Der Mensch tut eine Menge, um die Umwelt kräftig einzusauen. Es ist nicht nur Plastik, das in Wald, Wiese und Meer landet, die Verschmutzung geht weiter. Einen schönen Sternenhimmel sieht man hier nicht mehr, das Licht unserer Städte wird in der Atmosphäre gestreut und der Himmel deshalb nicht mehr richtig dunkel. Ganz extrem habe ich das in Hongkong erlebt, dort war selbst um Mitternacht der Himmel so hellgrau, wie hier an einem Herbsttag mit starker Bewölkung.

Wir produzieren auch unerwünschte Funkwellen, die die Radiobänder verschmutzen. Beliebte Störquellen sind LED-Lampen, Steckernetzteile und Wechselrichter von Solaranlagen. Diese hochfrequenten Störungen überdecken schwache Signale. Wahre Meister darin sind auch unsere DSL-Anschlüsse über die  für unser Internet Hochfrequenz gequetscht wird. Dafür sind ie die Leitungen eigentlich nicht geeignet bzw. gebaut wurden. Nach rund 1 km Leitungslänge kommt vom DSL fast nichts mehr an, der Rest wurde vorher wie von einer Antenne abgestrahlt und stört den Radioempfang.

Amateurfunker versuchen aber gerade auf einigen Kurzwellenfrequenzen schwache Signale aus großer Entfernung aufzunehmen. Das scheitert deshalb immer öfter. Ein Vergleich: Wenn viele meiner Nachbarn ihr Radio mit großer Lautstärke an das Fenster stellen, höre ich im Garten keine Biene mehr summen.

Der UKW-Bereich war bisher von solchen Störungen weitgehend verschont. Deshalb erhöhte sich mein Blutdruck, als auch das UKW Amateurfunkband plötzlich so "verschmutzt" war, dass ein normaler Betrieb unmöglich war. Auf einigen Frequenzen waren massive breitbandige Störaussendungen zu beobachten, aber auch im Rest des Bandes prasselte und knisterte es gewaltig. In meine Messgerätepark war zu diesem Zeitpunkt noch kein Spektrumanalyzer, der mehr Informationen über die Art der Störungen geben  und so ein Hinweis auf die Quelle liefern könnte. Das Wasserfalldiagramm eines meiner UKW-Funkgeräte zeigte ein merkwürdiges Signal, das eigentlich nur von einem Amok laufenden Gerät stammen konnte.

Mit der drehbaren Yagi-Antenne auf dem Dach wurde die Richtung der Störung mit 53° gepeilt. Das ist nordöstlich, in dieser Richtung liegt das Dorf, an dessen Rand wir wohnen. Ein Funkgerät wurde ins Auto gepackt über ein Kabel eine mobile Antenne auf einer Holzlatte angeschlossen und die Umgebung des Wohnortes abgefahren. Das Signal wurde merkwürdigerweise schwächer, wenn man sich in die Richtung seiner Quelle bewegte. Auch alle anderen Peilungen in der Umgebung wiesen als Ursprungsort ausgerechnet unser Wohnhaus auf.

Die Ausrüstung wurde noch etwas mobiler gestaltet, dass Funkgerät per Akku versorgt und es ging zu Fuß weiter. Das Maximum der Signale lag in unserem Garten, die Quelle schien mitten auf dem Rasen zu sein! Hier mussten sich wohl Aliens eingegraben haben, die nachhause telefonierten. Um auszuschließen, dass wir die Störungen selbst produzierten, wurden Solaranlage und Wechselrichter abgeschaltet und das ganze Haus vom Netzstrom getrennt. Die Störungen blieben, es musste also von außen kommen! Genau an der Stelle machte ich den entscheidenden Denkfehler…

Die Bundesnetzagentur überwacht auch den Funkbetrieb. Es ist auch ihre Aufgabe bei Bedarf, solche Störquellen aufzufinden. So habe ich mich an die Bundesnetzagentur gewandt und tatsächlich tauchte nach nicht einmal einer Woche ein Messtrupp mit einer Neid erregenden Ausrüstung auf. Im Fahrzeug war ein edler Spektrumanlyzer von R&S, dazu verfügten das Team über ein mobilen Analyzer von der gleichen Firma an einer handlichen logarithmischen Antenne. Für den Kaufpreis dieses Gerätes erwerben andere Leute ein kleineres Auto. Das Gerät war völlig neu. Man müsse wohl noch ein bisschen damit üben, erklärten mir die beiden freundlichen Prüfingenieure.

