Tomaten automatisch bewässern

Mai 2006

Ausgangssituation

Aus einer Laune heraus habe ich eine Tomatenplantage mit 4 Pflanzen angelegt. Das wird bestimmt der Knüller - sofern die Dinger wirklich wachsen.

Aus einer anderen Laune heraus habe ich vor, Urlaub fern von PC und Bohrmaschine zu machen. Aber dann wird das ja nix mit den Tomaten. Normalerweise kann man die Dinger ja gießen lassen. Aber die Nachbarn fahren zur gleichen Zeit. Und außerdem wäre das viel zu einfach.

Meine Lösung

Ein 24V Magnetventil gibt die Wasserzufuhr auf einen Verteiler, von dem zu jeder Pflanze ein Schlauch geht. Das Magnetventil wird von einer kleinen Elektronik gesteuert, welche die Feuchtigkeit misst und in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte periodisch Strom auf das Ventil gibt.

Soweit die Theorie. Jetzt die Praxis.

Zwischenbericht 23.6.2006

Saugspannung direkt nutzen

Nach dem Urlaub

Frühbeet

Für Geld kriegt man alles!

Füllstandsanzeige

Tomatenzelt

Verteiler

Als Schläuche nehme ich welche mit 3mm Innendurchmesser und 1mm Wandstärke. Dazu brauche ich passende Schlauchnippel. Diese werden aus einer Messinggewindestange M6 gemacht. Vorn kommt ein hauchdünnes Loch von 0.8mm rein. Von der anderen Seite hab ich mit 2,5mm durchbohrt.

Letztendlich entsteht ein prima Schlauchnippel:

Messing ist übrigens übel zu bohren. Ein hakender Span - Knack!
Die Aktion hat mich einiges an Lehrgeld gekostet:

Als Verteiler dient ein Alu-Block mit einer 10.5mm Bohrung und M12 Gewinde am Anfang, sowie 4 Querbohrungen mit M6 Gewinde.

Mit Teflonband eingeschraubt und durch Kontermuttern gesichert sieht das so aus:

Erste Spritzversuche zeigen, dass auch ein halber Quadratmillimeter Austrittsöffnung ordentlich weit reicht!

Nun aber endlich an den Pflanzkübel... Wäscheklammern dienen als Schlauchhalter:

Am Schlauchende ist von Spritzen nichts mehr zu merken. Sanft rinnt das Lebenselixier in Mutter Erde...

Hier die Gesamtsituation mit dem Magnetventil:

Schade: Das doofe Magnetventil schließt nicht richtig. Es dauert einige Sekunden, bis das Ventil zu ist. Wahrscheinlich verträgt es die hauchdünne Öffnung von insgesamt 2 Quadratmillimetern nicht so recht (hoher Gegendruck). Der Auslass des Ventils hat übrigens etwas über 110 Quadratmillimeter. Aber auch wenn das Ventil irgendwann schließt, tropft das Wasser stundenlang weiter. Wäre reiner Zufall, wenn das genau die richtige Wassermenge wäre.

Bodenfeuchte

Als Feuchtigkeitsfühler dienen zwei 8mm Edelstahlrohre. Um eine verzinkte Schraube hab ich Kupferlitze gewickelt und dann die Schraube in das Rohr gekloppt. Das Rohr steckt nun prima neben der Tomate.

Mit einem Ohmmeter messe ich den Widerstand zwischen den Rohren. Gestern waren es etwa 20KOhm. Jetzt hab ich alles hübsch nass gemacht und das Messgerät zeigt beeindruckende

Hä, ein Über-Supraleiter mit negativem Widerstand? Wenn man die Kontakte umdreht, zeigt das Messgerät erst 98KOhm und sinkt dann auf etwa 20KOhm ab. Sollte da etwa ein galvanisches Element entstanden sein? Das Messgerät bringt es an den Tag:

Ist wohl nicht so gut, Zink, Kupfer und Edelstahl miteinander zu mischen. Als Messwert jedenfalls total unbrauchbar, denn der Wert schwankt. Er scheint aber eher mit der Luftfeuchte als der Bodenfeuchte zu korrelieren...

