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Umgebungssteuerung & Aktorik

Noch nicht implementiert

Diese Funktion ist spezifiziert aber noch nicht implementiert (REQ-018). Die Dokumentation beschreibt das geplante Verhalten. Aktuell existiert nur die Home-Assistant-Kommunikationsschicht (Sensor-Daten lesen). Die Regel-Engine, Zeitpläne, Hysterese und Aktor-Steuerung fehlen noch im Code.

Kamerplanter schließt den Regelkreis zwischen Sensorik und Aktorik: Das System misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO₂ und VPD, bewertet diese Werte anhand deiner Regeln und steuert dann Geräte wie Lüfter, Befeuchter oder Bewässerungsventile automatisch. Du kannst jederzeit manuell eingreifen und Automatiken temporär übersteuern.


Voraussetzungen


Der Sensor-Aktuator-Regelkreis

Jede automatische Steuerungsaktion folgt demselben Kreislauf:

flowchart LR
    S[Sensor measures<br/>Temperature / rH / CO₂ / VPD] --> E{Rule engine<br/>evaluates}
    E -->|Threshold exceeded| P{Priority<br/>check}
    E -->|All within range| W[Wait<br/>until next measurement]
    P -->|No conflict| A[Actuator command<br/>is sent]
    P -->|Conflict detected| K[Conflict<br/>resolution]
    K --> A
    A --> H[Hysteresis timer<br/>starts]
    H --> S

Das System prüft Regeln zyklisch alle 60 Sekunden. Jede ausgeführte Aktion wird in der Steuerungs-Chronik mit Zeitstempel, Auslöser und Protokoll dauerhaft gespeichert.


Aktoren anlegen

Ein Aktor ist ein steuerbares Gerät, das einer Location zugeordnet wird.

Neuen Aktor anlegen

  1. Navigiere zu Standorte > gewünschter Standort > Aktoren
  2. Klicke auf Neuer Aktor
  3. Fülle die Pflichtfelder aus:

    Feld Beschreibung Beispiel
    Name Beschreibender Name Abluftventilator Zelt 1
    Typ Art des Geräts exhaust_fan
    Protokoll Kommunikationsweg home_assistant
  4. Je nach Protokoll zusätzliche Felder ausfüllen (siehe unten)

Protokolle im Vergleich

Kamerplanter sendet Service-Calls an Home Assistant, das die eigentliche Gerätesteuerung übernimmt.

  • HA Entity ID eingeben (z.B. switch.exhaust_fan_zelt1)
  • Bidirektional: HA meldet Zustandsänderungen zurück
  • Fallback: Bei HA-Ausfall erzeugt das System automatisch manuelle Aufgaben

HA-Integration nicht aktiviert?

Wenn keine HA-Integration eingerichtet ist, werden die HA-spezifischen Felder ausgeblendet. Das System zeigt dann nur MQTT und Manuell als Optionen.

Für IoT-Geräte ohne Home-Assistant-Integration.

  • Command-Topic eintragen (z.B. kamerplanter/aktoren/luefter1/set)
  • State-Topic für Rückmeldungen (optional)
  • Geeignet für ESPHome-Geräte, Shelly-Schalter, etc.

Der Aktor existiert im System, wird aber physisch von Hand gesteuert. Statt Befehle zu senden, erzeugt das System Aufgaben (REQ-006), die dir sagen, wann du manuell eingreifen sollst.

Einstieg ohne Smart-Home

Der manuelle Modus ist ideal, wenn du noch kein Smart-Home hast. Du bekommst trotzdem regelbasierte Empfehlungen als Aufgabe: "Befeuchter einschalten — VPD liegt bei 1.8 kPa, Ziel: 1.2 kPa".

Aktor-Typen

Typ-Schlüssel Gerät Typische Regelgröße
light Hauptbeleuchtung (dimmbar) Photoperiode, DLI
exhaust_fan Abluftventilator Temperatur, CO₂, VPD
circulation_fan Umluftventilator Zeitplan
humidifier Luftbefeuchter VPD, Luftfeuchtigkeit
dehumidifier Entfeuchter VPD, Luftfeuchtigkeit
heater Heizung Temperatur
co2_doser CO₂-Dosiergerät CO₂-Konzentration, PPFD
irrigation_valve Bewässerungsventil Substratfeuchte, Zeitplan
dosing_pump Dosierpumpe Zeitplan, EC-Wert

Zeitpläne einrichten

Zeitpläne sind die einfachste Form der Steuerung — ein Gerät schaltet zu festen Zeiten.

