Pflanzkasten


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Ausgangssituation
Kann das nicht ein Roboter machen?
Meine Lösung
Stromversorgung
Es wächst!
Marienkäfer dringend gesucht
Hinaus in die Ferne...
Mini-Gewächshaus
NH3 konzentrieren
Ernte


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Ausgangssituation

Eine Tüte Samen macht noch keine Tomate. Also flugs aus dem Baumarkt so ein kleines Kästchen zur Anzucht der kleinen Samenkörner geholt. Das Teil ist im Prinzip ein Mini-Gewächshaus. Wenn die Sonne stark auf den Kasten niederbrennt, wird es viel zu warm da drin. Dann soll man die kleinen Schieber an der Oberseite öffnen.  

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  Ich muss also für jeden Tag, an dem der Wetterfrosch Sonne ankündigt, Urlaub einreichen, damit ich die Schieber bei zu hoher Temperatur öffnen kann.
An sich eine verlockende Idee - aber was mache ich dann mit den Kindern in den Ferien, wenn alle Urlaubstage fürs Schieber schieben verballert sind??  

Kann das nicht ein Roboter machen?

Klar, dass so eine simple Aufgabe auch automatisch zu lösen ist. Allerdings sind diese Schieber recht schwergängig. Und da es zwei sind, muss ich wohl auch 2 Motoren anbringen.
Wenn ich dann noch Endschalter montieren muss, kommt ja kaum noch Sonne durch und außerdem wird das so viel zu aufwändig.  

  Aber man könnte ja den ganzen Kastendeckel einfach anheben. Vielleicht mit einer Seilwinde. Und die Hubhöhe wird temperaturabhängig geregelt!  

  Schon besser. Aber es geht noch einfacher!  

   

Meine Lösung

Warme Luft steigt nach oben - und muss dort entfernt werden, wenn sie zu warm wird. Also sauge ich sie mit einem kleinen Ventilator einfach ab. Damit die Luft sich nicht selbstständig macht, muss die Ausblasöffnung unten sein. Also fröhlich losgefrickelt!  

  Erstmal bekommt der Kasten ein weiteres Loch.  

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(Ja, das ist auf dem 1. Bild auch schon zu sehen - aber das Foto vom Originalzustand ist nix geworden)  

  Ein alter CPU-Lüfter von einem Pentium2 kommt auf ein 40er PVC-Rohr.  

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Das Rohr wird diagonal durchgesägt und mit PVC-Kleber so zusammengeklebt, dass es nun zwei 90° Bögen hat.  

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  Das Gebilde wird mittels einer Holzscheibe und einer Gewindestange am Loch oben im Pflanzkasten befestigt.  

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Die Holzscheibe liegt auf den Vorsprüngen der Schieber - dadurch kann Luft zwischen Holz und Deckel durch das Loch strömen.  

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Man erkennt nun auch schon den Temperaturfühler.  

  Dieser endet in einer kleinen Platine  

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Da man die SMD-Teilchen und die Fädeldrähte so schlecht erkennen kann:
Hier der Schaltplan:  

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Dazu ein paar erklärende Worte:
Der obere linke OpAmp erzeugt eine virtuelle Masse. Die unteren beiden OpAmps bilden einen Dreiecksgenerator (links: Integrator, rechts:Komparator mit Hysterese), der ein Dreiecksignal mit etwa 1V Amplitude und 20 KHz erzeugt. Dieses wird im oberen rechten OpAmp mit der temperaturabhängigen Spannung verglichen und das Ergebnis über den Transistor an den Motor gegeben.
Ist die Temperatur zu niedrig, sperrt der Transistor und der Motor ist aus. Steigt die Temperatur über 30 Grad, so gibt der Transistor ein pulsweitenmoduliertes Signal aus, wobei die Pulsweite von der Temperatur abhängt.  

  Das bewirkt: Je wärmer es wird, desto schneller läuft der Lüfter. Und ab ca. 35 Grad läuft er dann auf vollen Touren.  

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Im Modellversuch mit der Wärmelampe hat das schon ganz gut funktioniert. Jetzt warte ich auf Sonne!  

