Homematic bringt Wasser in den Garten

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Aus ELVjournal 03/2015     0 Kommentare
 Homematic bringt Wasser in den Garten

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Die automatische Gartenbewässerung – spätestens nach einem Urlaub südlich der Alpen, etwa in einem Ferienhaus in der Toskana, lässt einen Gartenbesitzer dieser Gedanke nicht mehr los. Unserem Leser Alen Blechinger kam er allerdings ganz profan beim Lesen im Homematic Forum. Gewohnt konsequent, siehe sein Beitrag im ELVjournal 6/2014 zur Hausautomatisierung im Neubau, machte er sich an die Planung und Realisierung einer Bewässerungsautomatik mit Homematic. Lesen Sie seinen spannenden Bericht.

Mit Homematic und GARDENA 24 V

„Hurra“, dachte ich im April 2014, das Projekt Haus- Neubau mit Homematic hatte ich erfolgreich abgeschlossen und jetzt sollte Ruhe einkehren. Ja, so war der Plan, allerdings nur von kurzer Dauer. Eines Abends las ich im Homematic Forum, wie einige User sich auch das Gartenleben automatisiert und somit erleichtert haben, indem sie die Bewässerung an ihre Homematic angeschlossen haben. Oh nein, wieder eine neue Idee, sprich Baustelle! „Erst mal ein paar Tage darüber schlafen. Das muss doch nicht sein. Es ist wahrscheinlich kaum zu schaffen …“ So die ersten Gedanken.
Zwei Wochen danach, 23:15 Uhr an einem Wochenende, also um die typische Homematic Zeit: Der Forumeintrag über die Bewässerung wird ausgedruckt, sorgfältig analysiert und die genannten Aktoren im ELV-Onlineshop zusammengesucht. Danke, liebes Forum, die Ruhe hat ein Ende. Hat ja auch ganze 2 Wochen gehalten.

Aber womit bewässern? Zuerst sollte ein Bewässerungssystem her und erst dann die Automation.
Mr. Garden, Hunter, Rainbird oder Gardena – das Schwierige dabei: jeder Besitzer des jeweiligen Systems, den ich gesprochen habe, schwört auf seine Lösung und ist sicher, die beste Lösung zu haben. Hm, schwierig, dabei ist vieles natürlich auch subjektive Bewertung.
Was sind aber für mich entscheidende Kriterien für eine Bewässerung?

  • Systemzuverlässigkeit
  • Lokale Baumarkt-Verfügbarkeit (später auch Thema Ersatzteile)
  • Gute Beratung/Planung
  • Eigenständige Möglichkeit der Installation (ohne Fachfirma)
  • Preis/Leistung

Meine Entscheidung fiel letztendlich zugunsten von Gardena, wobei die anderen Systeme sicherlich auch sehr gut sind und teilweise sogar im Profibereich eingesetzt werden, aber die kostenfreie Projektplanung und Beratung sowie lokale Baumarktverfügbarkeit der Komponenten sicherten Gardena den Sieg.
Die nächsten beiden Abende habe ich mit dem „GARDENA Online-Bewässerungsplaner“ verbracht. Man kann dort sein Grundstück sowie zu bewässernde Flächen in einer Art browserbasiertem Mini-CAD-Tool skizzieren. Anschließend die Wasserquelle setzen, und ab dem Moment ist auch eine automatische Bestückung der zu bewässernden Fläche mit Turbinen und Zuleitungen möglich. Den so erstellten Plan reichte ich zusätzlich an den freundlichen Gardena-Online-Planungsservice ein, zwecks Endkontrolle vor der Kauf-Tour. Das war auch richtig, da der Plan dann doch noch verbessert und optimiert werden konnte.
Ich hatte dabei viele Fragen und möchte an dieser Stelle den wirklich tollen Gardena-Kundenservice loben, dem es auch nach der zehnten E-Mail und dem x-ten Anruf nicht zu viel war, die Fragen zu beantworten sowie auf die Wünsche und Änderungen einzugehen. Erschwerend bei der Planung war der Fakt, dass unser Wasserdruck weit unter den optimalen 10 Liter in 10 Sekunden lag. Bei uns waren es 25 Sek. für 10 Liter. Das war wohl ein grenzwertiger (Unter-)Druck, der das Projekt kurzzeitig fast in Frage stellte.

