Industrielle Energieüberwachung über Mobilfunk: 5 Ansätze

Ein industrielles Energiemonitoringsystem über Mobilfunk besteht aus zwei Komponenten: einem Messgerät oder einer Stromzange zur Messung des Energieverbrauchs im Stromkreis und einer Mobilfunkverbindung, die die Messwerte ohne IT-Support oder Netzwerkunterbrechung aus dem Gebäude überträgt. Die Messung selbst ist bereits gelöst. Die Mobilfunkverbindung hingegen erfordert eine sorgfältige Planung.

Bei den meisten IoT Projekten verhält es sich genau umgekehrt. Die Instrumentierung der realen Welt – die Erfassung physikalischer Größen an Maschinen und deren Umwandlung in ein Format, das in die Cloud übertragen werden kann – beansprucht den größten Teil des Zeitplans: Auswahl, Montage, Kalibrierung und der Nachweis der Aussagekraft der Messwerte. Energie bildet hier die erfreuliche Ausnahme. Stromwandler, Drehstromzähler und Mess-ICs werden seit Jahrzehnten in großem Maßstab gefertigt, verfügen über publizierte Genauigkeitsklassen und können von einem Elektriker installiert werden, ohne dass neue Erfindungen nötig sind.

Die größte Herausforderung sind die letzten hundert Meter. Der Zähler befindet sich in einem verschlossenen Technikraum, oft im Keller oder in einem abgelegenen Pumpenhaus, und der nächste Netzanschluss ist hundert Meter und eine Anfrage an die Anlagenverwaltung entfernt. Diese Lücke – genaue Messung ohne Verbindung zur Cloud – ist der Grund, warum industrielle Energiemonitoringsysteme so oft ins Stocken geraten, nachdem der Zähler bereits an der Wand montiert ist.

Mobilfunk-Backhaul schließt die Lücke, und es gibt fünf verschiedene Möglichkeiten, ihn aufzubauen. Sie unterscheiden sich um Größenordnungen hinsichtlich der Kosten pro Leitung, des Installationsaufwands und der messbaren Parameter. Dieser Artikel vergleicht die fünf Möglichkeiten, nennt die jeweils aktuelle Hardware (Stand 2026) mit Herstellerangaben und schließt mit einer Kostenberechnung ab.

Wie man einen Ansatz zur Überwachung des zellulären Energieverbrauchs auswählt

Das Kriterium, das hierfür ausschlaggebend ist, findet sich in keinem Datenblatt. In der Praxis ist eine einzige Variable ausschlaggebend: die physikalische Verteilung der Messpunkte. Fast alles andere ergibt sich daraus.

Dezentrale Messpunkte: Drahtlose Sensoren an ein zentrales gateway angebunden

Zwei Szenarien verwenden unterschiedliche Anordnungen der Sensoren, die beide in dieselbe Richtung zeigen – drahtlose Energieüberwachung mit aufsteckbaren Sensoren, die Daten an ein gatewayübermitteln.

Die erste Variante ist eine vermietete Einheit. In einem Bürogeschoss oder einem Wohnblock, dessen Stromanschluss im Laufe der Jahre zusammengelegt und wieder aufgeteilt wurde, befinden sich typischerweise ein bis drei Verteilerkästen, die die gesamte Einheit versorgen und in verschiedenen Räumen installiert sind. Es gibt keinen zentralen Ort, um alles zu messen. Die Verlegung von Stromwandlerleitungen zwischen den Verteilerkästen erfordert einen Elektriker, ein Leerrohr und ein Gespräch mit dem Vermieter; eine Stromzange pro Stromkreis, die an einen gateway angeschlossen ist, erspart all diese Schritte.

Der zweite Anwendungsfall ist ein Industriestandort, der den Verbrauch pro Maschine und nicht pro Panel ermitteln muss. Lautet die Frage beispielsweise „Welche Druckmaschine driftet?“, kann ein Messgerät am Einlaufwerk diese Frage nicht beantworten – die Klemme muss an der Maschine angebracht werden. Dreißig Maschinen bedeuten dreißig Messpunkte, die über die gesamte Produktionshalle verteilt sind. Die Verlegung von dreißig Stromwandlerpaaren zu einem zentralen Messgerät verursacht höhere Kosten für Arbeitsaufwand und Kabeltrassen als die Sensoren selbst.

Selbstversorgende Stromzangen machen diese Technologie heute praktikabel, was vor einigen Jahren noch undenkbar war. Laut Datenblatt des CT10xbezieht der Sensor seine Energie aus dem zu messenden Leiter – er ist also „selbstversorgend, ohne Batterien oder externe Kabel“ –, sodass bei einem Einsatz von dreißig Knotenpunkten kein Batteriewechsel erforderlich ist. Genau das war bisher der Hauptgrund für die Ablehnung drahtloser Messtechnik.

Die Grenze, die niemand erwähnt: Stromzangen messen Strom, nicht Leistung

Dies ist die mit Abstand wichtigste Spezifikation in der gesamten Kategorie, und sie wird leicht übersehen.

Das Datenblatt des CT10x führt genau einen elektrischen Messparameter auf: den Effektivstrom. Die Energieangabe erscheint in der Funktionsliste als „Unterstützung für optionale Berichterstattung über den kumulierten Energieverbrauch“ – optional und abgeleitet, da im Gerät keine Spannung gemessen wird. Die CT3xx-Serie verhält sich genauso, und Milesight weist auf seiner Webseite ausdrücklich darauf hin und verweist Leser, die neben dem Strom auch die Spannung benötigen, stattdessen auf den CTH01.

