Dieses Shield macht aus einem Arduino der MKR-Reihe oder einem Portenta einen M-Bus-Slave — die Gegenstelle zu einem Master. Der wichtigste Anwendungsfall ist die Kundenschnittstelle moderner Stromzähler: Smart Meter geben ihre Daten über eine P1-Schnittstelle heraus, die elektrisch ein M-Bus ist und das Protokoll DLMS/COSEM spricht. Zusammen mit der Funkanbindung der MKR-Boards entsteht daraus ein Gerät, das den eigenen Stromverbrauch ausliest und direkt weitergibt — ohne Netzwerkkabel in den Zählerschrank. Die Platine beruht auf dem TSS721 von Texas Instruments und ist galvanisch getrennt.

• TSS721Standardbaustein für M-Bus-Slaves
• P1 und DLMSKundenschnittstelle moderner Stromzähler
• galvanisch getrenntBus und Mikrocontroller
• MKR und Portentamit Funk je nach Modul

Was dieses Shield auszeichnet

• Stromzähler auslesen und funken in einem Gerät: Die Kundenschnittstelle liefert die Daten, das MKR-Board bringt sie per WLAN, LoRa oder Mobilfunk weiter. Im Zählerschrank liegt selten ein Netzwerkkabel.
• Es kann auch das Gegenteil: Einen eigenen Zähler bauen, der Werte in ein bestehendes M-Bus-Netz einspeist — dieselbe Elektronik, andere Software.
• TSS721 statt Nachbau: Der seit Jahrzehnten übliche Transceiver für M-Bus-Slaves, mit dem Verhalten, das Master erwarten.
• Galvanische Trennung: Zwischen Bus und Mikrocontroller — bei einer Verbindung in den Zählerkasten keine Nebensache.
• Speisung aus dem Bus: Ein Slave entnimmt seine Energie dem M-Bus, so wie ein Zähler es auch tut.
• Beispielcode vom Hersteller: Fertige Beispiele für DLMS/COSEM und für einen eigenen Zähler liegen auf GitHub.

Wozu ein M-Bus-Slave gut ist

Der Meter-Bus ist für das Auslesen von Verbrauchszählern gebaut. Ein Master speist den Bus und fragt ab, die Zähler antworten — sie sind die Slaves. Diese Platine dreht die übliche Richtung um: Sie macht aus einem Mikrocontroller einen Slave, also ein Gerät, das an einem fremden M-Bus hängt und Daten bereitstellt, statt sie einzusammeln.

Dafür gibt es zwei ganz unterschiedliche Gründe. Der erste ist die Kundenschnittstelle moderner Stromzähler: In Österreich und zunehmend auch anderswo geben Smart Meter ihre Daten über eine sogenannte P1-Schnittstelle heraus, die elektrisch ein M-Bus ist und das Protokoll DLMS/COSEM spricht. Wer seinen eigenen Stromverbrauch auslesen will, braucht genau diese Gegenstelle — und bekommt vom Netzbetreiber üblicherweise nur die Schnittstelle, kein Auslesegerät. Der zweite Grund ist der eigene Zähler: Wer selbst gemessene Werte in ein bestehendes M-Bus-Netz einspeisen will — etwa den Ertrag einer Anlage oder einen Verbrauch, den kein Zähler erfasst —, baut sich mit dieser Platine ein Gerät, das sich wie ein Zähler verhält.

Die Platine beruht auf dem TSS721 von Texas Instruments, dem seit Jahrzehnten üblichen Baustein für M-Bus-Slaves. Die Schnittstelle zum Mikrocontroller ist galvanisch getrennt; die Speisung kommt aus dem Bus, nicht aus dem Controller.

