Voltcraft SEM 5000 PRO Energiekostenmessgerät im Praxistest

Voltcraft SEM 5000 PRO Energiekostenmessgerät im Praxistest © Smarthelpers
Zwischenstecker-Energiekostenmessgeräte gibt es mittlerweile unzählige am Markt. Mit dem SEM 5000 PRO hat Voltcraft nun ein Messgerät in der Produktpalette, welches als Hutschienenmodul komplett im Sicherungskasten verschwinden und bis zu drei Phasen überwachen kann.
 

SEM 5000 PRO Lieferumfang

Das SEM 5000 PRO Energiekostenmessgerät (Link) wird zusammen mit drei Messwandlern, einem 5-Volt-Netzteil für die Hutschiene und einer Kurzanleitung geliefert. Das Messgerät bringt eine Vielzahl an Anschlüssen mit. Das Netzteil ist in etwa so groß wie ein normaler Sicherungsautomat.

SEM 5000 PRO optionaler WLAN-Stick

Das Energiekostenmessgerät unterstützt bereits ab Werk bestimmte USB-WLAN-Module, welche nach dem Einstecken in einen beliebigen USB-Port automatisch eingerichtet und nutzbar gemacht werden. Wir nutzten für unseren Testaufbau einen EDIMAX EW-7811Un – Mini-WLAN-Stick (Link), welcher zusammen mit einer Treiber-CD und einer Bedienungsanleitung geliefert wird.

SEM 5000 PRO Vorwort

Für den Einbau des Voltcraft - SEM 5000 PRO bedarf es nur weniger Handgriffe. Nichtsdestotrotz müssen die Stromzangen an einen, bzw. an drei Außenleitern (die Phase) angebracht werden. Da in Sicherungskästen auch eine Vielzahl an ungeschützten Stromanschlüssen anzutreffen ist, kommt man eventuell freiliegenden, stromführenden Teilen gefährlich nahe. Diese Arbeiten sollten also nur von einer Elektrofachkraft ausgeführt werden. Um Schäden zu vermeiden, sollte dies unbedingt berücksichtigt werden! In jedem Fall sind die folgenden fünf Sicherheitsregeln einzuhalten:
 
  • Freischalten (Leitungen stromlos schalten)
  • gegen Wiedereinschalten sichern
  • Spannungsfreiheit feststellen
  • Erden und Kurzschließen
  • benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken (absperren)
 
Außerdem muss passendes Werkzeug, wie beispielsweise das von uns getestete TOOLCRAFT Elektriker-Werkzeugset (Link), verwendet werden. Mithilfe von passendem Messwerkzeug sollte zudem geprüft werden, dass die Leitungen wirklich stromlos sind. Eine Liste mit bereits getesteten Messwerkzeugen gibt es hier (Link).
 

SEM 5000 PRO Einbau

Der Einbau der Hutschienenmodule gestaltete sich ebenso einfach, wie der Anschluss der Sensoren. Im gewünschten Sicherungskasten müssen hierfür mindestens fünf, optimalerweise sieben Hutschienenplätze frei sein. Vier Plätze belegt dabei das SEM 5000 PRO, der verbleibende fünfte Platz muss für das mitgelieferte Netzteil eingeplant werden. Laut Netzteilhersteller sollte neben dem Netzteil jeweils ein Slot freigelassen werden, damit die Abwärme des Netzteils besser abgeführt werden kann. Aufgrund des vergleichsweise geringen Energieverbrauchs, ist dieser Sicherheitsabstand jedoch, laut SEM 5000 PRO Entwickler, nicht zwingend notwendig. Im Praxiseinsatz stellte sich tatsächlich heraus, dass sich weder das SEM 5000 PRO, noch das Netzteil nennenswert erwärmten. Sollte genug Platz im Sicherungskasten vorhanden sein, sollte mindestens ein halber Slot Abstand, links und rechts neben dem Netzteil, eingehalten werden. Bei der SEM 5000 PRO - Montage muss beachtet werden, dass dieses nicht wie bei Hutschienenmodulen typisch von oben eingehangen werden kann, da es hierdurch auf dem Kopf stehen würde. Das Gerät muss von unten her auf die Hutschiene gesteckt und oben verriegelt werden. Der eigentliche elektrische Anschluss ist schnell erledigt. Hierzu müssen einzig die Stecker aus dem Energiekostenmessgerät entfernt, die zugehörigen Leiter daran angeschlossen und der Stecker wieder in das Messgerät eingesteckt werden. Sobald die Hutschienenmodule eingebaut und angeschlossen wurden, müssen nur noch die Strommesszangen geöffnet, um die Leitungen gelegt und wieder geschlossen werden. Ein direkter Anschluss an stromführende Teile ist nicht nötig, da der Stromwandler die magnetische Wirkung des Leiterstroms erfasst. Das Messgerät bestimmt nun die Stromstärke mithilfe der Stromzangen und die anliegende Netzspannung über den „Voltage-Sense-Port“ . Die derzeit verbrauchte Leistung kann somit relativ genau berechnet werden.

