Bei Nutzung des Internets sollte man immer auf Fachkompetenz für Datenschutz / Datensicherheit achten
Funktechnologien erleichtern das Nachrüsten von Kommunikations-netzen in älteren Gebäuden
Herkömmliche Relais-Steuerungen eignen sich auch für »den Automatisierungseinstieg« in smarte Immobilien
Die Gebäudesicherheit hat einen großen Stellenwert in der Installationstechnik erlangt. Getrieben durch die Forderungen seitens der Versicherungen und dem eigenen Sicherheitsverlangen haben sich vielfältige Lösungen entwickelt, wie man Personensicherheit und Absicherung von Sachwerten vornehmen kann. In den letzten Jahren haben sich hier einige Technologien etabliert, um Personenschutz und Schutz von Gebäuden, insbesondere von Immobilien, optimal umzusetzen.
Man muss hier zwei Bereiche unterscheiden:
- Die Kontrolle und das Fernwirken der Gebäudetechnik, zur effizienteren Nutzung von Energie
- Die Meldung von Alarmen und Gefahrensituationen in Immobilien oder anderen technischen Anlagen.
Hierzu stehen heute vielfältige Technologien zur Verfügung, um die Gebäudeautomation und Alarm- und Gefahrenmeldung sinnvoll nutzen zu können. Die Basis hierzu stellt in Zukunft die Informationstechnik auf der Grundlage des IP-Netzes dar, ob drahtgebunden oder über Funk.
Die richtige Wahl der Übertragungstechnik
Das Angebot der Hersteller und die Vielzahl von Technologien für die Bewältigung der Gebäudeautomationsanwendungen sind inzwischen sehr komplex geworden und setzt hohes Fachwissen voraus. In der Tabelle stellen wir verschiedene Medien (Zeilen 1 bis 9) und Übertragungstechniken (Zeilen 10 bis 22) vor, mit welchen eine breite Auswahl von Anwendungen in Gebäuden und in der Industrie bedient werden kann.
Es handelt sich hier durchwegs um Kommunikationstechniken, nur in verschiedener Art eingesetzt und für unterschiedliche Anwendungen. Zu den jüngsten Übertragungsmedien und Technologien gehören u. a. die polymeroptische Faser (POF) und die Steuerungstechnik von »Digitalstrom«.
![Tabelle: Einsatz verschiedener Netze und Übertragungstechniken, (die Zahlen geben die möglichen Verknüpfungen der Techniken [Zeilen] an)](/build/theme/images/ll-placeholder.png?20190814 "DE_2015_23-24_62-65_GK54-Tabelle")
Die Sicherheit in Wohnimmobilien und öffentlichen Gebäuden
Die Ausgangsfrage ist hier: Was möchte man schützen und auf welchem Wege bekommt man Nachrichten und Informationen (für Gebäudemanagement und Steuerung) über Störeinflüsse und Ereignisse (Heizung, Klimaanlage, sonstige Zustandsmeldungen, Brand, Einbruch, Wasserschaden, Objektbilder) zugesandt.
Die weitere Frage bezieht sich dann auf ein geeignetes Übertragungsmedium für die Steuerung und Überwachung der Immobilie bzw. Anlage. Die Tabelle gibt einen Überblick über derzeitig nutzbare Techniken (Übertragungssysteme, Medien, Schnittstellen, Normen).
Nicht alle Techniken eignen sich für ein Gebäudemanagement und Steuerungen bzw. Störmeldungen und Alarmierungen. Abhängig von ihrer Anwendung muss man die passende Technik einsetzen.
- So sind z. B. von einem Gebäude abgesetzte Außenanlagen besser über Funk erreichbar.
- Geht es um die Frage der höchsten Sicherheit, so bieten kabelgebundene Übertragungswege die bessere Lösung.
Auch der Übertragungsweg über das Internet (TCP / P) von einem zentralen Server für Videoüberwachung muss überlegt werden: Das Netz muss sicher arbeiten und die Daten erfordern einen Speicherschutz (Redundanz von Speichern).
Manche gewünschten Übertragungsnetze scheitern an der Nachrüstbarkeit in Gebäuden (dicke Wände und Decken, Denkmalschutz, optische Beeinträchtigungen, fehlende Kabelkanäle). Hier nutzt man dann vorhandene Elektroinstallation (Powerline, Digitalstrom, optische Verkabelung) um Brücken zwischen den Sensoren und Meldezentralen zu schlagen.