 
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  Ein sonniges Plätzchen am Wohnzimmerfenster sorgt dafür, dass die frisch bepflanzte Kiste schon nach wenigen Sonnenstrahlen total beschlagen ist.  

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Die Temperatur steigt innerhalb kürzester Zeit an und bei 31,5°C läuft der Lüfter los.  

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Oben die Uhrzeit - unten die Kastentemperatur.
Nachdem der Lüfter um kurz von 11 Uhr erstmal angelaufen ist, hält er die Temperatur total konstant!  

  Leider hört man dabei ein leises Pfeifen. Total nervig! Hm, der Dreiecksgenerator schwingt wohl zu langsam. Das Auswechseln des 47K Widerstands gegen 33K hat das Problem sofort behoben.  

  Hier kann man schön sehen, wie die Luft oben großflächig abgesaugt wird und damit das Glas nicht mehr beschlagen ist.  

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  So, nun hoffe ich auf viele sonnige Tage und gutes keimen!  

 
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Stromversorgung

 

  Bleibt das leidige Problem der Energieversorgung. Eine 9V Blockbatterie ist für den ersten Test OK, aber der tägliche Wechsel auf Dauer zu teuer. Akkus nachladen ist zu mühsam. Optimal wäre eine Solarzelle - aber ich habe grade keine.
Mal sehen, was so rumliegt...  

  Als erstes ein schönes 12V stabilisiertes Netzteil.  

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Läuft prima. Aber das Energiemessgerät zeigt stolze 11 Watt im Leerlauf. Da kann ich gleich fertiges Gemüse kaufen!
 

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Dieses braucht 9 Watt. Schon besser!  

  Mal sehen, was die Computerecke so hergibt:  

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Dieses braucht 4-5 Watt. Nicht schlecht! Das wird nur übertroffen von dem Industrieschaltnetzteil mit 3 Watt.  

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Leider ist das Teil unbezahlbar!  

  In der Ecke liegt noch ein ausrangierter Switch - der hat ein prima Schaltnetzteil mit +5 und +12V. Leider läuft das Teil nicht an, wenn nicht eine Mindestlast an +5V hängt. Aber das Gehäuse ist prima!  

  Hier ein Bild von der damals mit Mega-Aufwand verarbeiteten Elektronik:  

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Man sollte es kaum glauben: für einen einfachen 10MBit-Switch mit 5 Ports werkelt in der Mitte ein 486-66  

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Und dann jede Menge großer Flatschen drumrum - und 2 Lüfter!!!  

  Der Kram fliegt raus und der supersparsame Ringkerntrafo hat ein neues Zuhause!  

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Vom Schaltnetzteil hab ich nur die Kaltgerätebuchse und den Netzschalter benutzt. Durch entfernen der Sicherung liegt der Rest brach.
Blöderweise ist die Schachtel mit den Spannungsreglern nicht in der Lage, einen 12V Regler auszuspucken. Die Bastelplatinen liefern einen gebrauchten LM7808. Mit 2 roten 3mm Leds und 'ner Diode in der Masseleitung wird daraus ein 12V Regler.
Wie man oben sehen kann, lassen sich die Platinchen prima auf die vielen Gewindebuchsen schrauben. Nur der Elko hängt am Heißkleber in der Ecke...  

  Von vorne sieht der Switch nun etwas anders aus:  

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  Jetzt bekommt der Pflanzkasten einen hochintelligenten Sockel:  

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Das Wattmeter kommt mit dieser Schaltung nicht besonders ins Schwitzen. Gerade man 0,6 Watt wenn der Lüfter nicht läuft, und ein knappes Watt mehr, wenn er volle Pulle rotiert.  

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Dafür muss ich die 2 Lüfter zur Kühlung der Elektronik im Switch-Gehäuse wohl nicht anschließen...  

  Und bei Bedarf lässt sich das Gerät sogar auf 0 Watt runterschalten.  

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Ich finde, an solchen Netzteilen sollte sich die Unterhaltungselektronik-Industrie mal ein Beispiel nehmen!
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Es wächst!

