Smart Home, Seite 58 ff.

Die Shelly-Allrounder im Smart Home

Die Unterputzmodule und Fertig-Komponenten von Shelly integrieren Sie ohne Hub und ohne Cloud-Zwang flexibel ins Smart Home. So funktionieren die Shelly-Allrounder fürs WLAN!

Von Berti Kolbow-Lehradt

Vor allem bei Bastlern sind die Relais, Aktoren und Sensoren von Allterco Robotics beliebt. Denn das Sortiment, das das Unternehmen unter der Marke Shelly anbietet, weicht in drei Punkten von vielen Smart-Home-Systemen ab: Die Einstiegskosten sind überschaubar, es gibt keinen Cloud-Zwang und der Lock-in-Effekt bleibt aus. Und mit Plug&Play-Komponenten richtet sich Shelly vermehrt auch an die Gruppe derjenigen, die einen geringen Einrichtungsaufwand bevorzugen.

Die Komponenten setzen lediglich WLAN und somit keine spezielle Schaltzentrale voraus – das verringert die Anfangsinvestition. Sie arbeiten mit vielen Open-Source-Plattformen zusammen und erlauben – entsprechendes Interesse und Know-how vorausgesetzt – auch das Aufspielen alternativer Firmware. Bedienkomfort mittels mobiler App und cloud-basierten Sprachdiensten bietet Shelly zwar auch. Aber nichts davon ist alternativlos. Die Kontaktaufnahme mit der Cloud ist freiwillig und auf Wunsch lässt sich die Technik mittels des eingebauten Webservers vor Ort im Browser steuern. Dass Produkte und Software teilweise unter „Shelly Cloud“ firmieren, spielt dafür keine Rolle und braucht Cloud-Skeptiker nicht abzuschrecken.

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Unterputz oder Plug & Play

Bekannt ist Shelly für kompakte Unterputzmodule, die elektrotechnisch versierte Anwender – oder eher der Elektriker – als Schaltaktoren und Messgeräte hinter den Lichtschalter oder die Steckdose einbauen. Daneben offeriert der Hersteller auch immer mehr gebrauchsfertiges Zubehör wie Zwischenstecker, Leuchtmittel und Sensoren, mit dem sich das Zuhause relativ bequem im Plug&Play-Verfahren aufrüsten lässt. Alle Komponenten arbeiten mit WiFi 4 (IEEE 802.11n) im Frequenzbereich von 2,4 GHz und genehmigen sich in den meisten Fällen nicht mehr als ein Watt für ihre Dienste.

Für den Artikel stand uns eine Auswahl von Unterputzrelais sowie ein E27-Leuchtmittel, Bewegungssensor, Smart Button, Kontaktsensor und Zwischenstecker zur Verfügung. Im folgenden Überblick erfahren Sie, welche Einsatzzwecke für diese und andere der inzwischen 30 Shelly-Produkte infrage kommen, was bei Montage und Konfiguration zu beachten ist, und mit welchen Integrationen Sie Shelly in Ihr Smart-Home-Szenario einfügen.

Für unten drunter: Allround-Relais von Shelly

Mit einem der Unterputzaktoren von Allterco Robotics erweitern Sie gewöhnliche Lichtschalter, Steckdosen oder Garagentore um smarte Funktionen. Shelly 1 ist die Standardwahl: Der 1-Kanal-Aktor schaltet ein Verbrauchergerät ein und aus und versorgt es im Betrieb mit bis zu 3500 Watt (16 A). Die Hardware akzeptiert wahlweise 110 bis 240 Volt Wechselspannung oder 12 bis 60 Volt Gleichspannung. Wie alle Shelly-Aktoren ist auch dieser sehr kompakt. Mit Maßen von 41 mm x 36 mm x 17 mm verschwindet er selbst in kleineren Schaltdosen.

Der Betrieb von Shelly 1 erfordert aber auf jeden Fall einen Neutralleiter. Fehlt dieser bei älteren Installationen, greifen Sie zur Variante Shelly 1L, deren Namen schon vorausschickt, dass sie nur die Phase L braucht. Die Leistung ist dabei auf 1000 Watt (4 A) begrenzt.

