Flexible Gebäudeautomation mit energieautarker Funktechnik

Für das globale Technologieunternehmen Freudenberg wurde 2016 im Zuge der Sanierung eines Bürogebäudes im Industriepark Weinheim neben der Heizungs- und Klimatechnik die anspruchsvolle MSR-Technik und Gebäudeautomation realisiert. Ein besonderes Highlight des Sanierungsprojekts ist der Einsatz von batterieloser Funksensortechnik, die auf der EnOcean-Technologie basiert.

Da alle Büros durch Glaswände getrennt sind, boten sich energieautarke Funksensoren und -schalter als flexible und elegante Lösung an. Außerdem ist die batterielose Funktechnik EnOcean wartungsfrei. Die geringe Energie, die für die Funkkommunikation benötigt wird, gewinnen die Sensoren mit winzigen Energiewandlern aus der Umwelt, indem sie verfügbare „Umweltenergie“, wie Bewegung, Licht oder Temperaturunterschiede, in elektrische Energie wandeln. Mit der Übertragungstechnologie können Funksignale in Gebäuden bis zu 30?m und in freiem Feld bis zu 300?m zuverlässig übertragen werden, und dazu werden nur 50 ?Ws Energie pro Funktelegramm benötigt. In dem sanierten zweiten Obergeschoss des Bürogebäudes wurden die Licht- und Jalousieschalter sowie die Raumtemperaturfühler einschließlich Sollwertsteller mit Funktechnologie umgesetzt. Der Bediener selbst liefert hier also die Bewegungsenergie für den elektromechanischen Energiewandler im Funkschalter. Insgesamt wurden vier Besprechungsräume mit Funkschaltern zur Regelung der Luftqualität und für die Lichtsteuerung mit einem intelligenten DALI-Lichtmanagementsystem ausgerüstet (DALI: Digital Addressable Lighting Interface). Darüber hinaus können die Jalousien über die Funkschalter betätigt werden.

Verschiedene Bus-Systeme verheiratet

Feldbussysteme bilden die Nerven des intelligenten Gebäudes. Trotz Standardisierung heißt das in der Praxis, dass meist unterschiedliche Protokolle einzelner Gewerke zusammengeführt werden müssen, um eine umfassende Gebäudeautomation zu ermöglichen. So auch hier: Insgesamt waren 132 direkte Datenpunkte und 269 Datenpunkte über verschiedene Bustechnologien zu integrieren. Alle Datenpunkte aus EIB/KNX, EnOcean-Funk und Belimo MP-Bus wurden hierzu auf BACnet/IP zusammengeführt. Ein frei programmierbares Automatisierungssystem von Saia Burgess Controls fungiert als neuer Informationsschwerpunkt. Das System steuert, regelt und überwacht die gesamte Gebäudetechnik und ist via BACnet/IP in das bestehende, übergeordnete Gebäudeleitsystem der Firma Kieback & Peter integriert. Über ein Touch-Panel kann auf die gesamte Gebäudeleittechnik zugegriffen werden. In die MSR-Technik eingebunden sind im Einzelnen: die Raumlufttechnik (Nacherhitzer, Nachkühler, Volumenstromregler, Brandschutzklappen), Heiz- und Kühldecken sowie die Elektrotechnik mit Beleuchtung und witterungsgeführtem Verschattungssystem (Sonnenschutz). Das separat montierte DALI-Lichtmanagementsystem für die Besprechungsräume und Verkehrswege sowie das Sonnenschutzsystem wurden ebenfalls optimal in die Gebäudeautomation eingebunden. Einerseits mussten die Schaltbefehle von den Funkschaltern an die DALI-basierte Licht- und Jalousiesteuerung übergeben werden, andererseits waren Messwerte der Wetterstation und Multisensoren (für Temperatur, Feuchtigkeit, Präsenz usw.) in die Gebäudeautomation einzubeziehen. Sensorik und Aktorik des Verschattungssystems kommunizieren über ein KNXSystem miteinander. Für die Steuerungs- und Regelungstechnik der Klima- und Raumlufttechnik wurde MP-Bus des Herstellers Belimo verwendet. Eingebunden in das System sind u.?a. die Reglerventile für die Kühl- und Heizdecken, Volumenstromregler und motorische Brandschutzklappen. Die Gebäudenutzer können die Temperatur über 33 Einzelraumregler individuell anpassen; Heiz- und Kühldecken erlauben hierbei eine besonders energieeffiziente und behagliche Klimatisierung der Räume.

Optimiertes Raumklima dank Heiz- und Kühldecke

Schon bei relativ niedrigen Außentemperaturen können in modernen Bürogebäuden schnell die Temperaturen steigen. Gründe dafür sind u.?a. die bessere Dämmung der Fassade oder Fenster, immer mehr Geräte wie Computer und Bildschirme, die Wärme abgeben, oder die Personendichte in den Räumen. Eine aktive Kühlung über Kühldecken kann hier eine interessante Alternative bieten, um für ein gesundes Raumklima zu sorgen, denn sie führen die Wärme bedarfsgerecht und energieeffizient ab. Zur Raumklimatisierung wurden bei Freudenberg moderne Heiz-/Kühldecken eingesetzt. Sie funktionieren nach dem Prinzip der Wärmestrahlung und sorgen so für hohe Behaglichkeit in den Büroräumen. Die Deckensegel werden von Kaltwasser oder Warmwasser durchströmt und nehmen Wärme auf oder geben sie an den Raum ab. Für einen effizienten Wärmeübergang sorgen Kupferrohre, da Kupfer besonders wärmeleitfähig ist. Die Rohrschlangen sind dabei hinter perforierten Akustik-Gipskarton-Platten verborgen, die zugleich die Raumakustik aufwerten. Durch die große Fläche kommt es zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung, ohne Zugluft oder Schallentwicklung.

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Dr.?Sven Herbert, Geschäftsführer der Helmut Herbert GmbH & Co, Bensheim

Vortrag „Privatsphäre und Sicherheit im Smart Home“ zur IT-Sicherheitskonferenz in Stralsund (26.-28.09.2017)

Wir knüpfen an den letztjährigen Energie-und Technik-Summit zum Thema „Smart Home & Metering“ in München thematisch mit unserem aktuellen Vortrag an: Vom 26.-28.09.2017 findet die IT-Sicherheitskonferenz der Hochschule Stralsund statt. Unser Netzwerk wird am 26.09. wieder aktuelle Details zum Thema „Privatsphäre und Sicherheit im Smart Home“ präsentieren.

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