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Rückgrat eines modernen Gebäudes – KNX

Unter Bauherren wird einer der Top-Trends des nächsten Jahrzehnts das noch intelligentere und energieeffizientere Gebäudemanagement sein. Im Großen wie im Kleinen, bei Heim-
anwendungen ebenso wie bei Unternehmen oder Behörden. Das Unternehmen preussen
automation hat auf der light + building im Frühjahr 2010 dem Publikum das erste Produkt mit der neuartigen Schnittstelle KAIphys vorgestellt, einer von Komponentenentwickler Tapko Technologies in Kooperation mit Gira entwickelten KNX-Schnittstelle.
Es wird in Zukunft kein Weg vorbeiführen an moderner Gebäudeautomationstechnik. Die Klimadiskussion wird nicht nur ein vorübergehendes Thema sein, dessen Relevanz jeder verstanden hat. Vielmehr werden gerade die individuell deutlich bemerkbar steigenden Energiepreise die Nachfrage nach zeitgemäßen Gebäudeautomationslösungen weiter in die Höhe schnellen lassen. Gerade Basis­funktionen wie Beleuchtung oder Heizung, Lüftung und Klimatechnik wollen die Eigentümer von Immobilien energieeffizienter regeln können. Auch Sicherheitsanwendungen und Audio/Video-Applikationen werden Nutzer zukünftig mehr und mehr in bereits existierende KNX-Automationssysteme einbinden wollen.

Zentrale Schaltstelle in der Gebäudeautomation

Ein KNX-basiertes System kann man anschaulich mit einem hochentwickelten Lebewesen vergleichen: Dort werden alle Funktionen über das Nervensystem gesteuert. Ein Reiz wie z.B. Temperatur, Helligkeit, Bewegung, Anwesenheit, Geruch/Luftqualität etc. wird vom Nervensystem aufgenommen, verarbeitet und führt zu einer Reaktion der einzelnen Organe oder Gliedmaßen. KNX ist eine gute Kopie des hochentwickelten Nervensystems und stellt in der Gebäudeautomation die zentrale Schaltstelle dar. In einem Gebäude übernimmt KNX also die verbindende, konnektive Funktion: Dort nehmen Aktoren verschiedenste Informationen wie Licht-, Temperatur- oder Belüftungsverhältnisse auf und geben diese an ein (zentrales) Kontrollmodul weiter, von dem aus die jeweils geeigneten Reaktionen – wie Verdunklung oder Heizen des Raums – in Gang gesetzt werden.

Mehr als der Standard

Für Tapko Technologies und preussen automation bedeutet KNX weit mehr als nur automatisierte Anwendungen von Licht, Rollos, Ventilationen, Detektoren oder Schaltern auf hohem technologischen Stand. Die beiden Unternehmen suchen dabei stets Antworten auf aktuellste Fragen: Wie ändern sich kontinuierlich die Marktbedürfnisse? Wie kann KNX als Low-Cost-Lösung realisiert werden? etc. Sie stehen mit allen anderen Anbietern von Gebäudeautomationslösungen vor zwei dringlichen Aufgaben. Erstens: den Platz auf den technischen Grundmodulen zu optimieren, um noch flexiblere Lösungen zuzulassen. Zweitens: die Geräte möglichst leicht verständlich zu gestalten, sodass sie auch für Laien gut zu bedienen sind.

Aufgabe 1: flexible Lösungen ermöglichen

Ultraminiaturbaugruppen sind die Antwort auf eine der grundsätzlichsten Fragen der Gebäudeautomation: Wie lassen sich die immer individuelleren Bedürfnisse der Anwender auf einem möglichst kleinen Platz umsetzen, noch dazu kostengünstig? KAIphys-Produkte sind eine Lösung: preussen automation hat auf der light + building im Frühjahr 2010 dem Publikum das erste Produkt mit der neuartigen Schnittstelle KAIphys vorgestellt, das Hybridgerät Super I/O. Das Super I/O Modul mit seinen zwölf potenzialfreien Eingangskontakten und seinen zwölf Schaltausgängen bildet die
Basis für vertikale Integrationen und Upgrades mit KNX, bei denen besondere Anforderungen an Schaltleistung und Sensorik gestellt werden. Die herausra­gende Konfigurationsleistung wird dabei durch KAIphys ermöglicht. KAIphys – von Tapko Technologies in Kooperation mit Gira entwickelt – ist die bisher einzige KNX-Schnittstelle, die auf Standard-Komponenten beruht und damit als ASIC-freie Lösung allen Nutzern zur Verfügung steht. Mit KAIphys gibt es am Markt damit erstmals eine KNX-zertifizierte Physical Layer, die kostengünstig und flexibel ist. Mit dem kleinen Modul bahnt sich der Durchbruch auch bei Heimanwendungen an.

