Gebäudeleitsystem Eine Ader genügt

Autor / Redakteur: Michael Scheloske / Reinhard Kluger

Die Gebäudeleittechnik hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Seit Anfang der 1990er Jahre konnten sich verschiedene Systeme am Markt etablieren, die bis heute mit Erfolg für Wohnkomfort und Sicherheit sorgen. Während einige (EIB/KNX, LON) auf Anbietervielfalt setzen und versuchen, alle beteiligten Hersteller unter einen Hut zu bringen, steht mit LCN ein System zur Verfügung, das optimal aufeinander abgestimmte Komponenten, transparente Technik und flexible Kombinationsmöglichkeiten miteinander vereint.

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Der Main Tower in Frankfurt: Hier kann man auf allen Etagen individuell lüften, dank der Gebäudeleittechnik
Der Main Tower in Frankfurt: Hier kann man auf allen Etagen individuell lüften, dank der Gebäudeleittechnik
( Archiv: Vogel Business Media )

Bei der Auswahl eines Installationsbusses für die Gebäudeautomatisation sollte immer eine ganze Reihe von Kriterien berücksichtigt werden. Je nach Projekt stehen unterschiedliche Fragestellungen im Vordergrund. Angefangen von der Vielfalt der benötigten Funktionen über Sicherheitsaspekte bis hin zur Informationsdichte und Übertragungsgeschwindigkeit sind verschiedene technische Anforderungen zu beachten. Während Bauherren und Planer sich in erster Linie um die kostengünstige Installation und Einrichtung des Systems sorgen, bleibt es dem Installateur überlassen, sich schnell in die Technik einzuarbeiten und die benötigte Infrastruktur und Verkabelung zu bewerkstelligen.

Simpel aber durchdacht

Der von der Issendoff KG entwickelte LCN-Bus kommt mit einer zusätzlichen Ader im ohnehin vorhandenen NYM-Leitungsnetz aus. Die Installation gestaltet sich sehr einfach, da auf die bei anderen Systemen notwendige Verlegung eines separaten Datenkabels verzichtet werden kann. Um die Kosten so gering wie möglich zu halten, wird bei der Neuverkabelung die konsequente Verwendung fünfadriger Standard-NYM-Kabel empfohlen. So kann ein Objekt bereits in der Grundinstallation auf die intelligente Technik vorbereitet werden. Die Daten werden über eine der freien Datenadern (D-Ader) und den Neutralleiter übertragen. Im Gegensatz zu frequenzmodulierten Übertragungsverfahren ist die LCN-Technik vor Störeinflüssen gut geschützt und gewährleistet auch in sensiblen Bereichen, z. B. in Krankenhäusern oder Sicherheitsbereichen, einen äußerst zuverlässigen Datenverkehr.

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Verteilte Intelligenz

Da LCN keine zentrale Steuerung benötigt, muss bei der Verkabelung auch keine der sonst üblichen Topologien (ring-, stern- oder linienförmiger Aufbau) eingehalten werden. Nachdem eines der intelligenten Busmodule an die Spannungsversorgung im NYM-Kabel angeschlossen und mit der Datenader verbunden wurde, muss es nur noch mit der Programmierungssoftware LCN-PRO konfiguriert werden. Danach übernimmt es eigenständig die ihm zugewiesenen Funktionen und kommuniziert mit allen anderen Komponenten im System. Möglich wird dies durch den in allen LCN-Modulen enthaltenen Mikroprozessor, der zählen, rechnen, beobachten, kommunizieren, agieren und reagieren kann. So bildet jedes Modul für sich und alle zusammen das Herzstück des LCN-Busses. Je mehr Module im Netzwerk vorhanden sind, desto intelligenter und leistungsfähiger wird das gesamte System. Für einen fernbedienbaren Doppeldimmer oder eine Zutrittskontrolle benötigt man z. B. nur ein intelligentes Busmodul, den Infrarot-Empfänger LCN-RR und den Handsender LCN-RT.