Eine reine Klemmenmessung liefert also Ampere und ein Lastprofil. Sie liefert jedoch weder die tatsächliche Leistung noch den Leistungsfaktor oder einen kWh-Wert, der bei Abrechnungsstreitigkeiten anerkannt wird. Das ist eine klare Trennung in einer Produktkategorie, die auf den ersten Blick wie eine einzige aussieht

• Lastprofilierung, Anomalieerkennung, „Läuft diese Maschine anders als letzten Monat?“ – Klemmen sind das richtige und günstigste Werkzeug.
• Kostenverteilung, Mieterabrechnung, Leistungsfaktorkorrektur, Oberwellenmessung – all das lässt sich nicht mit Stromzangen leisten. Sie benötigen eine Spannungsmessung, also Verfahren 2 oder 3.

Zwei weitere Details aus dem Datenblatt sollten in die Spezifikation aufgenommen werden. Die Genauigkeit beträgt ±1 % oberhalb von 5 A_{_eff} und ±3 % bei oder unterhalb dieses Wertes. Jedes Modell hat einen minimalen Meldestrom : 1,5 A beim CT101, 3 A beim CT103 und 5 A beim CT105 (jeweils eine Minute). Wird ein CT105 an einen nur geringfügig belasteten Stromkreis angeschlossen, liefert er keine Messwerte.

Konzentrierte Stromkreise: ein Hub oder ein verdrahteter Bus

Der BEMS-Fall – Gebäudeenergiemanagement und Mieter-Submetering – ist das genaue Gegenteil. Wenn in einem Gebäude oder einem Industriekomplex alle Stromkreise an einem zentralen Verteilerkasten oder Schaltraum zusammengeführt werden, befinden sich die Messpunkte bereits an einem Ort – und die Verkabelung wird von der teuren zur kostengünstigen Option.

Die klassische Form eines kabelgebundenen Stromüberwachungssystems besteht hier aus DIN-Schienen-Zählern, die im Schaltschrank montiert sind, deren Stromwandler an den Sammelschienen angebracht sind, in Reihe geschaltet an einem einzigen RS485-Bus und von einem Mobilfunk- gatewayabgefragt werden. Vier Gründe, alle praktischer Natur:

• Die Kosten pro Leitung sinken mit steigender Dichte. Ein RS485-Bus und ein Mobilfunkvertrag können einen gesamten Vermittlungsraum abdecken. Funkknoten pro Leitung sind nicht sinnvoll, wenn sich bereits alle Leitungen in unmittelbarer Nähe befinden.
• Für die Planung ist keine Funkverbindung erforderlich. Schaltanlagen sind Stahlgehäuse in Betonfundamenten. LoRaWAN bietet zwar eine gute Durchdringung, dennoch kann es notwendig sein, eine externe Antenne vorzuschreiben und vor der Abnahme eine Abdeckungsprüfung durchzuführen. Ein Kabel hat keine Link-Budgetierung.
• Genauigkeit lässt sich leichter begründen. Wenn die Messwerte für die Mieterabrechnung oder eine Kostenerstattungsforderung verwendet werden, ist der Zähler im Grunde das maßgebliche Instrument, und DIN-Schienen-Zähler veröffentlichen Genauigkeitsklassen und Kalibrierungsdaten, die bei Aufstecksensoren in der Regel nicht verfügbar sind.
• Weniger Aufwand. Dreißig LoRaWAN-Knoten bedeuten dreißig Geräteregistrierungen, dreißig Schlüsselsätze und einen Netzwerkserver. Dreißig Modbus-Zähler an einem Bus bedeuten dreißig Slave-Adressen in der gatewayAbfrageliste

Die Kosten für die Verkabelung beschränken sich auf die Installation: ein Elektriker, üblicherweise ein Zeitfenster für die Stromabschaltung und die Verlegung von Stromwandlerleitungen zu jedem Zähler. Das ist eine einmalige Ausgabe an einem Standort, an dem bereits ein Elektriker vor Ort ist – genau wie bei einem Gebäudeenergiemanagementsystem (BEMS).

Für konzentrierte Stromkreise gibt es nun eine dritte Option, die vor einigen Jahren noch nicht existierte: ein zentraler Verteiler mit drahtloser Uplink-Verbindung. Dieser ermöglicht die berührungslose Installation mittels Stromzange und misst gleichzeitig die tatsächliche Leistung. Dies ist die unten beschriebene Option 2, die bei vielen BEMS-Projekten als erstes kalkuliert werden sollte.

Die sekundären Fragen

Sobald die Dispersion die Familie ausgewählt hat, wählen vier Fragen das Modell aus:

• Benötigen Sie Leistung oder nur Strom? Die Aufteilung ist oben beschrieben. Beantworten Sie diese Frage, bevor Sie Preise vergleichen, denn dadurch scheiden ganze Ansätze aus.
• Kann die Schalttafel spannungsfrei geschaltet werden? Eine Nachrüstung unter Spannung erfordert geteilte Kernklemmen und magnetische Spannungsfühler. Eine geplante Abschaltung ermöglicht die Freigabe von verdrahteten Zählern und Stromabnehmern an den Sammelschienen.
• Ist am Messpunkt Strom vorhanden? Ein Verteilerkasten ist an das Stromnetz angeschlossen. Ein abgelegenes Pumpenhaus oder ein Feldverteiler benötigt möglicherweise Solarenergie und eine Batterie, was Lösungen ausschließt, die eine permanente Stromversorgung voraussetzen.
• Wem gehören die Daten? Viele Energiegeräte werden standardmäßig mit der Hersteller-Cloud ausgeliefert. Das bedeutet, dass Ihre historischen Datenreihen durch die Zugangs- und Exportrichtlinien eines anderen Anbieters geschützt sind. Geräte, die nativ MQTT oder Modbus unterstützen, ermöglichen die direkte Weiterleitung an IoT Plattformen wie Ubidots , wobei die Rohdaten erhalten bleiben.

