Inhaltsverzeichnis
- Die Grundlagen der Gebäudeautomation erklärt
- Was ist Gebäudeautomation?
- Was sind die Vorteile der Gebäudeautomation?
- Was bedeutet MSR in der Gebäudeautomation?
- Was ist die Gebäudeleittechnik (GLT)?
- Welche Komponenten tragen zur Gebäudeautomatisierung bei?
- Was sind Bussysteme und welche gibt es im Gebäudebereich?
-
- Was sind Datenpunkte in der Gebäudeautomation?
- Was macht ein Gebäudeautomatiker?
- Wie viel kostet Gebäudeautomation im Monat?
Die Grundlagen der Gebäudeautomation einfach erklärt
Gebäudeautomation (kurz GA) macht moderne Gebäude effizienter, sicherer und komfortabler. Sie ist der zentrale Baustein für das Smart Building.
In diesem Artikel erfahren Sie, wie die Technik hinter der Gebäudeautomation funktioniert, welche Systeme und Komponenten zum Einsatz kommen und welche nachhaltigen Vorteile sich für Gebäude und Nutzer ergeben.
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Was ist Gebäudeautomation?
Als Gebäudeautomation (GA) wird die intelligente Verbindung, Steuerung und Optimierung technischer Gebäudeaurüstungen (TGA) in verschiedenen Gebäuden, aber auch innerhalb eines Gebäudes bezeichnet. Sie führt Gewerke wie Heizung, Lüftung, Klima, Beleuchtung und Beschattung zu einem ganzheitlichen Smart-Building-System zusammen.
Während im Gewerbebau (Nichtwohngebäude) etablierte, herstellerneutrale Vernetzungen und Kommunikationsprotokolle wie BACnet, KNX und Modbus dominieren, wird das Gegenstück für privat genutzte Gebäude als Smart Home bezeichnet, wo oft Insellösungen unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz kommen.
Die GA ist heute zudem eng mit der Energieversorgung des Gebäudes verknüpft – von Photovoltaikanlagen bis hin zu Wärmepumpen.
Sie möchten in Ihrem Nichtwohngebäude ein Gebäudeautomationssystem integrieren? Dann kontaktieren Sie uns, wir beraten Sie gerne.
Was sind die Vorteile der Gebäudeautomation?
Die Automatisierung von Gebäuden bietet vielschichtige Vorteile, die über den bloßen Komfort hinausgehen:
- Maximale Energieeffizienz & Kostensenkung: Durch die bedarfsgerechte Steuerung (Heizen, Kühlen, Beleuchten nur bei Anwesenheit) wird der Energieverbrauch auf das absolute Minimum reduziert. Dies ist entscheidend, um die Anforderungen des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) und des GEG zu erfüllen.
- Gesteigerter Nutzerkomfort: Die Raumautomation regelt Licht, Temperatur und Luftqualität automatisch und individuell. Dies schafft optimale Arbeits- und Lebensbedingungen.
- Hohe Betriebssicherheit & Werterhalt: Die kontinuierliche Überwachung (Monitoring) der Anlagen und Sicherheitssysteme (z.B. Fenster-/Türstatus mit Alarmsystem) gewährleistet einen einwandfreien Betrieb und ermöglicht Predictive Maintenance.
- Zukunftssicherheit durch Offenheit: Die Nutzung offener Kommunikationsprotokolle (z.B. BACnet) sichert die langfristige Erweiterbarkeit und vermeidet die Abhängigkeit von einem einzigen Hersteller.
Wie viel Energie kann man durch Gebäudeautomation sparen?
Die Höhe der Energieeinsparungen durch Gebäudeautomation ist ein zentrales Argument und kann signifikant sein.
- Im Allgemeinen sind durch eine effektive GA Einsparungen von 15 Prozent bis 30 Prozent oder mehr im laufenden Betrieb möglich.
- Eine Praxisstudie der Hochschule Biberach bestätigte sogar, dass Einsparungen von bis zu 49 Prozent im Gesamtenergieverbrauch erreicht werden können. Zur Zusammenfassung der Studie kommen Sie hier.
Die drei Ebenen der Gebäudeautomation: MSR-Technik, GLT und Feldgeräte
Die Gebäudeautomation funktioniert als ein integriertes System, das in drei Hauptbereiche unterteilt wird:
Was bedeutet MSR in der Gebäudeautomation?
MSR ist die Basis der Gebäudeautomation und steht für Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik. Controller (DDC), IO-Module, Sensoren und Aktoren bilden die Hardware der Gebäudeautomation – das Rückgrat der technischen Gebäudeausrüstung. Im Gegensatz dazu findet sich auf der Managementebene eine Software, die auch unter Begriffen wie Computer Aided Facility Management (CAFM) oder Gebäudeleittechnik (GLT) bekannt ist. Dies stellt einen weiteren Bestandteil des MSR dar und ergänzt das Gesamtsystem. Typischerweise werden drei Ebenen unterschieden: die Managementebene (GLT), die Automationsebene (Controller, Io-Module) und die Feldebene (Sensoren, Aktoren). Gemeinsam bilden sie ein integriertes System, das in der Lage ist, Daten in der MSR zu repräsentieren.
