Ankerlicht-Automatik mit Shelly 1

Abb. Shelly 1

Wer ankert ist verpflichtet ein Ankerlicht zu setzen, damit man bei Dunkelheit auf freier Wasserfläche erkannt wird. Typischer Weise schaltet man das Licht manuell bei Dämmerung ein und bei Sonnenaufgang wieder aus. Beim Einschalten hat man kein Problem. Oft vergisst man aber das Ausschalten und das Ankerlicht ist dann dauerhaft an und verbraucht unnötig Strom.

Mit einem Shelly 1 kann eine Ankerlicht-Automatik gebaut werden, die das Ankerlicht selbstständig ein- und ausschalten kann. Dazu bezieht der Shelly die Uhrzeit aus dem Internet und errechnet sich die Sonnenauf- und Untergangszeit und schaltet entsprechend das Ankerlicht. Damit das funktioniert müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

  • Shelly V1 oder V3 mit original Firmware
  • Dauerhafte WiFi-Verbindung zum Internet über Hafen-WLAN oder mobilem Internet-Router zum Holen der aktuellen Uhrzeit
  • Dauerhafte Stromversorgung des Shelly 1 mit 12V (0,08W StandBy Relay aus, 0,2W Relais ein)
  • Verbindung des Schaltkontaktes vom Shelly mit dem Schalter für das Ankerlicht (Parallelschaltung)

Das Projekt richtet sich an Laien mit wenig Erfahrung. Der Shelly muss dazu nicht modifiziert oder umgebaut werden. Er wird so benutzt wie man ihn gekauft hat und die Hauptarbeit besteht darin, den Shelly zu konfigurieren und mit der Bootselektrik zu verbinden. In der bestehende Elektrik werden keine großen Umbauten vorgenommen  und ein vorhandener Schalter für das Ankerlicht kann weiterhin wie bisher benutzt werden. Die hier vorgestellte Anleitung funktioniert nur für den Shelly 1 V1 und V3. Der Shelly 1 V2 kann nicht genutzt werden, da der Schaltkontakt nicht potenzialfrei ist.

Grundsätzlich lässt sich der Shelly in zwei Betriebsarten nutzen. Einmal mit Cloud-Anbindung und einmal ohne Cloud-Anbindung. Für unser Projekt ist eine Cloud-Anbindung nicht notwendig und die Ankerlicht-Automatik funktioniert auch ohne dem. Wer das Ankerlicht von zu Hause aus über das Internet kontrollieren oder schalten möchte, kann auch gerne die Cloud benutzen. Wer Spaß daran hat, kann den Shelly1 auch über die Cloud mit Amazon Alexa oder Google Home mit Sprachbefehlen steuern. Die nachfolgende Beschreibung zeigt, wie man den Shelly für die Ankerlicht-Automatik herrichten muss.

Shelly auf 12V Versorgung einstellen

Bei Auslieferung ist der Spannungs-Selktor auf 230V AC eingestellt. Wir müssen den Jumper entsprechend zum Bild auf die Position für 12V setzen und den Shelly über N und L mit 12V versorgen. Aber aufgepasst! N ist nicht gleich Ground sondern 12V, wogenen L Ground ist. Im Mittel verbraucht der Shelly bei nicht angezogenem Relais nur 0,08W. Das funktioniert aber nur, wenn die aktuellste Firmware V1.11.8 oder neuer installiert und der Eco-Mode aktiviert ist.

Abb: Bedeutung der Stiftleisten

 

Abb: Belegung der Versorgungsspannungen für 12V

 

Shelly 1 ins eigene Netzwerk bringen

Wie das im Einzelnen geht, wird in der Shelly–Dokumentation ausreichend gut beschrieben. Eine statische IP-Adresse muss nicht vergeben werden. Das Feld kann deaktiviert bleiben. Wenn ein brauchbares Hafen-WLAN verfügbar ist, kann man dessen Login-Daten benutzen. Um die Ankerlichtautomatik auch ortsunabhängig nutzen zu können, empfiehlt sich die Anbindung ans Internet über einen mobilen UMTS- oder LTE-Router. Alternativ kann auch ein ausgedientes Handy im Hotspot-Mode genutzt werden.

