Raumautomation

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Als Raumautomation bezeichnet man diejenige Teildisziplin der Gebäudeautomation, die die gewerkeübergreifenden Automationsfunktionen und -aufgaben innerhalb der Räume von Gebäuden ausführt. Die Raumautomation ist somit ein integriertes System, das die einst getrennten Anlagen zur Beleuchtungs- oder Sonnenschutzsteuerung sowie der Raumklimaregelung zusammenfasst. Die Vorteile dieser Integration liegen einerseits in der vereinfachten Bedienung durch den Nutzer, andererseits in einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz. Gerade der zweite Aspekt beschert der Raumautomation aufgrund gestiegener Energiepreise eine große Bedeutung, weisen doch Studien und Normen[1][2] nach, dass der Energiebedarf in Nicht-Wohngebäuden mit Hilfe von Raumautomationssystemen um über 40 % reduziert werden kann.

Raumautomation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einordnung innerhalb der Gebäudeautomation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Abbildung 1: Raumautomation nach DIN 276

Der steigenden Bedeutung der Raumautomation ist die DIN 276 – Kosten im Bauwesen – im Jahre 2006 nachgekommen, indem diese als eigene Kostengruppe 484 im Rahmen der Kostengruppe 480 „Gebäudeautomation“ aufgenommen wurde. Die Abbildung 1 zeigt die Gebäudeautomation mit ihren Teilsystemen

  • Gebäudemanagementsystem (auch GLT oder SCADA),
  • (Anlagen-)Automationssystem (auch DDC-GA) inkl. Schaltschränken und
  • Raumautomationssystem.

Neben der ursprünglichen Bedeutung für die Kostenschätzung und -abrechnung gibt das Bild auch die Beziehung der Teilsysteme untereinander wieder. Diese Beziehungen sind kommunikativer Art und dienen dem Datenaustausch zwischen den Systemen. Während die Kommunikation zwischen Raumautomation und Anlagenautomation hauptsächlich der bedarfsgeführten Anlagenregelung gilt, dienen die Schnittstellen beider Automationssysteme zum Managementsystem überwiegend der Visualisierung, Bedienung oder Trendaufzeichnung.

Hardwareaufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Gegensatz zur Anlagenautomation dehnt sich ein Raumautomationssystem im Allgemeinen über alle Flächen und Etagen eines Gebäudes aus. Dieser Umstand hat Auswirkungen auf den prinzipiellen Aufbau eines Raumautomationssystems. Ein Raumautomationssystem ist generell dezentraler aufgebaut und besteht aus einer hohen Anzahl kommunikationsfähiger Geräte mit jeweils einem spezifischen Leistungsumfang. Erst durch das Zusammenspiel mehrerer Geräte wird deshalb eine Raumautomationsfunktion realisiert.

Abbildung 2: Raumbediengerät

Z. B. wird eine Konstantlichtregelung (s. u.) erst durch den Datenaustausch zwischen einem Multisensor für Helligkeit und Anwesenheit und einem Dimmaktor möglich. Falls der Nutzer eine Übersteuerungsmöglichkeit erhalten soll, erfolgt diese über ein drittes Gerät, das Raumbediengerät (siehe Abbildung 2).

Kommunikationsprotokolle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Um die Kommunikation zwischen den Geräten zuverlässig zu ermöglichen, nutzte man in der Vergangenheit meist sogenannte Bussysteme. Die wichtigsten offenen und genormten Bussysteme innerhalb der Raumautomation sind EIB/KNX und LON. Als drittes genormtes System kommt noch BACnet infrage, wobei die Verbreitung dieses Systems innerhalb der Raumautomation noch gering ist. Die erstgenannten Systeme haben den Vorteil, dass sie in freien Netzwerktopologien arbeiten, so dass die Geräte nicht in einer Linienstruktur verdrahtet werden müssen.

Heute setzen jedoch immer mehr Hersteller auf Funksysteme, weil sich diese leichter installieren lassen und preiswerter sind. So können Wohnungen und Häuser auch im Nachhinein noch automatisiert werden, ohne Wände aufzureißen. Die wichtigsten Protokolle dabei sind ZigBee, Z-Wave, HomeMatic, EnOcean, KNX-RF, DECT, Bluetooth und WLAN. Während Bluetooth und WLAN mit ihrer Frequenz im 2.400 MHz-Bereich nicht so gut durch Wände dringen, gelingt das anderen Protokollen im Frequenzbereich von zirka 868 MHz und 1.900 MHz besser. DECT reicht mit 50 bis 100 Metern in Gebäuden am weitesten. Nur wenige Sensoren und Aktoren bietet DECT, diese lassen sich zudem nicht mit anderen Systemen verbinden. Ein umfangreiches Sortiment bieten hingegen ZigBee, Z-Wave, Enocean und HomeMatic.[3]

Systemaufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Abbildung 3: Systemaufbau

Das Backbone eines Raumautomationssystems, d. h. die Verbindung zwischen Etagen und Gebäudeteilen, bildet heute zumeist ein TCP/IP-basierendes Netzwerk (LAN), da alle erwähnten Bussysteme über eine entsprechende Protokolldefinition verfügen. Wegen der Vorteile einer freien Netzwerktopologie wird zur Verkabelung der Geräte auf den Etagen allerdings eine verdrillte Zweidrahtleitung (Twisted Pair) gewählt, die wahlweise auch die erforderliche Spannungsversorgung der Geräte mitführen kann. Den Übergang vom Backbone zu den Etagensegmenten bilden IP-Router. Abbildung 3 zeigt einen solchen Systemaufbau, in dem alle Teilsysteme das gemeinsame Backbone nutzen.

Funktionen der Raumautomation (gemäß VDI 3813-2)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Übersicht[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein Raumautomationssystem besteht aus funktionaler Sicht prinzipiell aus der Verknüpfung von Sensoren und Aktoren mit bestimmten Funktionen. Stellt man nun alle drei Gruppen als Blöcke dar, entsteht das nachfolgende Prinzipbild.

Abbildung 4: Blockdarstellung der Raumautomation

Diese Darstellungsweise ist in der Normung zur Gebäudeautomation zum Standard geworden und wird z. B. in der ISO EN DIN 16484-3 oder der EN 15500 verwendet. Auch die zurzeit im Gründruck befindliche VDI-Richtlinie 3813 Blatt 2 „Raumautomation – Funktionen“ verwendet diese Darstellung. Nachfolgend werden zur Erläuterung der Raumautomationsfunktionen die Begriffe dieser Richtlinie verwendet. Analog hierzu hat die LonMark Deutschland e.V. zu dieser Richtlinie kompatible firmenneutrale Ausschreibungstexte erstellt.[4]

Von besonderem Vorteil ist in diesem Zusammenhang, dass die Darstellungsweise der LonMark International[5] als sogenannte Funktionsprofile (engl.: functional profiles) der Darstellung der Richtlinie VDI 3813 weitgehend entspricht. So finden sich hier ebenfalls Sensoren, Aktoren und Controller, die den Funktionsblöcken entsprechen. Nachfolgend werden die wichtigsten Anwendungsfunktionen der Raumautomation beschrieben.

Allgemeine Funktionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zeitprogramme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zeitprogramme können Raumfunktionen zu festgelegten Zeiten variieren und z. B. an die zu erwartende Raumnutzung anpassen. Zeitprogramme zur Steigerung der Energieeffizienz passen u. a. die Betriebsarten der Raumtemperaturregler an oder schalten Beleuchtungen ab. Grundsätzlich sollten sich alle Raumfunktionen über Zeitprogramme schalten lassen, so dass vielfältige Nutzerwünsche erfüllbar sind.

Anwesenheitsauswertung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Über Präsenz- oder Multisensoren erkennen Raumautomationssysteme automatisch die Anwesenheit von Personen. Durch diese Information können die Funktionen für die Beleuchtung, den Sonnenschutz oder die Raumklimaregelung besonders energieeffizient betrieben werden, da Komfortkriterien mit erhöhtem Energieaufwand nur während der Anwesenheit von Personen erfüllt werden müssen.

Steuerung über Raumnutzungsarten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bestimmte Einstellungen der Beleuchtung, des Sonnenschutzes oder der Raumklimafunktionen lassen sich in Form von Raumnutzungsarten (auch „Szenen“) gemeinsam speichern und jederzeit aufrufen. So kann der Nutzer durch einen Tastendruck auch komplexe Raumsituationen, z. B. in Vortragsräumen, einfach beherrschen. Die entsprechenden Geräte müssen hierfür einen Speicher besitzen.

Funktionen für Beleuchtung, Blendschutz und Tageslichtnutzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Konstantlichtregelung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein Sensor zur Erfassung der Raumhelligkeit, z. B. innerhalb eines Multisensors, sorgt für die exakte Anpassung des Beleuchtungsniveaus an die Arbeitsaufgabe. Hierfür erforderliche dimmfähige Aktoren bieten moderne Raumautomationssysteme für alle gängigen Beleuchtungen an. Durch die optimale Nutzung des Tageslichts ist die Konstantlichtregelung gerade in Verbindung mit der bereits erwähnten Präsenzerkennung in der Lage, über 50 % der Lichtenergie einzusparen.

Tageslichtschaltung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der „kleine Bruder“ der Konstantlichtregelung ist überall dort einsetzbar, wo die Beleuchtung nur schaltbar ausgeführt werden kann. Zur Erfassung der Helligkeit ist ebenfalls ein Sensor im Raum erforderlich. Unterschreitet das Tageslicht die erforderliche Raumhelligkeit, wird Kunstlicht automatisch in ein oder mehreren Stufen zugeschaltet und bei Zunahme des Tageslichtanteils wieder abgeschaltet. Auch hier ist die Kombination mit der Präsenzerkennung empfehlenswert. Das Einsparpotenzial liegt bei bis zu 45 %.

Automatiklicht[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Räumen ohne ausreichende Tageslichtversorgung, z. B. in Fluren oder Sanitärräumen, lässt sich Energie sparen, indem die Beleuchtung nur temporär eingeschaltet wird. Die Präsenzerkennung liefert die hierfür erforderlichen Sensordaten. Eine einstellbare Abschaltverzögerung sorgt für Beleuchtungskomfort. Das Einsparpotenzial ist stark von der Nutzungsfrequenz abhängig.

Sonnenautomatik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Außenliegende Jalousien und bedingt auch Markisen sorgen vor allem für einen Wärmeschutz des Gebäudes. Innenliegende Jalousien, Vertikallamellen u. ä. sorgen vor allem für Blendfreiheit an Arbeitsplätzen. Beide sind insofern unverzichtbar – trotz der unvermeidbaren Reduzierung des Tageslichteinfalls. Die Sonnenautomatik sorgt nun in Verbindung mit entsprechenden Wetterdaten dafür, dass der außenliegende Sonnenschutz eine einstellbare Position immer dann einnimmt, wenn eine bestimmte Strahlungsintensität überschritten wird. Nach Ablauf einer einstellbaren Verzögerungszeit fährt der Sonnenschutz bei bedecktem Himmel zur besseren Tageslichtversorgung automatisch wieder in die Endlage oder zumindest in eine waagerechte Lamellenstellung. Der innenliegende Blendschutz ist i. d. R. nicht automatisiert, weil das Blednungsempfinden individuell zu bewerten ist.

Lamellennachführung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Lamellennachführung ist die konsequente Weiterentwicklung der Sonnenautomatik. Bei hoher Strahlungsintensität fährt der Sonnenschutz dazu in eine Stellung, die zyklisch dem Sonnenstand angepasst wird. So wird unter Aufrechterhaltung des Blendschutzes die Tageslichtversorgung maximiert. Aus energetischer Sicht empfiehlt sich die Kombination mit der Konstantlichtregelung, da diese auf die Optimierung kontinuierlich reagieren kann, und so noch einmal über 10 % der Beleuchtungsenergie eingespart werden können.

Verschattungskorrektur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Umliegende Gebäude oder eigene Gebäudeteile sorgen auf den Fassaden für Schattenwurf, der die Blendschutzfunktion für die im Schatten liegenden Jalousien zeitweise unnötig macht. Die Jalousien sollten für eine bessere Tageslichtversorgung in dieser Zeit geöffnet sein. Die Sonnenschutzaktoren eines Raumautomationssystems müssen für diese Funktion mit einer Verschattungskorrektur ausgerüstet sein, die in Verbindung mit der Sonnenautomatik oder der Lamellennachführung arbeitet. Die Funktion wird gelegentlich auch Jahresverschattungsdiagramm genannt.

Dämmerungsschaltung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Außen- oder Eingangsbereich und zur Illumination eines Gebäudes gilt: Licht ist nur dann erforderlich, wenn es dunkel wird. Da der Zeitpunkt jahreszeitlich variiert, sorgt die Dämmerungsschaltung selbstständig für den optimalen Einschaltmoment. Neben der Beleuchtung lässt sich selbstverständlich auch der Sonnenschutz dämmerungsabhängig positionieren.

Witterungsschutz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Witterungsschutzfunktionen vermeiden Schäden an der Sonnenschutzanlage. Sensoren für Temperatur, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und -richtung stellen die erforderlichen Wetterdaten zur Verfügung. Die Schutzfunktionen für Wind, Niederschlag oder Eisbildung sorgen dafür, dass der Sonnenschutz rechtzeitig vor Beschädigungen eingezogen wird. Selbst motorische Fenster lassen sich in die Schutzfunktion einbeziehen, so dass Schäden durch eindringendes Regenwasser vermieden werden.

Funktionen für die Raumklimaregelung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Energieniveauwahl[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Steigerung der Energieeffizienz können für jeden Raum individuell die Energieniveaus Komfort, Standby, Economy (Nachtabsenkung) oder Gebäudeschutz gewählt werden, denen jeweils eigene Sollwerte zugeordnet sind. Eine Umschaltung kann sowohl über Zeitprogramme, manuelle Bedientaster oder die Präsenzerkennung erfolgen. Eine besonders energiesparende Variante besteht darin, morgens per Schaltuhr von Economy auf die Betriebsart Standby-Betrieb umzuschalten und die Anhebung der Sollwerte auf das Komfortniveau durch die Präsenzerkennung vornehmen zu lassen. Auf diese Weise lassen sich über 20 % der Wärme- und Kälteenergie einsparen.

Startoptimierung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wird dem Raumtemperaturregler über ein Zeitprogramm zusätzlich zum gegenwärtigen Energieniveau auch das nächste und der zugehörige Zeitpunkt mitgeteilt, ist der Regler in der Lage, den optimalen Aufheizzeitpunkt des Raums anhand zusätzlicher Informationen, wie der Raum- und der Außentemperatur, so zu bestimmen, dass die gewünschte Raumtemperatur genau zu dem gewählten Zeitpunkt zur Verfügung steht. Diese Funktion, die ein zu frühes Aufheizen vermeidet, ist eine Erweiterung der Energieniveauwahl und nennt sich Startoptimierung.

Fensterüberwachung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei geöffneten Fenstern sorgt die Fensterüberwachung für eine automatische Umschaltung auf das Energieniveau Gebäudeschutz um Energieverschwendung zu vermeiden. Der Zustand der Fenster wird über entsprechende Kontakte eingelesen. Die erzielbare Einsparung beträgt bis zu 10 % der Heiz- und Kühlenergie.

Sollwertermittlung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Abhängig vom Energieniveau, der Raumtemperatur und der über eine zentrale Vorgabe oder durch eine lokale Bedienung vorgegebenen Wunschtemperatur muss ein Raumtemperaturregler in der Lage sein, die korrekte Sollwertvorgabe des Regelalgorithmus zu ermitteln. Zusätzlich kann der Sollwert bei hohen Außentemperaturen gleitend angehoben werden (Sommerkompensation), um zu große Unterschiede zur Raumtemperatur zu vermeiden.

Temperaturregelung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die eigentliche Regelung der Raumtemperatur durch Ermittlung der korrekten Stellantriebsstellung für Heizen oder Kühlen erfolgt durch die Funktion Temperaturregelung. In den meisten Fällen kommen PI-Regler zum Einsatz, die in der Lage sind, statische Regelabweichungen zu eliminieren.

Ventilatorsteuerung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Luftgestützte Anlagen, z. B. Gebläsekonvektoren, verfügen über Ventilatoren zum Lufttransport. Die Luftmenge kann dabei meist mehrstufig an die erforderliche Heiz- oder Kühlleistung angepasst werden. Die Wahl der geeigneten Ventilatorstufe erfolgt anhand der Differenz der Ist- zur Soll-Raumlufttemperatur oder analog zu den Stellantrieben der Heiz- oder Kühlregister.

Luftqualitätsregelung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wird die Versorgung der Räume mit Frischluft über mechanische Systeme, wie Zentral- oder Fassadenlüftungsanlagen gewährleistet, wird die Zuluftmenge zur Einsparung elektrischer Energie für die Ventilatoren an die Raumluftqualität angepasst. In der einfachsten Form wird die Anwesenheitsauswertung als Kriterium verangezogen, um den Volumenstrom von einem bauphysikalischen Minimalwert auf einen Standardwert bei Belegung zu erhöhen (Luftqualitätssteuerung). Die höchste Energieeffizienz wird dagegen erst erreicht, wenn die Luftqualität mittels CO2- oder Mischgassensoren gemessen und die Zuluftmenge zur Beibehaltung einer festen Luftgüte geregelt wird (Luftqualitätsregelung).

Nachtkühlung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kühle Nachtluft lässt sich zum Herunterkühlen der Raumluft nutzen, falls Fenster oder Fassadenklappen motorisch geöffnet werden können oder Gebläsekonvektoren mit Zuluftklappen vorhanden sind. Diese Funktion sollte mit Hilfe der gemessenen lokalen Raumtemperatur und der Außentemperatur raumindividuell ausgeführt werden, um eine optimale Absenkung zu erreichen.

Thermoautomatik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch die Fenster eintretendes Sonnenlicht sorgt für einen Wärmeeintrag in den Raum, der je nach Raumtemperatur willkommen oder unwillkommen ist. Die Thermoautomatik übernimmt in unbelegten Räumen nun die Kontrolle über den Sonnenschutz zur Unterstützung von Heiz- oder Kühlvorgängen. So kann im Sommer eine Überhitzung vermieden und im Winter die Heizung durch solare Gewinne entlastet werden.

Energieeffizienz durch Raumautomation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der hohe Energieaufwand für Klimatisierung und Beleuchtung in Nicht-Wohngebäuden erfordert neben einer guten Dämmung und einer modernen Anlagentechnik insbesondere auch eine energieeffiziente Regelungstechnik. Dazu heißt es in der 2007 veröffentlichten BDI-Studie von McKinsey: „Im Gebäudebereich leisten Hebel zur Verbrauchsminderung und zur Steigerung der Energieeffizienz (…) den größten Beitrag zur Treibhausgasvermeidung. Dabei bewirkt die gesamthafte Sanierung alter, nicht energieeffizienter Gebäude eine deutlichere Verbesserung als die bloße Umsetzung von Standards für einzelne Gebäudeteile.“[6]

Abbildung 5: Regelschema

Energiesparen bedeutet aus Sicht der Raumautomation vor allem Verschwendung zu vermeiden! Kühlen oder Heizen bei offenem Fenster, eingeschaltete Beleuchtung bei ausreichendem Tageslicht, beheizte aber ungenutzte Räume sind Ausdruck solcher Energieverschwendungen, die durch ein Raumautomationssystem eliminiert werden. Dazu erfasst es in jedem Raum die erforderlichen Konditionen, wie Raumbelegung, Temperatur, Helligkeit, Fensterstellung usw. und stimmt daraufhin die Heizung oder Kühlung, Lüftung, Beleuchtung und den Sonnenschutz optimal aufeinander ab. So werden sowohl die gewünschten Komfortbedingungen in belegten Räumen als auch die Betriebsbereitschaft unbelegter Räume mit höchster Wirtschaftlichkeit aufrechterhalten. Regelungstechnisch bedeutet dies, dass in einem ersten Optimierungsschritt, der autark durch die Raumautomation ausgeführt wird, Energieverschwendungen vermieden werden und anschließend die optimierten Energiebedarfe an die Anlagenregler als Soll-Größe weitergegeben werden. Innerhalb der Automationsstationen erfolgt dann im zweiten Schritt die Optimierung der Energiebereitstellung (siehe Abbildung 5).

Eine im Auftrag der LonMark Deutschland an der Hochschule Biberach im Jahre 2007 durchgeführte Studie[1] weist nach, dass ein Raumautomationssystem durch die integrierten energieeffizienten Automationsfunktionen (siehe Abschnitt) den Energiebedarf eines Büro- oder Schulgebäudes so um über 40 % senken kann.

Die Auswirkungen der Gebäudeautomation und damit auch von Raumautomationssystemen auf die Energieeffizienz von Gebäuden ist normativ in der DIN EN 15232 dargestellt. Hierzu werden die Automationsfunktionen in 4 GA-Effizienzklassen eingeteilt:

  • GA-Effizienzklasse A: hoch energieeffiziente GA-Systeme
  • GA-Effizienzklasse B: weiterentwickelte, teil-integrierte GA-Systeme
  • GA-Effizienzklasse C: Standard GA-Systeme
  • GA-Effizienzklasse D: nicht energieeffiziente GA-Systeme

Eine exakte Zuordnung aller Raumautomationsfunktionen zu den entsprechenden Effizienzklassen enthält die Richtlinie VDI 3813-2. Damit kann z. B. der Fachplaner alle für eine gewünschte Effizienzklasse nach DIN EN 15232 erforderlichen Raumautomationsfunktionen zuverlässig identifizieren (siehe Weblinks).

Nutzungsflexibilität durch Raumautomation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gerade von Büro- oder Verwaltungsgebäuden wird erwartet, dass sie sich den wechselnden Anforderungen unterschiedlicher Mieter bzw. neuer Ablauf- oder Arbeitsorganisationen anpassen können. Weil sich dadurch die Flächenaufteilung und -nutzung ändert, sollte ein Raumautomationssystem in diesen Gebäuden in der Lage sein, diesen Wandel zu begleiten, ohne Umverdrahtungen erforderlich zu machen.

Was bei konventioneller Technik nicht möglich ist, kann mit Hilfe eines achsflexiblen Raumautomationskonzepts perfekt umgesetzt werden. Dazu muss das Raumautomationssystem lediglich so konzipiert werden, dass jede Gebäudeachse autark betrieben werden kann. Prinzipiell nimmt ein Systemverteiler in diesem Fall alle Sensoren und Aktoren ortsfest installierter Feldkomponenten (z. B. Fensterkontakte, Taupunktwächter, Lichtauslässe, Sonnenschutzmotoren, Stellantriebe) für eine fixe Anzahl von Achsen auf – unabhängig von der tatsächlichen Raumzuordnung. Die in der Folge variabel entstehenden Räume werden mit einem Raumbediengerät und der raumorientierten Sensorik (z. B. Multisensor) bestückt. Bei dieser Konzeption ist lediglich dafür Sorge zu tragen, dass die gewünschten Regelfunktionen (siehe Abschnitt oben) in ausreichender Anzahl, d. h. je gebildetem Raum, verfügbar sind. Aus diesem Grunde empfiehlt sich die Anordnung der Regelfunktionen auf den raumorientierten Geräten. Die Gruppierung der Achsen zu Räumen kann während des Gebäudebetriebs per Software erfolgen und deshalb zu jeder Zeit variiert werden, ohne dass in die Verkabelung eingegriffen werden muss.

Produktivitätssteigerung durch Raumautomation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wissenschaftliche Studien, z. B. des BOSTI (Buffalo Organization for Social and Technological Innovation)[7], weisen schon seit Ende der 60er Jahre nach, dass die Produktivität und Arbeitszufriedenheit von Menschen durch eine ideale Arbeitsumgebung um 15 % gegenüber durchschnittlichen Umgebungsbedingungen gesteigert werden kann. Dafür sind im Wesentlichen Parameter verantwortlich, die durch ein Raumautomationssystem beeinflusst werden: Beleuchtung, Temperatur und Luftqualität. Daraus folgt, dass ein Raumautomationssystem aus Gründen der Produktivität genauso selbstverständlich sein sollte, wie eine ergonomische Büroausstattung.

Schnittstelle zum Anlagen-Automationssystem[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die in Abbildung 1 mit der Ziffer (2) gekennzeichnete Pfeil stellt die Schnittstelle zwischen der Raumautomation und der Anlagen-Automation dar. Wie bereits im Abschnitt zur Energieeffizienz erwähnt arbeiten beide Systeme weitestgehend autark. Die Schnittstelle dient deshalb in erster Linie dazu, die bereits optimierten Energiebedarfswerte der Räume in geeigneter Weise an die Anlagenregler zu übergeben um eine wirtschaftliche Bereitstellung der benötigten Energie zu gewährleisten. Da die Anzahl der Datenpunkte gering ist, ist eine Integration beider Systeme in der Regel nicht besonders aufwendig. Falls die Systeme auf unterschiedlichen Kommunikationsstandards basieren, ist ein entsprechendes Gateway vorzusehen.