Neuen Zeitplan anlegen

  1. Navigiere zu Standorte > Aktor > Zeitpläne
  2. Klicke auf Neuer Zeitplan
  3. Wähl den Zeitplan-Typ:

    • Täglich — gleiche Zeiten jeden Tag (z.B. Licht 06:00–00:00)
    • Wöchentlich — unterschiedliche Zeiten pro Wochentag
    • Intervall — alle N Minuten/Stunden (z.B. Bewässerung alle 4h)
    • Sonnenauf/-untergang — dynamisch anhand des Standorts

Beispiel: 18/6-Lichtprogramm

  • Typ: Täglich
  • Ein: 06:00 Uhr
  • Aus: 00:00 Uhr
  • Priorität: 10

Wichtig für Kurztagspflanzen

Kurztagspflanzen (z.B. Cannabis sativa in Blütephase) reagieren empfindlich auf Lichtunterbrechungen. Die Dunkelphase darf nicht unterbrochen werden. Stelle sicher, dass kein anderer Zeitplan oder keine Sicherheitsregel in die Dunkelphase eingreift.


Regelbasierte Steuerung

Regeln reagieren automatisch auf Sensorwerte. Sie werden nach jeder Messung bewertet.

Neue Regel anlegen

  1. Navigiere zu Standorte > gewünschte Location > Regeln
  2. Klicke auf Neue Regel
  3. Konfiguriere Bedingung und Aktion:

    Feld Beschreibung Beispiel
    Sensorwert Welche Messgröße wird überwacht VPD
    Bedingung Wann soll die Regel auslösen > 1.5 kPa
    Aktion Was soll passieren Befeuchter einschalten
    Sicherheitsregel Hohe Priorität, kann nicht deaktiviert werden Nein

Hysterese konfigurieren

Hysterese verhindert, dass ein Aktor zu schnell hin- und herschaltet (Oszillation):

Beispiel: VPD-Befeuchter-Regelung

  Einschalten bei: VPD > 1.5 kPa   ← obere Schwelle
  Ausschalten bei: VPD < 1.2 kPa  ← untere Schwelle
  Mindestlaufzeit: 5 Minuten
  Mindestpause:    3 Minuten

Warum Hysterese wichtig ist

Ohne Hysterese würde ein Befeuchter bei VPD = 1.5 kPa im Sekundentakt ein- und ausschalten. Das belastet das Gerät und erzeugt keine stabile Klimazone. Mit Hysterese läuft der Befeuchter solange, bis der VPD-Wert deutlich unter 1.5 kPa gefallen ist.

Beispiel-Regeln für ein typisches Growzelt

Regel Bedingung Aktion Typ
VPD-Korrektur Befeuchter VPD > 1.5 kPa Befeuchter ein Sensor-Regel
VPD-Korrektur Entfeuchter VPD < 0.8 kPa Entfeuchter ein Sensor-Regel
Übertemperatur-Abluft Temperatur > 30°C Abluft 100% Sicherheitsregel
CO₂-Abluft-Kopplung CO₂-Doser aktiv Abluft auf 20% Sensor-Regel
Tank-Schutz Tankfüllstand < 5% Bewässerung stoppen Sicherheitsregel

Phasengebundene Profile

Das System verknüpft Wachstumsphasen (REQ-003) mit Aktor-Einstellungen. Beim Phasenwechsel werden Lichtprogramm und Klimaziele automatisch angepasst.

Beispiel: Übergang Vegetativ → Blüte

  • Photoperiode wechselt von 18/6 auf 12/12
  • VPD-Ziel sinkt von 1.2 kPa auf 1.0 kPa (engere Stomata in der Blüte)
  • CO₂-Ziel steigt von 800 auf 1.000 ppm (höhere Photosyntheserate)

Graduelle Übergänge sind möglich: Das System kann die Photoperiode über 7 Tage von 18h auf 12h reduzieren, statt abrupt umzuschalten.


