Shelly Pro 3EM: Echtzeit-Verbrauchsmessung am Zähler

Ohne Messung kein Management. Wenn du wissen willst, ob dein Balkonkraftwerk gerade Strom ins Netz verschenkt oder ob du mehr verbrauchst als du erzeugst, brauchst du eine Echtzeit-Messung am Zählerschrank. Der Shelly Pro 3EM ist dafür das beliebteste Gerät in der Balkonkraftwerk-Community - und das aus gutem Grund. Dieser Artikel zeigt dir, wie du ihn einbaust, konfigurierst und die Daten für Überschusssteuerung und Energiemanagement nutzt.

TL;DR

• Der Shelly Pro 3EM misst Leistung, Spannung und Strom auf allen drei Phasen in Echtzeit
• Die Installation muss ein Elektriker übernehmen, da der Einbau im Zählerschrank erfolgt
• Die Messgenauigkeit liegt bei etwa einem Prozent - genauer als die meisten digitalen Stromzähler
• Daten sind per WLAN, MQTT, HTTP-API und Bluetooth abrufbar
• Kosten: ca. 100-120 Euro für das Gerät plus 50-100 Euro Elektrikerkosten

Warum ein Energiemesser am Zähler?

Dein digitaler Stromzähler misst zwar den Verbrauch, aber er gibt die Daten nicht in Echtzeit an dein Smart Home weiter. Die meisten modernen Zähler haben eine optische Schnittstelle (IR-LED), die alle ein bis zwei Sekunden einen Datensatz ausgibt - aber nur, wenn du einen IR-Lesekopf draufklebst. Und selbst dann bekommst du nur den Gesamtverbrauch, nicht die Leistung auf den einzelnen Phasen.

Der Shelly Pro 3EM geht einen anderen Weg: Er sitzt direkt im Zählerschrank und misst den Strom auf allen drei Phasen über Stromwandler (CT-Klemmen). Das Ergebnis: Du siehst sekundengenau, wie viel Strom du auf jeder Phase beziehst oder einspeist. Und diese Daten stehen per WLAN, MQTT und HTTP-API zur Verfügung - in Echtzeit, ohne Cloud, ohne Umwege.

Diese Information ist die Grundlage für alles Weitere: Überschusssteuerung, Nulleinspeisung, Eigenverbrauchsoptimierung. Ohne sie tappst du im Dunkeln.

Shelly 3EM vs. Shelly Pro 3EM: Was ist der Unterschied?

Auf dem Markt gibt es zwei Modelle, die gerne verwechselt werden.

Shelly 3EM (das Original)

Das Original-Modell aus 2020. Es hat drei integrierte Stromwandler mit 120-Ampere-Nennstrom, WLAN, einen eingebauten Kontaktor (Relais zum Schalten) und misst Leistung, Spannung, Strom, Blindleistung und Energieverbrauch. Die Montage erfolgt auf einer DIN-Hutschiene im Zählerschrank. Die Genauigkeit liegt bei etwa ein bis zwei Prozent.

Shelly Pro 3EM

Der Nachfolger, erschienen 2023. Er hat zusätzlich Bluetooth und LAN (Ethernet) neben WLAN, unterstützt bis zu 120 Ampere mit externen CT-Klemmen (im Lieferumfang enthalten), bietet ein verbesserte Webinterface und ist kompatibel mit Shelly-Skripten (Gen2-Firmware). Der Preis liegt bei ca. 100 bis 120 Euro.

Für ein Balkonkraftwerk-Setup empfehle ich den Shelly Pro 3EM. Er ist aktueller, wird besser mit Updates versorgt und bietet mit der Skript-Unterstützung die Möglichkeit, einfache Automatisierungen direkt auf dem Gerät laufen zu lassen - ohne Home Assistant.

Shelly Pro 3EM-400

Seit Ende 2024 gibt es auch den Shelly Pro 3EM-400 mit Stromwandlern bis 400 Ampere. Der ist für Mehrfamilienhäuser oder Gewerbebetriebe gedacht - für ein normales Einfamilienhaus oder eine Mietwohnung mit Balkonkraftwerk ist der Standard-Pro-3EM mit 120 Ampere mehr als ausreichend. Ein typischer Hausanschluss hat 35 bis 63 Ampere pro Phase.

Installation: Was der Elektriker wissen muss

Die Installation des Shelly Pro 3EM ist nichts für Heimwerker. Du arbeitest im Zählerschrank an spannungsführenden Teilen - hier ist ein Fachbetrieb Pflicht. Aber du kannst dem Elektriker sagen, was du brauchst, damit er nicht rätseln muss.

