Meine Erfahrungen zur Messung der Stromerzeugung eines Balkonkraftwerks

  • Nach der Installation des Balkonkraftwerks musste ich erhebliche Zeit investieren, um die aktuelle Erzeugung und den Zählerstand Erzeugung in meiner IoT-Software (iobroker) brauchbar zu erfassen. Zum Zeitpunkt der Installation des Balkonkraftwerks war (durch einen Elektriker) ein shelly Pro 1PM im Zählerschrank eingebaut. Nachdem die Anlage installiert war, hatte ich erwartet, dass der Wert für die Erzeugung gleich verwendbar ist. Das war leider nicht so, denn der Wert zeigte sprunghaft unterschiedliche Werte, das war so nicht brauchbar (sh. Video).shelly - sprunghafte_Anzeige_Erzeugung_Video.zip

    Nachdem jetzt alles zu meiner (teilweisen) Zufriedenheit eingerichtet ist (nach 9 Monaten, in der ich u.a. mehrfach Kontakt zum Hersteller und ihm ein Gerät zugeschickt als auch eine Gerätetausch beim Lieferanten durchgeführt hatte) möchte ich meine Erfahrungen dazu gerne mitteilen.

    1) Umgebung

    Verwendete Hardware:

    2 Module a 370 W, angeschlossen an jeweils einem String an einem Wechselrichter mit 600 W (hoymiles HM-600).

    Die Module sind flach an der Fassade mit Südausrichtung montiert. Flach (ohne Neigung) deswegen, weil sie in der Übergangszeit unterstützen sollen (sprich wenn die Sonne tiefer steht). Für den Sommer haben wir die Anlage auf dem Dach (mit Ost/West-Ausrichtung, 6 kWp).


    Verwendete Software:

    Die shellys liefern die Daten (Zählerstand Erzeugung sowie aktuelle Erzeugung) per MQTT an iobroker, wo die Daten in einer Datenbank (MySQL) protokolliert werden. Eine grafische Auswertung erfolgt aktuell mit dem iobroker-Adapter float.

    Die Leistungsmessung erfolgte mit den Typen: Pro 1PM, Plus 1PM, 1PM sowie EM

    2) Meine Erfahrungen

    shelly Pro 1PM aktueller Wert stark schwankend, oberhalb von ca. 50W stabil

    ==> in Grafik und Übersicht der Erzeugung heute in gelb markiert

    Vorteil: ist für mich eindeutig der LAN-Anschluss, der für eine sichere Datenübermittlung an eine IoT-Software von Vorteil ist (das zeigen auch die Erfahrungen der letzten Monate mit der WLAN-Verbindung im Keller)

    Nachteil: durch die stark schwankenden Werte wird die Datenspeicherung im iobroker stark belastet (vor allem wenn der iobroker auf einem Raspberry PI mit SD-Karte installiert ist), daher nicht brauchbar. Eine Aussage vom Hersteller war, dass der Pro 1PM zur Messung eines Balkonkraftwerks geeignet sein, diese Aussage wurde später revidiert.

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    shelly Plus 1PM der aktuelle Wert wird korrekt angezeigt

    ==> in Grafik und Übersicht der Erzeugung heute in blau markiert

    aufgetretenes Problem: 2x Abschaltung wegen angeblich zu hoher Spannung (>280V), das ist ärgerlich wenn man das nicht zeitnah mitbekommt, zumal das definitiv falsch war.

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    shelly 1PM der aktuelle Wert wird korrekt angezeigt

    ==> in Grafik und Übersicht der Erzeugung heute in grün markiert

    Als das Balkonkraftwerk testweise aufgebaut wurde (da ich erst klären wollte, ob dessen Betrieb sich ggf. negativ auf meine vorhandene PV-Anlage inkl. Speicher auswirkt) und ich die Leistung messen wollte, hat mir der Installateur diesen Typ eingebaut. Damit hatte ich keine Probleme und die Erzeugung wurde korrekt angezeigt.

    Vorteil: läuft einfach und hat als einziger der getesteten shellys die Möglichkeit einer Korrektur der Spannung (POWER CONSUMPTION CORRECTION).

    Ich habe mich zunächst aber ursprünglich nicht für diesen Typ entschieden, weil ich ein Gerät mit LAN-Anschluss verwenden wollte.

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    shelly EM aktueller Wert stark schwankend, oberhalb von ca. 50W stabil

    ==> in Grafik und Übersicht der Erzeugung heute in rot markiert

    Vorteil: das Gerät muss für die Leistungsmessung nicht in die Verkabelung zwischengeschaltet werden und führt daher zu keiner Störung der Erzeugung (im Gegensatz zum Plus 1PM). Die Leistungsmessung erfolgt über einen Stromwandler, die Verbindung vom Stromwandler zum shelly kann auch verlängert werden (bei mir waren das ca. 5m). Außerdem lassen sich 2 Stromwandler anschliessen.

    Nachteil: durch die stark schwankenden Werte wird die Datenspeicherung im iobroker stark belastet (vor allem wenn der iobroker auf einem Raspberry PI mit SD-Karte installiert ist), daher nicht brauchbar.

    Bei mir war es notwendig, dass die Stromversorgung vom EM an der gleichen Phase erfolgte wie die Einspeisung, ansonsten sind die Werte nicht brauchbar (die Werte betrugen nur etwa 50% der korrekten Werte).

    Je nachdem, in welcher Richtung der Stromwandler die Leitung umschließt, erfolgt die Anzeige der Erzeugung als Plus oder Minus.

    Vom Hersteller wurde der EM als geeignet zur Leistungsmessung eines Balkonkraftwerks empfohlen, meine Erfahrungen sagen was anderes.

