Steuerungsintelligenz für Unterverteiler

Premiere auf der Light&Building: Kompakt-Steuerung B-Control für die Raumautomation.TQ-Systems

Bis 2020 den CO₂-Ausstoß um 20 % zu reduzieren, ist ambitioniert. Da 40 % der weltweit verbrauchten Energie auf Gebäude entfallen, gelten sie als ein wichtiger Hebel. Wenn es gelingen würde, den Energieverbrauch von Gebäuden zu halbieren, wäre das Ziel bereits erreicht. Allerdings dürfen die Energiesparmaßnahmen den Komfort, die Funktionalität und die Gestaltungsfreiräume der Bauten nicht einschränken. Das heißt: Raumaufteilung und geänderte Nutzungskonzepte müssen ohne viel Aufwand möglich sein. Hinzu kommen unterschiedliche Anforderungen, die Bauherren, Mieter, Facility-Manager und andere Beteiligte an das Gebäude stellen. Für die einen sind niedrige Errichtungskosten, für andere möglichst geringe Betriebskosten oder die flexible Anpassung der Flächen für verschiedene Nutzungen wichtig. Das setzt eine hohe Flexibilität und Offenheit der eingesetzten Gebäudeautomation voraus. Dies ist das Ziel der vom Ingenieurbüro IBS, der TQ-Gruppe und NXT-Control gegründeten B-Control Alliance. Dabei sollen alle Gebäudetechnik-Gewerke durch eine moderne Automatisierung eingebunden und miteinander verbunden sein. Neben den klassischen Bereichen der Gebäudetechnik wie Heizen, Kühlen, Lüften gewinnt dabei die dezentrale Raumautomation an Bedeutung: das Regeln von Licht, das Anfordern von Heiz- oder Kühlleistung, den bedarfsgerechten Austausch von Luft und das Steuern von Jalousien.

Das Projekt wird objektorientiert mit dem IEC61499-konformen Engineeringtool von NXT-Control erstellt und auf die Steuerungen verteilt.TQ-Systems

A-Klasse verlangt Raumautomation

Ohne diese autonome Raumautomatisierung, die der übergeordneten Steuerungslogik ihren Bedarf meldet und bedarfsgerecht geliefert wird, ist eine A-Klassifizierung eines Gebäudes gemäß EN 15232 nicht erreichbar. Schaut man sich die daraus resultierenden Anforderungen an eine moderne Gebäudeautomatisierung an, ergibt sich eine umfangreiche Liste an Funktionen und Leistungsmerkmalen.

Da das System Elektrohandwerker installieren und in Betrieb nehmen werden, sind die Anforderung an die Parametrierung und Programmierung entsprechend anzupassen. Ein Einbau in vorhandene Sicherungsverteilerkästen oder unter abgehängte Decken muss ebenso möglich sein. Daraus ergibt sich die erste wesentliche Anforderung: Die Hardware muss in Verteilerkästen passen. Das System soll komplexe Aufgaben übernehmen, darf aber nicht unflexibel und sperrig in der Programmierung sein. Jeder der schon einmal ein KNX-System angepasst hat, kennt das Problem.

Ein wesentlicher Punkt einer modernen Gebäudeautomatisierung ist die Integration in übergeordnete Systeme und die Kommunikationsfähigkeit aller Komponenten untereinander. Hinzu kommt die notwendige Dokumentation. Eine Steuerung, die diese Anforderungen der Gebäudeautomation erfüllt, wird derzeit von der B-control Alliance entwickelt. Spezielle Hard- und Software-Funktionen vereinfachen die Projektierung und die Integration. Modular aufgebaut, ist die Steuerung (Funktionsmodul) von der Anschlussseite (Terminalmodul) entkoppelt. Somit lässt sich das Terminalmodul installieren und verdrahten, während parallel dazu das Steuerungsmodul im Büro konfiguriert wird.

Klassische Anlagenbilder, wie sie in zentralen Leitwarten üblich sind, lassen sich ebenso auf Basis der Bibliotheken realisieren.TQ-Systems

Eine technische Herausforderung war das Einhalten der Abmessungen für den Einbau in DIN-Verteilerkasten, ohne die Funktionsvielfalt und Leistungsfähigkeit einzuschränken. Die modulare Steuerung stellt physikalische und logische Schnittstellen für alle in kommerziellen Gebäuden gebräuchlichen Vernetzungsmethoden und deren Protokolle, darunter Gateways und Netzteile für Dali und KNX. Das auf der Steuerung implementierte Laufzeitsystem basiert auf der IEC 61499 sowie den Bibliotheken und der grafischen Projektierungsoberfläche von NXT-Control. Die Steuerungs-Software nach IEC 61499 bietet im Gebäude dringend benötigte Eigenschaften: Die Automatisierungslogik lässt sich auf beliebig viele Rechner in den Verteilerkästen verteilen. Zentrale und teure Server im Keller oder auf der Etage entfallen, zu denen bislang alle Kabel gezogen werden müssen. Das spart nicht nur Kosten, die dezentrale organisierte Raumautomation bietet auch mehr Betriebssicherheit.

Die Software setzt eine objektorientierte Arbeitsweise voraus. So entstehen Software-Objekte, welche die realen Geräte komplett beschreiben. Im Falle von Geräten mit KNX-Schnittstelle ist auch deren Parametrierung berücksichtigt, sodass das ETS-Programmierwerkzeug entfällt. In Objektbibliotheken zusammengefasst lassen sich Projekte per Drag-and-drop aus den getesteten und qualifizierten Objekten auf der Projektierungsoberfläche zusammenstellen. Anschließend brauchen diese auf dem Bildschirm nur noch verbunden, parametriert, kompiliert und auf die Hardware geladen zu werden. Da die Visualisierung Bestandteil der Software-Objekte ist, muss diese nicht separat erstellt werden.

Durch die Offenheit von B-control sind künftige Partner der B-Control Alliance in der Lage, mit geringem Entwicklungsaufwand für die Interoperabilität ihrer Produkte mit B-Control zu sorgen.

(sk)