Bild 1: Anfangs ähnelte unsere Garage einem Gardena-Lager, in dem alle Artikel nach dem Einkaufsplan vorsortiert wurden.
Bild 1: Anfangs ähnelte unsere Garage einem Gardena-Lager, in dem alle Artikel nach dem Einkaufsplan vorsortiert wurden.

Die Lösung war allerdings, dass die Bewässerungsfläche in 11 Sektoren aufgeteilt wurde, was sich später in der Home- Matic-Auslegung auch widergespiegelt hat. Als Ergebnis lag eine Einkaufsliste an Gardena- Artikeln auf dem Tisch(diverse Turbinen, Leitungen, T- und L-Verbindungsstücke …) . Wenige Tage danach verwandelte sich unsere Garage in einen Lagerraum, der an Artikelvielfalt kaum zu überbieten war (Bild 1).

O mein Gott, dachte ich, wer soll das jetzt zusammenbauen? „Ich wollte doch nur ein bisschen automatisch gießen und keinen Gardena-Fachhandel aufmachen.“

Graben und Vergraben

Vier Gardena V3-Ventilboxen, vollbestückt mit je drei 24-V-Ventilen, Turbinen, Leitungen, Verbindungsstücken … alles war vorbereitet. Also starteten wir die nötigen Erdarbeiten, um die Leitungen zu verlegen (Bild 2). Bei den ersten 20 bis 30 m war die Motivation noch hoch, weshalb der Spaten mit Freude geschwungen wurde.

Bild 2: Vorbereitende Maßnahmen, Wasser- und Elektroleitungen nach Plan verlegen
Bild 2: Vorbereitende Maßnahmen, Wasser- und Elektroleitungen nach Plan verlegen
Bild 3: Wasserleitungen, Erdschicht, Maulwurfsperre und anschließend Wasserturbinen bodeneben einbauen. Der Minibagger sparte bei den vielen zu verschiebenden Kubikmetern Erde viel Zeit.
Bild 3: Wasserleitungen, Erdschicht, Maulwurfsperre und anschließend Wasserturbinen bodeneben einbauen. Der Minibagger sparte bei den vielen zu verschiebenden Kubikmetern Erde viel Zeit.

Nun ja, vor uns lagen aber noch 450 m! Dazu sollte über die gesamte Rasenfläche (580 m2) auch die Maulwurfsperre (Kunststoffnetz) verlegt werden, knappe 10 cm unter der Erdoberfläche. Also zuerst Gardena-Leitungen, Erdschicht, Maulwurfsperre und anschließend die letzte Erdschicht. Okay, Schluss mit den Illusionen, der gemietete Mini-Bagger beendete nach zwei Tagen die Erdarbeiten-Alpträume (Bild 3).

„Jetzt bist du aber bald fertig?“, fragte meine Frau, nachdem die Erdarbeiten abgeschlossen waren. „Nur noch 15 Turbinen einbuddeln, 12 Gardena-24-V-Ventile montieren und anschließend alles an Homematic anlernen. Das war’s schon.“ Ab dem August-Tag hieß es: „Papas Never-ending-Projekt.“
Ich muss zugeben, die Erdarbeiten waren anstrengend und zeitraubend. Am Anfang war ich größtenteils mit dem Gedanken beschäftigt, Gardena-Ventile an Homematic anzuschließen, und habe die ganzen Arbeiten drumherum etwas in der Planung unterschlagen. Ich war aber nun zu weit gekommen, um abzubrechen, es ging also weiter. Als Eigenmotivation stellte ich mir die ganze Zeit vor, dass ich die Bewässerungsflächen einzeln via Smartphone und aus der Ferne steuern kann und wie sich das Projekt gut in das vorhandene Homematic SmartHome fügen wird. Es geht also weiter …

Vom Haus in den Garten

Bild 4: Installation einer Gardena-Wasserturbine T200 mit flexiblem 35-cm- Anschluss-Schlauch, was das Justieren der passenden Turbinenhöhe mit der Erdoberfläche deutlich vereinfacht.“
Bild 4: Installation einer Gardena-Wasserturbine T200 mit flexiblem 35-cm- Anschluss-Schlauch, was das Justieren der passenden Turbinenhöhe mit der Erdoberfläche deutlich vereinfacht.“

Die Ventile wurden verbaut (Bild 4 und 5) und die Bus-Steuerungskabel führten zum Gartenhaus.

