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Suntracer KNX Pro liefert umfassende Wetterdaten

Wind und Wetter erfassen für KNX-Projekte

Die Wetterstation für das KNX-Gebäudebussystem erfasst mit Temperatur, Helligkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Luftfeuchtigkeit und -druck alle für die Gebäudesteuerung relevanten Wetterdaten. Besonders Temperatur (Frostgefahr), Niederschlag (Nässe) und Wind sind für den Schutz von Beschattungen und Einrichtung elementar. Die entsprechenden Alarmfunktionen lassen sich direkt in der KNX-Applikation des Suntracer KNX Pro konfigurieren, damit Beschattungen rechtzeitig eingefahren und Fenster geschlossen werden.

 (Bild: Elsner Elektronik GmbH)

(Bild: Elsner Elektronik GmbH)

Die Windmessung mit Ultraschall ist dabei ein besonderes Highlight. Sie ist auch für die außergewöhnliche Form der Wetterstation verantwortlich. Die Messung erfolgt auf zwei um 90° versetzten, horizontalen Strecken. Auf jeder Strecke werden kurz hintereinander zwei Signale in entgegengesetzter Richtung losgeschickt. Aus den Laufzeit-Differenzen der beiden Achsen werden Geschwindigkeit und Anström-Richtung ermittelt. Ein Vorteil des Verfahrens ist die kurze Reaktionszeit, auch bei Böen und Spitzenwerten. Wechsel von Richtung oder Stärke sind direkt in der Änderung des Messwerts auf dem Datenbus sichtbar. Nur so können Behänge von Jalousien, Markisentuch und andere windempfindliche Bauteile schnell und zuverlässig in eine sichere Position gebracht werden. Ist im KNX-System die Windrichtung bekannt, können die dem Wind ausgesetzten Fassaden gezielt geschützt und kostspielige Windschäden vermieden werden. An den Wind-abgewandten Seiten des Gebäudes wird unterdessen die Beschattungs- und Lüftungsautomatik fortgeführt. Ähnlich wie bei der Sonnenschutzsteuerung wird für den Windalarm ein Himmelsrichtungsprofil entworfen und einzelne Fassadenabschnitte werden gezielt gesteuert. Sowohl Sensorik als auch die Steuerungsfunktionen dafür sind im Suntracer KNX Pro vorhanden. Die oft konträren Ziele, Bauelemente und Technik zu schützen, dem Nutzer Komfort und Mitbestimmungsmöglichkeiten zu bieten und das Gebäude energetisch zu optimieren werden so bestmöglich in Einklang gebracht. Die Windmessung ist verschleißfrei und auch alle anderen Teile des Geräts sind wartungsarm. Die Adressierung am KNX-Bus wird über einen Magnetkontakt ausgelöst. Ein passender Magnet-Teleskopstab liegt bei. Der Ring des Suntracer ist aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Die Form sorgt für einen verwirbelungsfreien Luftstrom auf den Wind-Messstrecken. Auch die beheizten Regensensoren befinden sich im ringförmigen Teil des Gehäuses. Der Suntracer ist für die Montage auf einem Mast auf dem Dach des Gebäudes vorgesehen. Umgebende Bauten oder Bepflanzung können Wind, Sonne oder Regen ablenken und abschirmen und ein eigenes Mikroklima schaffen, in dem auch Temperatur und Feuchtigkeit verfälscht werden. Die mitgelieferte Mastverlängerung sorgt für Abstand zwischen Sensoren und umgebenden Bauelementen. Sie kann nicht nur an einem senkrechten Mast, sondern auch an waagerechten Rohren angeklemmt oder mit einem Balken oder der Wand verschraubt werden. Für eine korrekte Windmessung muss der Ring horizontal ausgerichtet werden. Eine kleine Wasserwaage, die ebenfalls beiliegt, hilft hierbei.

