Open Sprinkler Installation

[Anonym]

Open Sprinkler Installation, 40 Stationen (24 aktiv), Gardena-Bewässerung, Gartenpumpe, Poolsteuerung, Homemetic-Integration, Wetterstation, Funkfernbedienung u. a.

In den vergangenen Nächten habe ich die gesamte Bewässerungselektronik und -elektrotechnik Installation sauber in die IP67-Box installiert und mich von der fliegenden Verdrahtung endlich verabschidet.

Begonnen hat das Bewässerungsprojekt vor 4 Jahren (2017) mit zunächst einem OpenSprinkler Main Controller V2.3, der auch heute noch seinen Dienst tut. Das allerdings inzwischen mit 2 Erweiterungs-Boards, insgesamt also 40 Stationsausgängen, von denen derzeit nur 24 genutzt werden. Das zweite Erweiterungs-Board habe ich als “Reserve” eingebaut, da immer mal wieder neue Bewässerungszonen hinzu kommen.

Folgendes wird über Open Sprinkler gesteuert:

Gartenpumpe
10 x Gardena Viereck-Versenkregner
2 x Gardena Sprühregner
3 x Balkonkästen-Bewässerung
2 x Pflanztröge
1 x Rasenkanten-Bewässerung unterirdisch
3 x Bewässerungsstränge für insg. 48 Strauchpflanzen
3 x ventilgesteuerte Wassersteckdosen
1 x Poolbefüllung
1 x Pool-Filterpumpe (vorbereitet)
1 x Pool-Chlorgenerator (vorbereitet)
1 x Aussenbeleuchtung / Außensteckdose (geplant)
Hardware:

OpenSprinkler v2.3
2 x OpenSprinkler Expansion Board
3 x Hutschiene-Relais 12V
9V Steckernetzteil
IP67 Gehäuse 60 cm x 40 cm
8 x Gardena 3-fach Ventilboxen, davon 7 Boxen bestückt mit je 3 Ventilen (1 Box als Reserve)
8mm, 20mm, 25 mm und 32mm PE-Leitungen (je nach Durchflussmenge, Hauptleitungen in 32 mm)
Bechwand-Pool, mit Filteranlage und Chorgenerator (Salzwasser-Elektrolyse)
Besonderheiten:

Gesamte Elektronik im Keller montiert. Von dort aus führen 5 Kabel mit je 7 Adern zu den Ventilboxen (je Kabel werden 6 Ventile angesteuert + 1 x Common, also je Kabel 2 Gardena 3-fach Ventilboxen).
3 der OpenSprinkler Ausgänge steuern direkt 12V Relais-Spulen an (in Foto sichtbar). Die 3 Relais schalten jeweils 2-polig (Verpolungsschutz) folgende 230V Geräte: Brunnen-Pumpe, Pool-Filterpumpe, Pool-Chlorgenerator.
Brunnen-Pumpe ist selbstverständlich in OS als “Main 1” konfiguriert.
Filter-Pumpe ist als “Main 2” konfiguriert, um sicher zu stellen, dass die Filter-Pumpe immer läuft, wenn der Chlorgenerator eingeschaltet ist. Die Brunnenpumpe wird bereits über das Relais geschaltet, Filter-Pumpe und Chlorgenerator sind noch nicht an die Relais angeschlossen, da die Stromkabel der Geräte am Pool noch nicht durch die Kellerwand geführt sind. Idee ist, dass man die Filteranlage einschl. Chlorgenerator über OpenSprinkler zeitsteuern kann, typischerweise 3 Stunden täglich, wenn viel gebadet wird und/oder hohe Temperaturen herrschen braucht der Pool mehr Chlor. Nächstes Projekt: wasserdichte Kabeldurchführung für die Poolgeräte durch die Kellerwand.
Einbindung in die Hausautomatisierung: Haus-Steuerzentrale (Homematic) sendet per Script HTTP-Requests an Opensprinkler und steuert damit folgende OpenSprinkler Kommandos:Einzelne Stationen ein-/ausschalten (Signale von der Fernbedienung)
Bewässerungsprogramme starten (Signale von der Fernbedienung)
Regenverzögerung (Signal von der Wetterstation)
Zur Fernbedienung: Es ist einfach enorm praktisch, wenn man im Garten arbeitet, immer mal wieder Wasser aus dem Wasserschlauch benötigt und dann einfach die kleine handliche Fernbedienung in der Hosentasche hat, mit der man die Gartenpumpe, oder auch einzelne Bewässerungskreise aktivieren bzw. auch mal ganze Bewässerungsprogramme starten kann. Selbstverständlich könnte man dafür auch das Smartphone mit der OS-App benutzen, aber der Touchscreen lässt sich schlecht bedienen mit Erd-verschmutzten Fingern bzw. Gartenhandschuhen. Es handelt sich um eine Homematic-Fernbedienung, diese sendet an die Homematic Zentrale im Haus, dort wird ein Script gestartet, welches den entsprechenden Http-Request an den OpenSprinkler-Controller sendet.
Regenverzögerung durch Wetterstation: Ähnlich wir die Fernbedienung funktioniert auch die Regenverzögerung durch die Wetterstation. Bei der Wetterstation handelt es sich wieder um eine Homematic-Komponente. Bei einsetzendem Regen, sendet die Station an die Homematic-Zentrale. Dort wird wiederum ein Script gestartet, welches einen entsprechenden Http-Request an OpenSprinkler sendet, wodurch die Regenverzögerung in OS aktiviert wird. Hört es auf zu regnen, so findet eine weitere Kommunikation zwischen den Steuerzentrales statt: Ab Regen-Ende bleibt die Regenverzögerung in OS für weitere 12 Stunden aktiv. Auch dafür gibt es in ein OS-API-Kommando. OpenSprinker kann zwar Wetterdaten auf dem Internet erhalten, diese sind aber nicht präzise genug, um festzustellen, ob es konkret auf dem eigenen Grundstück regnet oder die Regenwolke daran vorbei zieht. Ohne einen eigenen Regensensor (in meinem Fall die eigene Wetterstation) kann es schon vorkommen, das OS bewässert, obwohl es gerade regnet. Dann steht schon mal der Nachbar vor der Tür und weißt darauf hin, dass man trotz strömendem Regen den Rasensprenger eingeschaltet hat. Um sich diese Peinlichkeit zu ersparen, braucht es den eigenen Regensensor vor Ort.
Poolbefüllung über OS und Gartenpumpe: Um das leere Becken komplett neu zu befüllen, braucht es eine Zeitsteuerung. Im meinem Fall muss die Pumpe dafür 14 Stunden laufen. Danach schaltet OS die Pumpe ab und verhindert so ein Überlaufen. Ausserdem muss der Pool bei starken Sonnenschein (Verdunstung) am Abend nachgefüllt werden, dafür müssen Pumpe und Ventil für 10 bis 20 min. aktiviert werden, je nach Außentemperatur. Der Wasserzulauf zum Pool ist einfach ein 25mm PE-Rohr, dass an eines der Gardenaventile angeschlossen ist und an der anderen Seite am Rand des Poolbeckens endet. Wünschenswert wäre noch ein Füllstandsensor am Pool, um exakt bis zur Soll-Höhe aufzufüllen, die aktuelle Lösung berechnet lediglich die Dauer der Poolbefüllung anhand der Außentemperatur am Tag, was über mehrere Tage hinweg zu Abweichungen führen kann, die manuell korrigiert werden müssen.