Steuergerät

Solange das Magnetventil undicht ist und ich die Bodenfeuchte noch nicht messen kann, bin ich das Steuergerät. Gelegentlich halte ich einen Finger auf die Blumenerde und drehe bei Bedarf den Wasserhahn auf.

Lästig ist nur, dass ich momentan dafür das Netzgerät anschließen muss, damit das Magnetventil aufgeht. Vielleicht dreh' ich doch noch mal einen weiteren Schlauchadapter für den Verteiler.

Bislang sieht es nicht so gut aus für die Tomaten. Aber ich bleib dran. Bis dahin ein herzliches

Nachtrag: Das mit dem tropfenden Ventil hat sich nach längerem rumspritzen und gewissenhaftem Entlüften gegeben. Warum auch immer, Hauptsache es dichtet...

Tensiometer

Um die Bodenfeuchte nichtelektrisch zu bestimmen, nimmt man ein Tensiometer. Das misst die sogenannte Saugspannung. In der Wikipedia ist das genauer erklärt. Genau genommen will ich einen Tensio-Schalter bauen.

Man braucht einen Unterdrucksensor, ein luftdicht verschlossenes, wassergefülltes Rohr und eine Keramikzelle , was ein hohles, poröses Gebilde ist, durch das Wasser durchdiffundieren kann. Heißt oft auch Keramikkerze.

Bevor ich mich jetzt zum Töpferkurs anmelde und mir so 'ne Kerze brenne, mach ich erstmal eine Primitiv-Version!
Statt einer Keramikkerze nehme ich eine Gasbetonscheibe. Dazu musste Nachbars Tischkreissäge mächtig Staub schlucken:

Ich dann aber auch: Der Bandschleifer hat den Raum schön zugenebelt.

Mit 5 Minuten Epoxy wurden Scheibe und Rohr vereint.

Eine wunderschöne Hohlkehle, nicht wahr...

Nach 20 Minuten kam das Teil trocken in ein Wasserbad um sich voll zu saugen.

Nach etwa 10 Minuten war das Wasser innen angekommen (Zwischendurch hab ich als Beschleunigung schon mal dran gesaugt).
Nun wurde das Rohr komplett befüllt.
Als Abdichtung der oberen Öffnung dient eine Gummifolie, die für die Familienplanung nicht mehr gebraucht wird.

Warum steht auf dem Rohr nicht "Mit Gummi"?

Durch die Wassersäule müssten rund 10hPa Unterdruck entstehen. Und siehe da, das Gummi zieht sich rein!

Leider ist die Einbuchtung nach einigen Minuten wieder verschwunden. Das Teil ist nicht dicht! Gut dass das Kondom nicht für andere Zwecke benutzt wurde!!!

Jetzt fehlt mir eigentlich ein ordentlicher Drucksensor. Eventuell kann man die Tiefe der Eindellung der Gummifolie messen, vorausgesetzt ich krieg die Folie perfekt abdichtend über die Öffnung.

Nach ein paar Versuchen bin ich drauf gekommen, dass die Luft nicht durch den Präser, sondern durch den Ytong-Stein kommt. Einerseits auch irgendwie beruhigend...
In diesem Fall aber lästig. Der Stein ist also nicht feinporig genug. Grrrrr...

Also hab ich den Krempel auseinandergerissen und einen super feinporigen Filter drangeklatscht. Diesmal ist es richtige Keramik. Genauer gesagt ein Stück Fliese. Für meine Zwecke hat die ungeeigneterweise auf einer Seite eine Glasur. Aber mit Gewalt muss diese Glasur weichen...

Oben auf die Kartusche hab ich die Originalspitze und einen Schlauchnippel geharzt.

Das Gute Stück wurde dann ein paar Stunden gewässert, damit alle Luft raus ist...

