Balkonkraftwerk Ertrag messen – PiE Smart Plug

WERBUNG: Der PiE Smart Plug in diesem Beitrag wurde mir von der Firma PluginEnergy GmbH kostenlos zum erstellen des Beitrags zugesendet. Dies hat keinen Einfluss auf die Bewertung des Produkts in diesem Artikel, siehe Artikel-Kodex.

Im zweiten Teil der Themenreihe Balkonkraftwerk Ertrag messen möchte ich euch den PiE Smart Plug vorstellen. Als die ersten Ideen zu der Beitragsreihe entstanden sind, war mir schnell klar, dass ich nicht nur auf die klassischen Methoden der direkten Verkabelung oder per Zwischenstecker eingehen wollte. Entsprechend habe ich mich auf die Suche nach einer Lösung bei Verwendung einer Wieland Einspeisesteckdose gemacht. Wie es der Zufall wollte, wurde ich auf Instagram fündig und habe den Hersteller direkt kontaktiert und nach einer Teststellung gebeten. Glücklicherweise hat der Hersteller zugestimmt und mir bereits vor zwei Monaten den PiE Smart Plug zugeschickt.

Qualität und Verarbeitung

Der PiE Smart Plug kommt in einer kleinen unscheinbaren Verpackung daher, worin sich neben dem Plug noch eine kleine Gebrauchsanweisung befand. Der Plug macht für mich einen hochwertigen Eindruck. Zurückzuführen ist dies auf die Tatsache, dass weder Plastikrückstände von der Verarbeitung noch irgendwelche Kratzer sich auf dem Gerät befinden. Weiterhin fühlt sich das schwarze Plastikgehäuse hochwertig an, sowie der kleine Button auf der Vorderseite. Ebenfalls sind die Steckverbindungen perfekt kompatibel zur Einspeisesteckdose. Beim Einstecken hatte ich keinerlei Probleme, dass etwas zu klein oder schwergängig war.

Weiterhin finde ich die kleine LED auf der Vorderseite vom Design her schön integriert, was in meinen Augen den PiE Smart Plug abrundet. Hinzu kommt, dass der Plug gut unter die Blende der Einspeisesteckdose passt, wodurch er wiederum etwas vor Regen geschützt ist. An dieser Stelle hatte ich offen gesagt einige Bedenken, dass der Smart Plug die Spannfeder in der Blende überdehnt. Aufgrund der Tatsache, dass der Plug dauerhaft im Freien installiert ist und somit jeglichen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist, verfügt dieser über die Schutzklasse IP66. Entsprechend ist er Spritzwassergeschützt.

Installation & Steuerung

Die Installation des PiE Smart Plug kann von jedermann vollzogen werden, ohne zu übertreiben, ich würde behaupten, meine vierjährige Tochter könnte den Plug problemlos installieren. Zur Installation müsst ihr zuvor den RST-Stecker aus der Wieland Einspeisesteckdose entfernen. Dazu einfach mit einem kleinen Schlitzschraubendreher in der Steckdose die Verriegelung lösen und den Stecker entfernen. Anschließend einfach den PiE Smart Plug wieder in die Einspeisesteckdose stecken und anschließend den RST-Stecker in den Plug. Damit ist die gesamte Installation bereits abgeschlossen. Insofern bei dem ein oder anderen die Frage aufkommt, ob man den Plug falsch verbinden kann, würde ich das ausschließend. Dadurch, dass die Vertiefungen im Plug als auch in der Einspeisesteckdose vorgegeben sind, kann dies nur mit sehr viel Gewalt erfolgen.

Was mir besonders gut gefällt ist, dass ich den Plug bereits manuell am Gerät ein- und ausschalten kann, bevor ich ihn überhaupt in der App angelernt habe, dazu mehr im folgenden Kapitel.

Anlernen

Ähnlich einfach wie die Installation ist das Anlernen in der App. Der PiE Smart Plug kann in der Smart Life oder TUYA App angelernt werden. Ich habe mich für die TUYA App entschieden, wobei ich die Smart Live App ebenfalls kurz getestet habe. Nach wenigen Minuten merkt man, dass beide Apps bis auf minimale Designanpassungen, blaue Knöpfe, komplett identisch sind. Entsprechend können die nächsten Schritte in beiden Apps angewendet werden.

