Von Sophie Thomas, Ivory Egg. Wir versuchen seit mindestens 270 v. Chr., unsere gebaute Umwelt zu kontrollieren, als das erste automatische Kontrollsystem, eine Wasseruhr, erfunden wurde. Das erste HLK-System entstand um 1700 mit dem Skalenthermometer von Rene-Antoine Ferchault de Reaumur und seinen Ideen zur Temperaturregelung von Brutschränken, die auf einer Erfindung von Cornelius Drebbel beruhten. In den 1920er Jahren wurden mit der Entwicklung von Kesselsteuerungssystemen die Anfänge der Gebäudeleittechnik (GLT), wie wir sie heute kennen, geboren.
Das früheste aufgezeichnete Systemsteuerungsgerät - wo wir 270 v. Chr. begannen. Seitdem hat sich der Einsatz von BMS-Systemen vor allem im gewerblichen und öffentlichen Bereich durchgesetzt. Gebäude werden immer komplexer, und angesichts des wirtschaftlichen Drucks, der zunehmenden Kontrolle des Energieverbrauchs und der gemeinsamen und vielseitigen Nutzung von Gebäuden, die Skalierbarkeit und Flexibilität erfordern, ist es kein Wunder, dass man sich immer mehr auf BMS-Systeme verlässt.
Mehrzweck-Büroumgebungen, die in der heutigen Arbeitswelt alltäglich sind, erfordern sehr flexible Gebäudemanagementsysteme, um mit den Anforderungen der Endnutzer Schritt zu halten. Was bedeutet BMS in der Praxis? BMS bezieht sich im Allgemeinen auf die lokale oder zentrale Steuerung von HLK-Anlagen, sollte aber eigentlich auch Beleuchtungs-, Beschattungs- und Sicherheitssteuerung umfassen. Die Anlagensteuerung erfordert zahlreiche Steuerpunkte für Ventile, Pumpen, temperaturvariable Ventile, Temperatursensoren und Fehlereingänge sowie einen Prozess zur Handhabung aller Steuerungsalgorithmen.
Was ein BMS steuern kann. In einem großen Gebäude oder Netzwerk von Gebäuden kann die Anzahl der Kontrollpunkte und -geräte und die damit verbundene Logik sehr komplex werden. Moderne Gebäude stützen sich oft auf eine Reihe verschiedener, manchmal proprietärer Systeme oder Protokolle wie BACnet, LonWorks, C-Bus, Trend oder Modbus, um die verschiedenen Anlagenbereiche zu steuern, und verwenden oft separate Softwarepakete, was die Analyse und Rationalisierung von Daten und einen harmonisierten Überblick über die Leistung des Gebäudes erschwert.
Der Anlagenraum in einem großen gewerblichen oder öffentlichen Gebäude. Der Versuch, Daten aus zahlreichen unterschiedlichen Systemen zu kombinieren, ist nicht nur zeitaufwändig, sondern vergrößert auch die bereits vorhandene Komplexität und kann zu Grauzonen, Datenlücken und -überschneidungen führen, und im schlimmsten Fall können die Systeme miteinander in Konflikt geraten. Das Ergebnis ist eine Umgebung, die für die Bewohner unkomfortabel und für die für die Instandhaltung Verantwortlichen schwerer zu kontrollieren ist.