Bild 5: Die Ansteuerung der Turbinen übernehmen 12 Ventile, verteilt auf vier Gardena- V3-Ventilboxen.
Bild 5: Die Ansteuerung der Turbinen übernehmen 12 Ventile, verteilt auf vier Gardena- V3-Ventilboxen.
Bild 6: Der Grund für die Ausweichlösung für den Wired-Aktoren- Verteiler im Gartenhaus: vollbestückter Elektroschrank mit den HM-Wired-Aktoren im Hauswirtschaftsraum.
Bild 6: Der Grund für die Ausweichlösung für den Wired-Aktoren- Verteiler im Gartenhaus: vollbestückter Elektroschrank mit den HM-Wired-Aktoren im Hauswirtschaftsraum.

Ja richtig, zum Gartenhaus, weil mein Elektroschrank im Hauswirtschaftsraum im Haus (Bild 6) trotz seiner XL-Größe inzwischen schon so mit Homematic Wired-Aktoren vollgestopft ist, dass kaum weitere Komponenten hineinpassten.

Bild 7: Zusätzlicher Elektroschrank- Verteiler für die HM-Wired-Aktoren, aufgestellt mangels Platz im HWR, nun im Gartenhaus.
Bild 7: Zusätzlicher Elektroschrank- Verteiler für die HM-Wired-Aktoren, aufgestellt mangels Platz im HWR, nun im Gartenhaus.

Während der Bauphase habe ich glücklicherweise fünf 5-adrige Erdleitungen (Erdkabel NYY-J 5x2,5) durch die Betonbodendecke vom HWR nach außen als „Reserve“ in den Garten verlegt, so dass mir diese Leitungen jetzt die entscheidende Verbindungslösung zum Rest des HMSystems geboten haben. Die Homematic Busleitung wurde somit verlängert bis zum Gartenhaus (Bild 7), und dort wurde ein Mini-Elektroschrank-Verteiler für die Homematic Wired-Aktoren der Bewässerungssteuerung aufgestellt.

Von dem Gartenhaus-Verteiler führen vier 5-adrige Steuerungskabel zu den Gardena-Ventilen. Dabei konnte ich mir mehrfache Leitungen für die Minus- Adern sparen, da diese zu einer Minuspol-Ader für alle Ventile zusammengefasst wurden. Mit einzelnen Plus-Adern werden Ventile über die Homematic Aktoren gesteuert, indem man jeweils den Pluspol über den Aktor öffnet und schließt. In Bild 8 und Bild 9 sind noch einmal der Hardware-Bedarf und das hierfür vorausgesetzte Bestandssystem zusammengefasst.

Bild 8: Die Homematic Bedarfsliste
Bild 8: Die Homematic Bedarfsliste
Bild 9: Die beschriebene Gardena-Lösung setzt einen gewissen Homematic Wired-Bestand voraus.
Bild 9: Die beschriebene Gardena-Lösung setzt einen gewissen Homematic Wired-Bestand voraus.

Anlernen, Test und erstes Programm

Nun war die Hardware installiert, als Nächstes habe ich die neuen HM-Wired-Aktoren angelernt. Es ist immer wieder eine Freude, festzustellen, wie leicht der Wired-Anlernvorgang erfolgt, vor allem, wenn man es mit dem Funk-Anlernvorgang vergleicht. Keine Kommunikationsstörungen, keine Entfernungsprobleme – CCU2-Lernvorgang starten, und in fünf Sekunden sind alle neuen Aktoren angelernt. In der CCU2-WebUI ließen sich gleich im ersten Testlauf die einzelnen Kanäle schalten. Ein CCU-Programm für die automatische Bewässerung des gesamten Gartens war innerhalb weniger Minuten fertig (Bild 10).