Flexible Intelligenz

Insgesamt stehen sieben verschiedene Modultypen zur Verfügung. Dadurch wird der LCN-Bus sehr übersichtlich, ohne an Flexibilität zu verlieren. Die Module unterscheiden sich lediglich in der Bauform sowie in der Art und Anzahl der zur Verfügung stehenden Anschlüsse. Während die Unterputzmodule mit gerade einmal 20 mm Bauhöhe und 50 mm Durchmesser speziell für die Verwendung in (tiefen) Unterputz- oder Verteilerdosen konzipiert wurden, sind die Hutschienenmodule für den zentralen Einsatz in Unterverteilungen vorgesehen.

Alle Module sind mit der gleichen Intelligenz ausgestattet. Ihre Funktionalität ist abhängig von den verfügbaren Ports und elektronischen Ausgängen und der individuellen Parametrisierung. Für reine Auswertungsfunktionen stehen preisgünstige Sensormodule zur Verfügung, die ohne elektronische Ausgänge auskommen. Die multifunktionalen Sensor-/Aktormodule verfügen über mehrere Ein- und Ausgänge und können so gleichzeitig z. B. Heizung, Lüftung und Beleuchtung steuern und regeln. Jedes Modul enthält u. a. 100 Lichtszenenspeicher, zwei Stetigregler und fünf Schaltschwellen und bietet damit unzählige Varianten in der Ansteuerung und Regelung verschiedener Funktionen bis hin zur Erzeugung von DALI- und DSI-Signalen.

Bei Bedarf einfach umprogrammieren

Wie und welche Funktionen eines Moduls aktiviert und ausgeführt werden, bestimmt der Installateur anhand der Vorgaben des Bauherren/Planers. Die mit der Programmierungssoftware LCN-PRO zugewiesenen, individuellen Eigenschaften werden permanent im Konfigurationsspeicher eines Moduls abgelegt und bleiben auch im Falle eines Spannungsausfalles erhalten. Die aktuellen Eigenschaften eines Moduls wie auch des gesamten Busses lassen sich jederzeit auslesen und können bei Bedarf einfach umprogrammiert werden. Da jedes Modul über die werksseitig zugewiesene, einmalige ID von der Software identifiziert werden kann, braucht es für die Konfiguration physisch nicht zugänglich sein. Der Zugriff erfolgt mit einem Laptop/PC über den Installationsbus. Als Schnittstelle dient das in der Unterverteilung platzierte Koppelmodul LCN-PK. Mit weiteren Ausbaukomponenten und der Integration von TCP/IP lässt sich gesamte System auch fernwarten.

Einfacher Einstieg

Der Einstieg in die LCN-Bustechnologie gestaltet sich recht einfach. Die bundesweit angebotenen Grund- und Aufbaukurse richten sich speziell an Installateure und Planer in der Gebäudeleittechnik. Nach Abschluss einer eintägigen Schulung sind die Teilnehmer in der Lage, ein komplettes Projekt, z. B. ein Einfamilienhaus mit Licht- und Rolladensteuerung, zu realisieren. Der zusätzlich vom Hersteller angebotene, subventionierte Schulungskoffer enthält die Grundausstattung für den Aufbau einer einfachen Gebäudeautomatisation inklusive der voll funktionsfähigen Programmierungssoftware LCN-PRO. Mit der ausführlichen LCN-Dokumentation, Planungsbeispielen und vorbereiteten Ausschreibungstexten kann der Installateur sofort mit der Planung beginnen und erste Projekte mit LCN realisieren.

Komfort und Sicherheit auf allen Ebenen

Dass mit LCN auch umfangreiche Objekte und komplexe Anwendungen übersichtlich und sicher realiert werden können, zeigt sich weltweit in Objekten jeglicher Größe und Funktion. Die Einsatzmöglichkeiten reichen vom Einfamilienhaus über multifunktionale Zweckbauten bis zu komplexen Bürogebäuden mit höchsten Anforderungen an Geschwindigkeit und Sicherheit in der Datenübertragung.