Die Komplexität der Verwendung mehrerer proprietärer Systeme. Wo kommt KNX ins Spiel? KNX ist natürlich ein BMS-System. Es ist auch ein verteiltes System und daher ideal, um alle Geräte in einem Gebäude miteinander kommunizieren zu lassen. Es könnte sicherlich die gesamte Anlage steuern, aber wenn ein komplizierter Anlagenraum vorhanden ist, ist KNX als Einzellösung vielleicht nicht am besten geeignet. Die Gründe dafür sind dreifach: - Anlagenprodukte wie Heizkessel und Brenner haben oft keine nativen KNX Schnittstellen. - Mit Ausnahme der Siemens Synco-Reihe für kleinere Projekte gibt es keine KNX Anlagensteuerungen, die komplizierte Anlagen einfach steuern können. - Das Anlagenmanagement und die Gebäudeinfrastruktur werden oft durch verschiedene Verträge geregelt und sind von Natur aus disziplinübergreifend, was bedeutet, dass es sehr ungewöhnlich ist, dass sich nur eine Person oder Abteilung um das Gebäude- und Anlagenmanagement kümmert. Nicht alle Gebäudeleitsysteme können immer mit KNX kommunizieren, so dass die Kombination von KNX mit einem anderen Gebäudeleitsystem als problematisch angesehen werden könnte, aber es gibt Produkte wie die Synco-Reihe von Siemens, die dieses Problem lösen und das Beste aus beiden Welten durch offenen Datenaustausch ermöglichen.
Überblick über das Siemens Synco KNX BMS System. KNX ist das Protokoll der Wahl für die Gebäudeautomation und -steuerung, da es disziplinübergreifend eingesetzt werden kann und skalierbar ist. In der Tat können die kompliziertesten Gebäude und Anlagen vollständig mit KNX Geräten betrieben und verwaltet werden. Die Zahl der KNX Hersteller ist bereits groß und wächst ständig, so dass es KNX Geräte für alle Arten von HLK-Anwendungen gibt.
KNX kann alle Aspekte der Gebäudeumgebung über ein offenes Protokoll steuern. Aufgrund der offensichtlichen Vorteile von KNX wird häufig ein proprietäres Gebäudeleitsystem für die Anlagensteuerung mit einer Schnittstelle zu KNX über ein BACnet- oder Modbus-Gateway verwendet, was die zusätzliche Funktionalität und den Vorteil des Fernzugriffs und der Alarmbenachrichtigung über eine Benutzeroberfläche ermöglicht. Die KNX Integration wird durch den Einsatz von BMS-Systemen wie Tridium vereinfacht, da diese eine direkte KNX Integration bieten.
Wie BMS-Informationen in vergangenen Tagen kommuniziert wurden (Bild aus einem Bericht der Universität Bristol über BMS). In Fällen, in denen BMS-Systeme wie Tridium oder Trend für eine komplexe Anlagensteuerung eingesetzt werden, ist KNX die ideale Wahl für den Feldbus. Der Feldbus hat die Aufgabe, Daten aus dem gesamten Gebäude zu erfassen und zu sammeln und diese Informationen an die BMS-Anlagensteuerungen zu senden sowie Daten aus der Anlage zu erfassen und diese Informationen über die Visualisierung an Benutzer und Wartungspersonal weiterzugeben.
Traditionelle BMS und KNX arbeiten zusammen (Bild mit freundlicher Genehmigung von Entech Ltd). Die Verwendung einer einzigen Benutzeroberfläche ist vorteilhaft, da die Daten analysiert, grafisch dargestellt und interpretiert werden können, so dass Berichte schneller zur Verfügung gestellt werden können. Bei KNX bedeutet die Option des Fernzugriffs und die Möglichkeit, die Daten auf Smartphones, Tablets und Laptops abzurufen, dass verschiedene Manager, wie z. B. Gebäudemanager, Elektrizitätsmanager, IT-Manager und Sicherheitsmanager, die gleichen Daten sehen und ihren Beitrag zum Betrieb des Gebäudes leisten können. Bestimmen und Installieren eines BMS Bei der Auswahl eines BMS ist es wichtig, die verschiedenen Bereiche zu berücksichtigen, aus denen ein modernes Gebäude besteht, und zu überlegen, wie das BMS diesen Bereichen und ihren Bewohnern Vorteile bieten kann. Bei der Planung, Spezifikation, Installation und Inbetriebnahme ist