Projektbeschreibung

Mit Hilfe der Wetterstation sollen verschiedene Zusammenhänge zwischen dem Wetter und der Entwicklung und der Gesundheit unserer Bienen erkannt und analysiert werden. Jeder Imker konnte gewisse Zusammenhänge bestimmt schon beobachten, hat aber dafür keine konkreten Zahlen oder Aufzeichnungen. Teils nimmt das Wetter und Klima direkt Einfluss auf unsere Bienen. Zum Teil sind die Zusammenhänge aber auch sehr komplex. 

So konnte bestimmt schon jeder Bienenzüchter beobachten, dass sich die Außentemperatur besonders im Frühjahr direkt auf die Bruttätigkeit im Bienenvolk auswirkt. Ist es sehr warm, kann ein Bienenvolk entsprechend mehr Brut pflegen und die Entwicklung geht wesentlich schneller voran. 

Das Wetter und Klima hat aber auch Auswirkungen auf die Vegetation und damit auf das Nahrungsangebot unserer Bienen. Bei der Waldhonigtracht werden die Zusammenhänge dann nochmals komplexer. Der Honigtau wird von Lachniden und Leccanien erzeugt, dessen Vermehrung sind wiederum von dessen Nahrungsangebot abhängig. Diese ernähren sich vom Pflanzensaft der Bäume. Diese wiederum benötigen Wasser und damit genügend Niederschlag und Bodenfeuchtigkeit.

Viele Imker konnten aber sicher auch schon beobachten, dass besonders starke Bienenvölker im Spätsommer aufgrund der Varroamilbe in kürzester Zeit regelrecht zusammenbrechen. Ein starkes Bienenvolk kann im Frühjahr schon wesentlich früher mit der Bruttätigkeit beginnen wie ein schwaches Bienenvolk. Das ermöglicht aber auch der Varromilbe mehr Entwicklungszyklen und damit eine schnellere Vermehrung. Über die Brutraumtemperatur, könnte dieser Zusammenhang wesentlich genauer untersucht werden.

Einen wesentlichen Einfluss hat das Wetter auch auf die Wirksamkeit der Varroabehandlung mit Ameisensäure. Die Verdunstung der Ameisensäure ist hauptsächlich von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit abhänging. Die Konzentration der Ameisensäure im Bienenvolk und damit die Wirksamkeit ist daher vorallem vom Wetter über den gesamten Zeitraum der Varroabehandlung abhängig. 

Viele Fragestellungen und Beobachtungen können mithilfe einer Wetterstation besser beantwortet werden. Eine kostengünstige Wetterstation, die von jedermann zusammengebaut und betrieben werden kann soll den Imker in seiner Arbeit unterstützen und zu neuen Erkenntnissen führen. 

Projektfortschritt

Eine erste Wetterstation mit WLAN-Verbindung konnte bereits realisert werden. Eine detailierte Bauanleitung mit dem Photon Weather Shield und dem Particle Photon Microcontrollerboard findet ihr hier. Die Wetterstation ist in der Lage alle wichtigen Wetterdaten (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Niederschlagsmenge, Windrichtung und Windgeschwindigkeit und Bodenfeuchtigkeit) zu messen, und an den cloud.4bees.at Datenserver zu übertragen.

Weitere Ziele und Verbesserungen

Derzeit wird die Wetterstation nicht mehr weiterentwickelt, da es wesentlich einfacher und kostengünstiger ist, die Wetterdaten von einem Wetterdienst abzurufen. Wetterdienste wie beispielsweise OpenWeatherMap liefern Wetterdaten und Wettervorhersagen zu jedem Standort. Die Wetterdaten können über eine REST-API abgerufen und in jeder App oder in jedem Programm verwendet werden. Dadurch ist keine zusätzliche Hardware notwendig. Der einzige Nachtteil ist, dass die Daten nicht so genau sind. Für unsere Anwendung ist dies aber vernachlässigbar. 

