Wie man einen elektronischen Stromzähler in FHEM integriert habe ich hier beschrieben. Nun geht es den beiden verbliebenen Zählereinrichtungen (Gas und Wasser ) an den Kragen.

Auf Grund der bauweise aktueller “Einfamilenhaus”-Zähler zur Gasverbrauchserfassung fragt man sich, wie man diese smart machen und in die heimische Gebäudeautomatisierung integrieren kann. Ein wenig Recherche im Netz der Netze bringt dann die Lösung und die ist denkbar einfach.

Zwar bieten viele Heizungsinstallationen bereits Funktionen mit, welche Auskunft über den aktuellen Gasverbrauch liefern sollen. Aber die eigene Erfahrungen haben gezeigt, dass diese Werte schlichtweg nicht brauchbar sind, um eine zuverlässige Auskunft über den Verbrauch zu geben.

Die Werte der Heizungsanlagen basieren ausschliesslich auf berechneten Werten. Diese sind abhängig von den in der Heizung gesetzten Parametern wie Brennwertzahlen, Heizkurve und Niveau. Passt man einen dieser Parameter im Verlauf des Jahres an, so zerschiesst man sich gleich seine gesamten Statistiken. Leider hängt man hier auch am Tropf der Heizungshersteller. Nehmen diese Änderungen in der Programmierung etwaiger Apps oder aber Anlage selbst vor, funktioniertz das Ganze schon nicht mehr. Habe das selbst beobachtet und kann somit bestätigen, dass diese Art der Verbrauchsdatenerfassung absolut unbrauchbar ist.

Aber es geht auch anders. Aber von Anfang an!

Wie funktioniert ein klassischer Gaszähler?

Grundsätzlich basieren die in der Regel zum Einsatz kommenden Zählerwerke auf der Gassvolumenstrommessung oder besser gesagt auf dem Verdrängungsprinzip.

Man unterscheidet zwischen folgenden Zählertypen:

• Balgengaszähler
• Drehkolbenzähler
• Turbinenradzähler
• Ultraschallzähler

In der Regel kommt in deutschen Haushalten ein Balgengaszähler zum Einsatz. Dieser basiert auf einem Zweikammermesssystem (den Balgen).

Wie wir alle wissen, verfügt ein Gaszähler über keine elektrische Spannungsversorgung. Die Messung muss also rein mechanisch erfolgen und das tut sie auch. Über entsprechende Membranen etc. wird das Zählwerk in Bewegung gesetzt und der Verbauch erfasst. Schaut man sich das Typenschild eines klassichen Zählers an, so sieht man viele lustige Angaben, mit denen man zunächst erstmal nicht wirklich was anfagen kann. Ein bisschen “Zählerkunde” im Internet und bei den Herstellern lässich sich den Nebel lichten.

Wie man sieht, handelt es sich hierbei um einen G4 RF1 Zähler.

In der Aussparung (1) kann eine direkt vom Hersteller zu bieziehende Messeinheit eingesetzt werden. Diese schlägt mit rund 60€ zu Buche. Also nicht ganz günstig.

Die Zahlenangabe (2) ist dann schon interessanter. Die 2 besagt, dass an der 2. Nachkommastelle irgendwas passiert. Und das “irgendwas” ist das was wir brauchen! 🙂 An der 2. Nachkommastelle (Zählerrad) wird bei vollständiger Umdrehung, also einem Wechsel von 9 auf 0, ein magnetischer Impuls ausgelöst. Diesen Impuls greifen wir ab!

Die Angabe unter (3) besagt, dass 1 Impuls 0,1 m³ Gas entspricht. Damit können wir doch arbeiten. 🙂

Und das ist einfacher als gedacht. Schaut man sich die Funktionsweise eines Aqara Fensterkontaktes an (ZigBee basiert), könnte dieser uns tatsächlich dienlich sein. Im innern des Fensterkontaktes befindet sich ein hermetisch abgeschirmter Reedkontakt, bestehend aus 2 Nickel legierten Plättchen, den sogenannten Paddeln. Wirkt auf diese ein magentischer Einfluss, so kommen die Paddel in Berührung und es wird ein Impuls ausgelöst. So klappt das auch mit “Fenster auf und Fenster zu”.

