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2-2021

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

Kommunikation Die

Kommunikation Die Stadtwerke Gießen (SWG) setzen ein LoRaWAN-Netz um (Gateways) empfohlen. Die m2m Germany ermittelte die geeignetsten Gateway-Standorte und richtete den LoRa- WAN-Netzwerk-Server (LNS) ein. Dieser verwaltet und managet sowohl die Gateways als auch die Sensoren für die verschiedenen Anwendungsszenarien. Die m2m Germany stellte eine SaaS- Cloud-Anwendungsplattform bereit und installierte ein individuell erstelltes Dashboard, das bedarfsgerecht jederzeit um neue Use Cases erweitert werden kann. Ebenso wurde das Fachpersonal der SWG auf dem System geschult. Der Betrieb läuft Autorin: Karin Reinke-Denker, M.A. m2m Germany GmbH www.m2mgermany.de Die Stadtwerke Gießen, der Versorgungsbetrieb der Universitätsstadt in Mittelhessen, wurde von der m2m Germany GmbH bei der Planung sowie beim Auf- und Ausbau eines flächendeckenden LoRaWAN-Netzes unterstützt. Die siebtgrößte Stadt in Mittelhessen, mit knapp 90.000 Einwohnern, hat dabei klare Use-Cases im Fokus. Überwachung unterschiedlichster Parameter Besonders die Überwachung unterschiedlichster Parameter in öffentlichen Gebäuden und Smart-City- Anwendungen, die via LoRa-Sensorik abgedeckt werden können, stehen auf der Agenda. Von vornherein ging es nicht um ein theoretisches Abwägen, sondern ganz klar um die tatschliche Umsetzung verschiedener Anwendungen – erst als Testaufbau, später dann für einen flächendeckenden Rollout. Vorrangig geht es aufgrund der Corona- Pandemie um die Messung von CO 2 - Konzentrationen zur Prävention in Schulen, Kindergärten, Sportstätten und Besprechungszimmern. Ein Einsatz in Kinos, Gaststätten und Hotels, wäre auch denkbar. Darüber hinaus laufen parallel weitere Umgebungsmessungen, wie beispielsweise Temperatur, Luftfeuchte und Licht. So lässt sich die CO 2 -Ökobilanz optimieren, da man nun etwa die Absenkung der Raumtemperatur bei ungenutzten Räumlichkeiten initiieren kann. Auch wird über eine PIR zur Bewegungs- und Belegungserkennung innerhalb eines Raumes nachgedacht. Zum einen, um zu erkennen, wann welche Räume belegt sind und zum anderen, um die Räume auch außerhalb der Geschäftszeiten überwachen zu können. Durch einen zusätzlichen Lichtsensor kann darüber hinaus auch erkannt werden, ob in nicht belegten Räumen ggf. noch die Beleuchtung eingeschaltet ist. Der Anfang ist gemacht Nach ersten Konsolidierungsgesprächen wurde der Stadt Gießen die Einrichtung eines LoRaWAN- Netzwerk-Servers LNS mit entsprechenden Sende-/Empfangsstationen CO 2 -Sensor zur Messung von Aerosolen in Räumen Nach intensiven Tests hat die SWG die erste Schule in Gießen mit der LoRaWAN-Technologie ausgestattet. Hier überwachen Sensoren, ob die Sporthalle genutzt wird und ob deren Zugangstür offen oder geschlossen ist. Ein potenziell feuchter Werkraum im Keller wird permanent auf seine Temperatur und die Luftfeuchtigkeit hin überprüft, um einer möglichen Schimmelbildung entgegenzuwirken. Ebenso wird der CO 2 -Gehalt der Luft in der Sporthalle überwacht, denn viel CO 2 bedeutet viele Aerosole. Ein regelmäßiger Luftaustausch ist in Corona- Zeiten ein zentrales Thema. Positiver Nebeneffekt dabei ist, dass frische, trockenere Luft sich mit weniger Energie erwärmen lässt als feuchte. Insofern trägt die Überwachung des Raumklimas auch zur Verbesserung der Energieeffizienz bei. Darüber hinaus haben die SWG- LoRaWAN-Sender an allen Strom-, Fernwärme- und Wasserzählern der Schule angebracht. Auch hier werden 26 Haus und Elektronik 2/2021

