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Energiesparen durch Heimvernetzung

3. Dezember 2014, 16:19 Uhr | Von Torsten Rothe und Ingo Seehagen

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Nachrüstung bei Bestandsbauten

Für den Einbau von Heimautomatisierungskomponenten in ein bestehendes Gebäude gibt es momentan zwei Szenarien: Den einen Weg geht z.B. RWE mit einem gesicherten Funkprotokoll. Für die anderen Lösungen ist eine gesonderte Verkabelung via Twisted Pair nötig. Beispiele hierfür sind KNX und LON. Die zusätzliche Verkabelung erübrigt sich in den meisten Fällen aber aus Kostengründen. Die Funk-Lösung ist sicherlich die einfachere, hat aber auch deutliche Nachteile in Handhabung, Reichweite und Verfügbarkeit. Funklösungen teilen sich immer das Medium mit anderen Anwendungen, so dass es mit der Zuverlässigkeit Probleme geben kann.

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Mit dem Modul „Powerhouse“ gibt hier aber noch eine weitere Lösung, die eine vorhandene Verkabelung nutzt. Powerline Communication (PLC) kann überall dort eingesetzt werden, wo eine Verkabelung existiert, egal welcher Art. Echelon hat schon seit Jahren über 50 Millionen PLC-Knoten weltweit im Einsatz. Diese Lösung funktioniert über das normale Stromnetz, auf Koaxialkabeln oder vorhandenen Telefonleitungen – schlichtweg auf jeder Art von Kabel. Das macht diese Technologie sehr interessant für Nachrüstungen, aber auch für Erstinstallationen. Zusammen mit einer Funkerweiterung ist somit jeder Winkel des Hauses oder der Wohnung erreichbar. Das neue Powerhouse-Modul (Bild 2) ist ein erster Schritt in diese Richtung. Es basiert auf dem PL3170 von Echelon und dem CS5490 von Cirrus Logic.

Der PL3170 ist zuständig für die Kommunkation und die Logik. Er basiert auf dem offenen LON-Standard (Local Operating Netzwork) und lässt sich in Heim- und Gebäude-Automatisierunginstallationen integrieren. Für dieses Modul wurde extra ein eigenes Standardprofil „Submeter“ entworfen und veröffentlicht, womit Entwickler und Planer es einfach und schnell in ihre Umgebung integrieren können. Der CS5490 von Cirrus is ein spezieller IC für die Energiemessung. Er besitzt zwei unabhängige Analog-Digital-Wandler für die Messung von Strom, Spannung und Temperatur. Über eine einfache Kalibrierung lässt sich mit diesem IC eine Genauigkeit von 0,1 % bei der Messung erreichen. Zusammen mit einem Schaltausgang für 250 V/10 A ist hier ein Sekundärzähler entstanden, den es so bisher noch nicht gegeben hat. Mögliche Anwendungen sind Kühlung, Beleuchtung, Heizung/Klima – also Anwendungen, bei denen Leistungen gemessen und gesteuert und geschaltet werden müssen. Das Powerhouse-Modul kann mit Abmessungen von 50 × 50 × 30 mm³ hinter einer Steckdose oder Schalterabdeckung integriert werden. Mit einem Ruhestrom von unter 10 mA tragen diese Geräte fast überhaupt nicht zur Erhöhung des Energiebedarfes bei.

Nach Bild 3 ergibt sich mit dem Submeter eine Komplettlösung, um die bestehenden Geräte wie Gas- und Wasserzähler einfach in eine Automatisierungslösung zu integrieren. Erweitert man diese Lösung mit einem Smart Server, so gibt es fast keine Grenzen für die Verwaltung und Überwachung einer Heimautomatisierung. Der Smart Server besitzt einen eigenen Web Server und kann über Ethernet mit einem Router in das bestehende Netzwerk eingebunden werden. Es sind auch Lösungen per GSM/UMTS denkbar. Hier sind dem Entwickler oder Integrator fast keine Grenzen gesetzt.

Literatur:

[1] Mark Weiser: The Computer for the Twenty-First Century. Scientific American, pp. 94–104, September 1991
[2] Kevin Ashton: That ‚Internet of Things‘ Thing. In: RFID Journal, 22. Juli 2009. www.rfidjournal.com/article/view/4986

Die Autoren:

Dipl.-Ing (FH) Torsten Rothe
erwarb 1994 sein Diplom im Fach Gerätetechnik, heute Mikrosystemtechnik. Anschließend vertiefte er seine Kenntnisse mit einem Fernstudium in Praktischer Informatik, Schwerpunkt Netzwerktechnik. Nach Tätigkeiten als Entwicklungsingenieur kam er 2005 als FAE zu Avnet und betreut die Kommunikationstechnik.

Torsten.Rothe@avnet-memec.eu