Ansatz 1: LoRaWAN-Stromwandler mit einem Mobilfunk Gateway

Batterielose Klemmsensoren messen jeden Zweig, senden eine LoRaWAN- zu einem gateway irgendwo im Gebäude, und das gateway stellt eine Mobilfunkverbindung für die gesamte Flotte bereit.

Die CT-Serie von Milesight dient als Referenzimplementierung. Laut Datenblatt der CT10x-Serie beträgt die Nennstromstärke des CT101 100 A _{_eff} , die des CT103 250 A _{_eff} und die des CT105 500 A _{_eff} . Die Abtastrate liegt bei 3,3 kHz, die Auflösung bei 1 mA. Die CT3xx-Serie verwendet ein 1:3-Design – CT303 mit 300 A, CT305 mit 500 A und CT310 mit 1000 A – und misst bis zu drei Stromkreise von einem einzigen Knotenpunkt aus. Dadurch wird die Dreiphasenmessung ohne drei Funkgeräte pro Messpunkt möglich.

Beide Gerätefamilien verwenden eine geteilte Ader, die um einen stromführenden Leiter ohne Abschaltung verlegt wird. Beide Geräte werden über den zu messenden Leiter selbst mit Strom versorgt und verfügen über einen USB-C-Eingang als Backup. Beide messen ausschließlich Strom.

Auswahl des Gateway

Die Wahl gateway hängt hauptsächlich von den Umgebungsbedingungen ab. Alle vier unten aufgeführten Modelle sind 8-Kanal-LoRaWAN- gateway; sie unterscheiden sich hinsichtlich Schutzart, Temperaturbereich und der Integration von Mobilfunk.

Das UG67 ist die optimale Lösung, wenn vor Ort kein Ethernet-Anschluss vorhanden ist: Es verfügt über ein integriertes LTE-Cat-4-Modem und einen SIM-Kartensteckplatz und benötigt daher lediglich Strom und eine M2M-SIM-Karte. Laut Milesight hält der interne Akku des SG50 ohne Sonnenlicht etwa vier Tage durch, was den Einsatz an abgelegenen Standorten ohne Stromversorgung ermöglicht.

Eingesetzte Beispiele

Zwei öffentliche Projekte veranschaulichen die Umsetzung dieses Ansatzes im großen Maßstab. Twin4Green nutzte CT101-Sensoren in britischen Bahnhöfen für LNER und speiste die Daten zur Stromverbrauchsaufschlüsselung über AWS IoT Core in einen kognitiven digitalen Zwilling ein. Parallel dazu wurde mit WS558-Lichtsteuerung eine Energiebasislinie vor der Umrüstung auf LED-Beleuchtung ermittelt. In mehreren spanischen Projektenkombinierte Monolitic CT101-Sensoren mit Sensoren zur Messung der Luftqualität, des Lärms und der Personenzahl in einem Konzertsaal, wo Strom einen der größten Betriebskostenfaktoren darstellt.

In beiden Fällen handelt es sich um Lastprofilierungs- und Basislinienanwendungen, und genau dafür sind Stromsensoren bestens geeignet.

Am besten geeignet für: dezentralisierte Messpunkte, bei denen es eher um das Lastverhalten als um die abrechnungsfähige Energie geht.

Ansatz 2: Ein LoRaWAN-Hub mit mehreren Stromkreisen im Panel

Dies ist der Ansatz, der die Lücke schließt, die die Klemmen hinterlassen, und er ist der neueste der fünf.

Der Milesight CTH01 Smart Power Monitor Hub ist ein DIN-Schienen-Gerät mit 12 Strom- und 3 Spannungskanälen – bis zu vier Drehstrom- oder zwölf Wechselstromkreise können mit einem einzigen Gerät überwacht werden. Laut Datenblatt arbeitet er mit 8 kHz und erfasst Effektivwerte für Spannung und Strom, Leistungsfaktor, Wirk-, Blind- und Scheinleistung, importierte und exportierte Energie, Spannungsunsymmetrie sowie THDv und THDi. Die Standardkapazität beträgt 1.000 A und ist mit Rogowski-Spulen auf 4.000 A erweiterbar. Das Gerät misst 49,3 × 98 × 90 mm, wird auf einer DIN-35-Schiene oder magnetisch montiert und benötigt 12 V DC bei einer maximalen Leistungsaufnahme von 5,8 W.

Das Besondere an dieser Installationsmethode ist, dass der Strom wie bei den Klemmen von Stromwandlern mit geteiltem Kern erzeugt wird. Die Spannung wird über Magnetsonden abgenommen, die einfach auf die Schrauben des Leistungsschalters aufgesteckt werden – ganz ohne Klemmenverdrahtung, Abisolieren oder Öffnen von Leitern. So liefert das System die gemessene Spannung und damit die tatsächliche Leistung und Stromqualität, ohne die Abschaltung, die bei herkömmlichen DIN-Schienen-Spannungsabgriffen üblicherweise erforderlich ist.

Diese Kombination ist ungewöhnlich: Sie ist die einzige Methode, die sich nicht-invasiv installieren lässt und gleichzeitig eine nachvollziehbare kWh-Abrechnung ermöglicht. Bei der Nachrüstung von Gebäudeenergieanlagen in bewohnten Gebäuden, wo ein Abschaltfenster am schwierigsten zu realisieren ist, ist dies oft der entscheidende Faktor.

Die Kanaldichte verändert auch die Berechnung. Zwölf Drehstromkreise benötigen 36 Stromkanäle, also drei Hubs – nicht zwölf Geräte und nicht sechsunddreißig Funkgeräte.

