Von: Simon

Wie du einen smarten Bewässerungscomputer selber bauen kannst

In dieser Anleitung lernst du, wie du einen günstigen, aber genialen Bewässerungscomputer selber bauen kannst. Aber die eigentliche Frage ist doch, was treibt einen eigentlich so weit, dass man sich trotz der riesigen Auswahl dafür entscheidet, selber ein Bewässerungscomputer zu bauen.

Wie hat alles angefangen

In der Vergangenheit hatte ich für meine Bewässerung den Eve Aqua in meinem Garten im Einsatz (zum Test-Bericht) und habe mir einfach zum Ausprobieren noch einen weiteren Smart Life Bewässerungscomputer bestellt. Inzwischen sind beide kaputt, der Eve Aqua aus eigener Dummheit (Batterien ausgelaufen) und der Smart live aufgrund der unter irdischen Produktqualität (Schraub-Anschluss gerissen).

Erschwerend kommt noch hinzu, dass die Garten- oder genauer gesagt die WLAN-Situation im Garten, nicht unbedingt einfach ist. Long story Short: Mein eigenes WLAN reicht nicht bis dahin (auch mein Thread-Netzwerk nicht), das von den Schwiegereltern aber schon (welches ich nutzen werde). Da ich aber plane, meine Geräte mit HomeKit zu steuern, benötige ich also einen Bewässerungscomputer mit WLAN & Web-Cloud-API, um diesen in die Homebridge zu integrieren. Das auch keine 200 € kosten soll, wird die Auswahl schon sehr eng.

Deshalb habe ich mich kurzerhand dazu entschlossen, mit einem Shelly UNI, einem Netzteil, ein Magnetventil und etwas Kabel selber was zusammenzubauen. (Anfangs hatte ich an eine Raspberry Pi gedacht, aber der UNI passt besser und braucht auch noch weniger Strom)

An meinem Artikel in dem ich erkläre, wie ich unsere 20 Jahre alte Haustüre oder deren Summer Smart gemacht habe, kann man auch schon erkennen, dass ich gerne etwas Bastel. 😀

Voraussetzungen

Wie du anhand des Textes oben schon erahnen kannst, haben wir in unserem Garten bereits Wasser, eine Versenkregner-Gartenbewässerung des RainBird Bewässerungssystems und Strom verlegt. Da dieser Bewässerungscomputer, oder genauer gesagt der Shelly Uni, permanent mit dem WLAN verbunden ist, ist Strom eine Voraussetzung.

Außerdem kann etwas Erfahrung in Elektrotechnik nicht schaden.

Selbstverständlich dient dieser Artikel auch nur informativen Zwecken, nachmachen auf eigene Gefahr! Bei Elektroarbeiten ist immer ein Elektriker hinzuziehen.

Ziel

Grundlegend plane ich, mein Bewässerungssystem und den Wasseranschluss so zu lassen, wie es ist. Ich möchte also weiterhin meinen Gardena 6-Fach Verteiler* nutzen, um die Wasserversorgung meiner verschiedenen Bewässerungskreise umzuschalten.

Gardena 6-Fach Verteiler Ausgang 1
Mein Gardena 6-fach-Verteiler in freier Wildbahn neben den Pflanzkübeln.

Vielleicht könnte man später noch an den UNI einen Feuchtigkeitssensor anschließend, das wird hier aber erst mal kein Thema sein.

Benötigte Komponenten

Die Komponenten sind relativ simpel und können natürlich gegen gleichwertige ausgetauscht werden. Zu beachten ist nur, dass das Magnetventil und der Shelly UNI dieselbe Spannung unterstützen, wenn man alles in einem Stromkreis betreiben will. Außerdem muss natürlich alles IP 68 zertifiziert sein, da ich hier im Außenbereich arbeite.

Aufgrund des erhöhten Strombedarfs vom Magnetventil beim Einschalten benötige ich außerdem noch ein Relais.

Zubehör

Zusammenbau der Teile

Schon kann es mit der Arbeit an unserer Bewässerungsanlage losgehen.

Haftungsausschluss

Ich bin kein Elektriker. Dieser Artikel dient ausschließlich informativen Zwecken und ist nicht als Anleitung zu verstehen. Lasse Elektro-Arbeiten jeglicher Art bitte nur von einem Fachmann durchführen!

Stromversorgung anschließen

Zuerst habe ich die Kabel des Netzteils jeweils mit den roten und schwarzen Leitungen (Stromzufuhr) des Shelly Uni verbunden und getestet, ob das so funktioniert.

Shelly UNI an AC Stromquelle farbig freigestellt

Anschließend habe ich ihn in der Shelly App als neues Gerät hinzugefügt und einem Raum meines Hauses zugewiesen.

Relais anklemmen

Nun ging es weiter in der Planung und ich habe das Relais mit einem Ausgang des Shelly UNI verbunden.

Nicht verwirren lassen, die Kabel des Netzteils (L und N) sind hier vertauscht.