SEM 5000 PRO Inbetriebnahme

Wurde alles fertig verkabelt und die Stromklemmen angebracht, kann die Inbetriebnahme beginnen. Hierzu muss zuerst die Netzteil-Stromversorgung hergestellt werden, was zum Starten des Messgerätes führen sollte. Ist das Gerät erfolgreich gestartet, leuchtet die LED im oberen Sichtfeld grün. Damit das SEM 5000 PRO administriert werden kann, muss es entweder per LAN-Kabel oder per WLAN mit dem eigenen Netzwerk verbunden werden. Ganz und gar unkompliziert gestaltet sich dies per LAN-Kabel. Soll die Verbindung per WLAN-hergestellt werden, müssen ein paar weitere relativ unkomplizierte Schritte beachtet werden.

SEM 5000 PRO - Netzwerkkabel anschließen

Das Einbinden des SEM 5000 PRO in das eigene Heimnetzwerk ist sehr einfach. Hierzu muss die Messstation einzig per LAN-Kabel mit den nächsten Router bzw. Switch verbunden werden. Die IP-Adresse wird dann automatisch zugewiesen.

SEM 5000 PRO per WLAN einbinden

Das SEM 5000 PRO kann direkt oder auch per WLAN-Router erreicht werden. Für die direkte Verbindung muss per PC, Tablet und Co. nach dem „SEM-xxx“ Gerät gesucht und das Passwort 87654321 eingegeben werden. Bei der Verbindung per Router reicht es, die WPS-Taste am Router und am SEM 5000 PRO zu betätigen, damit eine Verbindung aufgebaut werden kann.
 

SEM 5000 PRO WLAN Direktverbindung

SEM 5000 PRO WLAN-WPS-Verbindung

SEM 5000 PRO Hauptübersicht

Wurde das SEM 5000 PRO in das Netzwerk eingebunden, kann dessen Weboberfläche durch Eingabe der zugewiesenen IP erreicht werden. Greift man auf das Messgerät über eine direkte WLAN-Verbindung ohne zwischengeschalteten Router zu, reicht sogar die Eingabe der IP 192.168.127.1 um die Oberfläche zu erreichen. Wird das Gerät jedoch per LAN-Kabel ober per WLAN direkt mit dem Router verbunden, muss zuerst die vom Router zugewiesene IP-Adresse in Erfahrung gebracht werden. Diese findet sich in der Regel in der Router Administrationsoberfläche unter einem Menüpunkt wie „ Angeschlossene Geräte“. Die ermittelte IP-Adresse muss nun in die Adresszeile des Browsers übertragen und genauso wie eine Webseite aufgerufen werden. Auf der nun erscheinenden Startseite können bereits einige Daten abgerufen werden. Neben der grafischen Verbrauchsübersicht kann auch die Historie, die tabellarische Verbrauchsübersicht, ein Soll/Ist-Diagramm und eine Kostenübersicht in „Tachoform“ eingeblendet werden.

SEM 5000 PRO Bedienungsanleitung abrufen

Die mitgelieferte Kurzanleitung liefert ausreichende Informationen für den Einbau und die Erstinbetriebnahme. Eine Anleitung für die Weboberfläche gibt es in digitaler Form als PDF. Diese kann mit einem Klick auf das in der rechten oberen Ecke der Weboberfläche eingebaute Fragezeichen geöffnet werden.

SEM 5000 PRO Verbrauchsvergleich

Über die „Vergleich“-Seite, kann mit wenigen Klicks der Verbrauch innerhalb beliebiger Zeiträume verglichen werden. Möchte man also beispielsweise den Energieverbrauch vom Mai 2015 mit dem Mai 2016 vergleichen, kann dies mit wenigen Klicks eingerichtet werden. Dabei kann nicht nur der Verbrauch, sondern auch die berechneten Kosten und der kalkulierte Schadstoffausstoß verglichen werden. Die Zeitraumwahl ist dabei extrem flexibel angelegt. Zuerst wird gewählt, ob tage-, wochen-, monats- oder jahresweise verglichen werden soll. Danach passt sich die Feinauswahl automatisch an den gewählten Zeitraum an. Ist der Zeitraum gewählt, erscheinen im oberen Bereich ein Diagramm und im unteren Abschnitt die genauen Messwerte in einer Tabelle. Die ermittelte Differenz wird automatisch mitberechnet. Schön wäre es an dieser Stelle, wenn die Vergleichsdaten exportiert werden könnten.

