Die Gebäudeautomation (GA) ist ein Teilbereich der Versorgungstechnik ist und ist gleichzeitig einer der wichtigsten Bestandteile des technischen Energiemanagements.

Dabei wird die Gebäudetechnik in einem Gebäude ganzheitlich betrachtet und über ein Gebäudeautomationssystem überwacht, gesteuert und geregelt. So wird ein Netzwerk aus Sensoren, Aktoren, Bedienelementen und anderer Gebäudetechnik geschaffen und mithilfe spezieller Programmierung in Abhängigkeit voneinander gesteuert.

Warum sollte das eigentlich nötig sein? Man verbaut doch bereits smarte Komponenten mit einer hohen Energieeffizienz?

Ja stimmt und dies sorgt auch bereits für Einsparungen. Ein Gebäude wird aber dann erst richtig effizient, wenn alle einzelnen Komponenten optimal im Zusammenspiel miteinander gesteuert werden.

Solch ein Gebäude mit integrierten Gebäudeautomationssystem wird daher als Smart Building bezeichnet.

Welche Gewerke lassen sich in ein Gebäudeautomationssystem einbinden?

Im Normalfall werden die Gewerke Lüftung, Klima, Beleuchtung, Heizung & Beschattung eingebunden. Es ist aber auch möglich, weitere verbaute Gebäudetechnik mit in die Gebäudeautomation einzubeziehen.

Weiterhin hilft ein Gebäudeautomationssystem dabei Dienstleistungen wie Verbrauchszählung, Lastmanagement, Zugangskontrolle, Fernwartung oder Verbrauchsoptimierung abzudecken.

Was sind die drei Ebenen der Gebäudeautomation?

Ganz oben ist die Managementebene zu finden. Dort ist die Gebäudeleittechnik (GLT), in der die Gebäudedaten gesammelt, visualisiert und überwacht werden. Auch lässt sich die Gebäudebetrieb mithilfe der GLT fortlaufend optimieren. Demnach sind hier auch die Bedienfunktionen des Gebäudeautomationssystems zu finden.

Die Automationsebene verbindet die Feldebene und die Managementebene. In dieser Ebene werden die Infos zur angebundenen Gebäudetechnik gesammelt. Damit sind die Daten aus der Feldebene gemeint aber auch die Daten zur Steuerung und Regelung aus der Managementebene. Diese Daten werden auf der Automationsebene zwischen den DDCs ausgetauscht und verarbeitet. Hierzu werden auch heute noch primär proprietäre Bussysteme eingesetzt.

Die Feldebene beschäftigt sich mit der Verkabelung der Feldgeräte (Aktoren, Sensoren) mit den DDC-GA-Komponenten. Auf dieser Ebene wird die Gebäudetechnik durch die Sensoren und Aktoren betrieben

Die Sensoren sammeln hierbei die Informationen wie beispielsweise die Helligkeit und senden diese über Bussysteme an die Aktoren. Dort werden diese Infos in Steuersignale umgesetzt z.B für die Beleuchtung.

Welche Vorteile bietet eine Gebäudeautomation?

Die Gebäudeautomation hat viele Vorteile zu bieten. Diese wollen wir Ihnen in diesem Abschnitt näher erklären.

Die Energieeffizienz wird gesteigert

Ganze 40 % des Energieverbrauchs in der EU entfallen auf den Gebäudebestand. Um den Klimawandel zu bekämpfen, müssen Energieeffizienzmaßnahmen in Wohngebäuden und Gewerbegebäuden ein wichtiger Bestandteil werden.

Ein Gebäudeautomationssystem ist dabei ein wesentliches Instrument, um Gebäude energieeffizienter zu gestalten und die Energieverbräuche zu minimieren. Dieses System steuert die im Gebäude verbauten Anlagen der Gebäudetechnik energieeffizient in Abhängigkeit voneinander und sorgt damit für einen dauerhaft ressourcenschonenden Betrieb. Im Endeffekt profitiert die Umwelt und die Betreiber, welcher Kosten sparen kann.

Der Komfort wird maximiert

Ein GA sorgt für deutlich mehr Komfort. Arbeitnehmer in einem mit einer Gebäudeautomatisierung ausgestatteten Gebäude, finden optimale Raumbedingungen in ihrem Arbeitsbereich vor. Dies steigert das Wohlbefinden und die Motivation. Arbeitnehmer können sich voll und ganz auf ihre Arbeit fokussieren und werden von der manuellen Steuerung entlastet.

