Hausautomatisierung – Bewässerung in das Smart Home einbinden

Hausautomatisierung – Bewässerung in das Smart Home einbinden

gartenbeleuchtung_greeniqIn immer mehr Haushalten werden Hausautomatisierungen installiert. Im Haus wird es dann möglich, über eine zentrale Steuerung Dinge wie Heizung, Licht oder Jalousien zu steuern.
Dabei können Zeiten, Abhängigkeiten und die Logik je nach System programmiert werden. Die Vielfalt der smarten Geräte nimmt deutlich zu, es kommen immer mehr Kühlschränke, Staubsauger etc. auf den Markt, die mit dem Internet verbunden sind und über die Hausautomatisierung gesteuert und überwacht werden können.

Bei Neubauten hat man den großen Vorteil, dass man die benötigten Datenleitungen bereits einplanen kann und so eine optimale Grundlage für den Anschluss der verschiedenen Smart-Komponenten legt. Bei Bestandsgebäuden eignen sich vor allem Funk-Lösungen, die nachträglich ohne allzu viel Installationsaufwand in Betrieb genommen werden können.

Smart Garden – Bewässerung

Wer eine Hausautomatisierung besitzt, kann mit ein wenig Aufwand eine automatische Bewässerungsanlage in das System einbinden. Prinzipiell gibt es hierfür verschiedene Ansätze, die im folgenden vorgestellt werden sollen:

Schaltaktor für 24VAC /24VDC Elektromagnetventile

zz-htpgv-101g_hunter_elektromagnetventil_pgv_24v-3_klSie können die Magnetventile der Bewässerungsanlage direkt über die Aktoren der Heimautomatisierung steuern. Das Ventil Hunter PGV (24VAC) ist in den Modellen 1“-Innengewinde bzw. 1“-Außengewinde erhältlich. Der Einschaltstrom dieser Magnetventile liegt bei 350 mA, der Haltestrom liegt bei 190 mA. Wenn die benötigten Leistungsdaten (24V Wechselstrom, 350 mA) bereits über die Hausautomatisierung verfügbar sind, kann das Magnetventil direkt angeschlossen werden. Falls dies nicht der Fall ist, kann die Stromversorgung der Magnetventile über geeignete Transformatoren erfolgen. Die Heimautomatisierung schaltet dann über ein Relais die Stromzufuhr an das Magnetventil. Falls bei der Heimautomatisierung 24V Gleichstrom verfügbar ist, kann auf spezielle Magnetventile zurückgegriffen werden, deren Magnetspulen für den Betrieb mit Gleichstrom ausgerüstet sind. Diese Gleichstrom-Magnetventile werden beispielsweise von der Firma Baccara aus Israel angeboten.


dsc_5878Meistens wird eine automatische Garten-Bewässerung in mehrere Bewässerungskreise aufgeteilt, die von je einem Magnetventil angesteuert werden. Von einer zentralen Wasserversorgung wird eine Leitung zur Ventilverteilung geführt. Die Ventilverteilung kann an der Wand montiert werden oder im Boden in eine Ventilbox eingegraben werden. In der Regel wird immer nur ein Ventil geöffnet, um die Bewässerung zu starten. Ist die Bewässerung für diesen Kreis dann abgeschlossen, wird das nächste Ventil geöffnet. Um die einzelnen Ventile getrennt voneinander anzusteuern, wird von der Ventilverteilung für jedes Ventil ein Steuerkabel zum Aktor geführt. Alle Magnetventile können auf ein gemeinsames Massekabel geklemmt werden.

Bei DVS-Beregnung finden Sie fertig zusammengestellte Ventilbox-Sets incl. des Ventilschachts, aller Anschlüsse und der Magnetventile. In Einzelteilen zur Eigenmontage oder komplett vormontiert.

Beispiel Ventilbox-Set in Einzelteilen

Beispiel Ventilbox-Sets vormontiert

Programmierung der Bewässerung über die Hausautomatisierung

Bei der Programmierung der Bewässerung über die Hausautomatisierung können die Laufzeiten der einzelnen Bewässerungskreise programmiert werden. Die Bewässerungsdauer hängt stark von der Beschaffenheit des Bodens ab. Des weiteren ist die Art der Pflanzen zu berücksichtigen.
Sandige Böden können Wasser nicht gut speichern, daher sind hier kürzere Abstände der Bewässerungstage nötig. Lehmige Böden können das Wasser nur langsam Aufnehmen, je nach Gefälle des Grundstücks sind hier ggf. „Cycle and Soak“-Intervalle nötig, bei denen für wenige Minuten bewässert wird, dann einige Minuten pausiert und danach weiter bewässert wird.

Was ist, wenn es regnet?