Milesight positioniert den CTH01 für Gewerbegebäude, Industrieanlagen, Rechenzentren und Mehrfamilienhäuser. Im Gegensatz zum CT10x fanden wir in öffentlich zugänglichen Quellen keine unabhängigen Erfahrungsberichte von Drittanbietern – es handelt sich um ein neueres Produkt, daher basieren die Erfahrungen eher auf Herstellerdokumentation als auf Kundenberichten.

Am besten geeignet für: konzentrierte Stromkreise in einem Gebäude, die nicht abgeschaltet werden können, wo Sie reale Energiewerte benötigen und nicht nur eine Stromspur.

Ansatz 3: Ein Mobilfunk- Gateway fragt RS485-Modbus-Zähler ab

Dies ist der Weg, den die meisten Systemintegratoren für kommerzielle Energiemonitoringsysteme , und er ermöglicht die Skalierung bis hin zu abrechnungsfähigen Messsystemen. Spezielle Zähler führen die Messung durch, ein zellulares IoT gateway fragt diese über einen gemeinsamen RS485-Bus mittels Modbus RTU ab und gateway .

Für präzise Abrechnungen konzipierte Zähler verwenden in der Regel Modbus anstelle eines proprietären Funkmoduls, und ein Bus kann viele Zähler tragen – so dass ein einziges gateway einen ganzen Vermittlungsraum abdeckt.

Auswahl des Teltonika- Gateway

Die Modellauswahl birgt hier eine Falle und einen klaren Sieger.

Die Falle: Das TRB245 taucht zwar noch in älteren Integrationsdokumenten auf, wird aber von Teltonika mittlerweile als abgekündigt geführt. Bestellungen und Support werden nicht mehr entgegengenommen. Verwenden Sie es daher nicht mehr.

Der Testsieger speziell für die Zählertechnik ist der TRB247 – und das ist die Empfehlung von Teltonika selbst, nicht unsere. In ihrem Anwendungsfall zur Fernüberwachung von Energiezählern wird er direkt genannt: ein LTE Cat 1 bis- gateway mit RS485, RS232 und Ethernet, nativer Modbus-, DNP3- und DLMS- Unterstützung, Dual-SIM mit bis zu sieben eSIM-Profilen für Ausfallsicherheit in Gebieten mit schwachem Signal sowie eine Daten-zu-Server-Funktion, die Messwerte direkt über MQTT oder HTTPS an eine Cloud-Plattform überträgt.

• TRB247 – die richtige Wahl für Zähler. DLMS ist wichtig, wenn Sie jemals mit Stromzählern für Versorgungsunternehmen arbeiten.
• TRB145 – LTE Cat 1, nur RS485, ultrakompakt. Die optimale Wahl, wenn nur ein Knoten einen Zähler abfragt. Teltonika dokumentiert den Betrieb mit weniger als 5 W, solar- oder batteriebetrieben, in der Windkraftanlagenüberwachung sowie an Öl- und Gaspipelines.
• TRB246 — LTE Cat 4 mit der vollständigeren Schnittstellenausstattung, wenn am Standort neben serieller Schnittstelle auch Ethernet und E/A benötigt werden.

Der UC300 (Mobilfunk) von Milesight ist eine leistungsfähige Alternative, wenn derselbe Knoten auch Nicht-Modbus-Instrumentierung benötigt. Laut Benutzerhandbuch verfügt er über RS232- und RS485-Schnittstellen mit Modbus RTU, vier digitale Eingänge und zwei Ausgänge, zwei analoge Eingänge (4–20 mA und 0–10 V) sowie zwei PT100-RTD-Eingänge und unterstützt die Anwendungsmodi 4G, MQTT, TCP/UDP und SMS.

RS485 zu MQTT: Messwerte auslesen

Auf der Zählerseite ist der Eastron SDM630MCT mit geteilten Kernstromwandlern eine gängige Spezifikation – dreiphasig, Modbus RTU über RS485, MID-zertifizierte Varianten erhältlich und die Registerdokumentation ist weit verbreitet.

Das gateway übernimmt die Übersetzung. Es fragt die Zählerstände jedes Zählers in einem festen Intervall ab und veröffentlicht die Werte als MQTT-Daten. Durch die RS485-zu-MQTT-Kommunikation bleibt der Zähler auf dem Protokoll, für das er entwickelt wurde, während der Cloud-Seite ein modernes Transportprotokoll zur Verfügung steht – und die Plattform muss überhaupt kein Modbus verwenden.

Wir dokumentieren diesen Weg direkt: die Verbindung eines Teltonika Modbus gateway mit Ubidots über MQTTund die Anbindung eines Zählers der Eastron SDM230M-Serie für das zählerseitige Register-Mapping.

Die Sicherheitsausrüstung, die in den Anleitungen ausgelassen wird

Eine kabelgebundene Stromwandlerinstallation erfordert Komponenten, die in keiner Teileliste von jemandem auftauchen, der so etwas noch nie durchgeführt hat. Geben Sie diese an:

• Eine Stromwandler-Kurzschluss- oder Testblockierung an jeder Sekundärseite. Eine unter Last stehende Stromwandler-Sekundärseite erzeugt eine gefährliche Spannung. Dies ist zwingend erforderlich.
• Abgesicherte Spannungsabgriffe mit Isolation an jeder Phase.
• Split-Core-Stromwandler, sodass der Speiser nie geöffnet wird.
• Ein separates DIN-Gehäuse ist erforderlich , wenn das vorhandene Bedienfeld keinen freien Schienenplatz bietet, was häufig vorkommt.

