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Moin, ich wollte mein Projekt "Lüftungsampel" einmal vorstellen.
Wer Probleme mit zu hoher Luftfeuchtigkeit oder Schimmel in Keller oder Wohnräumen hat, für den ist das vielleicht interessant. Für alle anderen maximal als Spielerei:)
Häufig ist die Luftfeuchtigkeit in Häusern und Wohnungen zu hoch. Ab 60-65% gilt die Luftfeuchtigkeit als zu hoch und die Schimmelgefahr steigt. Dies kann z.B. Keller oder auch Wohnräume betreffen. Mögliche Ursachen gibt es viele:
Wenn man nach einer Lösung für das Problem sucht, wird immer derselbe Ratschlag gegeben: „Richtig lüften“. Gemeint ist damit „Stoßlüften“, also alle Fenster ganz auf und die komplette Raumluft schnell austauschen.
Das ist aber nur die halbe Wahrheit! Denn was ist, wenn die Luft außerhalb vom Haus feuchter ist als die Luft im Haus? Wenn man dann lüftet, steigt die Luftfeuchtigkeit im Haus sprunghaft an und man verschlimmert das Problem.
Um den richtigen Zeitpunkt zu treffen, muss man zunächst den Unterschied zwischen relativer und absoluter Luftfeuchtigkeit verstehen:
Fazit: Für den richtigen Zeitpunkt zum Lüften ist ausschließlich das Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit zwischen der Luft draußen und der Luft drinnen entscheidend! Sofern die absolute Luftfeuchtigkeit draußen geringer ist als drinnen, kann man lüften. Egal, wie warm oder kalt es draußen ist.
Leider zeigen alle preiswerten Wetterstationen und Hygrometer nur die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit an. Damit muss man dann in einer Tabelle die absolute Luftfeuchtigkeit ermitteln. Und das für Innen und Außen und anschließend die Werte vergleichen. Und das alles jedes Mal, bevor man lüften möchte.
Das ist umständlich. Also habe ich begonnen, dieses Vorgehen ein wenig zu automatisieren.
Hierfür ist ein kleiner Mikrocontroller wie gemacht. Ich habe mich für einen Mikrocontroller von M5Stack entschieden, dieser kommt bereits mit Display und schickem Gehäuse. Auf dem Mikrocontroller läuft ein Arduino-Programm.
Über die I2C-Schnittstelle habe ich zwei digitale Sensoren angeschlossen, welche jeweils drinnen und draußen die Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit messen. Der Sensor für draußen ist dabei wetterfest und für den Außenbereich geeignet.
Der Mikrocontroller berechnet aus den Messwerten die absolute Luftfeuchtigkeit und zeigt alle Werte übersichtlich auf dem Display an.
Das Intervall, in dem die Messwerte auf dem Display aktualisiert werden, kann beliebig eingestellt werden. Bei mir steht das Intervall aktuell auf 30 Sekunden.

So sieht man schon von Weitem, ob man die Fenster aufmachen kann oder nicht, ohne mühsames Rechnen und Vergleichen.


Alle Sensoren werden zunächst an einen Hub angeschlossen und vom Hub geht dann ein Kabel zum Mikrocontroller. Die Kabel man noch beliebig schön verstecken. Der Sensor für draußen hat eine Kabellänge von 1 m, die angepasst werden kann. Alle anderen Kabel gibt es vorkonfektioniert in Längen von 50 cm bis 200 cm.
Meine smarte Steckdose hat einen Stromverbrauch von < 1 W angezeigt, also vernachlässigbar.
Größenvergleiche mit Euro-Münze:
Mikrocontroller mit Display || Hub mit Umgebungslichtsensor || Temperatur- und Feuchtigkeitssensor für Innen