Ein Verbrauchergerät schalten und dessen Energieverbrauch messen kann die Variante Shelly 1PM, deren Leistungsdaten denen von Shelly 1 weitgehend entsprechen. Sozusagen zwei 1PM-Exemplare in einem Gerät stellt das Modell Shelly 2.5 dar. Es schaltet und misst den Energieverbrauch von zwei Kanälen mit einem Leistungsbedarf von bis zu jeweils 2300 Watt (10 A). Damit könnten Sie beispielsweise zwei Lampen über einen Aktor steuern oder einen Rollladen punktgenau hoch- und herunterfahren lassen. Die Modelle 1PM und 2.5 unterstützen nur 110 bis 240 Volt Wechselspannung, haben aber im Gegensatz zu Shelly 1 einen Überspannungs- und Temperaturschutz an Bord.

Unterputzmodule für spezielle Fälle

Neben diesen Alleskönnern bietet Allterco auch auf bestimmte Aufgaben spezialisierte Module an. Ein reines Energiemessgerät ohne eingebaute Schaltelektronik ist Shelly EM, das Modell 3EM kann hingegen auch schalten. Beide lassen sich aber bei Bedarf mit anderen Shelly-Relais verknüpfen. Shelly i3 ist ebenfalls kein Relais, sondern dient – installiert hinter einem Wandtaster – als stationäre Fernbedienung für andere Aktoren und in der Shelly-Software erstellte Schaltregeln. Ein einfacher Tastendruck schaltet das Schlafzimmerlicht beispielsweise ein- und aus, ein Doppeldruck löscht sämtliche Lichter und dreimal drücken schließt die Rollläden.

Wollen Sie sich keinen fertigen LED-Streifen für drinnen und draußen kaufen, sondern lieber selbst einen konfektionieren, können Sie ihn mit Shelly RGBW2 um eine smarte Steuerung erweitern. Der Shelly Dimmer macht „dumme“ Dimmschalter smart. Halogenlampen mit bis zu 220 Watt und LED-Leuchtmittel mit bis zu 200 Watt lassen sich auf diese Weise aufhellen oder abdunkeln. Bei Shelly UNI handelt es sich um eine „nackte“ Relais-Platine ohne Gehäuse. Bastler und Entwickler können sie in diverse Geräte einbauen. Zwei Ein- und Ausgänge ermöglichen ferngesteuerte Schaltvorgänge und das Abgreifen von Sensormesswerten.

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Plug & Play: Gebrauchsfertige Aktoren

Neben Aktoren für die Montage in Dosen bietet Shelly auch Modelle an, die keine Unterputzmontage voraussetzen. Stehlampen, Ventilatoren und andere Verbrauchergeräte, die über einen Schuko-Stecker Strom beziehen, können Sie mit zwei Zwischensteckern ins Heimnetz einbinden. Der Shelly Plug gehört mit Abmessungen von 98 mm x 56 mm x 35 mm zu den größeren Vertretern, stemmt dafür aber auch bis zu 3500 Watt (16 A).

Dank eines kompakten Gehäuses (70 mm x 44 mm x 44 mm) verdeckt der Shelly Plug S keine benachbarte Steckdose. Dafür stößt er schon bei 2500 Watt (12 A) an seine Leistungsgrenze. Beide Zwischenstecker messen auf Wunsch den Verbrauch. Beim Unter- und Überschreiten definierter Verbrauchswerte kann das S-Modell auf Wunsch das versorgte Gerät abschalten oder Sie per Smartphone-Notification und E-Mail benachrichtigen. Auf diesem Wege erfahren Sie beispielsweise, dass die Waschmaschine ihr Programm beendet hat.

Alternativ zu Wandschalter oder Smartphone können Sie die Technik händisch mit dem Funkknopf Shelly Button 1 bedienen. Das kompakte Steuergerät (45mm x 45 mm x 15 mm) bietet vier statt der üblichen drei Tastenkombinationen. Verknüpfte Geräte oder Schaltregeln aktivieren Sie mit einmaligem, zweimaligem, dreimaligem oder langem Drücken. Eine Akkuladung soll für bis zu 3000 Schaltaktionen reichen. Aufgeladen wird der Shelly Button 1 mittels Micro-USB-Kabel.