Fensterkontakt vorbereiten

Da der Impuls des Zählers nicht sonderlich stark ist, empfiehlt es sich, den Fensterkontakt vorab zu “entkleiden”. Dafür enternen wir das komplette Gehäuse. Wichtig dabei ist jedoch darauf zu achten, dass man das Glasröhrchen, in welchem sich die Paddel befinden, nicht beschädigt!

Montage

Anschliessend erfolgt die denkbar einfache Montage des Kontaktes am Zähler. Dafür legt man den Kontakt zunächst lose in die Ausparung (2). Dabei ist darauf zu achten, dass der Reedkontakt zur Gehäuseseite zeigt und unmittelbar über der 1. und 2. Nachkommastelle platziert wird.

Dann heisst es warten, bis der Zähler anläuft. Ggf. fordert man die Heizungsanlage spontan auf warmes Wasser zu bauen ;-).

Vorausgesetzt wird, dass der Fensterkontakt bereits technisch eingerichtet und mit dem Zigbee Hub bzw. der heimischen Gebäudesteuerung verbunden ist. Hier wird man dann unweigerlich feststellen, dass tatsächlich ein Impuls ausgelöst wird. Der Kontakt schliesst! 🙂 Hurra!

Hat sich die Position des Reedkontaktes als zuverlässig erwiesen, kann man diesen mit einem Tropfen aus der Klebepistole fixieren.

Die nächsten Schritte

Von der Einsichtnahme des Impules am Fensterkontakt haben wir erstmal nicht viel. Da muss noch was passieren.

Unabhängig davon, ob wir FHEM, den HomeAssistant oder den ioBroker einsetzen, ist der Ansatz folgender:

Die erfassten Impuse zählen wir in der entsprechenden Instanz einfach hoch :-). Da wir ja durch die Zählerangabe (2) wissen, dass ein Impuls 0,1 m³ Gas entspricht, können wir über eine kleine Funktion auch gleich die Umrechnung vornehmen. Ergänzt werden kann dieses dann auch gleich die Umrechnung in kwH (Brennwertzahl entnimmt an der letzten Abrechnung des Energieversorgers).

In meiner FHEM Installation löst somit ein kleines Notify eine Funktion aus, welche den bisherigen Impulszählerstand aus einem Userreading liest, mit 1 addiert und die Berechnungen der gewünschten Werte übernimmt. Diese werden dann in gesonderte Readings geschrieben.

Geduld und Prüfung

Jetzt heisst es erstmal beobachten, beobachten, beobachten. Passen die Impulszählungen zum tatsächlichen Zählerstand. Hier sollte man sich entsprechend Zeit nehmen und über einen Zeitraum von mehreren Tagen beobachten und vergleichen.

Es hat sich gezeigt (bei mir), dass die Impulszählung absolut zuverlässig funktioniert und dem tatsächlichen Zählerstand entspricht. Hervorragend!

Schleifchen drum

Da es damit noch nicht genug ist, habe ich mir gleich eine Abrechnungsmechanik gebaut. Durch aktivieren eines Dummies wird das Auslesen des Zählers vollzogen und die Readingwerte (Userreadings) angepasst. Somit habe ich immer eine jährliche Übersicht der Verbräuche und kann diese wiederum in entsprechenden Plots darstellen. Selbiges gilt für die Darstellung auf den Gebäudetablets. Auf einen Blick liefern mir diese den aktuellen, den 24h-, Monats- und Jahresverbrauch. Dieses im direkten Vergleich zum Vorjahr. Besser geht´s kaum.

Auch das Staistics Modul in FHEM kann hier einiges zusteuern.

Abschliessender Hinweis

Da man keinerlei Eingriff an der Mechanik bzw. Funktionsweise des Gaszählers vornimmt, macht man nicht s verbotenes. Man greift “nur” den vom Zähler gelieferten Impuls ab. Nicht mehr und nicht weniger!

Gerne gebe ich Auskunft über die Erstellung der entsrpechenden Funktionen innerhlabs FHEM´s und kann bei der Erstellung / Anpassung des Quellcodes unterstützen.