Anfangs taten sie sich etwas schwer das Störsignal zu messen aber dann nahmen sie die Fährte auf und landeten… Im Garten auf dem Rasen an der gleichen Stelle! In der Nähe steht der Leuchtturm, der auch im Abschnitt „Projekte“ vorgestellt wird. Und in der Tat schienen die Störungen aus diesem Leuchtturm  zu kommen.  Das konnte nicht sein, die Störung war  vorher auch bei stromlosem Haus noch vorhanden. Wieder wurde das Haus komplett abgeschaltet. Als ich wieder im Garten war, verschwand das Störsignal gerade!

Das Haus wurde wieder zum elektrischen Leben erweckt und nur der Leuchtturm blieb zunächst vom Netz getrennt. Einschalten des Turms: Einige Sekunden später war das Signal wieder da. Abschalten: Etwa 30 Sekunden später war Ruhe. In diesem Moment wäre ich am liebsten im Erdboden versunken, war doch  eines meiner Geräte diese „Dreckschleuder“. Die Erklärung ist einfach: Der Leuchtturm hat ein relativ kräftiges Netzteil, dessen Kondensatoren den Steuerrechner des Leuchtturms noch eine ganze Weile versorgen können, wenn das Turmlicht aus ist. Ein Lichtsensor steuert das Turmlicht, das war tagsüber natürlich aus.

Die Prüfingenieure sahen das mit einer Portion Humor: Ein Leuchtturm, der Funkstörungen verursacht, das hatten sie noch nicht erlebt. Die Leuchtturmtechnik und der Turm im Betrieb wurden per Foto dokumentiert. Das war mal kein Schwarzsender sondern ein Rot-Weißsender. Dann durfte ich noch ein Blick in den Messewagen werfen, es ist wirklich ganz edle Technik, die dort zum Einsatz kommt. Der schon lange gehegte Gedanke, einen Spektrumanalyzer zu kaufen wurde noch am gleichen Tag in die Tat umgesetzt.

Bei der Ursachenforschung stieß ich auf die Nebenfeuer des Leuchtturms. Diese können entweder Morsetexte ausgeben oder Lichtmuster mit sich ändernder Helligkeit aussenden. Dafür sorgt wie bei vielen anderen Dingen bei uns ein kleiner Computer, genauer ein Steuergerät. Die Helligkeitsänderung erfolgen über eine Pulsweitenmodulation, die Lampen werden dabei sehr schnell mit wechselnder Dauer ein- und wieder ausgeschaltet. Unser Auge sieht dann den Mittelwert der Helligkeit. Auch wenn die Nebenfeuer nicht leuchten sollten, wurden sie dennoch für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde etwa 400 mal pro Sekunde eingeschaltet. Das ist so nicht zu sehen. Nun gehen die Leitungen vom Steuergerät im Fuß des Turms und 50 cm zu den Leuchtdioden in der Turmspitze nach oben. Und wenn die einen Strom führen, der von einem schnellen MOS-FET ständig geschaltet wird, ist das Funksignal in 2 m Band eigentlich gar nicht mehr verwunderlich.

Wird fortgesetzt, wenn der Leuchtturm in der E-Werkstatt steht.

 

Leuchttürme.