Eine Alternative zu Funkschaltern bieten die smarten Shelly-Lampen. Teils unter Shelly Bulb, teils unter Shelly Duo RGBW firmiert eine 9-Watt-Birne für den E27-Sockel, die weißes und farbiges Licht mit einer Helligkeit von bis zu 800 Lumen emittiert. Wahlweise in Kaltweiß oder Warmweiß leuchtet das Modell Shelly Duo. Es ist für die Sockel E27 (9 Watt) und GU10 (4,9 Watt) erhältlich. Retro-Fans greifen zu drei E27-Birnen namens Shelly Vintage (7 Watt und 4 Watt). Die Leuchtdioden im Glühfaden-Look emittieren warmweißes Licht (2700 Kelvin).

Sensoren von Shelly im Überblick

Den Zustand Ihres Zuhauses überwachen und Schaltregeln auslösen, können Sie zum Beispiel mit Shelly Motion. Der integrierte 6500-mAh-Akku des Bewegungssensors soll mit einer Ladung zwischen 12 und 36 Monaten durchhalten. Neben Bewegungen misst er auch Helligkeit und Vibration. Ein Beschleunigungssensor schlägt Alarm, wenn etwa Einbrecher das Gerät aus dem Weg räumen wollen. Der Sensor bietet vielseitige Einstell- und Automatisierungsoptionen. Die Erkennungsschwellen lassen sich sehr fein steuern. Im Test brach aber häufiger die Verbindung zum Heimnetz ab und ließ sich nur durch erneutes Pairing wiederherstellen, was die Überwachungsfunktion unterwandert.

Der Öffnungssensor namens Shelly Door/Window 2 reagiert per Magnetkontakt, wenn sich Fenster- oder Türblatt bewegen. Shelly Flood achtet vor Waschmaschinen und unter Spülbecken auf Wasserlecks, Shelly H&T misst Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Ärgerlich, dass der Hersteller bei allen genannten Geräten nicht die benötigten Batterien vom Typ CR123A in den Karton packt. Weil es die wenig geläufigen Energiespender nicht im Supermarkt, sondern nur im Fach- oder Online-Handel gibt, verzögert sich die Inbetriebnahme. Ein netter Bonus hingegen: Die Wasserleck- und Kontaktsensor haben auch eine Temperaturmessung an Bord.

Keine Batterien oder Akkus benötigen Sie, damit Sie Shelly Gas vor austretendem Flüssig- oder Erdgas warnt. Den Sensor stecken Sie nämlich wie ein Nachtlicht direkt in eine Wandsteckdose.

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Shelly-Hardware einsatzbereit machen

Für die Einrichtung des Plug&Play-Zubehörs ist kein handwerkliches Geschick nötig. Die Leuchtmittel drehen Sie einfach in eine freie Fassung. Den Shelly Plug S platzieren Sie in einer Steckdose. Ein Nadelpieks in die Reset-Öffnung weckt den Bewegungssensor. Den Smart Button bereiten Sie mit dem USB-Kabel und einem passenden Netzteil auf die Kontaktaufnahme vor. In den Kontakt- und Raumklimasensor legen Sie einfach Batterien ein.

Die Montage der Unterputzmodule erfordert hingegen einen nicht zu unterschätzenden Eingriff ins Hausstromnetz. Geht etwas schief, sind Mensch und Material in Gefahr. Daher ist das nur ein Fall für eine Elektrofachkraft. Trauen Sie sich den Einbau selbst zu, beherzigen Sie unbedingt die allerwichtigste Grundregel und schalten Sie während der Montage die Sicherung aus.

Verkabelungsdiagramme für unterschiedliche Einsatzzwecke finden Sie auf den jeweiligen Produktseiten von Shelly. In der Praxis lässt sich mit dem Shelly 1 etwa ein klassischer Fall umsetzen: Die Aufrüstung eines herkömmlichen Lichtschalters, der sich neben einer Steckdose befindet. Um auf diese Weise eine Lampe per Funk schalten zu können, ist ziemlich klar, wo die Kabel für Leuchtmittel, Phase und Neutralleiter hingehören. Trotzdem ergibt sich mitunter schnell ein Problem, und zwar, wenn zwar genug blaue Neutralleiter-Kabel vorhanden, aber bereits komplett belegt sind. Ein kurzes Stück zusätzliches Kabel und eine Verbindungsklemme beseitigen den Engpass jedoch.