Auch wenn das WLAN die »Königslösung« wäre, aber was dann, wenn dicke Betondecken mit reichlich Armierungen keine Funkstrahlen mehr durchlassen oder beschichtete Fensterscheiben die Signale dämpfen?
Insofern ist ein Abwägen der geeigneten Übertragungstechnik im Vorfeld ratsam.
Es muss nicht immer der »Mercedes« sein
Die Redaktion »de« unterhielt sich mit Jochen Quick, IFT- AG / Communication and Concept, Smart Office / Smart Building, Jengen, über Lösungen einer sinnvollen Fernüberwachung. Dazu meint Quick: »Das Thema W-LAN hat auch noch einen anderen Haken, die Funknetzdichte z. B. im Mehrfamilienhaus nimmt immer mehr zu und es kommt zu gegenseitigen Störeinflüssen, ebenso ist das Übertragungsmedium W-LAN im Datendurchsatz bei Gebrauch durch mehrere User begrenzt.«
Wir fragten auch nach einer sinnvollen Fernüberwachung mittels Kameras. Quick: »Man muss nicht immer zu den komplexen Lösungen von Kamerasystemen greifen, hier reichen auch oftmals schon kleinere Modelle. Eine dieser Kameras mit HD-Qualität bietet derzeit der Hersteller Netgear. Sie wird mittels eines Magnethalters oder eines festen Montagefußes an der Gebäudeaußenseite, z. B. am Fensterrahmen fixiert und überträgt per Funk die Bilder auf einen externen Cloud Server.«
Ohne erst nach einer LAN/230V Steckdose suchen zu müssen, sind die Kameras (Bild 1) batteriebetrieben ausgelegt und bis zu sechs Monate betriebsfähig. Der Anwender kann die kostenfreie Anwendersoftware »Arlo App« jederzeit und von überall nutzen, um kristallklare HD-Videos – live oder aufgezeichnet – auf seinem Smartphone (Bild 2) oder Tablet-PC anzusehen.
Die Bewegungssensoren von Arlo senden automatisch Alarme an ein Smartphone oder Tablet-PC, wenn eine Bewegung erkannt wird. Auf die Aufzeichnungen kann man jederzeit im kostenlosen Private-Cloud-Speicher zugreifen. Man erhält – auf Wunsch einstellbar – Push-Nachrichten und E-Mails, wenn sich etwas bewegt, auch bei Dunkelheit – mit entsprechender Umgebungsbeleuchtung in guter Qualität. Auf Knopfdruck lassen sich zusätzliche Kameras im System jederzeit hinzufügen – lizenzfrei bis zu fünf Kameras. Die Kameras sind wasserfest und eignen sich somit auch optimal für einen Außeneinsatz (IP65).
Vernetzung ist erforderlich
Diese Anwendung erfordert eine Anbindung über ein strukturiertes Datennetz. Über einen Switch (Bild 3) bündelt man je nach Installationsstandort die Streamingdaten aus der Videozentrale und führt sie einem Netzwerkrouter zu, zur anschließenden Anbindung an das Internet. Der Netgear S208-Switch eignet sich für Fast-Ethernet oder auch für Gigabit-Ethernet-Verbindungen (Auto-negotiation, automatisches Umschalten auf andere Übertragungsgeschwindigkeiten).
Sogenannte »Crossover«-Kabel (Ein- und Ausgang mit gekreuzten Adern) gehören hier der Vergangenheit an, die Switchfunktion erlaubt eine freizügige Netzstruktur.
Quick weiter: »Ich habe hier in diesem Projekt die POF (Polymeroptische Faser) mit eingesetzt. Sie lässt sich ggf. zu 230-V-Netze bedenkenlos im gleichen Installationsrohr in andere Stockwerke verlegen. Den Übergang zu Kupfernetzen bilden dann die Mediagateways (Bild 3), wie hier zu sehen. Mittlerweile kann man auch über POF-Verbindungen 1 Gbit/s auf kürzeren Strecken übertragen.«
Alarmanlagen mit drahtloser Übertragung
Alarmanlagen müssen richtig konzipiert und eingesetzt werden. Bei Nachrüstungen in Gebäuden stellt sich immer wieder die Frage, wohin mit den Leitungen und »Wie komme ich von dem Fenster hin zu meiner Alarmmeldezentrale?«
Quick empfiehlt hier z. B. die Funkalarmanlagentechnik von Daitem: Alle Meldesensoren / Komponenten bieten je nach gewählten System eine Vernetzungsmöglichkeit über Funk an. Das D22-Funk-Alarmsystem (Bild 4) entspricht den europäischen Normenreihen EN 50130 und EN 50131 Klasse II (Grad 2).