Als großer Fan des Wassers und als Segler bekannt, habe ich vor vielen Jahren einmal einen Leuchtturm für den Garten geschenkt bekommen. Der hatte im Oberteil eine Blitzlampe, die das Leuchtfeuer darstellen sollte. Diese Blitzlampe erwies sich als ziemlich kurzlebig, diverse Reparaturen führten auch nicht zum stabilen Betrieb und so wurde letztlich die Beleuchtung ausgetauscht. Zunächst wurde eine Simpel-Blink-Schaltung eingebaut. Das war allerdings auf Dauer unbefriedigend. Ja und im Laufe der Jahre kamen dann die Mikrocontroller mit dem Atmel 316 und 328. Die ersten Kontakte zu Ihnen knüpfte ich zu Anfang des neuen Jahrtausend.

Damals kamen die Arduinos auf, zunächst der Klassiker, der heute UNO heißt, später auch andere Bauweisen mit anderen Prozessoren. Das Schöne an ihnen ist, dass sie eine kleine USB-Schnittstelle mitbringen, mit der man sie leicht programmieren kann. Die Arduino Fans hatten schnell eine Software zur Programmierung erstellt, die einen GNU C-Compiler verwendete so dass man die Bausteine in einem erweiterten C-Dialekt programmieren konnte.

Dieser Rechnerplatinchen habe ich auf eigene Leiterplatten gesetzt. Die wurden damals zwar schon mit einem CAD-System entworfen, aber noch selbst belichtet, entwickelt, geätzt und gebohrt. Wenn man die ab Werk vorhandenen Buchsenleisten durch Stiftleisten ersetzte, konnte man sie in Buchsenleisten auf die eigenen Leiterplatten setzen. Hinterher ließen sich Buchsen nicht mehr so einfach auslöten, dann wurden kleine Adapterplättchen verwendet. Der Arduino war damit der Antriebsmotor manches eigenen Projektes. Da die Schaltung recht simpel war, wurde später sehr oft der Prozessor direkt in die eigene Schaltung eingebaut und lediglich zur Programmierung ein kleine Schnittstellenmodul aufgesteckt, das von USB zu RS232 übersetzte. Dennoch hatte auch die Originalplatine ihren Reiz, man konnte unter der gesteckten Platine noch Bauteile unterbringen.

Solch ein Arduino wurde damals auserkoren, den Leuchtturm zu steuern. Als Lichtquellen wurden drei 20 W -Halogen-Lampen ausgesucht. So was konnte auch vor etlichen Jahren schon ein Leistungs-MOSFET steuern. Die drei Lampen wurden mit hitzebeständigen Farbfilterfolien umgeben, so dass der Kopf rot, grün und weiß leuchten konnte.

Aufgrund einiger Eigenarten des Arduinos konnte man nie ausschließen, dass nicht mal alle drei Lampen gleichzeitig leuchteten. So musste dann tatsächlich in einer getrennten Box noch ein 60 W- Schaltnetzteil im Leuchtturm untergebracht werden. Ein kleines Empfangsmodul aus einer frühen Modellreihe zur Hausautomation eines Norddeutschen Herstellers kam mit auf die Platine und musste als Fernsteuerungsempfänger für einen Handsender aus gleichem Haus herhalten. Diese Firma hat Baugruppen für alle möglichen Anwendungsfälle erstellt, aber eben nicht für Leuchttürme! Mit etwas Knobeln konnte das Kodierungsschema enttarnt werden und ein Programm zum Dekodieren der Funktelegramme geschrieben werden. So entstand der erste computergesteuerte Leuchtturm in unserem Garten.

Der erste Leuchtturm war sehr liebevoll aus Sperrholz gebaut und eigentlich auch ganz ordentlich lackiert. Trotz aller Pflege setzte der Zahn der Zeit ihm gehörig zu und am Leuchtturm wurde immer wieder Teile erneuert. Als Möchte-Gern-Holzwurm konnte ich viele Teile nachbauen und  ersetzen. Aber nach etlichen Jahren wäre faktisch ein Neubau fällig gewesen. Noch stark im Beruf eingespannt wäre das aufgrund der vielen falschen Gehrungen und der konischen Form des Turmes ein mühsames Unterfangen gewesen. Schweren Herzens wurde der Leuchtturm entsorgtt und ein Kunststoffleuchtturm von Typ „Roter Sand“ erworben. Die alte Beleuchtungstechnik musste umziehen. Allerdings hat dieser Leuchtturm ein Oberteil, das nur einen bestimmten Sektor überstreicht und in eine andere Richtung einige unabhängige Sektoreneuer. Und das „Nur-Blinken“ war auch nicht mehr so ganz zufriedenstellend.

