Smart Meter
• Elektronisch Stromzähler ablesen direkt über das LCD ist nicht lustig, da man hier immer warten muss bis der gewollte Zählerstand am LCD vorbeikommt.• Ablesen über die Cloud des Stromanbieters, nicht Echtzeitfähig
• Daten auslesen über die Kundenschnittstelle per IR Interface via Browser oder am eigenen Webserver ist hier das Thema.
• Hier werden die Registerwerte des Zählers ausgelesen, welche für die Verrechnung relevant sind.
Smartmeter sind Elektronische Zähler, welche mit dem E-Werk (über die nächste Trafostation) die Daten automatisch abgleichen. Wenn diese Trafostationen noch nicht die Einrichtungen zum Datenabgleich haben, dann werden einfache Elektronische Zähler ausgerollt, welche manuell abgelesen werden. Das sind dann aber keine Smartmeter.
Das Smartmeter gehört dem Elektro Versorgungs Unternehmen, die Übertragung der Daten erfolgt über deren Einrichtungen (Stromleitung etc.) Daraus ergibt sich, dass E-Werkseitig die entsprechenden Einrichtungen für das Auslesen der Smartmeters vorhanden sein muss. Das ist der Grund warum es auch elektronische NICHT Smartmeter gibt. Mit Smartmeter sind nur Zähler gemeint, welche automatisch die Daten übertragen können.
Die Datenübertragung erfolgt NICHT über meinen Internetanschluss, das ist Sache des Elektro Versorgungs Unternehmens. Kann überhaupt nicht verstehen, dass jemand seinen eigenen Internetsnchluss dafür freigeben möchte. Die Kosten (installation und Betrieb) für das Smartmeter sind in den Leitungskosten schon eingerechnet. In Deutschland werden im Gegensatz zu Österreich ja hohe Kosten dafür verrechnet.
Hier wird beschrieben, wie man per Infrarot Schnittstelle die Daten passiv auslesen kann. Die Infrarot Schnittstelle (Kundenschnittstelle) hat den Vorteil, der galvanischen Trennung zum Smartmeter. Es werden nur die Zählerstände des Smartmeter ausgelesen, es wird nichts gezählt oder gemessen. Jedes Bundesland ist etwas anders, aber das hier gezeigte Modul deckt hier Österreich ab.
Bitte analog für die anderen Bundesländer verfahren, kann hier nur für Wien (Versorgungsgebiet Wiener Netze) sprechen.
Auslesen des Smart Meters im Bereich Wiener Netze mittels Kundenschnittstelle über SHRDZM Interface.
Mit diesem Interface können die Daten sofort in Echtzeit ausgelesen werden.
Nach Konfiguration können die Werte sofort per Browser in Echtzeit angesehen werden. Weitere Verarbeitung, wie mit eigenen Webserver ist optional
Anbindung an andere Haustechnik Plattformen ist optional.
Stromzähler
Die Mechanischen Zähler werden nun nach und nach durch elektronische Modelle ersetzt, besonders bei Installationen mit PV.
Da hier die gekaufte und verkaufte Energie getrennt aufgezeichnet wird.
Die Daten werden in einer Weboberfläche vom Energie Versorgungs- Unternehmen dargestellt. Normal ist die Tagesaktuelle Datenerfassung. Erfassung im 15 Minuten Raster sollte man aus Datenschutzgründen ablehnen, da hier ja doch Verknüpfungen über die Lebensgewohnheiten gesammelt werden. Stichwort: Variable Tarife über den Tag. Strom am billigsten, wenn niemand zuhause und am teuersten wenn die Waschmaschine läuft.
Die elektronischen Zähler haben ein Infrarot Interface zur elektronischen Datenerfassung.
Nur bei den Smart Metern kann diese Interface vom Kunden benutzt werden. Man kann dafür eine Freischaltung beantragen. Siehe hier Kundenschnittstelle Wiener Netze
Das ist dann die "Kundenschnittstelle" um die es in diesem Bericht geht.
Kosten: Das ist in den Netzkosten, welche ich für meinen Standort zahle enthalten. Siehe "Messleistungsentgelte"
Auch der Einbau ist kostenlos. Durch die PV, war es notwendig, den mechanischen Zähler zu ersetzen. Ein Smartmeter kam dann etwas später, damit muss niemand mehr zum ablesen kommen.
