Lichtmanagement über Bussysteme

Möglichkeiten und Standards

Zur Einordnung: Digitale Steuerungssysteme wie DALI und DMX können mit relativ wenigen Leitungen eine große Zahl von Steuerkreisen und Einzelleuchten ansteuern. Während sich DALI mehr für kleinere Gebäudelösungen oder raumbezogene Anwendungen eignet, können mit DMX aufwendige Bühnen- und Showbeleuchtungen, aber auch Architekturbeleuchtungen realisiert werden. Sinnvoll und kostengünstig – oft auch vom Bauherrn gefordert – ist es aber immer, die Lichtsteuerung in ein übergeordnetes Gebäudesteuerungs- bzw. Gebäudemanagementsystem einzubeziehen. Das ist meist ohne größeren Aufwand möglich. Eine solche Gebäudesystemsteuerung gibt es ohnehin in vielen Objekten, um die dort vorhandenen Gewerke zu bedienen und zu überwachen – darüber kann natürlich auch die Lichttechnik gesteuert werden.

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Mit sogenannten Bussystemen, wie beispielsweise dem weit verbreiteten KNX, ist es möglich, alle technischen Einrichtungen im Gebäude – darunter auch DALI-basierte Beleuchtungssteuerungen – einfach miteinander zu vernetzen. Mit solchen standardisierten, universellen Bussystemen können Heizung, Lüftung, Jalousien, Beleuchtung und Sicherheitstechnik sowie zahlreiche weitere Geräte und Systeme miteinander verknüpft und je nach Programmierung automatisch gesteuert werden. So wird es möglich, beliebige Szenensteuerungen – beispielsweise für Vortragsräume, wo oftmals Jalousie- und Beleuchtungssteuerungen zusammenwirken – zu programmieren und bei Bedarf abzurufen. Bussysteme haben viele Vorteile. Vor allem aber sorgen sie für erhöhten Komfort, Sicherheit und hohe Energieeffizienz.

Offene Bussysteme wie KNX, LON und BACnet werden von zahlreichen Herstellern genutzt, um dafür passende Komponenten auf den Markt zu bringen, die zu den Geräten aller anderen Anbieter kompatibel sind. Darüber hinaus gibt es leistungsfähige proprietäre, das heißt firmenspezifische Gebäudebussysteme (z.B. das LCN-System der Firma Issendorff), die neben anderen Aufgaben die Steuerung von Beleuchtungsanlagen ermöglichen. Weiterhin sind Systeme auf dem Markt, die vorrangig für die Lichtsteuerung entwickelt wurden. Neben dieser Hauptaufgabe sind sie zunehmend in der Lage, andere Teile der Gebäudetechnik zu steuern (z.B. Luxmate von Zumtobel oder Dynalite von Philips – nähere Informationen dazu im Fachbeitrag „Proprietäre Lichtmanagement-Systeme bekannter Hersteller“).

KNX-Bussystem
Der KNX-Bus gilt als eines der am weitesten verbreiteten Bussysteme. Er ist mit dem europäischen Standard des CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) DIN EN 50090: Elektrische Systemtechnik für Heim und Gebäude (ESHG) sowie des CEN (European Committee for Standardization) DIN EN 13321-1: Offene Datenkommunikation für die Gebäudeautomation und Gebäudemanagement – Elektrische Systemtechnik für Heim und Gebäude europaweit, mit der DIN ISO/IEC 14543-3: Informationstechnik – Heim-Elektronik-Systeme (HES) sogar weltweit anerkannt. Alle Komponenten sind über ein verdrilltes Twisted-Pair-Kabel TP (auch möglich: über Powerline PL, Funk RF oder Infrarot-Lichtwellen IR) verbunden und kommunizieren innerhalb dieser Linie miteinander über Datentelegramme. An eine solche Linie können bis zu 64 Busteilnehmer (Sensoren und Aktoren) angeschlossen werden; insgesamt können 15 solcher Linien an eine Hauptlinie angeschlossen werden.

Verglichen mit einer klassischen Elektroinstallation ist beim Bussystem der Verkabelungsaufwand für beliebige Steuerungsaufgaben relativ gering. Das hat den großen Vorteil, dass bei erforderlichen Änderungen der Installation nicht neu installiert, sondern lediglich umprogrammiert werden muss. Für die Programmierung der KNX-Komponenten sowie für die Inbetriebnahme von KNX-Systemen dient die standardisierte herstellerunabhängige Software ETS (Engineering Tool Software). Die weltweit über 400 Hersteller von KNX-Komponenten sind in der KNX Association mit Sitz in Brüssel vereint.

BACnet-System
Speziell für die Automatisierung von Gebäuden wurde das Kommunikationsprotokoll BACnet entwickelt. Es eignet sich ebenso für die Automationsebene wie auch für die Managementebene und wird oft für die übergeordnete Steuerung großer Gebäude verwendet. Wichtige Anwendungsbereiche sind HLK-Anlagen, Brandmeldezentralen, Einbruchmelde- und Zutrittskontrollsysteme.

Die Datenübertragung erfolgt mit unterschiedlichen Übertragungsmedien, beispielsweise über BACnet IP oder BACnet MS/TP, die sich untereinander kombinieren lassen und flexible Topologien unterstützen. Ohne spezielle Hardware können unterschiedliche Gewerke und Hersteller integriert und in die übergeordneten Gebäudesystemsteuerungen einbezogen werden. Das offene BACnet-Protokoll ist weltweit durch die EN ISO 16484-5: Systeme der Gebäudeautomation Teil 5: Datenkommunikationsprotokoll genormt. Derzeit setzen annähernd 900 Hersteller BACnet bei ihren Produkten ein.

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