Das „PiPiMeter“ und die Flüster-Toilette

Das „PiPiMeter“ und die Flüster-Toilette: Warum unsere Separett Tiny jetzt zwei Mikrocontroller hat…

Wir lieben unsere Trocken Trenn Toilette, die wir von Anfang an in unserem Fahrzeug verbaut haben. Für den Flüssigkeitsanteil haben wir einen Tank im Innenraum verbaut. Der Nachteil eines solchen Tanks ist jedoch die aufwendige Pflege und trotz aller “Liebe” hat nach nun 5 Jahren unser motorisiertes Kugelventil aufgegeben. Schlicht aufgrund der Chemie. Deshalb mussten wir an das Thema noch einmal ran. Dieses Mal mit einem entnehmbaren Kanister.

Nach langer Überlegung und mit unseren Erfahrungen und Wünschen im Hinterkopf haben wir uns für die Separett Tiny entschieden.

Die Separett Tiny Trenntoilette ist eigentlich ein feines Stück Technik. Eigentlich. Es gibt Dinge im Camper-Leben, die nimmt man als gegeben hin. Und es gibt Dinge, da schlägt das Nerd-Herz härter als die Realität. Der originale Lüfter der Tiny ist ein Kraftwerk, das uns nachts dezent das Gefühl geben würde, neben einer startenden Drohne zu schlafen. Das konnten wir mit unserer eigenen Lösung vor 5 Jahren schon besser.

Da eine fertige Kauf-Lösung für uns natürlich viel zu langweilig ist, haben wir die Toilette einer dezenten „Optimierung“ unterzogen. Das Ergebnis: Ein flüsterleiser PC-Lüfter, zwei ESP32-Mikrocontroller, eine AutoCAD Fusion-360 Konstruktionsorgie (mit anschließendem 3D-Druck) und das wahrscheinlich smarteste Füllstands-Messsystem der Camper-Welt: Das PiPiMeter.

Hier ist die Geschichte, wie unsere Toilette laufen (und messen) lernte.

Akt 1: Die Entdröhnung der Separett Tiny (Mechanik & 3D-Druck)

Der originale Lüfter musste weichen. Ersetzt haben wir ihn durch einen deutlich größeren, langsamer drehenden und damit flüsterleisen PC-Lüfter. Da der natürlich nicht in die originale Halterung passte, ging es erst mal ab an den PC:

Das Lüftergehäuse: In Fusion 360 haben wir ein komplett neues Gehäuse konstruiert und aus robustem PETG gedruckt, um den großen Lüfter perfekt aufzunehmen.
Die Abluft-Führung: Ab Werk pustet die Tiny nach unten aus. Da unsere bisherige Installation die Abluft aber nach hinten verlangte, haben wir direkt noch ein paar passende Adapter-Rohre designt und gedruckt. Das Ergebnis? Man hört absolut nichts mehr.

Und genau das wurde zum nächsten “Problem”…

Akt 2: Steuerserver Nummer 1 – Der Lüfter-Beauftragte

Weil der Lüfter jetzt so leise ist, dass man ihn selbst mit dem Ohr an der Schüssel nicht mehr hört, brauchten wir Gewissheit: Dreht er sich überhaupt noch?

Hier kommt der erste ESP32-S3 ins Spiel. Er übernimmt die vollständige Kontrolle über die Toilette, überwacht das Tachosignal des Lüfters (RPM) und liest das Raumklima aus.

Zusätzlich überwacht dieser ESP den originalen Sensor des Urintanks der Separett per Reed-Kontakt als mechanische Rückfallmeldung (Problem-Alarm im Dashboard), falls beim Füllstand mal geschlampt wird. Beim Booten regelt er den Lüfter automatisch auf angenehme, unhörbare 60 % Leistung ein.

Akt 3: Das „PiPiMeter“ – Stufenlose Füllstandsmessung per MQTT an Victron

Die größte Schwachstelle fast aller Trenntoiletten: Der Urinkanister. Man sieht nicht, wie voll er ist, bis es fast zu spät ist. Eine berührungslose, stufenlose Messung musste her. Das PiPiMeter war geboren.

Das Ziel: Nichts in den Kanister einbringen (Hygiene!), die Elektronik muss beim Leeren automatisch trennen und die Daten sollen neben der Erfassung und Darstellung in unserer zentralen App (Home Assistant) direkt auf unserem Victron Cerbo GX Display im Camper landen.

Die Hardware-Konstruktion am Kanister:

• Der Sensor: Zwei vertikale, 15 mm breite Kupfer-Klebestreifen, die im Abstand von 7 mm parallel außen auf den Kanister geklebt wurden. Sie messen über den MPR121-Chip die Veränderung der elektrischen Kapazität, sobald der Urin im Kanister steigt.
• Der Schutz: Über die Kupferstreifen kam hochwertige Fahrzeugfolie – wasserdicht, abriebfest und absolut reinigerbeständig.
• Die mechanische Trennung: Wir wollten beim Leeren keine Stecker fummeln. Die Platzverhältnisse im Toilettenraum sind aber sehr eng, deshalb haben wir Federkontakte wie sie in Batteriefächern verwenden werden mit 6 mm Federweg verbaut. Schiebt man den Kanister rein, werden die Kontakte automatisch kontaktiert und stellen die Stromversorgung (5V/GND) her. Zieht man ihn raus, ist er stromlos.

Am Kanister sitzt ein winziger Seeed XIAO ESP32-C3. Er bootet nach dem Einschieben in 2 Sekunden, verbindet sich mit dem Victron-Broker und meldet den Tank nativ im System an:

Über eine mathematische Formel im Code rechnet der ESP den kapazitiven Rohwert direkt in Prozent und Liter (0 bis 7,1 L) um. Die Werte werden sekundenaktuell als FluidType: 5 (Fäkalientank im Victron-System) und das Volumen in Kubikmetern an die Cerbo gepusht.

Damit wir nicht jedes Mal neu flashen müssen, haben wir im ESPHome-Code zwei Kalibrierungs-Buttons hinterlegt. Kanister leer einsetzen? Klick auf “Leer-Kalibrierung”. Kanister voll? Klick auf “Voll-Kalibrierung”. Der ESP speichert die Werte dauerhaft in seinem internen Flash-Speicher (NVS).

 
 
 

Fazit: Overengineering at its best 🚀

Ja, man kann eine Trenntoilette auch einfach benutzen und ab und zu reingucken. Aber wo bleibt denn da der Spaß?

Jetzt haben wir eine Separett Tiny, die man absolut nicht mehr hört, die unser Raumklima überwacht und deren Urin-Füllstand uns auf dem Victron-Touchscreen und im VRM-Portal auf den Milliliter genau angezeigt wird.

Wie löst ihr die Füllstandsfrage in euren Trenntoiletten? Hättet Ihr das auch so gelöst?