ESPHome Sensor bauen: SHT31 am ESP32 (Temperatur & Luftfeuchte) – Schritt-für-Schritt

Du sitzt vor deinem ESP32, hast dein erstes ESPHome-Projekt angelegt, YAML sieht sauber aus – und trotzdem passiert… nichts. In Home Assistant bleibt der Bildschirm schwarz, im Log steht „None“ oder irgendwas mit I²C, und du fragst dich, ob du gerade komplett auf dem Holzweg bist.

Ich kann dich beruhigen: Meistens sind es ein paar ganz typische Stolperstellen, die am Anfang einfach jeder mal erwischt – und die man mit einem klaren Bauablauf komplett entschärft.

In diesem Artikel bauen wir zusammen ein kleines, aber extrem sinnvolles Mini-Projekt: einen hochpräzisen, cloudfreien Temperatur- und Luftfeuchtesensor mit ESP32 + SHT31, sauber in Home Assistant integriert. Kein App-Zwang, keine Cloud, keine Bastelbude – sondern ein Setup, das funktioniert und wartbar bleibt.

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Das Ziel: Ein cloudfreier Präzisionssensor, der sofort Werte liefert

Um den Temperatur- und Luftfeuchtesensor zu bauen greifen wir auf folgendes zurück:

• ESP32 (WROOM) als zuverlässige Basis
• SHT31 als präziser Temperatur- & Luftfeuchtesensor (I²C)
• ESPHome als Firmware-Stack
• Home Assistant als Zentrale zur Anzeige und Automatisierung
• Optional: ein 3D-gedrucktes Gehäuse, das die Messwerte nicht verfälscht

Und ganz wichtig: Wir machen’s so, dass du nicht stundenlang „live debuggen“ musst, sondern systematisch.

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Einkaufsliste: Was du wirklich brauchst (und was du dir sparen kannst)

Pflichtteile

• ESP32 Dev Board (ESP32-WROOM-32)
  Ich empfehle hier ganz klar: nimm als Starterboard einen „normalen“ ESP32. Der ist robust, hat gute WLAN-Eigenschaften, genug Pins und erspart dir Spezialfälle. Eine Stolperfalle ist es auf falsche Hardware zu setzen, ältere Boards zu nehmen ohne WiFi oder mit schlechterem WiFi. Mein Tipp: der ESP32.

• SHT31 Sensor (I²C) mit Pins Stiftleisten
  Gut verfügbar, zuverlässig, und du bekommst meistens wirklich das, was draufsteht, der AHT21 ist auch ein toller Sensor aber oftmals in Deutschland nicht so einfach erhältlich.

• 4 Jumperkabel (Dupont)

• USB-Kabel mit Datenleitungen (wichtig!)
  Viele „USB-Kabel“ können nur Strom – damit kannst du nicht flashen und wunderst dich zu Tode.

• Lötkolben + Lötzinn + Flux (Flussmittel)

• Kleine Schrauben/Muttern

• Optional: 3D-Drucker oder ein gedrucktes Gehäuse

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Schritt 1: Sensor vorbereiten (kurzes Löten, keine Raketenwissenschaft)

Viele SHT31-Module kommen als Breakout mit Lötpads, manchmal ohne Stiftleisten. Wenn du löten musst: keine Panik.

Mein minimalistisches Setup:

• Ein bisschen Flux auf die Pads
• Pins Stiftleiste von unten einsetzen
• Von oben anlöten (muss nicht perfekt sein – Hauptsache Kontakt + keine Kurzschlüsse)

Wenn du hier sauber arbeitest, ersparst du dir später Fehler, die eigentlich nur eine schlechte Verbindung sind.

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Schritt 2: Verkabelung (I²C richtig, sonst bleibt alles „None“)

Der SHT31 hängt über I²C am ESP32. Du brauchst vier Leitungen:

• VIN (oder VCC) → Versorgung
• GND → Masse
• SDA → Daten
• SCL → Clock

In vielen ESPHome-Beispielen (und bei mir im Standard) nutze ich am ESP32:

• SDA = GPIO21
• SCL = GPIO22

So sieht die Verdrahtung typischerweise aus:

• SHT31 VIN → ESP32 5V (oder 3V, je nach Modul)
• SHT31 GND → ESP32 GND
• SHT31 SDA → ESP32 GPIO21
• SHT31 SCL → ESP32 GPIO22

Wichtig: Der ESP32 arbeitet intern mit 3,3V – viele Sensor-Boards sind aber tolerant (z. B. 2,4–5,5V). Trotzdem gilt: Wenn du unsicher bist, nimm 3V. Wenn dein Modul einen Regler/Level-Shifter hat, ist 5V meist auch ok.

