Integration eines E3/DC Hauskraftwerks in ioBroker (inkl. Visualisierung)

Kurze Einleitung

Nachdem ich jetzt bereits mehrfach nach der Integration meines Hauskraftwerks von E3DC in meine Smarthome-Landschaft gefragt wurde, habe ich mich dazu entschlossen meine Lösung einmal im Rahmen eines kurzen Tutorials zu veröffentlichen.

Bevor es aber los geht noch ein paar einleitende Worte und grundsätzliche Hinweise.

Ziel

Ziel dieses Tutorials ist es, ein S10 Hauskraftwerk von E3DC in ioBroker zu integrieren, sodass die gelieferten Werte im ioBroker verwendet und geloggt (gespeichert) werden können. Darüber hinaus werden wir am Ende die Werte in einer grafischen Oberfläche visualisieren.

Voraussetzungen

Um das Tutorial nicht unnötig aufzublähen setze ich voraus, dass du bereits ein paar Grundkenntnisse im ioBroker hast und z.B. weißt was ein Adapter, eine Instanz, ein Objekt oder ein Script ist. Außerdem benötigst du eine laufende ioBroker-Installation sowie natürlich ein laufendes Hauskraftwerk von E3DC. Auf welcher Plattform dein ioBroker läuft sollte für dieses Tutorial unerheblich sein. Ich persönlich nutze zwar ioBroker in einem Docker-Container auf meiner Synology DiskStation, aber ein Raspberry Pi mit ioBroker oder ein ioBroker unter Windows sollten es auch tun.

Damit die Integration samt Visualisierung gelingt, benötigst du verschiedene ioBroker-Adapter. Es kann nicht schaden wenn du dich bereits im Vorfeld mit einigen von ihnen beschäftigt hast. Voraussetzung ist in jedem Fall, dass die Adapter installiert sind und, falls erforderlich, eine Grundkonfiguration erhalten haben. Gerade in Bezug auf die am Ende stehende Visualisierung mit ioBroker.Vis mag zwar „Copy and Paste“ an einigen Stellen gut funktionieren, mir wäre es aber wichtiger dass du auch verstehst was du da tust. 🙂

Im folgenden eine kurze Auflistung der benötigten Adapter mit kurzer Funktionsbeschreibung. Da vielleicht nicht jeder auf die Visualisierung von historischen Daten besteht, habe ich alles was diesem Zweck dient als „optional“ gekennzeichnet.

  • iobroker.modbus (Link) für den Datenautausch zwischen ioBroker und S10
  • iobroker.javascript (Link) zur Umrechnung/ Verarbeitung einzelner Werte die vom S10 kommen
  • iobroker.history (Link) oder iobroker.sql (Link) zum Sammeln historischer Daten für Verlaufsdiagramme (optional)
  • iobroker.flot (Link) zur Erstellung von Verlaufsdiagrammen (optional)
  • iobroker.vis (Link) zur Visualisierung

Wie immer freue ich mich auf konstruktives Feedback. 🙂 Wenn möglich bitte ich darum auf persönliche Mails zu verzichten und lieber die Kommentarfunktion zu nutzen. Alternativ bin ich auch regelmäßig im ioBroker-Forum zu finden. Hier habe ich zu diesem Tutorial auch einen Support-Thread eröffnet: Link zum ioBroker-Forum

Verbinden des Hauskraftwerks mit ioBroker

Damit wir überhaupt Daten vom S10 in unserer ioBroker-Installation anzeigen und sammeln können, müssen die beiden Geräte erstmal miteinander reden. Diese Kommunikation findet über das Modbus-Protokoll und das lokale Netzwerk statt. Weil das S10 laut Herstellervorgabe eine Internetverbindung benötigt, gehe ich an dieser Stelle einfach mal davon aus, dass das Gerät bereits im lokalen Netzwerk angebunden, die IP-Adresse bekannt und das Gerät im Netzwerk auch erreichbar ist (z.B. per ping-Befehl).

Vorbereitung des Hauskraftwerks

Die Modbus-Schnittstelle am S10 ist standardmäßig deaktiviert. Daher müssen wir sie zuerst einmal aktivieren. Wie das genau geht (und noch ein wenig mehr) steht in der Kurzanleitung zur Modbus-Schnittstelle, welche E3DC im Kundenportal unter „Service – Download – Technische Anleitungen […] – Modbus/ TCP-Schnittstelle […]“ zum Download bereitstellt. Unter Punkt 2.3 wird die Aktivierung erläutert.