Klein und leistungsfähig

KAIphys basiert auf diskreten Elektronik-Standard-Komponenten ohne anwendungsspezifische integrierte Schaltung. Die Lösungsplattform ist modular aufgebaut und individuell anpassbar: Durch ihr Baukastenprinzip können Teile, die man nicht benötigt, weggelassen werden, was Kosten und Platz einspart. KAIphys ist in einer Realisierung mit seinen nur 12x19mm so klein wie eine 10-Cent-Münze. Die Hardwarelösung hat einen geringen Eigenverbrauch und ist damit ein umweltbewusstes Produkt. Beim Design von KAIphys wurde besonderes Augenmerk auf die Qualität der Signalverarbeitung gelegt. Selbstredend unterstützt die neuartige, zertifizierte Physical Layer alle im KNX-Handbuch spezi­fizierten Eigenschaften. Zusammen mit der passenden Softwarelösung KAIstack ist KAIphys damit die Basis für variabel einsetzbare KNX-Produkte. Anwender haben den Vorteil, dass sie bereits existierende Lösungen auch einfach austauschen oder nachträglich technisch optimieren können. Dank seines flexiblen Aufbaus lässt sich mit KAIphys auch ein anderer Wunsch der Verbraucher erfüllen: Niedrigere Preise. Natürlich sind diese auch ein Resultat von mehr Wettbewerb. Mit KAIphys konnte der geringere Preis gegenüber herkömmlichen Schnittstellen allerdings vor allem durch geringere Materialausgaben für die Einzelkomponenten bei gleicher Qualität erzielt werden. Die Schnittstelle war eine gut geeignete Baugruppe, um Kosten zu reduzieren. Die Materialkosten einer herkömmlichen ASIC-Schnittstelle machen rund 50% der Gesamtkosten einer Baugruppe aus, beim KAIphys konnten die Materialkosten aufgrund der modularen Bauweise dem gegenüber deutlich gesenkt werden. Dieser Vorteil kann in der Wertschöpfungskette an den Anwender weitergegeben werden. Der Hauptgrund für zunehmend attraktivere Preise sind damit tatsächlich die immer breiteren Applikationsmöglichkeiten der Geräte. Ein einzelnes Gerät kann damit mehrere Funktionen in sich vereinigen. Derart multifunktionale Geräte haben beim Einbau des Gesamtsystems einen weitaus geringeren Platzverbrauch. Statt wie bisher mehrerer Einzelgeräte mit einem hohen Platzbedarf können nun deutlich kleinere Module die Aufgaben gebündelt übernehmen.

Aufgabe 2: leicht verständliche KNX-Geräte

Neben der herkömmlichen Bedienung der Funktionen eines KNX-Systems – über Schalter oder Taster – wird in Zukunft mehr und mehr aus der Ferne gesteuert werden. Das Touchpanel, die Fernbedienung oder auch das Telefon werden dabei eine immer wichtigere Rolle spielen. Besonders das Mobiltelefon ist nicht mehr wegzudenken aus unserem Alltag. Es wird zukünftig die zentrale Schnittstelle sein, über die sämtliche Funktionen der Gebäudeautomation angesteuert werden können. Auf diese Art werden die Anwender die Funktionen der Gebäudeautomation noch deutlich stärker als bisher individualisieren können.

Komplexe Fragen erfordern einfache Antworten

Preussen automation sucht besonders Möglichkeiten, welche die Anwendungen auch für den Laien jederzeit gut verstehbar machen. Dazu gehört z.B. der Tablet PC TouchMe10, den preussen
automation im Frühsommer 2010 vorgestellt hat. Mit ihm ist Gebäudeautomation auf bequeme Art möglich: Benutzer können sämtliche Anwendungen einfach von ihrem Lieblingsplatz aus steuern. Alle zentralen Funktionen – wie das Dimmen der Lampen oder das Trennen von Geräten im Stand-by-Modus, das Schließen von Jalousien oder das Aussteuern der Video- und Audioanlage – lassen sich auf dem 10,2″-Bildschirm leicht verständlich visuell darstellen. Energiesparen, höhere Sicherheit und vor allem noch mehr Komfort sind unmittelbare Vorteile, die durch den TouchMe10 zu erreichen sind. Neben dem Steuern sämtlicher hinterlegter Bus-Funktionen erlaubt das Betriebssystem Windows7 alle gängigen Anwendungen, die man von einem modernen Tablet PC erwartet. Eine integrierte VGA Webcam mit Mikrofon, eine integrierte W-LAN-Schnittstelle, ein Smart-Card-Slot sowie ein Ethernetanschluss für das heimische Netzwerk runden das Profil des TouchMe10 ab.

Ausblick

Ab Herbst 2010 wird es mit Automationslösungen des Seeshaupter Unternehmens noch einfacher: Die SmartHDL-Applikation iRidium verwandelt das iPhone oder das iPad, den iPod oder das Windows-Gerät der Anwender in ein Smart Bus-Systemkontrollpanel. Mit der aus fünf Komponenten (iRidiumClient, iRidiumWinzard, iRidiumGUI-Editor, iRidiumTransfer sowie iRidiumGate) bestehenden Software können Anwender dann ganz mobil die individuellen Einstellungen an das System weitergeben. Das Versprechen wird auch zukünftig eingelöst: Sowohl der Komponentenentwickler Tapko Technologies als auch der Produktintegrator preussen automation werden weiterhin mit vielen interessanten, benutzeroptimierten Produkten überraschen.

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