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was_ist_EIB-KNX.ppt - PowerPoint

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					 Planungsbüro für Elektro – und Gebäudesystemtechnik
                  OTMAR STICH
        Weiherhalde 18       79875 Dachsberg
    Tel.: 07755/ 911 40   Fax: 07755/ 911 42 E-Mail: info@stich-dachsberg.de
                              www.stich-dachsberg.de




  Was bedeutet „Gebäudesystemtechnik mit EIB-KNX“
                 und was kann sie?


   Das Verhältnis der Kosten zum Nutzen beim Einsatz
         der modernen Gebäudesystemtechnik



Otmar Stich   Planungsbüro für Elektro- und Gebäudesystemtechnik 79875 Dachsberg
 Was ist EIB/ KNX?


Bisher wurde in einem Gebäude für jede einzelne Anlage wie z.B.: Beleuchtung,
Heizung, Lüftung, Sanitär, Brand- und Einbruchschutz u.a. ein eigenes
Steuersystem von unterschiedlichen Herstellern und Handwerkern benötigt.
Dadurch entstand in jeder Anlage ein oft unübersichtliches Leitungsnetz, was
zwangsläufig immer eine hohe Brandlast mit sich brachte. Bei Störungen und
Änderungen traten ständig Schwierigkeiten auf, da die Systeme untereinander
nicht kompatibel sind.
Üblicherweise befinden sich mehrere Schaltuhren in einem Projekt. Diese steuern
u.a. Absenkzeiten bei der Heizung, das Außen- oder Schaufensterlicht, Abtauzeiten
in Kühlräumen und vieles mehr. Nach einem Stromausfall müssen einige
nachgestellt werden, andere funktionieren nach einiger Zeit überhaupt nicht mehr
richtig, bei Sommer- Winterzeitumstellung müssen alle neu gestellt werden. Oft ist
dazu der teuere Einsatz eines Handwerkers notwendig, weil sich das Einstellen der
Uhren für den Benutzer zu umständlich und kompliziert erweist.
Mitte der achtziger Jahre wurde mit dem Ziel, die immer umfangreicheren
haustechnischen Anlagen mit einem einheitlichen System steuern und überwachen
zu können, von einigen europäischen Herstellern der Elektroindustrie der
European Installation Bus (EIB) entwickelt.
Innerhalb kürzester Zeit beschäftigten sich europaweit ca. 100 Hersteller mit
diesem EIB-System. Im Jahr 1990 wurde die EIBA (European Installation Bus
Association) mit Sitz in Brüssel gegründet. Eine der Hauptaufgaben der EIBA
besteht darin, die Produkte der einzelnen Hersteller zu zertifizieren. Dabei werden
die Sicherheitsmaßstäbe der verschiedenen Normenausschüsse besonders
beachtet. Ebenso müssen die Produkte alle die selbe "Sprache" verstehen können,
so daß Komponenten verschiedener Hersteller in einer Anlage problemlos
miteinander arbeiten und über das PC-Programm ETS parametriert werden
können. Erst wenn das Produkt und die dazugehörende Software alle Kriterien
erfüllt, wird es zertifiziert und darf das EIB- Warenzeichen führen. Mittlerweile
haben sich in den meisten europäischen Ländern nationale EIBA- Gruppen
gebildet, welche die jeweiligen länderspezifischen Installationsgewohnheiten,
Vorschriften usw. in die Arbeit bei der EIBA in Brüssel einbringen.
 Ein breit gestreutes Netz von Schulungsstätten vermittelt den
 Elektroinstallateuren und Fachplanern die erforderlichen Kenntnisse. Ebenso wird
 die Parametrierung der EIB- Anlagen in das Unterrichtsprogramm der
 überbetrieblichen Bildungstätten und der Berufsschulen aufgenommen. Dadurch
 ist gewährleistet, daß in naher Zukunft jeder Elektromonteur über die
 erforderlichen Kenntnisse für den Umgang mit dem EIB- Systems verfügt.
Allgemeine Systembeschreibung:

Das System „EIB“ ist ein dezentrales Installationsbussystem für flexibles
Betriebsmanagment in Zweck- und Wohngebäuden. Über die Busleitung J-Y(ST)Y
2x2x0,8 (ähnlich wie Telefonleitung) werden alle Busteilnehmer verbunden und
können von Teilnehmer zu Teilnehmer geschleift, als Stichabgang oder als
Kombination aus beidem verlegt werden. Die Busleitung dient sowohl zur
Informationsübertragung, als auch zur Spannungsversorgung (Kleinspannung
SELV) der Busteilnehmer.
Jedes Busgerät kann mit einem oder mehreren Busgeräten direkt ohne Zentrale
kommunizieren.
Jeder Busteilnehmer erhält eine physikalische Adresse. Über diese Adresse kann
der Teilnehmer adressiert und (um)programmiert werden.
Die physikalischen Adressen, Gruppenadressen und Applikationsprogramme mit
Parametern werden von den Teilnehmern in einem Speicher (EEPROM) abgelegt.
Bei Netzausfall bleiben die Daten erhalten. Änderungen in den Zuordnungen oder
sonstige Systemparameter können somit vom Anwender an zentraler Stelle über
einen PC geändert werden. Dies bringt für den Nutzer einer Anlage entscheidende
Vorteile, wie z.B.:
Für die jeweilige Anforderung kann das Fabrikat ausgewählt werden, das den
jeweils bestmöglichen Nutzen bringt.
In einer Anlage können verschiedene Schalterfabrikate, die am besten der
Architektur entsprechen, verwendet werden.
Wenn eine Herstellerfirma erlischt, muß bei Reparaturen oder Änderungen nicht
die ganze Anlage ausgetauscht werden, sondern nur die betroffene
Komponente.
Bei Änderungen während der Bauphase können erhebliche Installationskosten
eingespart werden.
Die Anlage kann problemlos verändert oder erweitert werden, ohne daß
Leitungsverlegungs- oder Verdrahtungsarbeiten erforderlich werden. Tapezier-
und Putzarbeiten entfallen dadurch.
Durch die Vielzahl verschiedener Komponenten mit allen erdenklichen
Applikationen und Bauarten sind alle möglichen Aufgabenstellungen an allen
Orten in einem Projekt auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen
realisierbar.
Nach Fertigstellung der Anlage wird zwangsläufig eine umfangreiche
Dokumentation über die Anlage erstellt. Bei Änderungen, Erweiterungen oder
Service- Arbeiten ist sofort ein Überblick über den Zustand der gesamten Anlage
möglich.
Warum EIB?

Zu Beginn der Elektro- Planungsarbeiten an einem Neu- oder Umbau werden
wie üblich die Anforderungen, die aus der jeweiligen Nutzung des Gebäudes
und der einzelnen Räume resultieren, ermittelt. Grundlagen hierfür sind in
erster Linie:
        Anforderungen der Benutzer
        Vorgaben aus Besprechungen mit dem Architekten und den
Fachleuten der übrigen Gewerke
        Auflagen der Baubehörde
        Arbeitstättenverordnung
        Verschiedene DIN- Normen,- Richtlinien und Vorschriften
        Wärmeschutzverordnung
Zum Ziel wird eine möglichst energiesparsame, kompakte, den Anforderungen
entsprechende, einfach zu bedienende und wartungsfreundliche Anlage
gesetzt.
Dabei wird besonders auf einen niedrigen Energieverbrauch im Bereich
Heizung und Beleuchtung geachtet.
Daraus ergibt sich, daß folgende Funktionen im aktuellen Projekt zu
verwirklichen sind:


        tageslichtabhängige Beleuchtungsteuerung
        Einzelraum- Heizungsregelung
        Raumentlüftung
        Beschattungsanlage
        Verdunklungsanlage
        Musikanlage (Multiroom)
        Möglichkeit einer späteren Nutzungsänderung


Die gesamte Anlage soll einfach zu bedienen und zu warten sein
Verschiedene Auflagen der Baubehörde müssen erfüllt und eingebunden werden:


         Rauchwarnanlage
         Rauchabzugsanlage
         automatische Brandschutztüren


Bei der Betrachtung dieser Aufgaben wird sofort klar, daß eine große Anzahl von
Steuerbefehlen, physikalischen Werten und Meldungen übertragen werden müssen.
Deutlich wird hier auch, daß in einem relativ kleinen Gebäude die selben
Anforderungen bestehen, wie in einem Großprojekt.




