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<H1>www.aud24.net : M. Heibel: "Offene bereichsübergreifende Gebäudeautomation"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>17.04.2001</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>Moeller GmbH:</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>M. Heibel: "Offene bereichsübergreifende Gebäudeautomation"</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Energiefluss und Gebäudeautomation wachsen zusammen</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Die Anforderungen an die Gebäudeautomation haben sich in den letzten Jahren grundlegend geändert. Während noch vor wenigen Jahren in Zweckbauten die unterschiedlichen elektrotechnischen Bereiche mit erheblichem Aufwand zu Gesamtlösungen integriert wurden, sind heute Gebäude durch vernetzte Gebäudemanagementsysteme mit dezentraler Intelligenz geprägt. Offene Systeme und die offene Kommunikation sind wesentliche Merkmale einer modernen Gebäudeautomation. Doch Kommunikation und Offenheit sind kein Selbstzweck, sondern vielmehr schlichte Notwendigkeit. Durch die Beantwortung der nachstehenden Fragen wird gezeigt, welche Vorteile die bereichsübergreifende Gebäudeautomation tatsächlich bringt und wie diese konkret umgesetzt werden.<BR><BR>Hauptteil<BR><BR>- Welchen Mehrwert bietet eine offene Kommunikation ? <BR>- Wie lassen sich offene, bereichsübergreifende Lösungen aufbauen und realisieren ?<BR>- Was ist bei der Planung, Projektierung, Inbetriebnahme solcher Lösungen zu berücksichtigen ? <BR><BR>Alle installierten technischen Systeme in einem Gebäude sind direkt oder indirekt von elektrischer Energie abhängig, die somit eine Schlüsselrolle einnimmt. Daher sind vor allem bereichsübergreifende Systemlösungen für die gesamte elektrotechnische Infrastruktur im Gebäude, die von der Mittelspannung über die Niederspannungshauptverteilung bis zum Etagenverteiler, von der Steuerung und Regelung der Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlagen und Beleuchtungssteuerung bis zur Einzelraumregelung und von der Handbedienung bis zur vernetzten Gebäudeleittechnik reichen, von großem Interesse.<BR>Die Verwendung von standardisierten Lösungen ist bei einem derartigen bereichsübergreifenden Konzept eine zwingende Notwendigkeit. Standardisierung bedeutet hier die Verwendung von bereichsunabhängigen Produkten, die mit vorgefertigten Applikationen ihre bereichsspezifischen Aufgaben übernehmen.<BR>Die übliche Verfahrensweise der getrennten Planung der MSR/GLT-Technik und der Energieanlagen im Gebäude bietet sehr häufig nicht die Gewähr, zur kosten- und funktionsoptimalen Lösung für den Betreiber, und dies auch nicht unter dem Gesichtspunkt von späteren Erweiterungen.<BR>Bei der Verwendung des Bussystems bzw. Netzwerkes in einem Gebäude sollte neben der technischen Funktionalität auch der eigentliche Sinn, der einfache und standardisierte Datenaustausch, nicht aus den Augen verloren werden. <BR>Zunehmende Akzeptanz erreicht das LonWorks®-Netzwerk. Des weiteren hat sich gezeigt, dass LonWorks die oben aufgestellten Forderungen an ein Bussystem bzw. Netzwerk sehr gut erfüllt. Aus diesem Grund hat Moeller sein Gebäudeautomationssystem auf LonWorks ausgerichtet.<BR><BR>Technische Ausrüstung von Gebäuden<BR>Heizungs- Lüftung und Klimareglung<BR>In der Gebäudeautomation findet man eine Reihe von Steuerungs- und Regelungsfunktionen, die sich regelmäßig wiederholen. So wird z.B. eine Lüftungsanlage mit einem Heizregister in fast allen Gebäuden nach der gleichen Strategie gefahren. <BR>Die Funktionen der klassischen DDC-Steuerungen sind auf diese Aufgaben optimiert worden, und der Programmierer kann mit wenigen Handgriffen die entsprechenden Funktionen aktivieren. Durch die bereichsübergreifende Gebäudeautomation ist notwendig geworden, die Steuer- und Regelfunktionen an die individuellen Gegebenheiten und Anforderungen anzupassen. H,x-geführte Regelungen, Einzelraumregelungen (mit energieoptimierter Anpassung der zentralen Energieaufbereitung), Einbindung von Energieoptimierungssystemen (Lüfter werden kurzzeitig mit geringeren Drehzahlen gefahren um Lastspitzen zu vermeiden), Kesselfolgeschaltung, Druckerhöhungsanlagen u.v.m stellen für einen energieoptimierten Gebrauch Anforderungen an die Steuer- und Regeleinheiten, die nicht von der Stange zu erfüllen sind. Es werden weitere Funktionen benötigt oder individuelle Parameter gefordert, die in der DDC-Technik nur bedingt ergänzt werden können. Aus diesem Grund bietet sich der Einsatz von frei programmierbaren Automatisierungsgeräten an, die nach IEC 61131-3 programmiert werden. Hierbei werden die bewährten DDC-Funktionseinheiten als Funktionsbausteine in einer Bibliothek abgelegt und durch individuelle Funktionen ergänzt.<BR>Das Moeller-System z.B basiert auf dem Automatisierungssortiment PS4 und ist mit Hilfe einer Funktionsbausteinbibliothek für HLK-Funktionalitäten zu einem leistungsstarken DDC-System mit zusätzlichen SPS-Funktionalitäten geworden. <BR>Als nächstes stellt sich die Frage der Vernetzung des Bereichs HLK mit den weiteren Bereichen. Die Anbindung an das LonWorks-Netzwerk geschieht bei Moeller über den Einsatz des Koppelbausteins LE-4-509-BS1 zur Kommunikation des DDC-Sortiments PS4 mit der LonWorks-Struktur. Das ‚Lon-LE‘ erlaubt:<BR><BR>· freie Definition des Netzwerkinterfaces<BR>· freies Erstellen von Applikationen mit dem IEC61131-zertifizierten Programmiersystem Sucosoft S40<BR>· Einsatz eines PS4-Automatisierungssystems mit seiner lokalen und dezentralen Erweiterungsmöglichkeit als LonWorks-Knoten<BR><BR>Durch diese universelle Koppelstelle ist das PS4-DDC-System zu einem frei nach IEC 61131-3 programmierbaren LonWorks-Knoten geworden, der Daten sowohl aus der ‚Lon-Welt‘ einlesen kann, als auch der ‚Lon-Welt‘ zu Verfügung stellen kann. Dies geschieht mit folgenden Leistungsmerkmalen:<BR><BR>· ca. 800 Netzwerkvariable<BR>· Kommunikation mit mehr als 15 Adressen / anderen Knoten<BR>· Unterstützt SNVT- und SCPT-Masterlist nach LonMark<BR>· FTT-10A-Tranceiver (Free Topologogy) <BR><BR>Gebäudeleittechnik<BR>Auch bei der Gebäudeleittechnik sollte der Gedanke der Offenheit in Punkto Projektierung und Anbindung an andere Bereiche im Vordergrund stehen. Das System iFIX von Intellution gehört zu den führenden Visualisierungsystemen und besitzt die Möglichkeit zum Aufbau einer verteilten Client/Server-Architektur. Auf Basis dieses Systems wurde von Moeller eine Objektbibliothek für verschiedenste Anwendungen im Gebäude entwickelt. Die Objekte sind in ihrer Funktion und Schnittstellen auf die Funktionsbausteine der HLK-Toolbox für die Sucosoft S40 abgestimmt. Die Kopplung zum Gebäudenetzwerk kann über unterschiedlichste Varianten, je nach vorliegenden Gegebenheiten, realisiert werden: OPC, BACnet, SucomA, Profibus, LonWorks.<BR><BR>Einzelraumregelung<BR>Eine Kontrolle der ‚Umweltfaktoren‘ innerhalb eines Gebäudes erhöht das Wohlbefinden sowie die Lebens- und Arbeitsbedingungen der Nutzer. Die entsprechenden Regel- und Steuereinheiten verbessern den Komfort sowohl für Alt- als auch für Neubauten. Hierbei ist zu beachten, dass bei modernen Gebäudeautomationssystemen das aufwendige Verlegen von Leitungen in Fußböden möglichst entfallen sollte. Insbesondere in diesen Bereichen bieten sich LonWorks-Knoten mit fest integrierten Applikationen an. <BR><BR>Energieoptimierung<BR>Die Gleichzeitigkeit von Verbräuchen, egal ob prozessbedingt oder rein zufällig, führt im Lastprofil der Gebäudeeinspeisung oftmals zu hohen Leistungsspitzen. Diese dauern in der Regel nur wenige Minuten an, machen sich aber im schlimmsten Fall über den gesamten Abrechnungszeitraum bemerkbar. Durch die vorübergehende Drosselung oder Abschaltung einzelner kurzzeitig entbehrlicher Verbraucher (Müllpressen, Ladegeräte, o.ä.), oder solcher mit eigenem Speicherpotential (Öfen, Kältemaschinen, Kompressoren), können diese Leistungsspitzen wirkungsvoll vermieden werden.<BR><BR>Verbrauchsdatenerfassung<BR>In vielen Liegenschaften ist nur der Gesamtbezug einzelner Medien (Strom, Gas, Wärme, Wasser) bekannt. Sind weitere Zähler installiert, läßt sich der Medienbedarf für einzelne Gebäudeteile oder spezielle Verbraucher durch manuelles Auslesen von Zählern weiter aufschlüsseln. Jedoch wird der rationeller Einsatz erst mit Hilfe von automatisch generierten Lastgängen erzielt, die das Bezugsverhalten als detailliertes Tagesprofil offen legen. <BR>Ein solches System setzt sich zusammen aus Zählern für das jeweilige Medium, den vernetzten Datensammlern und der PC-Software zur Erfassung und Verarbeitung. Die Zähler können entweder über eine LonWorks- oder eine S0-Schnittstelle verfügen. Die Bezüge werden von Datensammlern mit Zeitstempel erfasst und nullspannungssicher über mehrere Tage gespeichert. Vom PC aus werden alle im Netzwerk installierten Datensammler zyklisch erfasst. Nach einem Ausfall des Netzes kann über große Zeiträume auf die historischen Daten eines Ringspeichers zugegriffen werden.<BR><BR>Zusammenfassung<BR><BR>Die offene bereichsübergreifende Gebäudeautomation wird zunehmend zum Standard, da nur Sie eine kosten- und funktionsoptimale Lösung für alle am Entstehen bzw. Betreiben eines Gebäudes beteiligten Personen bietet. Dabei muss der Fokus auf einem energieoptimalen Betreiben des Gebäudes liegen. <BR>Die auf LNS basierende LonWorks-Technologie erfüllt die oben genannten Anforderungen. Dabei sollte jedoch nicht vergessen werden, dass die bereichsspezifischen Funktionen die bestimmenden Größen für ein ‚energieoptimiertes Gebäude‘ sind, und die Netzwerke ein Hilfsmittel darstellen. In bestimmten Bereichen finden auch andere offene, standardisierte Bussysteme ihren Einsatz. Daher müssen moderne Systeme eine angemessene Flexibilität aufweisen.<BR><BR></TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:54 Uhr aktualisiert</I></P>
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