Ich wohne in Wien im Versorgungsgebiet der Wiener Netze. Nach Installation der Photovoltaik bekam ich einen elektronischen Non Smart Meter eingebaut. Der wurde lokal von einem Mitarbeiter der Wiener Netze einmal im Jahr abgelesen. Für mich war es nicht möglich die Infrarot Schnittstelle zu nutzen. Lokale Ablesung der Daten am etwas dunklen LCD war sehr mühsam. Man muss warten bis die Daten am Display nacheinander erscheinen. Stichwort OBIS-Code, hier sind 1.8.0 und 2.8.0 (Kauf und Verkauf Zählerstand) relevant. Siehe hier Wiki OBIS-Kennzahlen
In den Beschreibungen über Smart Meter der Wiener Netze wurde die "Kundenschnittstelle" erwähnt. Die Daten werden verschlüsselt hier via Infrarot ausgegeben. Den Key zur Entschlüsselung bekommt man von den Wiener Netzen wenn man die Freischaltung der Kundenschnittstelle anfordert.
Empfehlungen oder Auskünfte über benötigte Hard- und Software werden von Wiener Netzte aber keine erteilt.
Der Lesekopf und Software ist noch zusätzlich erforderlich siehe hier bei SHRZDM
Freischaltung der Kundenschnittstelle (IR) am Smartmeter Web Portal der Wiener Netze anfordern
Zuerst Zugang Registrieren etc, dann kann man sich dort anmelden. Kundenschnittstelle Wiener Netze
In der Übersicht ist nun ersichtlich, dass Kundenschnittstelle gewählt ist.
Bei den Anlagedaten sind die Zählpunkte (Bezug und Einspeiser) zu sehen.
Bei aktivierter Kundenschnittstelle kann der Key angezeigt werden, welcher bei der Konfiguration des SHRDZM Moduls eingetragen werden muss.
Das Viertelstunden Intervall ist Nicht gewählt, es genügt tägliche Ablesung in das Portal. Über die Kundenschnittstelle hat man Sekundengenaue Anzeige.
Smartmeter Web Portal Wiener Netze
Optional:
Überprüfung per Android Smartphone Camera
Video: IR Interface Landis+Gyr E450
Das Infrarot Interface (Kundenschnittstelle) des Smartmeters sendet nach Freischaltung permanent Daten.
Kann mit der Kamera eines Android Smartphones leicht überprüft werden.
Die Daten werden nach erfolgter Freischaltung, immer gesendet.
Achtung: Apple Iphones haben ein Infrarot Filter und sehen daher IR nicht...
Nach etwas Recherche im Internet konnte ich zufällig eine Firma finden, welche geeignete Hardware vertreibt.
Lesekopf und Interface dazu gibt es bei der Österreichische Firma SHRZDM aus Villach.
SHRDZM Modul mit Lesekopf
SHRDZM Modul offen
Hier ist ein ESP8266 eingebaut.
Von SHRZDM habe ich das Set für Wiener Netze (Modul+Lesekopf) bestellt. Generische Lösung für alle Anbieter in Österreich ist nicht möglich, da die Bundesländer verschiedene Methoden verwenden.
Die Föderalismus Grafik der Stromanbieter (EVU) in Österreich, hier im Webshop zur Auswahl des richtigen Moduls, verdient besondere Beachtung.
ACHTUNG bei Bestellung beachten: Die EVUs in den Bundesländern haben in Österreich verschiedene Interfaces! Es ist das Set für das jeweilige EVU zu bestellen. Es gibt IR-Lesekopf aber auch IR-Schreib/Leseköpfe oder M1 Bus, darum ist das EVU zu kennen wichtig.
Durchführung Installation
1• Feststellung welcher EVU ist zuständig?
2• EVU und Smartmetertype in der Aufstellung von SHRZDM enthalten?
3• Freischaltung Kundenschnittstelle und Entschlüsselungs Key beim EVU anfordern - in Wien über das SmartMeter Portal Wiener Netze eingeben.
4• SHRZDM und Lesekopf bestellen. Dazu wird ein 5V/2A Netzteil mir Micro-USB Stecker benötigt.
5• SHRZDM Modul konfigurieren lt. Anleitung - Key für Entschlüsselung eintragen
6• Lesekopf und Leitung zum SHRZDM Modul mit Netzteil installieren
Wenn Punkte 1,2,3 OK sind kann die SHRZDM Hardware bestellt werden.
Konfiguration SHRZDM
Wenn die Freischaltung und Entschlüsselung Key vom EVU vorhanden ist, kann das Modul konfiguriert werden. Das Interface benötigt ein 5V Netzteil mit Micro USB Stecker.
SHRDZM Smartmeter Modul Datasheet.pdf
Die Konfiguration ist hier im Forum etwas versteckt als PDF für die einzelnen Versorger besprochen.
SHRDZM Konfigrationen
Die Anleitung
SmartMeter_5V_Setup_IR.pdf habe ich zur Konfiguration verwendet.
Hier wird besprochen, wie das Interface erfolgreich in ein WLAN eingebunden wird. Der Key zur Entschlüsselung wird hier eingegeben. Die Sache hat sofort funktioniert. Funktion kann sofort via Browser überprüft werden. Eine wirklich sehr gute Anleitung.