Nachdem der Plug mit Spannung versorgt ist, blinkt die Status LED auf der Vorderseite, wodurch die Bereitschaft zum Anlernen signalisiert wird. Wenn ihr euch jetzt in Funkreichweite des PiE Smart Plugs befindet, erkennt die App diesen direkt und fragt euch, ob dieser zur App hinzugefügt werden soll. Ich war in diesem Moment mehr als überrascht, da ich nicht einmal auf den Button zum Geräte hinzufügen geklickt habe. Sobald ihr auf „Hinzufügen“ tippt, fragt die App um Erlaubnis, die Netzwerke in eurer Umgebung zu scannen. Aufgrund der Tatsache, dass mein WLAN seine SSID nicht ausstrahlt, habe ich die manuelle Eingabe ausgewählt. Daraufhin muss die SSID händisch eingetragen und das Passwort eingetippt werden. Mit dem Tippen auf den Button „Weiter“ wird der Plug zur App und eurem WLAN hinzugefügt. Ungefähr 10 Sekunden später ist der Plug erfolgreich angelernt. Sollte der Anlernprozess bei euch fehlschlagen, befindet ihr euch zwar in Reichweite des Gerätes, dennoch müsst ihr näher an das Gerät herangehen, damit die Daten erfolgreich übertragen werden.

Weitere Einstellungen

Sobald der PiE Smart Plug angelernt wurde, kann dieser euren Wünschen entsprechend angepasst werden. Dazu auf dem Dashboard auf den Plug tippen und in der jetzt angezeigten Ansicht auf das kleine Stift-Symbol neben dem Namen. Auf der neuen Ansicht, ebenfalls über das Stift-Symbol, kann nun der Name geändert werden. Hierbei solltet ihr einen für euch eindeutigen Namen wählen, damit die Sprachsteuerung für euch einfacher ist. Ebenso kann der Plug einem Raum zugeordnet werden.

Zum Verbinden des Plugs mit Alexa oder dem Google Sprachassistent in den Einstellungen auf den gewünschten Sprachassistenten tippen und der App die Berechtigung erteilen. Hierzu muss die App von Alexa oder Google Home auf dem Smartphone installiert sein. Was könnt ihr nun über den Sprachassistenten machen? Ganz klassisch den Plug ein- oder ausschalten. Leider habe ich während des gesamten Testzeitraumes nicht herausfinden können, wie ich über beide Sprachassistenten die aktuelle Leistung bzw. die Erträge ausgegeben bekomme.

Steuerung

Nachdem der PiE Smart Plug mit der App verbunden ist, können direkt die ersten Werte abgelesen werden. Sobald ihr auf der Hauptseite auf den PiE Smart Plug tippt, erscheint der aktuelle Tages- und Monatsertrag. Weiterhin kann in der Ansicht der Plug ein- und ausgeschaltet werden. Dazu einfach auf das runde Symbol in der Mitte tippen. Den Schaltzustand könnt ihr an zwei Stellen erkennen. Unter dem Symbol steht Power On oder Power Off. Alternativ ist das Symbol bzw. die Symbole im weißen Kreis beim eingeschalteten Zustand grün und im abgeschalteten Zustand grau.

Dadurch, dass es sich beim PiE Smart Plug schlussendlich um eine smarte Steckdose handelt, welche einen anderen Anschluss hat, kann diese auch mittels Zeitplänen gesteuert werden. Insgesamt könntet ihr mithilfe eines Countdowns, eines festgelegten Zeitplans und mithilfe der Astrofunktion den PiE Smart Plug steuern. Identisch zum Shelly gehe ich hier nicht näher darauf ein. Offen gesagt kenne ich keinen plausiblen Grund, warum ich den PiE Smart Plug oder andere Geräte auf Basis eines Zeitplans oder ähnliches steuern sollte, wenn ich diesen ausschließlich zum Monitoren der Balkonkraftwerk Erträge verwende. Vielmehr sehe ich dadurch die Gefahr, dass mir durch zu spätes oder zu frühes Schalten Erträge durch die Lappen gehen. Wie seht ihr das oder kennt ihr einen Grund warum man dies so schalten sollte?

Aktuelle Leistung, Auswertung & Diagramme

Zum Ablesen der aktuellen Leistung müssen wir im Menü des PiE Smart Plug am unteren Bildschirmrand auf „Electricity“ wechseln. Auf der jetzt erschienenen Anzeige ist gut der aktuelle Monat, sowie der Gesamtertrag des Monats zu erkennen. Bei genauem Hinschauen erkennt man unter dem Monatsertrag die Beschriftung “Power” und daneben ist die aktuelle Leistung in Watt angegeben. Die angezeigte Leistung wechselt gefühlt jede Sekunde, was auf die Sonneneinstrahlung zurückzuführen ist. Weiterhin ist die aktuelle Spannung und Stromstärke daneben angezeigt.

