Elektronisches Haus

Text: Marion Goldmann

Dass es möglich ist, Gebäudetechnik auf einem hohen Energiespar- und Sicherheitslevel einzurichten und gleichzeitig den Nutzern eine weitreichende Mitbestimmung zu ermöglichen, zeigt die 2015 fertiggestellte Firmenzentrale von Elsner Elektronik im baden-württembergischen Ostelsheim. Architekt war Willi Burk von 21-ARCH in Calw. Die Automation des Gebäudes wurde vollständig auf Basis des BUS-Systems KNX realisiert, wobei größtenteils Steuerungstechnik von Elsner Elektronik eingesetzt wurde, ergänzt durch Systeme und Lösungen anderer Hersteller. So wurden neben Klimasteuerung, Lüftung und Beschattung auch Medientechnik, Sicherheits- und Überwachungsfunktionen eingebunden. Das Projekt zeigt somit die Möglichkeiten auf, die eine durchgängige Vernetzung aller Gewerke eröffnet.

In das Konzept flossen auch die Wünsche der Bauherren Jutta und Thomas Elsner in Bezug auf die Architektur des Hauses ein: „Wir bevorzugen beispielsweise große Glasflächen, um die Wiesen und Wälder rund um unseren Standort sehen zu können. Trotzdem sollte der Energieverbrauch möglichst gering sein. Wärmegewinne müssen also berücksichtigt werden.“ Diese Anforderungen wurden mithilfe einer sonnenstands- und innentemperaturgesteuerten Beschattung, Nachtrückkühlung und einer durchdachten Temperaturregelung realisiert. Eine zentrale Funktion übernimmt dabei der Raumregler „Corlo Touch KNX“, der unterschiedlichste Funktionen steuert und durch sein Touch-Display gleichzeitig als Bedieneinheit in den einzelnen Büros dient.

Komfortable Bedienung

Thomas Elsner weist darauf hin, dass Energieverluste nur durch vernetzte Anlagen der technischen Gebäudeausrüstung vermeidbar seien. Wird zum Beispiel das Fenster geöffnet oder das Gebäude durch Sonneneinstrahlung aufgrund der großen Glasflächen erwärmt, muss die Heizung ausgeschaltet bleiben. Um die Räume in der warmen Jahreszeit vor Überhitzung zu schützen, ist natürlich auch eine Beschattung erforderlich. Ihre Steuerung erfolgt auf Basis von GPS-Daten, die die Wetterstation auf dem Dach liefert. Die daraus berechneten Sonnenstands-Daten werden raumweise auf die Corlo-Touch-Regler übertragen; die Jalousien werden entsprechend raumweise angesteuert und auch erst dann heruntergefahren, wenn die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist. So wird beispielsweise die Jalousie eines nach Osten orientierten Büros nicht heruntergefahren, wenn die Sonne im Süden steht.

Trotz dieser automatisierten Abläufe können die Mitarbeiter die Jalousien über das Touch-Display des Raumreglers auch selbst betätigen – ebenso wie die Funktionen Heizung und Kühlung. Für die ­Bauherren liegt darin ein wesentlicher Schlüssel zum Erfolg. Ihre langjährigen Erfahrungen als Hersteller von Steuerungstechnik haben gezeigt, dass der einfache Zugang zur Technik und individuelle Eingriffsmöglichkeiten essenziell für die Akzeptanz durch die Nutzer sind. Der Raumregler mit Touch-Display bildet somit die Schnittstelle zwischen Nutzer und Gebäude. Die Automatik setzt der manuellen Bedienung nur dort Grenzen, wo es um zu hohen Energieverbrauch oder den Schutz der Einrichtungen geht. Unter anderem stellen sich bei geöffnetem Fenster Heizung oder Klimaanlage aus oder es lassen sich bei Sturm die Jalousien nicht herunterfahren.

Das System bietet noch eine Reihe weiterer Funktionen. In den Büros kann das Licht über das Display des Raumreglers oder die im gleichen Design gehaltenen Schalter individuell geschaltet werden. In den Konferenzräumen erfolgt auch die Bedienung von Beamer, Leinwand oder Sound über das Display oder alternativ über die zugehörige App via Smartphone oder Tablet-PC. In den Toiletten und Gängen erkennen Präsenzmelder die Anwesenheit von Personen und regeln das Licht energieeffizient. In der Produktionshalle sorgt der „Abwesenheits“-Modus dafür, dass nach Feierabend Werkzeuge und Maschinen vom Stromnetz getrennt werden und auch keine Energie zur Warmwasseraufbereitung verbraucht wird.