Somit liegt Spannung am Relais an, wenn der Ausgang des Shelly UNI geschaltet wird. (Und da Spannung anliegt, schaltet logischerweise auch das Relais um)

Magnetventil anschließen

Jetzt ist nur noch ein Thema zu erledigen, der Anschluss des Magnetventils an die NO (Normally Open) Kontakte das Relais.

Nicht verwirren lassen, die Kabel des Netzteils (L und N) sind hier vertauscht.

Auch wenn erst mal alles funktioniert, finde ich das Geräusch beim Schalten und Halten des Ventilausgangs doch beunruhigend laut.

Bin mir nicht sicher, ob das normal ist oder daran liegt, dass kein Wasser durchfließt… Fakt ist es funktioniert.
0
Falls du eine Idee hast, woran das liegt, sag mir gerne Bescheidx
Ich werde hier mit dem Hersteller mal Kontakt aufnehmen, vielleicht haben die ja schon ähnliche Projekte gesehen.

Finalisieren

Zu guter Letzt habe ich in meinem System wie oben im Video zu sehen noch die Steckverbinder gegen normale Kabel ersetzt, die ich an das Relais mit Lötverbindern befestigt habe. Somit habe ich hoffentlich nicht das Problem, dass durch Erschütterung oder Ähnliches die Kontakte schlechter werden.

Shelly UNI Verkabelung mit Relais, Magnetventil und Stromversorgung Beschriftet

Dann die ganze Sache noch in das wasserdichte Gehäuse gesetzt, die WLAN Antenne des Shelly Juni oben herausschauen lassen und die Gardena-Adapter auf das Magnetventil schrauben

Fertiges Innenleben der IP68 Box
Gegebenenfalls kann man die Kabel im inneren noch mit Isolierband fixieren.
Verschlossene Antenne des Shelly UNI mit Schrumpfschläuchen und Schraube
Nicht vergessen, die Antenne des UNI mit einem Schrumpfschlauch zu verschließen und alles fest anzudrehen (28er-Schlüssel). Bei meiner Klemmbox passt übrigens auch das Antennenkabel von UNI, wenn man die Mutter ganz zudreht.
Der fertige selbstgebaute Bewässerungscomputer
Schon ist er bereit zur Installation
Alle Komponenten auf dem Tisch

Test im Garten

Anschließend habe ich alles erst mal provisorisch im Garten platziert. Auf lange Sicht wird die Box mit dem Shelly UNI an eine andere Stelle wandern und ich werde die Kabel zum Magnetventil entsprechend verlängern.

Trotzdem stand dem ersten Test nichts mehr im Wege:

Das merkwürdige Geräusch beim Schalten des Ventils war bei mir übrigens zuerst verschwunden, anschließend kam es wieder und das Ventil konnte nicht mehr schließen. Habe es anschließend gespült und (die kleine Schraube oben für 60 Sekunden öffnen) und ein paar mal “manuell” auf- und zugedreht. Seitdem läuft alles wunderbar.

Integration ins Smart Home

Automatische Abschaltung einstellen

Bevor wir überhaupt an eine Steuerung denken, ist es, denke ich, am wichtigsten dem Shelly UNI beizubringen, dass er sich nach einer gewissen Zeit automatisch ausschalten soll, falls mal ein Befehl nicht sauber ankommt. Sonst kann es sein, dass deine Pflanzen in Wasser schwimmen oder schlimmsten falls deine Pumpe die ganzen Nacht läuft und deine Zisterne geleert wird.

Ich habe mich hier für 300 Sekunden (5 Minuten) entschieden

Einrichtung in der Homebridge / Apple HomeKit

Die Steuerung möchte ich wie immer über Apple HomeKit vornehmen, was bedeutet, ich muss den Shelly in meine Homebridge einrichten.

Soweit kein Thema, du musst nur abhängig davon, ob dein Shelly im eigenen WLAN (vermutlich) oder nur über die Cloud erreichbar ist (wie bei mir), die Einrichtung in der Homebridge anders vornehmen:

Möglichkeit 1: Eigenes WLAN (Shelly Plugin)

Solltest du dein Homebridge-Plugin für Shelly wie in meinem Artikel beschrieben eingerichtet haben, musst du nichts weiter tun. Der Shelly UNI wird durch Device-Discovery automatisch erkannt und steht sowohl in der Homebrige wie auch in HomeKit automatisch zur Verfügung.

GGf. Kannst du noch den Typ für den Shelly UNI umstellen, sodass er als Ventil für deine Bewässerung erkannt wird.

Homebridge Shelly Einstellungen Magnetventil

Aber hier begeben wir uns natürlich auf philosophische Abwegen, denn ist der Shelly UNI jetzt wirklich ein Ventil, oder ist er eigentlich ein Schalter, der indirekt ein Ventil steuert? Fragen über Fragen 😀

Möglichkeit 2: Cloud-Zugang (http-Plugin)

Hier wird es etwas komplizierter, denn du musst den Shelly UNI zwangsläufig über die Cloud-API steuern. Aber alles halb so wild, ich nutze das homebridge-http-switch Plugin und du musst in der Config unten lediglich den Server, die Device-ID und dein API-Key gegen deinen eigenen austauschen. Der Rest kann so bleiben, vorausgesetzt du hast auch den Kanal 0 des Shelly UNI zum Steuern des Relais genutzt.

