Smart mit KNX: Automatische Gartenbewässerung mit Hunter-Ventilen
Oh… water is life and I am the giver
Hose down the driveway, flow to the river
Thunder or lightning — no precipitation
Changing the climate — drip irrigation
I want to be — your Rainbird
I want to be — your Rainbird
Nichts hat mich Anfang dieses Sommers mehr genervt als den frisch gesäten Rasen mehrmals am Tag händisch bewässern zu müssen: Wasser auf, Ventil A auf, Timer setzen, warten, Timer-Signal abstellen, Ventil A zu, Ventil B auf, Timer setzen, warten, Ventil B zu, usw… Da verliert man auf Dauer schnell die Lust. Gras möchte man dann nur noch rauchen – nicht mehr bewässern. 😉
Im Smart Home muss so eine triviale Aufgabe wie Pflanzen-Bewässerung natürlich auch automatisiert werden. Gesagt – getan: Hier seht ihr unseren Aufbau. Vielleicht inspiriert euch das bei euren eigenen Projekten.
Rahmenbedingungen
Grob gerechnet haben wir eine Rasenfläche von ca. 100 m² + einige wenige (Kräuter-)Beete sowie Obststräucher. Insgesamt haben wir folgende Bestandteile vorgesehen:
- 2 Beregnungskreise
- 1 Tropfleitung
- 1 Wassersteckdosen-Leitung für 2 Wassersteckdosen
Zusammen also vier Einzel-Wasserleitungen.
Die sechs Beregnungsdüsen sind jeweils in den Ecken, sowie in der Mitte der (längeren) Rasen-Kante sich gegenüber angeordnet. Drei Düsen auf der langen Kante bilden hierbei jeweils einen Beregnungskreis.
Aufbau Bewässerung
Diese vier Leitungen von insgesamt etwa 100 m Länge laufen in einem großen Ventilkasten zusammen. Dort sind neben einem Vorfilter auch vier Ventile, sowie die Verdrahtung der Steuerungsdrähte (im spritzwassergeschützten Kasten) untergebracht. Diese Teile haben wir bei unserem Projekt verbaut:
- Gardena Anchlussdose
- 14 Zoll Jumbo-Ventilbox
- Rainbird-(Scheiben-)Filter
- 4 Ventile (Hunter PGV 101)
- 100 m Verlegerohr (Ø 25 mm)
- Diverse Gardena-Verbinder
- 6 Hunter Versenkregner (PRS 40) auf Hunter-Swing-Joints
- 6 Hunter-MP-Rotator-Düsen (Rotationskopf 2000-90/210°, schwarz)
- OBO BETTERMANN T 40 Kabelabzweigkasten (IP 55)
- 2 Gardena Wassersteckdosen
- (Tropfleitung – noch nicht im Betrieb)
Aufbau Steuerung
Die elektronische Steuerung ist vollständig in KNX intergriert/umgesetzt. Von der Ventilbox führt ein Kabel über ein Leerrohr (unter der Bodenplatte) in den Technikraum. Dieses ist mit insgesamt fünf Adern auf Reihenklemmen aufgelegt. Da der Neutralleiter der Ventile über eine Ader zusammengefasst wird, benötigt man immer eine Ader mehr als die Gesamtzahl der Ventile – in unserem Fall also: 4 + 1 = 5.
Den Wechsel-Strom liefert ein 24 V (AC) Steckernetzteil, das gemeinsam mit dem KNX-Schaltaktor im Netzwerk-Rack untergebracht ist. Es gibt zwar auch Hutschienen-Netzteile, die die gleiche Spannung liefern könnten – aber wir wollen nicht mit losen/aufgelegten 230-V-Adern hantieren – deshalb das abgeschlossene Steckernetzteil. Hier ist eine Liste der verwendeten Einzelteile:
- KNX-Schaltaktor: ABB SA/S 4.6.1.1
- 24 VAC Steckernetzteil
- Reihenklemmen
- ca. 20 m NYY-J 5×1,5 Erdkabel
- (EDOMI: Zeitplan/Visu)
Die Funktionsweise ist simpel: Das Steckernetzteil liefert den notwendigen Strom, der über den Schaltaktor nach Bedarf die Magnetspulen in den Ventilen ansteuert. Die schematische Verkabelung ist im nachfolgenden Schaubild dargestellt:
Da unsere derzeitige Wasserquelle nicht genug Wasserdruck für mehr als einen Wasserkreis gleichzeitig liefern kann, werden die Beregnungkreise von der Logik-Engine (EDOMI) nach einander für eine vordefinierte Zeitdauer angesteuert. Mit der sog. Treppenlicht-Funktion des Schaltaktors wird sichergestellt, dass die Beregnung nie länger läuft als notwendig. Die Zeitvorgabe kann dabei flexibel via Kommunikationsobjekt bequem über KNX jederzeit angepasst werden.