Oberste Priorität hatte für die Bauherren zudem die Sicherheit. Hier wurden verschiedene Szenarien, wie Brand oder Einbruch, berücksichtigt. Beispielsweise starten die Rauchmelder im Brandfall ein Sicherheitsprogramm, das den Brandschutzvorhang der Galerie im Bürotrakt herunterfährt, alle Jalousien hochfährt und Zufahrts-Tore öffnet. Zusätzlich wird eine Meldung per Telefonanruf abgesetzt. Dabei wählt das System hinterlegte Telefonnummern der Priorität nach an, bis jemand erreicht wird.

Installation kein Hexenwerk

Das Firmengebäude wurde 2016 mit dem SmartHome Deutschland Award der SmartHome Initiative Deutschland als „bestes realisiertes Projekt“ ausgezeichnet. Denn obwohl eine durchgängige Vernetzung aller Haustechnik-Gewerke prinzipiell schon seit Jahren möglich ist, erfolgt dies in der Praxis eher selten. Dabei ist der Weg dahin technisch weit unkomplizierter als oft vermutet; es entstehen auch keine deutlich höheren Kosten. Thomas Elsner meint, eher das Gegenteil sei der Fall: „Ich bin mir sicher, dass wir allein bei der Rauminstallation im Vergleich zur konventionellen Elektroinstallation deutlich günstiger sind. Jeder Raum ist ja nur mit einem Bediengerät in Form eines kleinen Bildschirms ausgestattet.“ Der Konferenzraum macht die Reduzierung besonders deutlich. Klimaanlage, Heizung, Multimedia und so weiter erforderten normalerweise mindestens acht Schalter und Regler.

Die Planung einer gewerkeübergreifenden Vernetzung mithilfe eines BUS-Systems obliegt zwar in der Regel dem Elektrofachplaner, doch nicht jeder schlägt das dem Architekten vor. Falls Bauherren und Architekten vor allem hinsichtlich des energieeffizienten Gebäudebetriebs und einer angenehmen Arbeitsatmosphäre für die Nutzer dies dennoch wünschen, müsste der Fachplaner für die Anlagen der Gebäudetechnik lediglich KNX-Schnittstellen ausschreiben, sagt Elsner. Alle Gewerke werden somit zwangsläufig über KNX miteinander verbunden und programmiert. Bei der Planung des Gebäudes sind zudem einige bauliche Anforderungen zu berücksichtigen – zum Beispiel der Platz für BUS-Systemgeräte und Aktoren sowie Raum für die Verkabelung, die hier im Doppelboden untergebracht wurde. Wichtig ist zudem die sinnvolle Platzierung der Sensoren für Innen- und Außendaten. Ist das System einmal installiert und programmiert, erfordert die laufende Unterhaltung keinerlei Wartung. Die Vernetzung an sich läuft vollautomatisch und innerhalb des Gebäudes ab.

Den Bauherren war auch ein Fernzugriff auf ihre Firmenzentrale via Smartphone und Tablet wichtig, da in die Gebäudeautomation auch der Feuer- und Einbruchalarm integriert ist. Im Ernstfall klingelt dann beim Geschäftsführer das Telefon; ebenso wenn ein Präsenzmelder eine Person im Haus meldet, obwohl niemand anwesend sein dürfte. Sicherheit ermöglicht der Fernzugriff auch bei der Gebäudereinigung. Das Personal ist dafür mit einer Fernbedienung ausgestattet, die das Gebäude in den „Reinigungsmodus“ versetzt. Bei Aktivierung schaltet sich das Licht an und die Jalousien bewegen sich in die definierte Position. Die Schnittstelle für die Datenübertragung vom Inneren des Gebäudes nach außen erfolgt über einen Rechner mit virtuellem passwortgeschütztem privatem Netzwerk (VPN). Gegen den Zugriff auf die Daten durch Unbefugte werden laut Thomas Elsner die gleichen hohen Sicherheitsmaßnahmen getroffen wie bei PC-basierten Systemen auch.