Simon Buddle erörtert, wie die Verwendung von KNX zur Steuerung von Geräten für eine gebäudeweite Gebäudeleittechnik nicht nur machbar, sondern auch finanziell vorteilhaft ist, und argumentiert, warum Hersteller von Gebläsekonvektoren Hersteller von Gebläsekonvektoren KNX Geräte direkt in ihre Geräte einbauen sollten.
Der Arbeitsmorgen beginnt um 7 Uhr, man trinkt einen Kaffee, prüft den Posteingang, während man in der „Outbox“ sitzt, und schaltet an diesem frischen Spätwintermorgen die Autoheizung ein, bevor man sich nach draußen wagt. Das ist ein Schritt nach vorn. Kein Eiskratzen von der Windschutzscheibe, der Sitz ist schön warm, bevor man ankommt, und die Temperatur im Innenraum nähert sich einem akzeptablen Wert. Das Einschalten der Klimaanlage ist etwas, was wir alle über unsere KNX Steuerungen machen können, also ist die Fernsteuerung der Temperatur für uns nichts Neues.
HLK-Akronyme
AC ist nur eines der vielen Akronyme, die wir im Zusammenhang mit der Installation eines intelligenten Hauses immer wieder zu hören bekommen. Wir haben MVHR, FCU, AHU, HRU, HIU, CIU… die Liste geht weiter. Aber was sind diese Geräte und warum müssen wir sie kennen? Sie sorgen entweder für Wärme, Frischluft oder Kühlung im Haus.
Das MVHR-Gerät (Mechanical Ventilation and Heat Recovery) ist ein direkter Ersatz für den traditionellen 4-Zoll-Ventilator, der normalerweise in einem Badezimmer oder einer Küche installiert wird. Es ist so konstruiert, dass es rund um die Uhr im „Trickle“-Modus läuft und eine kleine Menge verbrauchter Luft in der Wohnung gegen frische, von außen angesaugte Luft austauscht. Während dieses Vorgangs entzieht das Gerät der verbrauchten Luft Wärme und gibt sie an die Frischluft ab. Neben dem Erhaltungsmodus verfügt das Gerät auch über eine Boost-Funktion. Diese soll ausgelöst werden, wenn das Bad benutzt wird – wie bei einem alten 4″-Ventilator – oder wenn jemand kocht. KNX kann dies leicht erreichen, indem es entweder an die Beleuchtung im Badezimmer angeschlossen wird und/oder einen Feuchtigkeitsschwellensensor zur Auslösung der Boost-Funktion verwendet.
Eine AHU (Air Handling Unit) erfüllt eine ähnliche Aufgabe, allerdings ohne Wärmerückgewinnung. Eine HRU (Heat Recovery Unit) erfüllt im Grunde die gleiche Aufgabe wie eine MVHR.
FCU vs. AC
Vereinfacht ausgedrückt, erzeugt ein AC-System seine eigene Kühlung oder Heizung, während eine FCU (Fan Coil Unit) mit kaltem oder warmem Wasser aus einem anderen System, in der Regel einem blockweiten System, versorgt wird. Das warme oder kalte Wasser kommt über die HIU (Heat Interface Unit) oder CIU (Cooling Interface Unit) – mehr dazu später.
Für AC ist die KNX-Steuerung insofern einfach, als dass wir nur die Marke und das Modell festlegen und aus einer Vielzahl von vorkonfigurierten KNX-Schnittstellen auswählen müssen. Zennio und Intesis haben beide eine große Auswahl an Optionen.
Die FCU ist jedoch ein bisschen ein Ausreißer. Oft wird die Kommunikation mit der FCU über BACnet oder ein ähnliches Protokoll abgewickelt. Die KNX-zu-BACnet-Kommunikation ist robust, und es gibt viele Optionen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
Drei einfache Elemente zur Steuerung von Heizung oder Kühlung in einem Raum
Es gibt jedoch eine Denkschule, die vorschlägt, dass wir KNX Geräte direkt im FCU verwenden sollten. Die grundlegende Steuerung einer FCU wird durch drei primäre Elemente erreicht: ein Warmwasserventil, ein Kaltwasserventil und ein Ventilator. Wenn ich das Kaltwasserventil öffne, so dass Wasser durch die kalte Rohrschlange der Zentrale fließt, und dann Luft durch diese Rohrleitung blase, wird die Luft gekühlt, wenn sie in den Raum geblasen wird. Schließt man das kalte Ventil und öffnet das heiße, ist das Gegenteil der Fall.
Diese drei einfachen Elemente sind alles, was erforderlich ist, um den Raum zu heizen oder zu kühlen. Nimmt man noch die Temperatur- und Fehlerüberwachung hinzu, hat man alles, was man zur Steuerung und Überwachung des Geräts braucht. Die meisten Gebläsekonvektoren verwenden ein proportionales 0-10-V-Signal, um die Heiß-/Kalt-Ventile anzusteuern, und auch der Ventilator wird in der Regel einfach mit einem 0-10-V-Signal als Drehzahlregelung betrieben. Gira, Jung, Zennio und ABB haben alle Produkte, die für diese Aufgabe geeignet sind.
Hersteller – bauen Sie KNX Geräte direkt in Ihre Geräte ein!
Und hier ist der springende Punkt aus meiner Sicht: Der Hersteller des Gebläsekonvektors benötigt irgendeine Art von Steuerung, um das Gerät zu betreiben. Warum also nicht KNX Geräte verwenden, die direkt in den Gebläsekonvektor eingebaut sind? Auf diese Weise haben wir die vollständige Kontrolle über das System, ohne zwischen verschiedenen Kommunikationsprotokollen hin- und herspringen zu müssen und ohne zwangsläufig Abgrenzungslinien zwischen den Systemen zu schaffen, die dann mehrere Techniker erfordern, die um die Wette arbeiten, um eventuell auftretende Funktionsprobleme zu lösen. Für mich macht das absolut Sinn, technisch, finanziell und auch für die Wartung.
Warum ist KNX sonst die richtige Lösung?
Wie bereits erwähnt, erzeugt die FCU keine Wärme/Kälte – sie kommt aus einem blockweiten Technikraum. Hier kommt das bereits erwähnte HIU/CIU ins Spiel. Im gesamten Gebäudekomplex sind Warm- und Kaltwasser ständig verfügbar. Wenn eine Wohnung Wärme benötigt, muss sie dem HIU ein Signal geben, damit die Pumpe und das Ventil in Gang gesetzt werden, um Warmwasser in die Wohnung zu leiten. Dies geschieht ganz einfach über einen potenzialfreien Kontakt im HIU.
Wenn ich 10 FCUs im gesamten Gebäude habe, brauche ich auch ein einfaches logisches ODER-Gatter, das besagt, dass, wenn eine der FCUs Wärme anfordert, die HIU in Betrieb genommen werden muss. Alles, was ich beschrieben habe, kann auf einfache, robuste und wiederholbare Weise mit KNX Geräten erreicht werden. Ich würde sogar so weit gehen zu sagen, dass es eine billigere Lösung ist, als zwischen Protokollen und proprietären Lösungen zu wechseln.
Schlussfolgerung
Die Verwendung von KNX zur Steuerung von Geräten, die normalerweise Teil der gebäudeweiten BMS (Building Management System)-Steuerung sind, ist nicht nur realisierbar, sondern auch finanziell vorteilhaft, sowohl zum Zeitpunkt der Anschaffung als auch im Rahmen der laufenden Wartung. Für uns ist es wichtig, die Idee bereits in der Planungsphase vorzustellen und dem M&E-Team die Gewissheit zu geben, dass wir nicht nur ein erfolgreiches Ergebnis erzielen werden, sondern dass es auch in der Zukunft funktionieren wird. M&E-Berater haben die Angewohnheit, bei dem zu bleiben, was sie kennen. Wenn wir sie also davon überzeugen können, sich für KNX zu entscheiden, wird es vielleicht einfach zu dem, was sie kennen, und das ist gut für alle.
Simon Buddle, CEng MIET, ist Berater bei Future Ready Homes, einem Spezialisten für die Planung von BMS- und ELV-Systemen.