  Die Fülle dieser Anforderungen führt zur Entscheidung für das
                        KNX/ EIB- System.
Durch den Einsatz des EIB kann die Leitungsmenge sehr stark verringert werden,
da alle erforderlichen Geräte mit der selben Leitung versorgt werden. Hierzu einige
Beispiele:


         Die Lichtschalter und der Raumtemperaturfühler werden mit der selben
Busleitung versorgt, es sind keine Thermostatleitungen erforderlich, beim Öffnen
der Fenster wird die Heizung zurückgestellt.
Mit der selben Busleitung kann der Antrieb für die Lüftung und die Verdunklung
gesteuert werden.
         Das Signal des Regen- und Windwächters der Oberlichter kann ohne
weitere Steuergeräte- und Leitungen auch für Sonnenschutzanlagen genutzt
werden.
         Die gesamte Außen- und Verkehrswegebeleuchtung kann über einen
einzigen Dämmerungsschalter gesteuert werden, dieses Signal steht ebenso der
tageslichtabhängigen Innenraumbeleuchtung zur Verfügung.
         Nach Benutzungsende kann nur mit einem Schalter an der
Ausgangstüre durch einen einzigen Tastendruck oder durch Zuschließen der
Eingangstüre beispielsweise das Licht in allen Räumen ausgeschaltet werden
(auch im hintersten Kellerraum), alle Jalousien runter gefahren, die Heizung in
allen Räumen auf Absenkbetrieb gestellt, die Alarmanlage scharfgeschaltet
werden.
         Die Bedienung der gesamten Anlage wird für den Benutzer
beispielsweise durch eine zental angeodnete Schaltuhr einfach und
überschaubar.
        Bei späteren Erweiterungsbauten und auch bei Umbauten oder
Sanierungen eventuell bestehender Gebäude können die Signale und
Meldungen übernommen werden, so daß nicht wieder ein neues System
angeschafft werden muß.
        Da die Gebäude außerhalb der Betriebszeiten oft unbeaufsichtigt sind,
können um Gebäudeschäden zu vermeiden, beispielsweise die Oberlichter
durch Regen- und Windwächter überwacht werden.
Störmeldungen können über die Telefonanlage automatisch weitergemeldet
werden (Verhinderung von Frost- oder Wasserschäden).
Viele Steuerelemente werden durch den EIB eingespart, z.B.:
         Schaltschrank für die Heizungspumpen
         die sonst üblichen Heizkörper-Thermostatventile
        Schalt- und Regelgeräte für Rauchwarnanlage, Brandschutztüren, Lüftung
und Verdunklung
         Durch den Einsatz von EIB-fähigen Schließzylindern an den Türen wird
eine teure Schliesanlage ersetzt und durch die Aufzeichnung der entsprechenden
Signale gleichzeitig eine Zutrittskontrolle realisierbar. Mit diesen Schlieszylindern
können wiederum auch die o.g. Zentral-Aus- Funktionen ausgelöst werden.
Einige Nebeneffekte werden mit dem EIB erzielt, z.B.:
         Es werden zentral Meldungen ausgegeben, daß noch Fenster geöffnet
sind( Verhinderung von Sturmschäden).
        Schalt und Steuervorgänge können aufgezeichnet und ausgewertet
werden (Störungsuche).
Urlaubszeiten können im voraus einprogrammiert werden (Heizungsteuerung).
Die Kosten und der Nutzen des EIB/KNX:
Das EIB- System ist durch seinen dezentralen Aufbau einzigartig. In keinem
anderen System können Komponenten verschiedener Hersteller
zusammenfunktionieren. Andere Steuersysteme haben eine Zentrale und benötigen
Komponenten, die ausschlieslich mit dieser Zentrale arbeiten. Der Anwender ist
daher bedingungslos an dieses Fabrikat gebunden.
Dadurch daß in einer konventionellen Anlage für Beleuchtung, Heizung,
Rauchmeldeanlagen usw. verschiedene separate Anlagen erforderlich werden, wird
eine solche Lösung oft sehr aufwendig und teuer. Außerdem steigt die Brandlast
durch die Vielzahl der Leitungen bei Einzellösungen erheblich an. Ein Brand in
einem Kabelschacht mit PVC- Leitungen richtet solche Schäden an, daß das ganze
Gebäude wochen- oder monatelang saniert werden muß. Das kann mit einer 4mm
dicken EIB- Leitung nicht passieren.
Die Heizung der einzelnen Räume wird bisher zentral vom Heizkessel aus geregelt.
Da die Räume aber zu unterschiedlichen Zeiten genutzt werden, wird auch oft
unnötig geheizt. Ein Beispiel: arbeitet der Chef in seinem Büro auch noch nach
Betriebschluß, müssen 100% des Gebäudes hochgeheizt werden, obwohl vielleicht
nur 5% benötigt werden. Mit EIB wird die Heizung in jedem Raum individuell und an
den jeweiligen Bedürfnissen der Benutzer orientiert geregelt, die nicht benutzten
Räume sind im Absenkbetrieb.
    1° weniger Raumtemperatur bedeutet eine Energieeinsparung von 6%
Durch den Einsatz des EIB zur Einzelraum-Heizungsregelung,
tageslichtabhängigen Beleuchtungsregelung, Lastspitzenbegrenzung und ähnliche
Maßnahmen lassen sich Energiekosteneinsparungen in Höhe von 50% und mehr
realisieren.
Auch die Fehlersuche, die Beseitigung von Störungen und die Wartung sind im
EIB- System erheblich einfacher, schneller und viel billiger als bei getrennten
Systemen durchführbar.
Die genannten Vorteile des EIB- Systems, sowie die Tatsache, daß sich
europaweit ca. 100 Herstellerbetriebe diesem System verschrieben haben,
zeigen, daß überall dort, wo zentrale Funktionen und Maßnahmen zur Steuerung
und Regelung, sowie zur Energiekosteneinsparung erforderlich sind, keine
vernünftige Alternative zum EIB zu finden sind.


