Smarte Zähler (SML), Smart Grid, Smart Home! So günstig geht die Energiewende!
Es herrscht die Klimakrise und wir brauchen die Energiewende – aber warum ist das so?
Darum geht es in diesem Beitrag und ich zeige eine Möglichkeit, mit nur 2 € der Lösung ein Stück näherzukommen.
Je intelligenter eine Spezies ist, desto mehr Energie macht sie sich zunutze, nicht nur auf der biologischen Ebene, denn das menschliche Gehirn wandelt mit etwa einem Drittel bereits unverhältnismäßig viel Energie um.
Und fast hätte ich verbraucht geschrieben, aber Energie kann lässt sich nicht verbrauchen, denn das ist physikalisch nicht möglich. Darum sprechen Experten von Exergieverbrauch, oder Entropieerzeugung.
Klingt doch auch viel interessanter, oder?
Wer schonmal einen Blitz genau beobachtet hat, der ist A ziemlich schnell und B stellt er fest, dass der Blitz wie durch Zauberei den Weg des geringsten Widerstands findet.
Wer nicht ganz so schnell ist, sieht das Gleiche aber auch bei einem Wasserlauf.
Laienhaft ist also leicht zu erkennen, dass es eine gewisse Gesetzmäßigkeit zu geben scheint.
Warum halten wir Menschen uns scheinbar so selten an dieses Gesetz?
Die Energie der Sonne legt einen weiten Weg zurück, strahlt auf der Erde, auf die Pflanzen, welche Fotosynthese betreiben, anschließend irgendwann von Bioorganismen zersetzt oder gefressen werden, dann nach vielen tausend bis Millionen Jahren zu Öl oder Kohle werden, um dann ausgegraben oder gepumpt, verbrannt, zu Dampf erzeugt, zu Bewegungsenergie über Magnetfelder zu Strom gewandelt und dann durch ein Stromnetz geleitet wird, bloß um unser Handy aufzuladen. Hui…
Ist das der Weg des geringsten Widerstands?
Vielleicht auf kurze Sicht und für uns Menschen, aber wir können das besser!
Dieser Kanal befasst überwiegend mit dem Thema Smart Home.
Oft verdient ein Smart Home den Namen aber nicht.
Ein Smart Home muss nur zwei Dinge können: Energie und / oder Zeit sparen.
Oder anders gesagt, die Entropieerzeugung verringern und uns Menschen Zeit für andere Dinge freizuhalten.
Tut es das nicht, ist es kein Smart Home.
Wenn wir schon über smarte Dinge sprechen, könnten wir auch über das Smart Grid sprechen.
Bei Strom gilt dasselbe wie bei allen anderen Produkten oder Nahrungsmitteln:
Kann Strom günstig vor Ort und ohne hohe Wirkungsgradverluste produziert werden, wäre es dumm, den Strom ineffizient und teuer über weite Strecken zu transportieren, aber trotzdem passiert das. Und wenn der Betrieb von Geräten gänzlich verhindert werden kann, würde daraus erst gar keine Entropie erzeugt. Noch besser!
Leider Arbeiten, Reisen, Essen und wohnen wir alle noch nicht oder nicht mehr wirklich effizient und wissen nicht mal genau woher unsere Energie eigentlich kommt.
Grundsätzlich kommt all unsere Energie von diesem riesigen Fusionsreaktor, der morgens im Osten am Horizont aufgeht. Sogar Wasserkraft ist gewandelte Sonnenenergie.
Aber wie schaffen wir die Möglichkeiten, dass Strom effizient und dort verbraucht wird wo er produziert wird.
Ganz einfach: Über den Preis!
Politisch habe ich zu wenig Einfluss, ansonsten gäbe es schon längst einen variablen Strompreis. Dann würde ich (und sicher auch andere) automatisch alle Akkus laden und Geräte betreiben, wenn der Strom besonders günstig ist, also vor Ort und günstig produziert wird. Leider stehen die Windräder trotz Wind oft still
und da der Strom immer gleich teuer ist, ist es mir egal wann meine Geräte laufen.
Okay zugegeben, das war gelogen, denn ich habe eine Photovoltaik-Anlage.
Also habe ich zumindest auf privater Ebene einen variablen Strompreis.
Außerdem will ich genau wissen, wo im Haus die Stromfresser sind und was ich da noch optimieren kann.
Und hier kommt meine 2 € Lösung ins Spiel.
Es braucht nur einen Widerstand und einen Phototransistor.
In Deutschland und vielleicht auch in Europa (da bin ich nicht sicher) haben wir mittlerweile überwiegend digitale Stromzähler.
Dafür zahlen wir eine relativ hohe Gebühr, dafür dass sie relativ wenig nutzen tun, außer Strom zu zählen.
Das muss aber nicht sein, wenn man sich vom Netzbetreiber den Pin Code für den Stromzähler besorgt, kann man den Pin mit einer Taschenlampe ganz modern einmorsen und ab dann für immer alle Zählerwerte auf das Watt genau auslesen.
Richtig gut klappt das natürlich nur richtig digital und dazu hängt man nun den Fototransistor, der am Stromzähler hängt, entweder an einen Raspberry Pi, wenn man den in der Nähe des Stromzählers laufen hat oder beispielsweise an einen Wemos D1. So lassen sich die Daten des Stromzählers auch über WLAN auswerten und nutzen.
Viele Wallboxen und Wechselrichter bieten zwar ähnliche Funktionen, allerdings sind sie A deutlich teurer und lassen sich B, und das ist wohl der größte Nachteil, nicht allgemein für alle Geräte nutzen, sondern z. B. nur für das Elektroauto.
Mit dieser Lösung sind die Daten vom Stromzähler für das ganze Haus und für weitere Auswertung nutzbar. Beispielsweise ist es möglich, ein Energie-Dashboard in Home Assistant zu bauen und so den eigenen Stromverbrauch automatisiert zu optimieren.
Das ist Smart Home, wie es sein muss.
Dank der Open Source Commnunity ist der Auswertung denkbar einfach:
Es gibt sowohl für den Raspberry Pi (NodeRED) ein Addon, welches die Daten, welche über UART ausgelesen werden, direkt in lesbare Daten wandelt.
Genauso gibt es eine Firmware für den ESP8266 bzw. Wemos D1, welche die Daten direkt über MQTT und WLAN an einen Smart Home Server, wie er durch dieses Projekt bekannt sein sollte, weiterleiten kann.
Wer sich genauer mit der Smart Meter Language außeinandersetzen will, sollte sich diese Seite mal anschauen.
Wie man die Daten in NodeRED, Grafana und Home Assistant aufbereitet. Darauf werde ich in einer detaillierten Anleitung noch eingehen.
Diese werde ich hier verlinken.