Um nicht unnötig zu bewässern, wenn es regnet, empfehlen wir den Einsatz einer Regenabschaltung. Dies kann z.B. mit dem Hunter Rain-Clik realisiert werden. Bei Regen wird eine Korkplatte in dem Sensor nass, diese quillt auf und unterbricht einen Kontakt, der Stromkreis wird geöffnet. Dieses Signal kann man in die Heimautomatisierung einlesen und als Trigger für die Unterbrechung der Bewässerung verwenden. Bei nassem und feuchtem Wetter dauert es dann ggf. einige Tage, bis der Sensor wieder freigibt, bei sonnigem und warmen Wetter wird der Sensor nur wenige Stunden blockieren. So viel wie aus dem Boden verdunstet, sollte nachgefüllt werden.

dsc_7475In der Bewässerung wird von dem Begriff „Evapotranspiration“ gesprochen. Das ist ein Wert für die Verdunstung von Wasser aus dem Boden. Dieser hängt von der Sonneneinstrahlung, der Temperatur, vom Wind und von der Vegetation ab. Prinzipiell ist die Evaporation im Sommer deutlich höher als im Frühjahr oder Herbst. Daher sollten die Laufzeiten einer Bewässerung in der Heimautomatisierung entsprechend angepasst werden können. Idealerweise können sogar schon für die einzelnen Monate Werte eingestellt werden, die dann je nach aktueller Wetterlage noch manuell verändert werden können. Dies kann z.B. über die prozentuale Skala von 0% – 100% der ursprünglich programmierten Laufzeit geschehen. Ein bewährter Evapotranspirations-Sensor ist der Hunter Solar Sync Sensor.

Bodenfeuchtesensoren können über zwei verschiedene Wege in die Bewässerung und Steuerung über das Smart Home eingebunden werden: Der Hunter Soil-Clik ist z.B. ein Sensor, der ab einem Schwellenwert den Stromkreis unterbricht. Daher kann dieser Sensor eingesetzt werden, wenn ein Ventil oder die gesamte Anlage bei einer bestimmten Bodenfeuchte nicht bewässern soll.

vegetronix_02Eine zweite Möglichkeit ist, reale Messdaten der Bodenfeuchte direkt in die Heimautomatisierung einzulesen und dort mit einer Logik zu entscheiden, ob bewässert werden soll oder nicht. Hierzu eignen sich z.B. die Bodenfeuchtesensoren VH-400 der Firma Vegetronix. In jedem Fall sollten Sie berücksichtigen, dass im Falle eines Ausfalls eines Sensors ein sicherer Zustand hergestellt wird. Eher zu vermeiden wäre z.B. eine Programmierung, die sagt „Bewässere so lange bis Wert ### erreicht ist“. Da bei einem defekten Sensor dieser Wert ggf. nie erreicht wird, würde die Bewässerung dann nicht mehr aufhören zu laufen. Besser wäre eine Programmierung, die feste Bewässerungszeiten enthält und nur unterbrochen oder reduziert werden kann.

Vegetronix bei dvs-beregnung.de kaufen!

Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Sensor-Daten ist der Einsatz von redundanten Sensoren. Dann können zwei Messwerte verglichen werden, bevor die Daten von der Heimautomation weiterverarbeitet werden.

Durch die Einbeziehung von Echtzeit-Wetterdaten in die Bewässerungslaufzeit können Sie Ihre Bewässerung ganz nah an das lokale Wetter ausrichten. Je näher und zuverlässiger eine Wetterstation ist, auf deren Daten Sie zugreifen, desto besser. Je nach Situation ist entweder bereits in der Heimautomatisierung eine eigene Wetterstation integriert oder Sie koppeln eine lokale Smart-Wetterstation wie z.B. Netatmo inkl. Regenmesser. Eine dritte Möglichkeit wäre die Verwendung von öffentlich zugänglichen lokalen Wetterdaten wie z.B. über “Weather Underground”Wichtig wäre in jedem Fall der Niederschlag sowie ggf. eine Information über den zu erwartenden Niederschlag, um zu entscheiden ob zusätzlich bewässert werden muss. Eine Berücksichtigung der Temperatur bzw. der Sonnenscheindauer kann ggf. ein Trigger sein, um zusätzlich zu bewässern oder die Bewässerungsdauer zu verlängern.

Smart Garden Bewässerungssteuerung

app-gartenbeleuchtung_greeniqSeit einigen Monaten ist eine neue Generation von Smart Garden Bewässerungssteuerungen auf dem Markt. Über WLAN sind diese Geräte mit dem Internet verbunden. Der Cloud-Betrieb ermöglicht eine Programmierung und Steuerung der Geräte per Computer, Smartphone oder Tablet. Die Geräte sind sowohl über eine eigene Plattform als Stand-Alone-Lösung zu betreiben, können aber auch durch die verfügbare API in eine bestehende Smart-Home-Umgebung eingebunden werden. In letzterem Fall kann die grundlegende Bedienung der Smart-Garden-Bewässerungssteuerung über das „User Interface“ der Heimautomatisierung stattfinden.