Dieses typische Elektrikerzubehör gehört nicht zum Lieferumfang. Wie bei anderen smarten Unterputzaktoren üblich, kommen auch Shelly-Module ohne irgendwelche Beigaben im Karton. Experimentieren Sie aber keinesfalls auf gut Glück, sondern lassen Sie aufkommende Hindernisse von Fachleuten beseitigen.

Software-Erstkontakt: Shelly per App vernetzen

Die Software einzurichten, erfordert keine Fachkenntnisse – weder bei den Unterputzmodulen, noch bei den Plug&Play-Komponenten. Sie haben zwei Optionen. In jede Shelly-Komponente ist ein lokaler Webserver eingebaut, den Sie per IP-Adresse erreichen können. Darüber ist auch die erstmalige Konfiguration möglich. Alternativ verwenden Sie dafür die mobile App „Shelly Cloud“. Ein Vorteil: Abgesehen von den kosmetischen Unterschieden der Oberflächen, können Sie nur mit der Anwendung, aber nicht mit dem Webserver Komponenten gruppieren und gemeinsam schalten.

Das Setup per App weicht in einem weiteren Punkt ab. Anders als beim Webserver müssen Sie sich zum Start ein Benutzerkonto mit E-Mail und Passwort zulegen. Das hat noch nichts mit dem etwaigen Cloud-Kontakt Ihres Shelly-Zubehörs zu tun, ist aber für den Anmeldeprozess Pflicht. Sonst geht es im Client nicht weiter.

Als Nächstes erstellen Sie in der App einen Raum, andernfalls können Sie keine Komponente hinzufügen. Sollte die missverständliche und zum Teil irreführende App Ihnen anschließend die Schaltfläche „Suche nach neuen Geräten“ anzeigen, tippen Sie nicht darauf. Das bringt nichts. Stattdessen öffnen Sie das Burger-Menü oben rechts und tippen auf „Add Device“. Danach geben Sie Ihre WLAN-Zugangsdaten ein. Aktivieren Sie das „Save Passwort“-Kästchen. Sonst müssen Sie das jedes Mal wiederholen.

Nun wählen Sie aus einer Liste das gewünschte Gerät, lassen es im WLAN-Netzwerk suchen und verbinden Ihr Smartphone dann vorübergehend mit dem eigenen Netz des Geräts. Ist das erledigt, gelangen Sie zurück zur Startseite. nach ungefähr 30 Sekunden fügt sich automatisch ein Raum namens „Discovered Devices“ hinzu. Tippen Sie darauf und dort auf „Click to add“. Geben Sie dem Gerät einen Namen, ergänzen Sie es zu einem bestehenden Raum und weisen Sie ihm eines von 16 Icons zu. Als Letztes entscheiden Sie, ob gegebenenfalls Sprachassistenten und andere Smart-Home-Plattformen diese Shelly-Komponente als „Relais“ oder „Light“ ansprechen soll. Nun können Sie das „Gerät speichern“.

Amazon und Google nur mit Cloud

In Sachen Cloud folgt die Gretchenfrage. Ein Pop-up stellt zur Auswahl, ob das jeweilige Shelly-Gerät mit der Hersteller-Cloud Kontakt aufnehmen darf. Nur dann ist die Fernsteuerung per App und die Integration in Amazon Alexa oder Google Home möglich. Sie können die Cloud-Freigabe jederzeit nachträglich vornehmen oder entziehen – und zwar separat für jede einzelne Shelly-Komponente.

Firmware-Updates können Sie übrigens auch ohne Cloud-Option einspielen. Das erfordert in jedem Fall Ihre Initiative. Weder informiert die Software Sie über eine neue Version, noch ist es möglich, sie automatisch zu installieren. Wundern Sie sich auch nicht, wenn Sie einen Schritt wiederholen müssen. Im Test erwies sich die Software als widerspenstig und hakelig, sodass nicht alles auf Anhieb funktionierte.

Alternative Ersteinrichtung über lokalen Webserver

Für Setup und Betrieb ist der Client nicht notwendig. Stattdessen können Sie fast alles, was in der App geht, auch mit den eingebauten Webservern der Shelly-Komponenten erledigen.

