Anleitung 5. November 2020
Grundlagen Gebäudeautomation

Die Gebäudetechnik berührt uns tagtäglich im Verborgenen – sie steckt hinter jeder Wand, hinter jedem Fenster – meist bemerken wir sie gar nicht oder nur dann, wenn etwas nicht funktioniert – denn das Ziel hinter jeder Komponente und Lösung ist der einwandfreie Betrieb.

Um ein einwandfrei funktionsfähiges Gebäude zu erstellen und zu betreiben, bedarf es daher einiges an Fachwissen. Dies erwirbt sich der Elektrotechniker für Gebäudetechnik während seiner Ausbildung, der Systemintegrator für Gebäudetechnik und der Facility-Manager meist in einem Studium – doch die praktischen Erfahrungen sind auch hier das A und O und unverzichtbar.

Alles auf einen Blick

Offene Systeme für zukunftssichere und erweiterbare Gebäudeautomation
Herstellerunabhängig
Verschiedene Feldbusprotokolle für unterschiedliche Anwendungen
Sensorenbasierte Feldgeräte
Vor- und Nachteile der zentralen oder dezentralen Installation

Automationsdschungel – wir bringen Klarheit

Gutes Grundlagenwissen ist der Schlüssel, um die am Markt befindlichen Lösungen zu bewerten und für jede Immobilie den richtigen Automatisierungsansatz zu wählen.

Die richtige Auswahl treffen

Bei der Wahl der Technik, ganz gleich, ob in einem Neubauprojekt oder bei einer Sanierung, ist es wichtig, sich über die Vor- und Nachteile offener und proprietärer Systeme Klarheit zu verschaffen und eine bewusste Entscheidung für die eine oder andere Möglichkeit zu treffen. Da über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg ein möglichst hohes Maß an Flexibilität gefragt ist, sollten Planungsverantwortliche also neben der Ist-Situation auch im Blick haben, dass sich in Zukunft andere Nutzungsbedürfnisse ergeben können. Deshalb sind Komponenten geeignet, die langfristig wiederbeschaffbar sind und etablierten, offenen technologischen Standards entsprechen.

Offene vs. proprietäre Systeme

Ein offenes System zeichnet sich dadurch aus, dass es von vielen Herstellern unterstützt wird, die alle gemeinsam einem Standard entsprechen. Damit sind die Komponenten „interoperabel“ und können miteinander kommunizieren. Es gilt: je mehr Hersteller sich an einem offenen Standard beteiligen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, eine breite Auswahl an Geräten im Markt zu finden. Sie sind damit niemals an die Technologie eines bestimmten Herstellers gebunden. Die Modularität offener Systeme ermöglicht eine kostengünstige und weitaus einfachere Anpassung und Erweiterung bei veränderten Anforderungen.

Ein proprietäres System hingegen ist herstellerspezifisch. Es zeichnet sich dadurch das, dass weniger Geräte miteinander kombinierbar sind, da der jeweilige Hersteller nur einer ausgesuchten Anzahl von Mitgliedern Zugang gewährt. Der Einsatz von proprietären Systemen bedeutet die Abhängigkeit des Anwenders vom Hersteller im Rahmen der Inbetriebnahme, Wartung und Erweiterung des Systems. Sind die eingesetzten Produkte nicht mehr am Markt verfügbar, gibt es nur selten Alternativen.

Feldbusprotokolle

Zum Austausch von Daten auf der Automatisierungsebene kommt eine Vielzahl an Feldbussystemen zum Einsatz. Das Bussystem gibt vor, nach welchem Kommunikationsstandard und über welches Übertragungsmedium Steuerungen und Feldgeräte miteinander kommunizieren. Generelle Vorteile der Busverkabelung, gegenüber einer konventionellen Installation, sind die Reduzierung von Brandlasten und eine Senkung der Installationskosten, weil weniger Leitungen verlegt werden müssen.

Protokolle der Gebäudeautomation

Feldgeräte: Sensoren und Aktoren

Kein Automationssystem kommt ohne Sensorik aus. Sensoren sind die Bauteile, die wichtige Zustandsinformationen aufnehmen und in ein elektrisches Signal umwandeln und weitergeben. Erfasst werden entweder Analogwerte wie beispielsweise Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit, Wetterdaten oder Binärinformationen wie Schaltstellungen und Impulse von Tastern. Bei der Planung der automatischen Steuerung bzw. Regelung von Gebäudefunktionen sollten Sie genau überlegen, von welchen Faktoren die automatische Steuerung beeinflusst werden soll – diese ergeben dann die notwendigen Sensoren für den späteren Einsatz.

Aktoren empfangen die Datentelegramme und setzen diese in Aktionen um, wie Schalt- und Dimmbefehle für Leuchten, Steuerbefehle für Rollläden, Markisen etc. oder Stellbefehle für Heizkörperventile. Ist zum Beispiel die Temperatur zu niedrig wird das Heizkörperventil geöffnet, um den Raum zu heizen. Typische Aktoren sind somit Ventile, Stellantriebe oder LED-Treiber.

Installationsarten – zentral oder dezentral

Ein umfassend automatisiertes Gebäude benötigt zahlreiche Schalt- und Steuerungsgeräte. Sie nehmen Platz im Schaltschrank oder der Zwischendecke und müssen untereinander vernetzt werden. Entsprechend wichtig ist es, die Verteilung der Komponenten geschickt zu planen. Eine wesentliche Entscheidung: Erfolgt die Installation zentral oder dezentral?

Zentral bedeutet, dass alle Komponenten an einem Ort, in den meisten Fällen der Schaltschrank, untergebracht sind. Die Verdrahtung wird von dort zu den einzelnen Räumen vorgenommen. Die Vorteile:

Eine zentrale Installation ist nutzerfreundlich, da sich Wartungen und der Geräteaustausch einfach vornehmen lassen.
Außerdem werden durch den zentralen Ansatz Brandlasten reduziert.

Dezentral ist eine Installation aufgebaut, wenn die Steuerungskomponenten sich auf mehrere Räumlichkeiten verteilen – beispielsweise Etage für Etage oder sogar Raum für Raum.

Der Vorteil hieran ist der deutlich geringere Verdrahtungsaufwand und damit sinken die Installationskosten.
Allerdings gilt es zu bedenken, dass die Komponenten in Decken und Einbaudosen versteckt sind und sich weniger einfach austauschen lassen.

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Referenz

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