Dies ist auch die ehrliche Antwort darauf, warum die Hardware von Approach 3 am billigsten aussieht, es aber oft nicht ist: Der Zähler selbst ist preiswert, die sichere Installation hingegen nicht.

Am besten geeignet für: konzentrierte Stromkreise, bei denen ein Abschaltfenster vorhanden ist und die Messgenauigkeit auch bei Abrechnungsstreitigkeiten standhalten muss.

Ansatz 4: Ein zellularer DIN-Schienenzähler ohne Gateway

Der vierte Ansatz macht eine ganze Hardwareklasse überflüssig. Anstelle von Sensoren und einem gatewayträgt der Zähler selbst das Funkmodul.

Der Acrel ADW300 ist hierfür das beste Beispiel. Laut Installationsanleitung handelt es sich um einen dreiphasigen DIN-Schienenzähler mit integriertem Funkmodul, das 4G LTE, WLAN, NB-IoT, LoRa und LoRaWAN sowie RS485 unterstützt und zudem MQTT, Modbus-RTU und Modbus-TCP spricht. Er misst Wirk- und Blindleistung, Strom, Spannung und Oberschwingungen mit einer Genauigkeit von 0,5S im Frequenzbereich von 45–65 Hz und bei Wechselspannungen von 230/400/690 V. Über eine Rogowski-Spule unterstützt er Ströme bis zu 3 × 2000 A. Die Montage erfolgt auf einer 35-mm-DIN-Schiene, der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen −40 und +70 °C. Der Zähler speichert die Verbrauchsdaten der letzten 12 Monate. Der ADW300 verwendet interne Stromwandler; der ADW300W hingegen externe Stromwandler und ist somit für die Nachrüstung bestehender Stromschienen geeignet.

Die MQTT-Unterstützung macht das Gerät interessant für alle, die keine herstellerspezifische Cloud dazwischen haben wollen – ein 3-Phasen-Leistungsmonitor wird zu einem einzigen Gerät, das kein gateway mehr konfigurieren, mit Strom versorgen oder ersetzen muss.

Der Kompromiss liegt nicht in der Genauigkeit, sondern in der Multiplikation. Ein Zähler misst einen Drehstromanschluss und verfügt über eine eigene SIM-Karte. Bei ein oder zwei Anschlüssen ist dies die einfachste Architektur auf dieser Seite. Bei zwölf Anschlüssen bedeutet das zwölf Mobilfunkverträge, und die laufenden Kosten übersteigen die Hardware-Einsparung schnell.

Am besten geeignet für: einen einzelnen Hauptanschluss oder eine Handvoll Verteilerkästen, bei denen die Minimierung der Geräteanzahl wichtiger ist als die Detailgenauigkeit pro Zweig.

Ansatz 5: Eine individuelle Konfiguration mit einem Mobilfunkmodul

Der fünfte Ansatz kommt zum Einsatz, wenn kein handelsübliches Produkt die richtige Form hat – beispielsweise wenn ein OEM die Messtechnik in sein eigenes Produkt integriert, es sich um ein ungewöhnliches Gehäuse handelt oder um eine Messung, die mit handelsüblichen Messgeräten nicht erfasst wird.

Blues Notecard ist der gemeinsame Baustein. Hinweis in der Spezifikation von 2026: Der Notecarrier-B , der in älteren Projektbeschreibungen häufig erwähnt wird, wird nicht mehr unterstützt. Blues verweist Benutzer stattdessen auf die Notecarrier X und XM. Die aktuelle Produktlinie umfasst die Modelle CX, F, X, XM, XS, Pi und A.

Im Funkbereich Notecard Cellular in den Varianten LTE Cat 1 bis, Cat 1, Cat M und NB-IoT für Nordamerika, EMEA und weltweit erhältlich. Notecard Cell+WiFi bietet WLAN-Failover, Notecard LoRa deckt den Einsatz bei geringem Stromverbrauch ab, und die neue Notecard für Skylo kombiniert 5G NTN-Satellitenfunk mit NB-IoT/LTE-M-Mobilfunk, WLAN und GNSS für $– wodurch auch abgelegene Pumpstationen oder Umspannwerke ohne dedizierte Satellitenstation erreichbar werden.

Wie das kommerziell aussieht

Output Industries ist das wohl bekannteste Beispiel für dieses Muster, das jedoch einer genauen Beschreibung bedarf: Es handelt sich um eine Plattform zur Steigerung der Fertigungsleistung, nicht um eine reine Energielösung. Das Unternehmen entwickelte Busroot, ein Produkt für intelligente Fabriküberwachung, auf Basis der Blues-Konnektivität – genauer gesagt Wireless for Opta, in Kombination mit dem Opta-Industriecontroller von Arduino. Dadurch verfügt die Plattform über eine eigene Mobilfunkverbindung und erfordert keine Änderungen am IT-Netzwerk des Kunden. Blues berichtet von „fünf bis zehn implementierten Geräten, die innerhalb eines Tages Daten übertragen“ und Produktivitätssteigerungen von 20–25 %. Das Unternehmen verweist zudem auf ein Metallrecyclingunternehmen, das die Energieüberwachung zur Sicherung seiner Gewinne nutzte, ohne jedoch konkrete Zahlen zu veröffentlichen.

Das ist der eigentliche Grund für Ansatz 5. Nicht, dass es die günstigste Methode zur Messung eines Panels wäre – das ist sie nicht –, sondern dass der Besitz des Geräts beim Verkauf eines Überwachungsprodukts auch die Kontrolle über Konnektivität, Gehäuse und Installation bedeutet. Blues bietet außerdem eine Webseite mit Energiemonitoring-Lösungen , die Verbrauchsanalysen, vorausschauende Wartung anhand der Energiesignatur und Spitzenlastmanagement umfasst.