Für die Anbindung an ioBroker verwenden wir die Standardeinstellungen der Schnittstelle für Gerät und Port sowie das Protokoll „E3DC“ (E3/DC Simple-Mode).

Hinweis: Wer bisher noch nichts über Modbus gehört hat, dem empfehle ich einmal den gesamten Punkt 2 der Kurzanleitung von E3DC zu lesen.

Konfiguration des Modbus-Adapters

Nachdem das S10 durch die Aktivierung der Schnittstelle vorbereitet ist, wenden wir uns nun unserer ioBroker-Installation zu. Der Adapter ist bereits installiert, sodass wir in den Einstellungen auf der Registerkarte „Allgemein“ folgende Einstellungen konfigurieren können:

Dabei muss natürlich die „Partner IP Adresse“ der IP-Adresse des S10 entsprechen. Weiterhin lässt sich unter „Poll delay“ der Intervall definieren in dem ioBroker die Werte aus dem S10 abruft. Ich habe einen Intervall von 1s (1000ms) konfiguriert. Das bedeutet, dass ich sekündlich neue Daten bekomme. Je nach Belieben oder Performance kann man hier auch ohne schlechtes Gewissen auf 5 (5000ms) oder 10 Sekunden (10000ms) gehen.

Nachdem wir nun die Allgemeinen Einstellungen erledigt haben, müssen wir dem Modbus-Adapter noch mitteilen welche Werte er aus dem S10 abfragen soll. Dies geschieht über die Registerkarte „Holding Registers“. Damit nicht alles per Hand eingepflegt werden muss, gibt es über den „+“-Button oben rechts die Möglichkeit die Werte für das S10 zu importieren. Dazu habe ich mal einen Export gemacht und ihn auf Github zur Verfügung gestellt. Einfach markieren, kopieren und unter „Holding Registers“ importieren:

https://github.com/buanet/tutorials/blob/master/integration-eines-e3-dc-hauskraftwerks-in-iobroker/modbus_export.txt

Da ich nicht alle Daten aus dem S10 benötige (Ich habe zum Beispiel keine Wallbox), habe ich auch nicht alle Register mit in die Liste aufgenommen. Wer weitere Werte benötigt, kann die entsprechenden Adressen und Formate in der Kurzanleitung von E3DC nachlesen und manuell, analog zu den bestehenden, ergänzen.

Nachdem die Änderungen und der Import gespeichert sind, sollte der Modbus-Adapter „grün“ werden und auf der Registerkarte Objekte im ioBroker-Admin die Modbus-Register als neue Objekte hinzugefügt haben. Das sieht dann in etwa so aus:

Der Großteil der Daten lässt sich nun bereits im ioBroker verwenden. Sei es zur Visualisierung über Vis oder als Wert innerhalb eines Scripts. Allerdings gibt es auch Werte, bei denen zwei unterschiedliche Informationen in einem Wert übergeben werden. Zum einen ist dies die Modbus-Version des S10 (welche sicher nicht zu den wichtigsten Informationen gehört), zum anderen aber auch die Prozentwerte für Eigenverbrauch und Autarkie, die jeder S10-Besitzer schon aus dem Portal oder vom Display seines Geräts kennt.

Um diese Werte zu trennen habe ich ein kleines JavaScript entwickelt, welches den Modbus-Wert teilt und in separate Objekte schreibt. Das Script findet ihr ebenfalls auf Github:

https://github.com/buanet/tutorials/blob/master/integration-eines-e3-dc-hauskraftwerks-in-iobroker/script.js

Das Script kann „wie es ist“ übernommen werden. Einfach im Script-Editor des JavaScript-Adapters ein neues Script anlegen, Inhalt hinein kopieren, speichern und ggf. Script starten. Das Script legt die neuen Datenpunkte (im Reiter Objekte) automatisch an. Das sieht dann etwa so aus:

Nun sind alle Werte im Klartext lesbar und können verwendet werden.