SEM 5000 PRO Energiemuster nutzen

Im „Graphik-Bereich“ wird der Verbrauch der einzelnen Phasen oder auch der Gesamtverbrauch detailliert angezeigt. Die dabei entstehenden Muster können in Echtzeit angezeigt, gespeichert und sogar verschiedenen Bereichen zugeordnet werden. Wird also beispielsweise das Verbrauchsmuster einer Stehlampe gespeichert und der Kategorie „Media and Light“ zugeordnet, erkennt das System später automatisch, wenn die einzelne Lampe aktiviert wird. Werden also Muster für verschiedene, häufig auftretende Szenarien angelegt, kann bei der späteren Auswertung leicht ermittelt werden, für welchen Bereich die meiste Energie aufgewendet wird. Beim Bearbeiten der Energiemuster (mit der Firmware 2.5.12) fiel auf, dass nach dem ersten Klick auf Bearbeiten, dem jeweiligen Muster eine falsche Kategorie zugeordnet wurde. Sollte dies passieren, muss der Vorgang abgebrochen und erneut auf Bearbeiten geklickt werden. Voltcraft arbeitet bereits an einer Lösung für das Problem.

SEM 5000 PRO Verbrauchsübersicht

Über den Menüpunkt „Übersicht“ kann eine Verbrauchsübersicht für einen Wunschtag abgerufen werden. Im Gegensatz zur Vergleichsseite wird der Verbrauch in der erzeugten Tabelle zusätzlich einzeln aufgeschlüsselt. Wurden also Energiemuster angelegt, wird der Verbrauch für Licht, Wärme, Waschen und Co. einzeln angezeigt. In der Übersicht wird zudem der Verbrauch für den Vortag, der letzen Woche, des letzten Monats und des letzten Jahres angezeigt. Neben dem Verbrauch können auch der CO2-Ausstoß und die verursachten Kosten angezeigt werden. Die in der Übersicht angezeigten Daten können mit einem Klick als PDF oder Exceltabelle exportiert werden.

SEM 5000 PRO Einstellungen

Über den Menüpunkt „Einstellungen“ können einige nützliche Anpassungen vorgenommen werden. Der Übersichtlichkeit zuliebe stellen wir die verschiedenen Optionen in den folgenden Bildergalerien vor.

SEM 5000 PRO Grundeinstellung

SEM 5000 PRO Tarif wählen

SEM 5000 PRO Netzwerkeinstellungen

SEM 5000 PRO Passwort einrichten

SEM 5000 PRO E-Mail-Einstellungen

SEM 5000 PRO Softwareupdate

SEM 5000 PRO Datenexport

SEM 5000 PRO Einstellungen sichern

SEM 5000 PRO Neustart

 
Die Neustartfunktion des SEM 5000 PRO ist eine praktische Sache. Beim Test fiel auf, dass das Messgerät nach einem Klick auf „Neustart“ zwar in Windeseile neu bootete, die angezeigte „Reboot-Webseite“ sich jedoch nicht automatisch aktualisierte. Wir raten daher dazu, etwa 15 Sekunden nach drücken des Neustart-Buttons die Geräte Weboberfläche erneut im Browser aufzurufen. Mit etwas Glück wird dieses Komfortproblem in einem zukünftigen Update beseitigt.

SEM 5000 PRO Messgenauigkeit kalibrieren

Laut Voltcraft liegt die typische Messabweichung des SEM 5000 PRO bei 1% ab 200 Watt. Unter 200 Watt wird eine Abweichung von 5% angegeben. Sollten Messunterschiede zwischen Stromzähler und SEM 5000 PRO auftreten, kann die Anzeigegenauigkeit kalibriert werden. Hierzu muss in den Einstellungen der Menüpunkt „Tarif“ aufgerufen und die vorher berechnete „Messabweichung“ eingetragen werden. Zum Ermitteln dieser Abweichung muss zuerst der angezeigte Verbrauch des SEM 5000 PRO und des Stromzählers notiert und danach einige Tage abgewartet werden. Ist etwas Zeit vergangen, müssen beide Verbräuche erneut notiert und die Differenz ausgerechnet werden. Der berechnete Verbrauch des Stromzählers muss nun durch den Verbrauch des Voltcraft SEM 5000 PRO geteilt werden. In unserem Fall rechnen wir also 1,364KWh geteilt durch 1,378KWh was 0,99 entspricht. In den Tarif-Optionen kann nun per Schieberegler der Korrekturfaktor auf 0,99 eingestellt werden. Nach dem Einstellen wird der Wert durch einen Klick auf „Speichern“ übernommen.

