Bewässerung des Gartens mit fhem und Volkszaehler

[bgewehr]

#UPDATE: habe ein github-repo dazu: https://github.com/bgewehr/gartenwasser

Also, ich bin jetzt auch von der Bewässerungsidee befallen und habe wie folgt eingekauft:

RasPi A+: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B00Q8MM4PI
SD-Card: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B00MWXUKDK
Wifi-Stick: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B007JWB1N2
Proto-Shield: http://m.ebay.de/itm/221791385823
Netzteil 5V und 12V: http://m.ebay.de/itm/281327767079

Relaiskarte: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B00ALNJN72
Magnetventil 12V: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B00ITMKBDC
Durchflussmesser: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B00ENA0M7E
Hahnanschlussstück: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B00JGN7LJ0
Dichtband: http://www.amazon.de/gp/aw/d/B005DRE1Q4

und diverse PVC-Rohrwinkel:
http://m.ebay.de/itm/321628181939

Damit kann nun der Software-Teil beginnen:
Raspian
MQTT-Broker: http://mosquitto.org/
MQTT-Client für GPIO Steuerung: https://github.com/sumnerboy12/mqtt-gpio-monitor

Logging-daemon für den Wasserverbrauch: https://github.com/volkszaehler/vzlogger
Datenlogger (auf einem anderen Pi im Zählerkasten mit USB-HDD): http://volkszaehler.org/
Zentrale Haussteuerung (auf einem Bananapi mit SSD): http://fhem.de
SmartVISU, Frontent für Desktop, Tablet und Smartphone: https://github.com/herrmannj/smartvisu-cleaninstall
SmartVISU-Schnittstelle zu fhem: https://github.com/herrmannj/fronthem

Nun kann ich 4 Ventile automatisiert oder manuell mit diversen Endgeräten schalten und den Wasserverbrauch jeweils einzeln verfolgen und dauerhaft loggen.

Kombiniert mit Regendaten möchte ich genau die richtige Menge an Wasser in den Garten an die richtige Stelle bringen, nicht einfach 15 Minuten pauschal.

Den Stadtwerken kann ich dann die Menge an Wasser melden, die nicht in die Kanalisation geflossen ist, was die Grundbesitzabgaben dreistellig reduziert (bei uns akzeptieren sie auch nicht geeichte Zähler).

Ich bin noch im mechanischen Aufbau (Gehäuse usw.), der Prototyp funktioniert aber schon auf dem Basteltisch. Softwareseitig läuft alles.

Welche Anregungen habt Ihr noch, welche Ideen für intelligente Steuerung fallen Euch noch ein?

Evaporationsberechnung pro Pflanzentyp zur Bestimmung der nötigen Wassermenge?
Messung der Bodenfeuchte per 1wire?
...?

Freue mich auf den Erfahrungsaustausch!
Gruß, Bernd

[jensb]

Hallo bgewehr,

klingt erst mal nach einer Menge Arbeit, bevor es richtig losgehen kann. Verwende selbst dezentrale Gardena-Ventile für die Bewässerung und habe eine Zeit lang versucht, mit den Bodenfeuchtesensoren von Gardena zurecht zu kommen. Das ist aber komplett gescheitert, da die Dinger nur funktionieren können, wenn der Boden immer feucht bleibt, was nicht jede Pflanze mag bzw. viel zu viel Wasser benötigen würde.

Inzwischen bin ich ganz von Bodenfeuchtesensoren ab und versuche es momentan relativ simpel mit einem festen Tageschaltprogramm (1x morgens, 1x abends), dass ich über ein DOIF ein und ausschalte. Basis für das Ausschalten sind die Daten von einem aufgebohrten GDS/DWD-Modul, mit dem ich die Niederschlagsmengen in den letzen 12 Stunden, das aktuelle Wetter (Regen ja/nein) und das Wetter in den nächsten 12 Stunden (Regen ja/nein) heranziehe. Das Ergebnis ist deutlich besser als mit den Bodenfeuchtesensoren, aber noch nicht perfekt. Was mir vor allem noch fehlt ist eine Verlängerung der Bewässerungsdauer in Abhängigkeit von der Sonnendauer/-leistung bzw. der Verdunstung. Hat da jemand schon die magische Formel?

