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wohnen-zukunft Aktuell
Gebäudesystemtechnik


...vorab.

Meine ersten Erfahrungen mit dem Europäischen Installationsbus EIB machte ich bereits 1997, damals als Technischer Leiter in einem Elektrogroßhandel. Schon bald folgte die erste praktische Ausübung, indem ich EIB-Programmierungen für einen Schaltanlagenbauer durchführte. 2001 wechselte ich zum Hessischen Baumanagement. Mein Bestreben ist es, mein Fachwissen für den sinnvollen Einsatz der Gebäudesystemtechnik im öffentlichen Bauwesen einzusetzen. EIB/KNX erfährt auch dort immer größere Akzeptanz. Als "Dozent für EIB-Gebäudesystemtechnik" am Berufsbildungs- und Technologiezentrum der Handwerkskammer Rhein-Main bildete ich von 2001 bis 2005 in Abendkursen Meisterschüler des Elektrohandwerks aus.
Seit 28.01.2000 bin ich zertifizierter "EIB-Fachmann".

… das Projekt:

Das Wohnobjekt liegt im Rhein-Main-Gebiet am Rande des Odenwaldes.
Der dringende Bedarf der Dachsanierung des ehemaligen Werkstattgebäudes Ende der 90er Jahre führte zunächst zur Überlegung - aufgrund der idyllischen Lage schon bald zur Entscheidung - das Gebäude funktionell zum Wohnhaus umzubauen, was vom Herbst 2000 bis zum Einzug im Frühjahr 2002 in die Tat umgesetzt wurde.

Das Eigenheim – "als Vorzeigeobjekt zukunftweisender Technik" geplant - sollte im Endausbau eine umfassende EIB-Installation enthalten, welche die gewerkeübergreifenden Vorteile der Gebäudesystemtechnik integriert.

Heute ist ein energie- und kostensparendes Gesamtsystem entstanden, welches einzelne Geräte und Anlagen, Heizung, WC-Lüftung, Beschattung, Beleuchtung, Überwachung von Fenstern und Türen bis hin zu einzelnen Steckdosen, enthält. Dadurch ist eine hohe Wohnqualität erschaffen, in der sicherheitstechnische sowie baubiologische Aspekte berücksichtigt sind. 

Der Aufbau des Systems sorgt für fast grenzenlose Flexibilität, sodass auch zukünftigen Änderungs- und Erweiterungswünschen und der stetigen Optimierung - mit geringem Aufwand - nichts im Wege steht.

Für mich, der ich in diesem Fall Planer, Ausführender und gleichzeitig Bauherr gewesen bin, war ein wichtiges Entscheidungskriterium zum Einsatz des Europäischen Installations Bus, neben der Realisierbarkeit bereits genannter Kriterien, dass dieser aufgrund seines einheitlichen Standard ein zukunftssicherer Bus ist. Die Vielzahl der Hersteller bietet zum einen Wettbewerb, zum anderen die sichere Verfügbarkeit von EIB-Produkten auch in Zukunft, was heute bei der Entscheidungsfindung auf keinen Fall unberücksichtigt bleiben sollte.

… die Durchführung:

Zunächst wurde in der Planung ein optimaler Einsatz der auf dem Markt erhältlichen EIB-Geräte angestrebt, wodurch ein relativ kostengünstiges Gesamtsystem entstand. Leider werden nicht selten auch heute noch diesbezügliche Planungen vernachlässigt, sodass relativ hohe Anschaffungskosten die Folge sind.

Eine Kostenreduzierung wurde hier beispielsweise durch das Integrieren konventioneller Sensoren - bei räumlich sinnvoller Anordnung - über Binäreingänge sowie durch gezielten Mehrfachnutzen von Sensoren erzielt.
Beim gewünschten Automatisierungsgrad zeigte sich auch der Einsatz des Home-Managers von Felten&Guilleaume als sehr rentable Lösung, wodurch erhebliche Mehrkosten im Vergleich zum Einsatz sonst benötigter Einzelgeräte eingespart werden konnten. Leider wird dieser den optischen Ansprüchen im Wohnbau kaum gerecht. Auf eine potentielle jedoch maginale Kosteneinsparung durch Minimierung des Verkabelungsaufwandes bei dezentraler Anordnung von Schalt-, Dimm- und Jalousieaktoren als Einbau- oder Unterputzgeräte wurde hier, im Sinne höchster Flexibilität, weitestgehend verzichtet. Im Allgemeinen wurden die Aktoren in den drei Knotenpunkten des Hauses, die Hauptverteilung und zwei Unterverteilungen, als Reiheneinbaugeräte installiert. Die Energieleitungen zur Versorgung der Verbraucher und die Busleitungen wurden durchgängig in Leerrohr verlegt.