Sobald das jeweilige Zubehör einsatzbereit ist, baut es einen eigenen WLAN-Access-Point auf. Die jeweilige IP-Adresse verrät Ihnen der Beipackzettel. Eine weitere Konfiguration wie in der App ist nicht nötig. Raumzuordnung, Umbenennung und Ähnliches ist an dieser Stelle nicht vorgesehen. In Sachen Ersteinrichtung können Sie einzig den WLAN-Betriebsmodus ändern und etwa mit einem Passwortschutz versehen oder Ihrem bestehendem Heimnetzwerk hinzufügen und anschließend über die neue vom Router vergebene IP-Adresse erreichen.

Shelly per Client oder Webbrowser bedienen und automatisieren

Um Shelly-Produkte nach der Ersteinrichtung zu bedienen, haben sie gleich drei statt zwei Optionen. Neben dem lokalen Webserver und dem Smartphone-Client steht Ihnen auch ein Cloud-basierter Web-Client zur Verfügung. Er ähnelt optisch und funktional der mobilen Anwendung und erlaubt lediglich das Hinzufügen neuer Geräte nicht.

Die Reaktionszeiten sind in allen drei Fällen sehr gering, die Bedienoptionen umfangreich. Zeitgesteuert können Sie die Hardware nach festen Uhrzeiten, Sonnenauf- und -untergängen sowie verzögert per Countdown ein- und ausschalten. Das geht einzeln, im mobilen und im Web-Client aber auch als Gerätegruppe.

Sollen stattdessen Sensorwerte oder Schaltzustände von Shelly-Geräten andere Shelly-Geräte ein- und ausschalten, erstellen Sie Wenn-Dann-Regeln. Im Client heißen Sie „Szenen“ und lassen sich per Drag & Drop sehr einfach kombinieren. Als Regel-Ziel können Sie neben dem Schalten eines Geräts auch den Versand einer Nachricht ans Smartphone, per E-Mail oder eine Sprachdurchsage von Alexa veranlassen. Auch ein Eintrag ins Event-Log ist eine Option. Als einschränkende Bedingung für eine Regel lässt sich nur ein Zeitfenster wählen, in der die Regel greifen soll. Verzögerungen und Geofencing – Aktionen in Abhängigkeit vom Standort – stehen nicht zur Wahl.

Verwenden Sie den lokalen Webserver und nicht den Client, heißt der Vorgang „Actions“ statt Szenen. Er bietet weniger Kombinationsmöglichkeiten und erfordert eine bessere Organisation. Um dort mit einem bestimmten Gerätezustand eine andere Shelly-Komponente zu bedienen, müssen Sie sich die IP-Adresse dieser Zielkomponente heraussuchen und eingeben. Auf diese Weise lässt sich Shelly-Hardware ganz lokal ohne Cloud-Zugang und Einsatz zusätzlicher Software steuern. Die Einbindung anderer Plattformen bietet allerdings im Vergleich viel mehr Gestaltungsspielraum und Bedienkomfort.

Fazit

Shellys Bekanntheitsgrad hinkt dem, populärer Smart-Home-Marken bislang hinterher, nicht aber die Einsatzmöglichkeiten. Funktionsumfang, Bedienoptionen und Open-Source-Ansatz der inzwischen rund 30 Produkte ermöglichen es unterschiedlichen Zielgruppen, vielfältige Vernetzungsszenarien zu realisieren. Die Unterputzaktoren sprechen insbesondere ambitionierte Nutzerinnen und Nutzer an, die die Hardware-Montage womöglich gar selbst beherrschen. Das Plug&Play-Sortiment von Shelly richtet sich hingegen an diejenigen, die eine einfachere Montage bevorzugen. Experimentierfreudige IT-Kundige machen Gebrauch von den Schnittstellen und bauen Shelly dank eigener Anwendungen oder alternativer Firmware passend in IoT-Herzensprojekte ein.

Dank WLAN entfällt der Bedarf einer platzraubenden Schaltzentrale, der im Vergleich zu anderen Funkstandards höhere Energieverbrauch ist verkraftbar – zumindest, solange die Anzahl der Komponenten überschaubar ist. Dass es eine Cloud gibt, sie aber kein Zwang ist, kommt Befürwortern und Skeptikern zugleich entgegen. Von daher macht Hersteller Allterco fast alles richtig. Nur die erratische und zum Teil hakelige Bedienführung des mobilen Clients lässt noch Luft nach oben. (pbe)

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