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Was ist Smappee?

30.04.2019

Vom Energiesparen mit Smappee spricht sogar der Ökostrom-Anbieter Greenpeace Energy und stellt die Geräte der Marke auf seiner Unternehmensseite vor. Im Mittelpunkt des Produktangebots von Smappee steht der Energiemonitor. Er überwacht den Stromverbrauch in Wohnungen, Eigenheimen oder Büros und schlüsselt den Energiebedarf detailliert bis auf die Ebene der einzelnen Verbraucher auf. Mit den Technologien des belgischen Herstellers lässt sich aber auch der Umgang mit anderen Ressourcen überwachen: Für das Monitoring der Gas- und Wassernutzung sowie der Leistung von Fotovoltaikanlagen stehen eigene Geräte zur Verfügung.

 

Smappee ist ein international aktives Cleantech-Unternehmen mit Sitz im belgischen Kortrijk. Firmengründer und CEO ist Stefan Grosjean. Der Elektrotechniker und Computerspezialist rief im Jahr 1991 zunächst das Unternehmen EnergyICT ins Leben, das sich mit Energiemessungen und Verbrauchsoptimierungen in Großbetrieben befasste. Nach dem Verkauf von EnergyICT an den deutsch-amerikanischen Messgerätehersteller Elster folgte im Jahr 2012 die Gründung von Smappee. Über das Ziel der technologischen Neuausrichtung schreibt Stefan Grosjean:

„Smappee entstand mit dem Plan, Wohnungseigentümern und Hausbesitzern Unabhängigkeit und Kontrolle über ihren Energieverbrauch und ihre Stromerzeugung zu verschaffen. Durch Echtzeitmessungen zu den wichtigsten einzelnen Geräten könnten sie sich der Energiefresser entledigen, den Stromverbrauch ohne Komforteinbußen senken, die selbstproduzierte Solar- oder Windenergie bestmöglich nutzen und ihr Zuhause letztlich zu dezentralen Energiezentren machen.“

 

Mittlerweile hat Smappee ein vielseitiges Geräteprogramm zur Kontrolle unterschiedlicher Ressourcen erarbeitet. Das Produktangebot umfasst die Lösungen:

  • Smappee Energy für Heimanwendungen: mit dem Energiemonitor in Basisausführung zur Überwachung des Stromverbrauchs
  • Smappee Plus für Heimanwendungen: mit dem funktional erweiterten Energiemonitor zur Überwachung des Stromverbrauchs
  • Smappee Solar für Heimanwendungen: mit dem Energiemonitor zur Überwachung des Stromverbrauchs und des Ertrags von Solaranlagen
  • Smappee Pro für Unternehmen: mit dem funktional erweiterten Energiemonitor zur Überwachung des Stromverbrauchs und der Möglichkeit, die Messwerte in unternehmenseigene Anwendungen zu integrieren
  • Smappee Gas & Water: für die Kontrolle des Gas- und Wasserverbrauchs zu Hause
  • Smappee Switch: für die genaue Verbrauchskontrolle sowie das ferngesteuerte Ein- und Ausschalten der angeschlossen Geräte

 

 Alle Smappee-Geräte auf einen Blick: Energiemonitor, Gas- und Wassermonitor, Solarenergiemonitor und Switch
Die Produkte der Marke Smappee. Quelle: Smappee

 

Welche Funktionen erfüllen die Smappee-Geräte?

Der Smappee-Energiemonitor steht im Mittelpunkt des Produktportfolios. Das schlanke Gerät ist in unterschiedlichen Modellvarianten zu haben, wobei das Basisprodukt Smappee Energy

 

  • ausschließlich am Hauptstromkreis andockt,
  • den Strombedarf im Überwachungsbereich erfasst und Verbrauchsdaten in Echtzeit anzeigt,
  • die Geräte im Stromnetz erkennt und die Messergebnisse nach einzelnen Verbrauchern aufschlüsselt,
  • Stromfresser und vermeidbaren Stand-by-Verbrauch aufdeckt,
  • cloudbasiert und mit WLAN-Anschluss arbeitet,
  • sich leicht über eine Smartphone-App (AppStore und GooglePlay) kontrollieren und bedienen lässt sowie
  • wartungsarm ist und Software-Updates selbsttätig über das Internet durchführt.