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Wer Probleme mit zu hoher Luftfeuchtigkeit oder Schimmel in Keller oder Wohnräumen hat, für den ist das vielleicht interessant. Für alle anderen maximal als Spielerei:)
Problem
Zu hohe Luftfeuchtigkeit im HausHäufig ist die Luftfeuchtigkeit in Häusern und Wohnungen zu hoch. Ab 60-65% gilt die Luftfeuchtigkeit als zu hoch und die Schimmelgefahr steigt. Dies kann z.B. Keller oder auch Wohnräume betreffen. Mögliche Ursachen gibt es viele:
- Wenig beheizte und wenig belüftete Räume, z.B. Keller
- Falsches Lüftungsverhalten, z.B. „auf Kipp“ lüften oder zum falschen Zeitpunkt lüften
- Feuchte Umgebung am Wohnort, z.B. in Walgebieten, an moorigen oder windgeschützten Orten
Wenn man nach einer Lösung für das Problem sucht, wird immer derselbe Ratschlag gegeben: „Richtig lüften“. Gemeint ist damit „Stoßlüften“, also alle Fenster ganz auf und die komplette Raumluft schnell austauschen.
Das ist aber nur die halbe Wahrheit! Denn was ist, wenn die Luft außerhalb vom Haus feuchter ist als die Luft im Haus? Wenn man dann lüftet, steigt die Luftfeuchtigkeit im Haus sprunghaft an und man verschlimmert das Problem.
Lösung
Wichtig ist also nicht nur das „richtige Lüften“, sondern auch der richtige Zeitpunkt zum Lüften.Um den richtigen Zeitpunkt zu treffen, muss man zunächst den Unterschied zwischen relativer und absoluter Luftfeuchtigkeit verstehen:
- Relative Luftfeuchtigkeit
Die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, wieviel Feuchtigkeit die Luft im Verhältnis zum maximal möglichen Wert enthält.
Luft kann nur begrenzt Feuchtigkeit aufnehmen. Wieviel Feuchtigkeit die Luft aufnehmen kann, ist von der Temperatur der Luft abhängig. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Feuchtigkeit kann die Luft aufnehmen. - Absolute Luftfeuchtigkeit
Gibt die tatsächliche Menge an Wasser an, die 1 m³ Luft enthält.
- Drinnen: Temperatur 20 °C, rel. Luftfeuchtigkeit 60%
-> ergibt eine abs. Luftfeuchtigkeit von 10,4 g/m³ - Draußen: Temperatur 26 °C, rel. Luftfeuchtigkeit 50%
-> ergibt eine abs. Luftfeuchtigkeit von 12,2 g/m³
Fazit: Für den richtigen Zeitpunkt zum Lüften ist ausschließlich das Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit zwischen der Luft draußen und der Luft drinnen entscheidend! Sofern die absolute Luftfeuchtigkeit draußen geringer ist als drinnen, kann man lüften. Egal, wie warm oder kalt es draußen ist.
Leider zeigen alle preiswerten Wetterstationen und Hygrometer nur die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit an. Damit muss man dann in einer Tabelle die absolute Luftfeuchtigkeit ermitteln. Und das für Innen und Außen und anschließend die Werte vergleichen. Und das alles jedes Mal, bevor man lüften möchte.
Das ist umständlich. Also habe ich begonnen, dieses Vorgehen ein wenig zu automatisieren.
Umsetzung
Ich wollte ein kleines, simples Gerät, was mir die Berechnung der absoluten Luftfeuchtigkeit abnimmt und mir visuell nach dem Ampelsystem anzeigt, ob ich lüften kann.Hierfür ist ein kleiner Mikrocontroller wie gemacht. Ich habe mich für einen Mikrocontroller von M5Stack entschieden, dieser kommt bereits mit Display und schickem Gehäuse. Auf dem Mikrocontroller läuft ein Arduino-Programm.
Über die I2C-Schnittstelle habe ich zwei digitale Sensoren angeschlossen, welche jeweils drinnen und draußen die Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit messen. Der Sensor für draußen ist dabei wetterfest und für den Außenbereich geeignet.
Der Mikrocontroller berechnet aus den Messwerten die absolute Luftfeuchtigkeit und zeigt alle Werte übersichtlich auf dem Display an.
Das Intervall, in dem die Messwerte auf dem Display aktualisiert werden, kann beliebig eingestellt werden. Bei mir steht das Intervall aktuell auf 30 Sekunden.
Ampel für Lüften
Im unteren Bereich des Displays ist ein Statusbalken, der in Abhängigkeit vom Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit innen und außen folgende Farben zeigt:- Rot: Die Luft draußen ist feuchter als drinnen. --> Nicht lüften!
- Gelb: Die Luft draußen und drinnen ist ähnlich feucht. --> Man kann lüften, um „frische“ Luft reinzubekommen, aber die rel. Luftfeuchtigkeit wird sich nicht verringern.
- Grün: Die Luft draußen ist trockener als drinnen. --> Lüften!



So sieht man schon von Weitem, ob man die Fenster aufmachen kann oder nicht, ohne mühsames Rechnen und Vergleichen.
Warnlampen bei Schimmelgefahr
Dazu habe können optional noch zwei „Warnlampen“ angezeigt werden, wenn drinnen die rel. Luftfeuchtigkeit einen frei wählbaren Grenzwert überschreitet, beispielsweise 60%. Denn für das menschliche Wohlbefinden und Schimmelgefahr ist nur die relative Luftfeuchtigkeit im Raum relevant. Die Warnlampen sollen darauf aufmerksam machen, dass bei Aufleuchten dringend gelüftet oder ein Luftentfeuchter eingeschaltet werden sollte, falls Lüften nicht möglich ist.
Displayhelligkeit
Als kleines Gimmick habe ich noch einen Umgebungslichtsensor angeschlossen, um die Displayhelligkeit in Abhängigkeit von der Helligkeit im Raum zu regeln. So erleuchtet das Display bei Nacht nicht das ganze Zimmer und wird automatisch gedimmt, wenn es im Raum dunkel wird.Hardware
Und so sieht die fertige Lösung aus:

Alle Sensoren werden zunächst an einen Hub angeschlossen und vom Hub geht dann ein Kabel zum Mikrocontroller. Die Kabel man noch beliebig schön verstecken. Der Sensor für draußen hat eine Kabellänge von 1 m, die angepasst werden kann. Alle anderen Kabel gibt es vorkonfektioniert in Längen von 50 cm bis 200 cm.
Meine smarte Steckdose hat einen Stromverbrauch von < 1 W angezeigt, also vernachlässigbar.
Größenvergleiche mit Euro-Münze:
Mikrocontroller mit Display || Hub mit Umgebungslichtsensor || Temperatur- und Feuchtigkeitssensor für Innen



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