Die Weiterentwicklung kann aber durchaus sinnvoll sein, wenn für Trachtprognosen Daten verwendet werden sollen, die von keinem Wetterdienst geliefert werden. Ein sehr wichtiger Parameter für eine gute Trachprognose wäre sicherlich die Bodenfeuchtigkeit. Die Bodenfeuchtigkeit hat einen direkten Einfluss auf die Wirtspflanzen und damit auf das Vermehrungspotenzial der Lachniden und Leccanien. Forschungen und Untersuchungen des Zusammenhanges Bodenfeuchtigkeit -> Wirtspflanze -> Lachniden und Leccanien -> Honigtau wären sehr interessant und wünschenswert.

Beschreibung

Bee-Social.org ist ein soziales Netzwerk von Bienenzüchter für Bienenzüchter. Informationen und Erfahrungen rund um das Thema Bienen können einfach gesammelt und geteilt werden. Innovative Ideen und neue Erkenntnisse können über verschiedene Funktionen miteinander diskutiert und weiter gegeben werden. Eine Vernetzung der Bienenzüchter wird über soziale Netzwerkfunktionalitäten ermöglicht. Im folgenden möchte ich einen kurzen Überblick über die wichtigsten Internettechnologien von Bee-Social.org geben.

1. Imkerforum - Ein gut moderiertes Forum ermöglicht es jedem Imker, unkompliziert seine Fragen und Anliegen an andere Bienenzüchter zu stellen. Die Antworten und Diskussionen sind auch für andere einsehbar und können für jeden eine Hilfestellung bei seiner Arbeit mit den Bienen sein.
    
2. Imkerblogs - Die Blogfunktionalität von Bee-Social.org erlaubt es jedem Benutzer seine eigenen Beiträge zu verfassen und zu teilen. Über Socialmedia - Buttons können die Beiträge in anderen sozialen Netzen schnell und einfach verbreitet werden. Über die Kommentarfunktion können sich auch andere Benutzer zum Thema äussern.
    
3. Dokumente und Medien - Hier können sehr einfach die verschiedensten Arten von Dokumenten, Videos und Fotos gespeichert und veröffentlicht werden. Berechtigungen können so vergeben werden, dass andere diese Dateien lesen und herunterladen können.
    
4. Soziales Netzwerk - Registrierte Benutzer können sich mit anderen Mitgliedern vernetzen. Sie können diesen folgen oder sich als Freunde verbinden. Kontakte können damit sehr einfach gepflegt und verwaltet werden.
   
    

Diese Funktionen stehen schon jetzt zur Verfügung. Die Internetplattform Bee-Social.org wird aber stets an die neuesten Internettechnologien angepasst werden. Nütze auch du die Plattform und leiste deinen Beitrag zu einem regen Wissensaustausch unter uns Bienenzüchtern.  

Wie kann ich dieses Projekt unterstützen?

Besuche Bee-Social.org und nutze die Funktionalitäten zur Sammlung und zum Austausch von Wissen.

Projektbeschreibung

Das Projekt Bienengarten ist eine Sammlung von Pflanzen, die für das Nahrungsangebot unserer Bienen besonders wichtig sind. Die Pflanzen werden besonders mit Blick auf den Nektar- und Pollenwert beschrieben. Aber auch der Nutzen der Pflanzen für uns Menschen soll kurz dargestellt werden. So können zum Beispiel viele Kräuter in der Küche oder als Heilmittel verwendet werden. Beeren und Obst geben uns Nährstoffe und Vitamine. Und an vielen anderen Blumen kann sich unser Auge erfreuen.

Damit die Pflanzen in unserem Garten auch gut gedeihen, sollen auch ein paar Gartentipps nicht fehlen. Die Pflege und die Vermehrung wird kurz beschrieben. Dabei spielt der richtige Boden und Standort meist eine entscheidende Rolle.

Im Forum kanst du deine Lieblingspflanze für Bienen beschreiben und wertvolle Tips für Hobbygärtner geben. So kann sie sich in vielen Gärten schnell verbreiten und unseren Bienen als wertvolle Nahrungsquelle dienen. 