SEM 5000 PRO Messabweichung durch Blindlasten

Beim Prüfen des SEM 5000 PRO fiel auf, dass das in den Testaufbau integrierte DigitalSTROM-System (Link) oder genauer gesagt dessen Netzfilter, eine vom SEM 5000 PRO gemessene Blindleistung von rund 206W verursachte. Der in den Filter integrierte Kondensator sorgte für die besagte Blindlast (Eine nicht real existierende Last). Befinden sich viele Geräte mit eingebauten Entstörkondensatoren und andere elektrische Geräte, welche typischerweise Blindströme erzeugen im eigenen Haushalt, kann die Messabweichung schnell so hoch werden, dass diese mit der eingebauten Korrektur nicht kompensiert werden kann. An dieser Stelle wäre es schön, wenn Blindlasten aktiv ausgeschlossen werden könnten. Denn eine Blindleistung von beispielsweise 200W pro Stunde wirkt sich mit etwa 4,8KWh Blindleistung pro Tag bereits sehr deutlich auf die tägliche Verbrauchsanzeige aus.

SEM 5000 PRO Eigenstromverbrauch

Beim Eigenstromverbrauch zeigt sich das SME 5000 PRO erfreulich zurückhaltend. Im Schnitt lag der gemessene Verbrauch bei knapp drei Watt. Aufgrund des geringen Energieverbrauchs gab es keine nennenswerte Erwärmung des 7,5W Netzteils.
 

Edge oder Firefox empfohlen

Derzeit funktioniert die SEM 5000 PRO Oberfläche am besten mit dem Firefox- oder dem neuen Microsoft-Edge-Browser. Mit Chrome kam es im Test immer mal wieder zu Fehlern bei der Darstellung im Musterbereich. Auch dieses Problem soll mit einem der folgenden Updates aus der Welt geschafft werden.

SEM 5000 PRO WebSocket-Schnittstelle

Die Messdaten des SEM 5000 PRO können im Sekundentakt per WebSocket-Schnittstelle ausgelesen werden. Im Test nutzten wir dafür die Chrome-Erweiterung „Simple WebSocket Client“. In diese Erweiterung muss einzig die Geräte-IP zusammen mit dem Port 11112 eingetragen und auf „Open“ geklickt werden. Sobald geschehen, werden die Daten abgerufen.

Fazit: Was bleibt zu sagen?

Das SEM 5000 PRO (Link) hat uns grundsätzlich gefallen. Der Einbau ist schnell erledigt, die Oberfläche übersichtlich strukturiert und die verfügbaren Funktionen arbeiten größtenteils fehlerfrei. Die angesprochenen kleinen Fehler sollten mit kommenden Firmwareupdates leicht ausgebügelt werden können. Vermisst haben wir eine Exportfunktion im „Vergleichsbereich“. Die verfügbaren Exportfunktionen funktionieren zwar sehr gut, die gewünschte Extraoption würde den Bedienkomfort jedoch nochmals steigern und den einen oder anderen Sparfuchs erfreuen. Auch eigene Kategorien würden wir uns wünschen, damit die Mustererstellung noch detaillierter genutzt werden kann. Der Energieverbrauch des Systems hielt sich, mit rund 3 Watt, in erfreulichen Grenzen. Bauchschmerzen bereitete uns die gemessene Blindleistung. Befinden sich im Haushalt viele Geräte mit eingebauten Entstörkondensatoren und andere elektrische Geräte, welche Blindströme „produzieren“, kann die Messabweichung schnell massiv zunehmen. Hier wäre es super, wenn man ermittelte Blindlasten von Hand ausschließen könnte. Wir sind gespannt, welche Anpassungen Voltcraft dem SEM 5000 PRO noch gönnen wird. Dank der performanten Plattform sollte hier noch einiges machbar sein.
 
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Letzte Änderung am Samstag, 18 Juni 2016 12:34
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Fabian Richter

Fabian Richter ist ein Technikverrückter der ersten Stunde. Die Kombination aus einem Studium der technischen Informatik mit der früheren Ausbildung zum Anlagenmechaniker ermöglicht ihm eine ganzheitliche Sicht auf nahezu alle Bereiche der Technik. In den letzten Jahren war er im Bereich der Hardwareentwicklung und der technischen PR tätig...