 

  In den Pflanzkasten habe ich die Samen von ein paar Habanero-Pflanzen gesteckt. Damit die gut keimen, müssen die Samen leider erst durch einen Vogeldarm, um aktiviert zu werden. Also kann man sich entweder einen Vogel halten - oder sich halt echten Guano besorgen und die Samen darin ein paar Stunden einweichen.
Uaaaah! Guano is nix für die feine Nase!  

  Es geht aber auch mit angenehmerem Geruch: Ich habe Kamillentee aufgegossen und gewartet, bis der lauwarm war. Dann die Samen für 24h drin gebadet. Da ich nicht sicher war, ob die ein Vollbad vertragen, wurde ein Teil in kamillenteegetränktem Küchenpapier eingepackt, die übrigen Samen kamen direkt in den Tee.  

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Nach 6 Tagen waren bereits die ersten zarten Blättchen zu bewundern:  

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Die hinteren 2 Reihen waren direkt gebadet, die vorderen in Küchenpapier. Da ist kein eindeutiger Vorteil zu erkennen...  

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Die Habaneros sind dann auch prima gewachsen und mussten irgendwann umziehen:  

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Marienkäfer dringend gesucht

 

  Katastrophenalarm!:  

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Blattläuse haben meine Pflanzen überfallen! Jetzt haben einige Blätter Löcher und viele sind ganz schrumplig geworden. Laut Internet ist da ein Siebenpunkt-Marienkäfer (Hippodamia septemmaculata) optimal! Leider war keiner verfügbar, der sich um meine Pflanzen kümmern wollte.
Ein Aufguss aus Brennnesseln soll auch helfen - allerdings vertreibt der fiese Geruch nicht nur Insekten, sondern auch Nachbarn und Gäste...  

  Also hab ich das gute alte Hausrezept zum Läusekillen zusammengebraut: Wasser, Spiritus, Rapsöl und Schmierseife.  

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Der Kram wird mit Küchenwaage oder Einwegspritze abgemessen, im Wasserbehälter gut gemischt und kommt dann in eine (farblich gekennzeichnete) Giftspritze.  

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Dann werden die Blätter von beiden Seiten gut eingesprüht. Das Öl verklebt den Biestern die Kiemen - und Schluss ist mit röcheln und Zabexpflänzchen ärgern!  

  Für die Blattläuse ist das der (Sprüh-)Nebel des Grauens!  

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Hinaus in die Ferne...

 

  Da die Pflanzen groß genug sind, sollen ein paar jetzt nach Draußen. Eine kommt in ein richtiges Blumenbeet, die anderen 2 in einen geschützt stehenden Blumenkasten mit automatischer Bewässerung.  

  Habaneropflanzen scheinen für manche Biester recht lecker zu sein. Die Sache mit dem Blumenbeet kann ich wohl komplett vergessen:  

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Nach ein paar Wochen ist mir aufgefallen, dass die Pflanzen im Wohnzimmer deutlich größer sind, als die draußen im Blumenkasten. Als Größenvergleich habe ich eine CD-Hülle danebengestellt:  

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Die Freiluft-Pflanzen sind nur 1/3 so groß.
Hm, kann ja nur an der Temperatur liegen...  

  Dagegen muss was getan werden!
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Mini-Gewächshaus

 

  Für zwei Pflanzen hab ich ein kleines Gewächshaus aus einfachen Latten und Schraubwinkeln geschaffen. Das Teil ist 80x60x90(110)cm groß.  

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Die Folie ist mit Silikon festgebappt. Das klebt aber gar nicht mal so gut. Für das Dach hab ich dann Teppichklebeband verwendet. Mal sehen, ob's hält...  

  Wenn es in dem Haus zu warm wird, muss einer vorne die Plane anheben. Oder das Dach aufklappen - sonst wird den Pflanzen viel zu warm. Ehrensache, dass das automatisiert wird!  

  Die erste Idee war natürlich eine mit Seilzug, Motor, Endschaltern, Thermostat, Netzteil und dem ganzen Kram. Reizvoll fand ich aber die Idee, das ganze ohne Netzanschluss hinzubekommen. Vielleicht mit Solarzellen? Oder was rein mechanisches mit 'nem Bimetall vielleicht?  

  Optimal wäre ein Teil, das z.B. bis 35° den Deckel zu lässt, darüber den Deckel anhebt und bei 40° den Endanschlag erreicht.  