Aufzeichnen historischer Daten zur Visualisierung (optional)

Bis jetzt stehen uns nur die Echtzeitwerte vom S10 für eine Visualisierung im ioBroker zur Verfügung. Um Charts erstellen zu können (so wie in meiner Visualisierung zu sehen) müssen die Echtzeitwerte im ioBroker geloggt werden. Für das Logging gibt es dabei grundsätzlich zwei Möglichkeiten:

Welche Variante man verwendet, muss jeder selbst entscheiden. Da der History-Adapter so gut wie „Out of the Box“ funktioniert, ist dies sicherlich die einfachere Variante. Ich persönlich ziehe allerdings immer eine echte Datenbank der Speicherung von Statistikdaten in Dateien vor. Kurzum, ich nutze den SQL-Adapter, welcher an die MariaDB 10 auf meiner Synology Disk Station angebunden ist.

Hinweis: Für den weiteren Verlauf des Tutorials ist es unerheblich über welchen Weg die historischen Daten gespeichert werden. An den entscheidenden Stellen stehen immer beide Wege zur Auswahl. Bei weiteren Fragen zum Daten sammeln bitte selbst recherchieren, das ist ein Thema ganz für sich allein.

Konfiguration des Loggings der Datenpunkte

Nun gut, zurück zu unserem S10 und Modbus. Sobald die Lösung zum Daten-Loggen gewählt und eingerichtet ist, können wir das Logging für die einzelnen Datenpunkte aktivieren.

Dazu schauen wir uns im ioBroker-Admin einmal unsere Modbus-Objekte an. Über den kleinen Schraubenschlüssel am rechten Bildschirmrand lässt sich das Logging für jeden Datenpunkt einzeln konfigurieren.

Die Maske dazu sieht in etwa so aus:

Neben dem Häkchen für „Aktiviert“ gibt es hier eigentlich keine Vorgaben für die Konfiguration. Je Nachdem macht es mal Sinn auch gleiche Werte zu loggen, mal nur die Änderungen. Was ich allerdings für mich entschieden habe ist, dass ich zum Einen die Daten dauerhaft behalten möchte („keine automatische Löschung“), zum Anderen auch wenn sich der Wert nicht ändert alle 60 Sekunden ein Wert in die Datenbank geschrieben wird. Letzteres geschieht dabei über den Wert „60“ bei „Nach Intervall aufzeichnen (s)“. Weitere Details zu den Einstellungen beim Logging gibt es in der offiziellen Doku des SQL-Adapters (Link). Beim History-Adapter sind die Einstellungen ähnlich (Link).
Über die Registerkarte „Tabelle“ können dann schließlich die letzten gesammelten Daten eingesehen und überprüft werden.

Die Einstellungen zum Logging müssen für jeden Datenpunkt der geloggt werden soll separat konfiguriert werden. Welche Daten ich mit logge kann man auf dem Screenshot der Modbus-Objekte auf der vorherigen Seite an den farbig gekennzeichneten Schraubenschlüssel-Buttons erkennen. 😉

Ist für alle interessanten Daten das Logging aktiviert kann es eigentlich mit der Visualisierung losgehen.

Visualisierung mit iobroker.vis

Die ioBroker-eigene Visualisierungsoberfläche Vis ist ein sehr mächtiges Werkzeug. Im Grunde sind bereits mit überschaubaren Kenntnissen in HTML und CSS der grafischen Darstellung verschiedenster Werte keine Grenzen mehr gesetzt.
Aus diesem Grund möchte ich an dieser Stelle betonen, dass dieses Tutorial kein Grundkurs in „Visualisierung mit Vis“ oder „HTML und CSS“ ist. Vielmehr möchte ich meine Visualisierung auf diesem Wege teilen und Hinweise dazu geben was ggf. angepasst werden muss, damit alles funktioniert.

Damit eine problemlose Integration meiner Widgets in ein bestehendes Projekt möglich ist, habe ich zur Vorbereitung alles was zur Visualisierung des S10 Hauskraftwerks gehört aus meinem eigenen Projekt heraus gelöst und mit einem möglichst schlichten Design versehen. Außerdem habe ich die Anzeige der Echtzeit-Werte (ähnlich der Darstellung im E3DC-Portal) von der Anzeige der historischen Daten (Diagramme) getrennt und werde die Integration in zwei separaten Teilen erläutern.

