Einsatzbereiche

Es gibt viele unterschiedliche Einsatzbereiche für die Haus- und Gebäudeautomation.

Im einfachsten Fall geht es nur um die Fernsteuerung einzelner Geräte, dabei kann man eigentlich noch nicht von Automation sprechen, auch nicht wenn es sich um ein cloudbasiertes System mit Fernsteuerung über das Internet handelt.

Hausautomation
Wenn in privaten Haushalten verschiedene Geräte komplexer miteinander vernetzt werden, wobei üblicherweise Werte von Sensoren an eine Zentrale gemeldet werden, die dann in einer Logikschicht aufgrund vorgegebener Bedingungen Aktionen auslöst und Geräte schaltet, handelt es sich um eine "richtige" Hausautomation.

Gebäudeautomation
Bei der Gebäudeatomation werden grundsätzlich dieselben Techniken wie bei der Hausautomation verwendet, wobei der grösste Unterschied auf den ersten Blick nur darin liegt, dass es sich um grössere Gebäude handelt und deutlich mehr Komponenten in einer Installation eingesetzt werden. Tatsächlich ist es in der Praxis meistens so, dass die Anforderungen an eine Gebäudeautomation bezüglich der Komplexität von Steuerungsfunktionen eher geringer ist als bei der Hausautomation, bei der es höhere Anforderungen bezüglich bereichsübergreifender Anwendungsfunktionen gibt.

Dies unterschiedlichen Anforderungen haben dazu geführt, dass für die unterschiedlichen Bereiche vorwiegend auch unterschiedliche Syseme eingesetzt werden.

 

AAL

Ein weiterer relativ neuer Anwendungsbereich der Hausautomation nennt sich AAL (Ambient Assisted Living).
Eine etwas freie aber sinngemäss zutreffende deutsche Übersetzung lautet:
Altersgerechte Assistenzsysteme für ein unabhängiges Leben

Dabei geht es insbesondere um Funktionen, die es älteren Menschen ermöglicht lange unabhängig in ihrer gewohnten Umgebung zu leben. Dabei geht es neben den üblichen Funktionen zu Komfort- und Energiesparfunktionen insbesondere auch um Funktionen zur Erkennung aussergewöhlicher Gefahrensituationen, z.B. der Sturzerkennung. Bei aussergewöhlichen Situationen, die eine Gefährdung darstellen könnten werden dann automatisch per SMS oder e-Mail Helfer benachrichtigt.


 

Hausautomation

Allgemeines

Unter Hausautomation versteht man die Steuerung und Vernetzung von elektrischen Geräten in einem Haus. Das betrifft sowohl die Beleuchtung, wie auch die Heizungssteuerung, elektrische Rollladen, Garagentorantriebe und andere elektrische oder elektronische Komponenten, die gesteuert werden können. Eine wichtige Rolle spielen auch Umgebungsbedingungen wie z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Helligkeit, die in der Logikschicht der Automation verwendet werden um zu entscheiden was gerade zu tun ist. Die Komponenten, die gesteuert werden bzw. an die übliche elektrische Geräte angeschlossen werden um diese zu schalten werden "Aktoren" genannt. Beipiele für Akoren sind Module, an die elektrische Rollladen angeschlossen werden oder Schaltsteckdosen die beliebige 230-Volt Geräte schalten können. Die Komponenten, die Werte erfassen und messen werden "Sensoren" genannt. Beispiele für Sensoren sind Taster, Schalter, Thermometer, Wassermelder, Luftfeuchte- und Helligkeitsmesser.
Ab einer gewissen Komplexität der Vernetzung wird ein derart ausgestattetes Haus als "Smarthome" bezeichnret.

Einige Beispiele zu Anwendungsfunktionen:

Steuerung von Rollladen nach Zeit, Helligkeit und Sonnenzeiten.

Heizungssteuerung einzelner Räume nach Bedarf mit Temperaturabsenkung bei offenem Fenster.

Beleuchtungssteuerung nach Anwesenheit und Helligkeit (mit Präsenszmeldern und Helligkeitssensoren).

Alarmfunktionen über Tür/Fensterkontakte und Bewegungsmelder

Anwesenheitssimulation

Alarmierung über e-mail oder SMS bei speziellen Situationen
zum Beispiel bei
  Alarm von Rauchmeldern
  Auslösen von Alarmfunktionen z.B. Einbruchsalarm
  Meldungen von Wassermeldern
  Aussergewöhnlichen Temperaturen
  Langem Verlassen des Betts in der Nacht insbesondere bei allein lebenden Senioren (Sturzgefahr)
 

Die unterschiedlichen Konzepte der Systeme

Die ersten Systeme zur Hausautomation wurden in den achtziger Jahren des vorigen Jahrtausend konzipiert, zu einer Zeit als es noch nicht absehbar wie leistungsfähig und kostengünstig Mikrocontroller werden würden. Das bekannteste System war der EIB (Europäischer Installationsbus, heute KNX), dieses System basierte auf einem dezentralen Prinzip, wobei einzelne logische Anwendungsfunktionen durch spezielle "Logikbausteine" realisiert wurden. Diese System konnten nur von spezialisierten Elektroinstallationsunternehmen eingebaut werden und waren sehr teuer. Mittlerweile gibt es zwar auch für das KNX-System Zentralen, mit denen die aufwändigen und teuren Logikbausteine nicht mehr nötig sind. Dieses System wird im Bereich der Hausautomation aufgrund der hohen Kosten und der Abhängigkeit von speziellen Installationsunternehmen nur relativ selten eigesetzt, es wird jedoch häufig im Bereich der Gebäudeautomation eingesetzt.