YT Video zur Einrichtung ist auch vorhanden.
Bei der Einrichtung muss eine WLAN Verbindung auf die IP Adresse 192.168.4.1 gemacht werden. Das ist der Konfiguration AP des Moduls.
Dazu ist es hilfreich einen kleinen billigen WLAN USB Adapter am PC einzustecken. Mit dem kann man sich zu dem Konfig Access Point des Moduls verbinden und man ändert nichts an den bestehende Netzwerk Einstellungen des PCs.
Verbindungskabel
Die Verbindung zu Lesekopf zu Modul wird mit einem Lan Kabel steckbar realisiert. Ein LAN Verlege Kabel wird durch die Mauer geführt und an beiden Seiten kommt eine RJ45 LAN Buchse, ausgeführt als Keystone Modul In eine 8 polige RJ45 Buchse passen auch die schmalen 4 oder 6 poligen Western Stecker. Damit ist die Installation auch für Änderungen in der Zukunft gerüstet.
IR-Kopf - 6pol Western Kabel- Keystone RJ45 - Cat7 Lan Verlegekabel - Keystone RJ45 - 6pol Western Kabel - SHRDZM Modul
Netzteil
Steckernetzteile sehe ich für den Echtbetrieb als ungeeignet an, für Echtbetrieb wird ein Hutschienen Netzteil 5V besorgt.
Ein Leitungsschutzschalter 1A oder 2A ist eine gute Wahl zur Absicherung des KLeinverbrauchers (Netzteil). Das Netzteil benötigt einen Micro-USB Stecker für das Modul. Diese USB Kabel gibts fertig, rot ist Plus und schwarz ist Minus.
Meine eigene Installation für Echtbetrieb (Landis Gyr E450)
Das SHRZDM Modul wird auf einen Wago Hutschienen Halter oder Wago Befestigungsadapter (Halter für Wago Klemmen) montiert. LS Schalter 230V/2A und ein 5V/2.2A Hutschienen Netzteil haben dazu Platz in einem kleinen Hutschienen Gehäuse.
Damit ist das Modul sauber und sicher installiert. Mit dem LS Schalter kann das Netzteil bei Bedarf freigeschaltet werden.
Hier eine andere Installation von Lesekopf und Modul (Iskra am550)
Das Modul, mit 5V Netzteil und Sicherung ist in einem IP65 Kasten im Außenbereich montiert.
Hier eine weitere Installation der Auslese Lösung (Siemens IM350)
Zählerkasten mit IR Lesekopf, Lan Schrank mit SHRDZM Modul
Da der Lan Schrank eine Glastüre hat, ist WLAN hier kein Problem.
"Out of the box" Betrieb
Der interne Webserver des Moduls kann mit einem Browser angesprochen werden, und liefert nun Daten im Sekunden Takt.
mit "http://ip-adresse/chart" kann die Seite im lokalen Netz aufgerufen werden.
Am 30.12.2023 um 13:30 wurden diese Daten angezeigt. Rot ist Verbrauch, Blau ist Einspeisung.
Die Daten vom Interface sind nur eine Moment Anzeige ohne weitere Datenverarbeitung und Historie
Via REST "http://ip-adresse/getLastData?user=xxxxxxxx&password=xyxyyy werden die aktuellen Zählerstände im Browser ausgegeben.
{"timestamp": "2025-06-21T12:10:37"
"1.8.0": "14164663"
"2.8.0": "2502515"
"3.8.0": "21802"
"4.8.0": "9837302"
"1.7.0": "0"
"2.7.0": "3608"
"3.7.0": "46"
"4.7.0": "633"
"16.7.0": "-3608"
"uptime": "0007:21:00:32"
"UTC": "2025-06-21T10:10:35"}
Den URL inkl. User und Passwort kann man der Admin Oberfläche des SHRDZM Moduls entnehmen.
Der interne Webserver ist für den Test OK, man sieht sofort, dass Daten angeliefert werden. Siehe auch SHRZDM Doku hier SmartMeter_5V_Setup_IR.pdf
OBIS Kennzahlen
Die Zählerstände für Arbeit werden in Watt/h und Aktuelle Werte für Leistung werden in Watt angegeben.
1.8.0 Zählerstand Wh Wirk Bezug
2.8.0 Zählerstand Wh Wirk Einspeisung
3.8.0 Zählerstand Wh Blind Bezug
4.8.0 Zählerstand Wh Blind Einspeisung
1.7.0 Aktuell W Wirkleistung Bezug
2.7.0 Aktuell W Wirkleistung Einspeisung
3.7.0 Aktuell W Blindleistung Bezug
4.7.0 Aktuell W Blindleistung Einspeisung
16.7.0 Aktuell W Saldierte Verbrauchsanzeige mit Vorzeichen +Bezug -Einspeisung
Interessant sind hier Momentan Werte wie 1.7.0 , 2.7.0 und 16.7.0 dazu die Zählerstände 1.8.0 und 2.8.0.
