Bustechnik für mehr Komfort und Sicherheit bei weniger Betriebskosten:Die neue Welt der Gebäudeautomatisierung
Wie in der Industrie bringt die moderne Automatisierungstechnik auch im intelligenten Gebäudemanagement deutliche Vorteile. Die für eine moderne Automatisierung nötige Bustechnik in Gebäuden wird zwar in der Fachwelt viel diskutiert und anhand von Einzelbeispielen dargestellt, führt in der Masse der privaten Neubauten und Gebäuderenovierungen aber doch eher ein Nischendasein. Besonders „Häuslebauer“ haben deutliche Berührungsängste mit der für sie neuen Technik, ein Umstand der oft nur auf mangelnder Information beruht. Dieser Beitrag soll helfen, das Wesen der Bustechnik und ihre Vorteile etwas besser einschätzen zu können.
Der Werdegang und die Anforderungen an die Automatisierungstechnik in der Industrie und im Gebäude sind sich sehr ähnlich. So waren in beiden Fällen anfangs viele unterschiedliche Bussysteme auf dem Markt, die sich dann konsolidierten. Heute hat sich für die intelligente Vernetzung von Gebäudesystemen der KNX-Bus als internationaler Standard durchgesetzt bzw. das KNXnet als Verschmelzung von KNX-Bus und LAN. Der weltweite, offene Standard bietet schon heute mit über 300 beteiligten Firmen aus Europa, USA und Asien eine riesige, ständig wachsende Modulvielfalt ohne Kompatibilitätsprobleme und eine zukunftssichere Versorgung mit Komponenten. Gerade letzteres ist für langlebige Investitionen in Immobilien besonders wichtig.
Vorteile für jeden Lebensabschnitt
Mit der Entscheidung, welche Technik in einem Neubau installiert werden soll, legte sich der Erbauer früher auf Jahrzehnte fest. Moderne Bauten dagegen lassen sich immer individueller gestalten, auch nachträglich, und die Technik schreitet immer schneller voran. Strom braucht man heute an nahezu jeder Stelle, Steckdosen kann man fast nie genug haben. Küchen, Ladegeräte, Sicherheitstechnik, Temperaturwächter etc. alles verlangt nach Netzanschluss. Waren bisher Schalter und versorgter Anschluss fest verdrahtet, so bietet ein Bussystem wie der KNX-Bus heute die Möglichkeit über 61.000 unterschiedliche „Busteilnehmer“ gezielt anzusprechen und miteinander „reden“ zu lassen. Dabei kann jeder einzelne Anschluss auch nachträglich noch umdefiniert werden, z.B. um neueste Sensortechnik nachzurüsten. Das erleichtert auch eine spätere Nachrüstung der jeweils aktuellen Technik. So lässt die Heimautomatisierung das „Kinderzimmer“ quasi mitwachsen, erlaubt neue Energie- und Umwelt-Technik einzubinden oder erleichtert später die Umrüstung des Heims zu einem behinderten bzw. altersgerechten Wohnsitz, eben Technik für jede Lebenslage.
Was bedeutet das für die Hausinfrastruktur?
Die Bustechnik bietet völlig neue Möglichkeiten, die aufzuzählen den Umfang des Beitrags weit übersteigen würde. Einige kleine Beispiele sollen daher das Prinzip erklären: Im Haus können z.B. unterschiedliche Gewerke miteinander kommunizieren, so kann die Heizung mit autarken Klimageräten in den einzelnen Räumen ebenso „reden“ wie offene Fenster sich am Heizkörper melden „bitte nicht weiterheizen, ich lüfte gerade“. Die Waschmaschine arbeitet mit günstigem Strom vom Solarzellendach nach Absprache. Briefkästen, die weitab an der Straße liegen, melden wenn Post eintrifft, die Katzenklappe öffnet und schließt nach Vorgabe und ist in die Alarmanlage mit eingebunden. Die Haussicherheit wird rundum geprüft, Glasbruch-, Fenster- und Türsensoren geben exakte Auskunft.
Mechanische Schlüssel lassen sich mit RFID-Tags (elektronische Funkchips mit Zugangscode wie bei modernen Pkw-Schlüsseln) ergänzen und erlauben ein elektronisches Schlüsselbrett. Klassiker wie die Rollladensteuerung für Tag und Nacht werden ergänzt durch Sensoren, die melden: starker Wind, Hagel, zu viel Sonne. Zum Schutz von Scheiben und Pflanzen werden Rollladen automatisch geschlossen oder Jalousien eingefahren.
Schaltet man IR-Sensoren mit Lampen zusammen, geht das Licht automatisch an, sobald man ein Zimmer betritt. Ja sogar ganze Szenarien lassen sich per Knopfdruck starten, so fährt der Rasenroboter zum Aufladen, bevor die Gartenbewässerung eingeschaltet wird und diese orientiert sich wiederum an der per Sensor gemessenen Bodenfeuchtigkeit. Kein vergessenes Gießen oder verschwendetes Wasser mehr. Wenn die Hauszisterne „leer“ meldet, wird automatisch auf das Trinkwassernetz umgeschaltet etc. Aquarienbeleuchtung, die sich gezielt der Helligkeit im Zimmer anpasst, lässt auch im Urlaub die Pflanzen wachsen. Licht und Rollladen werden bedient wie im Alltag, auch wenn der Besitzer im Urlaub ist, selbst eine automatische Zimmer-Pflanzenbewässerung ist leicht realisiert.