Das Prioritätssystem

Wenn mehrere Regeln denselben Aktor gleichzeitig ansprechen, gilt folgende Reihenfolge:

flowchart TB
    M[1. Manual Override<br/>highest priority, time-limited]
    S[2. Safety rules<br/>e.g. overtemperature exhaust]
    R[3. Rule-based control<br/>sensor thresholds]
    Z[4. Schedule<br/>lowest priority]
    M --> S --> R --> Z

Manueller Override läuft ab

Ein manueller Override ist standardmäßig für 2 Stunden aktiv. Danach übernimmt wieder die Automatik. Du kannst die Dauer beim Setzen des Overrides anpassen.


Graceful Degradation bei HA-Ausfall

Wenn Home Assistant nicht erreichbar ist:

  1. Das System erkennt den Verbindungsabbruch innerhalb von 60 Sekunden
  2. Für jeden betroffenen Aktor wird der Fail-Safe-Zustand aktiviert:

    Aktor-Typ Fail-Safe-Zustand Begründung
    Abluftventilator EIN (100%) Übertemperatur verhindern
    Heizung AUS Brand-/Überhitzungsschutz
    Bewässerung AUS Überflutungsschutz
    CO₂-Doser AUS Vergiftungsschutz
    Licht Letzter Zustand Dunkelphase kritisch
    Dosierpumpe AUS Überdosierungsschutz
  3. Das System generiert manuelle Aufgaben als Ersatz für die ausgefallene Automatik

  4. Nach Wiederherstellung der HA-Verbindung werden alle Fail-Safe-Zustände aufgehoben

Notabschaltung

Für Notfallsituationen gibt es vordefinierte Notabschalt-Szenarien:

Notabschaltung ausführen

Navigiere zu Standorte > Notabschaltung oder nutze den roten Button im Dashboard.

Szenario Aktion
Wasseraustritt Alle Pumpen und Ventile AUS
CO₂-Leck CO₂-Doser AUS, Abluft 100%
Brand-Alarm Alle Stromverbraucher AUS

Steuerungs-Chronik

Alle Aktionen werden dauerhaft protokolliert. Navigiere zu Standorte > Location > Chronik, um zu sehen:

  • Zeitstempel der Aktion
  • Auslöser (Zeitplan, Regel, Phasenwechsel, manuell, Sicherheit, Fallback)
  • Aktor und Befehl
  • Protokoll (HA, MQTT, Manuell)
  • Erfolgsstatus und ggf. Fehlermeldung

Häufige Fragen

Mein Befeuchter schaltet dauerhaft hin und her — was tun?

Das ist ein Zeichen fehlender oder zu enger Hysterese. Öffne die VPD-Befeuchter-Regel und vergrößere den Abstand zwischen Ein- und Ausschaltschwelle. Empfehlung: mindestens 0.3 kPa Abstand. Erhöhe außerdem die Mindestlaufzeit auf 5–10 Minuten.

Die Regel wird nicht ausgeführt, obwohl der Sensorwert den Schwellwert überschreitet.

Prüfe folgende Punkte: (1) Ist die Regel aktiv? (2) Ist gerade ein manueller Override aktiv? (3) Befindet sich der Aktor noch in der Mindestpause nach dem letzten Schalten? (4) Greift eine höher priorisierte Regel ein?

Kamerplanter kann HA nicht erreichen — was passiert mit meinen Pflanzen?

Das System aktiviert automatisch die Fail-Safe-Zustände und erzeugt manuelle Aufgaben. Der Abluftventilator läuft z.B. auf 100%, um Übertemperatur zu verhindern. Du wirst über die Benachrichtigungs-Glocke informiert.

Kann ich Aktoren ohne Home Assistant nutzen?

Ja. Wähle als Protokoll MQTT (für direkte IoT-Verbindungen) oder Manuell. Im manuellen Modus erzeugt das System Aufgaben statt direkte Befehle zu senden.


Siehe auch