Vorteile dezentraler intelligenter Raumautomation

Um diesem Umstand zu begegnen, fällt der Maximierung der Energieeffizienz, gemessen an der aufgewendeten Energie und dem erreichten Nutzerkomfort, eine entscheidende Bedeutung zu. Smarte Gebäude setzten genau dort an, wo der Energieverbrauch anfällt, nämlich in den Stockwerken und Räumen der Gebäudestruktur. Hier besteht das größte Einsparpotenzial während der Gebäudenutzung.

Die Raumautomation als Teilbereich der Gebäudeautomation setzt dabei an allen relevanten Faktoren eines Raums an. Durch den Einsatz modernster Technologien unter Verwendung datenbasierter Raumautomationssysteme entstehen so optimale Arbeits- und Lebensräume. Gebäude regeln sich dabei selbst und manuelle Eingriffe sind im Normalfall nicht erforderlich. Je nach Bedarf setzen integrierte Gebäudekomponenten für Heizungs-, Kühlungs- und Lüftungssysteme, sowie Beleuchtungs- und Beschattungsanlagen vorgegebene Zielgrößen für Räume vollautomatisch um. Aus der intelligenten Kombination aller Optimierungen ergibt sich die maximale Energieeinsparung bei gleichzeitig maximalem Komfort.

Hierarchisch geprägte Steuerungssysteme

In der konventionellen Gebäudeautomation findet die Regelintelligenz in einer zentralen Steuerungseinheit, der Gebäudeleittechnik (GLT), statt. Auf Managementebene erfüllt sie die übergeordnete Bedienung und Überwachung der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA). Dazu gehören die verschiedenen automatisierten Systeme für Heizen, Kühlen, Lüften und Beleuchtung mit den Geräten in der Feldebene eines Gebäudes. Die Mess-, Steuer-, und Regelungstechnik (MSR) ist die Schaltzentrale der Gebäudetechnik. Sie ist Grundlage für die Vernetzung aller Aktoren, Sensoren, Verbraucher, Erzeuger und Bedienelemente. Als verbindendes Element auf Automatisierungsebene sorgt sie für die automatische und kontrollierte Steuerung der Regelprozesse nach den vorgegebenen Einstellungen auf Managementebene sowie auf Basis der gelieferten Daten aus der Feldebene.

Intelligente Bauteile in Gebäuden

Im Gegensatz zu einer zentralen Steuerung, ähnlich einem totalitären System, in dem alle Teilnehmer abhängig von einem Entscheidungsorgan gehorsam Befehle ausführen, verfolgt der dezentrale Ansatz eine andere Philosophie. Nämlich dem einer demokratischen Struktur mit mündigen Teilnehmern, die selbst entscheiden und Handlungsfreiraum innerhalb definierter Spielregel genießen. Die dezentrale Raumautomation setzt auf autonome Bauteile, in der die Regelintelligenz in smarte Gebäudekomponenten verlagert wird, um einen effizienten und sicheren Betrieb im Gebäude zu gewährleisten. Diese sind in der Lage eigenständig zu agieren und miteinander zu kommunizieren. Sie sind nicht isoliert, sondern Teil eines zusammenhängenden Netzwerks, das es ermöglicht, Daten und Informationen nahtlos auszutauschen und auf dieser Basis Entscheidungen selbst zu treffen. Die „verteilte Intelligenz“ auf viele Steuerungseinheiten übernimmt dabei die gesamte Aufgabenbearbeitung auf Feldebene und führt die Regelungsfunktion selbständig durch.

Mehrwerte einer dezentralen Lösung

Ein maßgeblicher Vorteil eines dezentralen Systems ist die Widerstandsfähigkeit gegen Ausfälle. Im Gegensatz zu einer zentralen Steuerungseinheit, die bei Fehlern die gesamte Gebäudeautomation beeinträchtigen und viele Systemteilnehmer betreffen kann. Intelligente Komponenten hingegen besitzen diese Abhängigkeit nicht. Sie handeln autark und behalten im Sinne der Versorgungssicherheit kontinuierlich und zuverlässig ihre Funktionalität bei.

Die smarten Geräte an sich werden durch die zusätzliche Regelintelligenz zwar etwas teurer, eröffnen gleichzeitig aber eine Kostenverschiebung, da weniger MSR-Technik in Form von separater Aktorik im Gebäude verbaut werden muss. Dies spart nicht nur Platz, sondern vereinfacht auch die Installation und Wartung. Zudem wird der Verkabelungsaufwand deutlich reduziert, was einerseits die Erreichung des Brandschutzes erleichtert und andererseits die Realisierung komplexer Projekte fördert.

Die Inbetriebnahme von intelligenten Sensoren und Aktoren auf Feldebene wird deutlich vereinfacht und Einstellungen können direkt an den Gebäudekomponenten vorgenommen werden, ohne aufwendige übergeordnete Programmierleistungen erbringen zu müssen. Des Weiteren kann die Regelungsintelligenz perfekt auf das Bauteil abgestimmt werden, sodass durch ein optimales Verhalten das volle Potenzial der Gebäudekomponente zur Verfügung steht.

Ein weiterer Aspekt ist die Flexibilität bei Erweiterungen. So lassen sich weitere intelligente Komponenten schnell und unkompliziert nachrüsten, was die Reaktionszeit auf lokale Anforderungen deutlich erhöht. Nachträgliche Nutzungsänderungen oder Umbaumaßnahmen in Gebäuden können durch eine flexible Raumzonierung bequem angepasst werden. Bestehende Sensoren und Aktoren werden bei Bedarf einfach in neue oder andere Regelzonen umgezogen und an Ort und Stelle umkonfiguriert, ohne dass die gesamte Infrastruktur neu gestaltet werden muss. Dies ist mit der Regelung über eine Gebäudeleittechnik erheblich schwieriger umzusetzen.

Zu guter Letzt zahlt die einfache Inbetriebnahme von minimalinversiven und wartungsarmen Raumautomationssystemen auch auf die zunehmenden Herausforderungen am Arbeitsmarkt ein. Unternehmen sehen sich einem enormen Fachkräftemangel und verschärften Wettbewerb um Personalressourcen ausgesetzt. Lösungen, die weniger geschultes Personal erfordern, wirken sich in Punto Flexibilität und Wirtschaftlichkeit daher entscheidend aus.

Fazit

Die Verlagerung der Regelintelligenz in die Bauteile führt zu einer flexibleren Systemarchitektur, die eine bessere Anpassungsfähigkeit, Robustheit und Selbstbestimmung ermöglicht. Dies führt zu einem insgesamt effektiveren Rollout, einer effizienteren Wartung im Betrieb und einer nutzerfreundlicheren Erfahrung.