Szenarien wie Elektroauto aufladen, wenn genug Sonnenstrom vorhanden ist, oder Schneefallmelder mit Wecker verschalten, um trotz Räumpflicht rechtzeitig zur Arbeit zu kommen, und vieles mehr ist ebenfalls möglich. Nur die Phantasie des Benutzers setzt hier Grenzen. Allerdings zeigen sich hier schon die großen Anforderungen an die Automatisierungstechnik: Hohe Zuverlässigkeit steht an erster Stelle, denn z.B. eine ausgefallene Heizung und Frostschäden kann kein Hausherr tolerieren. Im Gegensatz zur Industrietechnik kommen aber im privaten Bereich noch die Forderungen nach komfortabler Bedienung und vor allem nach einem ansprechenden Design im häuslichen Umfeld hinzu.
Flexible Heimtechnik
Je nach baulichen Gegebenheiten und der Einrichtung bietet der KNX-Bus schon von Hause aus einige Möglichkeiten. So können die Daten auf vier Wegen übertragen werden, die klassische Verdrahtung als separates Datennetz mit zwei Drähten und 30 V Stromversorgung für die angeschlossenen Komponenten, mit gegen Störungen verdrillten Kabeln (twisted pair). Dann die Datenübertragung über die Stromleitung, die die bestehenden 230/400 V Netzanschlusskabel benutzt. So sind Garagen über die Lichtleitung oder ältere Gebäude auch nachträglich leicht einzubinden oder aufzurüsten. Ein heiminternes Funknetz ist ebenfalls möglich und sehr flexibel; entfernte, batteriebetriebene Sensoren an Fenstern, im Garten, am Briefkasten etc. sind so schnell angeschlossen. Der Funk erfordert aber naturgemäß Mehraufwand bei der Absicherung gegen Unbefugte.
Sind die bisher genannten Übertragungen ans Gebäude und dessen näheres Umfeld gebunden, so eröffnet die vierte Übertragungsart der Daten per Ethernet bei Bedarf den Weg in die Welt. Zugriff über das Internet, sozusagen „Fernwartung“ der Haustechnik aus dem Urlaub oder Sicherheitscheck bei längerer Abwesenheit, sind so möglich. Andererseits kann das Haus auch selbsttätig Warnmeldungen ausgeben, z.B. Wasserrohrbruch, Heizungsausfall, Feuermelder- oder Erdgassensor-Alarm. Wenn gewünscht lassen sich sogar mehrere Gebäude, z.B. Wohnung, Zweitwohnung oder Ferienhaus, per Cloudlösung managen und überwachen. Natürlich sind alle Übertragungsarten auch gezielt kombinierbar.
Schlüsseltechnik zukunftssichere Hardware
Um die Möglichkeiten der Automatisierung auch wirklich effizient zu nutzen, ist eine zukunftsfähige Steuerzentrale ausschlaggebend. Hier setzt PEAKnx mit seiner neuen Heimzentrale an. Neben den Fähigkeiten wie hohe Rechenleistung und Zuverlässigkeit, die eine Heimautomatisierung verlangt, wird dabei erstmals auch auf ästhetische und heimspezifische Details geachtet. So ist der eigentliche Frontend Panel platzsparend in die Wand eingelassen, das vermeidet auch überflüssige Kabelverbindungen zum Rechner. Um den Bildschirm passend zur Wohnung bzw. Einrichtung einzufassen, gibt es auswechselbare Blenden in unterschiedlichen, auch individuell erstellbaren Designs. Damit kann das Erscheinungsbild des flachen, leicht zu reinigenden Bildschirms auch neuen Trends im Laufe der Jahrzehnte angepasst werden.
Da Kinder und Haustiere oft nicht sehr rücksichtsvoll gegenüber Einrichtungsgegenständen sind, wird die Wandzentrale durch eine patentierte Glasplatte geschützt, die speziell gehärtet aber trotzdem noch flexibel und biegsam ist und so die Verletzungsgefahr bei Bruch minimiert.
Die „Denkzentrale“ arbeitet lüfterlos und mit SSD statt Festplatte, ist daher absolut geräuschlos und robust. 4 bis 16 GB Arbeitsspeicher, optionales WLan, RFID-Kartenleser, HD-Webcam und 18,5“ LED LCD Panel gepaart mit Breitbandstereo-Lautsprechern und optimierten Mikrofonen bieten ausreichende Möglichkeiten selbst für Einsatzfelder wie Sprachsteuerung etc. Die Weitspannungsstromversorgung von 110 bis 230 V mit nur 5 W Standby-Aufnahme, USB 3, Gigabit-LAN- und HDMI-Anschlüssen, sowie optionale KNX, CAN und LIN Ports stehen als Schnittstellen zur Außenwelt zur Verfügung.
Alle Bilder: PEAKnx
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