Deine Amazon-Links funktionieren bei mir leider nicht. Du solltest vor allem mit deinen Stadwerken klären, ob sie die von dir vorgesehen Durchflussmesser als Abrechnungsbasis akzeptieren. Bei mir läuft diese Abrechnung über die Gemeinde und der muss ich einen geeichten Wasserzähler nachweisen, der regelmäßig getauscht werden muss, sobald das Datum auf dem Eichsiegel abgelaufen ist.

Viel Spaß beim Basteln,

jensb

[Jojo11]

Hallo,

ich bewässere manuell je nach Wetter. Dann aber mit einer bestimmten Sequenz. Was ich evtl berücksichtigen wollte ist eine Agrarwettervorhersage  wie zB proplanta. Von Bodenfeuchtemessungen bin ich noch nicht überzeugt.

schöne Grüße
Jo

[bgewehr]

Hallo bgewehr,

klingt erst mal nach einer Menge Arbeit, bevor es richtig losgehen kann.

Deine Amazon-Links funktionieren bei mir leider nicht.

Viel Spaß beim Basteln,

jensb

Hallo, Jens,

ich habe die Links repariert.

Morgen gehe ich auf die Suche nach einer zuverlässigen Regenprognose.

Habt Ihr da schon was?

[herrmannj]

Hi Bernd,

TOP !!!

Ich benutze http://www.wunderground.com/weather/api/ . Für die api benötigst Du einen Developer Key - bekommt man unkompliziert.

Die API ist sehr umfangreich, kommen JSON Daten raus.

vg
joerg

[bgewehr]

Hat schon jemand geschafft, ein Diagramm eines Tages zu erstellen, in dem der Wasserbedarf meiner Pflanzen, die erwartete zukünftige Regenmenge von Proplanta, die bisherige Regenmenge von einem Sensor oder openweather und die bewässerte Regenmenge aus dem Wasserhahn als Kurven erscheint und zu einer Gesamtbewässerungskurve addiert wird? Das ist mein Ziel für die Visualisierung.

[Prof. Dr. Peter Henning]

Das ist insofern unsinnig, als nicht einmal openweather die lokale Regenmenge liefert.

Für eine sinnvolle Bewässerungssteuerung ist deshalb immer entweder eine Bodenfeuchtemessung nötig - und zwar nicht mit Gardena-Müll, sondern z.B. hiermit http://www.fhemwiki.de/wiki/1-Wire_Feuchtemessung#Volumetrische_Feuchte_des_Bodens.
Oder die Ankopplung eines Pluviometers.

LG

pah

[bgewehr]

Ja wie ich schon sagte oder über Sensor... 0-3v passt ja ganz gut zum GpIO des Pi (A/D-Wandler vorausgesetzt), da brauche ich mglw. nicht mal die DS2450 für... Hat diese Dinger jemand in Betrieb? Bin neugierig! 37$ ist ja machbar...
Von der Auswertung her: Angenommen ich bekomme also jetzt 1,68V und das entspricht so ungefähr 25-30 VWC. Nun fällt 1mm pro QM Regen drauf, wieviel sollte der Wert ansteigen? Muss ich mich mit beschäftigen, Volumenanteile hatte ich bisher nicht auf dem Schirm... Wo gibt's den besten Link dazu?

[jensb]

Ein Summenwert alle 3 oder 6 Stunden sollten reichen. Den aktuellen Niederschlag wirst du dabei nicht wirklich brauchen.

Die Idee mit den Durchflussmessern ist nicht schlecht, vor allem bei dem Preis. Damit hast du deinen eigenen Bewässerungsanteil. Eine Alternative wäre es aber auch, die Ventilöffnungszeiten zu nehmen und mit dem typischen Durchfluss zu verrechnen, dann braucht man die Sensoren erst mal nicht.

