Raspberry Pi Balkonkraftwerk

Passende Hardware im Überblick

Der Pi als Energie-Zentrale:
Raspberry Pi 5 mit 8GB RAM – die Empfehlung für Home Assistant und Datenbank (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 16GB RAM – wenn noch Grafana und mehr dazukommen (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 4GB RAM – reicht für reines Monitoring (Link)*
Raspberry Pi Zero 2 W – der sparsame Datensammler (Link)*
Raspberry Pi 4 Starter-Set – wenn es günstig sein soll (Link)*
Home Assistant Green – Fertiggerät ohne Bastelaufwand (Link)*

Auslesen und Steuern:
ELEGOO ESP32 im 3er-Pack – die Basis für OpenDTU und AhoyDTU (Link)*
Breadboard-Set mit Netzteil – zum Verkabeln des Funkmoduls (Link)*
Shelly Pro 3EM – misst den Hausverbrauch für die Nulleinspeisung (Link)*
Shelly Plug S Gen3 – Messsteckdose als Einstiegslösung (Link)*
FRITZ Smart Energy 200 – schaltbar und messend an der FRITZ!Box (Link)*

Speicher fürs Balkonkraftwerk:
Anker SOLIX Solarbank 3 Pro – ausgereift und modular erweiterbar (Link)*
Zendure SolarFlow 800 Plus – günstiger Einstieg mit vier MPP-Trackern (Link)*
Zendure AB2000X – Zusatzakku zum Nachrüsten (Link)*

Damit der Pi durchläuft:
Offizielles 27-W-Netzteil für den Pi 5 (Link)*
SanDisk Extreme A2 128GB – schnelle Karte für den Dauerbetrieb (Link)*
Geekworm X1200 USV – rettet die Datenbank beim Stromausfall (Link)*

Kurz gesagt: Was bringt ein Raspberry Pi am Balkonkraftwerk?

Ein Raspberry Pi Balkonkraftwerk-Setup ersetzt die Hersteller-App durch ein eigenes, dauerhaft gespeichertes Energie-Protokoll. Die Kurzfassung:

• Lokale Daten statt Cloud: OpenDTU oder AhoyDTU auf einem ESP32 sprechen direkt mit dem Wechselrichter und schicken alle Werte per MQTT an den Pi – sekundengenau und ohne Herstellerserver.
• Der Pi ist der Sammler, nicht der Empfänger: Das Funkmodul sitzt auf dem ESP32, der Pi speichert, rechnet und zeigt an.
• Erzeugung allein reicht nicht: Erst zusammen mit dem Stromzähler entsteht die ehrliche Bilanz aus Eigenverbrauch, Bezug und verschenkter Einspeisung.
• Nulleinspeisung ist möglich: Der Pi vergleicht Hausverbrauch und Erzeugung und drosselt den Wechselrichter über das Leistungslimit von OpenDTU – bei Hoymiles-Geräten in wenigen Sekunden.
• Rechtlicher Rahmen 2026: maximal 800 Watt Einspeiseleistung am Wechselrichter, maximal 2.000 Watt Modulleistung, Anmeldung nur noch im Marktstammdatenregister.
• Wirtschaftlich ehrlich: Das Monitoring selbst spart keinen Strom. Es spart erst dann etwas, wenn daraus Automationen für den Eigenverbrauch entstehen.

Raspberry Pi Balkonkraftwerk: Warum lokale Daten mehr wert sind

Fast jedes Balkonkraftwerk wird mit einer App verkauft, die den Ertrag anzeigt. Der Haken ist nicht die Optik, sondern die Architektur: Die Werte laufen erst über einen Server des Herstellers und kommen mit Verzögerung zurück. Fällt der Dienst aus oder wird er eingestellt, ist die komplette Historie weg – und mit ihr die Grundlage für jeden Jahresvergleich.