4 Kommentare

  • Kommentar-Link F. Richter Mittwoch, 19 April 2017 15:02 gepostet von F. Richter

    Hallo, wir haben gerade Rückmeldung vom Hersteller bekommen. Bauartbedingt kann die Erkennung von Blindlasten wohl leider nicht ausgeschlossen werden. Für maximale Genauigkeit kommt man also um den Einsatz eines Messgeräts, wie dem beschriebenen SEM-3600BT, leider nicht herum. Beste Grüße!

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  • Kommentar-Link F. Richter Dienstag, 18 April 2017 19:07 gepostet von F. Richter

    Hallo Herr Müller, wir können ihre Verunsicherung verstehen. Wie im Artikel angemerkt, war das System zum Testzeitpunkt äußerst anfällig für Blindlasten. Leider haben wir das SEM-5000-PRO nicht mehr in der Redaktion und können daher nicht testen, ob die Software diesbezüglich verbessert wurde. Wir werden ein neues Testmuster anfordern und dann gerne noch einmal nachtesten. Sollte ihre Wärmepumpe über einen Netzstecker verfügen, könnten sie den genauen Stromverbrauch mit einem Gerät wie dem SEM 3600BT prüfen. Dieses Messgerät glänzte im Test durch seine Genauigkeit. Den Test finden Sie hier: http://www.smarthelpers.de/equipment/voltcraft-sem-3600bt-das-smarte-energiekostenmessgerat.html
    Wir melden uns, sobald es Neuigkeiten gibt. Herzliche Grüße!

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  • Kommentar-Link Max Müller Dienstag, 18 April 2017 15:47 gepostet von Max Müller

    guten Tag
    ich habe bei mir dieses Gerät nun seit Nov 2016 im Einsatz
    wie schon erwähnt, der Einbau und die Konfiguration waren sehr einfach und das Aufzeigen der Daten ist sehr befriedigend

    nicht ganz sicher bin ich betreffend der Berechnung bei induktiven Drehstromverbraucher, ob es nur daran liegt, dass die Scheinleistung gemessen wird?
    es sind in Betrieb, nebst den üblichen Haushalts-Verbraucher eine Wärmepumpe 11kW mit lt Prospekt elektrisch 2.5kW Aufnahmeleistung (3-phasig),
    Pool-Pumpe 2hp 1-phasig mit 7.5A und eine weitere 0.5hp ebenfalls 1-phasig mit 2.5A wobei diese 3 den Hauptanteil des gesamten Verbrauchs darstellen

    Energiezähler: SEM-5000:
    Dez 2016 1438 kWh / 47.9 kWh/d (30T) 1926 / 64 kWh/d 0.75
    Jan 2017. 1243 kWh 47.8 kWh/d (26T) 2035 66 0.61
    Feb 875 kWh 33.7 kWh/d (26T) 1630 58 0.54
    Mar 1397 kWh 42.3 kWh/d (33T) 1460 47 0.96

    zu bemerken dazu, SEM-5000 sind reine Monatssummen, die Ablösung des Energiezähler jedoch nicht in konstanten Abständen

    der Haupt-Anteil betrifft die Wärmepumpe mit täglich 2-3h und einer Phasenleistung von 2.5kW bzw alle 3 Phasen von 6kW (aus der Grafik heraus gelesen)
    Phasenstrom mit Zangen-A-Meter gemessen je 9A

    ihre Meinung würde mich sehr interessieren

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  • Kommentar-Link Didi Lamken Sonntag, 31 Juli 2016 22:33 gepostet von Didi Lamken

    SEM-5000 an Solaranlage

    Das SEM-5000 pro hat eine sehr professionelle Hardware mit RaspberryPi, Spannungsmessung mit Trenntrafo und Messplatine mit Spezial-Metering-IC ADE7878. Die Ströme werden durch Strom-Wandler gemessen. Dadurch gehen leider Phasenlage
    und Stromrichtung verloren und es kann nur die Scheinleistung gemessen werden. Das führt zu grossen Ungenauigkeiten bei kleinen Leistungen, z.B. wenn nachts hauptsächlich Schaltnetzteile den Standby-Stromverbrauch bestimmen. Das grosse
    Potential des ADE7878 wird leider nicht ausgenutzt.

    Die Web-Oberfläche ist aufwändig programmiert, doch auch ressourcenfressend, so dass die Bedienung auf einem alten Tablet nicht funktioniert. Und wer will schon ein aktuelles Notebook nur zur Bedienung und Anzeige ständig laufen lassen.
    Es wäre besser, man könnte die Sekundendaten als Download per FTP automatisiert holen. Die angegebene Methode per Port 11112 ist zu umständlich. Die Export-Funktion ist zu grob und teilweise fehlerhaft.

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