Wenn man dann noch eine Prognose für den "Verbrauch" der Pflanzen hinbekommt - z.B. in Abhängigkeit vom tatsächlichen und prognostizierten Verlauf von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Sonnenintensität/Helligkeit - kann man aus der "Differenz" den Bewässerungsbedarf ermitteln.

Soweit ich weiß hat der RPi keinen analogen Eingang, einen analogen Sensor kannst du also nicht direkt anschließen.

LG, jensb

[bgewehr]

Evapotranspiration scheint in die richtige Richtung zu gehen: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Evapotranspiration

Sehr schöne Seite dazu:
http://www.hydroskript.de/html/_index.html?page=/html/hykp0505.html

[bgewehr]

Was schönes zum Pluviometer: http://blog.smartewelt.de/?p=2107

[jensb]

Wahnsinn, was es da für Hintergrundinfos gibt. Vermute aber, dass man die Verdunstung ohne Sensorik nur schätzen kann - der 2. Link deutet das ganz oben schon an mit der "emprirschen" Konstante. Reale Evaporimeter sind scheinbar offene Becken, aus denen man das Wasser verdunsten lässt und daher ein bisschen sperrig.

LG, jensb

[bgewehr]

Koubachi scheint auch so vorzugehen:


Qualitäts-Bodensensor

Unsere patentierter Bodenfeuchtesensor, misst wie ein Tensiometer - das Gerät der Profis - den Wasserdruck. Er bestimmt exakt die Wassermenge, die tatsächlich für die Wurzeln verfügbar ist, unabhängig von der Bodenart. Im Gegensatz zu billigeren Verfahren (elektrische Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante, Kapazitivität etc.) misst Koubachi mit hoher Genauigkeit unabhängig von den Bodeneigenschaften (z.B. Ionen-Gehalt). Es ist keine Kalibrierung notwendig. Funktioniert in jedem Bodensubstrat mit unübertroffener Genauigkeit.
Quelle: https://www.koubachi.com/de/produkte/indoor/

[jensb]

Der Sensormix von Koubachi scheint zu stimmen. Das einzige, was mir dabei nicht gefällt ist, dass der Sensor die ganze Zeit nach Hause telefoniert und es scheinbar keine lokale API-Schnittstelle gibt.

LG, jensb

[Prof. Dr. Peter Henning]

Vegetronix: In dem Abschnitt im Wiki steht doch alles Notwendige für die Installation drin, inklusive einer Näherungsfunktion, Weiteres bekommt man von der Homepage des Herstellers. Nach meiner Erfahrung ist das Verfahren (HF-Messung, empfindlich auf die Dielektrizitätskonstante) ideal zur Feuchtebestimmung im Boden.

Betreffend die Art der Sensorik: Die ganzen Modelle zur Evapotranspiration beziehen sich immer auf größere homogen bepflanzte Gebiete, also mindestens von der Größe eines Ackers. Schon da können sie beliebig daneben liegen, wenn es nämlich Gefälle gibt.

Die Koubachi-Sensoren sind m.E. nicht zielführend, das Tensiometer-Verfahren funktioniert nur in sehr begrenzten Messbereichen. Die Werbeaussage von Koubachi ist an der Stelle einfach falsch, um es mal freundlich zu sagen. Der Wikipedia-Artikel zum Tensiometer enthält dazu ein paar Daten - und ich habe weder vor, in einen solchen Sensor Wasser nachzufüllen noch ihn mit Polyethylenglykol zu betreiben.

Betreffend den "Anstieg der Feuchte" bei Regen: Das ist sehr unterschiedlich, hängt von der Temperatur, der Versickerungsgeschwindigkeit etc. ab. Mehr dazu im Buch "Hacks für das SmartHome", erscheint im Herbst 

Ich habe zwei von den Vegetronix-Teilen in Betrieb, an unterschiedichen Stellen im Garten. Zusammen mit dem Thermometer im DS2438 (->Bodentemperatur) ist das ein vollständig ausreichender Datensatz für meine Bewässerungsanlage.

LG

pah