Auf der Cloud-Seite dokumentiert Blues das Routing von Notecard-Daten an Ubidots , indem es in Notehub eine allgemeine HTTP/HTTPS-Route erstellt, diese mit einem Authentifizierungstoken im Header auf den Geräteendpunkt verweist und eine JSONata-Transformation anwendet, um die Nutzdaten zu formen. Das Gerät kommuniziert niemals direkt mit der Plattform – dies übernimmt Notehub.

Ideal für: OEMs und Produkthersteller, bei denen die Abmessungen oder die Bauform das Unterscheidungsmerkmal sind.

Ein durchgerechnetes Szenario: Zwölf Pressen, ein MCC

Ein abstrakter Vergleich von fünf Ansätzen reicht nicht aus. Hier ist eine konkrete Website.

Eine Kunststoffspritzgießanlage betreibt zwölf Pressen, jede mit eigener Drehstromversorgung bis 250 A. Die Versorgung erfolgt über eine zentrale Schaltanlage in einem gemeinsamen Schaltraum. Energie zählt zu den drei größten variablen Kostenfaktoren – neben Trommelheizungen und Hydraulikpumpen. Der Werksleiter benötigt den Energieverbrauch in kWh pro tausend Teile und Presse, um einen Maschinenausfall frühzeitig zu erkennen und so Kosten zu verursachen.

Dieses Szenario ist aufschlussreich, da es die in diesem Artikel gerade erst aufgestellte Regel umkehrt. Die Pressen sind physisch über die gesamte Produktionshalle verteilt – ein Paradebeispiel für die Verwendung von Spannvorrichtungen an Maschinen. Elektrisch sind sie jedoch zentralisiert: Jede Presse verfügt über eine eigene Zuführung, die in einem Schaltraum endet. Maschinenspezifische Daten sind daher verfügbar, ohne sich einer Maschine nähern zu müssen.

Diese Tatsache entkräftet das Hauptargument für den dezentralen Ansatz und sollte vor der Hardwareauswahl auf jeder Baustelle überprüft werden. Fragen Sie nach dem einpoligen Schaltplan, bevor Sie ein Angebot anfordern.

Hardwarekosten, zwölf Drehstromanschlüsse

Zwölf Drehstromanschlüsse ergeben 36 Stromkanäle, und diese Zahl bestimmt alle nachfolgenden Angaben. Die angegebenen Preise sind Richtpreise der US-amerikanischen Distributoren (Stand: September 2026); die Installation ist nicht enthalten, und die Preise können regional variieren.

Quellen: Preise für Milesight CT, gateway und UC300 von MCCI; CTH01 und die zugehörigen Stromwandler RCT-RJ11 von Choovio; TRB247 von NTS Direct; Notecard und Notecarrier von Blues; Straßenpreis für SDM630MCT Direct-Connect V2 – die MCT-Variante ist anders und benötigt ein individuelles Angebot. Teltonika und Acrel veröffentlichen keine Listenpreise, daher steht in einer Zeile „Angebot über den Vertrieb“ – diese Geräteklasse wird nicht über eine Preisliste bezogen.

Lesen der Tabelle

Die billigste Reihe ist nicht die Lösung, und die teuerste auch nicht.

Ansatz 1 scheidet aufgrund seiner Leistungsfähigkeit, nicht aufgrund des Preises, aus. Mit rund $liegt er im mittleren Preissegment, jedoch messen die Stromzangen CT303 ausschließlich Strom. Die Anforderung ist jedoch die Stromstärke in kWh pro tausend Teile. Reine Stromsensoren können diese Anforderung nicht erfüllen.

Ansatz 3 hat die niedrigsten Hardwarekosten, aber die höchsten Gesamtkosten. Zwölf Messgeräte und ein gateway kosten etwa $, doch die Anlage ist ehrlich gesagt unvollständig: 36 Stromwandler mit geteiltem Kern, ein Kurzschlussschutz pro Sekundärseite, abgesicherte Spannungsabgriffe pro Phase und wahrscheinlich ein separates DIN-Gehäuse kommen noch hinzu. Und dann installiert ein Elektriker das Ganze während eines Produktionsstillstands, den Ihnen das Formwerk nicht gewähren möchte. Sollte es jemals zu Streitigkeiten über die Messwerte kommen, bleibt dies die richtige Lösung.

Ansatz 2 ist zwar die teuerste Hardware, aber wahrscheinlich die richtige Lösung. Für ca. $4.700 gateway – und nur diese Option liefert im laufenden Betrieb echte Leistung und Stromqualität. Keine Abschaltung, keine zu prüfenden Sekundärwicklungen der Stromwandler, keine Rücksprache mit dem Vermieter. In einem Werk, in dem Ausfallzeiten in verlorenen Zyklen gemessen werden, ist das mehr als die $.

Ansatz 4 scheitert an den laufenden Kosten, nicht an den Investitionskosten. Zwölf Meter bedeuten zwölf SIM-Karten. Selbst bei einem niedrigen monatlichen Preis pro SIM-Karte übersteigen die zwölf Abonnements, die über die gesamte Laufzeit der Installation laufen, die Hardwarelücke, und jedes Abonnement muss separat beachtet werden, sobald es keine Daten mehr meldet.

Ansatz 5 ist kein Kauf, sondern ein Projekt. Die Materialliste ist mit ca. $und gleichzeitig die irreführendste Zahl in der Tabelle: Zwölf Knoten für kundenspezifische Firmware, Gehäusedesign, Auswahl und Kalibrierung von Stromwandlern ergeben ein umfangreiches Engineering-Programm. Das ist durchaus sinnvoll, wenn Sie in der Output-Industrie tätig sind und Messtechnik Ihr Produkt ist. Es ist jedoch nicht sinnvoll, nur eine einzige Anlage damit auszustatten.