Man müsste… Es wurden viele Ideen durch den Kopf gedrückt, ideal wäre ein umlaufendes Licht wie bei einem echten Leuchtturm. Allerdings ist das schon einiges an Mechanik, wenn man eine Linsengruppe um eine Glühlampe bewegen will. Das sollte anders gehen. Es gibt Neopixel, das sind Drei-Farben-Leuchtdioden, die man zu einer Kette zusammenfügen kann. Angesteuert wird die erste Drei-Farben-Diode mit einem seriellen Signal. Ist ein Daten-Telegramm vollständig, schiebt sie es über einen Ausgang an die dahinter liegende Diode, wenn das nächste Telegramm eintrifft. So kann man Lichtstreifen erstellen, in denen eine Reihe von Leuchtdioden angesteuert werden können. Jede Diode kann eine eigene Helligkeit und Farbe haben. Im Abschnitt „Uhren“ unter dem Thema „Elektronik“ sind Neopixel näher beschrieben.

Diese Dioden kann man, auf flexible Leiterbahnstreifen aufgelötet, erwerben. Es wurden von einem solchen Strip drei Abschnitte von je 18 Dioden abgetrennt und parallel verschaltet. Diese Streifen wurden auf einen Blechring geklebt, der später in den Leuchtturmkopf gebaut wurde. Der Blechring trägt nun auf dem Teil, der von außen sichtbar ist, diese LED. Wenn man nun per Programm jeweils eine Leuchtdiode leuchten lässt und dann auf die nächste Diode wechselt, sieht das aus, als ob ein Lichtstreifen über den Blechring läuft. Voila, das ist das umlaufende Licht ohne jegliche Mechanik. Man kann die Farbe variieren, so könnte man auch verschiedenfarbige Sektoren im Hauptfeuer bilden. In die drei Fenster der Sektoren Feuer kamen jeweils drei 1-W-Leuchtdioden übereinander, die Färbung des Lichtes übernehmen Farbfolien, die vom ersten Leuchtturm noch übrig waren.

Diese Technik sorgte dafür, dass auch der Stromverbrauch auf ein homöopathisches Maß sank, verglichen mit der ersten Variante. Später wurde ein neuer Steuerrechner entworfen. Als Prozessor wurde ein ESP32-Modul verwendet, das über Pins in Sockelleisten der Hauptplatine steckt. Die Nebenfeuer werden über 3 MOS-FETs gesteuert, das Hauptfeuer kann direkt über einen Port bedient werden. Allerdings waren Pegelwandler erforderlich, der ESP32 benutzt hat eine Betriebsspannung von 3,3 V, das reicht nicht ür die MOS-FETs, die Neopixel wollen 5 V haben. Das Problem löst ein Pegelwandler mit kleinen MOS-FETs. Der Fernsteuerungsempfänger ist noch im Layout vorhanden und Software vorhanden, aber nicht mehr bestückt. Implementiert ist ferner eine Messung der Lufttemperatur und –feuchte mit einem DHT 22. Der Baustein ist notorisch unzuverlässig und wird zukünftig von einem BME 280 ersetzt. Der wird aber per I2C angebunden.