Der Raspberry Pi dreht das um. Er steht im eigenen Netz, fragt die Erzeugung direkt ab und legt sie in einer eigenen Datenbank ab. Damit lässt sich auch die Frage beantworten, die im Sommer wirklich zählt: Wie viel des erzeugten Stroms bleibt tatsächlich im Haus? Denn eingespeister Überschuss wird bei Steckersolar in der Praxis nicht vergütet – jede Kilowattstunde, die ins Netz läuft, ist verschenkt.

Genau deshalb ist die Kombination aus Erzeugungs- und Zählerdaten der eigentliche Gewinn. Erst wenn der Pi zusätzlich weiß, was gerade im Haus verbraucht wird, entsteht die Zahl, auf die es ankommt: der Überschuss in Watt, live. Daraus lassen sich Automationen bauen, die Waschmaschine, Warmwasser oder einen Ladevorgang am E-Auto in die Sonnenstunden schieben. Wer bereits Home Assistant betreibt, braucht dafür keine zweite Hardware.

Erzeugung auslesen – der Weg hängt vom Wechselrichter ab

Es gibt nicht den einen Weg zu den Daten. Entscheidend ist, welcher Mikrowechselrichter auf dem Balkon hängt. Die Lage 2026 sieht so aus:

Der bequemste Weg führt aktuell über APsystems: Die lokale API ist offiziell dokumentiert und ohne Lötkolben nutzbar. Der flexibelste Weg bleibt OpenDTU an einem Hoymiles-Gerät, weil sich damit nicht nur lesen, sondern auch steuern lässt – die Voraussetzung für jede Nulleinspeisung.

OpenDTU einrichten – Schritt für Schritt

1. Hardware zusammenstellen: Ein ESP32-Board und das passende Funkmodul – NRF24L01 für die HM-Serie, CMT2300A für HMS und HMT. Beides zusammen kostet meist unter 20 Euro.
2. Verkabeln: Das Funkmodul wird über SPI an den ESP32 gesteckt. Die Pinbelegung steht in der Dokumentation des OpenDTU-Projekts – falsch angeschlossene Module sind die häufigste Fehlerquelle.
3. Firmware aufspielen: OpenDTU lässt sich direkt aus dem Browser flashen. Danach spannt der ESP32 einen eigenen WLAN-Zugangspunkt auf, über den das Heim-WLAN eingetragen wird.
4. Wechselrichter eintragen: In der Weboberfläche wird die Seriennummer vom Typenschild hinterlegt – ohne sie findet die Funkverbindung nicht statt.
5. MQTT aktivieren: Adresse des Brokers auf dem Pi eintragen, Benutzer und Passwort setzen. OpenDTU veröffentlicht danach Leistung, Tagesertrag, Spannung und Temperatur je Modul.
6. In Home Assistant übernehmen: Über die MQTT-Erkennung erscheinen die Werte automatisch als Sensoren und wandern ins Energie-Dashboard.
7. Langzeit sichern: Für Jahresvergleiche gehören die Werte in eine InfluxDB und in Grafana. Die Standard-Datenbank von Home Assistant hält nur wenige Tage vor.

AhoyDTU verfolgt dasselbe Ziel mit einer etwas anderen Oberfläche und läuft auf derselben Hardware. Beide Projekte sind quelloffen und werden gepflegt – die Wahl ist Geschmackssache.

Nulleinspeisung mit Smartmeter-Kopplung

Nulleinspeisung bedeutet: Der Wechselrichter liefert immer nur so viel, wie das Haus gerade braucht – nie mehr. Sinnvoll ist das vor allem bei Anlagen mit Speicher, denn was nicht eingespeist wird, bleibt im Akku und steht abends zur Verfügung.

Der Regelkreis besteht aus drei Teilen. Erstens braucht der Pi einen Messwert für den Hausverbrauch – über einen IR-Lesekopf am digitalen Zähler oder über einen Energiezähler im Verteilerkasten, etwa einen Shelly mit drei Stromwandlern. Zweitens muss der Wechselrichter steuerbar sein: OpenDTU kann das Leistungslimit setzen. Drittens braucht es eine Regelung, die beides verbindet – als Automation in Home Assistant oder als Ablauf in Node-RED.