Was der Elektriker bekommt

Den Shelly Pro 3EM mit drei CT-Klemmen (Stromwandler), Anschlusskabel und Montageanleitung. Die CT-Klemmen sind aufklappbare Ringe, die um die Phasenkabel gelegt werden - kein Kabel wird aufgetrennt, kein Kontakt wird hergestellt. Die Klemmen messen den Strom induktiv über das Magnetfeld.

Wo montieren?

Der Shelly kommt auf die DIN-Hutschiene im Zählerschrank oder Unterverteilung. Er braucht eine Stromversorgung (230V, Anschluss an eine Phase) und die drei CT-Klemmen werden um die drei Phasenkabel zwischen Zähler und Sicherungsautomaten gelegt.

Wichtig: Die Pfeilrichtung auf den CT-Klemmen muss in Richtung der Verbraucher zeigen, also weg vom Zähler. Wenn die Klemme falsch herum sitzt, misst der Shelly die Leistung mit falschem Vorzeichen - Einspeisung wird als Bezug angezeigt und umgekehrt. Das lässt sich in der Software korrigieren, aber besser gleich richtig montieren.

Platzbedarf

Der Shelly Pro 3EM ist 5,4 cm breit (3 TE auf der Hutschiene). In den meisten Zählerschränken ist genug Platz. Die CT-Klemmen brauchen etwas Bewegungsfreiheit um die Kabel - bei sehr eng gepackten Zählerschränken kann es knapp werden.

Kosten

Das Gerät selbst kostet ca. 100 bis 120 Euro. Für die Elektrikerarbeit solltest du 50 bis 100 Euro einplanen - je nach Region und ob der Elektriker sowieso gerade da ist (zum Beispiel bei der Inbetriebnahme des Balkonkraftwerks).

Ersteinrichtung und Konfiguration

Nach der Montage konfigurierst du den Shelly selbst - dafür brauchst du keinen Elektriker mehr.

WLAN-Verbindung

Der Shelly Pro 3EM spannt nach dem ersten Einschalten einen eigenen WLAN-Accesspoint auf. Verbinde dich mit deinem Smartphone oder Laptop mit diesem Netzwerk (SSID: "ShellyPro3EM-[Seriennummer]"). Dann öffnest du im Browser die Adresse 192.168.33.1 und landest auf der Konfigurationsseite.

Alternativ nutzt du die Shelly-App (Android/iOS): Gerät hinzufügen, Bluetooth-Scan, Shelly auswählen, WLAN-Passwort eingeben. Die App-Methode ist komfortabler und führt dich durch die Einrichtung.

Trag dein Heim-WLAN ein, der Shelly verbindet sich und bekommt eine IP-Adresse von deinem Router. Notiere dir diese IP - du brauchst sie für die Integration in Home Assistant und für direkte API-Abfragen.

Phasen zuordnen

In der Weboberfläche siehst du drei Kanäle: EM0, EM1 und EM2. Jeder Kanal entspricht einer CT-Klemme und damit einer Phase. Prüfe, ob die Zuordnung stimmt: Schalte einen bekannten Verbraucher auf Phase 1 ein (z.B. einen Wasserkocher) und beobachte, ob EM0 den Anstieg zeigt. Wenn nicht, sind die Klemmen vertauscht - das kannst du in der Software korrigieren oder der Elektriker klemmt sie um.

Saldierung prüfen

Für die Überschusssteuerung brauchst du die saldierte Gesamtleistung - also die Summe aller drei Phasen. In der Shelly-Oberfläche heißt der Wert "Total Active Power" (oder auf Deutsch "Gesamte Wirkleistung"). Wenn dieser Wert negativ ist, speist du ins Netz ein. Wenn er positiv ist, beziehst du.

Die Saldierung ist wichtig: Dein Balkonkraftwerk speist auf einer Phase ein (typischerweise die, an der die Schuko-Steckdose hängt). Verbraucher hängen auf allen drei Phasen. Der Stromzähler saldiert - verrechnet also Einspeisung auf Phase 1 mit Bezug auf Phase 3. Der Shelly tut das auch, wenn du die Gesamtleistung nutzt.

MQTT aktivieren

Unter Einstellungen, MQTT trägst du die Adresse deines MQTT-Brokers ein (die IP deines Home-Assistant-Servers, Port 1883). Benutzername und Passwort wie im Mosquitto-Add-on konfiguriert. Nach dem Speichern beginnt der Shelly, seine Messdaten per MQTT zu veröffentlichen.