GreenIQ Smart Garden Hub

 greeniq-smart-garden-hubWetterdaten werden bei dem Green IQ Smart Garden Hub aus dem Umkreis ermittelt. Hierzu findet der Hub automatisch öffentliche Wetterstationen und wertet die Wetterdaten in Abhängigkeit von Entfernung und Zuverlässigkeit – ein Beispiel für künstliche Intelligenz, die im Bereich Internet of Things mehr und mehr Einzug hält. Konnektivität steht bei dieser Smart Garden Steuerung im Vordergrund. Sie können den GreenIQ Smart Garden Hub mit einer Vielzahl von verschiedenen Sensoren koppeln. Ein Wasserzähler beobachtet die Funktion der Bewässerung. Startet der Wasserverbrauch zur vorgesehenen Zeit? Liegt der Wasserverbrauch im Bereich des Erwarteten? Wenn nicht, gibt es eine Warnung per Email und Sie können ggf. die Funktion der Pumpe oder der Regner prüfen.
Des weiteren können Sie auch die Gartenbeleuchtung smart über das Gerät steuern. Hier hilft auch die Logik von IFTTT. Zur Initialisierung öffnet der GreenIQ Smart Garden Hub einen Hotspot. Über die Geräteadresse kann man sich direkt per Smartphone auf dem Gerät einloggen und die Daten für das lokale WLAN eingeben. Nach einem Neustart verbindet sich der Hub dann mit diesem lokalen WLAN. Die Integration der GreenIQ in eine Hausautomatisierung wurde z.B. für folgende Heimautomatisierung durchgeführt: http://ihausautomation.de/2016/09/15/

Alle Informationen zu der API-Schnittstelle finden Sie vom Hersteller GreenIQ auf der folgenden Webseite: http://greeniq.co/api.htm

Green IQ Smart Garden Hub bei dvs-beregnung.de kaufen!

Hunter HC – Hydrawise Controller

073-hwc-006-booton_hydrawise-6-stationen_bewaesserungssteuerungIm Mai 2016 wurde die Firma Hydrawise von Hunter Industries aufgekauft. Die Firma Hydrawise ist einer der Pioniere im Berech der Smart Bewässerung. Die Bedienung erfolgt über ein Touch-Screen direkt am Gerät sowie über App, Tablet oder Computer.

Die Optionen für eine wettergesteuerte Bewässerung sind wie folgt: Kostenlos kann auf die Daten von Flughafen-Wetterstationen zugegriffen werden. Diese sind gut gewartet und liefern verlässliche Wetterdaten. Mit dem Enthusiast-Plan, einer kostenpflichtigen Zusatzleistung mit jährlicher Gebühr können Sie Wetterstationen auswählen, die in Ihrer Nähe sind oder Ihre eigene Wetterstation einbinden.
Auch Hydrawise bietet die Möglichkeit über eine API die Funktionen des Geräts in Ihrer Hausautomatisierung zu bedienen. Alle Informationen finden Sie unter folgendem Link: https://support.hydrawise.com/hc/en-us/article_attachments/205632298/Hydrawise_API.pdf

Funk-Schaltaktor für 9VDC Magnetventile

Eine Besonderheit sind 9-V-Stellmagnetventile. Da diese nur Strom verbrauchen, wenn der Zustand des Ventils geändert wird, eignen sich diese perfekt für eine Bewässerungssteuerung mit Batterien und Funk-Befehlen. Hierzu wird aus der Heimautomatisierung ein Funk-Signal gesendet, das den Befehl zum Öffnen eines bestimmten Ventils gibt. Idealerweise wird dabei bereits die Information mitgesendet, wie lange das Ventil geöffnet bleiben soll. Um den Zustand des Magnetventils zu ändern, benötigt es einen Impuls von 10 Millisekunden (10 mS) sowie die richtige Anschlusskonfiguration „Latching on“ und „Latching off“. Ein Beispiel zur Demonstration des Betriebs eines Stellmagnetventils finden Sie hier.

Funk-Schaltaktor für 220V

Eine sehr einfache Variante der Bewässerungssteuerung ist der direkte Betrieb eines Magnetventils oder einer Tauchpumpe über eine 220-V-Stromversorgung. Hierfür können Smart-Steckdosen für den Outdoor-Einsatz zum Einsatz kommen. Wenn möglich, sollte aus Sicherheitsgründen direkt nach der Smart-Steckdose die Spannung auf z.B. 24 VAC (24V Wechselstrom ein) mit einem geeigneten Trafo reduziert werden.
Obwohl die Programmierung einer intelligenten Steckdose ggf. wenig Einflussmöglichkeiten hinsichtlich Sensorik und Wetterdaten zulässt, kann auf diese Weise sehr einfach eine Bewässerung automatisiert und an das Smart Home angebunden werden. Nach den ersten Erfahrungen kann dann das System entsprechend weiter optimiert und ausgebaut werden.

Teil´s mit Deinen Freunden!

Leave a Reply 0 comments

Leave a Reply: