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Die Aufgabe 1 - Die Leistungszähler abfragen ......

So gut wie jede Wohnung und jedes Eigenheim und jedes Wohnhaus, welches mit elektrischer Energie versorgt wird, hat in der Wohnung oder im Keller den oder die sogenannten "Stromzähler".

Diese Zähler zählen natürlich nicht den Strom, sondern messen die durchlaufende Leistung (den Leistungs-Transfer) - die alten schwarzen Ferraris-Zähler mit einem Zählwerk in beide Richtungen, die neuen Zähler (Smartmeter ) für jede Transfer- Richtung getrennt.

Das gilt für die Einphasen Zähler genauso wie für die 3 Phasen Zähler. Bei der Installation einer PV-Anlage interessieret uns nicht nur der aufsummierte Wochen- oder Monats- Leistungs- "Durchfluß" (=Transfer) sondern auch die aktuelle Ist-Messung für jede der 3 Phasen. Rechts im oberen Bild sehen Sie rechts vom roten Pfeil die zählerinternen "Register", das sind die Variablen im Microprozessor, in denen die Einzel-Werte zu finden und abzurufen sind.

Für diese Smartmeter - auch genannt MME's (Moderne Mess Einrichtungen) - gibt es inzwischen Infrarot- Leseköpfe, die diese Meß-Daten des Zählers in Echtzeit im Minutentakt oder öfter auslesen - zur Überwachung und Weiterverarbeitung. So weit so gut.
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Los gehts - die Daten aus dem Zählerschrank einsammeln

Um später überhaupt die zu bezahlende Leistungsentnahme aus dem Stadt-Netz zu optimieren bzw. aus dem späteren Akku-Speicher heraus möglichst auf Null zu bekommen, sollten alle wichtigen Meßergebnisse verfügbar sein.

Das wichtigste Meßgerät - das Smartmeter - sitzt (zwangs- weise) im Zählerschrank und liefert präzise aktuelle Online Ergebnise sowie auch die dort selbst errechneten kumulierten Leistungs-Werte (es geht um unser Geld). Sinnvollerweise braucht man dazu einen Lesekopf, der die Daten abruft und digital zur Verfügung stellt
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Ein Vorgeschmack ...... und es ist übergaupt nicht trivial .....

Den kleinen Infrarot-Lesekopf bekommt man für ca. 35 Euro - designed in Germany - und die rudimentäre TASMOTA- Client-Software bekommt man "Gratis" im Internet. Und jetzt gehts auch hier los, die wollen nur unsere Daten haben, darum kostenlos ?? Es gibt zum Glück einige Konzepte, die funktionieren zwar nur im W-Lan, aber ohne einen Online- Zugang nach draußen. Es gibt also im späteren Betrieb keine Verbindungen zu dubiosen amerikanischen oder - noch schlimmer - chinesischen Servern.

Doch das ganze kostet eben noch mehr Nerven als geplant. Sie brauchen auf jeden Fall einen kleinen W-Lan-Router. Eine ältere Fritz-Box tut es natürlich auch, ist aber viel zu komplex und verschlingt 5 bis 8 Watt - rund um die Uhr.
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Dieser W-Lan-Router ist die Verbindung zu einem internen W-Lan mit einem Namen und einem Passwort. Die WAN Verbindung ist physikalisch nicht verbunden - also nicht eingestöpselt. Damit ist diese Umgebung leidlich geschützt, aber vorerst nicht ausserhalb des Hauses verfügbar. Bei uns soll sie das auch nicht sein.

Dieser kleine W-Lan-Router verbndet dieses hausinterne W-LAN mit allen möglichen Smartphones oder Tablets oder auch PCs. Weiterhin verteilt der Router die IP Adressen seines eingestellten DHCP-Adressbereiches an alle anderen sich anmeldenden Komponenten wie Wechselrichter, Laderegler, Entladeregler und die später wichtigen W-LAN Steckdosen.
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Beim Infrarot-Lesekopf fängt die ganze Schei... an

Die Tasmota Software (Firmware) im Lesekopf ist genial. Für alle möglichen Smartmeter auf dem Markt gibt es vorbereitete Konfigurations-Scripte, die im Leskopf eingespeichert werden und die den abgefragten Datenstrom dieses einen Zählers und die einzelnen dortigen "Register "interpretieren. Auch das ist - so weit so gut.

Alle Zähler / Smartmeter haben vorne drauf sichtbar eine Sendediode, die periodisch einen Infrarot- Datenstrom aussendet, den der Lesekopf sehen muß. Bei vielen Varianten ist sogar ein passender Positionier-Ring in dem transparenten Kunststoff-Gehäuse vor der metallnen Scheibe vorhanden, der den Lesekopf sauber positioniert, wobei ein Magnet ihn dann an der Metallscheibe festhält.