  Meine Konstruktion kommt dem schon sehr nahe:  

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Und das funktioniert so:
Ein ausrangierter FESTO-Druckluftzylinder erledigt das Deckelanheben.  

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Über einen Schlauch ist ein unten zugelötetes Kupferrohr angeschlossen.  

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Das Geheimnis ist jedoch die Füllung des Rohres: Ammoniakwasser, auch Salmiakgeist genannt. Das Zeug gibt's in der Apotheke für wenig Geld und mit einer Konzentration von 25% NH3. Reines NH3 hat einen Siedepunkt von -33°. Als 25%ige Lösung liegt der bei theoretischen 37,7°. Das schöne am Ammoniak ist der hohe Dampfdruck. Wenn das Zeug den Siedepunkt erreicht, mach es ordentlich Druck - im Gegensatz zu beispielsweise Feuerzeuggas, welches schon beim leichtesten Druck wieder flüssig wird.  

  Wenn es in der Kiste nun langsam 38° wird, fängt der Salmiakgeist an zu kochen und das Gas treibt den FESTO-Zylinder in die Höhe. Sinkt die Temperatur wieder, kondensiert der Dampf und der Zylinder fährt wieder ein. Wie lange die Dichtungen den ziemlich giftigen und total beißend riechenden Dämpfen widerstehen, weiß ich noch nicht. Aber vielleicht ist das NH3 ja nicht scharf auf Teflon?  

 
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  Ich fände es schöner, wenn der Deckel schon etwas früher aufgehen würde. So bei 32° zum Beispiel.
Nun ja, in Wasser lassen sich so 30-32% NH3 lösen. Der Siedepunkt ist dann bei ca. 25°. Wenn ich also 28%ige Lösung hätte, müsste ein Siedepunkt um dreißig Grad machbar sein.
Die sehr freundliche Apothekerin hat sich redlich bemüht. Natürlich hatte ich wieder eines der üblichen "Wozu brauchen Sie das denn" und "Das dürfen wir nämlich nicht einfach so abgeben" Gespräche. Nu erklär das mal: Ich brauche höher konzentriertes Ammoniakwasser, damit in meinem Gewächshaus das Dach früher aufgeht.
8-) ???? :-(
Das führt normalerweise zu verzweifelten giftig, gefährlich, kann nich jeder mit umgehen Monologen. Daher hab ich nix vom Gewächshaus erzählt und die Sache relativ technisch dargestellt. Nachdem ich ihre Zweifel beseitigt hatte, versuchte sie es bei diversen Grossisten und befreundeten Apotheken. Nur: gesättigte Ammoniaklösung war nicht zu bekommen.
In der nächsten Apotheke natürlich auch nicht...  

  Der Kram wäre auch nicht so leicht zu lagern, da die fiese Suppe ja bei 25° schon kocht! Also werde ich demnächst mal selbst zum Chemiker mutieren und mir den Salmiakgeist etwas anreichern. Hätte ich bloß noch den Kram aus meinem alten Chemiekasten...  

  Ich stelle mir das so vor:  

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In beide Reagenzgläser kommt Ammoniakwasser (25%). Dann wird das rechte Reagenzglas ein Stündchen oder zwei auf 80° gebracht. Dadurch "kocht" das NH3 aus und perlt durch das (kühle) Ammoniakwasser im linken Reagenzglas und sollte sich dabei lösen und somit die Konzentration langsam steigern. Sorgen macht mir nur der starke Dampfdruck - der könnte den Stopfen rausschießen, wenn sich im Wasser nicht genug - oder nichts mehr löst. Da sind auf jeden Fall Schutzmechanismen erforderlich!  

 
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NH3 konzentrieren

 

  Da ich kein geeignetes Glasmaterial verfügbar hatte, musste ich improvisieren:  

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Statt Reagenzglas mit Stopfen hab ich halt wieder ein CU-Rohr zugelötet und einen Schlauchanschluss drangefrickelt. In dem Kupferrohr (links) ist 25%ige Ammoniaklösung, die blaue Flüssigkeit kommt aus dem Kupferrohr im Pflanzhäuschen. Mit heißem Wasser im Kochtopf und kaltem in der Kaffeetasse treibt es das NH3 durch den Schlauch in die blaue Flüssigkeit.
Keine Ahnung, warum die Suppe blau geworden ist, ich hoffe nur, dass der gute Festo-Zylinder nicht angefressen wird! Wäre Schwefel im System würde ich ja auf Kupfersulfat tippen.
Hm, vielleicht hat ja einer meiner Leser eine Idee?  

