Haustechnik per Knöpfchendruck

Nur der zukünftige Einsatz intelligenter Gebäudeinstallationen mit Bussystemen kann den erhöhten Anforderungen in der Gebäudetechnik gerecht werden. Beim European Installation Bus (EIB) haben sich die namhaftesten europäischen Hersteller auf ein gemeinsames Bussystem geeinigt. Inzwischen wächst dieses Marktsegment mit einer jährlichen Zuwachsrate von rund 35 Prozent. Neue Entwicklungen in Form kleinerer Geräte für die Schalterdose oder durch Übertragung der Steuerdaten übers Lichtnetz dürften die Akzeptanz beschleunigen, weil sich damit auch die Installation in Altbauten leichter modernisieren läßt.
Haustechnik soll künftig nicht nur nach dem Willen von Bill Gates in erheblichem Maße von der Elektronik kontrolliert werden. Neben der Steigerung des Komforts läßt sich auf diese Weise auch die Sicherheit erhöhen und vor allem eine Menge Energie einsparen. Längst übernimmt die installierte Elektroanlage ja nicht nur die Beleuchtung und gegebenenfalls die Belüftung. Motorisch betriebene Rolladen, elektronisch geregelte Heizung und Klimaanlagen, überwachte Fenster und Türen sind nur einige Beispiele. Mit einer passenden Steuerung können all diese Einzelkomponenten miteinander zu einer kompletten Anlage verknüpft werden. Damit sich hierbei der Installationsaufwand in Grenzen hält, Änderungen und Erweiterung überhaupt möglich bleiben, kommen Bussysteme zum Einsatz, die alle Steuersignale an Aktoren und Sensoren seriell auf einer Zweidrahtleitung übertragen. Nach anfänglichen Alleingängen einzelner Unternehmen einigten sich die wichtigsten Hersteller auf den gemeinsamen European Installation Bus (EIB).

So funktioniert¿s
Bei Bussystemen wie dem EIB verfügen alle angeschlossenen Busteilnehmer wie Lichtschalter, Dimmer oder Jalousieaktor über einen eigenen Mikro-Controller, um selbständig und unabhängig von einem zentralen Prozessor Daten verwalten zu können. Wird in einem solchen Bus zum Beispiel ein Taster betätigt, um die Beleuchtung einzuschalten, sendet dieser Busankoppler ein Datentelegramm über den Datenbus. Alle Teilnehmer erhalten zwar dieses Telegramm, aber nur das gewünschte Gerät kann die Daten weiterverarbeiten und ¿ in diesem Fall ¿ das Licht einschalten. Die Datenübertragung und die Spannungsversorgung der Busgeräte erfolgt beim sogenannten Twisted-Pair-EIB über zwei ¿ zur normalen Installation ¿ zusätzliche Adern. Statt also, wie bisher, jeden zu schaltenden Verbraucher mit getrennten Leitungen mit dem Schalter zu verbinden, genügt die durchgeschleifte Netzzuleitung und die zweiadrige Busleitung.

Bei modernen Installationen mit Installationskanälen macht das Nachrüsten mit der Busleitung im allgemeinen keine Probleme. Die zweiadrige Strippe läßt sich einfach nachziehen. Ältere Gebäude mit Unterputz-Leitungen dürften dem Installateur dagegen schon eher Kopfzerbrechen bereiten und den Auftraggeber häufig schon beim Kostenvoranschlag abwinken lassen. Das sollte nicht zu früh geschehen, weil sich mit modernen Nutenfräsen, die den Staub absaugen, die dünne Busleitung recht einfach und ohne größere Beeinträchtigung der Umgebung in der Wand verlegen läßt.

Ohne zusätzliche Strippen
Hier kann das Powernet-EIB von Busch-Jaeger, das auch ABB Stotz-Kontakt, Jung, Berker, Merten und Gira unterstützen, allerdings deutliche Vorteile einheimsen, weil es die Daten auf den Netzleitungen überträgt, also keine zusätzlichen Busleitungen benötigt. Obwohl die Lüdenscheider hier vor allem die Häuslebauer als Zielgruppe anpeilen, eignet sich das Powernet durchaus auch für gewerbliche Gebäude.

Nun ist das Übertragen zusätzlicher Signale über die Elektroinstallation so neu nicht mehr. Es gab allerdings immer wieder Probleme und Störungen. Hier schafft das jetzt angewandte, völlig neue Übertragungsverfahren mit dem Kürzel SFSK (Spread Frequency Shift Keying) deutliche Abhilfe. Die Information wird auf zwei unterschiedlichen Frequenzen übertragen. Beide Signalmuster wertet der Empfänger dann mit Hilfe eines aufwendigen Korrekturverfahrens aus. Die Mikroelektronik macht¿s möglich. Erhält der Sender keine Quittung, wiederholt er sein Datentelegramm. Trotzdem eignet sich die Powernet-Technik nicht für alle Fälle oder ist nicht überall zugelassen. Störungsverseuchte Industrienetze, bereits vorhandene trägerfrequente Übertragung oder zwischengeschaltete Transformatoren eignen sich beispielsweise nicht. Die Höhe des Störpegels auf dem Netz schränkt auch den größten Abstand zwischen zwei Teilnehmern ein. Selbstverständlich benötigt ein solches System in der zentralen Verteilung einerseits sogenannte Phasenkoppler oder Repeater, um die Übertragung zwischen den einzelnen Phasen sicherzustellen, und andererseits Bandsperren, um die Signale im Haus zu halten und nicht die Nachbarschaft zu beeinflussen.