darauf zu achten, dass ein harmonisiertes und effektives BMS eingesetzt wird und Konflikte vermieden werden. Bei jedem BMS wird die Wartung ein Faktor sein, aber mit dem Einsatz von KNX kann dies einfacher und weniger zeitaufwendig gestaltet werden. Nach den Richtlinien der CIBSE (Chartered Institution of Building Services Engineers) muss jede spezifizierte Gebäudeleittechnik in der Lage sein, eine künftige Erhöhung der Anzahl der Punkte um 20 % zu bewältigen, ohne die Funktionalität oder die Betriebsgeschwindigkeit des Systems zu beeinträchtigen. Die Skalierbarkeit und einfache Erweiterbarkeit eines KNX-basierten Systems machen ein Wachstum oder sogar größere Änderungen möglich und oft auch viel einfacher. Kann man KNX in Kombination mit einer Gebäudeleittechnik im Wohnbereich einsetzen? In modernen Wohngebäuden werden die Anforderungen an die Anlagen immer komplexer, insbesondere wenn Technologien wie Erdwärmepumpen und Solaranlagen zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Da KNX die beliebteste Steuerungsplattform in Europa ist, macht es Sinn zu überlegen, wie wir den Einsatz von BMS-Systemen und KNX in einer Wohnumgebung kombinieren können. Im Wesentlichen gibt es drei Möglichkeiten: 1. Verwendung von KNX für alles außerhalb der Anlage selbst. Die gesamte Steuerung von ferngesteuerten Pumpen, Ventilen und allen Sensoren erfolgt innerhalb von KNX, was sicherstellt, dass das System kostengünstig ist. Die Regulierung der Raumtemperatur erfolgt über KNX, so dass es sehr einfach ist, die Kühl- und Heizsysteme davon abzuhalten, sich gegenseitig zu bekämpfen. Darüber hinaus ist die Heizungslösung nun ein integraler Bestandteil der anderen Systeme im Gebäude, was die Komplexität reduziert. Diese Lösung ist ideal für einfache bis sehr komplexe Anwendungen.
Mit der Benutzeroberfläche des Gira HomeServers können alle Räume visualisiert und gesteuert werden. 2. Die Raumregelung erfolgt über KNX, wobei die GLT die Verteiler, Pumpen und Ventile direkt ansteuert. Dies ermöglicht eine integrierte KNX-Tastatur, eine einfache Integration mit anderen Gebäudesystemen auf dem KNX-Bus, aber immer noch den Einsatz einer umfangreichen Anlagen-Leittechnik. Die Vorteile sind jedoch begrenzt, da das Potenzial sowohl der KNX- als auch der Gebäudeleittechnik-Lösungen nicht ausgeschöpft werden kann. Darüber hinaus könnte es zu einer erheblichen Verdoppelung der Infrastruktur kommen. 3. KNX liefert nur die Raumtemperatur, die gesamte Regelung und Steuerung erfolgt über die Gebäudeleittechnik. Wenn der Systemintegrator sich aus der Verantwortung für die HLK heraushalten will, kann er diese Lösung vorziehen. Das KNX System wird jedoch nicht ausreichend genutzt und die Gesamtlösung ist wahrscheinlich wesentlich teurer. Schlussfolgerung Proprietäre BMS-Systeme haben sicherlich ihre Berechtigung, aber um ein System ökologisch, physikalisch und finanziell für Bewohner und Verwalter so effizient wie möglich zu gestalten, gibt es noch eine weitere Option, die in Betracht gezogen werden sollte. KNX und BMS sollten nicht als sich gegenseitig ausschließend betrachtet werden. Wenn man die Komplexität oder auch die Einfachheit des Gebäudes versteht, kann man entscheiden, welches das beste Verhältnis zwischen der Anlagensteuerung und der Verwendung von KNX ist. Beide Systeme sind auf ihre Weise leistungsstark und ihre Vorteile sollten durch sorgfältige Spezifikation, Planung und Inbetriebnahme genutzt werden, um ein System zu schaffen, das jetzt und in den kommenden Jahren optimal funktioniert. Sophie Thomas ist Marketing- und Veranstaltungsmanagerin bei Ivory Egg (UK) Ltd, einem Anbieter von führenden KNX Produkten und Anbieter von KNX Schulungen. www.ivoryegg.co.uk Sie sind herzlich eingeladen, diesen Artikel unten zu kommentieren.