Lösung für die Gebäudeautomation: BACnet und EnOcean

Der ASHRAE-Standard BACnet und die batterielose Funktechnologie von EnOcean ergänzen sich gut: Die bestehende BACnet-Infrastruktur kann nahtlos um kabellose Anwendungen erweitert werden. Das ermöglicht die sofortige Aufrüstung vorhandener Installationen und bringt modernste Technologie in Gebäudeteile, die bisher mit den meisten Lösungen nicht erreichbar waren.
Der Markt für Gebäudeautomatisierung ist ein Tummelplatz für unterschiedliche Standards und Kommunikationsprotokolle. Jedes dieser Protokolle entstand auf Basis anderer Ausgangsbedingungen und Anforderungen. Manche sind genormt und gelten als ‚offen‘, weil sie nicht von einer gewinnorientierten Organisation kontrolliert werden, andere dagegen sind proprietär. Manche wurden für allgemeine Kommunikationsprozesse entwickelt, während andere wie z.B. der EnOcean-Funkstandard für spezifische Anforderungen und Aufgaben optimiert sind.

BACnet

BACnet (Building Automation and Control Networks) ist ein herstellerunabhängiges, standardisiertes Kommunikationsprotokoll für den Datenaustausch in der Gebäudeautomation. Es wurde von der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) entwickelt und bildet nicht nur eine nationale Norm in den USA, sondern auch einen europäischen Standard, und ist eine anerkannte Norm in mehr als 30 Ländern.

EnOcean

EnOcean Alliance ist eine frei zugängliche, herstellerunabhängige Non-Profit-Organisation, die im Jahr 2008 von mehreren Unternehmen aus der Gebäudebranche gegründet wurde, um innovative Automatisierungslösungen für nachhaltige Gebäudeprojekte zu etablieren. Produkte und Lösungen der Mitglieder der EnOcean Alliance basieren auf der Funktechnologie von EnOcean. Diese arbeitet vollkommen ohne Batterien und ist damit absolut wartungsfrei. Ihren Strombedarf beziehen die Module von EnOcean aus der Umgebung: aus Bewegung, Licht oder Temperaturdifferenz. Das Funksignal verwendet die Frequenzbänder 868 und 315MHz und kann somit weltweit eingesetzt werden. Die Reichweite der batterielosen Funksensoren liegt bei 300m im Freien und bis zu 30m im Gebäudeinneren. Gemeinsam haben die Mitglieder der EnOcean Alliance eine Spezifikation erarbeitet, die die Interoperabilität zwischen den Produkten verschiedener Hersteller sicher stellt. Sie enthält nahezu 100 Geräteprofile für die Entwicklung verschiedener Lösungen für die Gebäudeautomation, wie z.B. Schalter, Fernbedienungen, Sensoren, Kombisensoren und Daten aller Arten. Der Standardisierungsprozess bei IEC (International Electrotechnical Commission) ist bereits gestartet.

Kombination aus BACnet und EnOcean

Von einer Verbindung des BACnet-Standards und der EnOcean-Funktechnologie profitieren Gebäudebesitzer und -verwalter zweifellos wegen flächendeckender Verbreitung auf der einen Seite und vielseitiger Einsatzmöglichkeiten auf der anderen. Mit BACnet als Basis-Protokoll können EnOcean-basierte Schalter, Sensoren und Geräte kostengünstig in den letzten Meter in der Gebäude-Infrastruktur eingesetzt werden. So lassen sich vorhandene Installationen sofort nachrüsten und modernste Technologie in Gebäudeteile einsetzen, die bisher mit den verkabelten Lösungen nicht erreichbar waren. Größter Pluspunkt der EnOcean-Technologie ist die Unabhängigkeit von Kabeln und Batterien. Diesen Vorteil in die BACnet-Welt zu übernehmen, führt zu innovativen Lösungen und eröffnet ein immenses Marktpotenzial.

Hohe internationale Akzeptanz

Beide Kommunikationsprotokolle sind ausgereift, zuverlässig und erfreuen sich international hoher Akzeptanz. Sie können in verschiedenen Gebäudetypen eingesetzt werden – in Hotels, Bürogebäuden oder Schulen. So konnten z.B. bei der Umrüstung einer Grundschule in Kanada nicht nur der Energieverbrauch, sondern auch Installationskosten gesenkt werden. Vor der Umrüstung hatte die St. Joseph-Grundschule aus Quebec keine individuelle Temperaturregelung, sondern eine Zweizonenregelung für die gesamte Schule. Das hat dazu geführt, dass es in einer Schulhälfte oft zu kalt und in der anderen zu warm war – je nach Sonnenstärke. Des Weiteren war der Energieverbrauch insgesamt zu hoch. Um den durch Heizung und Lüftung entstandenen Energieverbrauch zu senken und den Komfort zu erhöhen, hat sich die Schulleitung entschlossen, Produkte einzusetzen, die auf batterielose Funktechnologie von EnOcean basieren. Dabei wurden Raumfühler in 28 Räumen eingesetzt. Diese nutzen Licht als natürliche Energiequelle und benötigen weder Batterie noch eine externe Stromzufuhr für den Betrieb. Alle Raumfühler sind an ein zentrales BACnet-System angebunden, über das die Temperatur in einzelnen Räumen gesteuert und kontrolliert werden kann. Ausschlaggebend für die batterielosen Produkte war neben der schnellen Integration und einfachen Planung der vorteilhafte Preis im Vergleich zu kabelgebundenen Lösungen. Durch den Einsatz der Raumfühler konnte die Schule nicht nur den Komfort steigern, sondern auch den Energieverbrauch bedeutend senken. Zudem kann jetzt mithilfe des neuen Systems der Energieverbrauch gemessen und überwacht werden – auch über das Internet. Ein weiterer wichtiger Vorteil war, dass die gesamte Installation durchgeführt werden konnte, ohne dabei den Schulbetrieb zu unterbrechen. Dies wäre mit einer kabelgebundenen Lösung nicht möglich, da für die Kabelverlegung die Wände aufwendig aufgeschlitzt werden müssen. Die Systemimplementierung hat insgesamt nur eine Woche gedauert – einschließlich der Implementierung der zentralen Regeltechnik für Überwachung und Kontrolle des Energieverbrauches. Die größte Herausforderung bestand darin, die Raumfühler richtig zu platzieren, da die Wände aus Beton und Stahl waren. Durch die Kombination aus BACnet und EnOcean konnte die Grundschule alleine 20% an Installationskosten einsparen. Gleichzeitig wurden Energiekosten um 30%
reduziert. Infolge dieser Ersparnisse rechnen die Verantwortlichen mit einem Return on Investment nach zwei Jahren.