Wie das Basismodell ist auch die Variante Smappee Plus für die Heimanwendung konzipiert. Zusätzlich zu den Grundfunktionen unterstützt der leistungsfähigere Energiemonitor jedoch Submetering. Die Technologie bietet die Möglichkeit, neben dem Hauptstromkreis auch Subkreise mit ihren angebundenen Verbrauchern zu erfassen und in der Smappee-App darzustellen. Um einzelne Geräte zu identifizieren, nutzt der Monitor eine besondere Methode der Mustererkennung. Das Submetering-Verfahren optimiert diese Erkennungsfunktion, sodass Smappee Plus eine noch präzisere Überwachung des Stromverbrauchs ermöglicht als die Basisausführung. Je nachdem, wie die Wohnung an das Stromnetz angeschlossen ist, lassen sich sechs bis acht Teilschaltkreise kontrollieren. In einer komplexen Umgebung kann Smappee Plus darüber hinaus den Energieverkehr regeln, also beispielsweise zuviel produzierten Solarstrom dem Warmwasserbereiter oder einem anderen Verbraucher zur Verfügung stellen.

 

Auch Smappee Solar ist für Heimanwendungen konzipiert. Der Solar- Energiemonitor verfügt über die Grundfunktionen für die Echtzeit-Strommessung und schlüsselt den Stand-by- und Betriebsverbrauch ebenfalls pro Gerät auf. Zusätzlich misst das Gerät den Ertrag der Fotovoltaikanlage und berechnet für jeden Verbraucher, wie viel Strom er über die Solaranlage bezieht und welchen Anteil der Stromanbieter liefert.

 

Smappee Pro ist für den Einsatz in Unternehmen konzipiert und im Rahmen eines Lizenzmodells erhältlich. Ähnlich wie Smappee Plus arbeitet der Pro-Energiemonitor mit dem Submetering-Verfahren und eignet sich für die Verbrauchskontrolle in mehreren parallelen Stromkreisen. Während der Lizenzdauer stehen die Messdaten im Smappee-Webportal zur Verfügung und können über eine API in unternehmenseigene Anwendungen integriert werden.

 

Für die Messung des Gas- und Wasserverbrauchs zu Hause ist Smappee Gas & Water zuständig. Der Monitor sitzt auf der Gas- oder Wasserleitung, dockt mithilfe von magnetischen oder optischen Sensoren am Gas- oder Wasserzähler an und registriert die genutzten Ressourcen – das Verfahren funktioniert jedoch nicht mit digitalen Gas- und Wasserzählern. Smappe Gas & Water arbeitet optimal als Ergänzung zum Energiemonitor. Für eine funktionierende Verbindung dürfen beide Geräte jedoch nicht mehr als 10 bis 20 Meter voneinander entfernt sein. Der Gas- und Wassermonitor ermittelt die Verbrauchswerte stündlich und übergibt sie an den Energiemonitor, welcher sie an die Cloud weiterleitet. Von dort aus lassen sie sich bequem über die Smappee Gas- und Wassermonitor-App auslesen und überwachen.

 

 Smappee Gas & Water, Monitor mit angeschlossenem Sensor

Smappee Gas & Water. Quelle: Smappee

 

In Umgebungen, in denen der Sicherungskasten zu weit vom Strom- oder Gaszähler entfernt ist, kann der Smappee Energy Monitor nicht direkt mit dem Gas- / Wassermonitor kommunizieren und der Datentransfer in die Cloud muss über das Smartphone erfolgen. Die Verbindung zwischen Handy und Smappee Gas & Water erfolgt per Bluetooth aus einer Entfernung von höchstens sieben Metern innerhalb eines Zeitfensters von mindestens 20 Sekunden. Die Kommunikation muss mindestens einmal pro Monat stattfinden, weil der Monitor die Verbrauchsdaten nicht länger intern speichern kann.

