Ausprobiert: Günstiger IR-Lesekopf für Smart Meter mit Tasmota-Firmware

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In der Make-Ausgabe 2/22 wurde gezeigt, wie man mit einem Eigenbau-Lesekopf am Smart Meter den Energieverbrauch erfassen kann und die so gewonnenen Daten etwa für die Steuerung einer Wallbox verwenden kann. Doch es gibt auch Alternativen ohne Bastelei: So kann man für etwa 30 Euro bei eBay direkt vom Hersteller den WLAN-fähigen IR-Schreib-Lese-Kopf Hichi IR kaufen, der nicht nur die Daten des Smart Meters ausliest, sondern auch die Tasmota-Firmware enthält und gleich eine Anbindung an das heimische WLAN realisiert.

Wie sich in unserem Test herausstellte, ist die Konfiguration und Kopplung an das Smart Meter relativ überschaubar und gelingt auch ohne Vorkenntnisse als Programmierer oder Elektroniker (und wird deshalb im Folgenden Schritt für Schritt beschrieben). Anschließend kann man mit einem Smartphone im eigenen WLAN in Echtzeit den Verbrauch auf allen Phasen beobachten. So lassen sich Stromfresser viel leichter identifizieren.

Der Aufbau des Kopfes

Als Erstes schauen wir aber mal in den Kopf rein: Auf der unteren Platine sitzen eine IR-LED und ein IR-Fototransistor. Deren Signal wird mittels eines Schmitt-Triggers (74HC14D) aufbereitet und über eine 8-polige Buchsenleiste zur oberen Platine geleitet. Ebenso befindet sich eine Micro-USB-Buchse, über die der Lesekopf mit Spannung versorgt wird, und ein 3,3V-Spannungsregler auf der unteren Platine. Die Auswertung der Zählersignale und die WLAN-Anbindung übernimmt auf der oberen Platine ein ESP8266. Daneben sitzt noch ein 8MB-Flash-Speichermodul.

Alle Teile, so auch der Neodym-Magnet, der den Lesekopf am Zähler in Position hält, finden in einem Gehäuse mit 31 mm Durchmesser und 27 mm Höhe Platz. Gefertigt wurde das Gehäuse augenscheinlich mit einem 3D Drucker. Der Gesamteindruck: Die Hardware ließe sich mit Maker-Mitteln auch leicht selber bauen, aber fertig kaufen spart Zeit und tut finanziell in diesem Fall auch nicht zu sehr weh.

Die Software

Als Firmware wurde bereits vom Hersteller eine geeignete Tasmota-Distribution in den ESP eingespielt. Hier gilt es zu beachten, dass diese Version nicht aktualisiert werden sollte, da neueren Distributionen die für das Auslesen von Stromzählern nötigen Codes (SML-Funktion) fehlen!

Wer es sich zutraut, die fehlenden Codes in eine neuere Distribution einzufügen, zu kompilieren und dann auf den ESP zu spielen, kann das natürlich machen. Für den normalen Anwender ist dies aber weder erforderlich noch anzuraten.

Die Netzeinbindung

Um den Lesekopf in das eigene WLAN einzubinden, wird dieser einfach mit einem 5V-USB-Netzteil mit Spannung versorgt. Daraufhin startet Tasmota einen Accesspoint (mit einer Kennung nach dem Muster Tasmota_<Hexzahl>). Damit verbinden Sie sich am einfachsten mit einem Smartphone – genauso, wie Sie sich auch mit anderen WLAN-Netzen verbinden.

Nun starten Sie dort einen Browser und öffnen die Adresse 192.168.4.1. Auf der sich öffnenden Seite werden Sie aufgefordert, Ihr normales WLAN auszuwählen und anschließend das Netzwerk-Kennwort einzugeben. Damit ist der Lesekopf in Ihr Netzwerk integriert und Sie können Ihr Smartphone wieder mit dem normalen WLAN verbinden. Der Tasmota-Accesspoint ist nun nicht mehr über die vorige Adresse erreichbar. 

Die Konfiguration

Nun müssen Sie die IP-Adresse herausfinden, die Ihr Lesekopf von Ihrem Router zugewiesen bekommen hat. Sie können dazu auf der Konfigurationsseite Ihres Routers nachsehen oder einen IP-Scanner auf dem Smartphone oder einem PC ausführen, unter Windows etwa den kostenlosen Advanced IP Scanner. Wenn Sie die so ermittelte IP-Adresse in Ihren Browser eingeben, so sollte sich das Tasmota Web Interface öffnen.

Es werden jedoch noch keine Daten vom Zähler ausgelesen, da noch kein Ausleseskript vorhanden ist. Aber keine Bange: Für alle gängigen Smart Meter sind bereits fertige Skripte auf der Seite von Tasmota vorhanden.

Öffnen Sie dazu in Ihrem Browser die Seite:

https://tasmota.github.io/docs/Smart-Meter-Interface/

Dort suchen Sie nach Ihrer Zählerbezeichnung (z.B. eBZ DD3 (OBIS)). Das gefundene Skript kopieren Sie in die Zwischenablage und wechseln zurück zur Webseite Ihres Lesekopfes. Wählen Sie nun aus dem Menü Consoles/edit script aus. Hier fügen Sie das zuvor kopierte Skript ein. Vergessen Sie am Ende nicht, den Haken bei Script enable zu setzen und dann abschließend auf Save zu klicken.

Wenn Sie jetzt in das Hauptmenü zurückkehren, sollten Ihnen die Daten von Ihrem Zähler angezeigt werden. Falls nicht, so liegt es sicher daran, dass Ihr Zähler noch keine Daten sendet. Jeder Smart Meter muss nämlich einmal freigeschaltet werden. Dazu ist ein 4-stelliger Code vonnöten, den Sie kostenlos von Ihrem Netzprovider erhalten. Meist können Sie diesen Code telefonisch anfordern zusammen mit einer Anleitung, wie dieser Code in Ihren Zähler eingetragen wird.

Funktioniert nun alles, so werden Ihnen sicherlich mehr Daten angezeigt, als Sie tatsächlich benötigen. Sie können aber selbstverständlich das Skript nach Ihren Wünschen bearbeiten und nicht benötigte Zeilen löschen oder auskommentieren. Die Funktion der einzelnen Zeilen ist recht einfach zu verstehen, auch wenn Sie noch nie etwas von SML gehört haben.

Aber immer daran denken: Nicht auf Firmware Upgrade klicken! (pek)