Daitem-Funk-Alarmanlagen funktionieren wie herkömmliche, verdrahtete Alarmanlagen. Der Unterschied besteht darin, dass die Anlagen mit hochwertigen Batterien betrieben werden und auf zweifacher und somit weitgehend störsicherer Funkbasis arbeiten.
Das großflächige Kabelverlegen, das bei der Installation von Draht-Alarmanlagen nötig ist, entfällt. Die Melder überwachen Türen und Fenster oder Innenräume. Sie geben, sobald sie einen Einbrecher detektieren, diese Information nicht durch ein Kabel sondern per Funk an die Alarmzentrale weiter. Die Alarmzentrale steuert per Funk eine Außensirene und / oder ein Telefonwählgerät (zur Benachrichtigung eines Bewachungsunternehmens) an.
Es kann auch ein zusätzlicher Sirenenalarm im Gebäude ausgelöst werden.
Intelligente Lichtsteuerung
Mittels Lichtsteuerungen im Haus lässt sich eine Anwesenheit im Gebäude simulieren. Das schreckt zunächst die ungebetenen Gäste ab. Von Theben gibt es das Lichtsteuermodul Luxor 400 (Bild 5), das Grundmodul, welches erforderlich ist, wenn das Haus – auch bei Abwesenheit seiner Bewohner – belebt wirken soll.
Die Einbindung eines FI-Schalters (RCD) oder die Steuerung mit Kleinspannungen sollten für den Innen- bzw. Außenbereich hierbei getrennt gesichert werden. Die Anwesenheitssimulation ermöglicht den Ablauf realitätsgetreuer Tagesabläufe der angeschlossenen Räume. Diese werden während einer Woche gespeichert und laufend aktualisiert.
Wird nun der an das Lichtsteuermodul angeschlossene Schalter aktiviert (z. B. bei Abwesenheit, Urlaub, etc.), dann startet die Anwesenheitssimulation in den teilnehmenden Räumen für die Dauer der Aktivierung. Gestartet wird mit dem Wert vor genau sieben Tagen. Ist die Funktion länger als 7 Tage aktiv, wird wieder mit dem ersten Wert begonnen. Jeder Schaltpunkt wird täglich zwischen 0 min und 48 min verschoben.
Auch Funktionen »Panik« und »Zentral Aus« sind wertvoll, welche sich zum Beispiel über Digitalstrom-Komponenten sehr gut realisieren lassen.
So kann man alle Lichter, die in ein intelligentes Stromnetz eingebunden sind, gleichzeitig einschalten, oder man kann von zentraler Stelle aus alle Lichtverbraucher ausschalten, bevor man das Haus verlässt.
- Wiedergeburt des Bussystems: »de« 5.2015 ¬ S. 60
- Sonderdruck: Digitalstrom, so funktionierts: »de« September 2014
Links
Fazit
Wir können hier nicht alle technischen Lösungen im Einzelnen genau beschreiben. In der Rubrik »Gebäudetechnik« gibt es hier schon zahlreiche Fachartikel.
Viele technische Lösungen zwischen Funk (Enocean, WLAN) und kabelgebundener Übertragung (KNX, TCP/IP, Digitalstrom, BACNet) greifen hier technisch ineinander über.
Die Aufgabe eines Fachbetriebs und Smart Building Beraters muss sein, die passende und zweckmäßige Lösung anzubieten, die auch eine hohe Funktionssicherheit bietet.
Hierfür sei an dieser Stelle auch angemerkt, dass Stromausfälle hier einen wesentlichen Sicherheitsverlust darstellen können.
Quick: »Hierzu ist es empfehlenswert, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung einzusetzen, z. B. eine USV aus dem Hause ,ONLINE‘ die als ,ZINTO E 1500-Variante‘ völlig geräuschlos arbeitet. Das ist sehr wichtig, zur Absicherung zentraler Komponenten wie Router, zentrale Steuerungen und Switche.«
