Stockwaage für wenig Geld im Eigenbau

Ich hab da mal was vorbereitet .. mit wenig finanziellen Mitteln und ein bisschen Handarbeit zur eigenen digitalen Stockwaage.

Digitale Anzeige der Stockwaage

Digitale Anzeige der Stockwaage

Gerade als Jungimker ist man bei sehr vielen Themen doch sehr unsicher. Das Was, Wann und Wie sind dabei keine Konstanten die man in irgendeinem Buch nachlesen kann, vielmehr hängen sie vom Standort, dem Wetter und zahlreichen weiteren Faktoren ab. So waren 2017 und 2018 im direkten Wettervergleich völlig verschieden. Auch wenn der Bien es sehr wohl versteht sich zu organisieren und Honig zu sammeln, so ist er dann im Spätsommer und Herbst doch auf unsere Hilfe angewiesen wenn es um die Bekämpfung der Varroa Milbe und das Einfüttern geht. Diese zwei genannten Punkte sind so essenziell, dass ohne imkerliches Zutun der Bien wohl kaum oder mit geringer Chance überleben würde.

So bekam ich meine ersten 3 Völker Anfang August (2017) und mein erstes Jahr mit den Bienen konnte starten. Ok, die ersten Probleme mit Bienen- und Königinverlust nach Ameisensäurebehandlung überstanden blieb noch die Frage offen – ‚Wieviel Futter ist schon drin und wieviel muss noch rein? ‘ So blieben mir zunächst, nach Studium von Literatur und Internet, die Möglichkeiten über Schätzung der mit Futter gefüllten Wabenfläche und Wägung mittels Kofferwaage. Beides ist aber nicht so recht komfortabel und mit ordentlichem Fehler behaftet, was nicht gleichbedeutend damit sein soll, dass es für eine grobe Schätzung nicht geeignet wäre. Ich entschied mich für die Kofferwaage und dem Prinzip – lieber etwas mehr-, nahm mir aber vor mich über den Winter mit dem Thema Stockwaage zu beschäftigen.

Nun war es Oktober und meine 3 Völker hatten gut Futter und ich hatte etwas Zeit mich mit dem Thema Stockwaage zu beschäftigen. Mit der Suche nach kommerziellen Systemen kam schnell die Ernüchterung. Die Preise lagen irgendwo zwischen 500 und 800 € pro System. Bei einigen kann man zwar aber auch bis zu 4 Waagen anschließen und die funken die Daten auch in eine Datenbank und/oder auf das Handy – stündlich wohl gemerkt – aber das ist auch eine stolze Summe die erst mal an Honig wieder reinkommen muss. Es gibt Forschergruppen und Initiativen die immer komplexer werdende Waagen und Überwachungssysteme mit Temperatur und Feuchte im Stock und außerhalb, Videobilder, Infrarotaufnahmen, Bienenzähler am Flugloch, Erschütterungssensoren, … ausgestattet sind. Damit lassen sich unzählige Daten sammeln und  für wissenschftliche Zwecke verwenden. Aber eben diese permanente Datenflut benötige ich nicht, da meine Bienen direkt am Haus stehen und wozu brauche ich stündlich Werte? Schaut man in die diversen Imkerforen, so gewinne ich immer mehr den Eindruck, dass die Leute sich immer mehr auf die Technik verlassen und weniger auf Beobachtungen am Flugloch oder bei der Durchsicht im Sommer setzen – weil es bequem ist und man nicht denken muss (und man hat immer einen Schuldigen, wenn mal was nicht so läuft wie geplant). Daher entschied ich mich für einen Eigenbau bei dem die Werte mittels Minicomputer, den man an die Wage ansteckt, genau zu diesem Zeitpunkt ausgelesen werden und sich diese dann per Hand aufschreibt, weil mich im Wesentlichen nur die Gewichtsveränderungen kurz vor und während der Tracht sowie beim Einfüttern interessieren. Klingt zunächst ganz einfach und überschaubar …

Meine Lösung

Bei den Recherchen war mir aufgefallen, dass die kommerziellen Systeme eine Sache gemein haben. Sie haben alle eine vollflächig geschlossene Auflagefläche. Dies gefiel mir nicht, da mir die Lüftung zum offenen Gitterboden hin beeinträchtigt schien. Die Auflagefläche war notwendig, da die Wiegesysteme mit nur einer Messzelle arbeiten und die mittig im Flächenschwerpunkt sitzen muss. Meine Lösung sieht daher wie folgt aus:

Das Gestell der Stockwaage

Das Gestell der Stockwaage

Ich habe mir aus einer auf diversen Baummärkten erhältlichen Aluminiumplatte 120x1000x1,5 mm  (10€) zwei Streifen mit 6cm Breite und in der Länge der Diagonalen des Beutenbodens geschnitten und zu einem Kreuz verschweißt. Man könnte hier auch Streifen aus Edelstahl, Holz oder Kunststoff nehmen, wichtig ist nur die Witterungsbeständigkeit des Materials, und diese mittels Verschrauben oder Vernieten miteinander zu einem rechtwinkligen Kreuz verbinden. Die Enden werden wie dargestellt mit 45° Winkeln an die Beutenecken angepasst, so dass am Ende nichts hervorsteht. Wer mag kann die Kanten alle mit einem Kantenschutz umkleben oder einfach nur etwas rund feilen. In der Mitte habe ich dann über Gewindebuchsen eine einfache Abzweigdose aufgeschraubt.

Zum Ausschlachten für die Stockwaage

Zum Ausschlachten für die Stockwaage

An den vier Enden des Kreuzes werden die Wiegezellen mit wasserfestem doppelseitigem Klebeband aufgeklebt. Man könnte sich diese Wiegezellen mit zu kurzen Kabeln und ohne Halter direkt im Internetversand bestellen oder man kauft sich eine Personenwaage (mein bevorzugtes Model siehe Bild) für 10€ und hat Halter und ausreichend lange Kabel gleich mit dabei. Das Ausschlachten der Waage und Zusägen der Halter dauert weniger als eine halbe Stunde. Die Halter kann man mit einen Cuttermesser gut von der Glasplatte trennen, da diese mit einem Schaumklebeband befestigt sind. Die Kabel von den Wiegezellen habe ich zum Schutz immer noch mit einem Klebeband für Kabelbandagierung umwickelt. Hier muss man nur darauf achten, dass das Klebeband nicht die PVC Ummantelung der Kabel angreift. Damit die Kabelbündel nicht lose zwischen den Wiegezellen und der Abzweigdose herum hängen habe ich kleine selbstklebende Kabelkanäle befestig und die Kabelbündel darin verstaut.

Verkabelung der Stockwaage

Verkabelung der Stockwaage

Ein bisschen Elektrik

Jetzt kann es an die Verkabelung gehen. Die Wiegezellen (Z1 bis Z4) sind 3-Leiter Zellen die man nach folgendem Muster verbinden muss.

Z1 + Z2 schwarz, Z1 + Z4 weiß, Z2 + Z3 weiß, Z3 + Z4 schwarz

Somit bleiben noch die 4 roten Drähte frei, welche an das Herzstück der Waage angeschlossen werden. Hier kommt eine HX711 Elektronikbaustein zum Einsatz. Diesen kann man sich ebenfalls in verschiedenen Internetshops oder –plattformen bestellen. Der Preis liegt zwischen 0,80 und 5,00 € pro Stück und es wird pro Waage nur einer benötigt. Die große Preisspanne kommt durch die unterschiedlichen Artikelstandorte zu Stande. Wenn man 4 Wochen warten kann, so kann man diese direkt in China bestellen und viel Geld sparen. Wer nicht warten kann muss für das 4 oder 5-fache bei einem deutschen Händler bestellen. Die 4 roten Leiter werden wie folgt angeschlossen:

Z1 -> V+, Z3 -> V-, Z2 -> Sig+, Z4 -> Sig –

Auf der anderen Seite des HX711 sind dann nur noch die 4 Leitungen zum Minicomputer anzuschließen. Das 4-adrige Kabel habe ich über eine M12 Kabelverschraubung mit der Abzweigdose verbunden. Alle Einführungen in die Abzweigdose habe ich zusätzlich mit neutral vernetzendem Silikon abgedichtet.

Ein bisschen Computer

Viel bleibt für den Einstieg schon nicht mehr zu tun. Nur noch einen passenden Stecker an das Kabelende um die Waage an den Minicomputer Arduino UNO (ca. 10€) anschließen zu können. Den passenden Treiber für den HX711 findet man leicht über eine Suche im Internet. Hier gibt es auch gleich ein passendes Programm für die Kalibrierung und eine Beschreibung, welche Eingänge am Arduino für die Waage zu nutzen sind. Eine Kalibrierung ist in jedem Fall notwendig, das jede Waage andere Parameter hat. Diese Parameter sind das „0“ Gewicht und ein Wert dafür, was ein Kilo ist. Hier muss man etwas probieren, aber mehr als 10 min pro Waage braucht man dann auch nicht. Ich stelle die Waage auf zwei Holzbohlen und nutze als Kalibriergewicht eine Kombination aus Beutenboden und Deckel mit einer Vorratstonne für Zucker. Diese Kombination habe ich zuvor mit einer guten Personenwaage ausgemessen, so dass ich ein bekanntes Gewicht habe.