Das Balkendiagramm, welches sich auf derselben Ansicht befindet, zeigt die Erträge des aktuellen Monats nach Tagen an. Mit dem auswählen eines Balkens bekommt ihr den Gesamtertrag des ausgewählten Tages angezeigt. Am unteren Rand könnt ihr über die zwei Pfeile zwischen den Monaten navigieren und euch auch die Werte der vergangenen Monate ansehen. Ebenso könnt ihr über den Button mit der Beschriftung „year“ in die Jahresansicht wechseln. Dort könnt ihr ebenfalls im Balkendiagramm ablesen, welche Erträge ihr pro Monat hattet. Identisch kann mit die beiden Pfeilen am unteren Rand zwischen den Jahren gewechselt werden. Eine Ansicht nach Tag, Wochen oder die letzten 24 Stunden ist nicht möglich.

ioBroker integration

Gleich vorweg hat die ioBroker Integration mich einiges an Zeit und Nerven gekostet. Losgelöst welche App ihr verwendet, ob die Tuya oder Smart Life App, könnt ihr den Tuya Adapter im ioBroker verwenden, um die Geräte hinzuzufügen.

Zum Installieren wie gewohnt im ioBroker auf Adapter und anschließend nach Tuya suchen. Anschließend den Adapter installieren und nach Abschluss der Installation beginnen wir damit die Geräte aus der Cloud zu synchronisieren. Dazu in den Adaptereinstellungen auf „TUYA CLOUD & SYNCHRONISIERUNG“ tippen und in den „Einstellungen für die Tuya Cloud App-Anmeldung“ wie folgt vorgehen. Zuerst wählt ihr eure Region aus, welche bei den meisten Europa sein sollte. Anschließend den Kontotyp, welcher abhängig von der verwendeten App ist. In meinem Fall Tuya Smart und anschließend tragt ihr euren Benutzernamen und das Kennwort ein, mit welchem ihr euch in der App registriert habt. Am Ende auf den Play-Button im schwarzen Kreis tippen, um eine einmalige Synchronisation der Geräte durchzuführen.

An dieser Stelle muss ich jetzt etwas weiter ausholen. Sobald die initiale Synchronisation durchgeführt ist, erscheinen die Geräte bzw. der PiE Smart Plug in den Objekten. Ab diesem Zeitpunkt können die Geräte auch ohne aktive Cloud-Verbindung verwendet werden. An dieser Stelle wurde es kompliziert und ich habe etliche Versuche unternommen, den PiE Smart Plug ohne Cloud zu betreiben. Auch wenn ich die IP-Adresse hinterlegt habe, alle Firewall-Einstellungen geöffnet und vieles mehr, habe ich den Betrieb ohne Cloud Synchronisation nicht ans Laufen gebracht, siehe Video.

Lokale Verbindung und Tuya IoT-Plattform

Dementsprechend habe ich den Plug ausschließlich über den Cloud Sync am laufen. Dazu im Tab „LOKALE VERBINDUNGEN“ die Checkbox „Geräte über die Tuya Cloud abfragen, wenn sie nicht lokal verbunden sind?“ aktivieren. Wichtig, wenn ihr bereits eine IP-Adresse in den Objekten eingetragen habt, muss der Datenpunkt “noLocalConnection” auf true gesetzt werden. Damit wird keine lokale Verbindung mehr hergestellt. Mit dem Sync über die Cloud habe ich zwar aktualisierte Werte erhalten, jedoch in nicht nachvollziehbaren Abständen. Beispielsweise einmal minütlich, dann alle acht Minuten und ein anderes Mal wieder alle 20 – 30 Minuten. Hierzu bin ich in der Dokumentation des Adapters fündig geworden. Das bei einigen Geräten die Werte nur aktualisiert werden, wenn eine aktive Verbindung zum Gerät über die App besteht. Dies kann ich bestätigen, jedoch nicht zuverlässig.

Der letzte Ausweg aus der Misere ist perfekt in der Dokumentation des Adapters beschrieben. Mithilfe der Tuya IoT-Plattform, bei welcher man sich registrieren muss, können die Daten direkt aus der Cloud per MQTT abgefragt werden. Nachdem ich mich damit auseinander gesetzt habe, wurde meine Telefonnummer verlangt, um die Werte bezüglich Datenschutz etc. abfragen zu dürfen. An dieser Stelle habe ich meine Bemühungen eingestellt, da ich meine Rufnummer nicht hinterlegen wollte. Möglicherweise hätte ich auch irgendeine Rufnummer angeben können, jedoch wäre die Verbindung nur 30 Tage funktional. Alle 30 Tage hätte ich die Verbindung erneuern müssen, da dies in der kostenlosen Variante eingeschränkt ist. Entsprechend habe ich keine verlässliche Verbindung bzw. Steuerung im ioBroker nach über 20 Stunden Test und Konfigurationen Bemühungen ans Laufen bekommen.

