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Einfamilienhaus mit gewerke-übergreifender Gebäudeautomation

Die Systeme sorgen für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe

Für die Bedienung der Gebäudeautomation steht ein Full-HD-Terminal zur Verfügung

Über eine Matrix wird die Audioquelle für die jeweilige Zone ausgewählt

Eine Steuerung, zum Beispiel der Beleuchtung, ist auch über das iPhone möglich

Die Vorteile moderner Gebäudeautomation kommen vor allem dann zur Geltung, wenn alle Gewerke in das System eingeschlossen werden. Dies zeigt das Beispiel eines Einfamilienhauses in Baden-Württemberg, bei dem Elektrotechnik, HLK-Technik, Videoüberwachung und Audiosysteme über KNX vernetzt wurden.

In einem Einfamilienhaus mit 300 m 2 Wohnfläche in Baden-Württemberg wurde mit der Visualisierungssoftware B-Con.net in Kombination mit mehreren Wago-KNXnet/IP-Controllern [1] die gesamte Elektrotechnik (Beleuchtung, Jalousien, Wetterstation, RGB-LED-Beleuchtung, Verbrauchserfassung), die HLK-Technik (Wärmepumpe, Lüftung, Kühlung, Gartenbewässerung) sowie die Integration von Webcams und einem Multiroom-Audio-System für acht Zonen realisiert. Bedient wird das System nach Vorgabe des Bauherrn über tragbare Geräte: ein iPhone, zwei iPad und zwei iPod Touch sowie über einen Full-HD-Multitouch-Monitor.
Geplant und realisiert wurde das Projekt von der Ibeas GmbH [2] mit Sitz in Stutensee. Das Unternehmen wurde mit dem Anspruch gegründet, neue und innovative Techniken in Zweckgebäuden und Privathäusern zu integrieren und herstellerneutral zu planen. Seit 2000 setzt Ibeas auf die Leittechnik-Software B-Con, nicht zuletzt, weil diese durch ihre Herstellerneutralität der Philosophie der Firma entspricht.

Eine Hardware für alle Gewerke
Der Anspruch des Bauherrn war es, alle Gewerke mit einer Hardware ohne Gewährleistungsschnittstellen zu realisieren. Dabei sollte das KNXnet/IP Routing als zentrales Protokoll und Ethernet als Backbone verwendet werden. Eine zentrale Visualisierungsanbindung über Ethernet war ebenfalls gefordert. Bei der Visualisierung standen die hohe Flexibilität der Software sowie ein leistungsfähiger KNX-OPC-Server für NetI Routing im Vordergrund. Bei der grafischen Gestaltung der Visualisierungsseiten in Full-HD entschied sich der Bauherr für eine optisch ansprechende Grundrissdarstellung. Da die Bedienung teilweise über Apple-Endgeräte [3] erfolgt, ist deren Einbindbarkeit ebenso wie die von Fremdsoftware ein weiterer Anspruch an die Visualisierungssoftware. Im Bereich der eigentlichen KNX-Aktorik und MSR-Technik verwendete Ibeas ausschließlich Wago-KNXnet/IP-Controller 750-849 mit IO-Modulen, die komplette Sensorik wurde mit Jung [4] umgesetzt.
Über die klar strukturierte Startseite der Visualisierung hat der Bediener Zugriff auf alle Systemeinstellungen (An- und Abmelden, Zeitschaltuhr, Alarmhandler und die Historie), auf das komplette Entertainment-System, auf die einzelnen Geschosse sowie auf die HLK-Technik, die Beschattung, die Wetterzentrale und die Gartenbewässerung. Auf den Visualisierungsseiten der einzelnen Geschosse ist jeweils die entsprechende Grundrissgrafik hinterlegt. Der aktuelle Zustand der Objekte ist farblich gekennzeichnet und in einer Legende im linken Bereich der Bedienseite sind die möglichen Zustände mit den dazugehörigen Farben erläutert.
Den momentanen sowie den absoluten Energieverbrauch des gewählten Gebäudebereichs hat der Bauherr dabei immer im Blick. Über die Grundrissseiten kann jede Lampe separat ein- bzw. ausgeschaltet werden, über die Navigation im rechten Bereich der Bedienseite kann der Befehl auch zentral für das gesamte Geschoss ausgeführt werden. Änderungen an der Konfiguration der Beleuchtung und der Jalousiesteuerung lassen sich direkt über diesen Navigationsbereich vornehmen.