  Mehrere tausend EIB- Anlagen wurden bereits in Betrieb genommen und
                   laufen ausschließlich störungsfrei.
Ein Kostenvergleich mit absoluten Zahlen zwischen dem EIB- und anderen
Systemen oder einer konventionellen Installation ist angesichts der vielfältigen
Möglichkeiten, die dieses System bietet und die sonst nicht realisierbar sind,
nicht möglich. Erfahrungen mit den zahlreichen, bereits im Betrieb befindlichen
EIB- Anlagen zeigen jedoch, daß der Anschaffungspreis geringfügig höher sein
kann, diese Mehrkosten sich aber meist schon bei Änderungen während der
Bauphase wieder ausgleichen.


Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Erstellungkosten lediglich 25%,
die Folgekosten jedoch 75% der Gesamtkosten eines Gebäudes ausmachen, ist
das EIB- System im Laufe kurzer Zeit die weitaus günstigste Lösung. Besonders
die Möglichkeit, Energie einzusparen, fordert bereits heute den Einsatz von EIB
und wird in Zukunft angesichts der steigenden Energiekosten noch mehr den
Einsatz eines solchen Systems erfordern. Nicht vergessen werden darf, daß jede
Energieeinsparung zwangsläufig auch eine Entlastung der Umwelt mit sich
bringt. Da sich die Betriebszeiten eines Gebäudes meistens in
Spitzenlastbereichen befinden, ist bei solchen Anlagen diesem Thema
besondere Aufmerksamkeit zu widmen.
Besonders in Gewerbe- und Verwaltungsbauten ist der EIB mittlerweile Standart
geworden. Dies trifft für Großbetriebe ebenso zu wie für den kleinen Einmann-
Betrieb.
Im Einfamilienhaus wurde der EIB zunächst etwas zögerlich angenommen.
Nachdem in den letzten Jahren jedoch sehr vielseitige und komplexe Geräte auf
den Markt kamen und die Vernetzung mit ISDN, Internet usw. immer mehr
ermöglicht wurde, ist der EIB auch hier zum Standart geworden. Durch den
Einsatz von Kombinationsgeräten können die Investitionskosten gering gehalten
werden.
Besonders bei umfangreichen Zentralsteuerungen rechnet sich der EIB im EFH
recht bald.
Eine Faustformel sagt, dass bei einer zentralen Rollladensteuerung ab 8 Motore
die EIB- Installation bereits günstiger als eine konventionelle Installation wird.

				
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