Basis für intelligente Gebäude
KNX - der Bus-Bahnhof
Lange Zeit, wenn von Vorzeigegebäuden die Rede war, wurden meist praktische Werte wie Robustheit, Langlebigkeit und Sicherheit an vorderster Stelle genannt. Auch heute sind diese Eigenschaften noch aktuell - in der digitalisierten Welt gewinnt jedoch ein weiterer Aspekt an Bedeutung. So sollen moderne Gebäude heute vor allem eins sein - smart. Was sich dann mit Blick auf Zweckgebäude hinter dem Begriff Smart Building verbirgt, ist eine Reihe intelligenter Technologien und Tools, die unser Leben sowohl komfortabler und nachhaltiger als auch sicherer, flexibler und effizienter gestalten. Häufig findet sich dabei die standardisierte KNX-Technologie in einer Smart-Building-Lösung wieder.
Bild: Schneider Electric GmbHEine Präsentation steht an: Wie durch Zauberhand fahren die Jalousien im Besprechungsraum herunter, das Licht wird gedimmt, die Medienwand mit integriertem Touch-Display angeschaltet und die Temperatur entsprechend der Personenzahl reguliert. Nach geraumer Zeit aktivieren CO2-Sensoren automatisch die Lüftungsanlage und sorgen für eine sauerstoffreiche und schadstoffarme Raumluft. So oder so ähnlich kann es aussehen, wenn smarte KNX-Systemlösungen durch die intelligente Steuerung von Gebäudefunktionen ideale Arbeitsbedingungen kreieren. Doch das standardisierte Bussystem beweist nicht nur in Bürokomplexen sein Potenzial: Geschäftsräumlichkeiten, Hotels, Krankenhäuser, Schulen, öffentliche Einrichtungen oder Wohnhäuser, die Liste möglicher Einsatzgebiete ist lang. Ebenso verhält es sich mit den Vorteilen moderner KNX-Technik. So überzeugt die bedarfsgerechte, zielgenaue und gewerkeübergreifende Raumsteuerung auf Basis des offenen Feldbusses auch in puncto Effizienzsteigerung und Energieeinsparung. Sinnvoll ergänzt durch Gebäudemonitoring und -management bleiben nicht nur die laufenden Betriebskosten (OpEx) im Rahmen, sondern auch der ökologische Fußabdruck eines Gebäudes lässt sich wirksam verbessern.
Planung und Installation
Mit Blick auf die CapEx kann KNX schon im Planungsprozess und ferner in der anschließenden Installation punkten. So sind durch die Vernetzung aller Komponenten über eine eigene Busleitung die Leitungsführung und der Verkabelungsaufwand reduziert. Zudem ist das System aufgrund seiner dezentralen Struktur übersichtlich und skalierbar - mit steigenden Anforderungen wächst das KNX-System schlicht mit. Genau hier setzt auch die Produktentwicklung im Bereich der Aktortechnik an, wie es Schneider Electric mit seiner neuen Aktoren-Serie SpaceLogic demonstriert. Dank eines modularen Konzepts bestehend aus nur zwei Referenzen, einem Master- und maximal je zwei Erweiterungsmodulen in einer einheitlichen Größe von 4TE, minimiert sich der Planungsaufwand. Da pro Master nur eine physikalische Adresse programmiert werden muss, sind auch Inbetriebnahme und Neukonfiguration über ETS schneller realisiert. Die zugewiesenen Ausgänge können nachträglich flexibel geändert und das System um zusätzliche Geräte erweitert werden. Damit lässt sich auch in Sachen KNX-Installation zeit- und kosteneffizient auf eine veränderte Raumnutzung reagieren.
Bild: Schneider Electric GmbHKonnektivität und Interoperabilität
Die Stärke von KNX liegt in seiner Offenheit, Stichwort: Interoperabilität. Mit der KNX Association im Hintergrund ist sichergestellt, dass alle von ihr zertifizierten Produkte herstellerübergreifend miteinander kombiniert werden können. Dabei deckt die Bandbreite an Geräten mittlerweile praktisch alle Anwendungsfelder im Gebäudebereich ab. Mit aktuell 500 Mitgliedern weltweit wird kein anderes Bussystem von so vielen Herstellern unterstützt. Durch die stetig steigende Anzahl kompatibler Produkte ist auch langfristig die Investitions- und Zukunftssicherheit gewährleistet. Neben dem offenen KNX-Standard nimmt das DALI-Protokoll eine Sonderrolle im Bereich der Gebäude- und speziell der Beleuchtungstechnik ein. Denn obwohl es ein proprietäres System ist, hat sich DALI aufgrund seiner leistungsfähigeren Lichtsteuerung in Bezug auf Helligkeit und Farbverschiebung in der LED-Technik durchgesetzt. Dank spezieller Schnittstellen wie dem SpaceLogic KNX DALI Gateway Pro kann das digitale DALI-Beleuchtungssystem in die KNX-Installation eingebunden und anhand der von KNX-Sensoren gesammelten Informationen gesteuert werden.
