Michaels Bastelstunde für Gas- und Wasserzähler

Angeregt aus diesem Tread: energieverbrauch-messen-smart-meter-welcher-funktioniert-mit-homey
Habe ich mich an einer “Bastellösung” für meinen Gas- und Wasserzähler versucht.

Projekt Wasser und Gaszähler.

Vorwort: Meine letzten Basteleien im Elektronikbereich liegen über 30 Jahre zurück. Außer meiner alten Lötstation von damals ist nichts mehr da. Also musste ich mich erst mal wieder mit vielen Grundmaterialien eindecken.

Vorraussetzungen für die Sensoren:

Die eingesetzten Wasser- und Gaszähler bieten die Möglichkeit, einen externen Impulszähler anzubringen.

Beispiel Wasserzähler:

Mein Wasserzähler hat eine drehende Scheibe, mit Metallhalbmond (oder Metallfolie?).
Diese drehende Scheibe erzeugt je Liter Wasser einen Induktiven Impuls.
Hier muss ein passender Sensor gefunden werden.
Bestellt habe ich mir die folgenden zwei Sensoren:

Sensor rund:
Induktionssensor falsch

Link Sensor bei Amazon

Sensor eckig:

Sensor bei Amazon

Eigentlich wollte ich den runden verwenden, da der über den mitgelieferten Winkel einfacher zu montieren ist.

Leider funktioniert dieser Sensor nicht.

Den Grund kenne ich nicht. Vielleicht der angegebene Abstand von 4 mm.

Der 2. Sensor (Eckig) funktionierte dagegen tadellos. Bei jeder Umdrehung der Scheibe wurde ein Impuls ausgegeben. Dieser Sensor hat einen Sensorabstand von 8mm.

Da ich unbedingt einen runden Sensor wollte, habe ich nochmals einen nachbestellt, diesmal mit 10mm Sensorabstand.

Sensor 3:

Sensor 3 bei Amazon

Allerdings funktionierte der noch schlechter. Der hat noch nichtmal Metalle erkannt, nur einen Magneten.

Vielleicht kann mir ja jemand den Grund erklären, warum nur der eckige Sensor funktioniert und was ich hier falsch mache?

Dann zum Gaszähler:

Unter dem Zählwerk hat dieser Gaszähler eine Einbuchtung, um einen Sensor anzubringen. In der Zählerscheibe soll ein Magnet angebracht sein, daher sollte ein Reedkontakt ausreichen.

Ich habe einen einfachen Fensterkontakt getestet:

Fenstersensor einfach

Ohne Ergebnis. Dieser Kontakt funktioniert nicht.

Einen Fibaro Tür/Fenster Sensor 2 habe ich auch getestet. Der funktioniert auch nicht, kommt auch vielleicht nicht nah genug an das Zählwerk. Und zerlegen wollte ich den Fibaro auch nicht.

Deshalb ein einfacher Reedkontakt:

Dieser einfache Reedkontakt hatte ein sehr gutes Ergebnis, bei jeden Durchlauf der letzten Stelle des Zählwerks von 9 bis 0 habe ich ein Signal bekommen.

PS: Für Gaszähler bekommt man auch fertige Sensoren. Preis allerdings 40 bis 70 Euro. Und mehr als ein Signal geben die auch nicht raus.
Und ob die angebotenenen Bauformen dann an meinen Zähler funktionieren ist auch nicht gesagt.

Also lieber selber bauen.

Bei der Datenübertragung zum Homey habe ich mich für den Fibaro Smart Implant entschieden.
Erst später, als ich schon fertig war, habe ich gesehen, das es fast das gleiche von Shelly gibt, für weniger als die Hälfte des Preises. (Shelly Uni)

Als Material habe ich mir mehrere Dosengrößen besorgt, Klemmen, Schrumpfschlauch 4 polige Steckverbinder, 4 adriges Kabel, 12 Volt Netzteil, 2 polige Buchse passend zum Netzteil, Zugentlastungen, Schlauchschelle um Sensor am Wasserzähler zu befestigen etc.

1. Sensor Gaszähler.

Ich wollte den Reedkontakt nicht nackig am Gaszähler befestigen, es sollte wenigstens etwas professionell aussehen und nicht nach bastelei.

kleine Box 10 x 6 x 2,5 cm

In die kleine Box habe ich einen Schlitz gesägt, so das ich die Box genau auf die Nut des Gaszählers drücken konnte. Später mit montierten Reedkontakt würde sich die Box gut unter dem Zählwerk fixieren lassen.

