Um Energie zu sparen den Energieverbrauch Strom im Haus und Haushalt messen

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Dienstag, 08. Januar 2008

Um Energie zu sparen, ist es für mich wichtig den Stromverbrauch, den Energieverbrauch Strom, im Haus und Haushalt zu kennen. Für die Messung des Energieverbrauch Strom in meinem Haus und Haushalt habe ich mir ein Energie-Messsystem der ELV Elektronik AG zugelegt. Das Energie-Messsystem besteht aus einer Anzeigeeinheit (Energiemonitor) und verschiedenen Sensoren. Die Datenübertragung von den Sensoren zur Anzeigeeinheit erfolgt drahtlos per Funkübertragung. Die Anzeigeeinheit kann die Daten von bis zu 12 Sensoren drahtlos empfangen, diese über einen längeren Zeitraum speichern, auswerten und am Display anzeigen. Weiterhin ist es möglich, die Daten von der Anzeigeeinheit über ein USB-Kabel, an einen PC zu übertragen. Auf dem PC muss dazu eine spezielle Software, die im Lieferumfang des Energie-Messsystems enthalten war, installiert sein.

Ich habe mir mit dem Energie-Messsystem drei Sensoren zugelegt. Einen Stromzähler-Sensor, um den gesamten Stromverbrauch im Haus und Haushalt direkt am Stromzähler zu erfassen und zwei Wirkleistungsmesser, um den Stromverbrauch einzelner Geräte, die an 230V Steckdosen angeschlossen sind, zu erfassen. Das Energie-Messsystem kann mit einem Gaszähler-Sensor auch den Energieverbrauch der Gasheizung erfassen, diese Möglichkeit nutze ich jedoch nicht.

Unter Anwendung des Energie-Messsystems wird in meinem Haus und Haushalt der gesamte Energieverbrauch Strom zentral an einer Stelle, nämlich direkt am Stromzähler mit einem Stromzähler-Sensor, erfasst. Zusätzlich erfasse ich den Stromverbrauch einzelner Elektrogeräte, unter Anwendung von zwei Wirkleistungsmessern, um Elektrogeräte mit hohem Energieverbrauch aufzuspüren. Die Messungen des Stromverbrauchs erfolgen jeweils kontinuierlich über einen längeren Zeitraum. Die Messergebnisse lese ich zum einen an der Anzeigeeinheit ab und zum anderen führe ich Auswertungen unter Anwendung der auf dem PC installierten Software durch.

Stromzähler-Sensor erfasst die Umdrehungen der Drehscheibe im Stromzähler

Unter Anwendung des Stromzähler-Sensor kann der gesamte Energieverbrauch Strom im Haus und Haushalt direkt am Stromzähler erfasst werden. Der Stromzähler-Sensor besteht aus einem Abtastsensor (Infrarot-Einheit) und einer Auswerte- und Sendeeinheit. Die Infrarot-Einheit, wird direkt am Stromzähler angebracht und leitet über ein Kabel ihre Daten an die Auswerte- und Sendeeinheit weiter. Die Infrarot-Einheit muss an der Sichtscheibe des Stromzählers ausgerichtet und dann, unter Anwendung von Doppelklebestreifen, auf die Sichtscheibe des Stromzählers geklebt werden. Zusätzlich ist noch eine externe Spannungsversorgung über ein Steckernetzteil notwendig. Der Stromzähler-Sensor zählt die Umdrehung der Drehscheibe im Stromzähler und berechnet daraus den Energieverbrauch pro Zeiteinheit. Die vom Stromzähler-Sensors erfassten Daten werden dann drahtlos per Funkübertragung an die Anzeigeeinheit weitergeleitet. Standardmäßig werden der Energieverbrauch und die Spitzenleistung während des letzen Messintervalls, welches 5 Minuten beträgt, übertragen.

Stromzähler-Sensor installieren und Abtastsensor am Stromzähler anbringen

Vor der Installation des Stromzähler-Sensors wurde die Bedienungsanleitung des Stromzähler-Sensors komplett und sorgfältig gelesen und verstanden. Die Installation des Stromzähler-Sensors erfolgte dann gemäß den Angaben in der Bedienungsanleitung.

Es wurde darauf geachtet, dass bei der Montage keine Beschädigung des Stromzählers erfolgte. Da bis zu vier Stromzähler-Sensoren in Verbindung mit der Anzeigeeinheit genutzt werden können, musste eine Adressierung des Sensors vorgenommen werden. Der Abtastsensor (Infrarot-Einheit) wurde mit Klebeband auf der Abdeckscheibe des Stromzählers positioniert und befestigt. Die Auswerte- und Sendeeinheit wurde außerhalb des Zählerkastens montiert. Die Stromversorgung erfolgte über ein geeignetes Steckernetzteil. Abtastsensor (Infrarot-Einheit) und Auswerte- und Sendeeinheit wurden über ein Kabel verbunden.

