Der Raspberry Pi eignet sich bei hardwarenahen Projekten als zentrale Steuereinheit und kann zahlreiche Aufgaben beim Messen, Steuern, Regeln und Visualisieren übernehmen. In diesem Beitrag möchte ich dir zeigen, welche Möglichkeiten der Raspberry Pi beim Einsatz im Garten bietet. Mit Raspberry Pi Gartenprojekte kannst du deinen Garten intelligent vernetzen und smart steuern.
Die Bereiche Hausautomatisierung und Smart Home sind ein großes Anwendungsgebiet des Raspberry Pi. Mit unterschiedlichsten Softwarepaketen und kompatibler Hardware kann der Minicomputer verschiedenste Sensoren auslesen und Aktoren steuern – auch im Gartenbereich. Im Folgenden möchte ich dir einige Möglichkeiten und Raspberry Pi Gartenprojekte vorstellen, in denen der Minicomputer zum Einsatz kommen kann.
Automatische Bewässerung mit dem Raspberry Pi
Ein gut gepflegter Garten braucht viel Wasser, sei es der Rasen, das Gemüsebeet oder andere Pflanzen. Besonders in heißen Sommerwochen sollte das Grün regelmäßig mit viel Wasser versorgt werden. Eine automatische Bewässerung kann hierbei Abhilfe schaffen: Durch eine automatisierte Wasserversorgung spart man sich viele Arbeitsstunden und schont auf lange Sicht auch den Geldbeutel durch eine Optimierung des Wasserhaushalts.
Auf dem Markt gibt es eine ganze Reihe an kommerziellen automatischen Bewässerungssystem, die nach Bedarf und Plan die regelmäßige Wasserversorgung übernehmen. Gegenüber einer Do it Yourself Lösung liegt der Vorteil von fertigen Kaufsystemen wie so oft in der Handhabung: Die Installation und Einrichtung ist komfortabel und das System läuft mit wenig Aufwand. Welche Möglichkeiten kommerzielle Bewässerungssysteme insgesamt bieten, kann auf dieser Seite nachgelesen werden.
Allerdings muss man für eines kommerziellen Bewässerungssystems etwas mehr Geld in die Hand nehmen. Mit ein paar Programmierkenntnissen und elektrischem Know-How kann ein ähnliches System jedoch auch mit dem Raspberry Pi umgesetzt werden. Im Folgenden möchte ich dir ein paar Ideen aufzeigen, wie mit dem Raspberry Pi eine automatische Bewässerung realisiert werden kann.
Magnetventil
Um Wasser automatisiert an und abzuschalten genügt im einfachsten Fall ein einfaches Magnetventil. Dieses kann mit dem Raspberry Pi, je nach Ventil-Typ und Ansteuerspannung, mit einem Relais geschalten werden. Hierfür kann beispielsweise eine Raspberry Pi Relais-Modul verwendet werden. Zu beachten ist, dass die meisten Relais-Module mit 5V angesteurt werden. Da der Raspberry Pi an seinen GPIO-Pins mit nur 3,3V arbeitet, sollte bei der Ansteuerung einer Relais-Karte eine Transistorlogik zwischengeschalten werden. Alternativ kann das Magnetventil auch direkt mit einer Transistor- oder Mosfet-Schaltung bedient werden.
Die meisten Magnetventile werden mit 12V oder 24V Gleichspannung geschalten. Diese Spannung muss mit einem extra Netzteil bereitgestellt werden.
Wasserpumpe
Anstelle eines Ventils ist der Einsatz einer Wasserpumpe denkbar. Dies bietet sich beispielsweise in Kombination mit einem Wassertank oder einem Brunnen an, aber auch die Versorgung via Wasserhahn ist denkbar.
Wasserpumpen gibt es in verschiedensten Ausführungen und in unterschiedlichen Leistungsklassen. Kommerzielle Gartenpumpen arbeiten typischer mit 230V Wechselspannung. Je nachdem wie viel Strom die Pumpe benötigt, kann auch hier ein Relais genutzt werden, um die Pumpe automatisiert zu schalten. Alternativ bieten sich aber auch eine Outdoor Funksteckdose an. Mit dem Raspberry Pi kann die Funksteckdose (433 MHz) anschließend gesteuert werden.
Für kleinere Setups gibt es auch 12V Wasserpumpen. Hierbei kann wieder auf ein Relais-Modul in Verbidnung mit dem Raspberry Pi zurückgegriffen werden.
Hinweis: Für die Nutzung von Verbrauchern mit 230 Volt Wechselspannung sollte unbedingt ein Elektriker hinzugezogen werden.
Raspberry Pi Gewächshaus Ideen
Der Betrieb eines eigenen Gewächshauses geht in Sachen Aufwand über das regelmäßige Gießen der Pflanzen hinaus. Wer Obst und Gemüse in einem Gewächshaus anbaut, der muss ziemlich viel Zeit in die Pflege der Pflanzen stecken, um eine gute Ernte zu erhalten. Mit den passenden Sensoren und Aktoren kann der Rapsberry Pi gleichermaßen automatisiert die Arbeit übernehmen.
Bodenfeuchtigkeit messen
Die meisten Pflanzen brauchen regelmäßig und viel Wasser! Damit die Pflanzen im Gewächshaus nicht verdursten und stets eine feuchte Erde vorfinden, kannst du die Bodenfeuchtigkeit messen. Hierfür gibt es Bodenfeuchtigkeitssensoren die – je nach Modul – ein analoges Messsignal liefern. Mit einem passenden Analog-Digital-Wandler (ADC) kann das Signal am Raspberry Pi ausgewertet werden. Ein gängiger und einfach zu integrierender ADC ist ADS1115.
Automatisch Gießen
Für das regelmäßge Gießen des Gewächshauses kann beispielsweise eine Wasserpumpe in Verbindung mit einem Wassertank genutzt werden. Siehe dazu die Ideen wie bereits oben beschrieben.
Helligkeit für Pflanzen regeln
Damit die Pflanzen im Gewächshaus auch an wolkigen Tagen genug Licht bekommen, wäre eine Lichtsteuerung denkbar. Hier kann beispielsweise mit einem Lichtsensormodul oder einem Fotowiderstand und der entsprechendem Beschaltung die Lichtintensität mit dem Raspberry Pi gemessen werden. Ist die Lichteinstrahlung über eine längere Zeit zu gering, können entsprechende Lampen durch den Minicomputer angeschalten werden.
Benachrichtigungen aus dem Garten
Wer einen Garten besitzt und pflegt, der hat ohnehin viel Arbeit. Nicht selten liegt der Garten aber in einer entfernten Gartenanlage und nicht direkt am Haus. Mit einem Raspberry Pi, ein paar Sensoren und einem Internetzugang im Garten kann man sich selbst benachrichtigen lassen, wenn die Grünfläche wieder mit Wasser versorgt werden muss.
Mit den gezeigten Sensoren in diesem Artikel kann der Zustand des Gartens stets überwacht werden. Wenn beispielsweise der Boden nicht mehr feucht genug ist, kann eine Benachrichtigung durch den Raspberry Pi via E-Mail oder auf anderen Wegen erfolgen.
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