Heut möcht ich Euch mal das Thema Wetterstation näherbringen. Am Markt gibts viele, und nicht alle halten, was sie versprechen.
Aber was kann so ne Wetterstation, und brauch ich so was auch wirklich, für ein Smart Home ?
Diese Frage hör ich sehr oft, wenn ich mal auf mein Haus angesprochen werde. Da kommen Argumente wie, Tagesschauwetter reicht mir vollkommen oder wenn ich's Fenster aufmach, fühl ich mit'm Finger...jaja...alles schon dagewesen.
Ne, mal im Ernst. Unbedingt brauchen tut man sie nicht, wenn man nicht wie in den vorigen Artikeln einen Raffstore hat, oder ne Markiese. Aber im Zusammenspiel mit der restlichen Haustechnik macht sie viel Sinn und erweitert den Wohnkomfort doch maßgeblich.
Ich hatte mich im Laufe des Hausbau's für eine Berker entschieden, weil ich eh schon das ganze Programm von denen gekauft hatte. Die macht bis heute noch ihren Dienst und ist zuverlässig.
Sie stellt mir folgende Werte zur Verfügung:
Zeit und Datum (über eine integrierte Funkuhr)
Temperatur
Regen
Sonne
Dämmerung
Wind in Meter / s
Zeit und Datum als auch Temperaturwerte müsste jedem Klar sein. Ist ne tolle Sache, weißte wie Spät es ist, welches Datum anliegt und wie kalt / warm es draussen ist.
Sonne ist ne ganz dolle Sache, nämlich wenn's zu viel und zu wenig gibt. Was hat das aber mit dem Haus zu tuen?
Nun, die Sensoren der Wetterstation erfassen die Lichtstärke und die Strahlungsstärke von der Sonne. Diese werden meist in 4 Sektoren unterteil: Norden Osten Süden Westen. Modernere Stationen haben auch noch Sky, also direkt zum Himmel hoch.
Zusätzlich dazu hat die Wetterstation einen kleinen Computer drin, der uns sagt, wie die Sonne grade steht. Denn die ist ja nicht da oben festgenagelt sondern wandert von Osten nach Westen, und das jeden Tag auf einer anderen Bahn in einem anderen Winkel.
Abbildung zeigt eine BMS Quadra
Mit den so erhaltenen Daten kann die Wetterstation dann den Sonnenstand und die Sonnenstärke für jeden Tag exakt erfassen, und so ein integriertes Beschattungsprogramm berechnen. Dieses dient unter anderem dazu, die Beschattung, sei es durch Rolladen, Raffstores oder Markiesen so zu steuern, dass man das nicht selbst machen muss.
Das nimmt einen eine Menge Arbeit ab, und ist wirklich smart.
Die Sensoren braucht man aber auch, um den Ertrag einer Solaranlage / Photovoltaikanlage auf dem Dach zu bestimmen, eventuelle Fehler dort zu finden und die entsprechende Energiemenge zu vergleichen.
Zusätzlich zu dem "Sonnensensor" hat meist jede Wetterstation einen Dämmerungssensor. Dieser ist feiner eingestellt auf die Dämmerungswerte, weil normale "Sonnenmesser" da falsche Werte anzeigen. Im Gegensatz dazu funktionieren die Dämmerungssensoren nicht so gut bei prallster Sonne. Deshalb gibts da 2 Sensoren.
Dann haben wir den Windsensor, der nichts anderes macht als Wind zu messen, meist in m/s. Mit diesem sind zusätzliche Sicherheitsfunktionen programmiert. Das heißt, man kann beim Windsensor Werte einprogrammieren, die z.B. eine Beschattung am Haus einfährt, wie Jalousie oder Markiese, wenn der Wind zu stark wird.
Von den Herstellern gibt es da verschiedene Werte auf dem Markt. Manche funktionieren mit einer Art Schaufelrad, die anderen hingegen mit Ultraschall.
Dann sollte eine Wetterstation noch einen Regensensor haben. Dieser misst dann aufkommenden Regen und fährt dann auch Markiesen und andere Beschattungen automatisch ein.
Moderne Stationen bieten hier noch viel mehr Sensorik wie z.B. Luftdruck, Ozon oder Windrichtung. Da bin ich mal gespannt, was da in Zukunft kommt.
Macken
Vor gut 6 Jahren hatte mich mal der Gaul geritten, und hab mir eine schöne BMS Quadra gekauft. Die sollte mir noch mehr Messwerte liefern und angeblich exakter arbeiten als meine Berker. Auch sollte es möglich sein, Regen von Schnee zu unterscheiden. Also die Versprechen, die die Firma da gegeben hat, hat sie nie eingehalten.