Wo ein M-Bus-Slave eingesetzt wird

• Smart Meter über die Kundenschnittstelle auslesen: Der häufigste Fall — die P1-Schnittstelle moderner Stromzähler mit DLMS/COSEM.
• Eigenen Verbrauch sichtbar machen: Momentanleistung und Zählerstand in die Hausautomation bringen, ohne auf die Abrechnung zu warten.
• Photovoltaik und Eigenverbrauch: Bezug und Einspeisung am Netzübergabepunkt messen, als Grundlage für die Steuerung von Wärmepumpe oder Speicher.
• Eigene Zähler bauen: Selbst erfasste Werte in ein bestehendes M-Bus-Netz einspeisen, damit sie dort auftauchen, wo alle anderen Zähler auch stehen.
• Prüfaufbauten: Einen Zähler simulieren, um ein Auslesesystem zu testen, ohne echte Zähler zu verbauen.
• Nachrüstung ohne Eingriff in die Messung: Die Kundenschnittstelle ist genau dafür gedacht — sie liest mit, ohne die eichrechtlich relevante Messung zu berühren.
• Entwicklung und Lehre: Die Gegenseite des Busses aufbauen und verstehen, wie ein Telegramm entsteht.

Software und Auswertung

Auf dem GitHub-Konto von Zihatec liegt Beispielcode für die Arduino-Entwicklungsumgebung, mit dem sich Zähler über die P1-Kundenschnittstelle und das Protokoll DLMS/COSEM auslesen lassen. Ein zweites Beispiel zeigt den umgekehrten Weg: einen eigenen Zähler bauen, der sich am Bus wie ein handelsübliches Gerät verhält.

Ein Hinweis, der beim ersten Aufbau Zeit spart: M-Bus-Telegramme sind nicht selbsterklärend. Ein Zähler antwortet mit Datensätzen, die Einheit, Skalierung und Bedeutung als Kennzahlen mitführen — ein Wert von 12345 kann je nach Kennung 12.345 Kubikmeter oder 123.45 Kilowattstunden bedeuten. Die genannten Bibliotheken nehmen einem diese Übersetzung ab. Wer sie selbst schreibt, plant dafür mehr Zeit ein als für die Verkabelung.

Technische Daten

Aufbau und Verkabelung

Das Shield wird auf ein Board der MKR-Reihe oder einen Portenta gesteckt und an die M-Bus- oder P1-Schnittstelle des auszulesenden Zählers angeschlossen. Bei einem Smart Meter ist das die Klemme, die der Netzbetreiber für den Kunden freigibt und die üblicherweise erst auf Antrag aktiviert wird.

Die M-Bus-Leitung selbst ist unkritisch: zwei Adern, verpolungssicher, keine Abschlusswiderstände, Sterne und Bäume erlaubt — darin unterscheidet sie sich angenehm von RS485. Die Grenzen liegen bei der Leitungslänge und der Zahl der Lasteinheiten, nicht bei der Topologie. Ein gewöhnliches Fernmeldekabel genügt; geschirmte Leitung schadet nicht, ist aber selten nötig.

Vor dem Einbau lohnt ein Test am Schreibtisch mit einem einzelnen Zähler. Antwortet er, stimmen Verdrahtung, Baudrate und Adresse; antwortet er nicht, ist die Ursache fast immer eine falsche Baudrate — 2400 Baud sind der Normalfall, aber nicht die Regel. Diese Einordnung stammt aus der Anwendungspraxis und ist als Auslegungshilfe zu verstehen, nicht als Zusage des Herstellers.

Die M-Bus-Platinen von Zihatec im Vergleich

Passendes Zubehör

• Das Gehäuse dazu: Das ArduiBox MKR bringt Board und Shield auf die Hutschiene — im Zählerschrank der richtige Ort.
• Das Board: Ein Arduino MKR oder Portenta gehört nicht zum Lieferumfang.
• Hutschienengehäuse: Zihatec baut die passenden Gehäuse gleich mit — ein Auslesegerät gehört in den Verteiler, nicht auf die Fensterbank.
• Für Feldbusse statt Zähler: Wo es nicht um Verbrauchszähler, sondern um Modbus, DMX oder eine andere serielle Anlage geht, ist RS485 das richtige Verfahren. Auch dafür gibt es Platinen derselben Reihe, ebenfalls galvanisch getrennt.

Unterstützung bei der Auslegung

Die Projektseite des Herstellers mit Beispielcode findest Du im Reiter „Dokumente». Sag uns, wie viele Zähler ausgelesen werden sollen und welche Fabrikate im Haus sind — daraus ergibt sich, ob ein Master mit sechs Lasteinheiten genügt und welche Bibliothek die Auswertung übernimmt. Für Auslegung und Inbetriebnahme erstellen wir Dir gern ein Angebot.