Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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funkleuchtturm
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Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von funkleuchtturm » 15.05.2021, 12:33

Für die Steuerung der Heizung/Lüftung in den Kellerräumen wollte ich mir einen Schimmelwarner zulegen. Dabei sollte unbedingt die Anbindung an die Homematic möglich sein, weil ich ja schließlich nicht nur eine Info zur Schimmel-Situation haben möchte sondern es sollte die Lüftung oder Heizung automatisch so geschaltet werden, daß Schimmel erst gar nicht entstehen kann.

Geeignete Sensoren die u.U. die Schimmelsporen in der Luft messen können gibt es nicht. Sie würden aber auch gar keinen Sinn machen, weil dafür ja schon Schimmelsporen in der Luft vorhanden sein müßten, um eine Steuerungsinformation vom Sensorsignal abzuleiten.

Schimmel entsteht mit Sicherheit, wenn die Temperatur der Wand niedriger ist als die sog. Taupunkttemperatur. Dann entsteht neben Schimmel auch Tauwasser, weil die relative Oberflächenfeuchte der Wand 100% beträgt. Dieses Kriterium als Steuerungsgröße zu verwenden macht auch keinen Sinn, weil dann nicht nur Schimmel sondern in der Regel auch schon Tauwasser in größeren Mengen entstehen kann.

Schimmel entsteht nicht erst bei 100% relativer Oberflächenfeuchte sondern schon niedrigeren Werten bereits ab 75 bis 80%. Die relative Oberflächenfeuchte der Wand ist eigentlich die richtige Messgröße , um davon bereits frühzeitig eine Schimmelneigung oder Warnung abzuleiten. Aber wie misst man die Oberflächenfeuchte der Wand? Man kann eine Feuchtesensor "auf die Wand nageln", aber er muß direkt auf der Wandoberfläche positioniert sein. Schwierig!

Die käuflichen Schimmelwarner sind für mein Empfinden wenig geeignet bzw. warnen entweder zu früh oder zu spät. Sie funktionieren meist nur mit Auswertung der relativen Raumluftfeuchte. Die besseren Teile verwenden zusätzlich die Außentemperatur in Verbindung mit den Isolationseigenschaften der kritischen Außenwandbereiche, um ansatzweise daraus die relative Oberflächenfeuchte auf der Wandinnenseite abzuschätzen.

Mein Lösungsansatz ist anders! Ich messe die relative Feuchte und die Temperatur mitten im Raum und messe mit einem speziellen Infrarotsensor aus einiger Entfernung (ca. 1m) die genaue Oberflächen-Temperatur der kritischen (kalten) Wandbereiche. Mit diesen Informationen kann man nun die mitten im Raum gemessenen Luftfeuchte auf die Oberflächenfeuchte der kritischen Wandbereiche umrechnen und bei Überschreiten von z.B. 80% geeignete Warn- oder Steueraktionen auslösen.

So ein Messkonzept habe ich in einem kompakten Modul umgesetzt.
schimmel_10.JPG
Im Gehäuse unten ist der Controller mit OLED-Display und WLAN untergebracht. Oben sind der Infrarotsensor und der Raumluftsensor in einem Messkopf untergebracht, der mittels Kugelgelenk auf die kritischen Wandbereiche ausgerichtet werden kann. Versorgt wird das Modul über USB. Im Display werden oben in gelb die Raumluftdaten (Temperatur, Taupunkt-Temperatur und relative Feuchte) abgezeigt, darunter für die kritischen Wandbereiche die Wandtemperatur und die rel. Oberflächenfeuchte. Abhängig von diesen Messwerten wird darunter als Textnachricht die Schimmelneigung angezeigt.

Das Gerät ist super geeignet für die Suche nach den kritischen Stellen, da die Messwerte jede 0,5sec aktualisiert werden. Wenn man diese Schwachstellen dann lokalisiert hat, dann kann man das Gerät dort dauerhaft platzieren, um mit Heizung oder Lüftung die Schimmel-Prävention zu machen.

Falls größeres Interesse in der Community ist, werde ich zum Nachbau einen Bausatz verfügbar machen. Bitte um Feedback!
Zuletzt geändert von alchy am 15.05.2021, 15:52, insgesamt 1-mal geändert.
Grund: verschoben aus Homematic Allgemein
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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von MichaelN » 15.05.2021, 13:00

Ich fände das schon interessant. Leider ist mein Keller ein funktechnisch toter Raum. Arbeitet das denn auch autark?