Schlimmer noch, die Windmesswerte sind nicht nur ungenau, sondern völlig falsch.
Das führte dann dazu, dass ich die Wetterstation mehrmals einschickte. Ich musste mich "belehren" lassen, dass man mit so einer Wetterstation sehr sehr sorgfältig umgehen muss, weil die Teile so empfindlich sind.
Letztendlich führte es dazu, dass die Windmesswerte falsch herausgegeben wurden und ein Raffstore abgerissen wurde. So weit zu dem Thema, ob teure Hardware meist die bessere ist.
Die alte Berker Wetterstation verrichtet sozusagen als Backup-Lösung immer noch ihren Dienst...ohne Anstalten. In naher Zukunft werde ich mir dann aber eine andere holen. Hab mal gesehen, dass es da was von Gira gibt, mit mehr Sensorik wie Ozon, Luftfeuchte und Luftdruck.
TIPP
Achtet beim Kauf einer Wetterstation darauf, dass sie ein DCF Signal empfangen kann, also sprich eine Funkuhr an Board hat. Dies könnt Ihr dann auf den BUS weiterleiten und habt dann stets die aktuelle Uhrzeit.
Beregnung
Eines gemein haben momentan alle Wetterstationen die ich kenne / mit einer kleinen Ausnahme die ich später hier erwähne...sie können keine Regenmenge bestimmen.
Mit dem Regen, das ist so ne Sache. Die meisten Stationen können das mit Ihrem Regensensor zwar verarbeiten, aber nicht die exakte Menge herausgeben. Man kann sich zwar mit irgendwelchen Logiken in einem Server behelfen, aber bringen tut das nur sehr unrealistische Werte.
Grade wenn man eine Bewässerungssteuerung am Haus wünscht, sind diese Werte sehr wichtig.
Hier hab ich mir geholfen mit einer Netatmo Wetterstation, meinem Gira Home Server / Facility Server und eine Baustein vom netten Herrn Stephan Hussong. Der hat nicht nur diesen netten Baustein geschrieben sondern auch noch den HSMON, den viele kennen.
Der Link führt zu diesem Baustein der es Euch nicht nur ermöglicht, Eure Netatmo Station Innen UND Aussen auszulesen, sondern auch noch den Regensensor um dies später für eine Logik zur Gartenbewässerung zu nutzen.
Oben abgebildet sieht man ein fertiges Logikblatt um eine Netatmo Station mit Hilfe der Bausteine auszulesen
Ich empfehle das Gesamtpaket zu kaufen, was nicht unwesentlich teurer ist. Hier kann man mit weiteren Logikbausteinen auch die kompletten Windmesswerte Luftfeuchtigkeit und vor allen auch die Innenraumsensoren auslesen und seiner Weiterverarbeitung zuführen. Nette Spielerei für ein paar Euro. Nur ehrlich gesagt ist mir das mit Netatmo etwas zu ungenau.
Wie Netatmo integriert wird, zeig ich Euch mal in einem anderen Blog in naher Zukunft. Da möchte ich gerne mal ein Video mit einbeziehen.
Auch seien die Bausteine von Holer Eckert zu erwähnen, die ich leider noch nicht ausprobieren konnte. Diese sind auf seiner Seite www.knxshop4u.ch zu finden. Link findet Ihr unter diesem Textblock.
Persönlich bevorzuge ich schon eine feste Wetterstation, die bei Ausfall auch direkt das anzeigt und gegebenenfalls einen Alarm visuell oder per Push Nachricht abgibt, so dass dies auch sauber mit der KNX Installation verknüpft ist.
Darüber hinaus hat Holger ein paar berühmte andere Bausteine in Petto, die ich in weiteren Blogs vorstelle. Unter anderem Bausteine zum Steuern von Verstärkern der Marke Pioneer (vielen Dank für dieses tolle Teil) und weitere, die z.B. Türstationen mit SIP Protokoll auswerten.
Fehlende Werte
Ein großes Manko, mit dem ich immer wieder konfrontiert bin, ist die fehlende Praxisbezogenheit. Ganz schmerzlich z.B. vermisse ich in allen Wetterstationen fehlende Werte. Bei mir im Besonderen, dass ich nur 2 Grenzwerte für Windalarm zur Verfügung haben. Windalarm kennt jeder, der sich mit der Materie ein wenig befasst. Der Wind bläst mal stärker, geht über die Toleranzgrenze der Markiese oder Jalousie, und die Wetterstation löst dann z.B. bei 6 Meter pro Sekunde oder 12 Meter den jeweiligen Alarm aus.