Statt des Verhüterlies kommt nun meine Schlauchwaage zum Einsatz. Damit kann ich gut erkennen, ob Luft durch die Keramik kommt. Und den Unterdruck in Hektopascal mit dem Zentimetermaß messen (1 hPa entspricht etwa 1cm Wassersäule).

An den Schlauchnippel kommen 10m Schlauchwaagenschlauch, der vollständig mit Wasser gefüllt ist. Prinzipiell sieht das nun so aus:

Das ganze Geraffel kommt oben auf eine Mauer, damit der Wasserpegel im rechten Schlauchteil auch schön sinken kann.

Ja, bei der Mauer muss ich demnächst auch mal bei...

Erstmal kommt der Fühler wieder in Wasser, bis sich die Schlauchwaage auf die Höhe der Keramik eingependelt hat.

Nun wird's spannend: Den Fühler habe ich auf einen trockenen Lappen gestellt. Und siehe da: Der Pegel in der Schlauchwaage sinkt. Der Lappen saugt also das Wasser aus dem System.

Nach einem Tag in der Sonne hat der Lappen einen ordentlichen Unterdruck gezogen.
Da man den Wasserstand auf den Fotos kaum erkennt, hab ich ihn jeweils mit Tesakrepp markiert. Hier sieht man einen Unterdruck von ca. 100hPa (Der Schnipsel unten am Schlauch):

Als Gegenprobe hab ich den Lappen pitschnass gemacht. 5/15/30 Minuten später:

Ach ja: Oberhalb der Kartusche hat sich keine Luft mehr angesammelt. Die Keramik ist also feinporig genug.

Jetzt muss mir nur etwas einfallen, wie ich den Unterdruck in ein elektrisches Signal verwandle.

Saugspannungsfühler

Der neue Fühler besteht aus 4 Fliesenstreifen, die mit der Flex von der Glasur befreit und mit Epoxidharz zu einem kleinen Tower zusammengeklebt wurden.

Aus Kunststoff hab ich einen Zylinder mit trichterförmiger Öffnung gedreht und an das Ende des Towers geklebt.

Nach gründlichem Wässern wieder ein Kondom drüber und mit Gummiringen fixiert.

Zunächst ist noch eine Wölbung nach außen zu sehen, die sich dann aber langsam nach innen zieht.

Als Kontrastverstärker hab ich eine bunte Kunststoffkugel reingeworfen und den Fühler nun endlich beerdigt.

Nach dem gießen stieg die Kugel wie erwartet innerhalb weniger Minuten hoch.

Jetzt muss ich nur noch einen Schalter drankriegen...

Zwischenbericht 23.6.2006

Habe grad' das dritte Bier geploppt, um meinen Wunsch zu fluchen einigermaßen im Zaum zu halten.

Was ist passiert?

Als ich nach einigen Tagen eine Gabellichtschranke zum Auswerten des Standes der orangenen Kugel aufgetrieben hatte, musste ich feststellen, dass das Kondom unter der Kugel ein Loch hatte. Deshalb zeigte das Tensiometer auch an, alles wäre pitschnass, obwohl die Erde knochentrocken war. Die Hitze ist wohl nix für die dünne Gummifolie...

Nebenbei ist mir ein paar Mal der Schlauch vom Magnetventilstutzen abgefetzt. Wenn die Sonne draufknallt, wird der Schlauch unter der Schlauchschelle dermaßen weich, dass er beim Öffnen des Magnetventils den Abgang macht. Und die Tomaten gehen leer aus...

Zum Glück lag in der Pollin-Bestellung auch ein Bosch-ABC-60 Bewässerungscomputer. Das ist ein Magnetventil mit Simple-Timer für nicht mal 10 Euros. Läuft auf 9V Blockbatterie und macht täglich um die gleiche Zeit für eine einstellbare Zeit das Wasser an. Mit ein paar Adapterstücken hab ich das an meine Tomaten gefrickelt - und das olle Magnetventil rausgeworfen.