Kalibrierung der Stockwaage

Kalibrierung der Stockwaage

Hat man die Kalibrierung erfolgreich durchgeführt hat man alles um die Waage unter einem Bienenvolk einzusetzen. Die gesamten Kosten für ein solches System betragen mit allen Kleinteilen zusammen ca. 50€ und damit deutlich weniger als eine kommerzielles System. Wer sich damit weiter beschäftigt kann dann sich Programme basteln, mit welchen auch mehrere Waagen auslesbar sind oder die Daten direkt auf eine SD Karte gespeichert werden. Wer es aber dann ganz komfortabel möchte kann sich das auch in ein Gehäuse verpacken, mit Display und Akku ausrüsten und permanent an die Waage anschließen.

Stockwaage im Einsatz

Stockwaage im Einsatz

Viel Spaß

Aber was konnte ich in meinem ersten Jahr nun alles mit den Waagen anfangen? Die erste Waage hatte ich als Prototyp im Dezember fertig und habe sehr gut den winterlichen Gewichtsverlust von durchschnittlich 60 g  pro Tag beobachten, was mir die Gewissheit gab, dass das Volk noch am Leben ist. Auch konnte ich den Anstieg der Gewichtsabnahme ab Ende Januar ins Frühjahr hinein wunderbar verfolgen und somit Rückschlüsse auf die Volksentwicklung ziehen und hatte immer das Wissen, dass noch genügend Futter im Volk ist, ohne den Deckel aufmachen oder das Volk anheben zu müssen. Das Einsetzen der Tracht und der Trachtverlauf waren sehr gut messbar und man konnte schon anhand des Gewichtes nach einer gewissen Zeit den Bedarf zur Erweiterung erkennen. Mittlerweile ist wieder Winterpause und ich habe die Gewissheit, dass das Gewicht nicht nur geschätzt ist. Was nun im Bien passiert können wir bis zum Frühjahr nicht mehr beeinflussen und müssen abwarten.

Ich habe es bisher nicht bereut einiges an Zeit in die Waagen gesteckt zu haben. Aus den anfänglich 3 Völkern sind mittlerweile 9 geworden und 6 Völker sind mittlerweile mit Waagen ausgestattet.

Interessenten sind herzlich eingeladen das System bei mir anzuschauen.

Dr.-Ing. Marcel Hähnel


Anmerkung der Redaktion: Bei Interesse nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf. Wir vermitteln gern.

5 Kommentare

  1. Hallo,
    bei der Suche nach einer Stockwaage bin ich auf diese Webseite gestoßen. Alles sehr interessant, aber bei einer Personenwaage sind die Meßabstände idR 100g. Reicht das? Wenn die Beute auf der Waage stehen bleibt, zeigt sie dann nicht beim Einschalten 0kg an?
    Viele Grüße aus Kleinmachnow

    • Andreas Petersen

      24. Februar 2019 at 19:16

      Die beschriebene Stockwaage im Eigenbau enthält zwar die Wiegezellen einer Personenwaage, aber zum Auslesen dieser wird eine andere Messbrücke als in der Personenwaage genutzt. Die verwendete Messbrücke ist der HX711 Baustein. Es können gut auch Differenzen im 10g Bereich gemessen werden, da die Auflösung des AD-Bausteins 24bit beträgt. Oftmals wird bei Personenwaagen nur die erste Nachkommastelle angezeigt.

      Wenn man die Waage wie beschrieben aufbaut, so kann man die Waage per Software stets auf einen Nullwert kalibrieren. Hier kann man “0” als Waage ohne Beute oder auch beliebig wie zum Beispiel Waage mit Beute setzen – je nach Geschmack des Imkers.
      Bei weiteren Fragen unterstützen wir gerne, da auch an erweiterten Systemen (Anzeige, SMS,…) gearbeitet wird.

      Gruß, Marcel Hähnel

  2. Walter Sammer

    12. März 2019 at 11:39

    Hallo.Sie haben mir geschrieben, wollen zurückrufen. Habe ihnen Tel.Nr. gesandt. Bitte rufen sie abends an, wenn möglich-.

  3. Hallo zusammen,

    sehr schöne Idee, habe ich soweit auch alles vorbereitet. Allerdings tue ich mich sehr schwer an der Programmierung des Ardunios und dem dazugehörigen LCD Display. Könnt Ihr nicht auch den verwendeten Sketch hier mit posten ?

    Danke & Gruß,

    mw

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