KNX - der Bus-Bahnhof
Der Trend der plattformübergreifenden Kompatibilität und der Integration führender Automatisierungssysteme geht aber noch deutlich weiter - hin zu einem Hybrid System für ganzheitliches KNX-gesteuertes Gebäudemanagement. Konkret handelt es sich hierbei um die bekannte KNX-Bustopologie, die mithilfe sogenannter Multi-Protokoll-Gateways wie dem SpaceLYnk Logic-Controller in ihrer Funktions- und Anwendungsvielfalt wächst und verschiedene Welten im Zweckbau zusammenführt. So lassen sich eine Vielzahl verfügbarer Protokolle und Standards für Gebäudeautomation und Energieverbrauchsmessung - von Modbus RTU bis BACnet IP sowie Modbus TCP/IP - nahtlos in die bestehende KNX-Installation einbinden. Gilt es große Gebäudekomplexe zu managen, ist es mithilfe von 2.000 BACnet-Datenpunkten z.B. mühelos machbar, die Informationen des KNX-Systems in höhergelagerte Gebäudeleittechnik zu überführen. Die Möglichkeit der Integration von Sprachassistenten erlaubt zudem eine komfortable Steuerung per Stimme, während sich über die reine Gebäudesteuerung hinaus mittels EEBus- und Modbus-Schnittstellen ein intelligentes Lastmanagement von Ladeinfrastruktur oder auch ein wirkungsvolles Energiemanagement auf der Basis integrierter Mess- und Sensortechnik realisieren lassen. Alle Energieflüsse können dank Visualisierung dann einfach nachvollzogen werden. Die lokal auf PC oder Touchpanel sowie per Remote-Zugriff abrufbare webbasierte Bedienoberfläche hält außerdem wartungsrelevante Informationen bereit und dient als Überwachungs- und Steuerzentrale.
Einheitliches Design
Mit Blick auf die Steuerung der KNX-Gebäudetechnik wird zwischen automatischer Steuerung und manueller Steuerung unterschieden. Abgesehen von einer statisch programmierten Zeitschaltung steht eine vielseitige Produktauswahl im Bereich der Sensorik bereit, die eine bedarfsgerechte, effiziente und vollautomatische Regelung von Gebäudefunktionen in Abhängigkeit festgelegter Parameter erlaubt. Präsenzmelder erkennen z.B. die Anwesenheit von Personen und CO2-Sensoren messen die Luftqualität. Sogenannte Wetterstationen, die über integrierte Wind-, Niederschlags-, Temperatur- und Helligkeitssensoren verfügen, erfassen wiederum Wetterdaten. Kommunizieren sie ihre Informationen in Form von Daten-Telegrammen an die Aktoren, schalten diese das Licht ein, öffnen die Fenster oder schließen die Jalousien. Bedienelemente wie Taster oder Regler, die eine manuelle Steuerung der Gebäudefunktionen gewährleisten, komplettieren den Bereich der Sensoren. Spezielle Multifunktionstaster vereinen dabei mehrere Hauptfunktionen in einem Gerät, die sich über ein intuitives Touch-Panel auswählen lassen. Gemäß eines einheitlichen Produktdesigns sind die KNX-Bedienstellen im Gegensatz zu den meisten anderen Feldbussen zudem oftmals in den Schalterprogrammen der jeweiligen Hersteller erhältlich.
Fazit
In jedem Gebäude steckt das Potenzial, im Sinne eines Smart Buildings noch komfortabler, sicherer, leistungsstärker, wirtschaftlicher und nachhaltiger zu werden. Im Bereich der Gebäudesystemtechnik hat sich die KNX-Technologie in den vergangenen Jahren etabliert. Der offene Feldbus punktet mit Flexibilität und Einfachheit in Planung und Installation, einem durchgängigen Produktdesign und höchster Interoperabilität. Die aktuell 500 Hersteller - zu denen auch Merten by Schneider Electric zählt - werden die Entwicklung von KNX darüber hinaus auch in Zukunft mit innovativen Produkten und Lösungen vorantreiben.
Lange Zeit, wenn von Vorzeigegebäuden die Rede war, wurden meist praktische Werte wie Robustheit, Langlebigkeit und Sicherheit an vorderster Stelle genannt. Auch heute sind diese Eigenschaften noch aktuell - in der digitalisierten Welt gewinnt jedoch ein weiterer Aspekt an Bedeutung. So sollen moderne Gebäude heute vor allem eins sein - smart. Was sich dann mit Blick auf Zweckgebäude hinter dem Begriff Smart Building verbirgt, ist eine Reihe intelligenter Technologien und Tools, die unser Leben sowohl komfortabler und nachhaltiger als auch sicherer, flexibler und effizienter gestalten. Häufig findet sich dabei die standardisierte KNX-Technologie in einer Smart-Building-Lösung wieder.
Bild: Schneider Electric GmbHEine Präsentation steht an: Wie durch Zauberhand fahren die Jalousien im Besprechungsraum herunter, das Licht wird gedimmt, die Medienwand mit integriertem Touch-Display angeschaltet und die Temperatur entsprechend der Personenzahl reguliert. Nach geraumer Zeit aktivieren CO2-Sensoren automatisch die Lüftungsanlage und sorgen für eine sauerstoffreiche und schadstoffarme Raumluft. So oder so ähnlich kann es aussehen, wenn smarte KNX-Systemlösungen durch die intelligente Steuerung von Gebäudefunktionen ideale Arbeitsbedingungen kreieren. Doch das standardisierte Bussystem beweist nicht nur in Bürokomplexen sein Potenzial: Geschäftsräumlichkeiten, Hotels, Krankenhäuser, Schulen, öffentliche Einrichtungen oder Wohnhäuser, die Liste möglicher Einsatzgebiete ist lang. Ebenso verhält es sich mit den Vorteilen moderner KNX-Technik. So überzeugt die bedarfsgerechte, zielgenaue und gewerkeübergreifende Raumsteuerung auf Basis des offenen Feldbusses auch in puncto Effizienzsteigerung und Energieeinsparung. Sinnvoll ergänzt durch Gebäudemonitoring und -management bleiben nicht nur die laufenden Betriebskosten (OpEx) im Rahmen, sondern auch der ökologische Fußabdruck eines Gebäudes lässt sich wirksam verbessern.
Schneider Electric GmbH
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 1 (März) 2021 - 08.03.21.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