Sobald wir genügend Informationen und Fotos deiner Lieblingspflanze erhalten haben bekommt sie auch einen Platz im Bienengarten auf summsumm.com.

Materialliste

Projektbeschreibung

Der Raspberry Pi benötigt ein Betriebssystem das in der Regel auf einer SD-Speicherkarte installiert wird. Es stehen verschiedene Betriebssystem zur Auswahl, wie beispielsweise Raspbian, Pidora, Ubuntu und einige weitere. Für unsere Bienen-Webcam wollen Raspbian, das von der Raspberry Foundation offiziell unterstütze Betriebssystem verwenden. Raspbian basiert auf der Linux Distribution Debian und ist für die Hardware des Raspberry Pi optimiert. 

Raspbian auf eine SD-Speicherkarte installieren (Windows)

In wenigen Schritten kann mit einem Windows PC das Raspian Betriebssystem auf die SD-Karte geschrieben werden. Das Betriebssystem wird allerdings nicht einfach auf die SD-Karte kopiert sondern mit einem Image Burner (z.B. Win32DiskImager) auf die Speicherkarte geschrieben. 

1. Win32DiskImager downloaden
2. Die SD-Karten in den Kartenleser stecken und überprüfen ob sie vom Windows Explorer erkannt wird.
3. Das Image des Raspbian Betriebssystem herunterladen und mit 7-zip entpacken. Das Image muss die Extension ".img" haben.
4. Das Programm Win32DiskImager ausführen und im Feld "Image File" wählt man den Pfad und die Image-Datei aus. Im Feld "Device" wählt man den Laufwerksbuchstaben der SD-Speicherkarte aus.
5. Klicken Sie jetzt auf den Button "Write", um den Schreibvorgang zu starten. Der Vorgang kann längere Zeit in Anspruch nehmen.

Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, kann man die SD-Karte auswerfen und in den SD-Slot des Raspberry Pi stecken. Der Raspberry Pi kann jetzt gestartet werden.

Kamera aktivieren

Damit wir das Kameramodul nützen können, müssen wir es zuerst in Raspbian aktivieren. Dazu öffnen wir das Konfigurationstool raspi-config.

$ sudo raspi-config

Wähle den Menüpunkt 5 Interfacing Options und im folgenden Screen wird P1 Camera auf "enable" gesetzt.

Vorarbeiten für den Livestream

Bevor wir den Treiber für das Kameramodul und das Tool Motion für den Stream installieren, aktualisieren wir zunächst Raspbian.

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get upgrade

V4L-Treiber (Video4Linux) für das Kameramodul installieren

Der V4L-Treiber ist bereits in Raspbian enthalten und kann einfach über folgenden Befehl installiert werden:

$ sudo modprobe bcm2835-v4l2

Wenn der Befehl ohne Fehlermeldung durchgelaufen ist kann jetzt überprüft werden, ob das Kameramodul erkannt wurde:

$ ls /dev/video*

In der Ausgabe muss /dev/video0 aufgelistet sein.

Motion Installation

Das freie Video4Linux-Aufnahmeprogramm Motion enthält einen Webserver der einen Livestream des Kameramoduls ins Netz streamen kann. Damit der Videostream über eine sichere Verbindung (TLS - Transport Layer Security bzw. https) übertragen werden kann ist Motion in einer Version grösser 4.2 notwendig. Die zurzeit aktuellste Version von Motion ist 4.3.2 (pi_buster_motion_4.3.2-1_armhf.deb) und kann hier heruntergeladen werden.

$ sudo apt install ./pi_buster_motion_4.3.2-1_armhf.deb

Mit apt werden alle nötigen Abhängigkeiten mit installiert, das dauert dann evl. etwas länger.