Leider ist beim Umbau wohl irgendwie Dreck in die Anlage geraten, so dass zwei der Tomaten nun kaum noch Wasser bekommen, da die 0.8mm Bohrung verstopft ist. Grmbl... Da muss ich dann mal bei und mir für die Zukunft noch irgendein Feinfilter einfallen lassen. So ist das viel zu unzuverlässig.

Mittels Handbewässerung gedeihen die Pflanzen dennoch prächtig:

22.6.2006: Plitsch platsch. Das Geräusch, welches sich meinen Ohren bietet, wenn ich durch meine Wertstatt schreite. Irgendwie ist da was kaputt. Seit einer Woche ist der Bosch-Timer dran - und von daher der Außen-Wasserhahn ständig geöffnet. Irgendwie findet das Wasser dadurch seinen Weg in meinen Keller. Vielleicht liegt es auch an den harten Stößen, die sich beim Schließen des Magnetventils ergeben.
Nein, es gibt keine Fotos von der Überschwemmung. Da ich das um Mitternacht bemerkt habe, hatte ich keinen Gedanken an meine Homepage verschwendet, sondern erstmal locker fröhlich Wasser eingesammelt. Zum Glück ist meiner guten Drehmaschine nix passiert - da lag ein dicker Stapel alter Bettwäsche (zukünftige Putzlumpen) vor, der sich ordentlich vollgesogen hatte.
Jetzt gibt er sein Wasser an den einzigen Bodenablauf im Keller ab:

Aber alle Kartons und Spanplatten, die Kontakt zum Boden hatten, sind nun ihrer strukturellen Integrität beraubt.

Ein Trocknungsgerät ist seit Bau des Hauses vorhanden - und hat sich leider schon viel zu oft bewährt.

Einen Tag später sieht der Raum schon wieder relativ trocken aus.
OK, der Außenwasserhahn ist nun am Absperrventil abgeklemmt.

Jetzt muss ich mir was echt komplett anderes für meine Tomaten einfallen lassen. Darauf jetzt aber erst noch mal eine Buddel ploppen...

Saugspannung direkt nutzen

Nachdem ein Latexhandschuh als Membran an meinem Saugspannungsmessgerät genauso versagt hat wie das Kondom, sollte ein Stück Fahrradschlauch herhalten. Der ist aber so steif, dass er sich nicht dicht befestigen ließ.
Statt der immer wieder undicht werdenden Membran könnte ich auch einfach einen Schlauch an das Ding anschließen. Dann holt sich die Pflanze das Wasser selbst aus einem größeren Vorratsbehälter.

Natürlich brauche ich dann 4 von den porösen Keramiken.

Da das Abflexen der Fliesenglasur keinen Spaß macht, hab ich mir ein paar ganz kleine Blumentöpfe aus unglasiertem Ton und zwei Meter Schlauch besorgt.

Im Boden der Töpfe ist ein Loch. Eines wurde mit einem Brocken Fliese zugeharzt,

in einen zweiten Topf kam ein Messing-Schlauchnippel, den ich noch aus meinem Wasser-Verteiler übrig hatte. Dann wurden die Töpfe plan geschliffen und zusammengeharzt. Letztendlich ergab sich ein tonnenförmiges Gebilde:

Leider ist der Ton dermaßen feinporig, dass es einige Stunden brauchte, um bei evakuiertem Schlauch die Tonne mit Wasser zu füllen. Bei meiner Version aus Fliesenkeramik ging das ohne Vakuum innerhalb weniger Minuten. Mit einem so geringen Durchfluss könnte ich nicht mal einen Kaktus bewässern...

Noch eine Woche bis zum Urlaub. Jetzt greife ich zum äußersten und investiere in ein fertiges Produkt:

Drin ist ein Keramikkegel mit aufgesetztem Plastikrohr, auf welches eine dichte Kappe mit Schlauch kommt:

Das Teil wird gewässert bis die Luft aus der Keramik raus ist, randvoll gefüllt und in die Erde gesteckt.

