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Ich habe die ganze Zählproblematik des Shelly 3EM als Zweirichtungszähler etwas recherchiert und möchte meine Erkenntnisse hier für jedermann zusammentragen.
Zählweise des Shelly 3EM
Leider ist der 3EM nicht dazu in der Lage, die importierte (CONSUMED) und exportierte (RETURNED) Energie saldierend zu zählen, sprich importierte und exportierte Leistung phasenübergreifend gegeneinander aufgerechnet zu summieren.
Im Gegensatz dazu wird die aktuelle phasenübergreifende Leistungsaufnahme bzw. Abgabe sehr wohl saldiert angezeigt:
(701=251+497-47)
Was der 3EM bei den Energiezählern CONSUMED und RETURNED macht, ist jeweils die positive und negative Leistung der 3 Phasen getrennt voneinander aufzusummieren anstatt sie miteinander phasenübergreifend zu verrechnen, wie das bei der aktuellen Gesamt-Leistung der Fall ist. Das entspricht nicht der Zählweise, nach der Energieversorger in großen Teilen der Welt ihre Kunden abrechnen!
Saldierung in Software mit Home Assistant
Saldierende Zählweise ist mit dem 3EM über Umwege in Software möglich, allerdings nur mit geringer Präzision. Man muss dazu einen Server mit Home Assistant aufsetzen. Home Assistant ist mittels Template dazu in der Lage, die vom 3EM sekündlich ausgelesenen Leistungswerte der 3 Phasen übergreifend zu summieren (saldieren) (wie in obigem Beispiel). Ist die Summe positiv, wird Leistung konsumiert, ist die Summe negativ, wird Leistung abgegeben. Die Leistungswerte werden pro Flussrichtung nach Riemann zeitlich aufsummiert (siehe Home Assistant Integration - Riemann sum integral), was dann annäherungsweise der in weiten Teilen der Welt verrechneten importierten und exportierten Energie entspricht.
Saldierung in Hardware mit Shelly 3EM - NOT!
Wie stabil obiger Ansatz mit Home Assistant in der Praxis funktioniert, ist fraglich. Je öfter die aktuellen Leistungswerte abgefragt werden, desto höher die Genauigkeit. Desto höher aber auch der Netzwerkverkehr. Ein Zähler in der Unterverteilung ist meist nicht mit einem guten WLAN-Signal gesegnet. Reißt der Datenfluss ab, leidet wiederum die Genauigkeit.
Eine entsprechend saldierende Zählweise direkt im 3EM wäre daher wünschenswert und wurde vom Allterco Team hier sogar schon einmal angekündigt:
We are working on this, but it will be implemented after the app is officially released, because it might break the usage of the emeters in the old app if we expose it in the beta. So are many other features that the old app structure just was not planned to do.
Allerdings stammt diese Ankündigung von 2021. Aktuell ist Allterco zu diesem Thema keine weitere Stellungnahme zu entlocken. Kontaktversuche blieben bislang ohne Reaktion. Es besteht die Möglichkeit, dass der Plan mittlerweile wieder verworfen wurde oder erst mit einem neuen Produkt umgesetzt wird.
Die Frage ist nämlich, ob die Hardware das überhaupt mit einer akzeptablen Genauigkeit hergibt. Der verbaute Analog Devices ADE7880 Mess-Chip unterstützt nur die phasenweise Akkumulierung der Leistung. Es fehlt ein Logik-Baustein, welcher die Leistungen der 3 Phasen saldiert und das Ergebnis pro Richtung (Einspeisung/Bezug) akkumuliert.
Saldierung mit alternativer Hardware
Ein alternatives Messgerät mit WiFi/Cloud-Anbindung, welches die erwähnte Logik in Hardware bietet, ist das IAMMETER WEM3080T. Das Feature läuft da unter dem Namen Net Energy Metering.