Motion Konfiguration

Damit wir Motion richtig konfigurieren können schauen wir uns zunächst die Kamera Details genauer an:

$ v4l2-ctl -V

Format Video Capture:
Width/Height : 640/480
Pixel Format : 'YUYV' (YUYV 4:2:2)
Field : None
Bytes per Line: 1280
Size Image : 614400
Colorspace : SMPTE 170M

Bearbeiten wir nun die Konfigurationsdatei von Motion:

$ sudo nano /etc/motion/motion.conf

Um den Livestream unser Kamera zu aktivieren müssen folgende Änderungen gemacht werden:

daemon off -> daemon on

target_dir /tmp/motion -> target_dir/home/pi/Monitor

stream_localhost on ->stream_localhost off

Um die Bildqualität und die Framerate zu verbessern können noch folgende Einstellungen geändert werden:

width 640     Breite des Videos (Pixel)
height 480    Höhe des Videos (Pixel)
framerate 24     Empfangene Bilderrate pro Sekunde
threshold 5000     Empfindlichkeit der Bewegungserkennung (Anzahl Pixel)
ffmpeg_output_movies off     Keine Videos speichern bei erkannter Bewegung
output_pictures off     Keine Bilder speichern bei erkannter Bewegung
stream_port 8081     Port über den der Livestream erreichbar ist
stream_quality 75     Bildqualität in Prozent (Livestream)
stream_motion on     Ohne Bewegung nur 1 Bilder pro Sekunde (Livestream)
stream_maxrate 24     Max. Bilder pro Sekunde (Livestream)

Die Änderungen werden im nano-Editor mit ctrl-o gespeichert.

Nun müssen wir noch den Ordner /home/pi/Monitor anlegen und die entsprechenden Schreib-/Leserechte vergeben:

$ sudo mkdir /home/pi/Monitor

$ sudo chgrp motion /home/pi/Monitor

$ sudo chmod g+rwx /home/pi/Monitor

Jetzt können wir den Service starten:

$ sudo service motion start

Livestream der Bienen-Webcam testen

Den Livestream der Kamera können wir jetzt einfach in einem Browser(Chromium, Firefox, Chrom,..) testen. Ins Browserfenster geben wir die entsprechende IP-Adresse und den Port ein: http://192.168.178.39:8081.

Eine sichere Übertragung mit Hypertext Transfer Protocol Secure (https)

Da ich den Livestream in meine Internetseite (https) einbinden wollte ist es notwendig auch den Videostream mit https zu übertragen. Ich muss also noch Zertifikate für eine verschlüsselte Übertragung erstellen und in Motion noch TLS-Stream aktivieren. Damit auf dem Raspberry Pi "self-signed Certificates" erstellt werden können muss zunächst openssl installiert werden.

$ sudo apt-get install openssl

Jetzt wechseln wir in den Motion Konfigurations-Order und erstellen das Zertifikat:

$ cd /etc/motion

$ openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout motion.key -outform pem -out motion.pem -subj "/CN=*.com"

In der Motion Konfigurationsdatei müssen jetzt noch folgende Einträge hinzugefügt werden:

$ sudo nano /etc/motion/motion.conf

stream_tls on

webcontrol_tls on

webcontrol_key /etc/motion/motion.key

webcontrol_cert /etc/motion/motion.pem

Motion muss jetzt neu gestartet werden:

$ sudo service motion restart

Im Browserfenster muss jetzt folgende Adresse eingegeben werden: https://IP-Adresse:8081

Den Videostream ausserhalb des Heimnetzes sichtbar machen

Die Bienen-Webcam macht natürlich erst dann sinn, wenn ich den Videostream auch ausserhalb des Heimnetzes anschauen kann. Dazu sind jetzt noch Anpassungen am Router notwendig. Ich muss für das Gerät eine Portfreigabe einrichten. Die Einstellungen zeige ich hier am Beispiel einer FritzBox 6890 LTE.

Um die Konfiguration zu testen ist es wichtig, dass ich auf den Videostream von einem Gerät aus zugreife, das nicht mit dem Heimnetzwerk verbunden ist!