Optional: Gehäuse bauen (3D-Druck), ohne Messwerte zu ruinieren

Ein Sensor, der „frei baumelt“, ist für Tests ok. Aber wenn du das Ding wirklich nutzen willst, macht ein Gehäuse Sinn.

Worauf ich bei einem SHT31-Gehäuse achte:

• Luft muss durchströmen können (kein „Dichtplastik-Käfig“)
• Sensor nicht direkt an Wärmequellen (ESP32/Spannungsregler) pressen
• Kabel so führen, dass sie den Luftstrom nicht blockieren
• Idealerweise zwei Bereiche/Kammern:
  oben Elektronik, unten Sensorbereich mit Luftdurchlass

Wenn dein Gehäuse den Sensor z. B. 1°C wärmer misst (weil ESP-Wärme), kannst du später in ESPHome sauber korrigieren.

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Schritt 3: Neues ESPHome-Device anlegen

Gehe in ESPHome und erstelle ein neues Projekt/ New Device und vergebe einen Namen zum Beispiel:

Und wähle deinen ESP32 aus der Liste aus.

Den Encryption Key kannst du überspringen- Skip.

Geh dann auf das angelegt Projekt- Edit.

Jetzt kommt der Part, der dir später sehr viel Ärger erspart:

Wenn du ein neues ESPHome-Gerät anlegst: Lass die Basis-Config erstmal in Ruhe.

Das heißt:

• Nichts löschen und nichts verschieben
• Nicht API/OTA von irgendwoher kopieren
• Nicht „mal schnell“ alles aus einem Forum reinkopieren

Diese Basis ist dein Fundament. Und jetzt bauen wir darauf auf – sauber, Schritt für Schritt.

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Schritt 4: SHT31 Sensor in ESPHome konfigurieren (offizielle Doku als Quelle)

Jetzt kommt der eigentliche Sensorblock für den SHT31.

Hole dir die Codeblöcke direkt von der offiziellen ESPHome Doku Seite- (Oftmals ist KI mit älteren Unterlagen trainiert worden, ich verlasse mich auf die offizielle Doku)

Für den SHT31 findest du die Doku hier:

https://esphome.io/components/sensor/sht3xd

Füge den Codeblock ein unter captive_portal:

Tipp: address: Standard ist oft 0x44. Manche Module nutzen 0x45.
Wenn du im Log siehst „device not found“, ist das eine der ersten Sachen, die ich teste.

Schritt 5: I²C hinzufügen (weil der Sensor sonst gar nicht „existiert“)

Wenn du den SHT31 einfügst, meckert ESPHome oft direkt: „Sensor requires i2c“.

Also: I²C-Block ergänzen. Ich setze den gern direkt hinter captive_portal: also in diesem Fall noch vor den sht31 Codeblock:

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YAML ohne Angst: Das ist keine Programmierung (aber Einrückung ist alles)

YAML ist im Kern:

• eine hierarchische Struktur
• mit Einrückungen (meist 2 Leerzeichen)
• und festen Schlüsselwörtern

Wenn du z. B. temperature: falsch einrückst, kann ESPHome das nicht mehr zuordnen.

Faustregel:

• Unter einem Block (z. B. sensor:) müssen die Einträge eingerückt sein
• Listen beginnen mit -
• Zwei Leerzeichen sind dein Standard

Und ja: ChatGPT kann dir beim Debuggen helfen – aber bitte niemals echte Keys/Passwörter mit reinwerfen. (API-Key, OTA, WLAN-Passwort vorher ersetzen.)

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Flashen: Erst per USB, dann OTA

Für den ersten Flash empfehle ich:

1. In ESPHome: Save und Install
2. Manual download
3. Factory format (beim ersten Mal)
4. USB Kabel in ESP32 und PC einstecken

Dann flashst du z. B. über https://web.esphome.io/ (Chrome-basiert).
Falls dein Board nicht erkannt wird: häufig ist es entweder…

• USB-Kabel kann keine Daten
• oder Treiber für den USB-Serial-Chip fehlt

Dann auf Connect und ESP32 auswählen.

Schließlich noch auf Install klicken und die sht31 Datei auswählen die wir eben heruntergeladen haben- und nochmal auf Install klicken, dann Installation abwarten.

Und wenn du mal in einem „Connect klappt nicht“-Moment landest:

• Kabel einmal raus/rein
• nochmal verbinden
• bei manchen Boards hilft Boot/Flash-Tasten-Kombi (Boot halten, Flash starten, dann loslassen)

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Debugging: Der wichtigste Schritt: Logs lesen, bevor du irgendwas „verzweifelt“ änderst

Jetzt kommt die Stelle, die viele unterschätzen – und die dir locker 80% Debugging-Zeit spart:

Öffne die Logs und schau dir an, was wirklich passiert

In ESPHome gibt’s den LOGS-Button. Drück den – und lies.