Eine Lichtmessschaltung mit umschaltbaren Messbereich kann den Leuchtturm ein- und ausschalten. Zunächst wurde ein LDR verwendet, der hielt nicht lange. Der Nachfolger wurde in einem Zentrifugenröhrchen in Polyesterharz vergossen. Auch der versagte bald. LDR mögen keine intensive Sonnenstrahlung, das tötet sie. Ein Treppenwitz! Und LDR dürfen wegen gefährlicher Inhaltsstoffe sowieso nicht mehr verkauft werden. Sie enthalten knapp 0,05 g Cadmiumsulfid. Das ist ebenso gefährlich wie ein Teelöffel Salz in einem Putzeimer. Die Nachfolgegeneration der Sensoren enthält nun einen Phototransistor. Der passt in die gleiche Schaltung, die Software muss nur geringfügig angepasst werden. Zukünftige Entwicklungen werden einen I2C-Lichtsensor verwenden, der mehr als 214 Lichtwerte unterscheiden kann.

Phototransistor

Die Steuerung und die Datenübermittlung erfolgen per WLAN. Der Leuchtturm ist wie fast die ganze Haustechnik in unser Netzwerk eingebunden. Jede Baugruppe, so wie der Leuchtturm, haben einen Webserver mit fester IP, über die Messwerte abgerufen und Befehle abgesetzt werden können. Messwerte und Ereignisse werden im Steuergerät gespeichert und können über Netzwerkzugriffe abgefragt werden. Auch die Fernbedienung wäre noch einsetzbar, aber der Empfänger wurde hier nicht mehr bestückt.

Die Software ermöglicht etliche Lichtprogramme. Standardmäßig läuft das Topplicht mit zwei Blitzen um. Das Vorbild auf unserer Lieblingsinsel Borkum hat 2 Blitze in 3 s Abstand und 12 s Wiederholzeit. Damit das gut aussieht, mussten die Zeiten beim kleinen Bruder verkürzt werden. Außerdem kann die Farbe des Topplichtes umgeschaltet werden. Na gut, violett oder orange hat nix mit Seefahrt zu tun, es ist aber machbar. Ferner kann das  Topplicht mit weichem Helligkeitsverlauf blinken. Die Nebenfeuer sind voneinander unabhängig, beherrschen grundsätzlich weiche Helligkeitsänderungen per PWM. Eingesetzt wird meistens ein Blinkcode. Die Nebenfeuer morsen im Gleichtakt ein Wort, bei uns ist das „Borkum“. Das alles lässt sich über das Web-Interface einstellen. 2022 wäre „Gott erhalte Putin, aber bitte heute noch“ wohl eine Alternative. Die Programmierung erfolgt über ein USB-Interface auf der Prozessorplatine. In alle Module ist ein USB-Kabel eingesteckt, über das ein Notebook angedockt werden kann. Der Programmiermodus kann über das Interface erreicht werden. Auf OTA-Programing habe ich der Sicherheit wegen verzichtet. Gut, beim Leuchtturm ist das nicht das Problem, aber Geräte der Haustechnik sollten nicht so einfach erreichbar sein.

 

Sehr vorteilhaft an unserem Wohnort ist, dass die Häuser alle auf relativ großen Grundstücken stehen. So kommt man seinem Nachbarn nicht direkt in den Suppentopf. Das bedeutet dann auch auch ziemlich große Gärten.


Dort findet man wirklich alles: Schwimmbäder, großzügige Teichanlagen, Gemüseanbau.
Unser Garten hat sich im Laufe der Zeit sehr oft verändert.

 

Er war lange Zeit Spielgebiet unserer Kinder. Später musste dann auch ein Teich her.

Der "Landwirtschaftliche Betrieb" wurde eingestellt, die Bemühung beschränken sich auf Tomaten und Gurken im Treibhau. Wenn neue Bäume gepflanzt werden mussten, waren es Obstbäume, die hinzu kamen. Sträucher für Stachelbeeren, Himbeeren, auch ein paar Brombeeren und Himbeeren ergänzen unsere kleinen Obstplantagen.

Bald folgen hier mal ein  paar aktuelle Bilder. Mehr findet man unter dem Titel "Wasser!!" bei den Projekten.

Weshalb fällt der Mond nicht runter?