Die allgemeine Lehre gilt auch für andere Szenarien. Die Hardwarekosten sind der kleinste Faktor und der einzige, der in einer Tabelle erfasst wird. Installationsunterbrechungen, die Anzahl der SIM-Karten und die tatsächliche Messgenauigkeit des Geräts entscheiden über den Erfolg.

Daten in eine Überwachungsplattform einbringen

Alle fünf Ansätze laufen auf dieselbe Frage hinaus, und diese Frage entscheidet darüber, ob die Fernüberwachung des Energieverbrauchs tatsächlich funktioniert: Wie gelangen die Messwerte auf ein dashboard? Drei Übertragungswege decken dieses Feld ab.

MQTT – Der Standard für Gatewayund Zähler

MQTT ist die richtige Wahl Teltonika TRB gateway, wenn das Gerät es unterstützt, beispielsweise die ADW300, UC300 und . Das Gerät sendet Daten an einen Broker zu einem bestimmten Thema , und die Plattform abonniert diese. Es ist effizient über Mobilfunk, kommt mit zeitweiligen Verbindungsabbrüchen zurecht und erfordert im Gegensatz zu HTTP-Polling keine permanente Verbindung seitens des Geräts.

LoRaWAN Gateway über MQTT

Die Ansätze 1 und 2 beinhalten einen zusätzlichen Zwischenschritt: Sensoren senden Daten per LoRaWAN an das gateway, welches gateway an einen Netzwerkserver weiterleitet. Von dort aus stellt eine LoRaWAN-MQTT- gateway -Konfiguration die Verbindung zur Plattform her. Es gibt zwei gängige Konfigurationen: Entweder sendet das gateway die Daten direkt über MQTT, oder ein Netzwerkserver wie beispielsweise The Things Stack ist zwischengeschaltet.

Wir dokumentieren beides: Verbindung eines Milesight- gateway mit Ubidots über MQTT sowie die Verbindung von Milesight-Sensoren über The Things Industries, wenn bereits ein Netzwerkserver vorhanden ist.

HTTP- und Cloud-zu-Cloud-Routing

Ansatz 5 leitet Daten typischerweise von Cloud zu Cloud, wie beispielsweise der oben beschriebene Notehub-Ansatz. Das Gerät kommuniziert mit der Cloud des Herstellers, und die Cloud des Herstellers kommuniziert mit Ihrer Cloud – was praktisch ist und bei dem Sie prüfen sollten, ob Sie Daten exportieren können.

Welchen Ansatz sollten Sie wählen?

Beantworten Sie zwei Fragen der Reihe nach, und die Auswahl reduziert sich auf ein oder zwei Optionen.

Zunächst: Benötigen Sie Leistung oder nur Stromstärke? Wenn ein Lastprofil Ihre Frage beantwortet, sind Stromzangen das günstigste Messinstrument und Ansatz 1 ist wahrscheinlich die richtige Lösung. Benötigen Sie hingegen kWh (in kWh), einen allgemein gültigen Wert, den Leistungsfaktor oder Oberschwingungen, scheidet Ansatz 1 aus, noch bevor der Preis eine Rolle spielt.

Zweitens: Sind die Stromkreise verteilt oder konzentriert? Verteilt – mehrere Verteilerkästen in einer Mieteinheit oder die Notwendigkeit, jede Maschine einzeln anzuschließen – spricht für Ansatz 1 mit einem gemeinsamen gateway. Konzentriert in einem Verteilerkasten oder Schaltraum spricht für Ansatz 2, wenn ein Abschalten nicht möglich ist, und für Ansatz 3, wenn dies möglich ist und die Anzahl der Stromkreise nachvollziehbar sein muss. Ein einzelner Drehstromanschluss ohne gateway für Ansatz 4. Und wenn Sie ein Produkt entwickeln, anstatt eine Anlage auszustatten, spricht man für Ansatz 5.

Eine Entscheidung betrifft alle fünf Bereiche: Prüfen Sie vor dem Kauf, ob das Gerät Daten an einen von Ihnen kontrollierten Broker oder Endpunkt senden kann. Hardware, die nur mit der Hersteller-Cloud kommuniziert, erfüllt zwar Ihre Genauigkeitsanforderungen, wird aber zwei Jahre später Ihre Datenaufbewahrungsanforderungen nicht mehr erfüllen.

Starten Sie eine kostenlose Ubidots Testversion und erstellen Sie die dashboards für den Ansatz, der am besten zu Ihrer Website passt.

Häufig gestellte Fragen

Messen LoRaWAN-Stromwandler kWh?

Nicht zuverlässig. Das Datenblatt des Milesight CT10x gibt den Effektivstrom als einzigen Messparameter an und beschreibt die Anzeige der akkumulierten Energie als optional, da das Gerät keine Spannung misst. Sie erhalten Stromstärke (Ampere) und ein Lastprofil. Für die Messung von kWh, Leistungsfaktor oder Oberschwingungen benötigen Sie ein Gerät mit Spannungseingängen, wie beispielsweise den CTH01 oder ein DIN-Schienenmessgerät.

Sollte ich drahtlose Sensoren oder einen kabelgebundenen Zähler zur Energieüberwachung verwenden?

Es kommt darauf an, wie weit die Messpunkte verteilt sind, nicht auf die Größe des Geländes. Sind die Stromkreise auf mehrere Verteilerkästen verteilt oder wird der Verbrauch pro Maschine benötigt, sind drahtlose Stromzangen, die an ein gateway melden, kostengünstiger in der Installation. Sind alle Stromkreise in einem zentralen Verteilerkasten zusammengeführt, sind entweder ein Mehrfachverteiler oder kabelgebundene DIN-Schienen-Zähler an einem gemeinsamen RS485-Bus pro Stromkreis günstiger.