Die Programmierung der EIB-Anlage wurde sukzessive dem baulichen Fortschritt angepasst. Von der Baustellenbeleuchtung, über die Integration der nach und nach fertig gestellten Räume bis hin zum "optimierten" Gesamtsystem, welches die vielseitigen Funktionen und Steuerungsaufgaben der Beleuchtung, Beschattung, Sicherheitstechnik, Lüftung und Heizung integriert.

Bei der Ausführung wurden  teils verschiedene Lösungsmöglichkeiten verfolgt und realisiert. 


… eine Beschreibung und Auswahl realisierter Funktionen:

Der Home-Manager (HM) ist eine Art Kopf des Hauses und überwacht und koordiniert zusätzlich an zentraler Stelle sämtliche dezentralen Funktionen der Gebäudesystemtechnik. So ist jederzeit die Kontrolle möglich über Zustände, wie beispielsweise Fenster offen oder geschlossen, Beleuchtung eingeschaltet, gedimmt oder ausgeschaltet, Raum- und Außentemperaturen. Interessante Zustände, wie Temperaturen oder Ventilzustände oder Alarmfunktionen, werden ständig protokolliert und können in MS-Excel eingelesen und ausgewertet werden. Die RS-232 Schnittstelle des HM wurde zum zentralen Patchfeld hin verlängert, sodass jegliche Kommunikation mit dem HM von jeder Datendose des Hauses möglich ist.

Zustände können auch von unterwegs - z.B. Urlaub - per Modem abgefragt werden.

Definierte Störungen, wie Ausfall der Überwachungsspannung und Alarmmeldungen, gelangen per SMS aufs Handy. Über Handy oder Telefon können außerdem Aktionen von Außen durchgeführt werden. So können z.B. Fensterzustände abgefragt oder das Arbeitszimmer von unterwegs vorgewärmt werden.

Für alle beheizten Räume wurde eine Einzelraumregelung (ERR) realisiert, die je nach Nutzung und individuellem Bedarf in Abhängigkeit von Tageszeit und Wochenrhytmus die Räume temperiert.

Im Allgemeinen erfolgt die ERR der Heizkörper mit einem Tastsensor mit integriertem Raumfühler. In einer weiteren Variante erfolgt die ERR durch den HM. Dazu wurden in das Bussystem Fühler mittels Temperaturfühlereingang integriert. Die gewählte Komforttemperatur, z.B. im Bad, wird nun unabhängig von der Außentemperatur minutengenau erreicht. Hierzu vergleicht der HM den Raumtemperaturwert mit der Außentemperatur und errechnet die zum Erreichen der Solltemperatur erforderliche Öffnungszeit des Heizungsventils. Ein elektrischer Heizlüfter, weil die gewünschte Raumtemperatur beim morgentlichen Badgang nicht erreicht wurde, gehört damit der Vergangenheit an. Die Stellventile sind übrigens direkt im Heizkreisverteiler montiert, was neben optischen Gründen auch Leitungswege reduziert. Aus Platzgründen hat sich der Einsatz von Heizkreisverteilern für Fußbodenheizung empfohlen.

Die Betriebsartenumschaltung Komfort-, Standby- und Nachtbetrieb kann in Räumen mit Tastsensoren vor Ort erfolgen. Die Zeiten werden raumspezifisch durch den HM, gemäß dem dort hinterlegten Wochenprogramm vorgegeben und können an diesem auf einfache Weise beliebig verändert werden.

Beim morgentlichen Verlassen des Gebäudes wird durch das Abschließen der Haustür automatisch das gesamte Haus in Standby gefahren. Außerdem reagieren auf den Befehl "Zentral Aus" alle Leuchtengruppen und verschiedene Steckdosenkreise im Gebäude.

Reed- und Riegelkontakte von Fenstern und Türen sind über einen 32-fach Binärein-/ausgang in das System eingebunden. Diese werden zum einen in die Alarmanlage integriert, zum anderen dienen sie der Visualisierung der Zustände am HM. Beim Verlassen des Hauses erfährt man beispielsweise durch die Summenabfrage "alle Fenster" auf einen Blick, ob ein Fenster vergessen wurde zu Verschließen.

Weiterhin greifen die Kontakte in die Heizungssteuerung ein: Fenster offen, Heizung aus. Auch ist die Dunstabzugshaube nur dann funktionsfähig, wenn dass Küchen-, oder Esszimmerfenster mindestens gekippt ist, um der Forderung des örtlichen Schornsteinfegers, aufgrund des Einsatzes eines Kaminofens, gerecht zu werden.

Über den 32-fach Binärein-/ausgang wird auch das Schalten der Wegbeleuchtung mittels Handsendern ermöglicht, da hier ein bewegungsabhängiges Schalten nicht gewünscht ist.