 

Der Smappee Switch vervollständigt das Produktangebot. Der intelligente Stecker ermöglicht das ferngesteuerte Ein- und Ausschalten angeschlossener Geräte und arbeitet mit Smappee Energy, Solar, Plus und Pro, nicht aber mit Smappee Gas- & Water zusammen. Überwacht der Switch einen einzelnen Verbraucher, sitzt er zwischen der Wandsteckdose und einem angeschlossenen Gerät. Kontrolliert er eine Gerätegruppe, ist er vor einer Mehrfachsteckdose positioniert. Dabei regelt der intelligente Stecker nicht nur die Stromzufuhr, sondern arbeitet selbst wie ein Energiemonitor und misst den Stromverbrauch auf Geräteebene.

 

Um die Messdaten in das Smappee-System einfließen zu lassen, verbindet sich der Switch über die Funkfrequenz von 433 MHz mit dem Energiemonitor. Für eine erfolgreiche Zusammenarbeit dürfen beide Geräte nicht mehr als 10 bis 20 Meter voneinander entfernt sein. In einer komplexen Installation sind an einem Smappee-Energiemonitor bis zu 20 Switches konfigurierbar. Dabei entsteht ein Mesh-System, innerhalb dessen beteiligte Switches einander Nachrichten weiterleiten und auf diese Weise die Signalreichweite ausdehnen können.

 

Wie funktioniert der Smappee-Energiemonitor?

 

 Smappee Energy Monitor an der Stromleitung angebracht übermittelt die Verbrauchswerte über den Wi-Fi Router an die Cloud
Smappee Energy Monitor: Installation und Kommunikation. Quelle: Smappee

 

Die Installation des Smappee-Energiemonitors ist unkompliziert. Dennoch empfiehlt der Hersteller, sicherheitshalber einen Fachmann hinzuzuziehen. Der Energiemonitor sitzt in der Nachbarschaft des Sicherungskastens, welcher für die Montage geöffnet werden muss.

 
Bei einphasigen Elektroinstallationen wird die Stromklemme des Smappee-Energiemonitors am Phasenkabel angebracht.

 

 Geöffnete Stromklemme des Smappee Energy Monitors wird an das Phasenkabel herangeführt
Smappee-Stromklemme zur Befestigung am Phasenkabel Bild: aus beigefügtem Installationshandbuch

 

 

Die Stromklemme sitzt auf dem Kabel, durchdringt dieses aber nicht.

 

 Die Stromklemme des Smappee Energy Monitors ist geschlossen und umfasst das Phasenkabel, ohne es zu durchdringen
Die Stromklemme des Smappee-Energiemonitors am Phasenkabel Bild: aus beigefügtem Installationshandbuch

 

Der Smappee-Energiemonitor besitzt einen Eingang für die Stromklemme und braucht einen eigenen Stromanschluss.

Ausgehend von der Art der Installation verfügt der Smappee Energy Monitors in zweierlei Hinsicht über erstaunliche Funktionen: Einerseits misst das Gerät den Stromverbrauch, ohne direkt in den Stromfluss einzugreifen, also gewissermaßen durch die intakte Oberfläche des Phasenkabels hindurch. Andererseits ist der Energiemonitor in der Lage, den Strombedarf einzelner Verbraucher zu ermitteln, obwohl das Phasenkabel an der Messstelle den Strom für alle am Stromnetz angeschlossenen Geräte führt. Wie kann das funktionieren?

 

Hinter der Arbeitsweise des Smappee-Energiemonitors steckt keine Hexerei, sondern innovative Technologie. Das Geräte-Submetering beruht auf dem sogenannten NILM-Verfahren (Non-Intrusive Load Monitoring) und Smappee beschreibt die Vorgehensweise wie folgt:

„Sie können Smappee mit Shazam vergleichen, der App, die Lieder erkennt. Jedes Gerät hat eine einzigartige elektrische ‚Melodie‘, wenn es Strom verbraucht. Über eine an das Phasenkabel angeschlossene Klemme kann Smappee sämtliche Melodien im Stromkabel hören. Smappee nutzt seine patentierte NILM-Technologie, um die Melodien der wichtigsten Geräte zu erkennen. Dann weist er diese Melodien den jeweiligen Geräten zu und benennt sie.“

