Gebäude-Architektur und eröffnet Energieeinsparung

Eine intelligente Gebäudeautomation ist der Schlüssel für die wesentliche Reduzierung des Energieverbrauchs in Gebäuden. Der Einsatz von Funk-Tastern und Funk-Sensoren sorgt dabei zusätzlich für eine deutliche Vereinfachung der Gebäudeverkabelung. Gleichzeitig eröffnen sie auch eine Flexibilisierung der Raumeinteilung, denn bei Änderungen ist keine Neuverkabelung erforderlich. EnOcean liefert hierzu eine innovative Basistechnologie, die vollkommen ohne Batterien arbeitet und damit absolut wartungsfrei betrieben werden kann.

 

Architekten und Haustechnik-Planer müssten eigentlich Hellseher sein, denn während der Planung von neuen Gebäuden lässt sich die endgültige Nutzung der Immobilie in der Regel noch nicht bis ins letzte Detail fixieren. Nur zu oft wünschen sich Mieter oder Käufer nachträglich Änderungen in der Raumeinteilung – seien es zusätzliche Besprechungsräume bei Gewerbeimmobilien oder die Verschiebung der Wohnzimmertüre in einer Neubauvilla. Auch so einfache Dinge, wie die nachträgliche Änderung eines Türanschlags, die Anbringung zusätzlicher Sonnenschutzmarkisen oder die individualisierte Klimatisierung einzelner Räume sorgen oftmals für nicht unerheblichen zusätzlichen Planungsaufwand und vor allem für entsprechenden Installationsaufwand. In all diesen Fällen muss die Gebäudeverkabelung in der Regel nachträglich abgeändert werden. Dies führt meistens auch zu Verzögerungen in der Bauphase, denn so manches Mal müssen neue Leitungen gezogen oder verlegt werden. Bei konventionellem Mauerwerk müssen frisch verputzte Wände erneut aufgestemmt werden und selbst das nachträgliche Öffnen von Trockenbauwänden ist mit hohem Aufwand verbunden. Anschließend sind dann in der Regel auch noch umfassende Spachtel-, Schleif- und Malerarbeiten erforderlich. Da diese nachträglichen Änderungen meist in keinem Leistungsverzeichnis aufgeführt sind, sondern als Regiearbeiten abgerechnet werden, sind sie auch mit nicht unerheblichen Kosten verbunden.

 

Dabei wäre es eigentlich so einfach, wenn man von Vornherein auf die konventionelle Verkabelung von Lichtschaltern, Jalousientastern und Raumthermostaten gänzlich verzichten könnte. Der Einsatz einer Funktechnologie ist hierfür die ideale Lösung, denn die entsprechenden Schalter und Sensoren brauchen nicht fest verkabelt werden, sondern können einfach nach der Fertigstellung der Räumlichkeiten an der gewünschten  Stelle montiert werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Türanschlag links oder rechts ist und ob sich die Türe nach innen oder außen öffnen lässt. Auch die nachträgliche Installation von zusätzlichen Raumteilern und den für die neu geschaffenen Räume erforderlichen Schaltern ist ohne zusätzlicher Neuverkabelung möglich. Dies gilt prinzipiell sogar für Besprechungsräume mit Glaswänden, denn entsprechende Sensoren lassen sich durchaus auch auf einer glatten Fläche fixieren. Und schließlich können sogar mobile Trennwände realisiert werden, bei denen dennoch der nötige Schalt- und Regelungskomfort verfügbar bleibt.

 

Allerdings bringen die meisten am Markt verfügbaren Funksysteme auch Nachteile mit sich. So benötigen Funk-Taster und –Sensoren normalerweise Batterien, die zur Wahrung der Ausfallsicherheit rechtzeitig ausgetauscht werden müssen – bei Gewerbeimmobilien ist dies ein nicht unerheblicher Logistikaufwand. Zudem erfordern Funksensoren durch das notwendige Batteriefach ein gewisses Mindestmaß für die Bautiefe. Und schließlich lassen sich bei vielen Funk-Lösungen auf engem Raum nur wenige Aktoren gleichzeitig betriebssicher einsetzen.

 

Batterielose Funk-Sensoren von EnOcean

 

 

Das Technologie-Unternehmen EnOcean aus Oberhaching bei München entwickelt seit dem Jahr 2001 revolutionäre Funksensormodule, die ihren Strom aus der jeweils lokal verfügbaren Umgebungsenergie gewinnen. Dank einer stromsparenden Elektronik und eines extrem kurzen Funktelegramms konnte EnOcean bereits im Jahr 2003 den ersten Lichtschalter anbieten, der seine Energie einzig und allein durch den jeweiligen Tastendruck erzeugt. Das daraufhin gesendete Funksignal im Frequenzbereich 868 MHz dauert weniger als eine Millisekunde und ist damit rund 100 Mal kürzer, als das Signal eines konventionellen Funktasters. Zur Erhöhung der Übertragungssicherheit wird das Datentelegramm zufallsgesteuert innerhalb von etwa 30 ms noch zweimal wiederholt. Durch diese Grundprinzipien können problemlos Hunderte Funkschalter und Funksensoren auf engstem Raum installiert und parallel betrieben werden, denn statistisch betrachtet kommt es selbst bei 200 Funksensoren, die jede Minute einmal senden, nur bei jeder 10.000sten Übertragung zu einer Datenkollision.