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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von shartelt » 15.05.2021, 13:30

ich wäre dabei und würde ihn mind. einmal kaufen und natürlich auch gern testen

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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von funkleuchtturm » 15.05.2021, 14:40

MichaelN hat geschrieben:
15.05.2021, 13:00
Leider ist mein Keller ein funktechnisch toter Raum. Arbeitet das denn auch autark?
Kein Problem! Das Gerät arbeitet normalerweise als Client ganz normal im häuslichen WLAN und sendet die Daten entweder zur CCU oder sonstigen "Verbrauchern" per JSON.

Alternativ kann man das Modul völlig unabhängig vom WLAN auch stand alone betreiben.
Wenn man will, dann kann man in diesem Modus die Daten auf dem Handy oder Notebook ansehen, da das Modul einen eigenen Hotspot aufmacht.
shartelt hat geschrieben:
15.05.2021, 13:30
ich wäre dabei und würde ihn mind. einmal kaufen und natürlich auch gern testen

Wird aber noch einige Tage dauern, da ich noch auf genügend Sensoren warte. :D
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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von MichaelN » 15.05.2021, 15:29

Dann setz mich mal auf die Warteliste. Kommt am Ende natürlich auf den Preis und die benötigten Fähigkeiten zum Zusammenbau an...

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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von klassisch » 15.05.2021, 17:22

Hallo Eugen,

prima Idee! Nehme an, Du nutzt den Melexis FIR-Sensor. Aber warum so weit von der Wand weg? Letztlich interessiert ja der Taupunkt, und somit die absolute Feuchte, welche Du auch in wenigen cm Abstand von der Wand ermitteln kannst. Das ergäbe einen kompakteren Sensor und der Meßfleck auf der Wand wäre kleiner.
Schwieriger wird aus meiner Sicht das Innere der Wand, weil man da die Außentemp und den Temperaturlauf innerhalb der Wand wissen muß.

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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von Micky » 15.05.2021, 22:07

Tolle Idee, je nach finanziellen und technischen Aufwand bekunde ich ebenfalls Interesse.
Ich übernehme keinerlei Haftung/Garantie für Tipps/Hinweise die ich hier gebe. Danke für euer Verständnis.

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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von winnirinni » 16.05.2021, 03:14

Würde auch mich interessieren! Preislich würde es dann ca. wo liegen?

winni
Gruß
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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von funkleuchtturm » 16.05.2021, 14:00

klassisch hat geschrieben:
15.05.2021, 17:22
Aber warum so weit von der Wand weg? Letztlich interessiert ja der Taupunkt, und somit die absolute Feuchte, welche Du auch in wenigen cm Abstand von der Wand ermitteln kannst.
Hallo Jürgen,
Im Prinzip könnte man einen Feuchtesensor auf die kritische Wandstelle schrauben, aber wenn man länger Freude am Feuchtesensor haben möchte, dann macht man das besser nicht :mrgreen:
In der Regel kann an diesen kritischen schimmelverdächtigen Stellen auch Kondenswasser entstehen und das ist (Du kennst es vom BME280) der Tod eines jeden Feuchtesensors. Ein guter Feuchtesensor ist eben als Wassermelder ungeeignet :D

Deshalb ist es so wichtig, aus der "Ferne" auf dem Umweg über die Infrarot-Temperaturmessung die relative Oberflächenfeuchte zu messen.
winnirinni hat geschrieben:
16.05.2021, 03:14
Würde auch mich interessieren! Preislich würde es dann ca. wo liegen?
Ich schätze so zwischen 60 und 70 Euronen für den Bausatz.
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Re: Schimmelwarner für die Homematic ... Interesse?