 

Abb: Startseite

Abb: Internet & Security Seite

Achtung! Bei der Eingabe der Netzwerkparameter muss man umsichtig vorgehen. Hat man die WiFi SSID oder das Passwort falsch eingegeben, so sperr man sich aus und hat keine Möglichkeit mehr sich mit dem Shelly zu verbinden. Ein Hard-Reset auf Werkseinstellungen geht nur über eine umständliche Prozedur. Dazu muss  man die Stromversorgung ausschalten und wieder einschalten und dann innerhalb einer Minute 5 x den Schalter am Eingang SW betätigen. Das richtige Timing ist aber Glückssache und benötigt mehrere Versuche bis man erfolgreich ist. Im schlimmsten Fall lässt sich der Shelly nicht mehr aktivieren und man muss die Firmware neu flashen. Wie das geht ist in dieser Flash-Anleitung beschrieben.

Nachdem der Shelly im Netzwerk mit Internetzugang ist, sollte man die Firmware aktualisieren, da der Shelly schon länger auf dem Markt ist und noch einige Modelle mit alter Firmware angeboten werden. Die neueste Firmware bietet einige Funktionalitäten mehr und ist um Fehler bereinigt. Das Firmware-Update kann man unter Settings -> Firmware Update vornehmen.

Abb: Firmware-update

Quelle der Systemzeit einstellen

Die Uhrzeit wird standardmäßig automatisch aus dem Internet geholt und die richtige Zeitzone eingestellt, sofern eine Internetverbindung besteht. Oben rechts auf der Startseite kann überprüft werden, ob sie Systemzeit korrekt gesetzt ist. Sollte das nicht der Fall sein, so kann man unter Settings -> Time Zone and Geo-Location die nötigen Einstellungen vornehmen.

Abb. Quelle der Systemzeit einstellen

Der Shelly benötigt nicht dauerhaft eine Internetverbindung, um die Uhrzeit zu aktualisieren. Es reicht aus, einmalig nach dem Start die Systemzeit aus dem Internet zu holen. Ein Hafen-WLAN ist dazu völlig ausreichend. Die Uhrzeit läuft auch ohne Internet im Shelly weiter. Man sollte aber darauf achten den Shelly nicht ohne Internetverbindung abzuschalten, da sonst beim Neustart die Uhrzeit nicht geholt werden kann und damit die Schaltfunktion nicht mehr korrekt ausgeführt werden kann.

Schaltfunktion einstellen

Über die Konfigurationsseite Wekely schedule kann die Schaltfunktion für das Ankerlicht eingestellt werden. Dazu werden jeweils für das Ein- und Ausschalten ein euer Timer hinzugefügt und feste Zeiten gesetzt oder man kann auch als Quelle die Sonnenaufgangs- und Untergangszeit verwenden. das ist sehr praktisch, da sich so automatisch die Schaltzeitpunkte an den tatsächlichen Sonnenstand anpassen. Wer möchte kann die Schaltzeitpunkte noch mit einem Offset individuell verändern.

Abb: Schaltfunktionen für Sonnenuntergang und Sonnenaufgang einstellen

Abb: Einstellungen für Sonnenuntergang

Abb: Einstellung für Sonnenaufgang

Schaltung Ankerlicht-Automatik

Je nach Art des Internetzugangs für den Shelly muss man die Stromversorgung des Shelly entweder direkt mit dem Hauptschalter verbinden oder kann eine Gruppenschalter an der Schalttafel benutzen wie z.B. den Schalter Kühlschrank. Der potenzialfreie Schaltkontakt vom Shelly wird an der Schalttafel parallel zum Schalter für das Ankerlicht geschaltet. So kann man entweder über den Shelly das Ankerlicht schalten oder direkt über den Schalter an der Schalttafel, wobei der Schalter der Schalttafel immer Vorrang hat und den Schaltzustand des Shelly übersteuern kann. Ein Problem besteht allerdings, wenn der Shelly das Ankerlicht eingeschaltet hat, kann man es mit dem Schalter der Schalttafel nicht ausschalten. Entweder man macht dann den Shelly stromlos oder deaktiviert die Schaltzustände im Shelly.

Abb: Schaltung Ankerlicht-Automatik

Weiterführende Informationen

Auf ähnliche Art lasen sich noch einige andere Funktionen an Bord automatisieren wie z.B. eine Heizung, Lüftung, Batterieladung oder Bilgenentwässerung. Wer die Cloud-Anbindung aktiviert hat, kann dann noch zusätzlich alle Funktionen remote über das Internet steuern und sich ggf. per Mail informieren lassen. Für den Shelly 1 findet man bei Thingiverse 3D-Druckvorlagen für einen Hutschienenhalter. So kann die Installation fachgerecht in einer Unterinstallation erfolgen.

Abb: Hutschienenhalter für Shelly 1 mit Temperatur Addon Modul

Hier noch einige Weiterführende Informationen zu Shelly: