Ratgeber
Strom lässt sich recht einfach messen, ein handelsübliches Amperemeter genügt.
Komplizierter wird es bei der Messung des Stromverbrauchs elektrischer Geräte. Diese Aufgabe meistern spezielle Strommessgeräte buchstäblich im Handumdrehen – durch Einbinden des Messgeräts zwischen Steckdose und Verbraucher. Wie wichtig solche Überprüfungen sind, zeigt sich besonders in Zeiten hoher Energiekosten.
In unserem Ratgeber lernen Sie die Funktionen typischer Strommessgeräte kennen. Wir informieren Sie außerdem über Typen und Ausstattungsvarianten.
Strommessgeräte sind eigentlich Energiekostenmessgeräte, das heißt, sie erfassen die Stromaufnahme angeschlossener elektrischer Verbraucher und bringen ihn in Relation zu zeitlichen Verläufen wie Stunden, Tage, Wochen oder Monate.
Zentrale Berechnungsgrundlage ist dabei die Kilowattstunde, abgekürzt kWh. Sie bezeichnet die Leistungsaufnahme eines elektrischen Geräts auf der Basis von 1000 Watt innerhalb einer Stunde. Da Energieversorger den Stromverbrauch ebenfalls in Kilowattstunden abrechnen, lassen sich mit Strommessern durch einfache Multiplikation der verbrauchten Kilowattstunden mit dem kWh-Strompreis die Kosten ermitteln. Die meisten Strommessgeräte nehmen diese Arbeit ab, dazu ist lediglich der Preis für eine Kilowattstunde im Gerät abzuspeichern.
Nahezu unverzichtbar erweisen sich Strommessgeräte, wenn einerseits viele elektrische Geräte – insbesondere Anlagen zum Heizen oder Kühlen – regelmäßig in Betrieb sind und andererseits der Preis einer Kilowattstunde im hohen zweistelligen Cent-Bereich liegt.
Beispiel aus dem Alltag: Heizlüfter oder Klimaanlage
Dazu das Beispiel eines Heizlüfters mit einer maximalen Leistung von 2400 Watt, aufgestellt in einem kleinen Büroraum. Läuft dieser Lüfter 8 Stunden pro Tag auf höchster Stunde, liegt der Verbrauch der elektrischen Energie bei 8 mal 2400 Watt, also 19.200 Watt oder 19,2 Kilowattstunden. Wird die Kilowattstunde mit 50 Cent berechnet, sind für das achtstündige Beheizen dieses einzelnen Büroraums 9,60 Euro zu zahlen. Macht im Monat bei 20 Arbeitstagen 192 Euro. Für einen einzigen Büroraum!
Nicht ganz so dramatisch sind die Stromkosten bei einer Klimaanlage. Dennoch verbraucht ein typisches mobiles Kühlgerät pro Stunde fast ein Kilowatt elektrischer Leistung, um an einem heißen Sommertag einen durchschnittlich großen Raum herunterzukühlen.
Strommessgeräte können diesen Verbrauch zwar nicht verringern, sie verdeutlichen aber, wo Einsparpotenziale vorhanden sind. Bei Geräten zum Heizen oder Kühlen ist der Leistungshunger offensichtlich. Es gibt aber noch sehr viele andere elektrische Verbraucher, die eher im Verborgenen die Stromkosten in die Höhe treiben. Dazu gehören vor allem ältere Haushaltsgeräte und Büromaschinen, vom Backofen bis zum großvolumigen Kopierer oder Laserdrucker.
Hinzu kommen Geräte der Unterhaltungselektronik, zum Beispiel Hifi-Anlagen und smarte Fernseher sowie Komponenten, die ununterbrochen mit dem Internet verbunden sind. Selbst im ausgeschalteten Zustand laufen sie in der Regel im Stand-by-Modus – und verbrauchen dabei elektrische Energie.
Energiekostenmessgeräte sind Amperemeter mit integriertem Datenspeicher und Auswertungsfunktionen. Sie messen nicht die Spannung, sondern nur die Stromstärke. Sie arbeiten dabei rein digital, häufig erkennbar bereits an ihren Displays. Es gibt aber auch Ausführungen ganz ohne Bildschirm, den aktuellen Betriebszustand signalisieren diese Geräte im Allgemeinen durch farbige LEDs. Die Steuerung und das Abrufen von Daten erfolgen über Apps für Smartphones oder Tablets.
Während im gewerblichen Bereich Strommessgeräte in der Regel in der elektrischen Gebäudeinstallation fest eingebaut sind, ermöglichen mobile Adapter die individuelle Platzierung unmittelbar in einer üblichen Schutzkontakt-Steckdose. Deren Kontakte sind im Adapter durchgeschleift, die Funktion der Steckdose als Stromquelle bleibt ohne Einschränkung erhalten. Es handelt sich somit um Zwischenstecker.
