einige Stromzähler benötigen wohl immer noch eine Aufforderung, bevor sie Daten ausgeben. Aber das muss uns nicht kümmern.


Die IR-Schnittstelle des Zählers hat eine eingebaute Metallplatte, sodass man einen magnetischen Lesekopf bequem anbringen kann.
Diesen Hichi IR v1.1 gibt es auf Ebay. Sehr gute Qualität und ein Top-Ebayer. Schnelle Lieferung! Gerne wieder! Alles perfekt…. ich äh… uuups… 😀


Der Raspi ist auch im Keller noch mit dem WLAN oder dem LAN verbunden?

Prima!
Jetzt ist der ioBroker unter der IP-Adresse Eures Raspis unter dem Port 8081 im Browser erreichbar.
Dann lassen wir nun den Raspi alleine im dunklen Keller..

Wir greifen über unseren Browser, wie oben angeführt, auf die Weboberfläche des ioBrokers zu und installieren uns den Adapter “Smartmeter devices support“. Oben in die Suchleiste eingeben, auf die drei Punkte klicken und auf das +-Symbol. Fertig.
Du brauchst alle Adapter, die hier blau aufgeführt sind. Es sollte aber nur der Smartmeter nach der Erstinstallation fehlen. Scheinbar wird aber durchgehend an dem Installscript von ioBroker gefeilt, sodass sich der Installationsumfang immer wieder ändert. Meine Installationen waren jedenfalls unterschiedlich ausgestattet. Kann aber auch an der Hardwareleistung der Rechner liegen. Kleinere Systeme bekommen eine schlankere Installation? Keine Ahnung. Ist auch egal.


Für das Auslesen des Stromzählers brauchen wir nur diese blau markierten Adapter


Ist der Adapter installiert, muss er noch konfiguriert werden. Wir wählen das Abfrageintervall, hier habe ich 5 Sekunden eingestellt und die serielle Schnittstelle.
Ich habe 8N1 und 9600 Baud gewählt, das hat mit meinem Zähler funktioniert.


Nun starten wir die Smartmeter-Instanz, indem wir auf das rote Play-Symbol klicken. Nach einigen Sekunden wird das dann grün. So Gott will. 😀


Um alles auch aufzuzeichnen, müssen wir noch schnell den History-Adapter konfigurieren. Dazu auf den Schraubenschlüssel neben dem Startbutton klicken.
Naja, Du siehst ja meine Einstellungen. Aktivieren, nur Änderungen aufzeichnen und keine automatische Löschung. Ich will das mal über mehr als zwei Jahre beobachten.
Ich habe den Speicherort so gelassen. Ist ne Textdatei im Default. Mal schauen, ob ich das irgendwann mal auf eine echte Datenbank umstelle, wenn ich noch mehr Daten logge.


Nun sollten wir unter den Objekten ein smartmeter.0 entdecken. Wir klappen es auf und schauen uns an, was der Stromzähler so ausplaudert. Die für uns interessanten dürften der Zählerstand und die momentan abgerufene Leistung sein.
Auf den kleinen Schraubenschlüssel klicken und dort analog zum History-Adapter einstellen. Alles, mit einem blauen Schraubenschlüssel wird aufgezeichnet.


Neben den Einstellungen finden wir nun auch den Reiter “Tabelle“. Da stehen alle aufgezeichneten Daten drin.

Das war es schon so weit.
Ich gehe nicht drauf ein, wie man das visualisiert. Es gibt da sehr viele Adapter. Einer der bekanntesten ist (noch) Flot Diagramme.


Typischer Verlauf eines Backofens. Erst die Aufheizphase und danach immer das stoßweise Aufheizen, um die Temperatur zu halten.


Vor dem “Backofen” sieht man den enormen Peak der Wärmepumpe, die bei uns meistens auch diesen typischen Verlauf aufweist.


Hier ein Diagramm zusammen mit dem Wasserverbrauch, aber darüber schreibe ich noch ein Artikel.
Auch hier sieht man wieder die typischen Berge unserer Wärmepumpe, die in der Spitze bis auf 8.000 Watt hochgehen. Die Wärmepumpe hat eine Heizleistung von 14 Kilowatt.

Auch eine Backup-Lösung jetzt zu installieren, wäre kein Fehler. Nicht dass die schönen gesammelten Daten auf einmal weg sind, weil die SD-Karte im Raspi abraucht, gell?

Vielleicht wäre das auch für Dich interessant, wenn Du weit weg, vielleicht in einem anderen Land, eine Ferienwohnung hast und da den Stromverbrauch messen willst. Vielleicht klaut Dir ja jemand da den Strom? 🙂 Mit ioBroker kann man auch E-Mails versenden lassen. Über ganze einfach Scripte kann man sich selber (im Wortsinne!) einen Handlungsablauf zusammenklicken. Aber auch wieder ein ganz anderes Thema…

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