 

Die Funkmodule von EnOcean sind heute so kompakt und flach gebaut, dass sie sich auch nahtlos in bestehende Schalterprogramme einfügen. So misst der Universal-Schaltereinsatz EnOcean Easyfit samt Einzel- oder Doppel-Tastwippe lediglich 55 x 55 Millimeter und ist dadurch kompatibel zu vielen Rahmenprogrammen von beispielsweise Berker, Gira, Jung und Merten. Je nach Einsatzfall kann der Funktaster auch an einen Schrank oder Türstock geschraubt oder geklebt werden. Selbst bei der Planung von Glastrennwänden braucht der Architekt nicht mehr auf die üblichen Lichtschalter und Jalousientaster neben der Türe oder der Durchgangsöffnung verzichten. Beim Schalterdesign besteht ebenfalls ein sehr hoher Freiheitsgrad, denn es gibt auch hochwertige Schalterrahmen aus Glas oder Stein z.B. von PEHA.

 

Raumthermostate, Fensterkontakte und mehr

 

Neben den batterielosen Funksensoren hat EnOcean auch stromsparende Funkmodule für zahlreiche andere Einsatzfälle entwickelt. Sie gewinnen ihre Energie beispielsweise von einer winzigen Solarzelle mit 13 x 35 Millimeter Fläche oder durch das Betätigen eines Zugseils. Das Einsatzspektrum der von Industrie-Partnern realisierten Lösungen reicht von Raumthermostaten mit Solltemperatur-Einstellung über wartungsfreie Funk-Fensterkontakte bis hin zu Rolltor-Zugschaltern in Autowerkstätten. Inzwischen sind sogar Fenstergriffe von HOPPE mit der EnOcean-Technologie ausgestattet worden – sie beziehen ihre Energie unauffällig durch Drehen am Griff und signalisieren dadurch beispielsweise einer Alarmanlage, dass noch ein Festern offen steht, oder einer Raum-Klimaanlage, dass sie zur Vermeidung von Energieverschwendung die Heizung oder Klimaanlage abschalten kann.

 

 

Als weiteres Grundprinzip zur Energiegewinnung erschließt EnOcean derzeit die Differenz von Temperaturen. Demnächst wird es beispielsweise Sensoren zur Erfassung und drahtlosen Übermittlung der abgegebenen Heizkörperenergie geben, die ihren Strombedarf aus dem Temperaturunterschied zwischen dem Heizkörper und der Umluft erzeugen können. Im Feldversuch funktioniert dieses Prinzip bereits bei Temperaturunterschieden von lediglich vier Kelvin – damit kann sekündlich ein Funktelegramm erzeugt werden.

 

Vom Unterputz-Aktor bis zur intelligenten Gebäudeautomation

 

EnOcean-Funksensoren haben eine Reichweite von bis zu 300 Metern im Freien oder bis zu 30 Metern durch Wände und Decken innerhalb von Gebäuden. Zum Empfang der EnOcean-Datentelegramme gibt es für Einzelinstallationen 1- oder 2-Kanal-Schaltaktoren oder Beleuchtungs-Dimmer, die in einer konventionellen Schalter-Installationsdose Platz haben. Auch kompakte Jalousie-Aktoren zur Direktmontage beim jeweiligen Antrieb sind lieferbar. Zudem wurden Empfangsmodule entwickelt, die beispielsweise in einem Mehrfach-Aktor zur Hutschienen-Montage oder in einer intelligenten Automatisierungslösung zum Einsatz kommen. Im Bereich der flexiblen Gebäudeautomatisierung findet sich die EnOcean-Technologie unter anderem bei Lösungen von ABB Gebäudetechnik, Beckhoff, Siemens, Thermokon, Wago und Wieland. Für besondere Einsatzfälle hat EnOcean auch bidirektional arbeitende Empfangsmodule entwickelt. Sie dienen wahlweise zur Erhöhung der Funkreichweite in größeren Gebäuden oder der Rückmeldung von Schaltaktivitäten in sicherheitsrelevanten Anwendungen.