Wie viele Stromkreise kann ein Energiemonitoring-Hub verwalten?

Der Milesight CTH01 verarbeitet 12 Stromkanäle und 3 Spannungskanäle – bis zu vier Drehstrom- oder zwölf Wechselstromkreise pro Gerät. Über einen RS485-Bus kann ein gateway mehrere separate Zähler nacheinander abfragen, sodass eine einzige Mobilfunkverbindung einen gesamten Schaltraum abdeckt.

Kann ich ein Energiemonitoringsystem installieren, ohne die Anlage abzuschalten?

Ja. Stromwandler mit geteiltem Kern werden um einen stromführenden Leiter geklemmt, und der CTH01 verfügt zusätzlich über magnetische Spannungsfühler, die ohne Klemmenverdrahtung an den Schrauben des Leistungsschalters befestigt werden – so ist die Leistungsmessung nun auch bei unter Spannung stehender Anlage möglich. Herkömmliche DIN-Schienen-Zähler mit verdrahteten Spannungsabgriffen benötigen in der Regel eine Abschaltung.

Ist der Teltonika TRB245 noch erhältlich?

Nein. Teltonika führt den TRB245 als abgekündigt mit veröffentlichten Bestell- und Support-Enddaten. Für die Energiemessung empfiehlt Teltonika in seinem Anwendungsfall den TRB247, der neben Modbus und DNP3 auch natives DLMS bietet. Für einen einzelnen RS485-Zähler ist der kompakte TRB145 ausreichend.

Worin besteht der Unterschied zwischen RS485 und MQTT für Energiezähler?

RS485 ist der physische Verdrahtungsstandard, den der Zähler lokal verwendet und der üblicherweise Modbus RTU überträgt. MQTT ist das Messaging-Protokoll, das zum Senden von Daten über das Internet verwendet wird. Sie arbeiten auf unterschiedlichen Ebenen – ein gateway fragt den Zähler typischerweise über RS485 ab und veröffentlicht diese Messwerte als MQTT-Daten in der Cloud.

Welche Genauigkeitsklasse benötige ich für die Energieüberwachung?

Klasse 0,5S ist die gängige Spezifikation für gewerbliche und industrielle Unterzähler und wird im Datenblatt des Acrel ADW300 angegeben. Werden die Messwerte für die Mieterabrechnung oder im Rahmen einer Kostenrückerstattungsstreitigkeit verwendet, überprüfen Sie die Genauigkeitsklasse vor der Festlegung anhand der lokalen messtechnischen Anforderungen.

Warum ist ein CT-Kurzschlussblock notwendig?

Bei einem unter Last stehenden, offenen Sekundärkreis eines Stromwandlers entsteht eine gefährliche Spannung an den Klemmen. Ein Kurzschluss- oder Prüfblock an jedem Sekundärkreis ermöglicht sicheres Arbeiten am Stromkreis und ist Standardpraxis bei jeder professionellen Stromwandlerinstallation, auch wenn er in Online-Tutorials selten erwähnt wird.

Welcher Blues Notecarrier ersetzt den Notecarrier-B?

Blues verweist Notecarrier-B-Nutzer auf den Notecarrier X und den Notecarrier XM. Der Notecarrier B wird nicht mehr hergestellt, bietet aber weiterhin Support für bestehende Geräte, sodass ältere Projektbeschreibungen, die ihn erwähnen, weiterhin lesbar bleiben – die Hardware selbst kann jedoch nicht mehr bestellt werden.

Wie kann ich Zählerdaten in ein dashboard einbinden, ohne die Cloud des Herstellers zu nutzen?

Wählen Sie Hardware, die über MQTT, Modbus oder HTTP mit einem von Ihnen festgelegten Endpunkt kommuniziert. Geräte wie der Acrel ADW300, der Milesight UC300 und die Teltonika TRB-Serie ermöglichen es Ihnen, die Uplink-Verbindung zu Ihrem eigenen Broker oder Ihrer eigenen Plattform herzustellen. Dadurch behalten Sie die Kontrolle über die Rohdaten der Zeitreihen und müssen sich nicht an einen Herstellerzugang halten.

Was kostet ein industrielles Energieüberwachungssystem?

Die Hardwarekosten für zwölf dreiphasige Messpunkte liegen je nach gewähltem Ansatz zwischen ca. 800 und 4.700 $$(siehe obenstehendes Kostenszenario). Für die All-in-One-Mobilfunkzähler-Option gibt es keinen veröffentlichten Listenpreis. Die Hardwarekosten sind jedoch der kleinste Kostenfaktor. Installationskosten, Wartungsintervalle und SIM-Karten-Abonnements pro Gerät übersteigen diese in der Regel: Die Variante mit den günstigsten Materialkosten – RS485-Modbus-Zähler an einem kabelgebundenen Bus – verursacht die höchsten Installationskosten.

Worin besteht der Unterschied zwischen Energiemonitoring und Energiemanagement?

Energiemonitoring bildet die Messebene: Zähler, Sensoren und die Uplink-Verbindung, die Messwerte an eine Plattform übermitteln. Energiemanagement hingegen umfasst die Datennutzung – Basiswertermittlung, Kostenverteilung, Mieterabrechnung und Lastabwurf. Jeder in diesem Artikel beschriebene Ansatz ist eine Monitoring-Entscheidung, über der die Managementebene angesiedelt ist. Diese ist davon abhängig, ob die Hardware nur den Strom oder auch die tatsächliche Leistung misst.