Forum: Haus & Smart Home Thema für BA Gebäudeautomation


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von Florian S. (sirius7)


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Hallo,

bin gerade im Fachpraktikum in einer Gebäudetechnik FA und muss 
demnächst ein Themavorschlag für BA an meinen Prof und mein Betreuer in 
der FA liefern. Was wären denn interessante + machbare Themen für 
Gebäudeautomation, die man in der Zeitspanne von ungef, 1 Monat (so viel 
Zeit ist uns gegeben) abdecken kann?

Freue mich auf Eure Vorschläge

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Alex S. schrieb:
> Hallo,
>
> bin gerade im Fachpraktikum in einer Gebäudetechnik FA und muss
> demnächst ein Themavorschlag für BA an meinen Prof und mein Betreuer in
> der FA liefern. Was wären denn interessante + machbare Themen für
> Gebäudeautomation, die man in der Zeitspanne von ungef, 1 Monat (so viel
> Zeit ist uns gegeben) abdecken kann?
>
> Freue mich auf Eure Vorschläge

präemtive Heizleistungsregelung von Bürogebäuden mit Glasvorhangfassade 
>10.000 m2.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Das hat mit Gebäudeautomation nur indirekt zu tun und ist eher der 
Heizungs- und Klimatechnik zuzurechnen.

Du kannst den 96. Ansatz für ein herstellerübergreifendes Bussystem 
beschreiben. Dabei immer https://xkcd.com/927/ im Auge behalten.

Wenn Dich eher Computersicherheit und -Archäologie interessiert, 
könntest Du Dich mit den Risiken von OPC DA beschäftigen (das ist ein 
auch in der Gebäudeautomation eingesetztes veraltetes und wegen des 
DCOM-Unterbaus hochgradig gefährliches Protokoll).

Wenn Dich eher Übertragungstechnik interessiert, kannst Du 
herausarbeiten, warum der Einsatz von Profibus mit entsprechender 
Verkabelung nicht nur wirtschaftlicher Unfug ist (hier an bei 
Gebäudeautomation relevante Reaktionszeiten denken).

Eine weitere Möglichkeit dürfte es sein, ein Thema auszuwählen, in dem 
Deine Firma irgendwelche Erfahrungen hat, und bei dem Dir einer der 
Mitarbeiter der Firma das eine oder andere aus der Praxis dazu erzählen 
kann.
Kommt natürlich auf die Firma an, und das, was sie macht - 
"Gebäudetechnik" kann eine Firma auf ihre Segel schreiben, die 
Brandmelder an Decken dübelt, aber "Gebäudetechnik" kann auch eine Firma 
auf ihre Segel schreiben, die mit einem selbst entwickelten proprietären 
Feldbussystem sich erfolgreich seit Jahrzehnten am Markt behauptet, weil 
sie auch die entsprechenden Automatisierungsstationen selbst entwickelt 
und fertigt. Du siehst: Die Spanne ist breit.

von Florian S. (sirius7)


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Ich danke euch ganz herzlich für Eure Vorschläge, ich habe mir auch was 
in die Richtung Bussysteme gedacht. Noch mal vielen Dank!

von EGS (Gast)


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Hallo Rufus,

in welcherlei Hinsicht meinst du das:

Rufus Τ. F. schrieb:
> warum der Einsatz von Profibus mit entsprechender
> Verkabelung nicht nur wirtschaftlicher Unfug ist (hier an bei
> Gebäudeautomation relevante Reaktionszeiten denken).

Eigentlich ist doch Profibus gut geeignet für diese Aufgabe, 2-Draht 
Leitungen die relativ einfach zu verlegen sind und durch 
Massenproduktion auch noch günstig sind. Hinzu kommt, dass jeder "Dummy" 
die Stecker beschalten kann und die in der GA notwendigen 
Reaktionszeiten doch (eigentlich mehr als) abgedeckt sind.

Die anforderunegn an Bus-Systeme in der GA haben sich auch gesteigert 
wans Geschwindigkeit und Störanfälligkeit angeht.

Nicht falsch verstehen, ich weiss schon dass es mit BACnet/IP over 
Ethernet ein relativ gut entwickeltes Protokoll gibt,dass die meist eh 
vorhandene Infrastruktur nutzen kann (Switche, LAN/WLAN,...).

Man wird aber nicht zu jedem (Feld-)Gerät ein Netzwerkkabel legen...

Deswegen nur die Frage was du mit deiner Aussage meinst.(will auch nicht 
den Beitrag kapern ;) )

Gruß EGS

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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EGS schrieb:
> Eigentlich ist doch Profibus gut geeignet für diese Aufgabe, 2-Draht
> Leitungen die relativ einfach zu verlegen sind und durch
> Massenproduktion auch noch günstig sind. Hinzu kommt, dass jeder "Dummy"
> die Stecker beschalten kann und die in der GA notwendigen
> Reaktionszeiten doch (eigentlich mehr als) abgedeckt sind.

Profibus ist für Geschwindigkeiten ausgelegt, die für Gebäudeautomation 
ein paar Größenordnungen zu groß sind. Das Kabel (violett, rund, 
abgeschirmt und zweiadrig) ist viel zu teuer und muss eigens verlegt 
werden.

Es ist in der Gebäudeautomation überhaupt nicht erforderlich, 
Reaktionszeiten deutlich unter 1 sec zu erzielen - da geht es u.a. um 
Reaktionen auf Temperaturänderungen von Heizungsanlagen. Anders als auf 
thermonuklearem Wege kann man aber z.B. eine Raumtemperatur nicht in 
Sekundenbruchteilen deutlich verändern. Also ist es auch nicht 
erforderlich, in Sekundenbruchteilen darauf zu reagieren.

Und damit ist ein Automationsbus, der gut zur industriellen 
Maschinensteuerung passt, völlig überdimensioniert.

Dazu kommen die bei Gebäudeautomation eher sehr langen Wege - wenn 
größere Liegenschaften abgedeckt werden, können auch schon mal ein paar 
Kilometer zusammenkommen.
Möchtest Du, nur um einen Einzelraumregler in irgendeiner Pförtnerbude 
anzubinden, mehrere Kilometer Profibuskabel verlegen müssen?

von EGS (Gast)


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Hallo Rufus,

Rufus Τ. F. schrieb:
> Möchtest Du, nur um einen Einzelraumregler in irgendeiner Pförtnerbude
> anzubinden, mehrere Kilometer Profibuskabel verlegen müssen?

In der GA wird mittlerweile nicht nur mit Temperaturregeleungen 
gearbeitet. Das ist ja gerade der große Fehler den die meisten machen 
und denken es geht "nur" um Temperaturregleungen. GA ist ein Feld was 
von der Sicherheits- und Brandmeldetechnik bis hin zur komplexen 
Anlagensteuerung (BHKW, Brenner- und Wasseraufbereitungsanlage sowie 
Entrauchungssteuerungen) geht.

Da Profibus >500m nicht geeignet ist für schnelle Verbindungen fällt es 
ja hier sowieso auch raus. Hier werden dann OLMs (optic link modules) 
benötigt, um dann über Glasfaser größere Strecken zu überwinden.

Profibuskabel ist nun nicht mehr so teuer im vergleich zu 
Cat6e-Netzwerkkabel.

Netzwerk muss auch gesondert zu Versorgungs-und Leistungkabel verlegt 
werden (Verlegeabstand 10 cm je nach Leistung im Netzkabel, nur im 90° 
Winkel kreuzen idealerweise).

Hinzu kommt, dass die Datenmengen die in der GA übertragen werden dank 
BACnet nun auch gestiegen sind.

Diverse Kopplungen schreien auch nach verschiedenen Kabeln (Modbus, 
M-Bus, CAN, RS485, J-Bus, LON (benutzt gerne mal PB-Kabel)...)

Schlussendlich hängt es aber vom verwendeten System ab, welche 
Verkabelung sinnvoll und benötigt ist. Ethernet ist, denke ich auch, 
sinnvoller.

Soll aber wie gesagt nicht in eine Diskussion münden, wollte rein 
interessehalber mal nachfragen.

So long, EGS

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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EGS schrieb:
> GA ist ein Feld was von der Sicherheits- und Brandmeldetechnik bis hin
> zur komplexen Anlagensteuerung (BHKW, Brenner- und
> Wasseraufbereitungsanlage sowie Entrauchungssteuerungen) geht.

Und was davon benötigt Reaktionsgeschwindigkeiten im, sagen wir mal, 
zweistelligen Millisekundenbereich?

> Da Profibus >500m nicht geeignet ist für schnelle Verbindungen fällt es
> ja hier sowieso auch raus.

Welche Notwendigkeit für "schnelle Verbindungen" siehst Du bei obigen 
Anwendungen?

> Profibuskabel ist nun nicht mehr so teuer im vergleich zu
> Cat6e-Netzwerkkabel.

Bei Strecken deutlich jenseits der 100m verbietet sich der Einsatz von 
Netzwerkkabel sowieso - Ethernet ist dafür nicht ausgelegt. Aber auch 
Ethernet ist für Gebäudeautomation ziemlicher Overkill; die Bandbreite 
wird eher gar nicht benötigt, und die Stückkosten, um z.B. simple 
intelligente Sensoren zu vernetzen, entschieden zu hoch, denn immerhin 
braucht man für jedes Gerät einen Ethernet-Port an einem 
Ethernet-Switch, und irgendwer muss sich um die Administration der 
Netzwerkadressen kümmern, und gegebenenfalls Kundeninstallation von 
Gebäudeleittechnik isolieren (z.B. um Sicherheitsprobleme ausräumen zu 
können).

Überraschend viel ist mit simplem Zweidraht-Bus abhandelbar, und das 
können durchaus auch komplexere Dinge als simple Temperaturregelungen 
sein.

Aber das hängt natürlich in der Tat von der verwendeten Technik und der 
verwendeten Mischung aus Techniken ab. Und wo Netzwerk verfügbar oder 
ohne gigantischen Aufriss installierbar ist, kann man es auch nutzen.

von Oberstudienratte (Gast)


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> Und was davon benötigt Reaktionsgeschwindigkeiten im, sagen wir mal,
> zweistelligen Millisekundenbereich?

El. Schlüssel einschieben... Warten auf Zugangsberectigungsabklärung... 
Tüschloss entriegelt.

Lichtschalter betätigen... Warten im Dunkeln... Licht geht an.

-  -  -

Themavorschlag: Herstellerübergreifende Untersuchung anhand statisch 
relevanter Menge (>50) an grossen Objekte (Spitäler, Flughäfen, 
Einkaufcenter, Bürokomplexe, Museen, Schulen, Institute ...) -gerne auch 
moderate Objekte(Einfamilienhaus, Villa, Mittlere Firma <250 MA)- mit 
mehr als 25 Jahre Betriebszeit von GAtechnik, zu Kostenverhältnisse, 
Verfügbarkeit der Komponenten, Anpassungskosten INSBESONDERE bei 
partiellen oder totalem Systemwechsel (weil urspr. Komponenten nicht 
mehr erhältlich, weil urspr. Hersteller weg, weil urspr. Planungsbüro 
nicht mehr da, usw.), Organisation & Zeitaufwand für das 
Projektmanagement, TCO, etc.pp.

Erwartungen an Studienergebnis: Katalog an Empfehlungen wie 
Vorbereitungen auf Wechsel optimieren (von Anfang an ColdSpares 
einkaufen, Menge je nach Technologie/Marke/ andere Risikofaktoren; 
Baulichen Platz einplanen f. ev. Parallelbetrieb eines Nachfolgesystems; 
Höhe d. Rückstellungen je nach Technologie/Marke/ andere Risikofaktoren; 
usw.)

von Oberstudienratte (Gast)


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* statISTISCH relevanter Menge

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Oberstudienratte schrieb:
>> Und was davon benötigt Reaktionsgeschwindigkeiten im, sagen wir mal,
>> zweistelligen Millisekundenbereich?
>
> El. Schlüssel einschieben... Warten auf Zugangsberectigungsabklärung...
> Tüschloss entriegelt.
Ein schnelles Motorschloss schafft 5-7 mm/s. Also 2-3 sec zum 
Entriegeln.
10-20 millisec für die Abfrage der Berechtigung, sind davon dann wieviel 
Prozent?

Magnetschlösser sind schneller, aber halt leichter manipulierbar.

> Lichtschalter betätigen... Warten im Dunkeln... Licht geht an.
Das menschliche Auge hat es schwer Frequenzen über 100 Hz wahrzunehmen. 
Die Versorgungsspannung ist 50 Hz. Solid-State Relais schalten < 1ms.


Klar sind Totzeiten ein Irritationsmoment, aber solange wir <50 ms sind, 
ist das in der Haustechnik vertretbar.

Bei Lüftungstechnik hasst hat der Aktorstellzeiten von bis zu 120 sec, 
dazu dann Massenträgheit der Luft... Unter 300 sec wirst du sowieso nix, 
seid er Bus auch noch so schnell.

Heizung ist noch träger.


Wäre das jetzt ein Walzwerk oder gar eine Papiermaschine, die 30-50 m/s 
läuft, sind 50 ms natürlich total unvertretbar.

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