Optionaler Linux Webserver mit MQTT
MQTT steht für Message Queuing Telemetry Transport, früher haben wir Message Queue dazu gesagt. Die Warteschlange hat den Vorteil, dass bei Eintreffen von Daten ein Ereignis ausgelöst wird, auf das man reagieren kann. Damit entfällt das leidige Thema Abfragen per Polling.
Das SHRDZM Module habe ich für MQTT konfiguriert. Damit wird jede Sekunde ein Datensatz an einen definierten Rechner gesendet.
Momentan Werte werden in einer Ramdisk gespeichert. Zählerstände im 10 Minuten Intervall. Außerdem werden noch die Netzfrequenz und die 3 Phasen Spannungen angezeigt. Diese Daten stammen von einem Shelly Pro3EM, welcher den Stromverbrauch der Wärmepumpe aufzeichnet. Hier interessieren mich nur die Spannungen und die Netzfrequenz, welche vom Shelly per MQTT im 15 Sekunden Intervall angeliefert werden.
Der Aufwand des Webservers ist minimal. Die Computer werden Headless (ohne Tastatur u. Monitor) betrieben. Auch ein einfacher Raspi P4 mit 2GB Ram ist schon geeignet. Eine SSD anstatt der Speicherkarte ist bei Raspberry PI immer vorteilhaft. Netzanbindung per LAN ist angeraten. Ein Mini PC wie Lenovo Thinkcentre und vergleichbare Typen sind perfekt dafür geeignet. Diese Geräte sind am gebraucht Geräte Markt für geringes Geld erhältlich. Laptops sind weniger geeignet, da diese einem immer wieder im Weg herumstehen.
Software Überblick
Dafür verwende ich einen Debian12 PC mit Apache2 Webserver und Mosquitto MQTT Broker. Skriptsprache ist Python3, bash und HTML5 mit Javascript und CSS. Zwei MQTT Publisher (SHRDZM und Shelly) senden die Daten an den MQTT Broker. Zwei Scripte (Zählerstände und Spannungsmesung) als Subscriber empfangen die Daten und schreiben das in die Ramdisk. Das sind zwei Textfiles. Ein Watchdog generiert einen Event, wenn eines dieser Files geschrieben wird. Der Watchdog startet ein Skript, welches ein HTML File erzeugt und alle 10 Minuten die Zählerstände am Filesystem der Harddisk schreibt. das ist angedacht um später daraus Grafiken über Tag, Monat und Jahr zu machen. Das HTML File aus der Ramdisk wird per Symbolic Link nach Document Root des Webservers verlinkt. Das HTML File ist responsiv gehjalten und kann auf jeder Bildschirmauflösung dargestellt werden.
Fazit
• Out of the Box bietet das Modul die Möglichkeit per Browser die Zählerdaten in Echtzeit zu lesen, auch eine einfache Grafik ist hier möglich.
• Mit MQTT können die Daten auf einem eigenen Webserver dargestellt und auch gespeichert werden. Skripts dafür müssen selbst erstellt werden.
Die fertigen Home Automation Lösungen am Markt, haben mich nicht überzeugen können, darum eigene Entwicklung.
Die Lösung per IR Lesekopf ist perfekt, da damit keine galvanische Verbindung zum Zähler notwendig wird. Interessant auch die Unterschiedlichen Lösungen der verschiedenen Bundesländer zu dieser Thematik. Ich habe bei meinen Stromanbieter die Option tägliche Ablesung gewählt. Das 15 Minuten Intervall habe ich abgelehnt. Natürlich kann ich mir das am Webportal des E-Anbieters mit etwas Zeitverzögerung auch ansehen, aber die lokale Weiterverarbeitung gefällt mir so besser.
Auch das Anmelden zu verschiedenen Webseiten inkl. Capchas usw. nervt. Ich lehne auch die Cloudlösungen, welche heute überall angeboten werden ab - darum lokale Lösung, die aktuelle Daten im Sekunden Intervall liefert.
Im Modul ist ein ESP8266 Baustein verbaut sein. Es wäre wünschenswert wenn alle Hersteller von Haustechnik (Wärmepumpen, PV, Stromspeicher, etc.), einen kleinen Webserver wie hier in Ihre Geräte einbauen, damit wäre man nicht auf deren oft suboptimalen Cloudlösungen angewiesen. Ich lehne auch die Cloudlösungen welche heute überall angeboten werden ab - darum lokale Lösung. Mit Webserver wie hier können ohne Aufwand die wichtigen Betriebs Daten der Geräte dargestellt werden.
SHRZDM hat hier eine hervorragende Lösung im Portfolio.
Dateidatum: 14.08.2024