Laut Handbuch benötigt man jetzt nur noch einen Nummern-Code vom Netzbetreiber für diese Seriennummer dieses Gerätes, um alle Daten in voller Präzision (Nachkommastellen) auslesen zu können. Diesen Code mit 4 Zahlen dem Zähler beizubringen mit "Optischem Taster" und einer Taschenlape - das ist aus dem vorigen Jahrhundert - vor allem, wie wir festgestellt haben, ist es völlig unnötig.
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Solch ein Smartmeter hat oben drauf eine weitere Sende-Diode

Es sind dort sogar 2 Dioden nebeneinander, die man erstmal gar nicht sieht, weil sie mit einem kleinen Aufkleber gegen Staub geschützt abgedeckt sind. Dort den Lesekopf irgenwie zu positionieren geht quasi auch nicht. Doch dazu gibt es hilfsweise eine Positionier-Halterung (oder Schablone), die man mit einem 3D Drucker sogar selbst anfertigen kann. Die beiden Schienen oder Rasten zum Einschieben der Schblone sind auch bereits vorhanden.
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Jetzt paßt der Lesekopf saugend in die runde Aufnahme rein und sitzt unverrückbar genau über den beiden Dioden. Und was denkt der Ingenieur ? So wie bei der senkrechetn Montage vorne auf der Infrarotdiode das USB-Kabel nach oben zeigen mußte, würde es jetzt nach vorne zeigen müssen. Stimmt aber nicht, das Kabel muß jetzt nach rechts zeigen und dann geht es auch, die Daten werden ausgelesen.

Wer kommt auf solch eine Idee, es steht (bislang) nirgendwo.
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Und der 4stellige Nummerncode wird gar nicht gebraucht !!!

Im Gegensatz zu den übertragenen Daten aus der Front-Diode, es wurden nur 2 Werte angezeigt, der Rest waren 9999999, werden jetzt alle mit dem Sscript vorbereiteten Register gefüllt, sogar mit Nachkommastellen. Das ganze nennt man bei uns Ingenieuren - empirische Ermittlung von Meßwerten.

Welcher Schelm war denn das nun schon wieder ? Aber ok, es funktioniert erst mal.
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Es geht weiter : Die Quellen - unsere Wechselrichter

Jetz können wir endlich zuschaun, welche Leistung wir täglich einkaufen. Doch auch der oder die Sonnenstrom-Lieferanten sind wichtig. Unsere beiden PV-ANagen können auch die aktuellen Leistungswerte über unser W-LAN liefern.
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Die allermeisten Wechselrichter haben über das W-LAN sowohl einen eingebauten kleinen Webserver mit der Anzeige der einzelnen Register samt deren Beschreibung als auch eine Datenschnittstelle, von der sich eine intelligente zentrale Software dies Zahlen abholen kann. Doch das kommt später.

Im Moment kann ich gerade mal (erstmalig !) die aktuellen Ist-Werte meines Smartmeters auf allen 3 Phasen und die gewandelte PV-Leistung meiner PV-Geräte anschaun bzw. abfragen.
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Wichtig : die sogenannten "Verbraucher" einzeln abfragen

Und dort gibt es mehrere Varianten an Technik von diversen Herstellern und viele Geräte. Für die Testzwecke im Hifi- und Fernseh-Labor haben wir die Meß-Steckdosen- Aufsätze mit einem Display und einem Umschalttaster. Bei denen hatte ich Wert auf eine möglichst genaue Messung ím unteren Leistungs-Bereich - also unterhalb von 5 Watt - gelegt.

Und deutlich preiswertere Steckdosenaufsätze gibt es auch - mit verbesserten Displays - doch die kommen da auf 10% Abweichung, die teureren über 25 Euro liegen bei nur 1 bis 2 % Abweichung.

Dann gibt es diese Meßsteckdosenaufsätze ohne das Display aber mit einem W-LAN Chip, sodaß sie von Ferne abgefragt werden können.
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Jedes dieser W-LAN fähigen Gräte kan man mit einer Tasmota Client Software auf dem Smartphone oder tablet computer abfragen. Auch hier wird nur der aktuelle Istwert angezeit, mehr nicht. Für den schnellen Überblick mag das ausreichen, für eine Planung von Veränderungen (Einsparungen) reicht es nicht aus.
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Das Ziel ist bei uns, die elektrische Energie der Sonne zu bunkern und ganz gezielt des Nachts ins Hausnetz einzuspeisen. Eine weitere Aufgabe ist es, die Steckdosen mit der Grundlast von den Steckdosen mit der temporären Last zu identifizieren.

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