    3) Ergebnis

    1) für den Zählerstand Erzeugung verwende ich einen shelly Pro 1PM

    Dieser Zählerstand wird dann jeweils per Skript (javascript) addiert für Erzeugung pro Tag, Woche, Monat, Jahr und Gesamt.

    Basis dafür ist das Skript https://www.kreyenborg.koeln/shelly-verbrau…oche-monat-jahr, kann ich nur empfehlen und verwende ich auch (in angepasster Form) für Steckdosen mit Leistungsmessung von tasmota, FritzDECT sowie homematic.

    2) für die aktuelle Erzeugung verwende ich einen shelly 1PM

    Ich hätte mir eine einfachere Lösung gewünscht, zumal mich das jetzt 9 Monate Test und Geld für die unterschiedlichen shellys gekostet hat, bis ich eine für mich zufriedenstellende Lösung gefunden habe.

    4) Screenshots

    bei Pro 1PM udn EM sind die sprunghaften Werte zu erkennen:

    20230711-1PM_Werte.jpg20230711-EM_Werte.jpg20230711-Plus-1PM_Werte.jpg20230711-Pro-1PM_Werte.jpg


    schwankende Erzeugung bei Wert < 50W bei shelly EM und Pro 1PM:

    20230711 - schwankende_Werte_Grafik.jpg


    Erzeugung im Tagesverlauf, oberhalb von ca. 50W relativ einheitlich:

    20230711 - Vergleich der aktuellen Erzeugung im Tagesverlauf._Grafik.jpg


    die erzeugt Leistung pro Tag ist auch relativ gleich:

    20230711 - Vergleich_Werte_Erzeugung_heute.jpg

  • Hast dir ja Mühe gegeben das zu formulieren und auszuarbeiten 👍

    Raspberry PI mit SD-Karte

    Das macht man nicht bei der Verwendung für Hausautomation 😉

    SSD verbauen und alles wird besser 😏 SD-Karten sind dafür nicht ausgelegt.

    Deine Erfahrung zu deinem EM kann ich nicht teilen, die funktionieren sauber mit BKW

    Alles läuft bei mir zusammen in Homeassistant und beide Zählerstände laufen Synchron mit Homeassistant.

    Daher ist der EM meine Empfehlung 👍

    Gruß Andreas

    Shelly’s: 2x 1, 10x 1PM , 4x 2.5, 3x i3, 10x Plus 1PM, 22x Plug S, 11x UNI, 2x 1L mit PIR, 8x AddOn mit Temp/DHT22, 3x RGBW2, 2x Plus i4, 5x Plus 1, 4x Plus 2PM, 4x EM, 2x 3EM, 1x TRV, 3x Plus AddOn, 1x Pro 3EM, 2x BLU, 5xPlusPMmini, 1xPlus1PMmini, 4xPlusUNI

    Fritz!Box5690pro, 3x FRITZ!Repeater6000, 6x Fritz!Dect200

    HomeAssistant auf RaspberryPi5(8GB) mit NVMe, HomeAssistant auf Synology DS1019+, Backup HomeAssistant auf RaspberryPi4B(4GB)

    DHT21 (AM2301) oder (AM2320) für unter 0 Grad

  • Hallo Andreas,

    die Installation vom iobroker auf einem Raspberry ist aktuell eine Testinstallation, die ich noch umziehen werden auf einen Linux-Container in proxmox.

    Aber auch mit einer SSD sind das viel zu viele (unnötige) Schreibzugriffe und die Daten sind nicht brauchbar für eine Anzeige (aktuell ist das eine Textanzeige in der Küche auf einem LCD-Monitor an einem Raspberry).

    Es ist interessant, dass der EM bei Dir ein anderes Verhalten zeigt... Ich habe das mit Stromwandlern für 50A und 120A getestet, die zeigten beide das gleiche Verhalten.

    Gruß

    Simon

  • Es spricht nichts gegen eine SD-Karte. Für die schreibintensiven Daten verwendet man dann eine RAM-Disk.

    Kommentare zum elektrischen Anschluss meinerseits sind grundsätzlich zur Weitergabe an Fachpersonal gedacht und stellen eine theoretische Diskussionsgrundlage dar.

    Gruß aus Ostfriesland

    Michael

    Einmal editiert, zuletzt von ostfriese (12. Juli 2023 um 16:20)

  • dass der EM bei Dir ein anderes Verhalten zeigt

    Unterhalb zappelt er schon, ist aber eher die Abtastrate vom EM.

    Wenn du dir mal deinen Grafen ansiehst und mal dir mal eine Glättung vorstellst (oder auch machst für das Visualisieren) dann wirst du feststellen das es ziemlich gleich wird.

    Für mich zählt Jedenfalls das Endergebnis des synchronen Zählers, daher kann das nur stimmen.

    Und Homeassistant errechnet auch nur aus den Power Sensoren die Energy Sensoren 😎

    Shelly’s: 2x 1, 10x 1PM , 4x 2.5, 3x i3, 10x Plus 1PM, 22x Plug S, 11x UNI, 2x 1L mit PIR, 8x AddOn mit Temp/DHT22, 3x RGBW2, 2x Plus i4, 5x Plus 1, 4x Plus 2PM, 4x EM, 2x 3EM, 1x TRV, 3x Plus AddOn, 1x Pro 3EM, 2x BLU, 5xPlusPMmini, 1xPlus1PMmini, 4xPlusUNI

    Fritz!Box5690pro, 3x FRITZ!Repeater6000, 6x Fritz!Dect200

    HomeAssistant auf RaspberryPi5(8GB) mit NVMe, HomeAssistant auf Synology DS1019+, Backup HomeAssistant auf RaspberryPi4B(4GB)

    DHT21 (AM2301) oder (AM2320) für unter 0 Grad