Wichtig dabei: nicht zu scharf regeln. Wer das Limit im Sekundentakt nachführt, erzeugt Schwingungen. Ein Nachlauf von einigen Sekunden und ein kleiner Sicherheitsabstand nach unten sind stabiler als der Versuch, exakt auf null zu treffen. Ohne Speicher lohnt der Aufwand ohnehin kaum – dann bedeutet Nulleinspeisung nur, dass der Wechselrichter Ertrag liegen lässt.

Speicher am Balkonkraftwerk und was der Pi damit macht

Ein Balkonkraftwerk mit Speicher puffert die Mittagsspitze und gibt sie abends ab – genau dann, wenn im Haushalt tatsächlich Strom gebraucht wird. Die Eigenverbrauchsquote steigt dadurch deutlich, und das ist der einzige Hebel, der bei Steckersolar überhaupt Geld spart.

Für die Anbindung gibt es zwei Lager. Systeme wie die Anker-Solarbank oder Zendures SolarFlow bringen eigene Messgeräte und eine Nulleinspeisungs-Regelung mit – sie brauchen den Pi nicht zwingend, geben ihre Werte aber über Integrationen an Home Assistant weiter, teils lokal, teils über die Hersteller-Cloud. Das zweite Lager ist der Eigenbau mit Wechselrichter, Akku und selbst geschriebener Regelung; dort übernimmt der Pi die komplette Steuerung.

Für die Kaufentscheidung heißt das: Prüfe vorher, ob es eine gepflegte Home-Assistant-Integration gibt und ob diese lokal arbeitet. Ein Speicher, der sich nur über die Hersteller-App bedienen lässt, macht die ganze Übung zunichte. Zu beachten ist außerdem die Anmeldung: Steckersolar mit Speicher fällt bislang nicht unter die vereinfachte Meldung, hier ist der Netzbetreiber weiterhin zuständig.

Gesetzlicher Rahmen 2026 und ehrliche Wirtschaftlichkeit

Die Regeln sind seit dem Solarpaket I deutlich einfacher geworden. Der Stand für Deutschland:

• 800 Watt maximale Einspeiseleistung am Wechselrichter, 2.000 Watt maximale Modulleistung – beides gilt für die Anlage insgesamt, auch wenn zwei Sets zusammengeschaltet werden.
• Anmeldung nur im Marktstammdatenregister, seit April 2024 vereinfacht mit wenigen Angaben. Die zusätzliche Meldung beim Netzbetreiber ist entfallen.
• Alte Zähler: Läuft ein Ferraris-Zähler beim Einspeisen rückwärts, wird das übergangsweise geduldet, bis der Netzbetreiber ihn tauscht.
• Schuko-Stecker sind bei Modulleistungen unterhalb von 960 Watt vorgesehen; darüber ist eine Energiesteckvorrichtung der übliche Weg.
• Produktnorm: Für Steckersolar-Geräte ohne Speicher gilt seit Dezember 2025 die DIN VDE V 0126-95.

Zur Wirtschaftlichkeit gehört Nüchternheit. Als Faustzahl liefern senkrecht an der Brüstung montierte Module in Deutschland grob 500 bis 700 Kilowattstunden je installiertem Kilowattpeak und Jahr, aufgeständert nach Süden entsprechend mehr. Davon landet ohne Speicher nur ein Teil im eigenen Haushalt – der Rest geht unvergütet ins Netz. Das Monitoring zahlt sich deshalb nicht durch die Messung selbst aus, sondern durch das, was daraus folgt: Verbraucher in die Mittagsstunden verschieben und den Speicher richtig fahren.