Kommunikation LoRa- Sensor zur Überwachung von Raumklima und Raumbelegung (Quelle: Elsys) die Daten stündlich übertragen. Die daraus abzuleitenden Erkenntnisse sorgen für Transparenz, was den Verbrauch angeht. Weiterhin verbessern und vereinfachen die automatischen Erfassungen die aktuell noch manuell durchgeführten Ablesungen der Hausmeister für das Energie-Management der Stadt Gießen. Rauchmelder in der Lüftungsanlage runden das Komplettpaket ab. Es wurden unterschiedliche Sensoren in die ThingPark-Plattform eingebunden. Entscheidung nicht bereut Bevor die erste Schule ausgestattet wurde, hat die SWG ausgiebig diverse Anwendungsmöglichkeiten intern getestet. Energieverbräuche, Mitarbeiter der m2m Germany messen geeignetste Standorte für LoRa-Gateways rund um Gießen aus Vom Türkontaktsensor bis zum Outdoor LoRa Gateway hat m2m Germany alles im Programm Bewegungs- und Belegungsverläufe sowie ein smartes Parkraum- Management standen dabei auf dem Prüfstand. Weil die Nutzung von LoRaWAN vielseitig ist, haben die Verantwortlichen bei den SWG beschlossen, ein Netz für die Gießener Innenstadt aufzubauen. Dafür reichen bereits sieben Gateways aus, um eine gute Abdeckung zu garantieren – Ausbaustufen wird es sukzessive und je nach Bedarf geben. Die neue Infrastruktur wird in erster Linie von der SWG genutzt werden, um nach und nach alle Fernwärmezähler mit entsprechenden Sensoren zur Fernübertragung auszustatten. Diese Vorarbeiten sicherten den Erfolg des Vorhabens. Die Zukunft ist smart LoRaWAN ist der erste Schritt in Richtung Smart City für die Universitätsstadt in Mittelhessen und trägt dazu bei, dass die Stadt intelligenter und effizienter sein wird. Denn auf dem Weg zur klimaneutralen Kommune braucht es neben CO 2 -freier Energie vor allem eines: Transparenz, was den Energieverbrauch angeht. Und genau bei diesen Punkt wird LoRaWAN eine zentrale Rolle spielen. Die m2m Germany wird den weiteren Ausbau begleiten und mit entsprechenden Soft- und Hardware- Lösungen unterstützen. Von Sensoren über Gateways bis hin zum LNS. ◄ Die wichtigsten Gebäude-Kommunikationssysteme Thomas Hansemann, Christof Hübner: Gebäudeautomation, Kommunikationssysteme mit EIB/KNX, LON und BACnet, 4. Auflage, Carl Hanser Verlag, München, 312 Seiten, ISBN 978-3-446- 46286-1, Preis 34,99 Euro Dieses Lehrbuch wendet sich an Einsteiger im Bereich Gebäude automation/-systemtechnik. Es gibt einen Überblick über die Informationsübertragung bei der Realisierung von Gebäudefunktionen im modernen Zweck- und Wohnungsbau und erläutert praxisnah Automationsstrukturen sowie Energiemanagementfunktionen in Gebäuden. Nach der Ausbreitung grundlegender Begriffe der industriellen Kommunikationstechnik sowie der Vorgehensweise bei der Übertragung digitaler Daten werden praxisnahe Beispiele gezeigt und auch die jeweiligen Programmier- und Inbetriebnahme-Tools ausführlich beschrieben. Zahlreiche Übungsaufgaben helfen, das Wissen zu vertiefen. In der 4. Auflage wurden die Begrifflichkeiten an die aktuellen Normen angepasst und aktualisiert und es wurde eine Ergänzung zur Weiterentwicklung von BACnet eingefügt. Die Themengebiete: • Einsatz der DDC-Automationsgeräte und Energiemanagement-Funktionen • Grundlagen der industriellen Kommunikationstechnik • Europäischer Installationsbus (KNX) • Local Operating Network (LON) • TCP/IP-Computernetze und das Kommunikationsprotokoll BACnet Prof. Thomas Hansemann und Prof. Dr. Christof Hübner lehren an der Fakultät für Elektrotechnik der Hochschule Mannheim. ◄ Haus und Elektronik 2/2021 27

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