Raumautomation

Die Raumautomation ist ein Teil der Gebäudeautomation, die gewerkeübergreifenden Automationsaufgaben und Funktionen innerhalb von Räumen der Gebäude ausführt.
Um die Innenausstattung über Lichtszenen und Verschattungseinrichtungen zu vervollkommnen ist eine umfangreiche Raumautomation von Vorteil. Die Raumautomation ist somit ein integriertes System, neben der Heizungs-, Lüftungs- und Klimaregelung, dass die vorher meist getrennten Anlagen zur Beleuchtungssteuerung über komplexe Lichtszenen oder Sonnenschutzsteuerung sowie der Raumklimaregelung zusammenfasst. Die Vorteile dieser Integration liegen einerseits in der einfacheren Bedienung durch den Nutzer, andererseits in einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz, so dass der Energiebedarf in Nicht-Wohngebäuden mit Hilfe von Raumautomationssystemen und Einbindung in die Gebäudeautomation um über 30% reduziert werden kann.

Hausautomation

Der Teilbereich Hausautomation ist ein Bereich der auf die Gegebenheiten privater Wohnhäuser und die speziellen Bedürfnissen seiner Bewohner ausgerichtet ist. Während bei der Automatisierung von Industriegebäuden, öffentlichen Gebäuden, usw. die damit erzielbare Energie- und Personaleinsparung im Vordergrund steht, ist dies bei der Hausautomation der erhöhte Wohnkomfort, modernes Wohnen, die Sicherheit der Bewohner und die Möglichkeit, mehrere Häuser überwachen und steuern zu können.

Funktionen

Ein Raumautomationssystem besteht aus funktionaler Sicht prinzipiell aus der Verknüpfung von Sensoren und Aktoren mit bestimmten Funktionen. Diese Verknüpfungen werden in unserem System aber nicht starr programmiert sondern der Benutzer der GA kann sie jederzeit über die Oberfläche verändern. Zum Beispiel können einem Taster mehrere Funktionen, Bedingungen und Szenen zugewiesen werden. Sind mehrere PC-Automationsstationen in einem Netzwerk integriert, so können die Verknüpfungen der Funktionen stationsübergreifend erfolgen. Zum Beispiel mit einem Lichtschalter im Haus A die Beleuchtung im Haus B steuern.

Ein weiteres typisches Beispiel für Raumautomation ist das Zusammenspiel zwischen Raumreglern, Fensterkontakten, Heizkörperventilantrieben und Raumtemperaturfühlern sowie Sensoren einer Wetterstation und der Verschattung von Fenstern. Wird ein Fenster zum Lüften geöffnet, erfasst der Sensor die Fensterbewegung. Der Regler lässt den Ventilantrieb das Heizkörperventil schließen, um Energieverluste zu verhindern. Wird das Fenster geschlossen, öffnet sich das Ventil bei Bedarf. Der Bedarf wird durch den Temperatursensor ermittelt und durch den Regler an den Ventilantrieb übermittelt. Die Wetterstation vereinigt mehrere Sensoren in sich. Unter Anderem die für Helligkeits- Wind- und Regenerfassung. Werden Grenzwerte für Helligkeit, Wind oder Regen überschritten zieht der Regler die entsprechenden Rückschlüsse. Zu Beispiel durch herab lassen der Verschattungen bei starkem Sonnenschein oder durch öffnen der Verschattung bei starkem Wind um Schäden zu vermeiden.

Möglichkeiten

Im Zuge der günstigen Realisierung der Heizungs-, Lüftungs- und Klimaregelung über Industrie PCs wurde es möglich, den entscheidenden Schritt in Richtung der Raumautomation zu wagen. Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • Preisgünstig da die Hardware, in Bezug auf die Rechenleistung und anschließende weitere Verarbeitung, bereits vorhanden ist.
  • Geringe Zeitverzüge, durch kurze Rechenzeiten für komplexe Aufgaben zwischen Taster Betätigung und der Ausführung der darauf folgenden Aktion (Lampe Ein/Aus, Steckdose Spannung Zu/ Abschalten, Lichtdimmung, Drehzahlsteuerung von Motoren, ….)
  • Komplexe Übertragung von Messwerten, Meldungen und Aktionen, die verteilt über mehrere Automationsstationen zur Verfügung stehen müssen.

  • Problemlose Einbindung verschiedener neuer, zukunftsorientier, Technologien wie Funk, EnOcean, DALI, DALI2

Somit wurde es möglich, neben der Regelung der Heizung,(Öl-/ Gaskessel, Wärmepumpe, Fernwärme), Warmwasserbereitung, Heizkreisregelung, Lüftungs- und Klimaregelung auch weitere Aufgaben zu übernehmen wie:

  • Beleuchtung bedarfsgerecht, tageszeit- bzw. jahreszeit- und bewegungsabhängig zu schalten bzw. zu dimmen

  • Präsenzmelder oder Multisensoren erkennen automatisch die Helligkeit sowie Anwesenheit von Personen. Durch diese Information können die Funktionen der Beleuchtung des Sonnenschutzes oder der Raumklimaregelung energieeffizient betrieben werden, da Komfortkonditionen nur während der Anwesenheit von Personen eingehalten werden müssen.
  • Über Tastermodule mit bis zu 8 Tasten und Rückmeldung besteht eine einfache Bedienmöglichkeitmöglichkeit, die den jeweils erforderlichen Funktionen angepasst werden kann.

  • Konstantlichtregelung, durch einen Sensor, z. B. innerhalb eines Multisensors, wird die Raumhelligkeit gemessen und die Automation sorgt für die Anpassung des Beleuchtungsniveaus an die Arbeitsaufgabe. Durch die optimierte Nutzung des Tageslichts ist die Konstantlichtregelung, gerade in Verbindung mit der oben erwähnten Präsenzerkennung in der Lage, über 50% Lichtenergie einzusparen.
  • Verschattungseinrichtungen in Abhängigkeit von Sonnenlicht und Wind zeit- und bedarfsgerecht zu steuern
  • Die Sicherheit zu erhöhen durch die Überwachung von Fenster- und Türkontakte, sowie von Bewegungsmeldern
  • Einbindung und Errichtung von eigenen Zutrittskontrollsystemen
  • Zentrale Erfassung und Visualisierung aller Steuerungsvorgänge im Gebäude
  • Zentrale Steuerung der Wasserversorgung für die Außenanlagen
  • Zentrale Licht-/ Zutrittskontrollsteuerung für die Außenanlagen
  • Fernüberwachung und Fernsteuerung über Internetverbindung (Fernwirken)
  • Raumtemperatur- und Zonenregelung

  • Klimamonitoring
  • Verbrauchsdatenerfassung von Wärmezählern, Wasserzählern, Gaszählern und Stromzählern
  • Laststeuerung auf Basis der Verbrauchsdatenerfassung durch sequenzielles Einschalten von Beleuchtungen und mögliche Abschaltung von Großverbrauchern.
  • Steuerung der Mediengeräte

Maik Hermsdorf