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Energieverbrauch in Home-Assistant

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Stromzähler

Unser Stromnetzbetreiber hat am 19.04.21 eine neue 'intelligente Messeinrichtung' vom Typ ISKRA MT631 installiert. Dieser Zähler verfügt über eine optische Schnittstelle die SML (Smart Meter Language) spricht. Die Schnittstelle muss in der Konfiguration des Zählers freigeschaltet werden. Hierfür wurde die PIN des Zählers vom Betreiber angefordert. Mit diesem Stromzähler ist eine Integration in Home-Assistant möglich.

Doku Zähler: https://wiki.volkszaehler.org/hardware/channels/meters/power/edl-ehz/iskraemeco_mt631

WLAN im Untergeschoss

Der Stromverteilerkasten sitzt wie gewöhnlich im Untergeschoss. Es besteht dort weder Empfang der Funkprotokolle aus der Wohnung, noch Netzwerkanschluss noch Mobilfunkempfang. Um die Kommunikation zwischen Lesegerät und HA-Zentrale herzustellen, habe ich mich für WLAN im Untergeschoss entschieden. Die Verbindung zwischen Wohnung und Untergeschoss wird über ein Devolo PowerLAN hergestellt. Dazu stehen 3 mögliche Steckdosen zur Verfügung, die am Stromzähler der Wohnung hängen:

  1. Keller
    Keine Verbindung mit PowerLAN möglich. Dies sollte noch korrigiert wergen
  2. Waschkeller
    mäßige Güte der Verbindung mit PowerLan (? MBit up, ? MBit down)
    Entfernung ca 6m, 2 Wände in Sichverbindung
    WLAN Signalstärke auf dem iPhone im Sicherungskasten: 1-2 Balken
  3. Garage
    gute Güte der Verbindung mit PowerLan (667 MBit up, 106 MBit down)
    Entfernung ca 7m, 2 Wände in Sichverbindung
    WLAN Signalstärke auf dem iPhone im Sicherungskasten: 1

Der PowerLAN WLAN Adapter macht mehr Sin in der Garage, sofern dies für die Verbindung im Verteilerkasten ausreicht.

Link PowerLan Adapter: https://www.devolo.de/magic-2-wifi-6/variant/erweiterungsadapter

Vorbereiten IR-Leser

Als IR-Lesegeräte gibt es mehrere Möglichkeiten/Lösungen:

Da es im Verteilerkasten keine weitere Anwendung für eine RaspberryPi gibt, habe ich mich für die integrierte Lösung von Hichi auf Basis Tasmota Microcontroller entschieden (33€). Diese muss nur per micro-USB mit 5V Strom versorgt werden und stellt die Sensordaten per WLAN auf einem MQTT Server bereit.

Initiale Einrichtung der Lesekopfes nach folgenden Anleitungen:

Dafür wurde der Kopf in der Wohnung mit Strom versorgt und:

  • an die WLANs von Keller und Wohnung angemeldet
  • KEIN UPGRADE!!
  • Zeitzone und Sprache eingestellt.
  • MQTT Zugang konfiguriert

Installation IR-Leser am Zähler

Die Testinstallation am Zähler wurde mit einem Akkupack vorgenommen. Der Ringmagnet hält den Lesekopf gut am Gerät fest, Ausrichtung der Dioden durch Drehen der Gehäuses mit dem USB Anschluss gerade nach oben.

Zugriff auf den Lesekopf über die IP-Adresse. Neues Script in Consoles > Edit Script:

>D
>B
=>sensor53 r
>M 1
+1,3,s,5,9600,WE5
#

Aktivieren des Scipts durch die Check-Box. Danach Consoles > Console und aktivieren der Ausgabe durch

sensor53 d1

und dann nach einiger Zeit wieder Stoppen der Ausgabe durch

sensor53 d0

Kopieren der Ausgabe in den SML-Parser auf: https://tasmota-sml-parser.dicp.net/decode. Dieser zeigt 2 verwertbare Sensoren an, und 2 unbekannt werte. Es fehlt auch die aktuelle Wirkleistung.

Diese muss im Zähler Menü durch Aktivieren der 'Erweiterten Info-Schnittstelle 'inf ON' aktiviert werden:

  • IR-Lesekopf abnehmen
  • Langer Lichtimpuls
  • 4 Stellen der PIN einblinken
  • mit kurzen Lichtimpulsen in den Menüpunkt 'INF' wechseln
  • langer Lichtimpuls um auf 'ON' umzustellen

Danach nochmal in der Console die Sensordaten abrufen und in den SML-Parser kopieren. Nun wird die aktuelle Wirkleistung ausgegeben. 
Finales Script:

>D
>B
=>sensor53 r
>M 1
+1,3,s,5,9600,WE5
1,77070100010800ff@1000,Zählerstand,KWh,Total_in,3
1,7070100020800ff@1000,Einspeisung Gesamt,KWh,Total_out,3
1,77070100100700FF@1,aktuelle Wirkleistung,W,Power_cur,0
#

Die 3 Sensoren/Werte werden im Hauptmenü angezeigt.

Danach noch den Hutschienentrafo installieren. Ein langes micro-USB Kabel abgeschnitten, Kabelenden mit Lötzinn versteift und an den Trafo angeschlossen (rot=+, schwarz=-/GND).
Trafo: 

Mean Well Hutschienennetzteil DR-15-5 , 5V (17€).

Integration in Home-Assistant

Test der Übertragung an MQTT mit dem MQTT-Explorer.

done.

Tasmota Integration

Die Tasmota Integration in Home-Assistant aktivieren. Dadurch wurd das Gerät und die Steuerungssensoren automatisch erkannt.

Die Zählersensoren erscheinen zuerst nicht. Das manuelle Anlegen in YAML als MQTT- Template Sensors ist aber nicht notwenig, man muss nur etwas Gedult haben.
Nach einiger Zeit erscheinen die Sensoren. Dises müssen aber noch die richtigen Parameter bekommen, um in die Longterm Statistics integriert und im Energie Dashboard angezeigt zu werden:

homeassistant:
  customize:
  # entities
    switch.ikea_of_sweden_tradfri_control_outlet_switch:
      icon: mdi:audio-video #mdi:power-socket-de
    # change Tasmota sensors from energy meter to be stored long term and displayed in energy dashboard 
    sensor.tasmotawe5_we5_total_in:
      state_class: total_increasing
      unit_of_measurement: kWh
      device_class: energy
      friendly_name: Total energy consumed
    sensor.tasmotawe5_we5_total_out:
      state_class: total_increasing
      unit_of_measurement: kWh
      device_class: energy
      friendly_name: Total energy delivered
    sensor.tasmotawe5_we5_power_cur:
      state_class: measurement
      unit_of_measurement: W
      device_class: energy
      friendly_name: current power delivery

Ampassen der Updatefrequenz der Sensorwerte in Tasmota im Menü Configuration > Configure Logging > Telemetry Period = 10 (sec)

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