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Modernes Eigenheim –
Fiktion oder bereits etablierte Technologie?

Wenn von Automation die Rede ist, wird dies in erster Linie mit der Industrieautomation in Verbindung gebracht – also prozessorientierte Applikationen für jegliche Arten der Produktion. Doch auch außerhalb der Produktionsanlagen hielt die Automation Einzug. Die industriell genutzten Gewerke wurden mehr und mehr automatisiert, die Anwendung auf die firmenspezifischen Erfordernisse angepasst. Mittels diverser Schnittstellen werden Produktions- und Betriebsdaten sowie Gebäudeelemente wie Heizung, Klima und Lüftung erfasst und miteinander in Einklang gebracht. Zum Einsatz kommen hierbei meist die in der Industrie bekannten Steuerungshersteller.

Autor: Frank Schmidt,Technischer Vertrieb Beijer Electronics GmbH | Bilder: Beijer Electronics GmbH
Doch wie ist nun der Brückenschlag zum automatisierten Eigenheim zu betrachten? Neben den verbreiteten Elektroinstallationstechniken (EIB, LON und BACnet) wurden bereits Applikationen mit industriellem Ursprung umgesetzt. Einige davon mit Steuerungen von Beckhoff. Diese Tatsache und die steigenden Anfragen nach zentral gesteuerter Gebäudetechnik gaben der Crew von Beijer Electronics GmbH den Anstoß, die eigenen Produkte auch für diese Branche rüsten zu können. Mit diesem Ansatz und der Idee, Standardprodukte der Gebäudetechnologie zu paaren, generierte die Beijer Electronics GmbH ein Pilotprojekt. Inhalt dieses Projekts war, ein Einfamilienhaus so auszustatten, dass das Bedienen und Beobachten von einer zentralen Stelle aus möglich ist.

Projektkomponenten

Als Kernstück wurde eine Steuerung von Beckhoff verwendet, genauer ein CX1000 mit WIN CE.Net als Betriebssystem, passend zum Bedienterminal aus der Exter-Reihe, welches ebenso WIN CE.Net als Betriebssystem nutzt. Die Kommunikation zwischen Bedienterminal und SPS erfolgt mittels ADS-Ethernet-Protokoll, wobei eigens für Beckhoff ein spezieller Treiber geschrieben wurde. Durch diese Kommunikationsweise spielt somit auch die Entfernung von Bediengerät, Wandmontage mittels Unterputzdose und der Steuerung im unter­geschossig montierten Schaltschrank keine Rolle. In den Schaltschrank (Rittal) wurden alle relevanten Leitungen eingezogen. Ob Lichtkreise oder separierte Stromkreise, alles wurde gebündelt auf Klemmen (PhoenixContact) aufgelegt und den spezifischen Eingangs-/Ausgangsklemmen auf dem K-Bus der Beckhoff-Steuerung zugeordnet. Somit ergab sich die Möglichkeit, Standardprodukte aus dem Jung-Produktprogramm zu wählen. Es bedarf hierfür also keinerlei spezieller und kostenintensiver Produktpaletten. Im Pilotprojekt wurden auschließlich Tas­ter aus dem LS-Programm eingesetzt. Vier- oder Achtfach-Taster wurden für die Einzelraumsteuerung verwendet, je nach Raumgestaltung und Ausstattung. Die Taster wurden den 24V DC Eingangsklemmen der Beckhoff-Steuerung zugeführt und im Programm verarbeitet. In den meisten Räumen werden durch diese Taster Rolläden bzw. Jalousien geöffnet oder geschlossen. Bei der Auswahl der Antriebe wurde auf Laufruhe und Präzison in Sachen Endabschaltung geachtet. Hierbei entschied sich das Beijer Electronics-Team für Antriebe aus dem Hause Sommer Antriebe & Funk. Nicht nur die Rolläden sind von Sommer betrieben, sondern auch das Garagentor. Hierbei fungiert ein so genannter mitfahrender Antrieb das Öffnen und Schließen des Garagentors und bedient und beobachtet vom Bediengerät aus. Endlagen des Garagentors werden der SPS zugeführt und ebenso im Terminal visualisiert. Somit kann das Garagentor z.B. auch aus der Küche geöffnet oder geschlossen werden sowie auch über eine Fernbedieneinheit, die einfach im Fahrzeug hinterlegt werden kann.

Wohlfühlen und Sparen

Auch an die Wirtschaftlichkeit wurde gedacht. Regenwasser wird in einem Behälter gesammelt und mittels eines Hauswasserwerks wieder zur Verfügung gestellt. Das kontrollierte Schalten des Hauswasserwerks übernimmt hierbei die Beckhoff-Steuerung. In Abhängigkeit von Füllstand und Temperatur wird die Bewässerung des Blumenbeets vorgenommen oder bei Einbruch des Winters auf Frosttiefe automatisch abgepumpt. Die Darstellung erfolgt ebenfalls über das im Esszimmer montierte Exter T70-Terminal. Weitere Standardprodukte wie z.B. Fußbodenheizungsventile werden eben­so angesteuert. Je nach Raumtemperaturfühler werden die Ventile zu- oder abgeschaltet. Der Istwert der Raumtemperatur wird hierbei zentral am Bediengerät vorgenommen. Dies geschieht für jeden der Heizkreise und für jedes Stockwerk separat, doch von einer Zentrale aus – dem Terminal. Der gewisse Luxus kam auch nicht zu kurz. Das Ein- und Ausschalten der im Badezimmer integrierten Sauna erfolgt ebenfalls über das Bediengerät. Hierbei besteht für die spätere Ausbaustufe die Möglichkeit, die Sauna per Remote Control von der Ferne zu schalten – also kurz vor Arbeitsende einschalten und bei Ankunft im Eigenheim die wohlige Wärme der Sauna genießen.

Zukunftsaussichten

Weitere Funktionen stehen noch in der Planung. So soll zukünftig der Eingangsbereich via Ethernetkamera überwacht werden. Beim Betätigen der Haustürklingel soll die IP-basierende Netzwerkkamera aktiviert werden, das Bild der Kamera auf dem Bediengerät erscheinen und eine Taste auf dem Touch Terminal aktivieren, welche das Öffnen der Eingangstür ermöglicht. Auch die Anbindung einer schlüssellosen Zutrittsmöglichkeit steht in der Planung der Beijer Electronics GmbH. Ein Scanner, welcher die biometrischen Eigenschaften des menschlichen Fingerabdruckes ausliest, soll künftig den Einlass in das Eigenheim gewähren, aber auch verwehren. Die Sicherheit steht hierbei natürlich an höchster Stelle.

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