Hinweis: Die verwendeten Icons stammen aus dem Material-Design-Icon-Set (Link ) welches sich einfach über den ioBroker Admin wie ein Adapter installieren lässt. Wem das nicht zu sagt, der kann die Bilder natürlich einfach über den Vis-Editor ersetzen.

Teil 1: Visualisierung der Echtzeitdaten

Im ersten Teil werde ich ausschließlich auf die Ansicht der Echtzeitdaten eingehen, die in ähnlicher Form ja auch im E3DC-Portal zu sehen ist:

Um die betreffenden Widgets in die eigene View zu bekommen ist nicht viel zu tun. Mit wenigen Klicks und dem Code aus dem Download lassen sich die Widgets einfach in Vis importieren. Dazu am besten, sofern noch nicht geschehen, eine neue View anlegen und einen dunklen Hintergrund festlegen. Dann auf der Registerkarte „Widgets“ im Vis-Editor auf den Button „Widgets importieren“ klicken und meinen Export einfügen. Das Ganze Bestätigen und die Widgets erscheinen auf der Arbeitsfläche.

Da der Export der Widgets sehr umfangreich ist, habe ich den Code dazu ebenfalls zu Github ausgelagert:

https://github.com/buanet/tutorials/blob/master/integration-eines-e3-dc-hauskraftwerks-in-iobroker/vis-widgets-part1-export.txt

Hinweis: Die Grafik, die in der Visualisierung für das E3DC-Gerät verwendet wurde, stammt nicht von mir, weshalb ich sie auch nicht zum Download anbieten kann. Für den persönlichen Gebrauch werdet Ihr aber sicher schnell in der Google-Bildersuche fündig…

Wenn die Konfiguration der Modbus-Register mit meinem Export erledigt worden ist, sollten alle verwendeten Datenpunkte sofort passen und die View bei Aufruf sofort funktionieren. Für Anpassungen können die Widgets anschließend natürlich auch einzeln ausgewählt und die Eigenschaften (z.B. Schriftart und Farbe) entsprechend bearbeitet werden. Fertig.

Teil 2: Visualisierung der historischen Daten

Im zweiten Teil wird es jetzt etwas komplizierter. Es geht um die Visualisierung des aktuellen Tagesverlaufs, also der historischen Daten. Dazu habe ich, mit Hilfe des Flot-Adapters, insgesamt sechs verschiedene Mini-Diagramme erstellt, die in Vis mit iFrame-Widgets integriert werden.

Info zur Funktionsweise des Flot-Adapters: Mit der Installation des Adapters wird gleichzeitig ein Web-Editor installiert, über den Diagramme einfach erstellt oder angepasst werden können. Der Editor ist im ioBroker in der Regel über folgenden Link zu erreichen: http://[IP oder Hostname]:8082/flot/edit.html. Nach der Konfiguration eines Diagramms erhält man innerhalb des Editors eine (recht lange) URL über die sich das Diagramm dann im Browser aufrufen lässt. Die URL enthält dabei alle im Editor konfigurierten Einstellungen. Mehr Infos

Die URLs zu den Diagrammen müssen natürlich auf die eigene Umgebung angepasst werden. Dazu müssen wir im ersten Teil jeder URL lediglich den Hostnamen bzw. die IP-Adresse des ioBroker-Hosts ersetzen. Anschließend sollten sich die einzelnen Mini-Diagramme durch Aufruf der URL auch ohne Vis im Browser anzeigen lassen. Etwa so:

Hinweis: Die Diagramme haben immer in der oberen rechten Ecke des Browserfensters ein „editieren“-Symbol. Aufgrund des dunklen Hintergrunds ist dieses aber nicht zu erkennen. Man findet es aber, wenn man mit der Maus über die rechte obere Ecke im Browserfenster wandert. Klickt man es, öffnet sich das Diagramm im Flot-Editor und man kann es nach belieben editieren.