Optimale Sonnenschutz-Automation

Durch den semitransparenten Kunststoff des Rings hindurch wird die Helligkeit für die Sonnenschutzsteuerung gemessen. Um die Sonne im Tagesverlauf möglichst lückenlos zu erfassen, kommen fünf unterschiedlich ausgerichtete Lichtsensoren zum Einsatz. So kann der Sonnenschutz jederzeit optimal gesteuert werden. Zwölf Fassaden können mit dem Suntracer KNX Pro automatisiert werden, jede mit individuellen Einstellungen und Grenzwerten. Den Sonnenstand für die Beschattungsautomation berechnet die Wetterstation aus den Daten des integrierten GPS-Receivers. Die Himmelsrichtung der Fassade, Schattenwurf durch Nachbargebäude oder Bäume, die Schattenkante bis zu der die Sonne in den Raum scheinen darf und die Lamellenstellung von Jalousien werden in der Fassadensteuerung berücksichtigt. Für die energieoptimierte Automation kann dabei auch die Raumtemperatur ausgewertet werden, sofern die Daten aus dem KNX-System vorliegen. Die Sonne kann so im Winter als Wärmequelle genutzt werden, wenn die Beschattung erst nach Erreichen der gewünschten Temperatur geschlossen wird. Auch Sichtschutz- und Zeitfunktionen können in der KNX-Applikation der Wetterstation definiert werden. Die lokale Uhrzeit für das Schließen oder Öffnen von Beschattungen oder Fenstern zu bestimmten Zeiten ist durch das GPS-Signal bekannt. Die Kalender- und die Wochenzeitschaltuhr können diese Daten direkt verwenden. Dämmerung wird von den Sonnensensoren erkannt. Dabei werden Filter eingesetzt, die das Empfindlichkeitsspektrum des menschlichen Auges nachbilden und z.B. UV-Anteile aus der Messung eliminieren. Die Fahrpositionen von Sonnenschutz oder Fenstern und die Prioritäten der Befehle werden ebenfalls in der Fassadensteuerung festgelegt.

Messwerte und Softwaremodule für die Gebäudesteuerung

Für alle Messwerte stellt die Wetterstation in der KNX-Software Grenzwerte zur Verfügung. Bei Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind auch Mischwerte möglich. So können einstellbare Anteile eines anderen Sensormesswerts miteinbezogen werden. Die Sensoren für Temperatur und Feuchtigkeit sind im gut durchlüfteten Fuß der Wetterstation installiert. Dort erfolgt auch der Anschluss von Busleitung und Hilfsspannung. Die absolute Luftfeuchtigkeit kann ebenso ausgegeben werden wie Info zum Behaglichkeitsfeld nach DIN1946-2. Dies beschreibt, wann das Verhältnis von Temperatur und Luftfeuchtigkeit als angenehm wahrgenommen wird. Der von der Wetterstation errechnete Taupunkt hilft, Kondenswasserbildung zu vermeiden. Eine Steuerungsfunktion für das Kühlmedium von Klimaanlagen ist gleich mit integriert. Auch die sogenannte Sommerkompensation greift in die Kühlung des Gebäudes ein und trägt zum energiebewussten Betrieb bei. Bei hohen Außentemperaturen wird die Solltemperatur für die Raumkühlung entlang einer Kennlinie angehoben. So wird die Differenz zwischen Hitze draußen und gekühltem Innenraum nicht zu groß. Neben dem Nutzen für die Energie-Einsparung empfinden dies viele Menschen auch als angenehm. Für den professionellen Planer und Integrator bietet die Wetterstation weitere KNX-Funktionen wie acht Multifunktionsmodule. Damit werden Daten im KNX-System gewandelt, Berechnungen ausgeführt oder bei Erfüllung bestimmter Bedingungen Meldungen gesendet. In acht UND- und acht ODER-Logik-Modulen werden Gebäudefunktionen miteinander verknüpft. Jedes Modul hat dabei vier Eingänge. Alle Schaltereignisse des Suntracer KNX pro können hier verknüpft werden, außerdem 16 Bus-Logikeingänge (Kommunikationsobjekte).

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