Lösungen für das Smart Home

Ein Gebäude voller
Anschlusstechnik

Photovoltaik-, Kommunikations- und Sicherheitsanlagen sowie Gebäude- und Heizungssteuerungen sind nur einige Anwendungsbereiche für Anschlusstechnik in Gebäuden. Das Potenzial für Leiterplattenklemmen und -Stecker wächst mit dem Automatisierungsgrad des Gebäudes. Je intelligenter ein Gebäude ist, desto mehr Verbindungen werden benötigt.
Autor: Thorsten Friedrich, Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Ein ganz normaler Morgen: der Wecker klingelt, das Licht ist schon eingeschaltet, der Raum hat die richtige Temperatur, die Rollläden fahren automatisch hoch – und der Kaffee ist auch schon zubereitet. So könnte der Tag in einem automatisierten Gebäude beginnen. Ein weiteres Beispiel ist die intelligente Steuerung von Verbrauchern: sie sorgt dafür, dass der Strom dann verbraucht wird, wenn er am günstigsten ist. Sinnvoll ist eine derartige Steuerung, wenn z.B. die Solaranlage eine hohe Leistung bringt oder die Energieversorger zu bestimmten Tageszeiten günstige Stromtarife anbieten. Haushaltsgeräte – etwa Geschirrspüler oder Waschmaschinen – beginnen dann zu arbeiten, wenn der Strom am wenigsten kostet. Hier bewirkt die Automatisierung mehr Komfort und mehr Sicherheit sowie hohe – auch finanzielle – Einsparungen. Sensoren sowie über das Internet bereitgestellte Wettervorhersagen liefern die Informationen, die das System für den automatisierten Betrieb benötigt. Zudem kann das System auch mittels Smartphone und entsprechender App programmiert, gesteuert und überwacht werden. In diesem Fall spricht man von einem Gebäudebussystem. Alle Teilnehmer – Sensoren und Aktoren – sind an einer zentralen Busleitung angeschlossen. Die Bussteuerung sorgt für die entsprechende Weiterverarbeitung der Daten auf dem Gebäudebus. Auf Basis dieser Informationen werden die gewünschten Aktionen ausgelöst und die Aktoren – etwa die Steuerung der Rollläden oder die wetterabhängige Regelung der Heizungsanlage – werden in Betrieb gesetzt.

Welche Rolle spielt die Anschlusstechnik?

Alle Teilnehmer im System müssen mit der Busleitung und einer Spannungsversorgung verbunden sein. Daher findet sich in der Gebäudeautomatisierung die ganze Bandbreite von Leiterplattenklemmen und -steckern – von der kleinen Klemme für die Datenkommunikation bis hin zum leistungsstarken Steckverbinder für den Anschluss von Antrieben. Grundsätzlich teilen sich die Geräte der Gebäudetechnik, die mit Leiterplattenanschlusstechnik bestückt sind, in folgende Bereiche auf:

  • • Sicherheitstechnik: Brandmeldeanlagen, Brandmelder, Zutrittskontrollsysteme, Alarm- und Videoüberwachungssysteme
  • • Beleuchtung: LED-Leuchten, Vorschaltgeräte
  • • Heizung/Klima/Lüftung: Heizkesselsteuerungen, Raumthermostate, Lüftungsanlagen und Klimageräte
  • • Aufzugtechnik: Aufzugsteuerungen, Displays, Bedien-Tableaus

In allen Anwendungen kommt Anschlusstechnik zum Einsatz – sowohl Leiterplattenklemmen als auch Steckverbinder. Der Vorteil der Leiterplattenklemmen ist der kostengünstige Leiteranschluss mit der Leiterplatte. Steckverbinder werden überall dort eingesetzt, wo die Anlagenverfügbarkeit hoch sein muss. Da die Stecker schnell gezogen werden können, um im Bedarfsfall die Leiterplatte zu tauschen, wird die Wartungsfreundlichkeit deutlich erhöht.

Was muss Anschlusstechnik in Smart Home-Anwendungen mitbringen?

Anschlusstechnik muss zum einen schnell anschließbar sein, denn jede zusätzliche Minute für die Verdrahtung kostet Geld. Ausgegangen wird von einem Richtwert von ca. einem Euro pro Minute Installationszeit. Gegenüber dem Schraubanschluss kann mit dem Federanschluss bis zu 75% an Zeit – und somit auch Kosten – gespart werden. Um die Installationszeit so gering wie möglich zu halten, bieten sich Klemmen in Direktstecktechnik an. Dabei wird der Leiter lediglich abisoliert und dann werkzeuglos in die Klemmstelle gesteckt. Klemmen mit Direktstecktechnik lassen sich – im Vergleich zu konventioneller Schraubtechnik – deutlich schneller anschließen. Da viele Anwender diese Anschlusstechnik wegen der Kostenspareffekte schätzen, geht der Trend in diese Richtung. Dabei wird der Leiter über eine Schenkelfeder oder Zugfeder geklemmt und gegen einen Strombalken gepresst. So fließt der Strom direkt zur Leiterplatte. Durch automatisierte THR (Through Hole Technology)- oder SMT (Surface-mounted Device)-Lötprozesse und schnellen Federanschluss ergibt sich bei der Bestückung der Leiterplatten ein Kostenvorteil für den Hersteller sowie beim Leiteranschluss ein Zeitvorteil für den Anwender. Außerdem muss die Anschlusstechnik optisch zum Gerät passen, da sie häufig ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Geräte-Designs ist. Das gilt für die Farbe als auch für die Form der Anschlussklemmen.

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