Unter folgenden Link findet ihr einmal die einzelnen URLs der vorkonfigurierten Mini-Diagramme. Diese sind im Widget-Export bereits enthalten und müssen nach dem Import wie oben beschrieben angepasst werden:

https://github.com/buanet/tutorials/blob/master/integration-eines-e3-dc-hauskraftwerks-in-iobroker/flot-urls.txt

Da der Export der Widgets sehr umfangreich ist, habe ich den Code dazu auch wieder zu Github ausgelagert:

https://github.com/buanet/tutorials/blob/master/integration-eines-e3-dc-hauskraftwerks-in-iobroker/vis-widgets-part2-export.txt

Gesamte View importieren

Natürlich ist es auch möglich eine komplette View in ein eigenes Projekt zu übernehmen. Zu diesem Zweck habe ich auch einen Export der entsprechenden View, so wie sie im Titelbild zu sehen ist, gemacht:

Die View kann, ähnlich wie die Widgets, einfach über den Vis-Editor importiert werden. Dazu in der Registerkarte „Views“ auf „View importieren“ klicken und den Code einfügen.

Da der Export der View natürlich noch umfangreicher ist, als der der Widgets, habe ich auch hier den Code wieder auf Github bereitgestellt:

https://github.com/buanet/tutorials/blob/master/integration-eines-e3-dc-hauskraftwerks-in-iobroker/vis-full-view-export.txt

Nun sollte hoffentlich alles soweit klar sein. 🙂 Viel Spaß mit der Visualisierung und den Daten deines Hauskraftwerks in ioBroker. Bei Fragen nutze gerne die Kommentarfunktion auf der ersten Seite oder schaue mal im ioBroker-Forum vorbei.

MfG, André

Änderungshistorie

Überarbeitung am 17.02.2018

Screenshots aktualisiert (Admin V3) und kleinere Fehler behoben.

Überarbeitung am 01.10.2018

Mit dem neuen Firmware-Update von E3DC wurden die Werte für den Strom der einzelnen Strings (Register 40099 bis 40101) um zwei Stellen verlängert um genauere Werte bieten zu können. Dies hat zur Folge, dass 2A jetzt als 200A angezeigt werden. Diese Anzeige lässt sich jedoch ganz leicht über die Konfiguration im Modus-Adapter unter „Holding Registers“ anpassen. Hier braucht nur der Wert für den Faktor auf 0.01 gesetzt zu werden. Schon bekommt man statt 200A wieder einen realen Wert mit 2.00A angezeigt. In meinem Export auf Seite zwei dieses Artikels habe ich das bereits entsprechend ergänzt.

Überarbeitung am 20.02.2020

Anpassung des Tutorials an das neue Layout und auslagerung der Script- und Exportfiles zu Github.

About the author: André

André
Familienvater und bekennender Technik-Nerd. Beruflich unterwegs als Fachinformatiker für Systemintegration bei einem deutschen IT-Dienstleister. In der Freizeit begeisterter "Home-Automatisierer" bzw. "Smarthome-Bastler" und (zumindest bei schönem Wetter) gerne mit der Familie in verschiedenen Outdooraktivitäten unterwegs.

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ThomasMaikMaikJensMarcus Letzte Kommentatoren
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Thomas
Gast
Thomas

Hallo habe alles genau nach Anletung gemacht… leider scheitert es bei mir schon am Anfang unter Objekte Modbus wird schon garnichts angezeigt ….

Maik
Gast
Maik

Hallo und vielen Dank für die Klasse Anleitung.

Ich bekomme bereits die Daten aus der E3DC, habe aber Probleme mit den VIS Dateien, die du zum download bereitgestellt hast. Wenn ich die txt Dateinen öffne, dann sind sie alle 3 abgehackt.
Könntest du vielleicht noch mal einen kompletten export bereitstellen?
Das wäre echt klasse.

Danke

Maik

Maik
Gast
Maik

Moin André,

vielen DAnk für die Anleitung, so schaff ich das auch mein S10 in iobroker zu importieren. Leider verzweifel ich an dem Skript. Auch Jens seine änderung bringt mich nicht weiter.
Ich bekomme bei JS die Fehlermeldung
error javascript.0 (4326) script.js.e3dc.Skript_2 compile failed: at script.js.e3dc.Skript_2:9
Es werden somit auch keine Datenpunkte geschrieben. (Der Java Adapter hat die rechte)

