Realtime Energieverbrauchsmessung (Raspberry PI / Arduino / Etc.)

[DHC]

Hallo zusammen,

ich hoffe, dass ich im richtigen Themenbereich bin.

Ich würde gerne den Energieverbrauch im Haus in Real-time erfassen.
Aktuell habe ich 15 Voltcraft SEM6000 im Einsatz. Das dürfte so ca. 70 % aller Energieverbraucher abdecken.
In Zukunft möchte ich eine 100%ige Erfassung realisieren wollen, wie die auch immer ausschaut.
Diese Verbrauchsmessgeräte bieten aber leider keine Möglichkeit der Real-time Datenerfassung.
Die Daten werden nur stündlich oder täglich kumuliert zur Verfügung gestellt.
Die Daten sind maximal 30 Tage auf den Messgeräten zum Download verfügbar.

Auf diversen Seiten habe ich gesehen, dass man die Daten über Bluetooth abrufen kann.
Von diesen Programmcodeschnipsel habe ich leider keine Ahnung.

Mein Ziel wäre die Daten in Real-time mit einem oder mehreren Gerät(en) (Raspberry PI / Arduino / Etc.) einzusammeln und die Daten dann in eine Datenbank, zum Beispiel MariaDB zu übertragen.
Aber ich kenne mich damit nicht wirklich aus.

Vielleicht hat jemand Erfahrung damit und hat vielleicht selber schon so etwas ähnliches realisiert und kann mir da einige Tipps geben.

Hier noch ein paar Links zu Seiten, auf denen ich einige Informationen gefunden habe.

Den Energiebedarf von Haushaltsgeräten im Auge behalten
SEM6000 Python Library
sem6000-mqtt
voltcraft-sem-6000

 

[Skudrinka]

Shelly 3EM Wifi
Fertig.

 

[ghecko]

In Zukunft möchte ich eine 100%ige Erfassung realisieren wollen, wie die auch immer ausschaut.

Was für einen Stromzähler hast du?

 

[DHC]

Shelly 3EM Wifi
Fertig.

Funktioniert das über eine Cloud?
Oder kann ich die Daten lokal verarbeiten?

Was für einen Stromzähler hast du?

Meinst Du den vom Energieversorger?
Das ist ein recht moderner Stromzähler. Keiner von den alten schwarzen Blechkästen.
Ein weißes Geräte mit LCD-Anzeige.


Edit.:
Nach Möglichkeit möchte ich jeden Stromkreis, bzw. jede Steckdose einzeln überwachen

 

[Skudrinka]

Funktioniert das über eine Cloud?

https://templates.blakadder.com/shelly_3EM.html
Kannst flashen.

 

[ghecko]

Oder kann ich die Daten lokal verarbeiten?

Die Daten von der Shelly kann man auch lokal speichern und verarbeiten. Beispielsweise mit einem Raspberry.
Da gibt es jede menge existierende Software und Beispiele im Internet.

Ein weißes Geräte mit LCD-Anzeige.

Die haben meist ein blinkendes Licht was man zur Verbrauchserfassung nutzen kann. Die Variante mit dem Shelly ist aber genauer.

 

[Darknesss]

Oder kann ich die Daten lokal verarbeiten?

Die Shelly Dinger haben normal alle MQTT
Sind aber recht teuer und müssen erst eingebaut werden.

Das ist ein recht moderner Stromzähler. Keiner von den alten schwarzen Blechkästen.
Ein weißes Geräte mit LCD-Anzeige.

Hichi Lesekopf drauf und gut ist.

Nach Möglichkeit möchte ich jeden Stromkreis, bzw. jede Steckdose einzeln überwachen

Wieso?

Bedenke, dass deine ganze Messtechnik auch Strom verbraucht.
Das summiert sich.

 

[Skudrinka]

Sind aber recht teuer und müssen erst eingebaut werden.

Günstiger als 15 oder mehr smarte Wlan Steckdosen..
Und der Einbau.. Naja, 2 Minuten.

Gut, wenn er jede Steckdose überwachen will.. Hätte ich von vornherein in jeder Steckdose nen Shell 1 Plus PM installiert. Ist ne saubere Lösung.

 

[madmax2010]

Shelly 3EM Wifi

wenn man 3 Phasen messen will, eine gute Wahl.