Bild 10: CCU-Programm für die einzelne 10-min-Ventilansteuerung durch die Wired-Aktorenkanäle
Bild 10: CCU-Programm für die einzelne 10-min-Ventilansteuerung durch die Wired-Aktorenkanäle
Das Wort „Programm“ ist hierbei, ehrlich gesagt, etwas übertrieben, da ich kein Entwickler bin, aber das Bedienen der Pull-down-Menüs und somit die WENN/ DANN-Regeln zu definieren, bleibt bei Homematic am Markt einmalig von den Systemen, die ich bisher kennenlernen durfte. Die Ventile sollen, bedingt durch den schwachen Wasserdruck, nacheinander jeweils im Takt von 10 Minuten an-/ausgeschaltet werden.
Bevor es allerdings zum angenehmsten Part geht, die eigene GUI mit CloudMatic schnell zusammenzuklicken, wollte ich noch einen letzten Tipp aus dem Forum umsetzen.

Der funkende Feuchtesensor

Die Rede ist vom Gardena-Feuchtesensor (Gardena- Art. 1188). Dieser ist allerdings kabelgebunden und dafür entwickelt, an den Gardena-Steuercomputer angeschlossen zu werden. Der Feuchtesensor kennt keine mobile Steuerung und stellt eine Insellösung dar. Da ich mir mein Homematic SmartHome möglichst ohne Insellösungen vorgestellt habe, muss der Feuchtesensor mit Homematic „reden“! Danke nochmal an das Forum für diesen tollen Beitrag.

Die Brücke zu Homematic schafft ein Tür-/Fenster- Funksensor. Dieser wird mit einem 47 kΩ-Widerstand in die 2-adrige Leitung des Feuchtesensors eingelötet. Die zwei Adern werden dann an den Funksensor angelötet, indem man sein Plastikgehäuse vorsichtig öffnet (siehe Bild 11, schwarzer Balken mit 2 Kontakten).

Bild 11: Der Umbau des Gardena-Feuchtesensors auf Homematic Funk
Bild 11: Der Umbau des Gardena-Feuchtesensors auf Homematic Funk
Den Tür-/Fenster-Funksensor an die CCU anlernen, Batterien in den Gardena-Feuchtesensor einsetzen, und los geht der erste Test! Durch das Drehen am Empfindlichkeitsrädchen des Feuchtesensors stellt man den Punkt ein, wann der Status Feuchtigkeit bzw. trockener Boden gemeldet wird. Im Fall der Feuchtigkeit schließt der Regensensor die zwei Leitungen kurz, an denen der Widerstand hängt, und löst somit das Signal am Tür-/Fenster-Funksensor aus, der wieder mit der CCU2 via Funk „spricht“. Trockenheit des Bodens hingegen öffnet den Kontakt. Bild 12 zeigt noch einmal einen Überblick über die gesamte installierte Anlage.
Bild 12: Die schematische Darstellung der Gesamtlösung
Bild 12: Die schematische Darstellung der Gesamtlösung

User-Interface via CloudMatic

Als letzter Schritt stand wie angekündigt eigentlich die einfachste und schönste Aufgabe an, sprich die Erstellung eigener Views in der CloudMatic-Steueroberfläche (Bild 13).
Bild 13: Browserbasierte Homematic Steuerung via CloudMatic. Rot markiert: die View mit Gartenbewässerung
Bild 13: Browserbasierte Homematic Steuerung via CloudMatic. Rot markiert: die View mit Gartenbewässerung
Diese ist auf einem eigenen Raspberry Pi oder aus der Cloud, webbasierend und somit geräteunabhängig (unter Windows, Linux, Android oder iOS) verwendbar. Bekannterweise klickt man sich die Aktoren in Sekundenschnelle zusammen oder man nutzt dabei die Cloud- Matic-Volltextsuchfunktion über alle Aktoren.

Abschließend ordnet man die Reihenfolge der Ventile via Drag & Drop untereinander oder im Kachelmodus. Damit auch die Familie einzelne Bewässerungssektoren gezielt ansteuern kann, ohne auswendig wissen zu müssen, was Sektor A, B, C usw. bedeuten, habe ich mit Hilfe von PowerPointn den Aktor-Kanälen passende Farbgrafiken zugeordnet, die Bilder 14 bis 16 zeigen die Gesamtgrafik, die geöffnete Gartenbewässerungs-View in der CloudMatic- Oberfläche sowie die Ansteuerungsmöglichkeit einzelner Gartensektoren.