Davon gibts in den mir bekannten Stationen jeweils nur 2 Werte, die man parametrisieren kann. So weit so gut.
Für eine Markiese und eine Beschattung mag das ja ausreichen, wenn jetzt aber noch das Gebäude über einen Brunnen im Aussenbereich und eine Rasenbewässerung verfügt, ist das zu wenig. Da wünschte ich mir doch schon 4-5 Werte, die man unterschiedlich weiterverwenden kann. Warum?
Mein Brunnen zum Beispiel, ist eine Art Becken, im Boden eingelassen, der Wasser durch eine Art Schwall von der Seite pumpt. Bei einer Windbewegung von mehr als 3,5 Meter / Sec bläst der Wind das Wasser aus dem zuführenden Schwall und der ganze Platz / Weg davor ist nass. Ein weiteres Ärgernis ist, dass dann auch der Brunnen sozusagen leergepumpt wird, wenn man nicht aufpasst. Dabei ist mir in Abwesenheit leider eine Pumpe trockengelaufen und verreckt.
Die andere Situation ist folgende:
Ich habe eine Gartenbewässerung. Unterirdisch mit Tropfschlauch und oberirdisch mittels Versenkregner für meinen Rasen. Bei einer Bewegung von mehr als 2-2,5 Metern / Sec. wird bei eingeschalteter Bewässerung (Automatik) das Wasser nicht mehr auf die Rasenfläche gebracht, sondern ungleichmässig verteilt. Sogar so weit, dass bestimmte Stellen nicht erreicht werden und andere Stellen, wie z.B. der Weg oder Teile der Aussenterrasse nass sind.
Ich hab mir hier in der Situation zwar etwas weiterhelfen können, indem ich da eine Logik geschrieben hab, die mir da ein wenig aus der Klemme hilft. Allerdings bin ich in Zusammenarbeit mit Benjamin Schneider von Tecsupport da auf ne Idee gestoßen, die wir beide umsetzen wollen.
Wie die Logik aussieht, könnt Ihr dem unten stehenden Bild entnehmen. In einem weitern Blog zur Übersichtlichkeit werde ich da näher drauf eingehen, wenn es um Beregnungen von Flächen / Bewässerungen geht.
Ein weiteres Manko sind Lichtmesswerte. Ich vermisse es schmerzlich, dass ich zwar zig Sensoren an der Wetterstation hab, diese aber nicht miteinander "harmonieren". Thema: Licht und Dämmerung.
Ich möchte gerne die einzelnen Zustände besser umgesetzt bekommen von : Hellster Tag, Tag, Dämmerung, Dunkelheit, Nacht so dass ich dementsprechend die Beleuchtungsprogramme fahre. Daran hab ich auch ein bisschen gewerkelt und stelle dies ebenso in einem getrennten Blogeintrag vor. Hier wird der Baustein, der mir vorschwebt eine Änderung bringen.
Tecsupport Link
Die exakte Erfassung der Niederschlagsart und Menge lässt mir momentan nach dem heissen Sommer letzten Jahres keine Ruhe. Dieses Jahr werde ich mich mal nach einer anderen Wetterstation umsehen. Der Hersteller Davis hat da so einiges in Petto, und ich werde mich mal mittels Webabfrage mit dem Ding auseinander setzen.
Gut zu erkennen auf dem Bild: Die Davis besitzt einen sehr großen Windsensor mit Windrichtung. Luftdruck, Wettervorhersage, Innen und Aussentemperatur / Feuchte, Hitze-Index, Taupunkt, Mondphasen, Niederschlag für Minuten, Stunden, Tage, Monate, Jahre und Regenschauer, Regenrate, Wind, Gefühlte Temperatur, Sonnen auf und Untergang. Also sprich kein Wunsch bleibt eigentlich offen, ausser Sonnenstandsberechnung. Ich glaube hier muss ich kombinieren...leider.
Ich frage mich immer, warum die Industrie nicht so was komplett in KNX Geräten anbieten kann, oder wenigstens die Werte Regenmenge und Regenart zur Verfügung stellt. Es gibt ja nicht nur Gebäude, die eine Wetterstation brauchen, sondern auch Golfplätze, Agrarbetriebe usw. Selbst wenn so ein komplettes Paket noch mals 500 Euro mehr kostet, wär's in Anbetracht einer gut eingesparten Wassermenge oder dem Bau eines Wasserspeichers, der meist überdimensioniert ist, eine tolle Investition.