Jens
Gast
Jens

Hallo, erst einmal danke für Deine geilen Tutorials!! Super geschrieben, finde ich sehr toll (und funktionieren bei mir auch). Allerdings komme ich bei „Um diese Werte zu trennen habe ich ein kleines JavaScript entwickelt, welches den Modbus-Wert teilt und in separate Objekte schreibt. “ nicht weiter. Irgendwie kann das mit den Formatierungen nicht klappen, ich komme aber bisher nicht drauf, was genau da anders sein sollte. In iobroker bei den Scripten hängt klappts nicht, vermutlich wegen „>>“ bei z.B. „setState(‚e3dc.modbus.Autarkie‘, (obj.state.val >> 8) & 0xFF, true);“ (Mal sehen was der Browser hier in den Kommentaren dafür anzeigt^^ Du weißt hoffentlich… Mehr lesen »

Marcus
Gast
Marcus

Hi, vielen Dank für die Anleitung! Zu dem Thema gibt es leider nicht viel.
Ich hänge aktuell beim modbus fest. Nach der Installation in iobroker habe ich lediglich die Partner IP, also die IP des Gateways (Fritzbox Standard 192.168.178.1) eingegeben. Ansonsten nichts geändert. Port 502 und Geräte ID 1 ist genauso angegeben, wie in der E3DC. Da ist es auch aktiviert.
Der modbus verbindet sich mit dem Host und es gibt ein Lebenszeichen, doch er verbindet sich nicht mit dem modbus des E3DC.
Demnach kommen in der VIS auch keine Werte an. Was muss ich ändern?

Kevin
Gast
Kevin

ausführliche Anleitung , konnte alles wie beschrieben machen, jedoch verbindet sich der modbusadapter 1sekunde danach wird die Verbindung wieder getrennt ohne eine wert zu übertragen, wo könnte da der Fehler sein?

Eike
Gast
Eike

Hallo, das klingt sehr gut. Ich möchte an das E3/DC eine Wallbox zum Laden eines E-Autos (logisch) anschliessen, die nur den überschüssigen PV-Strom (und ggf. Strom aus der Batterie) verwendet, aber keinen Netzstrom. Die E3/DC Wallbox, die das kann, geht bei uns aus baulichen Gründen nicht. Jetzt bin ich auf die KEBA p30 x-Series gekommen, die zumindest modbus UDP spricht. Das E3/DC leider nur modbus TCP. Jetzt ist die Idee, mittels ioBroker zwischen E3/DC und KEBA Wallbox zu vermitteln. Klappt es, dass die Wallbox per modbus UDP eine Anfrage an ioBroker stellt, der die Werte per modbus TCP aus dem… Mehr lesen »

Manuel
Gast
Manuel

Hi, erstmal vielen Dank für die gute Anleitung und die Integration in IoBroker. Gibt es eigentlich die Möglichkeit auch die verschiedenen Temperaturen mithilfe des Modbus auszulesen?

Roman
Gast
Roman

Hi, ich bekommen in den nächsten Wochen ein e3/de Hauskraftwerk. Diesen wollte ich in VIS anzeigen lassen. Hab soweit alles (soweit wie möglich) vorbereitet. Jetzt bin ich bei der Visualisierung angekommen. Ich wollte dein Widgets importieren. Ich bekomm bei Export1 die Fehlermeldung „Invalid JSON SyntaxError: JSON.parse Error: Unterminated string constant at position:2364“ und bei Export 2 „Invalid JSON SyntaxError: JSON.parse Error: Unterminated string constant at position:1730“. Was mach ich falsch? Kann es sein, dass ich erst das HK haben muss damit ich das Widget einfügen kann?
Gruß Roman

Dom
Gast
Dom

Hallo André,
Bin auch gerade dabei meinen S10E in Iobroker einzubinden. Hast du noch den Register Eintrag für die 70% Abregelung?
Ich möchte gerne auf Basis der Abregelung per Iobroker und Homematic diverse Aktionen starten – vor allem, meine Klimaanlage einschalten wenn die Abregelung aktiv wird…

Grüße
Dom

Ralph
Gast
Ralph

Hallo Andre, klasse Anleitung – vielen Dank. Allerdings komme ich mit den angegebenen PW nicht auf den DL Deiner Exports. Gibt es da ein neues? Merci, gute Nacht.

Malmara
Gast
Malmara

wow… ich habe noch kein E3DC aber kann es kaum noch erwarten 🙂
Kann man auch Daten zu E3DC senden? z.B. starte das laden der Batterie etc…?