Ein zuverlässiger Füllstandsensor für den Wassertank hängt weniger von dem Bauteil ab, das Sie kaufen, als davon, wie gut es Sonne, Regen und Insekten übersteht. Drei Technologien erledigen die Aufgabe draußen gut: berührungsloser Ultraschall, getauchte Druckmessung und der schlichte Schwimmerschalter. Wählen Sie nach Tankform, Wasserqualität und danach, wie viel Herumbasteln Sie ein halbes Jahr später bereit sind hinzunehmen.

Ultraschall, Druck oder Schwimmer?

Ultraschall wird im Deckel montiert und pingt die Wasseroberfläche von oben an. Nichts berührt das Wasser, also korrodiert nichts, und nach der Kalibrierung erhalten Sie einen kontinuierlichen Messwert in Litern. Schwierig wird es bei Schaum, bei hohen schmalen Tanks, die an den Wänden Echos werfen, und bei Kondenswasser, das sich an einem kalten Kapstädter Wintermorgen auf der Sensorfläche bildet.

Drucksensoren sitzen nahe am Boden und messen die Wassersäule über sich. Sie sind sehr stabil, kommen mit ungewöhnlichen Tankformen gut zurecht und stören sich weder an Schaum noch an steilen Wänden. Der Haken ist, dass Sensor und Kabel unter Wasser leben, sodass Dichtungsqualität und Kabelführung darüber entscheiden, ob es eine Saison oder fünf hält.

Schwimmerschalter sind billig und praktisch unkaputtbar. Sie liefern keinen gleitenden Füllstand, sondern nur Schwellen: voll, niedrig, leer. Das reicht oft für eine Pumpenabschaltung, und ein Schwimmer gibt ein hervorragendes Backup neben einem Ultraschall- oder Drucksensor ab für die Momente, in denen der Schlaue Aussetzer hat.

Am Gehäuse sterben die Projekte

Die meisten selbstgebauten Tanküberwachungen scheitern am Kasten, nicht am Sensor. Direkte Sonne lässt billigen Kunststoff binnen einer Saison rissig werden, Insekten nisten in allem, was warm und trocken ist, und der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht pumpt feuchte Luft hinein und hinaus, bis die Platine korrodiert. Behandeln Sie den Wetterschutz als das eigentliche Ingenieurproblem, nicht als nachträglichen Einfall.

• Verwenden Sie ein UV-beständiges Gehäuse oder halten Sie den Kasten im Schatten unter dem Tankdeckel.
• Führen Sie Kabel durch eine Verschraubung von unten ein, damit Wasser nicht an ihnen entlang in den Kasten laufen kann.
• Ergänzen Sie eine kleine, nach unten gerichtete Entlüftung oder eine atmungsaktive Membran, damit Kondenswasser entweichen kann.
• Schirmen Sie jede Öffnung mit feinem Gitter ab, um Ameisen und Lehmwespen fernzuhalten.
• Versehen Sie die Platine mit Schutzlack und legen Sie ein Tütchen Silicagel dazu.
• Richten Sie einen Ultraschallwandler gerade nach unten aus, mit freier Sicht auf das Wasser.

Auf Liter kalibrieren, nicht auf Rohwerte

Ein Sensor liefert Ihnen Abstand oder Druck, nicht die Zahl, die Sie eigentlich wollen. Nehmen Sie eine Messung bei leerem und eine bei vollem Tank und bilden Sie den Bereich auf das Volumen ab. Liegende oder konische Tanks verhalten sich nicht linear, deshalb braucht die Mitte der Skala ein paar zusätzliche Stützpunkte, um ehrlich zu bleiben. Die Schallgeschwindigkeit verschiebt sich mit der Temperatur ein wenig, was bei Ultraschall zählt – prüfen Sie die Kalibrierung nach dem ersten Monat noch einmal nach, wenn sich die Installation gesetzt hat.

Alarmschwellen, die Sie nicht um 3 Uhr nachts wecken

Der schnellste Weg, die eigene Überwachung zu ignorieren, ist, sie falschen Alarm schlagen zu lassen. Wasser schwappt, Pumpen takten, und eine einzelne Welle sollte nie eine Warnung auslösen. Glätten Sie das Signal mit einem gleitenden Mittelwert und verlangen Sie, dass der Füllstand mehrere Minuten unter der Schwelle bleibt, bevor irgendetwas auslöst. Zwei Alarme decken das echte Leben meist ab: eine Warnung bei niedrigem Wasserstand mit genug Spielraum zum Handeln und ein Alarm auf die Änderungsrate für einen plötzlichen Abfall, der auf ein Rohrbruch oder einen offenen Hahn hindeutet.

Rechnen Sie auch den Lastabwurf ein. Während eines Stromausfalls können Ihre Bohrloch- oder Druckerhöhungspumpe nicht nachfüllen, sodass ein langsamer nächtlicher Rückgang völlig normal sein kann. Ruhezeiten oder eine Logik, die weiß, dass die Pumpe offline ist, halten das nächtliche Summen um 3 Uhr für echte Probleme frei.

Bauen Sie eine, um es wirklich zu verstehen

Über Tanküberwachung lernt man weit mehr, indem man einen Aufbau baut, als indem man ein Datenblatt liest. Ein Füllstandsensor, ein bisschen entprellter Code und ein Display sind ein ideales Projekt auf dem sheenbot∞-Board, und es bildet die Ideen zu Sensorik, Kalibrierung und Alarmierung von oben sauber ab. Unsere academy-Ferienworkshops führen Projekte genau dieses Zuschnitts durch, und die Teile, die Sie zum Prototypen zu Hause brauchen, gibt es im Store. Weitere praktische Baunotizen finden Sie im Newsroom.

Fazit

Wählen Sie das Messverfahren, das zu Ihrem Tank passt, und stecken Sie Ihre eigentliche Mühe in Gehäuse, ehrliche Kalibrierung und vernünftige Schwellen. Dann wird aus einem einfachen Füllstandsensor für den Wassertank etwas, dem Sie vertrauen, statt noch eines Geräts, das Sie stummzuschalten gelernt haben.