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Statt durchbohrtem Stopfen wurde das Reagenzglas über dem Brenner zusammengedreht, so dass der Schlauch stramm reingeht. Nicht optimal, aber einen Versuch wert...
Die Bläschen gehen zumindest teilweise in Lösung - und damit habe ich nach einer Weile Geblubber dann endlich meinen höher konzentrierten Salmiakgeist.  

  Heute war es zeitweise recht sonnig - und das Min/Max Thermometer im Gewächshaus zeigt 37.5°. Also voll in Ordnung (Vorher lag der Rekord bei 43°)! Die blaue Farbe scheint den Siedepunkt jedenfalls nicht sehr stark zu verschieben.
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Nachtrag 4.7.2007:
Ein freundlicher Leser hat mir erklären können, was das blaue Zeugs ist:
Kupfertetramminkomplex [Cu(NH3)4]2+
welches besser aussprechbar auch Tetramminkupfer(II) genannt wird. So, nun wisst ihr es auch! Und ich finde: Dieser Leser ist ja wohl ein echt ätzender Typ!
Nee, nicht vom Charakter, aber von Berufs wegen (ich hoffe er kann über den flachen Witz noch schmunzeln...)
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Ernte

 

  Jetzt ist es soweit - die Früchte sind reif!  

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Da man die Größe schlecht erkennen kann, hier eine 9V-Batterie als Größenvergleich:  

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Einige sind nur mäßig scharf. Die Pflanze hat wohl zu viel Wasser und zu wenig Stress gehabt. Aber die meisten anderen haben es in sich und führen zu spontanem Schluckauf!  

  Leider fangen die schönen Früchte nach ein paar Wochen an zu gammeln. Also muss konserviert werden. Ein Teil der Habaneros landet wieder in einem Glas Honig. Scharf und süß - ein teuflisches Zeug!  

  Der Rest wird getrocknet. Dazu dient mein primitiver Trocknungsofen:  

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Das Schaumgummi ist nur zur Dämpfung der Vibrationen des ollen Lüfters.
Unter dem Kühlkörper ist ein 22-Ohm Widerstand und ein 50° Bimetallschalter angeschraubt. Zusätzlich habe ich noch eine LED mit Vorwiderstand drangeklemmt, die aufleuchtet, wenn der Widerstand unter Strom steht.  

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Damit das ordentlich warm wird, jag' ich rund 30V in das Teil. Der Lüfter läuft aber mit 12V und braucht daher ein paar Vorwiderstände (im Schrumpfschlauch), so dass er sanft vor sich hin rotiert und mir nicht den Kühlkörper leer fegt.  

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  Das Ganze ist in einem Pappkarton versenkt und mit Tesakrepp verschlossen. Die Wellpappe hat gegenüber einer Spanplatte oder Kunststoff den Vorteil, dass sie Feuchtigkeit gut durchlässt.  

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Der Karton ist oben nicht ganz geschlossen und unten rechts befindet sich ein fingergroßes Loch.  

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Dadurch wabert die erwärmte Luft mitsamt der Feuchtigkeit aus den Früchten nach oben und zieht kühle, trockene Luft nach. Abends eingeschaltet sieht das am nächsten Morgen so aus:  

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Hier als Vorher-Nachher Bild:  

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Das meiste war ja wohl doch Wasser - da ist ja kaum was übrig geblieben. Aber das Capsaicin ist natürlich noch voll erhalten. Und es ist nicht verkehrt, die Teile mit Handschuhen anzufassen, wenn man vor hat, sich in den nächsten Stunden noch mal am Auge zu reiben...  

  Den Samenkörnern macht die Hitze übrigens nichts aus. Gut getrocknet halten sie sich problemlos bis zum Frühjahr. Dann werde ich sie wieder in Tee baden und anschließend verbuddeln...
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