Typische Hinweise:

• Rot = kritisch
  Wenn da „write failed“ oder „device not found“ steht, ist das kein „Hinweis“, sondern ein Problem.
• I²C scan zeigt dir, ob Geräte am Bus gefunden werden
• Beim SHT31 siehst du auch in den Logs die Werte:
  • Temperatur/Luftfeuchte

Was, wenn im Log steht: „SHT3x not found“?

Dann gehe ich in dieser Reihenfolge vor:

1. Verkabelung prüfen (SDA/SCL vertauscht ist Klassiker)
2. Pins prüfen (stimmen 21/22 wirklich mit deiner YAML?)
3. Stromversorgung (GND wirklich verbunden? VIN wirklich an Spannung?)
4. Adresse testen (0x44 → 0x45)

Wenn dein Log dir sagt, dass der Sensor gefunden wurde und Werte liefert, dann bist du durch die größte Hürde durch.

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Home Assistant Integration:

Wenn ESPHome und dein Gerät korrekt laufen, taucht es in Home Assistant meist automatisch auf:

1. Einstellungen
2. Geräte & Dienste
3. ESPHome-Integration / neues Gerät erscheint
4. Hinzufügen, fertig

Falls es nicht automatisch auftaucht:

• Integration manuell hinzufügen
• per IP-Adresse verbinden

Danach solltest du die Entitäten sehen:

Und idealerweise stimmen sie mit den Werten überein, die du auch im Log sehen kannst. Und schon hast du einen funktionierenden ESP32 Sensor im Home Assistant und dieses Kleinprojekt ist abgeschlossen.

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Architektur statt Bastelbude: Ein ESP = ein Job

Ein Punkt, den viele erst später verstehen: Nur weil der ESP32 viele Pins hat, heißt das nicht, dass du alles an ein Board hängen solltest.

Mein Ansatz:

• Ein Projekt pro Aufgabe
• sauber benennen (gaszaehler_01, heizung_temp_01, wohnzimmer_klima_01)
• Boards beschriften (Klebeband reicht)
• Updates und Austausch bleiben easy

Wenn du dir die typischen Stolpersteine beim nächsten ESPHome-Projekt komplett sparen willst, habe ich dir die fünf häufigsten Fehler noch einmal ausführlich und praxisnah als PDF zusammengefasst – inklusive konkreter Checks, woran du sie erkennst und wie du sie sofort behebst.

Unter diesem Link kannst du dir die kostenlose 5-Fehler-Checkliste für ESPHome als PDF sichern. So siehst du auf einen Blick, ob Hardware, YAML, I²C, Logs und Projektstruktur wirklich sauber aufgebaut sind – und ersparst dir stundenlanges Suchen nach dem einen kleinen Fehler, der alles blockiert.

5 Fehler ESPHome

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Gehäuse

Hier findest du die aktuelle 3D Druck Dateien

Im ESPHome Meisterkurs gibt es für alle weiteren Projekte auch die entsprechenden 3D Druck Vorlagen, damit dein Projekt ein perfektes Gehäuse hat

Fazit

Wenn du aus diesem Projekt eine Sache mitnimmst, dann diese: ESPHome belohnt sauberes, strukturiertes Arbeiten gnadenlos.
Die meisten Probleme entstehen nicht, weil du etwas „nicht kannst“, sondern weil Hardware, YAML und Debugging durcheinandergeraten.

Mit dem kleinen SHT31-Projekt hast du jetzt ein echtes Fundament gebaut:

• Du weißt, welche Hardware dir Stress erspart (ESP32 statt Bastel-Lotterie).
• Du verstehst, wie I²C wirklich funktioniert – nicht theoretisch, sondern praktisch.
• Du weißt, warum Logs dein wichtigstes Werkzeug sind, lange bevor Home Assistant ins Spiel kommt.
• Und du hast gesehen, dass Architektur wichtiger ist als „alles an ein Board zu hängen“.

Der selbstgebaute, cloudfreie Temperatur- und Luftfeuchtesensor ist dabei fast schon Nebensache. Der eigentliche Gewinn ist, dass du jetzt in der Lage bist, weitere ESPHome-Projekte systematisch aufzubauen – egal ob CO₂-Sensor, Präsenzmelder, Heizungsüberwachung oder Energie-Monitoring.

Wenn du diesen Ansatz beibehältst, wirst du merken:
ESPHome frustriert nicht – unstrukturiertes Vorgehen frustriert.

Und genau deshalb lohnt es sich, von Anfang an nicht nur irgendetwas zum Laufen zu bringen, sondern zu verstehen, warum es funktioniert.

Auch interessant: Die MACHERWERKSTATT LIVE – Jede Woche deine ESPHome-Probleme lösen. Schau mal hier vorbei:

Die Macherwerkstatt