Dose klein bearbeitet

2. Sensor Wasseruhr

Ursprünglich hatte ich vor, im 4-Adrigen Kabel einfach einen Abgriff zu machen und mit Schrumpfschlauch einzuschrumpfen.

Aber in der Dose vom Reedkontakt war noch soviel Platz, das ich einfach eine 2. Zugentlastung von der Seite angebracht habe und das Kabel vom Sensor für den Wasserzähler dann in der Box verdrahtet habe.

3. Box mit Stromversorgung und Fibaro smart Implant.

In die 2. Dose habe ich die Steckverbinder für Strom und Kabel eingebaut.

Den Fibaro wollte ich nicht fest einlöten, daher habe ich vorerst einmal Klemmen verwendet. In die Dose habe ich auch noch 2 Magnete eingeklebt, die ich hier noch rumliegen hatte. Damit erspare ich mir ein anschrauben oder am Kabel rumbaumeln der Box.

An die Wand (Schrank) habe ich eine runde Metallplatte (Befestigungsset Rauchmelder) geklebt.

Damit war die Bastelei erledigt.

Die Dose mit dem Fibaro konnte ich incl. Netzteil mit zum Homey nehmen und dort einlernen.

Für die Zählerstände habe ich Logik-Variablen in Homey angelegt und über einen Flow zähle ich die hoch.

Beim Wasser je Impuls um 0,001 m³ und beim Gas je Impuls um 0,01 m³.

Dazu habe ich mir ein virtuelles Gerät (Sensor) mit drei Zählerständen Energie, Gas und Wasser im Homey angelegt.

Jeweils ein Flow für Wasser und Gas erhöht die globale Variable in Homey.

Und zwei weitere Flows ändern den Zählerstand des virtuellen Sensors auf den Wert der globalen Variable, jedes mal, wenn die globale Variable sich ändert.

Das mit den globalen Variablen mache ich so, damit manuelle Anpassungen einfacher sind. Kann ja sein, das die Zähler nicht richtig zählen. Und bei dem virtuellen Sensor habe ich nur den Weg über einen Flow gefunden, um den Wert zu ändern.

Als alles soweit war, die Box mit dem Fibaro noch im Keller angebracht, die Zählerstände auf den aktuellen Wert eingestellt und alles getestet.

Und es funktionierte!

Allerdings hat der Gaszähler Probleme gemacht. Es wurde nicht immer richtig gezählt.

Immer wenn ich getestet habe, ging es und sobald es mal länger lief gab es Aussetzer.

Also überall nachgelesen, alle Einstellungen am Fibaro durchgetestet.

Dann wollte der Fibaro keine Änderungen der Einstellungen mehr annehmen.

War etwas frustrierend.

Also Fibaro Stromlos gemacht, mit zur Zentrale genommen, falls er zu weit weg war. Und irgendwann konnte ich wieder etwas einstellen. Warum es vorher nicht ging? Keine Ahnung.

Aber eine Lösung war das nicht. Inzwischen funktionierte die Gasmessung überhaupt nicht mehr.

Also im Internet weiter gesucht.

Eventuell könnte es sein, das ich parallel zum Reedkontakt einen Pull-Up Widerstand anbringen muss. Also erst mal lernen, was ein Pul-Up Widerstand ist.

Da ich aber keinen Elektronikladen in der Nähe habe, erst mal ein kleines Sortiment an Widerständen bestellen, kann man ja immer mal brauchen. Aber das kommt erst in den nächsten Tagen. Also ohne Pull-Up weiter machen.

Ich habe dann aber weiter nach den Ursachen gesucht und auch die Leitungen versucht durchzumessen. Ergebnis war, das nicht das volle Signal vom Reedkontakt beim Fibaro angekommen ist. Eventuell habe ich bei den Kontakten nicht sauber gelötet oder die Leitung zu lang gelassen.

Dann habe ich auch mit den Reedkontakten weiter experimentiert und festgestellt, das es viel besser funktioniert, wenn ein Magnet sich von der Kontaktseite nähert. Den nächsten Reedkontakt habe ich dann etwas umgearbeitet:

Reedkontakt bearbeitet

Also Box mit Reedkontakt umgebaut, da der Reedkontakt am Gszähler so viel weniger Platz benötigt und ich die Box viel besser positionieren kann.

Die Leitungslänge hab ich dann auch auf das Minimum reduziert und mir bei den Lötstellen etwas mehr Mühe gegeben.

Also alles wieder angebracht und eingeschaltet.

Und nun funktioniert auch der Gaszähler ohne Probleme.