Die Außen-Jalousien werden zeit-, sonnen- und windabhängig gefahren. Die Innen-Jalousien zeit- und temperaturabhängig. Im Winter werden diese am Abend zur Reduzierung der Raumauskühlung immer nach unten gefahren. Das Dachfenster im Wohn-, Essbereich ist ebenfalls in den Bus integriert, was beim Kochen ab und an von Vorteil ist. Es ist angedacht, dieses im Sommer, Nachts zur automatischen Raumauskühlung zu nutzen. Hierzu ist jedoch noch ein Regenfühler erforderlich, der bei einsetzendem Regen das Dachfenster automatisch schließen wird.

Die Standby-Verbraucher werden durch den Bus vom Netz getrennt.

Mit der Netzfreischaltung wurde aus baubiologischer Sicht die Vorsorge getroffen Elektrosmog zu verringern, der, wie durch verschiedene Studien und Untersuchungen nachgewiesen, sich schädlich auf die Gesundheit auswirkt.

Die Beleuchtung kann in Schaltgruppen zentral geschaltet werden. Bewährt haben sich im Treppenbereich die Funktionen "Beleuchtung Zentral Aus Erd-, sowie Dachgeschoss".

Für den Notfall ist auf Tastendruck Panikbeleuchtung für Innen- und Aussenbeleuchtung einschaltbar.

Es sind mehrere Lichtszenen parametriert. Auch hier wurden verschiedene Lösungsmöglichkeiten verfolgt:
Lichtstimmungen, beispielsweise beim Essen, Lesen, Kamin usw., werden durch Betätigen der Tastsensoren oder über Fernbedienung abgerufen.
Lichtszenen, wie "Abends heimkommen" oder "Gästelicht", werden über den Home Manager aufgerufen. "Abends heimkommen" wird bei Dunkelheit durch Aufschliessen der Haustüre auf den Bus gesendet. Eine Grundbeleuchtung ist die Folge.
Das Betätigen der Taste "Gästelicht" führt übernachtende Gäste automatisch bei dezent gedimmten Licht zum WC und zum Kühlschrank.
Der EIB übernimmt auch das Wecken am Morgen. Die Stereoanlage geht an, nach 10 Sekunden dimmt die Beleuchtung über dem Bett innerhalb von 5 Minuten auf 50% und schaltet nach einer eingestellten Zeit dann wieder ab. Nach 4 Minuten schaltet die Beleuchtung zum Bad ein, gedimmt auf 25%.

Die Stereoanlage ist von der Küche, dem Bad, dem Schlafzimmer und dem Büro über Tastsensoren schaltbar, ein raumweises Zuschalten der Lautsprecher über den EIB wurde angedacht, jedoch aus Kostengründen zunächst nicht realisiert.

Der 5-fach Triton-Tastsensor in der Küche begrüßt mit Datum und der aktuellen Aussentemperatur.

Eine Besonderheit der sicherheitstechnischen Integration in den EIB ist, dass bei Alarm ausgewählte Leuchtengruppen blinken, was zu einer zusätzlichen Signalisierung führt. Ein Aufzeichnen von Schaltvorgängen und das Abspielen oder zufälliges Schalten bei Abwesenheit durch den Home Manager ist möglich, sodass ein "bewohntes Haus" simuliert werden kann. 

… installierte EIB-Geräte:

Bis heute sind 39 EIB-Geräte in einer Linie installiert. Die Integration weiterer EIB-Geräte für eine zuschaltbare, bewegungsabhängige Aussenhautüberwachung und das Einbinden von Brand- und einem Gasmelder durch vorhandene Binäreingänge, soll demnächst erfolgen. Dimmaktoren, Jalousieaktoren 230 und 24 V, Heizungsaktoren, Binärein-/ausgang 32-fach und Stromversorgung als REG des Herstellers ABB. Schaltaktor, Dimmaktor und Temperatureingang 4-fach als UP-Geräte des Herstellers Moeller. Home Manager des Herstellers Felten&Guilleaume (Moeller). Tasterschnittstelle, Multifunktionstastsensoren Triton des Herstellers Busch-Jäger. Tastsensoren und Bewegungswächter ARTEC des Herstellers Merten. ...und das ist kein Problem, denn beim EIB kann jeder mit jedem!

... Fazit:

Das Ziel ein energie- und kostensparendes und zukunftsorientiertes Gesamtsystem zu schaffen, wurde durch den Einsatz des EIB erreicht. Dadurch wurde eine hohe Wohnqualität erschaffen und sicherheitstechnische sowie baubiologische Aspekte berücksichtigt. Durch die Flexibilität des eingesetzten Gebäudebussystems steht auch zukünftig einer stetigen Optimierung nichts im Weg.

Die Gegenwart zeigt, dass durch Integration weiterer Gewerke, zunehmend auch der Multimedia, der Zukunft Tür und Tor offen stehen.