Ventilgesteuerte Schlauchanschlüsse: Bis vor kurzem hatte die die Gardena Wassersteckdosen einfach an die Wasserzuleitungen zu den Ventilboxen angeschlossen. Um Wasser aus den Dosen zu entnehmen, brauche man nur einen Gartenschlauch per Gardena-Kupplung an die Wassersteckdosen anzuschließen und die Gartenpumpe einzuschalten. Dabei sollten alle Ventile ausgeschaltet sein, um den vollen Pumpendruck auf dem angeschlossenen Gartenschlauch zu haben und nicht zeitgleich irgendwelche Regner etc. mit halbem Druck laufen zu lassen. Das ließ sich in OpenSprinker gut konfigurieren, indem man eine freie Station als “Schlauch” benennt und diese mit “Main 1” (= Gartenpumpe) zusammen konfiguriert. Dazu braucht man nicht einmal einen “echten” Stationsanschluss im OS-Controller zu benutzen, sondern man kann im OS-Konfigurationsmenü ja mehr Stationen konfigurieren, als tatsächlich vorhanden sind. Ich nenne diese physikalisch nicht vorhandenen Stationen mal “virtuelle Stationen”. “Schlauch” kann so eine virtuelle Station sein, deren Funktion einfach nur darin besteht, den “Main 1” (=Gartenpumpe) einzuschalten, ohne dass dabei irgendein Ventil aktiv ist. Das Wasser wird dann durch den angeschlossenen Gartenschlauch aus der Wassersteckdose zwischen Pumpe und Ventilbox entnommen. Eine weitere “virtuelle Station” heißt bei mir “Pause”. Sie steuert keinen “Main” an, die Pumpt ist also aus. Die “Pause”-Station dient lediglich dazu, bei langen Bewässerungsprogrammen der Pumpe mal eine Pause zu gönnen, oder aus sonst irgendwelchen Gründen eine Pause in ein Programm einzubauen, oder auch um in manuellen Bewässerungen eine Pause vorzusehen.
Zurück zum Thema: Meine Schlauanschlüsse (Wassersteckdosen) waren also bislang direkt an die Hauptwasserrohre zwischen Pumpe und Ventilbox angeschlossen. Das ist sehr praktisch, weil man dann keine Ventile für die Wassersteckdosen braucht und einen angeschlossenen Schlauch dennoch über OS steuern kann. Diese billige Lösung bringt aber auch Nachteile: Vergisst man den Schlauch von der Wassersteckdose zu entfernen (und hat auch sonst keine Stopp-Vorrichtung im Gartenschlauch), so ist der Schlauch auch aktiv sobald OS ein Bewässerungsprogramm startet. Man zieht sich also Abends ist Haus zurück, im Glauben, das Bewässerungsprogramm wird schon seinen Dienst tun, um später festzustellen, dass der Rasen gar nicht bewässert wurde, da das gesamte Wasser stundenlang durch den Gartenschlauch ausgetreten ist. Besonders schwierig wird es, wenn andere Familienmitglieder Gartenschläuche anschließen ohne dass ihnen bewusst ist, warum der Gartenschlauch unbedingt vor Start des Bewässerungsprogramms entfernt werden muss. Darüber hinaus gibt es Situationen, in denen man bewusst einen Gartenschlauch in das Bewässerungsprogramm einbeziehen möchte. Zum Beispiel ist das Fall, wenn neue Pflanzen eingepflanzt wurden, die vorübergehend besonders stark bewässert werden sollen, sodass man einen angeschlossenen Gartenschlauch an der Pflanze enden lässt. Das funktioniert nicht, wenn der angeschlossene Gartenschlauch das gesamte Bewässerungsprogram stört, weil durch ihn ständig ein Teil des Wassers abfließt.
All diese Überlegungen, haben mich jüngst dazu bewogen, alle drei Wassersteckdosen nun jeweils durch ein eigenes Ventil zu steuern. Nun brauche ich mir keine Sorgen mehr zu machen, ob evtl. noch ein Schlauch verbunden ist, den irgend ein Hausbewohner versehentlich dort vergessen hat. Das Bewässerungsprogramm wird nicht mehr beeinträchtigt. Außerdem kann ich jederzeit Wassersteckdosen gezielt schalten, um bspw. eine Pflanze gezielt über einen Gartenschlauch besonders zu bewässern. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Gartendusche, die an heißen Sommertagen permanent an die Wassersteckdose angeschlossen ist und per Funkfernbedienung (siehe oben) mal eben für 3 Minuten aktiviert werden kann. Nachteil des Ventilgesteuerten Schlauchanschlusses: Kosten für die zusätzlichen Ventile, Leitungen, Kabel etc. und Belegung einer OS-Station je Wassersteckdose. Man könnte auch alle Wassersteckdosen elektrisch an eine OS-Station anschließen, oder alle Wassersteckdosen gemeinsam über ein Ventil versorgen, aber wenn schon, dann richtig: jetzt will ich jede Wassersteckdose einzeln und über ein eigenes Ventil ansteuern können.
Weiter Pläne:

Anschluss der Poolgeräte (Filterpumpe und Chlorgenerator) an die Relais im Keller, um diese auch über OpenSprinkler steuern zu können. Dazu müssen neben den bereits durchgeführten Kabeln, auch die Stromversorgungen der Poolgeräte durch die Kellerwandaußenwand geführt werden und zwar so, dass durch die Bohrlöcher kein Grundwasser in den Keller eindringen kann.
Füllstandsensor am Pool, um ein Überlaufen des Pool bzw. unzureichende Befüllung zu verhindern, sowie den Füllvorgang remote überwachen zu können. Lösungsansätze: kapazitiver Füllstandmesser, Ultraschall, Schwimmschalter, elektrische Verbindung durch das (salz-)wasser im Pool. Ich tendiere zum kapazitiver Füllstandmesser, evtl. zusätzlichen einen Schwimmschalter zur exakten Feststellung der finalen Füllhöhe. Im Gegensatz zur Regentonne, ist das Problem beim Pool, dass darin gebadet wird, was Wellenbewegungen und somit schwankende Sensorwerte erzeugt.
Balkonkästen: Ich verwende die Balkonkästen von Lechuza. Die sind teuer, sehen aber gut aus und haben ein Wasserreservat mit Überlauf nach unten. Über dünne transparente Schläuche, die vom Ventilkasten an der Hauswand hoch zu dem Balkonen und Fenstern führen, werden die Blumenkästen täglich mit Wasser befüllt. 2 bis 4 Minuten reichen für alle Kästen zusammen, die gemeinsam über ein Ventil befüllt werden und dann laufen alle aus dem Überlauf über. Ich stelle die Bewässerungsdauer so ein, dass auch der letzte Kasten überläuft, so weiß ich, dass alle voll sind. Zu viel Wasser macht nichts, dafür haben die Kästen ja den Überlauf. Die Pflanzen in den Kästen “ziehen” ihr Wasser, je nach Bedarf, über die porösen Steinchen im Boden der Kästen. Die Erde in den Kästen ist also immer nur mäßig feucht, egal wie viel Wasser man in das Reservoir der Kästen pumpt. Wenn dieser Bewässerungskreis läuft, tropft es am ganzen Haus aus den Blumenkästen herunter. Ich habe darüber nachgedacht, eine Rückleitung an jeden Kasten zu legen, für das übergelaufene Wasser, damit es nicht herunter tropft, aber das wäre schwierig anzubringen und was solls, dann tropft es halt.
Weitere Bewässerungszonen: Es gibt immer noch etwas neues, was Bewässerung braucht: Gemüsebeete, Blumentöpfe, noch nicht bewässerte Heckenbüsche. Dazu habe ich heute das zweite OS Expansion Board in die neue Elektronik-Kiste eingebaut. Noch ist keine Zone auf dem neuen Board belegt, aber das kommt bestimmt noch.
Eine stärkere Pumpe: Es wird so viel bewässert, die Programme laufen täglich mehrere Stunden, bis die 24 Stationen durch sind. Wenn dann noch der Pool stundenlang befüllt wird, läuft die Pumpe an heißen Tagen im Dauerbetrieb. Wenn das nicht mehr reicht, muss eine stärkere Pumpe her, evtl. ein zweiter Brunnen. Damit würde der Pool schneller befüllt, mehr Regner gleichzeitig laufen etc.. Ich denke darüber nach, von der aktuellen Saugpumpe auf eine Tauchpumpe umzustellen, bin aber noch nicht sicher. Die Pumpe zieht auch immer ein paar Luftblasen, mit der Tauchpumpe sollte das hoffentlich nicht mehr passieren. Irgendwelche Ideen, Anregungen oder Empfehlungen zum Thema Tauchpumpe?
Soviel bis hier. Es gibt sicher noch mehr Details, die ich noch nicht notiert habe. Vielleicht später mehr. Ich kann auch noch mehr Fotos posten, wenn’s interessiert. Den AD-Konverter habe ich mir aber jetzt verdient …

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