Sonst einfach Shell 1 Plus PM ueberall verteilen, dann kann man die Lampen auch gleich schalten

 

[Skudrinka]

wenn man 3 Phasen messen will, eine gute Wahl.

Man kann ja nicht nur "3 Phasen" überwachen, im klassischen Sinne.
Wenn es dem TE ausreicht, jeden Abgang eines Automaten zu überwachen, kann man den auch dafür nehmen.
Dann bärauchte man eben die Anzahl der Automaten / 3.

Sonst einfach Shell 1 Plus PM

Si - Keine Ahnung was der Unterschied von meinem erwähnten Shelly Relais Plus 1 ist..?
Haben echt viele verschiedene Dinge auf den Markt - echt toll!

 

[madmax2010]

Si - Keine Ahnung was der Unterschied von meinem erwähnten Shelly Relais Plus 1 ist..?

PM = Power Meter, kein PM = Nur schalter

 

[DHC]

https://templates.blakadder.com/shelly_3EM.html
Kannst flashen.

Habe ich da dann alle Messwerte (Spannung / Strom / Leistung / Leistungsfaktor / Frequenz) in Real-time (Z.B. jede Sekunde)?

Die Daten von der Shelly kann man auch lokal speichern und verarbeiten. Beispielsweise mit einem Raspberry.
Da gibt es jede menge existierende Software und Beispiele im Internet.

Die haben meist ein blinkendes Licht was man zur Verbrauchserfassung nutzen kann. Die Variante mit dem Shelly ist aber genauer.

Das Problem ist, dass ich keine Ahnung von der Materie habe.

Ich möchte nicht den gesamten Stromverbrauch messen.
Ich möchte jeden Stromkreis, bzw. Verbraucher / Steckdose messen.

Wieso?

Bedenke, dass deine ganze Messtechnik auch Strom verbraucht.
Das summiert sich.

Zum einen, weil ich den Energieverbrauch von jedem Gerät wissen will.
Soweit mir bekannt ist der Eigenverbrauch pro Messgerät bei 0,8 W. Also bei aktuell 15 Geräten sind das 12 Watt. Sind zwar 105 kWh im Jahr. Wenn es etwas wirtschaftlicheres für meinen Anwendungsfall gibt würde ich mir einen Kauf in Erwägung ziehen.

Zur Frage warum ich alles messen möchte.
Laut meinen Messungen der letzten ca. 10 Monaten müssten wir einen Jahresverbrauch von ca. 3.600 kWh haben.
In den letzten Jahren habe wir aber einen tatsächlichen Stromverbrauch von 6.000 bis 8.000 kWh.
Mich würde mal interessieren, wo der hohe Stromverbrauch herkommt.

Ich habe mir eine kleine Strommesszange geholt, um die einzelnen Stromkreise zu messen.
Aber die Stromverteilerkästen sind so eng verdrahtet / verbaut, dass man damit nicht an die Leiter kommt um den Strom zu messen.
Außerdem hätte ich dann nur ein Momentaufnahme.

 

[Skudrinka]

Mich würde mal interessieren, wo der hohe Stromverbrauch herkommt.

Keine Ahnung wie du wohnst.
Dinge wie Durchlauferhitzer, Wasserpumpe einer Heizung, Herd etc. kannst eben nicht mir Wlan Steckdosen messen. Da wäre ein Shelly 3EM gut geeignet.

 

[DHC]

Was nicht erfasst ist, ist die Ölheizung, der Herd und der Kühlschrank in der Küche, da ich da nicht an die Steckdose herankomme.
Es gibt keine Durchlauferhitzer oder ähnlich Stromfresser.

Deshalb will ich wissen, wo der Ganze Stromverbrauch herkommt.
Vielleicht hat ein Nachbar bei uns Strom angezapft. Theoretisch möglich.
Ich kann mir den Stromverbrauch einfach nicht erklären.

 

[ghecko]

Ich möchte nicht den gesamten Stromverbrauch messen.

Ich würde den Gesamtstromverbrauch messen und selektiv Geräte abschalten. Da kommst du ziemlich schnell drauf, was deine größten Dauerverbraucher sind.
Überall Sensoren reinklatschen braucht wie erwähnt auch Strom und ist ein Riesen Aufwand, sowohl in Arbeit als auch in Kosten.