Anzeigeeinheit installieren und Sensorparameter für Stromzähler-Sensor konfigurieren

Vor der Installation der Anzeigeeinheit wurde die Bedienungsanleitung der Anzeigeeinheit komplett und sorgfältig gelesen und verstanden. Die Installation erfolgte gemäß den Angaben in der Bedienungsanleitung. Im Rahmen der Installation wurde ein Standfuß montiert, Batterien eingelegt, die Uhrzeit und das Datum eingestellt. Die Anzeigeeinheit erkannte automatisch den zuvor installierten Stromzähler-Sensor und empfing die vom Stromzähler-Sensor übertragenen Messwerte. Für den Stromzähler-Sensor wurden Sensorparameter konfiguriert. Es wurde die Zählerkonstante, damit sind hier die Umdrehungen der Zählerscheibe je kWh, auf den am Typenschild des Stromzählers abgelesenen Wert von 75, eingestellt. Weiterhin wurde ein individueller Kostenfaktor, also der zu zahlenden Preis für eine kWh Strom, mit 19 Cent eingestellt.

Daten der Anzeigeeinheit über USB-Schnittstelle und über die mitgelieferte PC-Software auslesen

Die Anzeigeeinheit wurde mit dem mitgelieferten USB-Kabel an einen freien USB-Port meines PC angeschlossen. Die Anzeigeeinheit wurde vom Betriebssystem, ich nutze Windows® XP Professional, erkannt und die Treiber installiert. Jetzt wurde die mit der Anzeigeeinheit mitgelieferte Software von der mitgelieferten CD installiert und konnte anschließend genutzt werden. Mit der Software kann eine Vielzahl von Auswertungen vorgenommen werden. Es kann z.B. der Energieverbrauch einzelner Sensoren in kWh über die Zeit dargestellt werden.

Wirkleistungsmesser misst die Leistungsaufnahme an einer 230 V Steckdose

Neben dem Stromzähler-Sensor habe ich mir noch zwei Wirkleistungsmesser gekauft. Jeder Wirkleistungsmesser kann die aufgenommene Wirkleistung des jeweils angeschlossenen Verbrauchers erfassen. Auch diese Wirkleistungsmesser übertragen ihre gemessenen Daten drahtlos per Funkübertragung an die Anzeigeeinheit. Die Anzeigeeinheit kann die Daten von bis zu vier solchen Wirkleistungsmessern empfangen. Damit möchte ich den Energieverbrauch Strom, den Stromverbrauch, einzelner Geräte wie Kühlschrank, Gefriertruhe und Fernseher über einen längeren Zeitraum erfassen und auswerten.

Beide Wirkleistungsmesser in Betrieb nehmen

Vor der Installation der Wirkleistungsmesser wurde deren Bedienungsanleitung komplett und sorgfältig gelesen und verstanden. Die Installation der Wirkleistungsmesser erfolgte gemäß den Angaben in der Bedienungsanleitung. Der erste Wirkleistungsmesser wurde in eine Steckdose eingesteckt und der Kühlschrank angeschlossen. Da mehr als ein Wirkleistungsmesser eingesetzt wird, muss für jeden Wirkleistungsmesser ein individueller Adresscode eingestellt werden. Der Adresscode wurde also entsprechend eingestellt. Nach kurzer Zeit hat die Anzeigeeinheit bereits Daten vom Wirkleistungsmesser empfangen und dargestellt. Für den ersten Wirkleistungsmesser wurde an der Anzeigeeinheit ebenfalls der individuelle Kostenfaktor mit 19 Cent eingestellt. Jetzt wurde der zweite Wirkleistungsmesser in eine Steckdose gesteckt und die Gefriertruhe angeschlossen. Für den zweiten Wirkleistungsmesser wurde ein individueller Adresscode, ein anderer als für den ersten, eingestellt. Auch die Daten des zweiten Wirkleistungsmessers hat die Anzeigeeinheit nach kurzer Zeit empfangen und dargestellt. Der individuelle Kostenfaktor wurde an der Anzeigeeinheit auch für diesen Wirkleistungsmesser mit 19 Cent eingestellt.

Erste mit dem Energie-Messsystem ermittelte Messergebnisse

Nachdem die Daten vom Kühlschrank und der Gefriertruhe über mehrere Tage aufgezeichnet wurden, wurden folgende Ergebnisse ermittelt: Unser Kühlschrank, den wir uns im Jahr 1993 zugelegt haben, hat einen hochgerechneten Energieverbrauch von ca. 165 kWh pro Jahr und unsere Gefriertruhe, mit der Energieklasse A+, einen hochgerechneten Energieverbrauch von ca. 95 kWh pro Jahr.

Der Energieverbrauch Strom für unseren gesamten Haushalt bewegt sich von ca. 6 kWh pro Tag bis zu 17 kWh pro Tag. Das liegt sicherlich an der unterschiedlichen Nutzung der diversen Elektrogeräte wie Fernseher, Waschmaschine, Geschirrspüler, Trockner, Backofen, Herd usw. Ein auf das Jahr hochgerechneter Energieverbrauch für das Haus wird zwar vom Energie-Messsystem angeboten, ist aber nach nur wenigen Tagen Messung noch nicht so aussagekräftig.

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Abtast-Sensor (Infrarot-Einheit) des Stromzähler-Sensors am Stromzähler