Teileliste und Preise:

36,27 € Fibaro Z-Wave Universalsensor FGBS-222 (Smart Implant)
6,39 € Heschen Quadratischer induktiver Näherungssensorschalter Typ PL-08N
8,35 € Stecker-Netzteil 12 V 2 A 24 W
0,70 € Reedkontakt Schließer (N/O) Magnetischer Induktionsschalter 3mmx14mm
1,64 € RUNCCI-YUN Aviaton Stecker / Buchse 4 Pin
1,90 € 4 x Verbindungsklemme mit Hebel
1,30 € Anschlussbox 10 x 6 x 2,5 cm
1,80 € Anschlussbox 61 x 36 x 25 mm
3,40 € 2 x Kabelverschraubung
1,57 € Netzgeräte Einbaukupplung 1614 09
1,30 € 2m Steuerleitung 4x0,5
2,00 € 2 Metallwinkel
2,00 € Rohrschelle

68,62 € Gesamt. + Kleinteile (Schrumpfschlauch, Drähte etc)

Ich hatte etwas höhere Kosten, da ich einige der Teile in 5er oder 10er Packs gekauft habe. Vorbereitungen für die nächsten Basteleien.

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Bisher hatte ich bei allen wichtigen Verbrauchern über Zwischestecker (Fibaro, Devolo etc) den Verbrauch erfasst und mir Flows gemacht, so das Homey mir immer sagte, wenn Spülmaschine, Waschmaschine oder Trockner fertig waren.
Ich hatte also schon Flows für den Start und das Ende dieser Geräte.

Für Waschmaschine und Spülmaschine habe ich mir nun noch Variable für den Startwert Wasser und den Wasserverbrauch angelegt.
Spülmaschine und Waschmaschine noch gegeneinander verriegelt, damit ich die nicht gleichzeitig starten kann. Und nun kann ich über die Wasseruhr auch den Wasserverbrauch von Spülmaschine und Waschmaschine messen.

Mit den Ungenauigkeiten durch Händewaschen, duschen und baden zeitgleich mit Spülmaschine und Waschmaschine muss ich erst mal leben.

Eine einfache Lösung um den Verbrauch direkt an Waschmaschine oder Spülmaschine zu messen habe ich noch nicht gefunden. Alle gefundenen Impulsgeber sollen eigentlich nur angeben, das Wasser fließt. Zum Zählen scheinen die mir alle ungeeignet.

Hallo Michael,

das mit einem Fibaro zu machen, ist ne gute Idee. Noch günstiger geht es aber mit ESPs (dieser zum Beispiel). NAchteil hier, du musst wirklich geschirmte Leitungen und pullup Wiederstände nutzen. Ansonsten kann es zu Fehlmessungen kommen.

Ich habe somit Gas/Wasser und Strom in meine Messungen einbeziehen können. Da Du auf Gas und Wasser (ich hab den gleichen Sensor) schon eingegangen bis, würde ich hier noch mal kurz vorstellen, wie ich das mit Strom gemacht habe.
Im Prinzip ist es der gleiche Aufbau, nur dass ich als Sensor einen Infrarot Sensor genommen habe. Diesem habe ich ein Gehäuse gedruckt und per Heißklebepistole auf das Glas geklebt. (lässt sich rückstandsfrei entfernen)

Die sich drehende Aluscheibe im Stromkasten hat diese schwarze Stelle, welche immer genau eine Umdrehung bedeutet. Diese melde ich per mqtt an Homey - nach 120 Umdrehungen habe ich 1 KWh.

Das witzige hier ist, dass du mit den richtigen Formeln einen netten Momentan verbrauch berechnen kannst. Du siehst so wirklich aktuell, wann wieviel Strom verbraucht wurde.

Nachtrag: weiß jemand ob es ein ähnliches Gerät wie den Fibaro FGBS-222 als Zigbee Gerät gibt? Also ein Sensormodul welches über 220v läuft und keine Batterien braucht? Ich find die Idee echt smart, aber kann mir vorstellen, dass ein einfacher Fensterkontakt recht schnell alle ist wenn er ständig senden muss.

Mein Aqara Fenstersensor - als Reed-Sensor für den Gaszähler - hat im Dauerbetrieb noch keine Müdigkeitserscheinungen.
Und für den Preisunterschied zu den Finaros kann ich viele Batterien kaufen :wink:

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Ich habe nur noch den Shelly Uni gefunden. Preislich deutlich besser als der Fibaro und müsste fast das gleiche können. Aber auch kein Zigbee sondern Wlan.

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