Beitrag von klassisch » 16.05.2021, 16:28

funkleuchtturm hat geschrieben:
16.05.2021, 14:00
aber wenn man länger Freude am Feuchtesensor haben möchte, dann macht man das besser nicht :mrgreen:
In der Regel kann an diesen kritischen schimmelverdächtigen Stellen auch Kondenswasser entstehen und das ist (Du kennst es vom BME280) der Tod eines jeden Feuchtesensors.
Habe seit Jahren einen BME280 an der mutmaßlich kritischsten Stelle meines Hauses in Betrieb und er läuft noch heute gut. Dort haust er in einem Edelstahl-Teesieb im Keller am Boden an einer Außenwand. Im Treppenhaus, wo im Sommer immer die feuchte Luft einfällt. Der Abstand zur Wand ist also 1 bis 2 cm. Wenn der nicht gefrostet wird und kein Kondenswasser abbekommt, dann hält er schon.
Für ein solches Projekt, bei dem man wohl zweimal über die Magnussche Formel rechnet, würde ich tendenziell auch eher die Genauigkeiten zu steigern suchen.
Das bedeutet für mich:
  • Den T-H-messenden Sensor, nach dem man die H_abs rechnet, möglichst nahe an die Wand und möglichst nahe an den Meßfleck des IR-Sensors. In der Theorie möchte man ja die rel Feuchte der Wand messen. und je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Wand (und damit IR-Sensor) und dem T-H-Sensor, umso kleiner der potenzierte Rechenfehler. Und das bisher noch ohne Kosten. Die ca. 5 EUR Mehrkosten kommen jetzt:
  • Als T-H-Sensor würde ich wohl zum SHT35 greifen. Zumindest meiner zeigt auch draussen immer noch konsistente Werte. Auch im Bereich hoher Feuchten, wo meine "aussengealterten" BMEs zur Übertreibung und Undifferenziertheit bei hohen Feuchten neigen. Und er ist im relevanten T/H Bereich genauer spezifiziert als der BME280. Druck braucht man ja hierfür nicht.
  • Als MLX90614ESF würde ich die "DAA" Variante (medical grade) wählen, weil sie mit 0.2° statt 0.5° spezifiziert ist.
funkleuchtturm hat geschrieben:
16.05.2021, 14:00
Deshalb ist es so wichtig, aus der "Ferne" auf dem Umweg über die Infrarot-Temperaturmessung die relative Oberflächenfeuchte zu messen.
Wie oben geschrieben, teile ich diese Ansicht nicht bzw. entspricht sie nicht meinen Erfahrungen. Man sollte sicherlich Frost und direkte Betauung bzw. Wassertropfen (z.B. herabtropfendes Kondenswasser von der kalten Wasserleitung) vermeiden. Aber wenn man eines von beiden im Keller hat, dann hat man ein echtes Problem und wird das auch schon kennen.
Und dann möglichst beide Sensoren nahe zusammen und möglichst nahe an die Hauswand packen.
Es gibt auch resistive Feuchtemessgeräte. Typischerweise tragbare Kombigeräte für Holz und Beton. Mit denen sucht man sich im Vorfeld die verdächtigen bzw. gefährdeten Stellen, die man dann punktuell mit dem hier beschriebenen Sensor überwachen möchte.
Mit dem von Dir vorgeschlagenen Gerät kann man schon mal vorsortieren:
  • Keine akute Schimmelgefahr, kein Handlungsbedarf
  • Akute Schimmelgefahr, also Handlungsbedarf
Zusammen mit einem guten Außen-T-H Sensor an einem schattigen Ort und möglichst der gleichen Meßzelle kann man dann noch mehr rechnen und entscheiden bzw. Verhaltensregeln geben, z.B:
  • Lüften trocknet und schadet nicht
  • Lüften würde zwar trocknen, aber zu starker Auskühlung bzw. Aufheizung führen. Also besser Fenster und Türen geschlossen halten
  • Lüften trägt Feuchte ein, die aber derzeit nicht schädlich wäre.
  • Lüften trägt Feuchte ein, die aber derzeit schädlich wäre. Also nicht Lüften.
Wenn bereits akute Schimmelgefahr besteht und Lüften nicht genügend abtrocken könnte, dann ist es klüger, die Fenster und Türen geschlossen zu halten und den Entfeuchter, der dann auch wirklich gebraucht wird, anzuwerfen. Vielleicht auch schon etwas früher zur Vorbeugung.
Bei mir kann es im Sommer sein, daß der Behälter des Entfeuchters nach 2 Tagen voll ist. Bekomme ich dann gemeldet.

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