Auch die Überwachung und Bedienung der Gebäudetechnik durch die GLT entlastet die Mitarbeiter, denn Anpassungen können von der zentralen Stelle aus vorgenommen werden. Ein GA sorgt also für vereinfachte Arbeitsprozesse und Zeitersparnisse bei den jeweiligen Mitarbeitern und unterstützt diese zudem im Rahmen des technischen Gebäudemanagements.

Ein sicheres Gebäude

Weil sich die Gebäudetechnik über die GLT zentral überwachen und steuern lassen und ein Alarmmanagement mit Weiterleitung auf Probleme und Störungen hinweisen kann, wird der Gebäudebetrieb deutlich sicherer. Denn die verantwortlichen Mitarbeiter haben stets den Zustand der Gebäudetechnik im Blick und können bei Problemen schnell aktiv werden und diese beheben

Wie viel Energie spart Gebäudeautomation?

Ein vollautomatisiertes Bürogebäude (Automationsklasse A) spart gegenüber einem wenig automatisierten Referenzgebäude (Automationsklasse C) 30 % Wärmeenergie und 13 % Strom. Diese Werte stammen aus den Normen DIN V 18599-11 und EN 15232. Die Hochschule Biberach kam im Rahmen einer zweijährigen Praxisstudie sogar auf Energieeinsparungen in Höhe von 49 %.

Dies sind jedoch nur Richtwerte, denn die Einsparungen hängen natürlich von dem Projekt und Gebäude ab. Die Gebäudeautomation ist eine Querschnittstechnologie, die alle energieintensiven Anlagen im Gebäude miteinander vernetzt. Weil so viele Systeme im Spiel sind, gibt es viele Stellschrauben.

Wo wird Gebäudeautomation eingesetzt?

Gebäudeautomation ist für viele Branchen interessant. Egal ob Verwaltung, Gastronomie, Hotellerie, Gesundheitswesen, öffentliche Einrichtung etc.

Je nach Branche und Art des Gebäudes müssen ganz eigene spezifische Anforderungen bei einer Konzeption und Umsetzung einer Lösung berücksichtigt werden.

Gibt es Normen oder gesetzliche Richtlinien zur Gebäudeautomation?

Ja gibt es. Der Fachbereich Technische Gebäudeausrüstung des Vereins Deutscher Ingenieure hat die Richtlinie VDI 3814 erstellt. Auch wenn es sich bei der VDI 3814 um eine Empfehlung handelt, stützen sich Gutachter im Schadensfall bei ihrer Beurteilung häufig darauf. Strukturiert in Blättern befasst sich die VDI 3814 mit dem aktuellen Stand der Technik bei der Planung und Ausführung einer Gebäudeautomation.

Weiterhin behandelt die internationale DIN-Norm ISO16484 das Thema Gebäudeautomatisierung sowie die damit verbundenen Regelungssysteme und Steuerungssysteme. Die ISO 16484 umfasste ursprünglich sieben Teile von denen aktuell zwei Teile zurückgezogen bzw. in Überarbeitung sind.

Beispiele für Gebäudeautomation in der Praxis

Zum Abschluss wollen wir Ihnen noch einige Beispiele für Funktionen innerhalb eines Gebäudeautomationssystems nennen.

Beleuchtung

Eine Beleuchtung kann über Bewegung, Bedarf oder Tageszeit / Jahreszeit gesteuert werden.

Bei einer Bewegungssteuerung geht zum Beispiel das Licht an, wenn man einen Raum betritt oder aus, wenn der Raum verlassen wird.

Beispielsweise wird bei einer bedarfsgerechten Steuerung mittels Helligkeitsfühler die Lichtstärke, Außenlichtstärke und Innenlichtstärke gemessen. Mithilfe der Messwerte wird die Helligkeit des Lichts im Raum so gesteuert, dass die optimalen Lichtbedingungen herrschen und die besten Arbeitsbedingungen geschaffen werden.

Heizung, Lüftung, Klima (HLK)

Auch die Heizung, Lüftung und das Klima kann mithilfe der Gebäudeautomation reguliert werden. Bei der Steuerung werden neben Belegungszeiten der Räume auch die Außentemperatur (über Temperaturfühler) und weitere Faktoren berücksichtigt.