Die Strommessung ist im Prinzip recht einfach: Das Messgerät ermittelt, wie viel Strom über den Außenleiter der Steckdose zum angeschlossenen Verbraucher fließt und wie viel Strom zu deren Neutralleiter zurückfließt. Die Differenz ergibt den Stromverbrauch des angeschlossenen Geräts. Ähnlich funktioniert der Stromzähler im Sicherungskasten, der allerdings den Gesamtverbrauch eines Stromkreises erfasst.
Das Limit der Leistungsmessung liegt durchweg bei genau 3680 Watt – also dem Ergebnis von 230 Volt Spannung multipliziert mit der im einphasigen Wechselstromnetz üblichen maximalen Strombelastung von 16 Ampere. Auf dem Display des Strommessers beziehungsweise in der App ist der aktuelle Verbrauch in Watt oder direkt in Kilowattstunden sichtbar. Je nach Modell lassen sich damit auch die Stromkosten seit dem letzten Reset oder für das eingestellte Zeitintervall grafisch anzeigen.
In den jeweils geltenden Stromtarif wird übrigens nur die tatsächlich verbrauchte Strommenge umgerechnet, die sogenannte Wirkleistung. Daneben gibt es noch die Blindleistung, die nur für Spulen und Kondensatoren eine Rolle spielt und im Allgemeinen zurück ins Stromnetz fließt. Die Summe aus Wirk- und Blindleistung wird als Scheinleistung bezeichnet.
Größter Vorteil handelsüblicher Strommessgeräte ist die Bauform als Zwischenstecker. So lässt sich der Stromverbrauch des an die Steckdose angeschlossenen Geräts spezifisch nachverfolgen.
Neben der Erfassung des Energieverbrauchs bieten viele Geräte noch zusätzliche Messfunktionen, zum Beispiel für Spannung, Frequenz und potenziellen CO2-Ausstoß.
Einstellbare Stromtarife sind generell vorhanden, häufig auch ein Datenlogger und die Möglichkeit für den Datenexport. Als Kommunikationsschnittstellen stehen bei einigen Typen Bluetooth oder die Anbindung über WLAN zur Verfügung.
Die so ausgestatteten Strommesser besitzen in der Regel kein eigenes Display, für Konfiguration, Datenexport und Auswertungen wird eine App genutzt. Diese häufig als Funksteckdosen bezeichneten digitalen Energiekosten-Messer können mit einem LED-Ring oder einer LED-Lampe ausgestattet sein, die über Ampelfarben den aktuellen Stromverbrauch signalisieren.
Als Komfortfunktionen bieten zahlreiche Modelle programmiertes Ein- und Ausschalten des angeschlossenen Elektrogeräts, Zeitplanfunktionen und Kostenprognosen, Fernbedienung über Smartphone oder Tablet sowie einen Anti-Einbruchsmodus. Kindersicherungen und Schutzschaltungen gegen Überspannungen runden bei den meisten Strommessern die Ausstattung ab.
Unser Praxistipp: Dauerhaft Stromkosten senken mit Stromverbrauchsmessgeräten
Mit Strommessgeräten kommen Sie „Stromfressern“ im Haushalt oder in Ihrem Betrieb auf die Schliche – insbesondere denen, die auch im Standby-Modus Kosten verursachen. Messen Sie den Stromverbrauch der einzelnen Geräte und prüfen Sie, wo sich das Abschalten beziehungsweise die Anschaffung einer abschaltbaren Steckdose beziehungsweise Steckdosenleiste lohnen könnte.
Für die Messung eines Wechselstroms wird das Signal oft in einen Gleichstrom mit gleichem Wert umgewandelt, den Effektivwert. Der wird im Englischen mit Root Mean Square oder kurz RMS bezeichnet. Einfache Messgeräte und Signalwandler führen diese Umwandlung durch, indem sie das Signal in einen durchschnittlichen gleichgerichteten Wert filtern und einen Korrekturfaktor anwenden. Der Wert des angewandten Korrekturfaktors ist aber nur korrekt, wenn das Eingangssignal exakt sinusförmig ist.
True RMS oder TRMS liefert dagegen einen korrekteren Wert, proportional zur Quadratwurzel des Mittelwerts des Quadrats der Kurve und nicht zum Mittelwert des Absolutwerts. Für jede beliebige Wellenform ist das Verhältnis dieser beiden Mittelwerte konstant. Da die meisten Messungen an einem sinusförmigen Strom vorgenommen werden, geht der Korrekturfaktor von dieser Wellenform aus – jede Verzerrung oder Abweichung führt jedoch zu Fehlern. Messgeräte mit TRMS berücksichtigen diese Abweichungen und zeigen den wahren Wert der Messung.