Materialliste

Projektbeschreibung

Eine online Stockwaage ist ein ideales Hilfsmittel für jeden Imker. Damit ist er über die Trachtverhältnisse am Bienenstand jederzeit informiert und er kann sich gewisse Kontrollen am Bienenvolk ersparen. Er weiss über die Futterreserven im Bienenvolk Bescheid, ohne die Bienen unnötig zu stören. Im Winter ist es sogar möglich indirekt über den Futterbedarf, Rückschlüsse über die Bruttätigkeit zu ziehen.

Warum soll ich mir eine Stockwaage selber bauen?

Am einfachsten ist es natürlich, sich eine fertige Stockwaage zu kaufen. Allerdings hat dies auch seine Nachteile. Schon der relativ hohe Preis kann viele Imker davon abhalten, sich eine sehr hilfreiche Stockwaage anzuschaffen. Durch das Einbringen der eigenen Arbeitsleistung kann mindestens ein Drittel der Kosten eingespart werden. Es ist möglich eine qualitativ hochwertige Stockwaage zu einem Preis von €250.- bis 350.- zu bauen. Der Arbeitsaufwand ist dabei sehr überschaubar.

Für mich persönlich zählt aber das Erfolgserlebnis und die Freude, wenn ich etwas neues Lerne und selber Baue, aber noch wesentlich mehr als das ersparte Geld. Ich bin auch erst dann in der Lage die Stockwaage meinen Bedürfnissen anzupassen und Verbesserungen vorzunehmen. Dadurch kann ich die Stockwaage beispielsweise sehr einfach an technologische Entwicklungen anpassen und muss mir nicht gleich eine neue Waage kaufen, wenn sich meine Anforderungen ändern. So ist es auch sehr einfach eine WLAN-Stockwaage in eine GSM-Stockwaage umzubauen. Dazu muss ich lediglich einen Bauteil auswechseln und den Programmcode etwas abändern.

Im Folgendem erkläre ich den Aufbau und die Programmierung einer Stockwaage in ein paar einfachen Schritten.

Aufbau und Hardware

 Zur Ermittlung des Gewichtes eines Bienenvolkes und Übertragung der Werte über das WLAN-Netz sind im wesentlichen 3 Bauteile (Wägemodul, HX711-Messverstärker und Particle Argon – Microcontrollerboard) notwendig. Die weiteren Bauteile sind für die Stromversorgung notwendig. Damit die Stockwaage auch im Aussenbereich betrieben werden kann ist noch ein wasserdichtes Gehäuse notwendig.

Wägemodul

Das Wägemodul besteht aus einem Aluminiumgestell und einer Wägezelle. Die Wägezelle ist ein Aluminiumblock mit einem Dehnungsmessstreifen (DMS). Die Wägezelle benötigt eine Versorgungsspannung und liefert eine Signalspannung die sich proportional mit der Belastung der Wägezelle verändert.

X711-Messverstärker

Das HX711 Modul ist ein Messverstärker mit integriertem A/D-Wandler. Damit kann die Signalspannung der Wägezelle verstärkt werden und direkt an das Microcontrollerboard weiter gegeben werden.

Particle Argon – WLAN-Microcontrollerboard

Das Particle Argon ist ein Microcontrollerboard mit WiFi-Modul und einem integriertem Laderegler. Dieser emöglicht das Laden der LiPo-Batterie mittels 5V Solar Panel.

Stromversorgung

Für die Stromversorgung ist eine 3.7V Lipo (z.B. 2000mAh), ein USB-Kabel und ein 5V/10W Solar Panel notwendig. Mittels Ein-/Aus-Schalter kann die Stromversorgung unterbrochen werden.

Breakoutboard

Das Breakoutboard ermöglicht das richtige Verbinden aller Bauelemente ohne zusätzliche Kabel oder Lötarbeiten. Die Bauelemente werden einfach über Steckverbindungen miteinander verbunden. Zusätzlich besteht noch die Möglichkeit, zwei Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren über eine Steckverbindung anzuschliessen.