 

Der Kontrolle und Zuordnung von Verbrauchswerten liegt ein anspruchsvoller und zeitaufwändiger Prozess der Mustererkennung zugrunde. Es dauert vier bis fünf Wochen, bis der Energiemonitor die im Haus aktiven Verbraucher kennengelernt und ihren individuellen Strombedarf identifiziert hat. Dabei stößt die NILM-Technologie durchaus an Grenzen und hat vor allem dann Probleme, wenn Geräte

  • beim Stromverbrauch ein ähnliches Klangmuster verursachen – Verwechslungsgefahr besteht beispielsweise bei Wasserkochern, Toastern und Kaffeemaschinen, die alle mit einem Heizelement arbeiten,
  • eine variable Leistung haben, wie zum Beispiel Wärmepumpen und Fernsehgeräte mit Ambilight-Technologie,
  • ausgesprochen energiesparend arbeiten und sich dadurch beim Stromverbrauch „still“ verhalten, wie etwa sparsame LED-Lampen, oder
  • gemeinsam mit vielen anderen Verbrauchern an ein Stromnetz angebunden sind, sodass die Verbrauchsmuster einander überlagern und schwer zu unterscheiden sind.

Anwender haben die Möglichkeit, den Lernerfolg durch gezieltes Feedback zu unterstützen. Nach der Installation erfasst die Smappee-App im Rahmen einer Befragung, welche Geräte in der Einsatzumgebung grundsätzlich vorhanden sind. Die App führt außerdem eine Ereignisliste, in der alle zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiven Verbraucher aufgeführt sind. Der Anwender kann für jedes eingetragene Gerät markieren, ob es korrekt erkannt wurde oder nicht. Die konkrete Rückmeldung unterstützt das Lernverfahren ebenso wie gezielte Übungen mit dem Smappee Switch. Dabei überträgt der Switch das Verbrauchsmuster eines angeschlossenen Verbrauchers an den Energiemonitor und lenkt den Lernprozess dadurch in die richtige Richtung.

 

Fazit und Verwendungsmöglichkeiten

Smappee unterstützt den bewussten Umgang mit Ressourcen zu Hause und in Unternehmen. Die Technologien des belgischen Herstellers decken Stromfresser und Geräte mit einem hohen Energiebedarf im Stand-by-Modus auf. Außerdem machen sie auf einen hohen Bedarf an Gas- und Wasser oder einen Verlust an Ressourcen durch Leckagen aufmerksam. Die Smappee-Lösungen sind leicht zu installieren – besonders beim Einbau des Energiemonitors sollten Sie sich aber von einem Fachmann unterstützen lassen.

 

Die Smappee-Produkte arbeiten cloudbasiert und eignen sich grundsätzlich für Anwender, die für neue Technologien offen sind. Die Speicherung der Verbrauchswerte in der Cloud ermöglicht einerseits die komfortable Kontrolle und Bedienung der Systeme über eine App für Android und iOS. Andererseits gelangen dadurch Daten ins weltweite Netz, die Auskunft über individuelle Lebensgewohnheiten und die technische Ausstattung zu Hause geben können. Anwender mit prinzipiellen Sicherheitsbedenken gegenüber cloudbasierten Lösungen dürften sich mit dem Einsatz von Smappee entsprechend schwertun.

 

Die vom Smappee-Energiemonitor ermittelten Werte können in unterschiedlichen IoT-Anwendungen genutzt werden
Die Verbrauchswerte des Smappee-Energiemonitors kommen unter anderem in Smart Home-Anwendungen zum Einsatz. Quelle: Smappee

 

Smappee bemüht sich zunehmend um die IoT-Integration seiner Produkte. Eine Vielzahl von Schnittstellen erlaubt unter anderem die Zusammenarbeit mit intelligenten Geräten im Smart Home. Die vom Smappee-Energie- oder Gas- und Wassermonitor ermittelten Werte können somit in regelbasierte Abläufe einfließen, welche beispielsweise die Heizung oder Beleuchtung in automatisierten Gebäuden steuern.

 

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