ESFZ – Erlanger SchülerForschungsZentrum für Bayern

Thermoregelung per (Aduino-) Microcontroller für ein selbst regulierendes Gewächshaus

Das größere Ziel ist eine Art Klimakammer für Pflanzen zu bauen, wo man Standortfaktoren wie Licht (-Intensität), Feuchtigkeit und Wärme regulieren kann, um damit zu experimentieren. Ich habe hier die Temperatur mit einer Heizfolie mit Hilfe eines Arduinos reguliert. Der Aduino aktiviert ein Bauteil, der die Heizfolie an- oder ausschaltet, um damit eine gewisse Temperatur zu erreichen. Das Problem ist, wenn man nach einfacher „Wenn es zu kalt ist, heize!“, „Wenn es zu heiß ist, kühle!“ (Konditionslogik) geht, wechselt die Temperatur immer in gewissen Zyklen, sodass es fast oszilliert und somit nicht erstrebsam ist.  Das löst man mit der sogenannten PID-Regelung, die komplexe Mathematik nützt, um einen Wert wie hier z.B. die Temperatur zu erhalten. PID ist ein drei Teilen zersetzbar. Der P-Teil schaut sich den Momentanwert an und reguliert diesen. Der I-Teil schaut sich die Entwicklung in der Vergangenheit an und passt ach etwas den Momentanwert an. Der D-Teil beurteilt anhand von der Steigung des Wertes, wie es in Zukunft sich auswirken wird und passt das ebenso auf die Regelung an. Diese Drei Teile werden zusammenaddiert und regulieren den Wert aus ein Niveau.

Martin Schächtel (Willibald-Gluck-Gymnasium, Neumarkt in der Oberpfalz)