Wasserdichtes Gehäuse

Um die DIY WLAN-Stockwaage auch im Aussenbereich sicher betreiben zu können, ist ein wasserdichtes Gehäuse notwendig. Damit sind alle elektronischen Bauteile sicher geschützt.

Installation und Programmierung

​

Damit die WLAN-Stockwaage die Messwerte an den cloud4Bees-Datenserver senden kann sind noch drei Schritte durchzuführen:

1. Das Particle Argon mit der Particle Cloud verbinden

2. Das Programm auf das Particle Argon überspielen

3. Die Stockwaage mit dem cloud4Bees-Datenserver verbinden und kalibrieren

1.) Das Particle Argon mit der Particle Cloud verbinden

Die Setup-Seite von Particle führt dich Schritt für Schritt durch das Setup. Gehe zur Seite: https://setup.particle.io/

Als erstes musst du ein Konto erstellen oder dich einloggen, wenn du bereits ein Konto erstellt hast.

Dann kannst du auf der Setup-Seite dein Gerät (Argon) auswählen. Es wird noch kurz angegeben welche Teile du benötigst (Argon, USB-Kabel und Antenne). Auf der nächsten Seite kannst du dir den Link für die Particle-App auf dein Smartphone schicken lassen.

Jetzt kannst du die App auf deinem Smartphone installieren und öffnen. Du kannst dich nun in der App anmelden und das Setup durchführen.

Wenn alles funktioniert hat erscheint das Argon in deinem Konto. Öffne dazu in einem Browser deine Konto: https://console.particle.io/devices

2.) Das Programm auf das Particle Argon überspielen

Zur Programmierung des Particle Argon stehen dir zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Entweder du installierst die Particle Workbench oder du programmierst das Particle Argon über die Web IDE.
Für einen schnellen Einstieg würde ich die Web IDE empfehlen.

Das Programm für die WLAN-Stockwaage kannst du einfach über den folgenden Link in deine Web IDE laden: https://go.particle.io/shared_apps/61a0aad8de87cd0008e4d399

Klicke auf «COPY THIS APP» um das Programm in deine Web IDE zu kopieren.

Jetzt musst du nur noch dein Gerät (Argon) auswählen und sobald es mit der Particle Cloud verbunden ist (LED pulsiert in Cyan) kannst du das Programm auf das Argon «flashen». Der «Flash-Button» befindet sich links oben in der Web IDE.

Beim ersten Mal flashen kann es recht lange dauern, da auch das Device OS entsprechend der Firmware auf die Version 2.2.0 upgegradet wird. Nach dem erfolgreichen «flashen» des Programmcodes wird das Argon neu starten. Die LED beginnt zunächst grün zu blinken, das Argon versucht sich mit dem WLAN-Netz zu verbinden. Die LED wird dann kurz schnell grün blinken (Argon ist mit dem WLAN-Netz verbunden) und dann in Cyan pulsieren (Argon ist mit der Particle Cloud verbunden). Was als nächstes im Programm abläuft sehen wir sobald wir das Particle Argon über die serielle Schnittstelle mit dem Computer verbunden haben und einen seriellen Client gestartet haben. Dazu mehr im nächsten Schritt.

3.) Die Stockwaage mit dem cloud4Bees-Datenserver verbinden und kalibrieren

Für die Stockwaage muss nun ein Kanal auf dem cloud4Bees-Datenserver erstellt werden. Erstelle ein Konto und melde dich an. Klicke auf «New Channel» und erstelle einen neuen Kanal. Hier kannst du einen Namen für den Datenkanal angeben und eine Beschreibung. Durch das Setzen eines Häkchen im Feld «Make Public?» kannst du den Datenkanal auch für andere sichtbar machen.

In das Feld «Field 1» schreibst du Gewicht in kg. In das Feld «Field 2» kannst du noch Spannung in V schreiben, falls du dich für den Ladezustand der Batterie interessierst.

Jetzt kannst du den Tab «API-Keys» wählen. Der «Write API Key» wird im nächsten Schritt für das Setup der Stockwaage benötigt.

