Smarte Sonnensteckdose – openHAB

Ein Smart Home soll einem nicht nur das Leben vereinfachen, indem viele Dinge automatisiert werden, sondern es soll auch die verfügbaren Ressourcen effizient nutzen. Dabei geht es natürlich nicht nur, darum zu wissen, was in Summe im Haus an Wasser, Strom oder Gas verbraucht, sondern auch welcher Verbraucher wie viel verbraucht. Damit die Ressourcen auch effizient genutzt werden, habe ich im Garten eine Sonnensteckdose gebaut. Dabei gab es Hürden, was die Stromstärke als auch die Steuerung betrifft. Es konnten jedoch alle Hindernisse überwunden werden.

Shelly Montage

Bisher musste ich immer ein Verlängerungskabel auslegen, um den Roller laden zu können. Grund genug, eine neue Steckdose zu montieren, sodass das Laden leichter von der Hand geht. Bei der Steckdose habe ich eine günstige Outdoor-Steckdose gewählt und diese an die bestehende Strom-Infrastruktur angeschlossen. Dabei habe ich auf „halbem Wege“ eine zusätzliche Verteilerdose installiert, in der ein Shelly Platz hat. Ich hatte zunächst noch „Shelly 2.5“ Relais bei mir liegen, habe aber nochmals den Verbrauch des NIU Netzteils geprüft. Dies brauch 12 Ampere, das Shelly 2.5 Relais schaltet aber nur 10A pro Channel. D.h. ich habe noch auf den Shelly Plus 1PM gewechselt, welcher 16A schalten kann. „PM“ ist mir dabei wichtig, da es die Funktionalität für das Messen des Stromverbrauchs bereitstellt. Zudem ist es praktisch, dass der Shelly sich selbst überwacht bzgl. u.a. Temperatur und zu viel Last. Im Folgenden seht ihr, wie der Shelly montiert ist (braun=Phase, blau=Nullleiter, gelb=Erdung – links Steckdose – rechts Stromkreis). Einen zusätzlichen mechanischen Schalter gibt es nicht und die Steckdose wird nur via openHAB geschaltet.

openHAB Integration

Die Integration war nicht ganz so einfach. Zunächst wird openHAB in der Version 3.4.0M3 gebraucht. Erst hier ist die Unterstützung für die Shelly-Plus Geräte der neuen Generation enthalten. Hat man diese Version, kann der Shelly normal als „Thing“ und die verschiedenen Items in den Model-Baum aufgenommen werden.

Interessanter wird es bei dem Regelwerk. Die „Smarte Sonnensteckdose“ soll natürlich nur ein- bzw. ausschalten, wenn Energie von der PV Anlage zur Verfügung steht und/oder wenn gerade viel Grüne Energie im Netz zur Verfügung steht (wenn es keine PV Anlage gibt). Dies stellt sicher, dass der Roller hinter der Steckdose nur mit sauberer Energie gefüttert wird. Des Weiteren muss sichergestellt werden, dass die Steckdose nicht in kurzen Intervallen an bzw. aus geht. Ein Zustand sollte min. 30 Minuten gehalten werden.

Für die beiden Prüfungen, welche Energie zur Verfügung steht, kann ich zum einen auf das Binding meines Wechselrichters zurückgreifen. Für den sauberen Strom kann u.a. auf den Grünstromindex zurückgegriffen werden. Hier gibt es eine API, welche sogar ohne API Key genutzt werden kann (Beispiel für Bielefeld): https://api.corrently.io/core/gsi?plz=33649 Es sollte jeder nicht verwundern, dass PV Produktion und der Grünstromindex sehr stark korrelieren, weil natürlich bei starker Sonneneinstrahlung auch viel grüner Strom im Netz ist, da viel davon ins Netz eingespeist wird.

Um sicherzustellen, dass die Steckdose nicht schnell hin- und herschaltet (s.o.), habe ich meine Regel auf zeitlicher Basis konfiguriert. Im openHAB habe ich die Cron Konfiguration “0 0/30 * * * ? *” hinterlegt, was “jede halbe Stunde” entspricht. Conditions habe ich an der Regel nicht benutzt und als Action ein Blockly-Script hinterlegt, was Grünstromindex und PV Produktion prüfen, bevor die Steckdose ein- bzw. ausgeschaltet wird.

Fazit

Es ist schön zu sehen, wie einfach die Integration von Shelly ist. Sowohl was die Elektrotechnik als auch die Software betrifft. Ich finde es super, wie die Shellys funktionieren. Bisher habe ich keinerlei Probleme und habe bereits mehrere Shellys verbaut. Weitere Shellys werden bestimmt noch folgen. Informationen zu Shelly gibt es auf shelly.com. Zudem fühlt es sich gut an, dass man weiß, dass das Gerät hinter der Steckdose mit sauberer/grüner Energie gefüttert wird. Die Regel im openHAB ist sehr einfach und überschaubar und man braucht sich um nichts kümmern. Da hat sich der Einsatz von openHAB (auch andere Tools zur Hausautomatisierung können dies) wieder einmal gelohnt. Für den Fall der Fälle (man braucht Energie, obwohl die Regel sagt, dass diese nicht “sauber” ist), könnte man einen zusätzlichen Boost-Mode ergänzen.