So wurde z. B. der Main Tower in Frankfurt bereits 1999 komplett mit dem LCN-Gebäudeleitsystem ausgerüstet. Ausschlaggebend hierfür war die enorme Leistungsfähigkeit und Sicherheit der LCN-Technik. Mit einer Datenrate von 100 Telegrammen pro Sekunde innerhalb eines Bussegments und bis zu 10.000 Telegrammen pro Sekunde zwischen den Segmenten erfüllt die Technik auch die hohen Anforderungen sicherheitsrelevanter Anwendungen, bei denen es in keinem Fall zu Verzögerungen im Datenverkehr oder sogar Datenverlust kommen darf.

Dass mit LCN auch ein Novum in der Geschichte der Hochhaustechnik geschaffen wurde, liegt in der Verknüpfung der motorisch zu öffnenden 2560 Fenster mit den aktuellen Wetterdaten und der übergeordneten RWA. Bis dato konnten die Fenster in Hochhäusern aufgrund der Windbelastung in den oberen Fassadenbereichen nicht geöffnet werden. Die notwendigen Vollklimatisierungen tragen nicht immer zur Zufriedenheit der Nutzer bei und verursachen hohe Energiekosten. Im Main Tower können die Fenster dank LCN individuell und durch einfachen Tastendruck geöffnet werden. Die maximale Öffnungsweite wird dabei von der aktuellen Windgeschwindigkeit bestimmt, ständig kontrolliert und durch hoch genaue 230 V-Fensterantriebe automatisch reguliert. Im Brandfall werden die Fenster automatisch und standortabhängig in eine vom Brandschutz definierte Position gebracht, um kontrollierten Rauch- und Wärmeabzug ohne Gefährdung der höher gelegenen Etagen zu gewährleisten.

Clever wohnen im SmartHome

Dass LCN keine Insellösung ist und auch bei knappem Budget im Einfamilienhaus sinnvoll eingesetzt werden kann, zeigt sich in dem von der SmartHome-Initiative entworfenen Gegenwartshaus im Technologiepark Paderborn. Hier stehen Sicherhiet, Komfort und Energisparen im Vordergrund. Die Mehrkosten für die LCN-gerechte Basisverkabelung mit fünfadrigem NYM-Kabel und tiefen Einbaudosen betrugen gerade einmal 600 Euro. Damit ist das Gebäude optimal auf die Automatisierung vorbereitet, so dass auch zukünftige Funktionen ohne aufwändige Änderungen in der Verdrahtung realisiert werden können. Im SmartHome wird die gesamte Technik über einen Zentralrechner gesteuert. Möglich wird dies durch die IP-Symcon Software, die als übergeordnete Ebene verschiedene Systeme, Schnittstellen und Programmiersprachen miteinander verbindet und auf einer gemeinsamen Bedieneroberfläche zugänglich macht.

So kann mit LCN unter anderem auf die Stiebel-Eltron-Technik zugegriffen und die Wärmepumpe kontrolliert werden. Da alle Räume mit Temperatursensoren und Fensterkontakten ausgestattet sind, wird beim Lüften auch keine Energie mehr verschwendet. Das Heizkörperventil im betreffenden Raum wird automatisch geschlossen und erst nach dem Lüften wieder geöffnet.

Die Beleuchtungstechnik im SmartHome wird direkt über den LCN-Bus geregelt. Mit den verwendeten EIB-Tastern können alle Leuchten geschaltet und gedimmt werden. Die Beleuchtung im Arbeitszimmer wird tageslichtabhängig automatisch gedimmt und gewährleistet so konstante Lichtverhältnisse. In Bad und Flur sorgen Bewegungsmelder für Energieeinsparungen, wobei das Licht nachts auf einen blendfreien Wert begrenzt wird. Wird trotzdem volles Licht gewünscht, genügt ein einfacher Tipp auf den Lichttaster.

Dass im SmartHome weitere Funktionen mit LCN umgesetzt werden, liegt auf der Hand. Die einfache Verkabelung der Bustechnik und die gewerkeübergreifenden Funktionsmöglichkeiten machen es möglich.

ELEKTROTECHNIK 2009, Halle 3B, Stand 3050

Michael Scheloske, LCN, Rethen

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