Gartenbewässerung - Steuerung

Heute wurde die Steuerung für die Rasen- bzw. Gartenbewässerung aufgehängt und angeschlossen. Sie besteht aus einem 4-fach Funkschalter von Homematic, welcher von der Haussteuerung (FHEM) geschaltet wird, sowie einer Relais-Platine, einem 12 Volt DC Schaltnetzteil und einem 24 Volt AC Trafo. Das Schaltnetzteil versorgt den Funkschalter sowie die Relais. Der Trafo liefert die Spannung für die Ventile. Vom Prinzip schaltet der Funkschalter die Relais und somit die Ventile.
Diese Woche wird noch ein zusätzliches Relais eingebaut, welches die Stromversorgung vom Trafo (also für die Ventile) nur dann schaltet, wenn die Ventile geöffnet werden sollen.

 

Beregnungsanlage

Wieder sind ein paar Tage vergangen und wir sind nicht untätig geblieben. Das Gartenhaus hat mittlerweile seine Biberschwanzschindeln und ein paar Sachen sind bereits von der Garage ins Häuschen umgezogen.
Da im kommenden Frühjahr ja der Rasen gesäht werden soll, bereiteten wir jetzt schon mal die Rasenbewässerung vor. Die Hauptleitung wurde ja bereits bis zum Gartenhaus gelegt. Nun ging es um die Armaturen und die Ventile.
Geplant ist, das die Rasen- nzw. Gartenbewässerung über unsere Haussteuerung automatisiert erfolgt. Hierfür wurde im Garten ein kapazitiver Feuchtesensor per 1-Wire-BUS angeschlossen, welche die Feuchtigkeit des Bodens misst. Bewässert soll dann nur in einem bestimmten Zeitraum, wenn die Bodenfeuchte niedrig ist. Als Ventile kommen vier Magnetventile mit einstellbarer Durchflussmenge von Hunter (PGV-101). Vom Ventilverteiler geht dann noch eine kurze 1/2" Leitung nach draußen für eine Wasserentnahmestelle.
Im Winter kann im Hausanschlussraum die Leitung zugedreht werden. Über die Wasserentnahmestelle kann dann der Druck abgelassen werden und die Leitung zwischen Hausanschlussraum und Gartenhaus käuft über ein automatisches Entleerungsventil leer. Da Hunter jedoch empfiehlt die Ventile mit Druckluft zu entleeren, kann man die Leitung vor dem Verteiler auch noch mal mit einem Kugelhahn schließen. Über einen Druckluftanschluss kann man dann einen Kompressor anschließen und das restliche Wasser aus den Ventilen über die Leitungen zu den Regnern entleeren. Zumindest in der Theorie! Mal sehen ob es später auch funktioniert ;-).

 Nebenbei haben wir dann endlich mal die Abschlusssteine an der Terrasse gesetzt.

Neues Projekt - Gartenhaus...

Da es ja langweilig wäre, nur ein Projekt am laufen zu haben, wurde nun das Projekt Gartenhaus in Angriff genommen. Naja, eigentlicher Grund ist der Platzmangel in der Garage.

Unsere Wahl viel auf das Gartenhaus "Coswig A" von der HGM Haus- und Gartenmarkt GmbH. Zwar findet man das Gartenhaus in einem anderen Shop noch mal rund 150 € günstiger, jedoch scheint dies dann ein Lockvogelangebot zu sein. Die Zubehörteile wie Regenrinnenset und Dachschindeln waren dagegen fast doppelt so teuer, sodass man letztendlich auf den gleichen Preis kam. Da kaufen wir lieber dort, wo die Preise aus unserer Sicht seriös kalkuliert scheinen.

Da das Gartenhaus auch die Bewässerungssteuerung beherbergen soll, galt es im ersten Schritt, die Wasserleitung weiter zu verlegen. Da man hierfür schon mal einen Graben braucht, bietet es sich direkt an, noch ein paar Kabel mit hineinzuwerfen. So haben wir zur Wasserleitung noch ein Stromkabel, ein 1-Wire-BUS-Kabel (für Bodenfeuchte- und Temperatursensor) sowie zwei Cat.5-Netzwerkkabel. Eines der Netzwerkkabel wird für die Ansteuerung der Magnetventile Verwendung finden. Das zweite Netzwerkkabel wurde vorsorglich verlegt, falls man mal einen Netzwerkzugang (zum Beispiel für einen Streaming-Client) möchte.