 

Nichts ist mehr undenkbar, denn die batterielosen Sensoren haben sich mittlerweile auf breiter Front etabliert. Architekten und Gebäudeplaner können ihrer Kreativität dank der innovativen Funktechnik von EnOcean endlich freien Lauf lassen. Aqualisa bietet beispielsweise zur Modernisierung von Gebäuden in Regionen mit antiquiertem Wasserleitungsnetz eine Funkfernbedienung für Duschen. Diese digitalgesteuerten „Powershower“-Systeme aktivieren erst bei tatsächlichem Wasserbedarf im Badezimmer eine entsprechende lokale Pumpe zur Erhöhung des Wasserdrucks. Für mehr Flexibilität im Gebäude sorgen die batterielosen Handsender von Omnio oder von PEHA – sie eignen sich zur Fernsteuerung von elektrischen Sonnenschutzmarkisen auf der Terrasse ebenso, wie zur Steuerung von Medienräumen und zur Garagentorsteuerung aus dem Auto. Die Firma Funktechnik hat schließlich sogar einen Bürostuhl mit integriertem Präsenzmelder entwickelt, der in Arbeitsplatz-Steuerungssysteme integriert werden kann.

 

Bewährte Technologie

 

Inzwischen liefern mehr als fünfzig Hersteller industrielle Produkte mit EnOcean-Sensoren zum Einsatz in der Gebäude-Infrastruktur. Die revolutionäre Technologie findet sich deshalb bereits in zahlreichen großen Gewerbeimmobilen. So erhielt das neue Firmendomizil „aviva Munich“ der Bosch Siemens Hausgeräte GmbH schon im Jahr 2003 eine umfassende Funksensorik. Das nach Feng-Shui-Gesichtspunkten konzipierte Bürogebäude zeichnet sich durch eine flexibilisierte Raumaufteilung aus, die sich auf EnOcean-basierte Funkschalter und Raumbediengeräte mit Temperaturfühler stützt. Als aktuelles Beispiel sei die SAP Deutschland genannt - im Frühjahr 2007 hat sie an ihrem Stammsitz in Walldorf zwei neue Gebäudekomplexe mit mehr als 45.000 Quadratmetern Nutzfläche bezogen. Die mit der Gebäudeautomatisierung vernetzte EnOcean-Technologie dient hier der flexiblen Einzelansteuerung von Beschattungs-Jalousien und Arbeitsplatz-Leuchten.

 

 

 

Im Bereich der Altbausanierung hat sich die EnOcean-Technologie ebenfalls schon vielfach bewährt, wie beispielsweise bei der MAN Nutzfahrzeuge AG. Auf ihrem etwa eine Million Quadratmeter großen Werksgelände in Karlsfeld bei München werden seit dem Jahr 2005 kontinuierlich ältere Bürogebäude rohbausaniert und mit batterielosen Sensoren von EnOcean ausgestattet. Auch die Festo AG setzt bei Sanierungen und Neubauten auf die EnOcean Technologie: der Weltmarktführer von pneumatischer und elektrischer Antriebstechnik zur Industrie- und Prozessautomatisierung legt nicht nur bei seinen eigenen Produkten großen Wert auf Innovationen und das Corporate Design. Die Gebäudetechnik folgt ebenfalls diesen Regeln, dazu wählte Festo ein Schalterdesign von GIRA mit alufarbenen Schaltwippen und Glasrahmen in der firmenspezifischen Sonderfarbe „Caerul“. Im Jahr 2005 wurde ein Fertigungsbereich in eine Großraum-Bürostruktur umgewandelt. Dank EnOcean kamen in den per Glas abgetrennten Einzelbüros, Vorzimmern und Besprechungsräumen alufarbene Easyfit-Funktaster im typischen Festo-Design mit blauem Caerul-Rahmen zum Einsatz: sie wurden direkt auf die Glasscheibe neben der Türe geklebt.

 

Über EnOcean

Die EnOcean GmbH mit Sitz in Oberhaching bei München ist Erfinder und Hersteller der preisgekrönten patentierten Grundlagentechnologie „batterielose Funksensorik“. Durch die einzigartige Kombination von miniaturisierten Energiewandlern mit einer sehr zuverlässigen Funktechnik werden Funksensorlösungen ermöglicht, die aufgrund ihrer Wartungsfreiheit und Flexibilität zur Kostenreduktion in Gebäuden und Industrieanlagen führen.

Bei EnOcean GmbH arbeiten in Deutschland und in den USA derzeit über 30 Mitarbeiter an Komponenten und Funkmodulen, die weltweit von namhaften Produktherstellern in deren Systemlösungen für intelligente energieeffiziente Gebäude eingesetzt werden. Aktuell sind bereits mehr als 250.000 Funkkomponenten im Einsatz. Das Unternehmen wurde vielfältig ausgezeichnet, zuletzt als "Technology Pioneer 2006" des Weltwirtschaftsforums und im Januar 2007 mit dem Gütesiegel "TopJob" als Top-Arbeitsgeber. Weitere Informationen erhalten Sie unter www.enocean.de

 

Die batterielosen wartungsfreien Funktaster von EnOcean lassen sich sogar auf eine Glastrennwand kleben und sind in den verschiedensten Designs lieferbar. Bild: EnOcean