Konzept

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In 2001 durch das Architekturbüro Archi Viva entworfen und gebaut, sollte das Wohnhaus neben
einer unverwechselbaren, geradlinigen Architektur den Stand der Technik der Gebäudeautomation im EFH-Bereich darstellen.

Die Integration des EIB war zentraler Planungsbestandteil. Besonderes Augenmerk wurde auf die einheitliche Bedienung sämtlicher Gebäudefunktionen über eine einzige Oberfläche gelegt.
Neben den klassischen Funktionen Beleuchtung, Jalousien, Einzelraumregelung und Steckdosen schaltbar, wurden nahtlos integriert:

  • Gastherme mit Warmwasserbereitung
  • Wohnraumlüftangsanlage

Weiter wurde folgende Peripherie über geeignete Schnittstellen eingebunden:

  • Wetterstation
  • Überwachungskameras
  • Telefonanlage
  • Rauchmeldernetz
  • lokales PC-Netzwerk
  • Briefkasten
  • Klingelanlage
  • Zufahrtstor und Garagentor
  • Trockner und Waschmaschine
  • TV-Gerät

Umsetzung
Im EG gruppieren sich Wohnbereich, Essen und Küche um die Informationszentrale. Diese besteht
aus einem in einen Wandschrank eingebauten 18“-TFT-Display mit Maus und Tastatur. Der zugehörige PC (Windows XP professional) befindet sich in der Technik-Zentrale im KG. Auf diesem PC, der ständig in Betrieb ist, läuft neben der Visualisierung die UMS-Software Tobit David DSL, die Mailserver, Emailclient,Webserver, Faxserver und digitalen Anrufbeantworter bietet.
Zusätzlich beinhaltet sie ein Kalendermodul, welches sämtliche Termine der Familie koordiniert. Über WAP-Access oder Web-Access sind alle Nachrichten und Termine aus der Ferne mittels Handy oder Webbrowser abrufbar. Weitere ständige Applikationen sind ein ISDN-Monitor (ISDN-Call) sowie die Sprachausgabesoftware HS2Wav – eine Eigenentwicklung des Bauherren und die einzige Nichtstandard-Applikation im Gebäude. Analog zur IT-Technik mit zentralem Daten- und Anwendungsserver und strukturierter Verkabelung zu den Bedienterminals wurde der Homeserver4 (HS) von GIRA als zentrales
Steuergerät und Gateway zu den anderen im Gebäude vorhandenen Netzen ausgewählt.

Gira Homeserver 4
Der Gira HomeServer 4  ist das Gateway zur Visualisierung und Steuerung der gesamten elektrischen Gebäudetechnik. Das Gerät ermöglicht mittels PC oder anderer internetfähiger Geräte, Zustände des Gebäudes abzufragen, zu beobachten oder zu verändern.

  • Visualisierung Zugriff per LAN
  • Internet
  • ISDN und WAP Fern-Programmierung
  • Logik
  • EIB-Monitor/Telefonbedienung
  • Netzwerk-Kameras
  • Kamera-Archive
  • IP-Telegramme senden und empfange
  • Zeitschaltuhren
  • Sequenzen
  • Szenen
  • Datenarchivierung mit grafischer Darstellung
  • Alarmierung per E-Mail, SMS, Telefon
  • Anwesenheitssimulation.

Das Bedien- und Installationskonzept des Gebäudes sollte sich von üblichen Bus-Installationen durch wesentliche Punkte abheben:
Reduzierung der Bedienungselemente auf ein Minimum maximaler Komfort durch regelbasierte Automatikfunktionen in allen Gewerken, optimaler Einsatz der Geräteresourcen, Optimierung des Energieverbrauchs, Sicherheit automatisch herstellen, Informationen über die Installation verfügbar machen, externen Zugriff auf das Gebäude bereitstellen, Parametrierung der Anlage über einen zentralen
Anwendungskontroller, smart .. regeln. Abhängig von den persönlichen Lebensumständen der Hausbewohner und den räumlichen Gegebenheiten ergibt sich ein mehr oder weniger regelmäßiges Gebäudenutzungsmuster (GNM).

Um ein mitdenkendes Gebäude zu schaffen, ist es erforderlich, das GNM zu erkennen und festzustellen,
welche reproduzierbaren Parameter mit einer speziellen Nutzung verbunden sind. Anschließend ist zu bewerten, ob diese Parameter aus bereits vorhandenen Sensoren abgeleitet werden können, ob neue Sensoren möglich und sinnvoll sind oder ob bestimmte Zustände, idealerweise über Tasten oder die Visualisierung in Form von Statusvariablen, vorgegeben werden sollten.

Statusvariable
Bestimmte Zustände lassen sich entweder schwer durch Sensorik erfassen oder die Erkennungsphase
würde zu lange dauern. Deshalb werden diese Zustände über die Visualisierung oder Taster mitgeteilt.
Typische Beispiele sind:

  • Abwesenheit
  • Partymodus
  • Urlaub
  • Schlafen

Andere Zustände lassen sich leicht sensorisch erfassen:

  • Kaminabend
  • Fernsehen
  • Wannenbaden
  • Handarbeiten

oder einfach zeitlich vorhersehen:

  • Frühstück
  • Abendessen

Spezial-Sensorik
Für die zweite Gruppe von Zuständen werden Sensoren benötigt. Im einfachsten Fall sind dies Bewegungs-
oder Präsenzmelder. Hiervon sind in 213 acht Stück verbaut. Ebenfalls leicht zu erfassen sind Zustände, die sich mit Temperaturen oder mechanischen Kontakten abfragen lassen. So meldet ein am Kaminrohr angebrachter Temperaturfühler „Kamin in Betrieb“ und aktiviert bei Dunkelheit automatisch die Szene Kaminabend. Das TV-Gerät meldet über einen Binäreingang(230 V), wenn es mit der Fernbedienung eingeschaltet wird. Daraufhin wird entweder die Lichtszene TV aktiviert oder bei großer Außenhelligkeit die Jalousie verstellt. In die Sitzfläche der Wohnzimmercouch wurde an bestimmter Position ein Mikrokontakt integriert, der meldet, wenn die Frau des Hauses hier Platz nimmt, um ihren Handarbeiten nachzugehen.
Bei Dunkelheit wird in diesem Fall eine LED-Arbeitsbeleuchtung eingeschaltet.

Fallen
Bestimmte Zustände lassen sich durch kontinuierliche Bewertung eingehender Signale erkennen. So
wird die Szene Frühstück an Schultagen ab 6:30 Uhr freigeschaltet. Aktiviert wird sie jedoch erst, wenn
Bewegung im EG erkannt wird. Eine weitere Fallenbedingung ist die Lichtschranke am Tor, die nach
Durchfahrt und aktiviertem Zustand Abwesenheit automatisch die Sequenz „Tor und Garage schließen“
aktiviert.

Wannenbelegungserkennung
Im Homeserver wird im Minutentakt die Speichertemperatur in eine
Variable gespeichert. Der aktuelle Wert wird mit dem vorangegangenen verglichen. Ist die Differenz
deutlich, hat jemand reichlich warmes Wasser entnommen, duscht oder badet. Dann wird die Sequenz
Wannenbad gestartet:

  • Bewegungsmelder gesperrt
  • Radio eingeschaltet
  • farbige LED-Wohlfühlbeleuchtung
  • Spiegelbeleuchtung aus
  • Komforttemperatur im RTR angehoben
  • Ventil des Handtuchheizkörpers in Zwangsstellung geöffnet
  • Lamellen der Jalousie verzögert geöffnet für freien Blick in die Natur