Die Beregnung läuft derzeit automatisch über einen einfachen Zeitplan (6 Uhr morgens + 20 Uhr abends für jeweils etwa eine halbe Stunde). Manuelle Eingriffe bzw. Anpassungen sind über die Visu komfortabel durchzuführen.
Fazit
Ein Traum ist wahr geworden! Die Bewässerung läuft zuverlässig und präzise. Damit bleibt uns viel manuelle Arbeit erspart – unsere Lebensqualität ist dadurch aufgewertet worden!
Die Pflanzen im Garten sind dankbar – selbst bei längerer Abwesenheit ist die lebensnotwendige Beregnung sichergestellt und notfalls sogar aus der Ferne manuell bedienbar.
Nächste Schritte
Ein blöder Zeitplan ist nicht smart genug, Digga!
Wir ruhen uns natürlich nicht auf dem Erreichten aus. Folgende Schritte sind zur Erweiterung noch geplant, um die Bewässerung noch smarter zu machen:
- Mehr “smart”: Sensoren für Regenmenge/Bodenfeuchte nutzen und den Wasserverbrauch optimieren.
- Mehr “integriert”: Abstimmung mit Rasenmäh-Roboter bei der Bewässerung/Mähvorgang.
- Mehr “Pumpe”: Nutzung des Regenwassers in der Zisterne über eine integrierte Pumpensteuerung.
Wir werden natürlich weiter berichten – bis bald!
Wie klasse ist das denn! Super Idee und ein MUSS für den Neubau. Wie löst du das Thema mit der Bodenfeuchte?
Danke! Leerrohre für Bodenfeuchtigkeit-Sensoren sind verlegt. Viel weiter bin ich nicht. 😅 Muss da noch etwas Grundlagen-Forschung betreiben…
Super Sache die du da gebaut hast 🙂 deine Projekte sind wirklich anregend zum nach bauen. Magst du deine Icons für die Visu zu Verfügung stellen ? Wäre super ! 🙂
Marhal, die Icons sind leider lizenziert und die Weitergabe hier nicht gestattet. 🙁
Niemals den P/E missbruachen. (Never!) Nimm ein 7×1,5 … oder besser ein Fernmeldeerdkabel 8x2x0,8. Dann hättest Du auch die Bodenfeuchtesensoren mit dem gleichen Kabel ins Haus holen können und bis 25m reicht der Querschnitt allemal für die 24V Hunter Ventile.
Hi, ich habe das bei mir auch umgesetzt bzw. bin noch dabei mit Regenwahrscheinlichkeit, Temperatur, Regenmenge, Bodenfeuchte und Einbindung Zisterne. Den Mähroboter darauf abgestimmt fahren zu lassen ist noch eins der (zu vielen) unangegangenen Projekte.
Genau wie die Visu. Die ist rudminetär und wenig schön bei mir bislang. Da will ich aber demnächst ran. Deshalb nochmal eine Frage zu den Icons: Dass du lizensierte Icons nicht weitergeben kannst ist natürlich klar. Aber um welchen Icon-Satz handelt es sich denn und wo kann ´man die Lizenz erwerben?
Mexxx, die Icons haben wir von https://icons8.de/
Mal wieder ein super spannender Artikel, da will ich jetzt auch ran. Daher die Frage, wo nimmst du die Wetterdaten her?
Danke Markus! Die Wetter-Daten kommen überwiegend von Darksky, openweathermap und Weatherbit. Die eigene, lokale Wetterstation mit Windmessung und Messung der Solareinstrahlung ist bis dato noch nicht im Einsatz.