Die Topics folgen dem Muster:

• shelly/shellyPro3EM-[ID]/status/em:0 - Phase 1
• shelly/shellyPro3EM-[ID]/status/em:1 - Phase 2
• shelly/shellyPro3EM-[ID]/status/em:2 - Phase 3

In jedem Topic steckt ein JSON-Objekt mit Wirkleistung (act_power), Scheinleistung (aprt_power), Spannung (voltage), Strom (current) und mehr.

Integration in Home Assistant

Home Assistant erkennt Shelly-Geräte automatisch im lokalen Netzwerk. Unter Einstellungen, Geräte und Dienste sollte der Shelly Pro 3EM als neues Gerät auftauchen. Klicke auf "Konfigurieren" und bestätige die Integration.

Danach stehen dir zahlreiche Entitäten zur Verfügung:

• sensor.shelly_pro_3em_total_active_power - Gesamtleistung (saldiert) in Watt. Negativer Wert = Einspeisung.
• sensor.shelly_pro_3em_phase_a_active_power - Leistung Phase 1
• sensor.shelly_pro_3em_phase_b_active_power - Leistung Phase 2
• sensor.shelly_pro_3em_phase_c_active_power - Leistung Phase 3
• sensor.shelly_pro_3em_total_active_energy - Gesamtenergie bezogen (kWh)
• sensor.shelly_pro_3em_total_active_ret_energy - Gesamtenergie eingespeist (kWh)

Die Energiesensoren (kWh) eignen sich für das Energy Dashboard in Home Assistant. Die Leistungssensoren (Watt) sind die Basis für Automatisierungen.

Energy Dashboard konfigurieren

Im Energy Dashboard (Einstellungen, Dashboards, Energie) trägst du die Sensoren ein:

• Netzverbrauch: sensor.shelly_pro_3em_total_active_energy
• Netzeinspeisung: sensor.shelly_pro_3em_total_active_ret_energy
• Solarproduktion: den Ertragssensor deines Wechselrichters (von OpenDTU oder Hersteller-Integration)

Nach 24 Stunden zeigt das Dashboard, wann du wie viel erzeugt, verbraucht, eingespeist und bezogen hast. Das ist nicht nur hübsch, sondern gibt dir die Datenbasis, um deine Überschusssteuerung zu optimieren.

Datennutzung für die Überschusssteuerung

Die Messdaten des Shelly Pro 3EM sind der Treibstoff für deine Automatisierungen. Hier die wichtigsten Nutzungsszenarien.

Einfache Überschusssteuerung

Du willst den Warmwasserboiler einschalten, wenn du Strom verschenkst. Die Automatisierung in Home Assistant:

Trigger: sensor.shelly_pro_3em_total_active_power fällt unter minus 200 (also 200 Watt Einspeisung). Bedingung: Der Boiler ist aus, die Uhrzeit liegt zwischen 8 und 17 Uhr. Aktion: Shelly Plug einschalten.

Gegenautomatisierung: Wenn der Wert über minus 50 steigt und der Boiler mindestens 15 Minuten lief, ausschalten.

Nulleinspeisung per Wechselrichter-Drosselung

Der Shelly Pro 3EM liefert die aktuelle Einspeisung, OpenDTU steuert die Leistung des Hoymiles-Wechselrichters. Eine Home-Assistant-Automatisierung (oder ein fertiger Blueprint) liest den Shelly-Wert und berechnet das optimale Leistungslimit für den Wechselrichter. Wenn du 300 Watt einspeist und 500 Watt produzierst, setzt die Automatisierung das Limit auf 200 Watt.

Phasenauflösung nutzen

Die Einzelphasen-Messung ist nützlich, um zu verstehen, wo dein Strom hinfließt. Typische Erkenntnisse: Der Durchlauferhitzer hängt auf Phase 2 und zieht 18.000 Watt (das Balkonkraftwerk ist dagegen ein Tropfen auf den heißen Stein). Die Grundlast auf Phase 3 ist nachts 120 Watt - das sind Router, NAS und Standby-Geräte.

Für die Überschusssteuerung nutzt du trotzdem immer die saldierte Gesamtleistung. Die Phasenauflösung dient der Analyse, nicht der Steuerung.

Historische Daten und Auswertungen

Der Shelly Pro 3EM speichert Energiedaten der letzten 60 Tage in einminütigen Abschnitten. Über die Shelly-App oder die Weboberfläche kannst du diese Daten anschauen - täglicher Verbrauch, Erzeugung, Einspeisung.

Für langfristige Auswertungen ist Home Assistant besser geeignet. Die Standard-Datenbank (SQLite) speichert die Sensordaten, und über die History-Funktion siehst du Verlaufsdiagramme. Für professionelle Auswertungen installierst du InfluxDB und Grafana als Add-ons - damit erstellst du Monats- und Jahresvergleiche, erkennst saisonale Muster und quantifizierst den Effekt deiner Automatisierungen.