Fehler und Stolpersteine beim Auslesen

• Falsches Funkmodul gekauft: HM-Wechselrichter brauchen NRF24L01, HMS und HMT dagegen CMT2300A. Das ist der mit Abstand häufigste Fehlkauf.
• Zu wenig Strom am ESP32: Das Funkmodul zieht kurze Stromspitzen. Ohne Stützkondensator oder mit einem schwachen USB-Netzteil bricht die Verbindung sporadisch ab – ein Fehlerbild, das sich stundenlang suchen lässt.
• Zu große Entfernung: Der Funkweg zwischen ESP32 und Wechselrichter geht durch Wand und Balkontür. Setzt die Verbindung aus, hilft ein Platzwechsel deutlich mehr als jede Softwareeinstellung.
• Nachts fehlen Werte: Ohne Sonne antwortet der Wechselrichter nicht. Das ist normal und kein Defekt – Automationen müssen mit „unavailable" umgehen können.
• Datenbank frisst die Karte: Sekundengenaue Messwerte schreiben permanent. Auf Dauer gehört das auf eine SSD, nicht auf eine Speicherkarte.
• Am 230-Volt-Teil wird nicht gebastelt: Auslesen und Regeln finden ausschließlich auf der Datenseite statt. Alles, was Verteilerkasten und feste Installation betrifft, gehört in die Hand einer Elektrofachkraft.

Häufige Fragen zum Raspberry Pi am Balkonkraftwerk

Brauche ich für das Monitoring Elektrokenntnisse?
Für das Auslesen nicht. OpenDTU arbeitet mit Kleinspannung auf einem Steckbrett, am Balkonkraftwerk selbst wird nichts verändert. Nur ein Energiezähler im Verteilerkasten gehört von einer Fachkraft eingebaut.

Reicht ein Raspberry Pi Zero 2 W dafür aus?
Für MQTT-Broker und Aufzeichnung ja. Sobald Home Assistant, InfluxDB und Grafana zusammenkommen, wird der Zero 2 W zu knapp – dann ist ein Pi 5 die bessere Wahl.

Funktioniert OpenDTU mit jedem Wechselrichter?
Nein, es spricht das Hoymiles-Funkprotokoll. Für APsystems, Deye oder Growatt führen andere Wege zum Ziel – die Tabelle weiter oben ordnet die gängigen Marken zu.

Wie schnell reagiert die Nulleinspeisung?
Das Leistungslimit greift bei Hoymiles-Geräten innerhalb weniger Sekunden. Für Kühlschrank oder Beleuchtung ist das ausreichend; kurze Lastspitzen wie beim Wasserkocher fängt die Regelung nicht ab.

Bekomme ich Geld für eingespeisten Strom?
In der Praxis nicht. Steckersolar-Anlagen werden üblicherweise ohne Vergütung betrieben – der Aufwand für die Abrechnung stünde in keinem Verhältnis zum Betrag. Umso wichtiger ist ein hoher Eigenverbrauch.

Kann ich statt ESP32 auch das Original-Zubehör nutzen?
Die Hersteller-DTU funktioniert, bindet aber meist an die Cloud und lässt sich nicht frei steuern. Wer nur schauen will, kommt damit aus; wer regeln will, braucht die offene Firmware.

Was ist mit ESPHome statt OpenDTU?
ESPHome eignet sich hervorragend für eigene Sensoren rund um die Anlage, etwa Temperatur hinter den Modulen. Das Wechselrichter-Funkprotokoll deckt es nicht ab – dafür bleiben OpenDTU und AhoyDTU zuständig.

Fazit

Ein Raspberry Pi am Balkonkraftwerk ist kein Selbstzweck, sondern der Schritt von der Hersteller-App zum eigenen Energie-Cockpit. Unsere klare Empfehlung: Fang mit dem Auslesen der Erzeugung an, aber hör dort nicht auf. Ein ESP32 mit OpenDTU und ein Pi mit Home Assistant sind schnell aufgebaut – der eigentliche Nutzen entsteht erst, wenn der Stromzähler dazukommt und aus den beiden Kurven ein Überschusswert wird, auf den Automationen reagieren. Wer über einen Speicher nachdenkt, sollte vor dem Kauf prüfen, ob das System lokal ansprechbar ist. Und wer nur eine schönere Ertragskurve möchte, schiebt besser die Waschmaschine in die Mittagsstunden – das bringt mehr als jedes Diagramm.

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