Schnittstelle zum Gebäudemanagementsystem[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Pfeil (1) in Abbildung 1 zeigt die Kommunikationsbeziehung zwischen dem Raumautomationssystem und dem Gebäudemanagementsystem. Der Hauptzweck ist der Datenaustausch zur Visualisierung und Bedienung, zum Alarmmanagement, zur Archivierung sowie die Pflege von Kalendern und Zeitschaltuhren. Gerade im Falle umfangreicher Visualisierungen ist die Anzahl der Datenpunkte hoch. Zur Kommunikation eignen sich besonders die OPC Software-Schnittstelle oder das BACnet/IP Protokoll.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Normen:

  1. DIN 276-1: Kosten im Bauwesen – Teil 1: Hochbau, Berlin, 2006
  2. VDI 3813-1: Raumautomation – Blatt 1: Grundlagen, Berlin, 2007
  3. VDI 3813-2: Raumautomation – Blatt 2: Funktionen, Berlin, 2009
  4. DIN V 18599: Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung, Berlin, 2007
  5. DIN EN 15232: Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement, Berlin, 2007
  6. DIN EN ISO 16484-3: Systeme der Gebäudeautomation (GA) – Teil 3: Funktionen, Berlin, 2005

Fachliteratur:

  1. Gebäude Netzwerk Institut (Hrsg.): GNI Handbuch der Raumautomation – Gebäudetechnik mit Standardsystemen, 1. Aufl., Zürich, 1999, ISBN 3-8007-2349-2
  2. LonMark Deutschland e.V. (Hrsg.): LonWorks Installationshandbuch – Praxis für Elektrotechniker, 2. Aufl., Berlin, 2004, ISBN 3-8007-2575-4
  3. Kranz, Hans: BACnet 1.4 Gebäudeautomation, 2. Aufl., Karlsruhe, 2006, Promotor Verlag, ISBN 3-9224-2009-5
  4. Wirtschaftsförderungsgesellschaft der Elektrohandwerke mbH (Hrsg.): Handbuch Gebäudesystemtechnik – Grundlagen, 4. Aufl., Frankfurt am Main, 1997

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Becker Martin, Knoll Peter: Untersuchungen zu Energieeinsparpotenzialen durch Nutzung integrierter offener Gebäudeautomationssysteme auf Basis der Analyse DIN V 18599 und prEN 15232, Hochschule Biberach, 2007, Studie im Auftrag der LonMark Deutschland e.V., Aachen
  2. DIN EN 15232: Gebäudeautomation – Einfluss auf die Energieeffizienz, Berlin, 2007
  3. Funkprotokolle: Z-Wave, HomeMatic und RWE im Vergleich. Connected Home. Abgerufen am 24. Oktober 2014.
  4. ausschreiben.de
  5. lonmark.org
  6. Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland, McKinsey & Company, Inc, 2007, Berlin, Studie im Auftrag von BDI initiativ – Wirtschaft für Klimaschutz
  7. Brill Michael, Margulis Stephen T., Konar Ellen und BOSTI: Using office design to increase productivity, Buffalo, N.Y., 1984

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Download der LonMark-Broschüre Energieeffizienz automatisieren (PDF; 501 kB)
  • Download der Kurzfassung der LonMark-Studie der Hochschule Biberach
  • Download der BDI-Studie zu Kosten und Potenzialen der Vermeidung von Treibhausgasemissionen (PDF; 952 kB)
  • Download der spega Information zur Energieeffizienz nach DIN EN 15232 und VDI 3813-2 (PDF; 553 kB)
  • Funktionsprofile der LonMark International
  • Website der BACnet Interest Group Europe e.V.
  • Website der KNX Association
  • Website der LonMark Deutschland e.V.
  • Website der Initiative Intelligentes Wohnen
  • Website Siemens Raumautomationssystem