Ein weitere Fragestellung ergibt sich, wenn man vor Sturm, schlechten Wetter wie Hagel, Glatteis, Schneefall schützen möchte. Hier gibt es auch unzählige Lösungen, die man umsetzen kann.
Sprich: Wettervorhersage mittels Internet.
Man kann hier auf Softwarelösungen mittels Logkbausteine für Server setzen, oder was autarkes wie die Meteodata 139 von Theben einsetzen.
Theben Meteodata 139
Dies ist ein Wetterprognose Empfänger und liefert Euch die Wetterprognose für 3 Tage. Doch welchen Vorteil hat das Ganze?
Nun, nehmen wir mal einfach an, in 2 Tagen soll's sehr heftig schneien. Wenn ihr so was nicht installiert habt, steht Ihr am besagten morgen auf, und müsst erst einmal kräftig Schnee schippen, um aus der Ausfahrt zu kommen. Oder besser noch: Ihr geht zur Garage, und legt Euch auf den Allerwertesten, weil es spiegelglatt vor der Tür ist (ist mir ehrlich gesagt schon passiert).
Das ist natürlich ärgerlich, und Ihr hättet Euch gewünscht, Ihr währt gewarnt gewesen. Nun, das ist ein Szenario, wie's nicht allzu oft vorkommt, aber vermeidbar.
Ebenso spielt die Wettervorhersage für die Bewässerung eine große Rolle. Denn was bringt es z.B. nach 3 Tagen Trockenheit zu beregnen, wenn sich am vierten Tag ein Gewitter anmeldet. Dann habt Ihr den Rasen nicht nur umsonst beregnet, sondern auch noch Pfützen. Mittels einer Bewässerungsverschiebung um 48 Stunden kann so das Dilemma ausgemerzt werden.
Ebenso kann man so eine Wettervorhersage dazu nutzen, um an einen sonnigen Frühjahrstag nur die notwendige Menge Brauchwasser durch die Heizung aufbereiten zu lassen. Sprich: Ihr spart Energie...und zwar nicht zu wenig.
Auch lassen sich die Temperaturlinien der Heizung anpassen, so das diese weniger arbeiten muss. Die Investition hier hat sich schnell armotisiert und ehrlich gesagt:
DAS IST EIN SMART HOME
Eines das Geld spart!
Eine weitere Möglichkeit die Wetterdaten abzurufen besteht darin, vorhandene Hardware, wie z.B. einen Home oder Facility Server von Gira, oder auch einen anderen wie Edomi oder Eisbär dazu einzusetzen.
Im KNX User Forum gibt es hierzu diverse Bausteine und Bibliotheken, die dies Lösen. Ich setzte bisher eine Lösung von Manuel Groth (Groth Gebäudeautomation) ein, die mir bisher gute Dienste lieferte.
Der Baustein ist sehr gut und liefert eine sehr gute Vorhersage, die man dann weiterverarbeiten kann. Entweder in der eigenen Visualisierung, als auch um die besagten Handlungen wie Bewässerungsverzögerung zu steuern.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin eine komplette Bibliothek für den Homeserver bei Gira zu erwerben. Dies könnt Ihr entweder über einen Systemintegrator / Elektriker oder selbst, wenn Ihr einer seid.
Die Bibliothek ist im Gira App Store verfügbar und kostet mit allen Werten max 100 Euro.
Hier entfällt das lästige Anlegen von Kommunikationsobjekten und das anschließende Verknüpfen mit den Bausteinen. Voraussetzung hier ist allerdings auch der Homeserver / Facilityserver. Die Bibliothek als auch die Bausteine aus der Lieferung werden einfach mit dem Experten hinzugefügt.
Momentan setze ich diese Bibliothek ein, da ich mir nach einem Servertausch nicht mehr die Arbeit machen wollte alles neu anzulegen.
Wie das dann ausschaut zeig ich Euch im unten erwähnen nächsten Blog.
Jetzt danke ich Euch für Eure Aufmerksamkeit und hoffe, Ihr habt so ein bisschen Anreiz für eine Wetterstation bekommen oder plant gar ne größere Umsetzung mit verschiedenen Sensoren. Im nächsten Blog werde ich das nun Aufgezeigte etwas vertiefen und Euch eine komplette praxisbezogene Bewässerung vorstellen.
Viel Spaß und bis zum nächsten Mal
Euer Markus