Stromverbrauch messen mit Home Assistant und ESP32 — DIY Energiemonitor
Baue deinen eigenen Energiemonitor mit ESP32 und einem SCT-013 Stromsensor. So misst du deinen Stromverbrauch in Echtzeit und wertest ihn in Home Assistant aus.
Was kostet dein Kühlschrank im Jahr? Wie viel Strom zieht die Wärmepumpe wirklich? Die meisten wissen es nicht — weil der Stromzähler im Keller nur eine Gesamtzahl zeigt. Mit einem ESP32, einem Stromsensor und Home Assistant baust du dir in einer Stunde einen Energiemonitor, der dir den Verbrauch in Echtzeit anzeigt.
Was du brauchst
| Komponente | Preis (ca.) | Beschreibung |
|---|---|---|
| ESP32 DevKit | 5–8 € | Mikrocontroller |
| SCT-013-030 | 8–12 € | Nicht-invasiver Stromsensor (30A) |
| 10µF Kondensator | 0,50 € | Für den Messkreis |
| 2x 10kΩ Widerstände | 0,50 € | Spannungsteiler |
| 3,5mm Klinkenbuchse | 1 € | Anschluss für den SCT-013 |
| Breadboard + Kabel | 5 € | Zum Aufbauen |
Gesamtkosten: ca. 20–25 € — Einzelne Komponenten findest du z.B. als ESP32 DevKit auf Amazon und SCT-013 Stromsensor auf Amazon.
Wie funktioniert das?
Der SCT-013 ist ein Stromwandler, den du einfach um ein Kabel klemmst — ohne es aufzuschneiden. Er misst das Magnetfeld und wandelt es in ein proportionales Signal um. Der ESP32 liest dieses Signal über einen Analog-Digital-Wandler (ADC) ein.
Wichtig: Der SCT-013 wird um eine einzelne Ader geklemmt, nicht um das ganze Kabel. Bei einem dreiadrigen Kabel (Phase, Null, Erde) misst du nur die Phase.
Schaltung aufbauen
Der SCT-013 gibt ein Wechselstromsignal aus, aber der ADC des ESP32 kann nur positive Spannungen messen (0–3,3V). Deshalb brauchen wir einen Spannungsteiler, der das Signal auf 1,65V anhebat:
SCT-013 → Klinkenbuchse
|
10kΩ | 10kΩ
3.3V ──┤├──┬──┤├── GND
|
├── GPIO36 (ADC)
|
10µF
|
GND
Verkabelung Schritt für Schritt
- Verbinde die 3,5mm Klinkenbuchse mit dem Breadboard
- Spannungsteiler: 10kΩ von 3.3V zum Mittelpunkt, 10kΩ vom Mittelpunkt zu GND
- Verbinde den Mittelpunkt mit GPIO36 (VP) des ESP32
- 10µF Kondensator zwischen Mittelpunkt und GND (Glättung)
- Signal vom SCT-013 (über Klinkenbuchse) ebenfalls zum Mittelpunkt
ESPHome Konfiguration
sensor:
- platform: ct_clamp
sensor: adc_sensor
name: "Stromverbrauch"
update_interval: 5s
filters:
- calibrate_linear:
- 0 -> 0
- 0.5 -> 10
- 1.0 -> 20
- platform: adc
pin: GPIO36
id: adc_sensor
attenuation: auto
- platform: total_daily_energy
name: "Tagesverbrauch"
power_id: power_sensor
- platform: template
name: "Leistung"
id: power_sensor
unit_of_measurement: "W"
lambda: |-
return id(adc_sensor).state * 230.0;
update_interval: 5s
Hinweis: Die Werte im
calibrate_linear-Filter musst du mit einem bekannten Verbraucher kalibrieren. Schalte z.B. einen 2000W Heizlüfter ein und passe die Werte entsprechend an.
Kalibrierung
Die Genauigkeit steht und fällt mit der Kalibrierung:
- Referenzgerät besorgen — ein Energiemessgerät aus der Steckdose (z.B. Shelly Plug S, Nous A1T) als Referenz
- Bekannte Last einschalten — Wasserkocher (ca. 2000W), Heizlüfter, etc.
- ADC-Wert ablesen — in den ESPHome-Logs den Rohwert des ADC-Sensors lesen
- Linear-Kalibrierung anpassen — Mindestens zwei Messpunkte (0W und ein bekannter Wert)
Integration in Home Assistant
Nachdem der ESP32 geflasht ist, taucht der Sensor automatisch in Home Assistant auf. Jetzt kannst du:
Energie-Dashboard nutzen
- Einstellungen → Dashboards → Energie
- Füge deinen Sensor als Stromverbrauch hinzu
- Home Assistant zeigt dir automatisch Tages-, Wochen- und Monatsverbrauch
Automationen erstellen
Beispiel: Warnung bei hohem Verbrauch
automation:
- trigger:
- platform: numeric_state
entity_id: sensor.leistung
above: 3000
for: "00:05:00"
action:
- service: notify.mobile_app
data:
title: "⚡ Hoher Stromverbrauch"
message: "Über 3000W seit 5 Minuten!"
Langzeit-Tracking
Mit dem Statistics-Sensor in Home Assistant kannst du Durchschnittswerte, Minima und Maxima über Wochen und Monate verfolgen. So erkennst du Trends und kannst deine Stromrechnung optimieren.
Erweiterungsmöglichkeiten
- Mehrere Phasen messen: Drei SCT-013 für alle drei Phasen deines Hausanschlusses
- Solarertrag tracken: SCT-013 am Wechselrichter-Ausgang
- Einzelne Geräte überwachen: Zusätzliche Sensoren an einzelnen Sicherungen im Verteilerkasten
- Smart Meter auslesen: Viele moderne Stromzähler haben eine IR-Schnittstelle, die du mit einem ESP32 und einem Fototransistor auslesen kannst
Kosten vs. fertige Lösungen
| Lösung | Preis | Funktionen |
|---|---|---|
| DIY (ESP32 + SCT-013) | 20–25 € | Voll anpassbar, lokal |
| Shelly 3EM | ~90 € | 3-Phasen, einfache Installation |
| Shelly Plug S (pro Gerät) | ~15 € | Einzelgerät-Messung |
| Home Assistant Glow | ~10 € | Gesamtverbrauch via LED-Impuls |
Die DIY-Lösung ist die günstigste und flexibelste — aber auch die, die am meisten Bastelarbeit erfordert. Für den Gesamtverbrauch ist der Home Assistant Glow (der den LED-Impuls deines Stromzählers liest) die einfachste Variante.
Fazit
Für 20–25 € weißt du endlich, wohin dein Strom fließt. Die Kombination aus ESP32, SCT-013 und Home Assistant gibt dir Echtzeit-Daten, Langzeit-Statistiken und die Möglichkeit, Automationen auf Basis deines Verbrauchs zu bauen. Und ja — es macht süchtig, den eigenen Verbrauch zu optimieren.
Im nächsten Beitrag schauen wir uns an, wie du mit einem ESP32 und einem Relais-Modul Geräte per Home Assistant schalten kannst.