Bei der Installation solltest du dir so oder so Hilfe holen, denn auch die Unterputz-Shelly Teile erfordern das Öffnen der Steckdosen. Das sollte eine Fachkraft erledigen.

 

[Skudrinka]

Ölheizung, der Herd

Ein HErd, wenn täglich gekocht wird, ist nicht unerheblich und eine Heizung samt den Pumpen, besonders wenn es ältere sind, sind regelrechte Stromschlucker.

Vielleicht hat ein Nachbar bei uns Strom angezapft. Theoretisch möglich.

Das findest du aber nicht mit hunderten von Energiemessern heraus..

Ich würde den gesamten Stromverbrauch messen und selektiv Geräte abschalten. Da kommst du ziemlich schnell drauf, was deine größten Dauerverbraucher sind.

Jo!

 

[Mickey Mouse]

im Prinzip führen viele Wege nach Rom...

ich habe hier einen Shelly Pro 3EM für die 3 Phasen komplett im Verteilerkasten.

dazu eine "Unmenge" an verschiedenen Schalt/Messsteckdosen. Erstmal einen Haufen Billig Zeug das MediaMarkt mal für 3€/Stk. verscherbelt hat und die sich tatsächlich mit Tasmota flaschen ließen.
ansonsten noch mehrere Tuya und Meros 3-fach, die sich inzwischen auch alle ohne Cloud mit Home Assistant melken lassen.

ja, man muss sich einen Moment rein wurschteln aber nein, es ist keine Raketenwissenschaft!
gerade HA nimmt einem da viel ab und es gibt gute how-to's im Netz.

kurz mal ein paar Dinge:
mit einer Strom-Mess-Zange misst du den Strom (ach ne ), nur nutzt dir das bei einer komplexen Last ohne die Phasenbeziehung zur Spannung rein gar nix! Eine alte Glühbirne kann man damit messen (die kann man auch zum kalibrieren nehmen, s.u.). Je nach Gerät hat man schnell mal mehr als doppelt soviel Schein- als Wirk-Leistung.

die "Mess-Dosen" arbeiten eigentlich alle nach dem Prinzip, dass sie per MQTT (wie gesagt, auch das ist nicht soooo kompliziert, wird von Home Assistant aber "versteckt") (spätestens) immer dann einen neuen Wert senden, wenn er sich ändert, damit hat man immer den aktuellen Verbrauch.

die Tasmota fähigen Teile haben den Vorteil, dass sie völlig autark laufen (können) und eine eigene Web-Oberfläche mitbringen. Zusätzlich kann man sie natürlich noch in z.B. HA einbinden.

für so eine "richtig gute" Auswertung mit HA reicht ein relativ kleiner RasPi, viel Rechenleistung braucht es da nicht.

Ich kann mir den Stromverbrauch einfach nicht erklären.

wie gesagt, ich würde da mit so einem Shelly im (Haupt) Verteiler anfangen.
der lässt sich relativ einfach einbauen, muss aber eben doch an die "Spannung" ran, also nur die Strom "Fühler" drüber stülpen reicht nicht und das muss von einer "qualifizierten Person" gemacht werden!!!
nur ist alles andere (ohne Spannung) reiner Murks (s.o.).

so hat man schonmal den "Gesamt-Verbrauch" sofort im Blick und kann sich so weiter vortasten.
ich habe das nach dem "Ein/Ausschalt Prinzip" gemacht. Bisher war ich immer der Meinung, dass PC, NAS usw. für den hohen Stromverbrauch verantwortlich sind. Ganz "unbeteiligt" ist der Kram daran auch nicht, aber wenn man sich mal anguckt was der Shelly gezählt hat, wenn man per Durchlauferhitzer eine schöne lange warme Dusche genossen hat, dann erkennt man: dafür kann der PC den ganzen Tag durchlaufen (dafür lässt man ihn halt einfach mal eine Stunde laufen und guckt was der Shelly da anders gezählt hat als die Stunde davor oder danach).

meiner Meinung nach kann man die "dicken Brocken" so recht leicht finden und für den "Kleinkram" nimmt man eben noch Tasmota/Tuya/Meross/sonstwas Dosen mit MQTT und nicht Bluetooth...

 

[Darknesss]

Gut, wenn er jede Steckdose überwachen will.. Hätte ich von vornherein in jeder Steckdose nen Shell 1 Plus PM installiert. Ist ne saubere Lösung.

