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Smart mit KNX: Automatische Gartenbewässerung mit Hunter-Ventilen

I want to be — your Rainbird
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

Rainbird, The Bobs

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:

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:

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:

Hinweis zum PE-Leiter: Der gelb-grüne Draht (im Erdkabel) hat normalerweise eine bestimmte, vorgeschriebene Aufgabe und dient eigentlich ausschließlich als Schutzleiter (Erdung). Wir missbrauchen diesen dedizierten Draht allerdings für andere Zwecke… Ups – bitte schickt uns nicht die Elektriker-Polizei auf den Hals. Ähnliche Erdkabel ohne den Schutzleiter waren bei uns einfach nicht aufzutreiben – sachdienliche Hinweise hierzu sind in den Kommentaren herzlich willkommen!

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!

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