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Steuerung im Smarthome: zentral oder dezentral

Elektroinstallation mit Bussystemen Voraussetzung für Automation

Grundsätzlich besteht ein Gebäudeautomationssystem aus Sensoren, Aktoren, Bedienelementen und Systemgeräten wie Datenschnittstellen. Sensoren erfassen Wetterdaten oder die Raumluftqualität. Aktoren sind Steuerungselemente, zum Beispiel für Markisen und Fenster oder Licht. Die Bedienung erfolgt über Fernbedienung, Touch-Displays oder Schalter. Die eigentliche "Intelligenz" kann an verschiedenen Stellen sitzen, zentral oder dezentral.
Touch-Bildschirm im Smarthome
Der zentrale Touch-Bildschirm des Gebäudesteuerungs-Systems WS1000 Color mit FernbedienungFoto: Elsner Elektronik GmbH
Suntracer KNX
Die Wetterstation Suntracer KNX-GPS für das KNX-System erfasst die Wetterdaten und steuert bis zu sechs BeschattungsgruppenFoto: Elsner Elektronik GmbH

Bei einer zentralen Steuerung gibt es, wie der Name schon verrät, ein zentrales Gerät, das die Regelung übernimmt. Alle Sensoren und Aktoren/Motoren werden dort angeschlossen. Meistens hat die Zentrale ein Display, in dem zum Beispiel aktuelle Wetter- und Innenraumdaten angezeigt werden und das zur Einstellung der Automatik verwendet wird. Trotzdem können alle angeschlossenen Komponenten auch von Hand gefahren oder geschaltet werden. Das Angebot bei den zentralen Systemen reicht von kleinen Beschattungssteuerungen bis hin zu Gebäudesteuerungen, mit denen die Technik eines ganzen Einfamilienhauses automatisiert werden kann.

Bei herstellerspezifischer Software auf Erweiterbarkeit achten
Zentrale Smarthome-Steuerungen arbeiten häufig mit einer herstellerspezifischen Software. Das heißt es müssen Sensoren und Aktoren der gleichen Firma verwendet werden. Bei solchen Systemen muss besonders auf die Erweiterbarkeit geachtet werden. Welche Ideen und Wünsche sind für die Zukunft vorhanden? Lässt sich das System dann entsprechend erweitern? Manche Steuerungen verfügen zum Beispiel über eine Funk-Schnittstelle. Damit können im laufenden Betrieb und ohne große Baumaßnahmen weitere Geräte oder Motoren, Sensoren und Handsender integriert werden.

Zentrale Steuerungen sind häufig für Wohnhäuser die kostengünstigste Lösung. Bei den dezentralen Steuerungssystemen steckt die Intelligenz in den einzelnen Geräten, dadurch sind die Komponenten teurer als bei den Zentralsteuerungen. Im Aktor für den Anschluss der Jalousiemotoren ist beispielsweise die Beschattungsautomatik integriert. Und der Sensor, der Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit misst, regelt zugleich selbständig die Heizung und Lüftung. Sämtliche Geräte im Steuerungssystem sind über eine Datenleitung miteinander verbunden. Das Zusammenspiel der Sensoren und Aktoren wird in speziellen Programmen am PC eingerichtet und dann auf das System übertragen. Die Einrichtung ist dadurch zeit- und kostenintensiver als bei einer Einzelsteuerung. Aber auch die dezentralen Systeme bieten dem Nutzer selbstverständlich Bedienpanels zur Einstellung der Automatik. Der große Vorteil der dezentralen Systeme ist, dass sie nahezu beliebig erweiterbar und offen für spezielle Wünsche sind, sei es die Mediasteuerung oder eine Gartenbewässerung. Auch für die getrennte Automation verschiedener Wohneinheiten in einem Wohnhaus oder Gebäudekomplex sind dezentrale Systeme bestens geeignet.

Bei herstellerunabhängigen Systemen ist kompetente Beratung und Installation besonders wichtig
Das Kommunikationsprotokoll im dezentralen System ist standardisiert, die Geräte werden jedoch von verschiedenen Herstellerfirmen produziert. Dadurch sind hoch spezialisierte Lösungen erhältlich, da jede Firma auf ihrem Fachgebiet Produkte anbietet. Hier sind die gute Beratung und die fachliche Kompetenz des Installateurs bei der Einrichtung des Steuerungssystems noch wichtiger.

Die häufigsten Bussysteme im Wohnungsbau: KNX, LCN und Enocean
Im Gegensatz zur klassischen Elektroinstallation werden bei der Elektroinstallation mit Bussystemen Energie und Informationen mit getrennten Leitungen transportiert. Solche Bussysteme sind die Voraussetzung für eine umfassende Gebäudeautomation. Ohne Gebäudesystemtechnik (Oberbegriff für alle Bussysteme) ist das Smarthome nicht denkbar. Die Bussysteme, die zur Gebäudesteuerung eingesetzt werden, kommen teilweise aus der Industrieautomation (wie z. B. SPS, LON, RS485, Modbus). Sie wurden zunächst für die Automation von großen Objekten, Bürogebäuden und kommunalen Bauten eingesetzt. Im privaten Wohnungsbau, wo der Investitionsaufwand niedrig bleiben sollte, ist KNX das am häufigsten eingesetzte offene Bussystem. Der KNX-Standard wird durch die KNX Association gefördert und kontrolliert. Über 240 Herstellerfirmen produzieren weltweit Geräte mit dem KNX-Protokoll, das genormt ist gemäß EN 50090 und ISO/IEC 14543. KNX ist durch Zusammenführung der bereits in den 1990er Jahren bestehenden Gebäude-Bussysteme EIB, EHS und BatiBUS entstanden. Als weiteres System findet man im Wohnbau LCN, das „Local Control Network“. LCN ist allerdings nicht herstellerunabhängig. Das funkbasierte Automationssystem Enocean setzt stark auf die Energieeffizienz seiner Komponenten. Die meisten Komponenten sind batterielos und beziehen die Energie für den Betrieb und für das Senden von Daten aus Bewegung (z. B. Tastendruck), Solarzellen oder Temperaturdifferenzen (z. B. Abwärme). Die Enocean Alliance, die den Standard kontrolliert gibt es seit 2001.

 
 
 
 
Quelle: Elsner Elektronik GmbH
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