Obwohl sich beim Powernet-EIB nur bis zu sechs Telegramme pro Sekunde (1200 Bit pro Sekunde) übertragen lassen, gibt es bei der Teilnehmerzahl keine ¿realistischen¿ Einschränkungen. Rein theoretisch darf ein Powernet-Signalbereich 32 768 Geräte umfassen. Auch wenn das Twisted-Pair-EIB mit 9600 Bit pro Sekunde fährt, wird es künftig über Medienkoppler mit dem etwas langsameren Powernet-EIB zusammenarbeiten können. Das wäre beispielsweise nötig, um einen älteren Gebäudeteil mit einer verdrahteten EIB-Installation zu verknüpfen.

Paßt in die Schalterdose
Für beide Bus-Versionen gibt es neben den üblichen Reihengeräten für die Verteilerschränke inzwischen Aktoren, Sensoren und kombinierte Geräte, die direkt in die genormte Unterputzdose passen. Das ermöglicht insbesondere beim Powernet, vorhandene Installationen schrittweise auf EIB umzustellen, ohne daß nennenswerte Unterbrechungen in der Raumnutzung entstehen. Auch der Montageaufwand hält sich auf diese Weise in Grenzen.

Da sich an einem Schalter durch den EIB verschiedenste Funktionen steuern lassen, bietet die Industrie entsprechende Bedienelemente für genormte Unterputz-Dosen an, die sich auf vielfältigste Weise kombinieren lassen. Temperaturregler, LCD-Displays, Einfach- und Mehrfach-Taster oder -Schalter sind nur einige Beispiele hierfür. Darüber hinaus gibt es natürlich eine Fülle von Aufputzgeräten einschließlich sogenannter Touch-Screen-Tableaus ¿ berührungssensitiver Flachbildschirme ¿, die Sie inzwischen von vielen Automaten kennen.

Selbstverständlich läßt sich eine solche Anlage auch über den vorhandenen Personal-Computer komfortabel steuern und programmieren. Außerdem stehen spezielle Controller zur Verfügung, die sich der Installateur fürs Powernet sogar beim Großhändler oder direkt bei Busch-Jaeger ausleihen kann. Über entsprechende Schnittstellen können Sie EIB-Anlagen auch per Telefon überwachen und gegebenenfalls auch fernsteuern. Das bietet sowohl in gewerblichen Gebäuden als auch im Privathaus interessante Einsatzmöglichkeiten.

Ein interessantes Beispiel
Wie geschrieben, bietet das Powernet-EIB auch beim Nachrüsten vorhandener gewerblicher Gebäude interessante Alternativen. Beispielsweise wurde das Verwaltungsgebäude von Heidelberger Zement, einem der fünf größten Baustoffhersteller der Welt, nach und nach mit dem Powernet-EIB ausgerüstet. Jetzt steuert die Anlage die Beschattung des Gebäudes in Abhängigkeit von Wind und Sonne, die Innenbeleuchtung bedarfsgerecht und die Außenbeleuchtung tageslicht- und zeitabhängig. Alle diese Anwendungen lassen sich darüber hinaus zentral bedienen. Das bedeutet im Klartext, daß der verantwortliche Bediener, ohne seinen Platz zu verlassen, Türen, Fenster, Jalousien und Beleuchtung in jedem Raum des Gebäudes überwachen und ¿ soweit technisch möglich ¿ bedienen kann. Hierbei kann selbstverständlich weiterhin vor Ort direkt eingegriffen werden.

Komfortable Knöpfchendrückerei
Welcher Komfort auf diese Weise möglich ist, zeigt das Beispiel der programmierten Szene ¿Diavortrag¿ im Konferenzraum. Ruft der Vortragende diese Funktion auf, fahren automatisch die Jalousien herunter, und die Beleuchtungsgruppen dimmen auf festgelegte Werte. Ein weiterer Tastendruck stellt den vorherigen Zustand wieder her.

Ich habe Ihnen hier nur einige Möglichkeiten des Einsatzes von Installationsbussen dargestellt, ohne gleich in die komplexen Bereiche vollautomatischer Gebäudetechnik vordringen zu wollen. Da kommt der Appetit bekanntlich mit dem Essen, wenn das Budget reicht. Besonders interessant erscheinen mir einerseits die Unterputzdosen-geeigneten Baugruppen und andererseits das Powernet-EIB, weil es ohne zusätzliche Leitungen für den eigentlichen Datenbus auskommt.

Bernhard Siegmund / November 1998