Für die Konfiguration der Stockwaage benötigen wir die Möglichkeit einer seriellen Eingabe. Dafür verwenden wir das Programm «Putty». Putty ist ein freier SSH und telnet client, entwickelt von Simon Tatham.

https://www.putty.org/

https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html

• Download putty.exe

• Klick auf putty.exe, um Putty zu starten

Wir müssen jetzt noch herausfinden auf welchem Port das Particle Argon mit dem Computer kommuniziert. Dazu verbinden wir das Particle Argon mit einem USB-Kabel mit dem Computer und öffnen den Gerätemanager in Windows. Hier sehen wir dass es sich um den Port COM14 handelt. Dies müssen wir in Putty unter «Serial line» entsprechend anpassen.

Bevor wir mit der Konfiguration der Waage beginnen, stellen wir noch ein uns bekanntes Gewicht (z.B. Wassereimer, Hantelscheibe,…) zur Seite.

Konfiguration starten:

• Reset Button auf dem Particle Argon drücken, damit das Programm neu gestartet wird.
  (Warten bis das Argon mit dem PC verbunden ist → akustisches Signal)

• Serielle Verbindung starten (den Open-Button von Putty klicken)
   

Über die serielle Eingabe von Putty müssen nun folgende Eingaben gemacht werden:

(Der Konfigurationsdialog beginnt sobald sich das Argon mit der Particle Cloud verbunden hat – Onboard LED pulsiert in Cyan)

1. Wollen Sie das Setup für die Stockwaage durchführen? j/n
   → j

2. Geben Sie den API_Key Ihres Datenkanales ein: XXXXXXXXXXX

3. Geben Sie jetzt ein bekanntes Gewicht auf die Stockwaage (z.B 10 kg),
   und geben Sie dieses über die serielle Eingabe ein (z.B. 10)
   
   → 10
   
    

4. Wollen Sie den Scalefactor und den Offset auf dem EEPROM speichern? j/n
   
   → j

5. Sie haben das Setup der Stockwaage erfolgreich abgeschlossen. Das Programm wird jetzt weiter ausgeführt. Es werden jetzt alle Messwerte ermittelt und in den angegeben Datenkanal geschrieben. Danach wechselt die Stockwaage für eine Stunde in den Sleep-Mode, um Strom zu sparen.
    

   

    

6. Wenn beim Setup der Stockwaage eine falsche Eingabe gemacht wurde (z.B. Tippfehler bei der Eingabe des API-Keys), so kann dieses erneut durchgeführt werden. Einfach Reset-Button drücken und die serielle Eingabe von Putty öffnen und dem Eingabedialog folgen.

​

Materialliste

 Die Zeit der Einfütterung der Bienenvölker ist für mich als Bienenzüchter die anstrengenste Zeit im Bienenjahr. Es beginnt Mitte Juli mit dem Abschleudern der Bienenvölker und den Wintersitz vor zubereiten. Anschliessend müssen die Bienen sofort gefüttert werden damit sie mit der Aufzucht der Winterbienen beginnen können. Wenn jetzt zu wenig Futter vorhanden ist, werden zu wenig Winterbienen produziert und das Bienenvolk wird geschwächt in den Winter gehen. Nach der ersten Fütterung muss sofort mit der Varroabehandlung begonnen werden. Ich habe also nur etwa 2 Wochen Zeit alle Bienenvölker abzuschleudern, den Wintersitz vor zu bereiten, die Bienen mit mindestens 10 Liter Zuckerwasser zu füttern und die Varroabehandlung durchzuführen. Bei ca. 100 Bienenvölker ist das ganz schön viel Arbeit und mit dem Alter habe ich immer mehr mit körperlichen Wehwehchen zu kämpfen.

In meinem grossen Bienenhaus mit 34 Bienenvölker arbeite ich schon längere Zeit mit einem Edelstahl Futtertrog mit 200 Liter Fassungsvermögen zum Anrühren des Zuckerwassers und einer Pumpe zum Befüllen der Futterdeckel. Diese Fütterungsmethode ist sehr zeitsparend und bequem. Es ist also naheliegend eine mobile Fütterungsanlage für Futtersirup zu entwickeln. Dann erspare ich mir sogar das mühsame Anrühren vom Zuckerwasser.