Um zu testen, wie der Durchfluss ist, habe ich zwei Wasserbehälter aufgestellt. In dem einen enden die Schläuche, der andere steht einfach nur so rum, damit ich sehen kann, wie viel von dem Wasser durch Verdunstung verschwindet. Hier die Vorher-Nachher Bilder. Die Zeitspanne ist eine Nacht.

Jetzt muss ich nur noch für eine Füllstandsregelung für den Wasservorratsbehälter sorgen. Am einfachsten wäre es, den Blumenkasten und die Wasserbehälter auf ein etwa 80cm hohes Podest zu stellen und dann einen Schlauch vom Wasserbehälter zum Klo-Spülkasten zu ziehen.

Im Spülkasten ist ja eine prima Füllstandsregelung eingebaut....

Wie gehabt: Wird fortgesetzt...

Nach dem Urlaub

Ich hatte 2 Keramikkegel je Pflanze eingesetzt (man ist ja vorsichtig). Dann bin ich mit Sack und Pack für 2 Wochen in den Urlaub gefahren. Während die Tomaten eine Plastikwanne voll Wasser hatten, konnte ich die Ostsee leersaufen (genauer gesagt: die lokalen Brauereiprodukte).

Gut dass ich Nachbarn habe, sonst wären die Tomaten wohl verdurstet. Die Hälfte der Wasserspender sind trockengelaufen, obwohl noch genügend Wasser in der Wanne war.
Da waren die Tomaten wohl etwas zu durstig?

Jetzt habe ich also ein knappes Jahr Zeit, mir was neues für meine Tomaten auszudenken.

Frühbeet

Um im Frühling die Pflanzen besonders früh nach draußen bringen zu können, muss das Beet überdacht werden. Der Treibhauseffekt ist im kleinen ja durchaus nützlich!

Aus Spanplatte und 1mm starker Folie entstand ein kleines Frühbeet.

Die Folie ist mit Silikon an den abnehmbaren Rahmen angeklebt.

Leider ist den Pflanzen das total feuchte Klima unter der Folie nicht so gut bekommen. Da muss noch eine Lüftung dran. Aber da das Grünzeug sowieso hin ist, fliegt es samt angeschimmelter Erde raus und ich beginne nochmal von vorn!

Nachtrag 17.4.2007

Für Geld kriegt man alles!

Zumindest eine Bewässerungsautomatik, die offensichtlich zuverlässig funktioniert.
Nachdem im letzen Jahr so ziemlich alle Versuche mit automatischer Bewässerung fehlgeschlagen sind, habe ich mir nun aus lauter Frust das Bewässerungssystem Beta-8 von Beckmann ins Haus kommen lassen (Dekadenz pur!).

Bei der Firma Beckmann meine ich, mehr den Geist eines Ingenieurs als den eines Gärtners zu spüren. Den Katalog durchzublättern ist eine wahre Freude! Daher sehe ich für deren Bewässerungssystem eine ziemlich gute Chance, sich bei mir zu bewähren!

Das System besteht aus 6mm+2mm Schläuchen und (sehr) kleinen Feuchtigkeitsreglern. Das Grundprinzip ist genial einfach: Ein Stück Holz quillt unter Feuchtigkeitseinfluss auf und drückt 'nen Gummischlauch zu. Wird es trockener, schrumpft das Holz und es kommt wieder Wasser durch.
Mit einer Einstellschraube am oberen Ende kann die Sollfeuchtigkeit eingestellt werden.

Das Teil sieht in der Erde dann so aus:

Genial ist auch die Verbindung zwischen dem 2mm Schlauch zum Regler und dem 6mm Schlauch zum Wasservorrat: Da wird kein T-Stück eingebaut! Nein, es wird einfach ein Loch in den dicken Schlauch gestochen und dann der Dünne reingeschoben. Ich bin ehrlich erstaunt, dass das bisher total dicht ist!