Am tiefsten Punkt der Wasserleitung wird ein selbsttätiges Entleerungsventil montiert. Damit das Wasser gut versickern kann, habe ich ein viereckiges Loch ausgekoffert (muss natürlich nicht viereckig sein *g*). Dieses habe ich mit Unkrautvlies ausgekleidet und mit gewaschenem Kies gefüllt. Nachdem die Verschraubung am T-Stück richtig angezogen ist, wir noch weit mit Kies aufgefüllt, dass das T-Stück komplett bedeckt ist. Danach kommt eine Lage Unkrautvlies drüber und der Rest wird mit Frostschutzkies und Erde aufgefüllt.

Wie die ersten paar Meter, wurde auch der Rest der Wasserleitung in Schutzrohr verlegt. Die Leitung wurde in Sand gebettet, die Kabel in Panzerrohr darübergelegt uns das ganze mit Frostschutzkies aufgefüllt.

Nachdem die Leitungen nun soweit liegen, kann mit dem Unterbau des Gartenhauses begonnen werden. Hierfür wollen wir aus Rasenkantsteinen eine Art "Rahmen" bauen, welcher dann mit Schotter gefüllt wird. Auf den verdichteten Schotter werden dann Gehwegplatten (haben noch welche von der Terrasse übrig) verlegt, welche dann als Fundament dienen. Auf diesen kann dann die Unterkonstruktion des Gartenhauses verlegt werden.

Erweiterung der Haussteuerung - Überwachung der Heizung

Die Haussteuerung (bestehend aus FHEM auf einem Raspberry PI, welches Homematic Aktoren steuert) ist mittlerweile zu einer Art Hobby geworden. Es macht einfach Spaß sie zu konfigurieren, zu optimieren und immer intelligenter zu machen. Laufend fallen einem neue Szenarien oder Faktoren ein, die man programmieren oder in eine bestehende Steuerung einbauen kann.

Aktuell wurde die Haussteuerung nun um einen 1-Wire-BUS erweitert. Hieran soll vor allem der Bodenfeuchtesensor für die Gartenbewässerung und ein Helligkeitssensor für eine Beschattungsregelung der Rollladen angeschlossen werden.
In den letzten Tagen habe ich die nötigen Kabel verlegt. Zum "spielen" und zum ersten ausprobieren habe ich aber noch zehn Temperatursensoren (DS18B20) gekauft (in China versandkostenfrei für rund 20 €). Vier Sensoren habe ich nun in der Heizungsanlage verbaut und angeschlossen. Einmal für den Vor- und Rücklauf der Solaranlage und einmal für den Vor- und Rücklauf der Fußbodenheizung.
Fünf  weitere Sensoren sollen vertikal im Garten vergraben werden um die Bodentemperatur bis in einem Meter Tiefe zu überwachen. Quasi soll dies eine Art Bodenfrostüberwachung geben um die Gartenbewässerungsrohre rechtzeitig zu entleeren.

 

 

 

Auswertung/Analyse Stromverbrauch

Die Haussteuerung auf Dauer auf meinem qnap-NAS laufen zu lassen, war mir auf Dauer zu unsicher, zumal auch nicht alle Funktionen von FHEM möglich waren. Grund hierfür war unter anderem, dass das auf dem qnap installierten Linux recht abgespeckt ist. Auch wollte ich unseren Strom- und Gasverbrauch loggen, sowie eventuell mehrere 1-Wire-Sensoren im Haus und im Garten installieren.
Also entschied ich mich die gesamte Haussteuerung auf ein Raspberry Pi zu migrieren. Der Vorteil war, dass ich die Haussteuerung somit im Sicherungkasten unterbringen konnte. Dafür wurde ein 5 Volt / 3 Ampere Hutschienennetzeil installiert, um den RPi mit Strom zu versorgen. Die Haussteuerung zu migrieren war recht einfach. Zusätzlich habe ich dem RPi eine Erweiterungsplatine von Volkszaehler.org spendiert, welche den kleinen Computer um 5 S0-Schnittstellen, 3 1-Wire-Busmaster sowie eine Schnittstelle für einen IR-Schreib-/Lesekopf erweitert.
Somit ist es nun möglich, über den IR-Schreib-/Lesekopf die Daten des RWE-Stromzählers auszulesen (über das SML-Protokoll). Ebenso werden die von 4 Zwischenzähler mittels S0-Schnittstelle übermittelten Zählimpulse erfasst.
Aber Bilder sagen ja manchmal mehr als tausend Worte (Die Auswertung in FHEM läuft noch nicht korrekt):