Neuere Systeme zur Hausautomation verwenden meistens eine programmierbare Zentrale (z.B. CCU für HomeMatic) um "intelligente" Anwendungsfunktionen zu realisieren.

In den letzten Jahren kamen verstärkt "cloudbasierte" Systeme auf den Markt. Bei diesen Systemen erfolgt die Konfiguration grösstenteils über eine Internetverbindung in der Cloud. Bei einigen Systemen können Logikfunktionen auf den lokalen Zentralen konfiguriert werden, andere (wie z.B. HomeMatic IP) haben gar keine lokale Zentrale mehr, sondern nur noch einen Accesspoint für die Internetverbindung und auch die Programmierung von Anwendungsfunktionen wird in die Cloud ausgelagert, was zu langsameren Reaktionszeiten gegenüber lokalen Zentralen führt.
Bei cloudbasierten Systemen werden auch Konfiguration und Historydaten im Internet abgelegt. Dazu ist anzumerken, dass es sich dabei durchaus um sehr sensible Daten handelt. Man kann daraus folgern wann Bewohner aufstehen, das Haus verlassen, abends heimkommen, wie sie sich im Haus bewegen und und wann sie Schlafen gehen. Anhand der Werte der Luftfeuchtigkeit im Bad kann man sogar folgern wie oft, wann und wie wie lange jemand duscht. Oder ob er die Wanne bevorzugt, dann steigt die Luftfeuchtigkeit langsamer, bleibt länger hoch und fällt langsamer ab.
Natürlich kann man solche Daten optional auch in Systemen mit lokaler Zentrale speichern, aber dann kann man selbst entscheiden wer diese Daten wie verwendet.
Der Vorteil cloudbasierter Systeme liegt darin, dass diese meistens einfach zu installieren sind, was auch an den relativ eingeschränkten Möglichkeiten liegt. Zudem bieten sie einen problemlosen Zugriff aus dem Internet, funktionieren vollumfänglich allerdings nur bei bestehender Internetverbindung. Bei cloudbasierten System fallen meistens monatliche Kosten für die Bereitstellung des Cloudservers an. Wer hauptsächlich eine Fernsteuerungsmöglichkeit braucht und keine hohen Ansprüche an mögliche Anwendungsfunktionen hat, keine Probleme damit hat seine intimen Daten im Internet zu speichern und damit leben kann, dass Funktionen bei Unterbrechung der Internetverbindung bzw. Ausfall des Cloudservers nicht funktionieren ist mit cloudbasierten Systemen gut bedient.
Wer beabsichtigt ein "richtiges" und ausbaufähiges "Smarthome" mit komplexeren Anwendungsfunktionen einzurichten und und seine Daten nicht im Internet gespeichert haben möchte, sollte sich für ein System mit lokaler programmierbarer Zentrale (wie HomeMatic mit einer CCU) entscheiden.
Bei den lokalen Zentralen gibt es deutliche Unterschiede bezüglich der Programmiermöglichkeiten, die letztlich die möglichenAnwendungsfunktionenn bestimmen. Die Möglichkeit mit relativ einfach durchzuführender Programmierung sehr umfangreiche intelligente Anwendungsfunktionen zu realisieren bieten die Zentralen, auf denen die CL-Software von CL-control eingesetzt werden kann. Das sind z.B. die CCUs von eQ-3, RaspberryMatic oder die c-comatic-Zentrale.

Eine detaillierte Aufstellung der unterschiedlichen Systeme zu Hausautomation finden Sie hier.

 

Gebäudeautomation

Unter Gebäudeautomation versteht man die Steuerung und Vernetzung von elektrischen Geräten in grösseren Gebäuden. Bei der Gebäudeautomation geht es in erster Linie um Anwendungen wie z.B. zentrale Beleuchtungssteuerungen, Heizungssteuerungen, Beschattungssteuerung und Visualisierung. Ein Aspekt dabei ist auch die Möglichkeit bei Nutzungsänderungen variabel Anpassungen durchführen zu können ohne die Leitungsinstallation ändern zu müssen.
Die Anforderung an die Komplexität der Anwendungen und somit an die Leistungsfähigkeit einer Zentrale ist normaleweise geringer als bei der Hausautomation, da weniger gewerkeübergreifende und "intelligente" Funktionen gefordert sind.
Mit der c-comatic-Zentrale können mehrere HomeMatic-CCUs in einer Installtion verwendet werden, so dass das HomeMatic-System auch in grösseren Gebäuden mit mehreren hundert Modulen eingesetzt werden kann.

Übersicht und Vergleich aktueller Systeme zur Gebäudeautomation

 

 

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