Beschattung sorgt für Komfort
Die Beschattung des Hauses ist primär temperaturgesteuert. Das heißt, sie wird erst ab einem zuvor eingestellten Temperaturwert aktiv, um auch in der kälteren Jahreszeit „Sonne zu tanken“. Für einen maximalen Komfort kann der Bauherr selbst die Grenzwerte für die Helligkeit durch Sonneneinstrahlung sowie die Hysteresen/Verzögerungen für jede Fassadenseite des Gebäudes und die Grenzwerte für die Temperatur einstellen. In den dazugehörigen Trends erfolgt im oberen Bereich die Darstellung der Helligkeitsverläufe. Weitere Trends zeigen an, wann und wie oft die Beschattung im Laufe des Tages hoch- und runterfährt. Zusätzlich lassen sich die einzelnen Fassadenseiten auch sperren, um damit die automatische Beschattung zu deaktivieren.
Bei der Lüftungsanlage des Hauses wird ein System mit Wärmerückgewinnung eingesetzt. Erst mit dem Einsatz von B-Con.net als Visualisierung in Kombination mit Wago als IO-System konnte ein energieeffizienter Betrieb der Wärmepumpe erreicht werden. Die ursprünglich vorhandene Steuerung der Wärmepumpe wurde bereits in der Bauphase demontiert und durch die IO-Komponenten ersetzt. Zusätzlich wird die Zuluft vor dem Eintritt in das Gebäude über einen Erdwärmetauscher geführt. Dadurch wird die kalte oder heiße Außenluft vortemperiert und der Energieverbrauch nochmals gesenkt. Das Energiemanagementsystem macht alle Verbräuche des Einfamilienhauses transparent und zeigt zudem immer die aktuellen Kosten für die verbrauchte Leistung an. Die grafische Ausgabe der Werte erfolgt als Energietrendkurve für alle Verbraucher.

Audiosystem für acht Zonen
Für die Umsetzung des Multiroom-Audio-Systems in den acht Zonen des Hauses wurde neben einem NAS-System auch ein B-Base-19-Zoll-Rechner als Server für die Visualisierung sowie ein B-Node als Schaltschrank-PC zur Einbindung der Apple-Welt verbaut. Über eine Audiomatrix als intuitive Bedienseite kann der Bauherr für jede der acht Zonen die Quelle der zu spielenden Musik, zum Beispiel einen MP3-Player, das Radio oder den Multiplayer, wählen, die Lautstärke regeln und bei Bedarf die Zonen zentral ein- oder ausschalten. Die Bedienung über iPhone und iPad kann sowohl als direkte KNX-Bedienung über Modbus TCP als auch als Remote-Bedienung über B-Con.net erfolgen.
Über die Bedienseite des Gartens lassen sich unterschiedliche Bereiche, wie Rasenfläche, Steingarten, Büsche und Radweg, manuell oder im Automatikmodus bewässern. Dabei wird der letzte Niederschlag berücksichtigt.

Literatur
[1] Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG, Minden: www.wago.de

[2] Ibeas GmbH, Stutensee: www.ibeas.de

[3] Apple: www.apple.com/de

[4] Albrecht Jung GmbH & Co. KG, Schalksmühle:
www.jung.de

www.iconag.com

Autor:

Sandra Bus ist in der Abteilung Marketing und Public Relations für die Iconag-Leittechnik GmbH in Hoppstädten-Weiersbach tätig.

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