Steuerung der Lüftungsanlage über die Haussteuerung

Wenn schon denn schon. Nachdem nun schon recht viel in unserem Haus automatisiert läuft, war die nächste Challange, die Lüftungsanlage in die Steuerung zu integrieren. Dies ist seitens der Lüftungsanlage über zwei potentialfreie Ausgänge möglich, mit denen man die Anlage auf Stufe 1 drosseln, oder aber auf Stufe 3 hochfahren kann (Standardmäßig läuft sie auf Stufe 2).
Als Schnittstelle zur Haussteuerung dienen zwei Homematic-Funkschalter (links im 1. Bild, vorne im 2. Bild), welche jeweils einen potentialfreien Ausgang schalten. Versorgt werden die Schalter für ein 5 Volt-Netzteil. Da es mit den Schaltern theoretisch möglich wäre, beide Ausgänge der Lüftungsanlage zu gleichzeitig schalten und ich nicht weiß, wie die Elektronik der Anlage darauf reagiert, haben wir eine sich gegeneinander verriegelnde Relaisschaltung verwendet um versehentliche Doppelschaltungen auszuschließen.
Über die Haussteuerung ist es nun möglich (und das deutlich einfacher, als über die Fernbedienung der Lüftungsanlage), ein Zeit-Programm zu erstellen. Zusätzlich wird die Anlage nun in Abhängigkeit zur relativen Luftfeuchtigkeit drinnen und draußen gesteuert.

 

Neue Haussteuerung - RWE Smarthome raus / HomeMatic mit FHEM rein

Mit der Haussteuerung waren wir es langsam leid. So ansprechend das Design der RWE Smarthome Komponenten auch ist, so nervig ist auch die Bedienung über das Web-Interface und die Funktionssicherheit.

Grundsätzlich stammen sowohl die Komponenten der RWE Smarthome Haussteuerung, als auch die Homematic Haussteuerung von ELV-Electronic von dem gleichen Entwickler: EQ-3 - eine 100%-ige Tochter von ELV. Manche Komponenten sind Optisch identisch. Technisch unterscheiden sie sich nur durch ein anderes Funkprotokoll.

Nachteile bei RWE Smarthome waren folgende Gründe:

• Die Zentrale ist mit einem RWE-Server verbunden. Dies machte mir prinzipiell nichts aus! Nachteil daran ist jedoch, dass eine Konfiguration bzw. die Einrichtung neuer Komponenten nur bei bestehender Internetverbindung möglich ist.
• Die Geschwindigkeit des Benutzeroberfläche ist - wohl dank MS SilverLight - recht langsam. Es dauert eine Weile, bis alle Räume und Geräte und Profile geladen sind. Möchte man ein Profil bearbeiten, dauert es erneut wieder etwas bis es geladen ist. Hat man viele Komponenten, dann scrollt muss man viel scrollen. 
• Der Preis! Grundsätzlich sind die RWE Komponenten gegenüber den Homematic-Komponenten im Schnitt rund 10 € teurer. Dies ließe sich bei den meisten Geräten noch verschmerzen. Bei der Rollladensteuerung jedoch schießt RWE hier den Vogel ab.
  Preis RWE Smarthome Rollladenaktor Unterputz:     99,00 €
  Preis ELV HomeMatic Rollladenaktor Unterputz:     49,00 €
  Wohlgemerkt für das gleiche Gerät, optisch und technisch identisch (bis auf das Protokoll)

Dazu kam das Problem, dass einer meiner vier Rollladenaktoren ständig die Verbindung zur Zentrale verlor und bei Aus- und wieder Einschalten der Sicherung wieder da war. Da der Support mir hier keine Lösung präsentieren konnte, sahen wir uns nach einer Alternative um. Da sich bei uns Einbrüche stark gehäuft haben, sollte die neue Anlage auch die Funktionen einer Alarmanlage inkl. externem Kombi-Signalgeber (Blitzer/Sirene) abdecken (das bietet RWE Smarthome nicht).

Fündig sind wir - wie jetzt mancher bereits vermutet - bei dem Homematic-System von ELV. Da die Komponenten ja baugleich sind, war der Austausch entsprechend einfach. Preislich interessant war die Variante ein HM-CFG-LAN Lan-Interface anstelle der Zentrale CCU zu verwenden. Die Steuerung erfolgt dann via des Open-Source-Projekts FHEM. Vorteil daran ist der geringe Anschaffungspreis (die Software ist kostenlos) und eine grandiose Community. Ebenso ist die Haussteuerung erweiterbar, sodass sich weitere Systeme (EnOcean, FS20, u.ä.) verbinden lassen. Als Plattform genügt eine AVM Fritz!Box. Wir haben FHEM jedoch auf einer Qnap TS-412 NAS laufen. Einen Nachteil gibt es natürlich auch. Die Konfiguration von FHEM ist deutlich komplexer. Hier gibt es jedoch einen Einsteiger-Leitfaden und die wirklich sehr hilfsbereite Community.

Nun haben wir endlich eine vernünftige Licht-/ Rollladensteuerung, welche astronomisch die jeweilige Dämmerung berechnet und das Licht schaltet sowie die Rollladen auf- und zufährt. Darüber hinaus eine vollwertige Alarmanlage.