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2-2013

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Zeitschrift für Elektro-, Gebäude- und Sicherheitstechnik, Smart Home

Gebäudeautomation

Gebäudeautomation Rubrik Heutzutage geht der Trend nicht nur bei der klassischen Gebäudeautomatisierung mit dem Stand der Technik in Richtung multimediale Vernetzung, sondern auch über verschiedene Gewerke hinweg. So wird Weiße Ware (Hausgeräte) zusammen mit Roter Ware (Heizungsgeräte) und Brauner Ware (Unterhaltungselektronik) vernetzt mit dem Ziel, den Mehrwert bei der Gerätenutzung zu steigern und neue (Fern-)Bedienmöglichkeiten zu schaffen. Im privaten Bereich Hausautomation (Hausautomatisierung) oder Heimautomation ist ein auf die Gegebenheiten privater Wohnhäuser und die speziellen Bedürfnissen seiner Bewohner ausgerichteter Teilbereich der Gebäudeautomation. Während bei der Automatisierung von öffentlichen Gebäuden, Industriegebäuden usw. Energie- und Personaleinsparungen im Vordergrund stehen, sind dies bei der Hausautomation der erhöhte Wohnkomfort, die Sicherheit der Bewohner und die Überwachungsmöglichkeit. Hauptunterschied zur allgemeinen Gebäudeautomation ist die besondere Wichtigkeit einer komfortablen Benutzerschnittstelle (Visualisierung). Häufig gibt es bei der Hausautomatisierung Funktionen, die bei der Gebäudeautomatisierung kaum eine Rolle spielen. Dazu gehören Unterhaltungsprogramme, automatische Pflanzenbewässerung oder Haustierfütterung, Beleuchtungsprogramme für Partys usw. Vor- und Nachteile Die Vorteile der Gebäudeautomation sind: • Energieverbrauchsreduktion durch intelligente Regelung • Komfortgewinn durch intelligente Steuerung • besserer Schutz gegen Einbrüche durch Anwesenheitssimulation • mehr Sicherheit durch Alarmierung beim Auftreten von kritischen Situationen • Überwachung von einem externen Sicherheitsdienst durch automatische Alarmweiterleitung Als Nachteil ist zu nennen dass die mehr oder weniger hoher Komplexität der Automatisierungstechnik qualifiziertes Personal erfordert. Eine falsche Betriebsweise kann die Vorteile vermindern. Außerdem ist ein Kontroll- und Wartungsaufwand zu nennen sowie die bei jeder Technologie vorhandene Möglichkeit des Ausfalls bzw. die Notwendigkeit der Reparatur. FS Blockdarstellung der Raumautomation. Diese Darstellungsweise ist in der Normung zur Gebäudeautomation zum Standard geworden (Quelle: Wikipedia) Möglichkeiten der Gebäudeautomation • Beleuchtung bedarfs-, tageszeit- bzw. jahreszeit- und bewegungsabhängig schalten/ dimmen • Heizung, Lüftungs- oder Klimaanlage bedarfsund zeitgerecht steuern • Verschattungseinrichtungen in Abhängigkeit von Sonnenlicht und Wind zeit- und bedarfsgerecht steuern • Sicherheit erhöhen durch die Überwachung von Fenster- und Türkontakten sowie Bewegungsmelder • Zutrittskontrollsysteme realisieren • Steuerungsvorgänge im Gebäude zentral erfassen und anzeigen • schalten/dimmen mit Funk- oder Infrarotfernbedienung • Fernüberwachung und Fernsteuerung über Telefon oder Internet • Verbrauchsdatenerfassung von Zählern • Laststeuerung auf Basis der Verbrauchsdatenerfassung durch sequenzielles Einschalten von Beleuchtungen • Steuern der Mediengeräte Auf den folgenden Seiten werden die wichtigsten Begriffe erklärt und einige Beispiele verschiedener Hersteller angeführt. 8 Haus + Elektronik 2/2013