Bild 14: Alle Bewässerungssektoren werden als farbliche Objekte angelegt.
Bild 14: Alle Bewässerungssektoren werden als farbliche Objekte angelegt.
Bild 15: Die CloudMatic-Oberfläche, mit geöffneter Gartenbewässerungs- View. In der Mitte sieht man den symbolisch eingebundenen Gardena-Feuchtesensor. Darunter der Programmstart-Button für die komplette Gartenbewässerung.
Bild 15: Die CloudMatic-Oberfläche, mit geöffneter Gartenbewässerungs- View. In der Mitte sieht man den symbolisch eingebundenen Gardena-Feuchtesensor. Darunter der Programmstart-Button für die komplette Gartenbewässerung.
Bild 16: Ansteuerung einzelner Gartensektoren über Sektorengrafiken. Je Sektor werden bis zu 3 Turbinen parallel geschaltet.
Bild 16: Ansteuerung einzelner Gartensektoren über Sektorengrafiken. Je Sektor werden bis zu 3 Turbinen parallel geschaltet.
Falls z. B. die Kinder im Haushalt ihr eigenes Zimmer mit Licht und Heizung, aber keine Bewässerung bedienen sollten, hilft die integrierte User-Rechte-Steuerung in CloudMatic.
Bild 17: Der Wasserverbrauch (Trink- und Gartenwasser) wird durch die S0-fähigen Wasseruhren gemessen, via CCU-Skript aufbereitet und in der CloudMatic-Bedienoberfläche visualisiert. So behält man den Verbrauch stets im Auge.
Bild 17: Der Wasserverbrauch (Trink- und Gartenwasser) wird durch die S0-fähigen Wasseruhren gemessen, via CCU-Skript aufbereitet und in der CloudMatic-Bedienoberfläche visualisiert. So behält man den Verbrauch stets im Auge.

Schließlich sollte auch der Wasserverbrauch kontrolliert werden. Diesen erfasse ich durch S0-fähige Wasseruhren für Trink- und Gartenwasser, lasse die Daten durch ein CCU-Skript aufbereiten und in der CloudMatic-Bedienoberfläche visualisieren (Bild 17).

Fertig? Nein, es geht weiter!

Nun ist es geschafft. Nach der abgeschlossenen SmartHome-Neubau-Arbeit ist endlich auch der „SmartGarten“ abgeschlossen. Kurz vor dem Projektende hörte ich von der Lösung „EASY Garden“ des Herstellers EASY SmartHome GmbH [1]/[2]– ein fertiges Bewässerungspaket inkl. Homematic Komponenten und Programmierung, vor allem gut für Neueinsteiger. Dazu alles wie bei mir mit Gardena-Artikeln in Funk oder wired und bereits ab 250 Euro zu haben. Leider zu spät für mein Projekt, aber für den, der die Bewässerung als Projekt angehen möchte, sicherlich eine Alternative, die sich gut in die CloudMatic-Steuerung einfügen würde, da vom selben Hersteller.
Um mein „SmartGarten“-Projekt noch ganz rund zu machen, werde ich die Bewässerung in Einklang mit dem Husqvarna-Rasenroboter bringen. Es soll zuerst gemäht und, wenn der Robi geparkt ist, bewässert werden. Da das Homematic System kaum Grenzen kennt, dürfte der Robi-Parkstatus ohne großen Aufwand, z. B. mit einem Tür-/Fenster-Kontaktsensor oder einem HM-Schließer-Kontakt, abgefragt werden.
Jetzt braucht es nur noch schöneres Wetter, um diese letzte Kopplung umzusetzen. Leider ist das Wetter (noch) nicht via Homematic einstellbar, ansonsten hätten wir dafür auch eine schnelle und komfortable Lösung.

Weitere Infos:

[1] www.easy-smarthome.de/loesungen/easy-garden
[2] http://easy-smarthome-shop.de/EASY-Garden-Basic

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