Was ist die Gebäudeleittechnik (GLT)?
Die Gebäudeleittechnik (GLT) ist die Software zur Überwachung und Bedienung der Anlagen durch den Haustechniker mittels Software zur Gebäudeautomation. In Kombination mit der Regelung auf den Controllern werden die folgenden Einzelsysteme gesamtheitlich geregelt, überwacht und bedient:
- Heizungs- und Kühlsysteme
- Beleuchtungs- und Beschattungsanlagen
- Überwachungsanlagen und Sicherheitssysteme
- Lüftungssysteme
Wie funktioniert Gebäudeautomatisierung? Die Feldebenen:
Bei der Gebäudeautomation gibt es drei unterschiedliche Ebenen. Oben steht die sogenannte Managementebene. Hierin findet sich das Gebäudeleitsystem, das für die Steuerung des gesamten Systems verantwortlich ist. Das Leitsystem dient gleichzeitig als Nutzerinterface – beispielsweise auf einem Computer oder durch Apps auf einem Smartphone. Dies wird auch als Management- und Bedieneinrichtung für die Gebäudeautomation (MBE) bezeichnet. Hierbei ist wichtig, dass diese möglichst herstellerneutral arbeitet, um mit den Systemen unterschiedlicher Hersteller kommunizieren zu können.
Darunter liegt die Feldebene, auf der der Feldbus die sogenannten Feldgeräte miteinander verbindet. Dazu gehören unter anderem Sensoren und Aktoren, die für – Messung und Steuerung verantwortlich sind.
Zwischen diesen beiden Ebenen liegt die sogenannte Automationsebene. Diese sorgt für den Datenaustausch zwischen den DDC-Komponenten oder auch als Automationsstation bekannt (Direct-Digital-Control-Komponenten) in der Gebäudeautomation. Hierbei kommen verschiedene Bussysteme zum Einsatz – BACnet (Building Automation and Control Networks) und LON (Local Operating Network) arbeiten hierbei herstellerübergreifend. Andere Systeme sind proprietär und funktionieren dementsprechend nicht übergreifend zusammen.
Welche Bussysteme gibt es im Gebäudebereich?
Bussysteme ermöglichen den Datenaustausch über unterschiedliche Schnittstellen an die Geräte zur Messung und Steuerung. Moderne Bussysteme auf Basis von IP-Technologien haben in der Gebäudeautomation die herkömmlichen analogen Übertragungstechniken abgelöst. Dies ist vor allem auf mehrere entscheidende Vorteile zurückzuführen:
Zum einen ermöglichen sie einen geringeren Verkabelungsaufwand, da digitale Signale kostengünstig und platzsparend über bestehende Netzwerkinfrastrukturen übertragen werden können.
Zweitens gewährleisten sie eine schnellere Kommunikation zwischen den angeschlossenen Geräten, was insbesondere bei Echtzeitanwendungen und automatisierten Prozessen von Bedeutung ist. Drittens bieten digitale Bussysteme eine höhere Informationsdichte, da mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können.
Bekannte Bussysteme sind unter anderem:
Was sind Datenpunkte in der Gebäudeautomation?
Datenpunkte sind die Messwerte und Informationen, die in die Regelungs- und Steuerungsprozesse einfließen. Sie sind die Basis für jede Automatisierung.
- Physische Datenpunkte: Messwerte, die direkt von Sensoren analog oder digital erfasst werden (z.B. Ist-Temperatur, Feuchtigkeit, Schaltzustand eines Fensters).
- Virtuelle Datenpunkte: Berechnete oder softwareseitig hinterlegte Werte (z.B. Sollwerte, zeitliche Vorgaben für die Nachtabsenkung).
Was macht ein Gebäudeautomatiker?
Gebäudeautomatiker sind für die Gebäudeautomation von der Planung über die Umsetzung bis zum Betrieb verantwortlich. Sie sind für die reibungslose Funktion und das Zusammenspiel der unterschiedlichen Systeme entscheidend und übernehmen dementsprechend verschiedene Gebäudetechnikaufgaben. Unterschieden wird hierbei zwischen TGA-Planern und MSR/TAG-Integratoren.
Wie viel kostet Gebäudeautomation im Monat?
Generell gilt, dass die Kosten der Gebäudeautomation von den eigenen Wünschen und Ansprüchen abhängt. Pauschale Aussagen zu Preisen sind nicht möglich, da sich alle Automatisierungsprojekte stark voneinander unterscheiden. Für die Kostenermittlung im Bauwesen wird in Deutschland die Kostengruppe nach DIN 276 hinzugezogen – hierin findet sich die Gebäudeautomation bei Kostengruppe 480. Darin enthalten sind folgende Bestandteile:
- Automationssysteme finden sich in Kostengruppe 481
- Schaltschränke sind in Kostengruppe 482 gelistet
- In Kostengruppe 483 sind die Gebäudemanagementsysteme aufgeführt
- Raumautomationssysteme finden sich in Kostengruppe 484
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