Das ist eine schlechte Lösung.
Da jagst du alles über das Relais, dass zudem noch Dauern EIN sein muss, was den Standbyverbrauch nochmals deutlich erhöht.

Dafür gäbe es den Plus PM Mini, der ausschließlich messen kann.

Aber es macht einfach keinen Sinn alles zu messen.
Mit dem Messgerät die zugänglichen Verbraucher durchgehen und notieren und den Rest machst du über die Anzeige des normalen Stromzählers. Da kriegst du mit zu und abschalten der Verbraucher schon ein Gefühl für den Verbrauch.

Deine moderne Messeinrichtung zeigt dir den aktuellen Verbrauch in der zweiten Zeile an.
Du kannst aber auch durchs Menü scrollen (tasten falls Taste vorhanden, ansonsten mit Taschenlampe blinken) und dir die Verbräuche von einem Tag, den letzten 30 Tagen oder 365 Tagen anzeigen lassen.
Dafür ist (sofern noch nicht geschechen) eine Pin Eingabe am Zähler notwendig.
Pin bekommst du auf Anfrage per Post oder telefonisch von deinem VNB.

Was nicht erfasst ist, ist die Ölheizung, der Herd und der Kühlschrank in der Küche, da ich da nicht an die Steckdose herankomme.

Unterschätz die Verbraucher nicht.
Ein Kühlschrank der ständig geöffnet (Küche) und regelmäßig etwas zum runterkühlen bekommt, wird zum richtigen Stromfresser.
Heizung ist auch nicht ohne. Meine braucht schon 21W fürs nichtstun (Standby).
Ich finde leider gerade meine txt Datei nicht in der ich die Werte notiert habe, aber mit 2-5kWh täglich allein für die Heizung darfst du im Heizbetrieb schon rechnen.
Pumpen und Gebläse laufen nicht mit Luft & Liebe ...
Solltest du noch keine Hocheffizienpumpe für den Heizkreis (bzw. ggf. sogar mehrere) haben, wirds nochmals deutlich mehr.
Herd und Backofen ist auch klar ...
Schieb mal Feierabend öfters eine Pizza in den Ofen und dann vergleiche mal die Verbrauchswerte zu den Tagen ansonstem gleichen Verbrauchsverhalten in denen du das nicht machst.
Friteuse das gleiche Spiel.

 

[DHC]

Ich würde den Gesamtstromverbrauch messen und selektiv Geräte abschalten. Da kommst du ziemlich schnell drauf, was deine größten Dauerverbraucher sind.
Überall Sensoren reinklatschen braucht wie erwähnt auch Strom und ist ein Riesen Aufwand, sowohl in Arbeit als auch in Kosten.

Bei der Installation solltest du dir so oder so Hilfe holen, denn auch die Unterputz-Shelly Teile erfordern das Öffnen der Steckdosen. Das sollte eine Fachkraft erledigen.

Es muss ja nicht ein Dauerverbraucher sein. Es kann ja auch ein Verbraucher sein, wo der auch immer ist, der kurzzeitig viel Strom zieht.

Was die Elektroinstallation angeht.
Das kann ich aufgrund meiner Ausbildung.

Ich hatte mal am Hauptverteiler und an den beiden Unterverteilern die Zuleitungen mit der Strommesszange gemessen.
Bei sagen wir mal 3.500 kWh unbekanntem Mehrverbrauch wären das ca. 0,4 kW, sprich ca. 1,74 A, wenn der Verbraucher rund um die Uhr 24 Stunden 365 Tage laufen würde.
Dem war bei der Messung aber nicht so.
Da war nichts außergewöhnliches zu messen.

 

[ghecko]

Es muss ja nicht ein Dauerverbraucher sein. Es kann ja auch ein Verbraucher sein, wo der auch immer ist, der kurzzeitig viel Strom zieht.

Ja, aber auch das kann man ja durch die zeitliche Auflösung gut ermitteln.

• Dauerverbraucher identifizieren durch selektives Abschalten
• Verbrauchsimpulse zeitlich Geräten zuordnen

Der Sinn des Ganzen ist ja an sich nur die Identifikation der unbekannten Lasten, damit man den Gesamtverbrauch letztendlich senken kann.