Gebäudeautomation Gebäudeautomation – die wichtigsten Begriffe Backbone Das Backbone (Rückgrat) eines Raumautomationssystems, d.h. die Verbindung zwischen Etagen und Gebäudeteilen, bildet heute zumeist ein TCP/IP-basierendes Netzwerk (LAN). BACnet Das Building Automation and Control Network (BACnet) ist ein genormtes Kommunikationsprotokoll für die Gebäudeautomation und erlaubt die Kommunikation zwischen Produkten verschiedener Hersteller. BACnet funktioniert auch auf Controller-Ebene (native BACnet). DALI Abk. für Digital Addressable Lighting Interface, ein Protokoll zur Steuerung digitaler, lichttechnischer Betriebsgeräte in Gebäuden DDC-GA Abk. für Gebäudeautomation mit dezentraler Anordnung der Steuerungseinheiten DigitalSTROM DigitalStrom ist ein neues System, welches von der ETH Zürich zur Marktreife entwickelt wurde und zurzeit von der Industrie implementiert wird. Interessant ist hier die Übertragung der Steuer- und Informationssignale über das Stromnetz anders als bei den Powerline-Technologien. Dupline Das Hausautomations-Bussystem Dupline ist sehr vielseitig und auch in der Industrie und in Freizeitanlagen einsetzbar. EIB Abk. für Europäischer Installationsbus Der EIB-Standard stellt sicher, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller untereinander kompatibel sind und wird mittlerweile weltweit eingesetzt. EIBA Abk. für European Installation Bus Association. Der Europäische Installationsbus ist ein Standard nach EN 50090, der beschreibt, wie bei einer Installation Sensoren und Aktoren in einem Haus miteinander verbunden werden müssen und festlegt, wie Sensoren und Aktoren miteinander kommunizieren (Protokoll). Ethernet Unter Ethernet versteht man eine universelle Datenschnittstelle, welche auch die Steuerung und Stromversorgung der angeschlossenen Geräte zulässt. GA Abk. für Gebäudeautomation. Darunter versteht man die Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regelund Optimierungseinrichtungen in Gebäuden. Sie ist damit ein wichtiger Bestandteil des technischen Facility- Managements. GLT Abk. für Gebäudeleittechnik Hausautomationssystem Ein solches System ist ähnlich einem Baukasten strukturiert und besteht typischerweise aus einer Wohnungszentrale, mit der die Bewohner eines Hauses alle Funktionen steuern und auf einem Display überprüfen können. Dazu kommen Raumtemperaturfühler, welche die Temperatur messen und die Daten meist per Funk an die Zentrale senden. Ein Heizkreisregler gleicht Soll- und Istwerte für jeden Raum ab und bringt durch Verstellen der Ventile die Raumtemperatur auf den gewünschten Stand. Ein solches System basiert vorteilhaft auf KNX. Instabus EIB/KNX Standard, der verschiedene Gebäudefunktionen in einem einheitlichen System zusammenfasst Instabus EIB/KNX entspricht sowohl dem EIBauch dem KNX-Standard. Typische Funktionen des Instabus EIB/KNX sind die Steuerung von Beleuchtung und Beschattung, die Einzelraum- Temperaturregelung, die Lüftungssteuerung, Sicherheitsfunktionen (z.B. Einbruch, Brand), die zeitliche Steuerung von Verbrauchern sowie das Anzeigen und Bedienen. KNX 1. Abk. für Konnex Association Die KNX wurde 1999 u.a. von der EIBA gegründet. 2. Standard, der verschiedene Gebäudefunktionen in einem einheitlichen System zusammenfasst Der KNX-Standard wurde aus dem EIB und zwei weiteren europäischen Bussystemen heraus entwickelt. Der Konnex-Bus (KNX) ist ein Standard, der beschreibt, wie in einer Installation u.a. Sensoren und Aktoren miteinander über ein Bus-/Protokoll- System verbunden werden können. LAN Abk. für Local Area Network Mit LAN bezeichnet man ein drahtgebundenes lokales Netz. LON Abk. für Local Operating Network, ein herstellerübergreifendes Bussystem. LON ist ein Feldbus, welcher vorrangig in der Gebäudeautomatisierung eingesetzt wird. Die LON-Technologie ermöglicht den neutralen Informationsaustausch zwischen Anlagen und Geräten von verschiedensten Herstellern und unabhängig von den Anwendungen. LonWorks LonWorks ist ein offenes und interoperables System für die Gebäudeautomation, bestehend aus kompatiblen Hardund Softwarekomponenten. OPC herstellerunabhängige Schnittstelle für Management- Systeme Haus + Elektronik 2/2013 9

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