Doch, das tat er immer wieder! Staunen? Gut da muss man weiter ausholen:

Bald nach dem Einzug wurde klar, mit der normalen Wasserversorgung ist ein solcher Garten nicht zu machen. Nach Anfrage bei der Stadt wurde mit nachbarschaftlicher Hilfe eine Rammspitze geschlagen und ein Hauswasserwerk installiert. Das erwies sich bald als zu klein, die Rammspitze brachte auch immer weniger Wasser. Daraufhin wurde von einigen "Spezialisten" ein Brunnen mit 100 mm Durchmesser gebaut, in eigener Regie eine Tauchpumpe und ein Kessel montiert, von da an konnten wir regelrechte Wasserwerfer einsetzen. Fast 31 Jahre hielt diese Lösung, dann kam ganz plötzlich sehr viel Sand und kaum mehr Wasser. Versuche die Pumpe aus dem Brunnen zu holen, scheiterten. Wahrscheinlich hatte das Brunnenrohr einen Schaden und war eingebrochen. Ein neuer Brunnen musste her.

Der Bautrupp rückte mit schwerem Gerät an, ein Bohrturm wurde errichtet.


Damit wurde aber gar nicht gebohrt, das geschah mit einer überdimensionalen Bohrmaschine.

 

Fast 5 m konnten so gebohrt werden.  

Die Brunnenbauer machten das erste Rohr vor dem Einbau kaputt, indem Sie viele Schlitze hineinschnitten....

 

 

 

 


Dann kam das erste Rohr in das Loch.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Mit sanfter Gewalt wurde das Rohr überzeugt, komplett im Loch zu verschwinden.

 

 


Anschließend wurde eine Kiespumpe eingesetzt, um weiter Tiefe zu gewinnen. Dazu wurde der Turm verwendet, um den Plunscher herauszuheben und auch zu füllen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schließlich waren 9 m Rohr im Boden. Kontrolle, Wasser ab 3,50 m, allerdings war noch 1,7 m Kies im Rohr. Mit einer kleineren Pumpe wurde der auch noch ans Tageslicht gefördert.

 

 

 

 

 

 

 


Eine neue Tauchpumpe war montiert und bald im Brunnenrohr bis auf 8 m Tiefe abgesenkt.

Der Probebetrieb brachte fast sofort klares Wasser und nach 30 Minuten war es optisch nicht mehr von Leitungswasser zu unterscheiden.

 

 

 

 

Dann kamen die Sünden der Vergangenheit an das Tageslicht. Beim Anschluss an das vorhandene Netz wurden einige tote Rohre und Kabel entdeckt, wohl gemerkt, die Anlage ist natürlich gewachsen. Dank gut bestücktem Fahrzeug konnte eine Totalsanierung der Abzweigungen erfolgen. Deckel drauf, Kabel anschließen und nach etwa viereinhalb Stunden war die Sache erledigt.

Ein paar Feinarbeiten noch, dann wird man von den Arbeiten nichts mehr bemerken.

 

 

 

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Amateurfunk bedeutet, Kontakt mit Menschen aus aller Welt zu haben. Dass mag zwar über Skype auch klappen, ist aber weesentlich wenger reizvoll.

Segeln ist die teuerste und unbequemste Art und Weise, von einem Ort A zu einem Ort B zu kommen, zu dem man gar nicht hin will.

Segeln ist, wie unter einerr kalteen Duschee zu stehen und dabei 100 €-Scheine zu zerreißen.

segeln,......, ist einfach toll.

 

 

 

 

Aus großen Holzstückeen kleine Holzstücke zu machen und dabei jede Menge Staub und Späne zu machen, das ist die Tätigkeit des Hobbyschreiners.

Dass Haus mit dutzenden von eleektrischen Geräten auss dem Eigeenbau zu versehen und ssich dann bei jedem spinnendden Rolladen, Raseensprenger, Gaaraagentor zu fragen, welches Steuergeerät gerade dafür zuständig ist, das ist Hobbyelektronik. Alternativ kann das auch dass Ausharren bei 20° C Frost in der kalten Wohnung oder Hölleentemperaturen im Winter bedeuten, wenn Hacker sih in deeer Heizungssteuerung eingenistet haben.