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Vom Smart Home zum Smart Building

21. Oktober 2019, 20:00 Uhr   |  Stefanie Heyduck

Vom Smart Home zum Smart Building
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Vom Smart Home zum Smart Building.

Übliche Smart-Home-Systeme kommen in Funktionalität und Skalierbarkeit an Grenzen, wenn es nicht nur um ein Einfamilienhaus geht. Das Local Control Network (LCN) kann ein Hochhaus effizient und zuverlässig steuern. Und in der Eigentumswohnung ein hervorragendes Preis/Leistungs-Verhältnis bieten.

Bei einem Smart Home denkt man an ein gemütliches privates Eigenheim. Solche Projekte sind heute mit vielen Systemen realisierbar. Geht es aber um ein Gewerbeobjekt über mehrere Etagen und mit Dutzende von Lichtkreisen, stoßen diese Systeme an Grenzen. Das Local Control Network (LCN) beherrscht jedoch nicht nur Smart-Home-Systeme, sondern auch Smart-Building-Konzepte – im Prinzip ohne Limit.

Ein Mehrfamilienhaus stellt höhere Anforderungen

Smart-Home-Systeme, wie sie heute in vielen Varianten angeboten werden, orientieren sich meist am typischen Wohnhaus. Das bedeutet eine überschaubare Anzahl von Räumen und auch von Funktionen. Doch schon in einem Mehrfamilienhaus oder einem Seniorenwohnheim wird die Sache unübersichtlich. Es sind mehrere Etagen zu steuern, es gibt Funktionen nur innerhalb einer Wohneinheit oder für eine ganze Etage oder sogar über alle Ebenen. Licht ist meist nur Sache eines einzelnen Raumes, die Heizung oder die Beschattung betrifft sowohl das gesamte Gebäude und zugleich einzelne Zimmer.

Eine solche umfassende Gebäudeautomation trifft auf drei Probleme. Erstens entsteht eine intensive Kommunikation zwischen den Komponenten. Ist das System zu langsam, kann die Küchenleuchte auch mal erst zwei Sekunden nach Betätigen des Lichtschalters in Betrieb gehen. Zweitens kommt es im zugrunde liegenden Kommunikationsnetz zu Leitungslängen, die deutlich über den Strecken in einem Privathaus liegen. Funkbasierte Systeme sind hier überfordert. Drittens ist ein simpel gestricktes Leitungssystem fehleranfällig. Gibt es ein Problem mit einer Leitung im Erdgeschoss, ist die dritte Etage genauso betroffen.

LCN kann mitwachsen

Das Local Control Network (LCN) ist in Struktur und Design dagegen für sehr große Installationen ausgelegt. Obwohl es mit überschaubaren Kosten sogar nur für eine einzelne Wohnung eingesetzt werden kann, wächst LCN je nach Projekt problemlos mit. Eine Grenze wird erst bei 30.000 Modulen mit mehr als einer Million Datenpunkten erreicht. Wobei jedes Busmodul mehrere Lasten steuert, umfassende Sensorik auswertet, zwei Proportionalregler und vier Mehrpunktregler bietet sowie logische und arithmetische Berechnungen übernimmt. Deshalb erreicht LCN eben schon mit wenigen Busmodulen weitreichende Funktionalität. In großen Installationen bewährt sich LCN zusätzlich sowohl durch sein robustes und weitläufiges Kommunikationsnetz als auch durch die Art, wie innerhalb des Systems strukturiert Daten ausgetauscht werden.

Zuverlässig und einfach: die Grundinstallation
Zur Kommunikation zwischen den Busmodulen nutzt LCN lediglich eine freie Ader des Installationsnetzes. Gegenüber separat geführten Kabeln sind so die Installationskosten deutlich niedriger. Die meist mit NYM-J 5x1,5 ausgelegte Verkabelung verläuft gut geschützt in Wänden, und die Busmodule liegen als Reiheneinbaugeräte sicher in der Verteilung. Ist die Montage nahe dem Funktionsort gewünscht oder sogar notwendig, werden Busmodule dezentral in üblichen tiefen Elektronikdosen platziert. Die Datenübertragung auf der Datenader erfolgt mit einer Spannung von bis zu 30 Volt. Deshalb kann LCN von jedem Installateur ohne zusätzliche Ausbildung installiert werden, das System entspricht den VDE-Regeln. Diese Eigenschaften zusammen ergeben ein sehr zuverlässiges und einfach zu handhabendes System, das die immer bestehende Hausverkabelung nutzt.

Auf einer solchen Leitung können bis zu 250 Busmodule betrieben werden, und bis zu 1.000 Meter Leitungslänge sind ohne zusätzliche Maßnahmen möglich. Für ein Privathaus ist das mehr als ausreichend. Ein solches Netzwerk mit Busmodulen bildet ein sogenanntes Segment im LCN-System. Schon ein solches einzelnes Segment, wie im Fall eines Smart Home, stellt mit Busmodulen wie dem LCN-SH oder LCN-UPU bis zu 500 Leistungsausgänge für Lampen oder andere Verbraucher bereit.  Für eine DALI-Umgebung mit dem am Busmodul angekoppelten DALI-Modul LCN-DIH läge die theoretische Grenze eines Segmentes bei 16.000 DALI-Leuchten. Auch wenn man solche Installationsgrößen in der Praxis überschaubarer einteilen würde. Hinzu kommen noch an jedes Busmodul anschließbare Sensoren, Glastastenfelder oder Relais. Das LCN-R4M2H allein als Erweiterung eines einzigen Busmoduls ist ein Relaismodul für die Steuerung von bis zu acht Motoren, vorzugsweise für Beschattungs- und Sonnenschutzanlagen.
 

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1. Vom Smart Home zum Smart Building
2. Segmente sorgen für Struktur und Sicherheit
3. LCN – ein System von ganz klein bis ganz groß
4. Interview mit Prof. Dipl.-Ing. Eberhard Issendorff Geschäftsführer ISSENDORFF KG

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