Ich würde mich freuen, wenn der ein oder andere von euch eine Lösung zu besagten Problem findet und mir gerne per Kommentar seinen Lösungsvorschlag, bzw. meinen Fehler aufzeigt.

Grenzen und unterschiedliche Messwerte

Wie sollte es anders sein, hat mich der direkte Vergleich zwischen der Ertragsmessung vom PiE Smart Plug und den Messwerten der Enverbridge interessiert. Dabei musste ich ähnliche Abweichungen wie im vorherigen Beitrag zu den Messwerten des Shelly Plus 1PM feststellen. Wohingegen die Abweichungen an dieser Stelle nicht so gravierend sind. Beispielsweise habe ich am 03.06.23 mit einem Panel laut PiE Smart Plug 0,98 kWh erzeugt. Demgegenüber hat die Enverbridge Erträge in Höhe von 1,22 kWh ermittelt. Das sind immerhin 240 Wh Unterschied. Wie sollte es anders sein, habe ich dann noch einen Shelly dazwischen geklemmt und somit den dritten Wert erhalten. Am folgenden Tag, dem 04.06.23 habe ich die folgenden Messwerte erhalten.

Identisch wie im vorherigen Beitrag kann ich euch nicht sagen, welcher Messwert der Realität am nächsten kommt. Rein vom Gefühl hätte ich an dieser Stelle gesagt, dass irgendwo dazwischen die Wahrheit liegt. In diesem Fall würde sich PiE Smart Plug genau in der Mitte befinden. Losgelöst davon bieten die ermittelten Werte eine perfekte Grundlage für weitere Berechnungen wie die Amortisationsdauer und vieles mehr.

Da es sich beim PiE Smart Plug schlussendlich um ein technisches Gerät handelt, hat dieses auch Grenzen. Damit meine ich, dass der Plug für eine maximale Leistung von 4.800 Watt und 20A ausgelegt ist. Entsprechend liegen die Werte weit über denen, welche in in Deutschland oder der EU zulässiges Balkonkraftwerk erzeugen kann.

Fazit

Ich habe den Plug jetzt ungefähr vier Wochen im Einsatz und bisher keinerlei Probleme damit gehabt. Im Gegenteil, er macht genau das für was er gemacht ist. Ich bekomme in Echtzeit die aktuelle Leistung in der App angezeigt und kann ohne viel Schnickschnack die Erträge pro Tag, Monat oder Jahr ablesen. Obendrein kann man im Problemfall in wenigen Sekunden die Spannungszufuhr zum Balkonkraftwerk direkt über den PiE Smart Plug, die App oder per Sprachassistent unterbrechen.

Abhängig von den eigenen Anforderungen kann die Auswertung bzw. grafische Aufbereitung der Messwerte dem ein oder anderen zu rudimentär sein. Wohingegen andere Personen damit vollkommen zufrieden sind, da die wichtigsten Werte schnell und dauerhaft in der App abgelesen werden können. Bezogen auf die App empfinde ich diese als etwas gewöhnungsbedürftig, wobei sie mich stark an die SwitchBot App erinnert. Die teilweisen englischen Begriffe oder Mischung zwischen deutsch und englisch sind im ersten Moment etwas störend, aber man gewöhnt sich binnen weniger Stunden daran. Das Thema mit dem Verbinden in den ioBroker ist schon etwas störend, doch wenn wir jetzt einmal ehrlich sind, wieviel Prozent der Nutzer brauchen diese Integration? Losgelöst davon, kann dies nicht dem Plug angelastet werden.

Ganz klarer Pluspunkt in meinen Augen ist die wirklich für Leihen gemachte Installation und Konfiguration, die in wenigen Minuten umgesetzt ist. Wenn ich das ganze nicht für Youtube aufgezeichnet oder die Screenshots für den Blog gemacht hätte, finde ich es mehr als realistisch, binnen fünf Minuten inkl. Auspacken den PiE Smart Plug im Betrieb zu haben. Ich habe schon viele Geräte in Betrieb genommen, doch so einfach ist mir keines in Erinnerung geblieben.