Mehrwert durch Automatisierung
Im Verlauf der Diplomarbeit wurde für 5 Gartenbeete eine Vollautomatische Gartenbewässerung umgesetzt. Durch diese Automatisierung der Bewässerung kann der Garten nun vollautomatisch oder manuell per Visualisierung bewässert werden. So können nun die Sommerferien im Ausland ohne Gedanken an den Garten zur Erholung verbracht werden.
Funktionen & Ergebnisse
Wasserversorgung
Als Wasserversorgung wird ein Brunnen genutzt. Aus diesem Brunnen wird das Wasser mit einer Tauchpumpe in einen zusätzlichen Tank befördert. Vom Tank aus wird mit einer Pumpe der Druck erhöht und die Beete mit Ventilen einzeln bewässert.
Zur Bewässerung wurden Mikrorohre mit kleinen Düsen verwendet, welche die Beete dem Wasserbedarf entsprechend bewässern.
Sensoren
Im Brunnen und im Tank sind Ultraschallsensoren zur Füllstandsüberwachung installiert. Ist der Tank Leer, wird dieser von der Brunnenpumpe automatisch wieder aufgefüllt. Ist der Brunnen Leer, so wird der Bediener über eine Push-Nachricht auf dem Smartphone über diesen Umstand Informiert. Ausserdem werden die Pumpen bei Wassermangel blockiert um ein trockenlaufen zu verhindern.
Um die Bodenfeuchtigkeit der einzelnen Beete zu erfassen, wurde je ein Feuchtigkeitssensor pro Beet verbaut.
Datenverarbeitung & Auswertung
Um die Daten der Sensoren auszuwerten und die entsprechenden Pumpen und Ventile korrekt anzusteuern, werden Microcontroller mit einem ESP32 Chipsatz verwendet.
An diesen Microcontroller sind die Sensoren und Relais angeschlossen. Die Datenübertragung läuft über WLAN, so müssen die ESP's nur mit Spannung versorgt werden um die Funktion zu gewährleisten.
Steuerung
Als Zentrale Steuereinheit ist ein Raspberry PI 4 im Einsatz. Auf dem Raspberry PI 4 ist Home Assistant installiert um die erfassten Daten zu Visualisieren und für den Laien verständlich darzustellen.
So können die Feuchtigkeitswerte der einzelnen Beete und die Füllstände von Brunnen und Tank, einfach und verständlich abgelesen werden.
Ausserdem können über die Visualisierung von Home Assistant auch die Pumpen und Ventile angesteuert werden.
Eindrücke der Bewässerungsanlage
Fazit & Ausblicke
Die Diplomarbeit der Vollautomatischen Gartenbewässerung ist ein gelungenes Projekt mit einem sehr zufriedenstellenden Ergebnis.
Die Anlage funktioniert sehr gut und alle durchgeführten Test nach der Installation verliefen problemlos und Fehlerfrei.
So freuen wir uns im nächsten Sommer die Ferien in Italien am Meer zu geniessen, mit dem Wissen, dass der Garten auch bei längeren Abwesenheiten zuverlässig bewässert wird.
Im Nächsten Frühling kann die Anlage auf weitere Teile des Gartens erweitert werden.