In der Anleitung vom Beta-8 steht, der Regler soll nicht direkt in der Sonne stehen.
Ja blöd - die Jungpflanzen werfen noch keinen nennenswerten Schatten.

Ob die meinen, ich soll das so machen?

So, nun habe ich aber nicht vor, einen Eimer Wasser danebenzustellen und den täglich zu kontrollieren. Da ein 200l Fass auf der Terrasse vom Familienrat niemals genehmigt werden würde, musste eine dezentere Lösung her.

Hinter dem Frühbeet ist ja noch massig Platz - Zumindest für einen kleinen Tank. Also habe ich den Frühbeetaufbau erweitert und hinten einen Kasten drangezimmert:

Innen ist der Kasten mit 0.5mm Teichfolie ausgekleidet und ein astreines Schwimmerventil aus 'ner Klospülung (genauer gesagt: aus dem Baumarkt) ziert das Ende der Kiste.

Die Folie wird von ein paar Kabelkanalresten an der Wand gehalten.

An der Seite ist ein Anschluss für den Gartenschlauch

Im unteren Bildteil sieht man den 6mm Schlauch, der mit Kabelschellen angenagelt ist.

Wie kommt das Wasser aus dem selbst gezimmerten Klospülkasten? Oben mit ansaugen (äh- bäh), oder unten - mit dem Risiko, dass die Kiste undicht wird?

Unten!

Der Auslass sollte eigentlich ein Regenfassanschluss sein. Da der örtliche Baumarkt damit momentan nicht dienen konnte, hab ich halt mal einen aus dem Vollen gedreht - der hat dann auch gleich den Schlauchstutzen für den 6mm Schlauch.

Mit einer einsamen Tomatenpflanze bestückt ergibt sich nun dieses Bild:

Weitere Pflanzen folgen - sind momentan aber noch nicht kräftig genug.

Füllstandsanzeige

Der Wasserkasten fasst knapp 50 Liter. Da muss ja nicht immer ein Schlauch am aufgedrehten Wasserhahn hängen.
Aber wann muss ich die wieder auffüllen?

Ich will nicht dauernd den Deckel heben um nachzusehen. Also musste eine Füllstandsanzeige her.

Die Anzeige besteht aus einem Tischtennisball, an den eine 4mm Alustange geharzt wurde (Heißkleber vertragen die Bälle so schlecht). Außerdem habe ich mir ein kleines Kunststoffteil gedreht, welches die Stange leicht gleitend durch den Kastendeckel führt.

Die Farbringe wurden so angebracht: die Stange steckte im Akkuschrauber, meine 4-jährige Tochter drückte auf den Schalter so dass sich alles langsam drehte und ich habe dann mit der Spraydose durch 'ne Schlitzmaske gesprayt. Und weil das so schön ging, ist der Tischtennisball auch noch rot geworden. Das Ganze wurde mittels 5l Eimer kalibriert: Die roten Markierungen entsprechen 10l, die weißen 5l. Wenn der blaue Ring zu sehen ist, ist die Kiste ausreichend voll. Wenn die Stange nicht zu sehen ist, ist der Kasten leer. Dann habe ich entweder tagelang nicht nachgefüllt oder der Kasten ist wider aller Erwartung leck geschlagen.

Ok, oder die Stange wurde geklaut oder der Ball ist ab oder abgesoffen. Aber so was passiert ja nicht...

Tomatenzelt

Da es nach dem sommerlichen April nun einen aprilfrischen Mai gibt, müssen die Pflanzen nachts nicht mehr unter freiem Himmel schlafen, sondern dürfen draußen zelten. Aus ein paar Dachlatten und der guten Delta-Folie entstand ein Mini-Gewächshaus.

Die Inspektionsöffnung ist noch ein wenig primitiv mit Klebeband zu öffnen und zu schließen. Aber Provisorien haben sich ja schon immer bewährt...