Ein besonders aufschlussreicher Graph: Überlagere die Erzeugungskurve (blau) mit der Verbrauchskurve (rot). Die Fläche, in der die Erzeugung über dem Verbrauch liegt, ist dein verschenkter Strom. Die Fläche, in der der Verbrauch über der Erzeugung liegt, ist dein Netzbezug. Eine gute Überschusssteuerung minimiert beide Flächen.

Alternativen zum Shelly Pro 3EM

Der Shelly ist nicht das einzige Gerät am Markt. Hier ein kurzer Blick auf die Alternativen.

IR-Lesekopf am Stromzähler

Ein optischer Lesekopf (Hichi, Weidmann, Bitshake Smart Meter) sitzt direkt auf dem digitalen Stromzähler und liest die SML-Daten aus. Kosten: 25 bis 50 Euro plus ESP32. Vorteile: Kein Eingriff in den Zählerschrank, kein Elektriker nötig. Nachteile: Keine Phasenauflösung, geringere Update-Rate (1 bis 2 Sekunden), abhängig vom Zählertyp.

Der IR-Lesekopf ist die günstige Alternative für alle, die den Elektriker scheuen. Für die einfache Überschusssteuerung reicht er aus. Wenn du Phasenbalancing oder exakte Momentanwerte brauchst, ist der Shelly 3EM die bessere Wahl.

Powerfox poweropti

Der Powerfox sitzt ebenfalls am Zähler und liest die Daten optisch aus. Er hat eine eigene Cloud-Plattform und eine App. Vorteile: Sehr einfache Einrichtung, keine Bastlerarbeit. Nachteile: Cloud-abhängig, keine direkte MQTT-Anbindung, monatliche Kosten für Premium-Features.

Eastron SDM630 Modbus

Ein professioneller DIN-Hutschienen-Energiezähler mit Modbus-Schnittstelle. Messgenauigkeit: 0,5 Prozent (besser als der Shelly). Kosten: 70 bis 90 Euro plus Modbus-Adapter. Für Nutzer, die maximale Genauigkeit wollen und keine Angst vor Modbus-Konfiguration haben.

Tipps aus der Praxis

WLAN-Stabilität

Der Shelly Pro 3EM im Zählerschrank hat oft schlechten WLAN-Empfang. Metallgehäuse, dicke Wände, Kabelgewirr - alles dämpft das Signal. Lösung: Nutze die LAN-Schnittstelle (Ethernet) des Pro-Modells, falls eine Netzwerkdose in der Nähe ist. Oder stelle einen WLAN-Repeater in die Nähe des Zählerschranks.

Firmware aktuell halten

Shelly veröffentlicht regelmäßig Firmware-Updates mit Bugfixes und neuen Features. Prüfe alle paar Monate in der Weboberfläche oder der App, ob ein Update verfügbar ist. Die Updates laufen über WLAN (OTA) und dauern eine Minute.

Daten validieren

Nach der Installation: Vergleiche den Tagesverbrauch laut Shelly mit dem Tagesverbrauch laut Stromzähler. Die Differenz sollte unter fünf Prozent liegen. Wenn sie deutlich größer ist, stimmt möglicherweise die CT-Klemmen-Zuordnung nicht oder eine Klemme sitzt nicht richtig.

Datenschutz

Der Shelly Pro 3EM kann komplett lokal betrieben werden - ohne Cloud, ohne Shelly-Account, ohne Internetverbindung. Deaktiviere den Cloud-Zugang in den Einstellungen, wenn du die Daten im Haus behalten willst. Die MQTT-Kommunikation und die HTTP-API funktionieren rein lokal.

Der Shelly als Fundament

Der Shelly Pro 3EM ist kein Selbstzweck. Er ist das Fundament, auf dem alles andere aufbaut. Ohne Echtzeit-Messung ist Überschusssteuerung Rätselraten. Mit ihm hast du die Datenbasis für smarte Steckdosen, Nulleinspeisung, dynamische Tarifoptimierung und jede andere Form der Energieautomatisierung.

Die 150 bis 200 Euro (Gerät plus Einbau) amortisieren sich nicht direkt - der Shelly spart für sich genommen keinen Cent. Aber er ermöglicht Einsparungen von 50 bis 120 Euro pro Jahr durch die Automatisierungen, die auf seinen Daten aufbauen. Und ganz nebenbei lernst du mehr über deinen Stromverbrauch, als dir jede Jahresabrechnung des Versorgers je verraten hat.