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Gebäudeautomation mit Bussystem

Bussysteme bilden die Voraussetzung für eine umfassende Gebäudeautomation. Die folgende Grafik zeigt beispielhaft ein vernetztes Firmengebäude.
  • Spannungsversorgung 640mA IoT Controller RCD Schaltaktoren Spannungsversorgung 320mA BUS/IP Router Busankoppler/Linienverstärker Server/Visualisierung Binäreingänge Leitungsschutzschalter Display Wettersensor
  • Ein Bussystem dient innerhalb eines Netzwerkes zur Übertragung von Daten zwischen einzelnen Teilnehmern (Aktoren und Sensoren). Bus ist dabei die Abkürzung für „Binary Unit System“. Die Teilnehmer sind dabei meist über eine 2-adrige, verdrillte Kupfer-Leitung, miteinander verbunden. Über die Busleitung verlaufen – vergleichbar mit dem menschlichen Nervensystem, sämtliche Steuerinformationen, um im Gebäude die Verbraucher (Aktoren) und die Befehlsgeber (Sensoren) zu steuern. Die Signalspannung liegt dabei im Bereich der Schutzkleinspannung (<25V Gleichspannung).


    Ein großer Vorteil in einem Bussystem liegt in der einfachen Topologie. So werden die Busleitungen in Linien-, Stern- oder Baumstruktur im Gebäude verlegt. Hierbei werden Leitungen gespart, da alle Busteilnehmer an eine Leitung angeschlossen werden und auf dieser Linie alle Befehle zum Steuern, Regeln , Schalten oder Überwachen gesendet werden.

    In einem Bussystem gibt es feste Systembausteine, die bei jedem Versenden und Empfangen einer Nachricht zum Tragen kommen. Dabei handelt es sich um folgende
    Bestandteile:
    • Physikalische Sensoren (z.B. Tast-, Bewegungs, Helligkeitssensoren, Thermostate, etc.)
    • Bussystem-Aktoren (z.B. Heizung, Beleuchtung, Jalousien oder Klimatisierung)
    • KNX-Systemgeräte (z.B. Spannungsversorgung, Datenweitergabe)
    Es ergeben sich folgende Vorteile:
    • Flexibilität – Änderung der Raumaufteilung oder umpositionierung von Elektrogeräten
    • Erweiterung – Kopplung weiterer Sensoren/Aktoren an den Bus
    • Einsparung von Steuerleitungen – weniger Kabelmaterial
    • Reduzierung der Betriebskosten – Steuerung durch Zeitprofile oder Präsenzmelder
    • Energieeinsparung – Energie-Management, Smart Metering, Smart Grid
    • Moderne Elektroinstallation – Für die Zukunft gerüstet sein
    • Steuerung von außen – Mit dem Handy aus der Ferne Steuern/Beobachten
    • Zuverlässige Funklösungen – Kabellose Elektroinstallation
    Es gibt verschiedene Bussysteme auf dem Markt. Die verbreitetsten sind:

    Bussystem
    NameKNX-BusLON-BusMOD-BusLCN-BusBAC-Net
    EinsatzNeubau, Zweckbau, UmbauBüro, Schulen, IndustrieIndustrieNeubau, Zweckbau, UmbauProtokoll auf Management-Ebene
    SystemDezentralDezentral (proprietär)Client-ServerDezentral (proprietär)Client-Server
    TeilnehmerE-Mode: 256
    S-Mode: 57600
    Theorie: 32000
    Praxis: 10000
    65535300004194304
    Installationdedizierter 2-Drahtbus Twisted Pair ( Cat 7; blaues Adernpaar)2-DrahtbusNYM-Kabel (4-Adern)Buskabel, Ethernet,
    Lichtwellenleiter
    Max. Buslänge1000m500m1200m1000m500m
    SoftwareETS Software,
    Easy KNX Server
    LOXONE ConfigModbus RTU/ASCII SoftwareLCN – PRO BACnet-Konfigurator

    Bussysteme


    KNX ETS

    KNX ist ein international anerkannter Standard für intelligente Vernetzung und Gebäudeautomation. Verschiedene Hersteller wie Hager, Merten, ABB, Gira, Jung, Busch Jaeger, u. w. – bieten Produkte an welche mit dem offenen Bus-Standard kompatibel sind. Ein KNX-Bussystem bietet verschiedene Installationsmöglichkeiten. Die kleinste Installationseinheit bildet das Liniensegment – Linie 1, Linie 2 (Max. 64 Teilnehmer), usw. . Diese sind an eine Busleitung angeschlossen und werden von einer Spannungsversorgung gespeist. Über eine so genannte Hauptlinie (Linie 0) lassen sich weitere – bis zu 15 – Liniensegmente, mittels Linienkoppler miteinander verbinden. Über Bereichskoppler (nicht im Bild) können z.B. mehrere Gebäude zu einem Gesamtsystem – mit theoretisch bis 58384 Teilnehmern – zusammengeschaltet werden. Die Konfiguration kann entweder (E-Mode) mit einem zentralen Kontroller oder über eine Software am PC z.B. ETS (S-Mode) durchgeführt werden.

    Systemgeräte

    Aktoren/Sensoren





    KNX Easy


    Für KNX Easy ist die ETS-Software unnötig. Die Programmierung erfolgt über einen Konfigurationsserver. Über die Software „Easy-App“ ist die Programmierung einfach und intuitiv. Mit insgesamt bis zu 510 einbindbaren Komponenten eignet sich das System sowohl für Anwendungen im Wohnbereich als auch für kleinere gewerbliche Anwendungen.

    Alle Easy-Installationen sind Upgrade-fähig und somit durch den KNX Standard zukunftssicher.

     
     


    Loxone

    Loxone ist ein österreichischer Hersteller eines Smart Home Systems und funktioniert mit dem Loxone-Tree Bus. Im Loxone Smart Home wird alles in einem zentralen intelligenten Herzstück, dem grünen Miniserver, zusammengefasst. Dieser lässt sich durch “Extensions” mit verschiedenen Funktionen erweitern. Loxone Air Ähnlich der Technologie von Z-Wave, wird bei Loxone Air auf ein Mesh Netz via Funk gesetzt. Das heisst das jedes zusätzliche Gerät im Netz wiederum auch als Sender und nicht nur Empfänger dient. Mit einem Miniserver Go sind bis zu 128 Geräte über Loxone Air nutzbar. Zudem ist Loxone auch kompatibel mit KNX Komponenten und damit einfach nachrüstbar.

    Systemgeräte

    Aktoren/Sensoren