{
    "accessory": "HTTP-SWITCH",
    "name": "Magentventil",
    "switchType": "stateful",
    "onUrl": {
        "url": "https://shelly-Server.shelly.cloud/device/relay/control/",
        "method": "POST",
        "body": "turn=on&channel=0&id=DEVICEID&auth_key=XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX",
        "headers": {
            "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"
        }
    },
    "offUrl": {
        "url": "https://shelly-Server.shelly.cloud/device/relay/control/",
        "method": "POST",
        "body": "turn=off&channel=0&id=DEVICEID&auth_key=XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX",
        "headers": {
            "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"
        }
    },
    "statusUrl": {
        "url": "https://shelly-Server.shelly.cloud/device/status/",
        "method": "POST",
        "body": "id=DEVICEID&auth_key=XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX",
        "headers": {
            "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"
        }
    },
    "statusPattern": ".*\"relays\": \\[\\s*{\\s*\"ison\": true,"
}

Hier musst du, wie zuvor erwähnt, die DEVICEID gegen die deines Shelly UNI austauschen (Shelly APP → Gerät → Einstellungen → Geräteinformationen → Device-ID) sowie den API-Key und den Server (Shelly App → oben Rechts auf das Menü → Benutzereinstellungen → Cloud-Authorisierungs-Schlüssel).

Einstellungen Homebridge-http-switch Plugin

Anschließend ist der neue Schalter fürs Magnetventil in der Homebridge und in HomeKit eingerichtet.

Homebridge Magnetventil
HomeKit Magnetventil

Automatische Bewässerung einrichten

Damit wir nun über HomeKit unsere Bewässerung planen bzw. aussetzen können, wenn es regen, habe ich mich für einen Automation über Kurzbefehl entschieden. Das Ganze ist natürlich sehr einfach gehalten, soll aber auch nicht Thema dieses Beitrags werden.

Ich werde demnächst einen Beitrag veröffentlichen, wie man mit Wahrscheinlichkeitsberechnung vom Regen eine “richtige” Planung der Bewässerung vornimmt.

Um die Automation anzulegen, öffne die Kurzbefehle App auf deinem iPhone, tippe unten in der Mitte auf “Automation” und erstelle eine neue persönliche Automation.

Hier habe ich folgende Schritte konfiguriert:

  1. Wetter abrufen
  2. Niederschlagswahrscheinlichkeit speichern
  3. Wenn unter 60 Prozent, wiederhole 3 Mal:
  4. Magnetventil an
  5. 90 Sekunden bewässern
  6. Magnetventil aus
  7. Pause für 60 Sekunden

Die Wiederholung habe ich eingebaut, um die 3 Bewässerungskreise meines Gardena 6-fach-Verteilers mit Wasser zu versorgen. Die Pause am Ende ist ebenfalls dem Verteiler geschuldet, da dieser einen gewissen “Sicherheitsabstand” zwischen Bewässerungen benötigt, um fehlerfrei umzuschalten.

Denke bitte daran, das Wetter natürlich fest von deinem Wohnort abzurufen. Sonst wird, wenn du mal im Urlaub bist anhand des Wetters im Urlaub bewässert, wie ich feststellen musst 😉

Automation für Magnetventil

Pro und Contra – Bewässerungscomputer Marke Eigenbau

Worin liegen die Vorteile des selbstgebauten Bewässerungscomputers?

  • Erweiterbarkeit: Du willst ein 2tes Magnetventil für deine Bewässerung? Kein Problem, noch ein Relais & Ventil und an den 2ten Ausgang des Shellys anklemmen, fertig. Oder gleich noch ein 2ter Shelly mit dazu und auf bis zu 4 Ventile erweitern!
  • Flexibilität: Du kannst auch die digitalen Eingänge des Shelly nutzen, um mit Sensoren die Bodenfeuchte, Temperatur,
    Wassermenge
    0
    Falls du eine Idee hast, woran das liegt, sag mir gerne Bescheidx
    oder Ähnliches zu messen.
  • Modularer Aufbau: Dein Magnetventil ist kaputt? Dann kannst du es einfach tauschen, ohne gleich den ganzen Computer neu zu kaufen.
  • Open-Srouce: Der Shelly UNI ist quelloffen, hat eine API und ist von daher unendlich flexibel. Wenn du dich technisch etwas auskennst, kannst du hier eigentlich alles machen.

Was sind die Nachteile?

  • Stromversorgung: Du benötigst irgendwo eine Steckdose, um den Shelly mit Strom zu versorgen.

Fazit zum DIY Bewässerungscomputer

Wenn du nach einer Möglichkeit suchst, dein Bewässerungssystem zu automatisieren und dabei auch noch Geld zu sparen, ist diese Anleitung genau das Richtige für dich.

Der Bau deines eigenen Bewässerungscomputers ist relativ einfach und kostengünstig und kann an jede Garten- oder Landschaftsgröße sowie den Anforderungen angepasst werden.

Benutzt du bereits einen intelligenten Bewässerungscomputer?
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HomeKit Geräte Übersicht

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