Ich machte mir also schnell Gedanken wie ich so eine Anlage kostengünstig realisieren könnte. Mein erster Ansatz war eine ähnliche Pumpe einzusetzen wie ich für das Zuckerwasser verwende. Ich kaufte mir also eine Kreiselpumpe für ca. € 70.- und einen passenden 1 Zoll Schlauch dazu. Als ich dann die 1000 kg Futtersirup mit meinem Transporter holen konnte wollte ich diesen gleich in einen zweiten Container umpumpen. Es dauerte ca. 30 Sekunden bis die Pumpe in Rauch aufging und es war noch kein Tropfen im anderen Container. Ich benötigte also eine wesentlich stärkere Pumpe und vielleicht auch einen dickeren Schlauch mit 2 Zoll damit der zähflüssige Futtersirup besser durchläuft. Ich kann aber schon an dieser Stelle erwähnen, dass die schnellen Gedanken nicht immer die Besten sind. Nach ca. 1 Woche wurde die 2 KW Kreiselpumpe für € 500.- dann geliefert. Solange konnte ich meinen Transporter kaum benutzen da er immer noch mit 1000 kg Futtersirup beladen war. Und ich musste dann auch sehr schnell feststellen dass dies nicht die Lösung meines Problems war. Denn bevor die Pumpe ihre Arbeit aufnehmen konnte flog schon die Sicherung. Es blieb mir also nichts anderes übrig als die 1000 kg Futtersirup von Hand umzufüllen und mich etwas genauer mit der Pumpenmaterie zu beschäftigen.

Kreiselpumpe versus Impellerpumpe

 Meine Internet-Recherche ergab dann, dass bei Flüssigkeiten mit hoher Viskosität meistens Membran- oder Impellerpumpen zum Einsatz kommen. Eine Impellerpumpe besteht aus einem Laufrad mit elastischen Flügel. Die flexiblen Laufräder sind unempfindlich gegen Feststoffanteile im Medium und können auch hochviskose Flüssigkeiten fördern.

Im folgenden Video seht ihr die Funktionsweise einer Impellerpumpe:

Bei einer Kreiselpumpe wird die Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft eines drehenden Laufrades befördert. Durch die Zunahme der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl erhöht sich der dynamische Druck in der Flüssigkeit sehr stark. Beim Verlassen des Laufrades trifft die Flüssigkeit auf die aufgestaute Flüssigkeit im Druckstutzen und wird hierdurch wieder abgebremst. Besonders bei hochviskosen Flüssigkeiten erfordert dies ein sehr hohes Drehmoment des Motors.

Den nächsten Versuch machte ich daher mit einer Impellerpumpe ohne Antrieb.

Schrittmotor mit Drehzahlregelung

Als Antrieb entschied ich mich aus folgenden Überlegungen heraus für einen Schrittmotor. Der wichtigste Punkt ist sicherlich die einfache Umsetzung einer Drehzahlregelung. Die Drehzahl eines Drehstrommotor lässt sich nur über einen Frequenzwandler regeln. Diese sind recht teuer und gross. Für die Drehzahlregelung eines Schrittmotors wird ein Pulsweitenmodulation-Modul, kurz PWM-Modul für ca. €10.- verwendet. Der einzige Nachteil dabei ist, dass dafür eine eigene Spannungsversorgung notwendig ist. Es wird daher ein weiteres Netzteil benötigt.

Ein weiterer Vorteil des Schrittmotors ist, dass er mit einer geringeren Spannung betrieben werden kann und eine Powerstation genügend Leistung bringt, um ihn zu betreiben. Es kann daher auf ein lautes und schweres Stromaggregat verzichtet werden. Der mobile Einsatz der Futtersirup Pumpe ist daher wesentlich einfacher realisierbar.