IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 5/2000, Seite 44 ff.

Der Installationsbus EIB - nichts für den SHK-Fachmann!?

Dipl.-Ing. Andreas Bossow*

"Installationsbus EIB" -, schon wieder so etwas kompliziertes Neues, das kein Mensch braucht! Da hat die Industrie wieder ein teures Spielzeug gebaut! Ist außerdem sowieso nur für den Elektriker ...

Diese oder ähnliche Aussagen kann man heute noch von vielen SHK-Handwerkern hören, wenn sie auf den EIB angesprochen werden. Die meisten haben "schon mal was davon gehört", doch ... "siehe oben".

Und dann gibt es die vielen tausend Kollegen aus dem Elektrohandwerk. Die, die genauso jammern. Und die stillen, die sich mit EIB auskennen. Die jammern nicht. Die machen einfach. Gutes Geld mit dem EIB. Getreu dem Motto: "Jedes Projekt ist ein EIB-Projekt".

Bild 1: Funktionsschema konventionelle Installationstechnik.

Bustechnik - eine Modeerscheinung?

Der Begriff "Bustechnik" taucht tatsächlich immer häufiger in vielen Berichten und Fachzeitschriften auf, meist im Zusammenhang mit "Gebäudemanagement", "Intelligentem Gebäude" und "Facility Management".

Dahinter steckt die Erkenntnis, dass sich durch den Einsatz von Bussystemen in Gebäuden viele Funktionen optimieren lassen. Die Zielsetzungen der Bussysteme in Gebäuden sind also:

Kosten sparen durch

Mehr Komfort für den Gebäudenutzer

Nicht zuletzt können durch die Möglichkeit der Umkonfiguration Anlagenerweiterungen oder -änderungen einfach realisiert werden.

Bild 2: Funktionsschema EIB.

Bussysteme

In der Tat gibt es heutzutage schon viele hundert verschiedener Bussysteme, die für den jeweiligen Einsatzzweck (in Computern, Geräten, Autos) entwickelt wurden. Diese Bussysteme sind zumeist von einzelnen Herstellern entwickelt worden und häufig nicht miteinander kompatibel. Auch in der Gebäudetechnik werden schon seit geraumer Zeit Bussysteme verwendet. Diese arbeiten zumeist auf Basis einer zentralen Leitwarte (ZLT = Zentrale Leittechnik). Die jeweiligen Datenpunkte sind über separate Leitungen miteinander verbunden, alle Befehle laufen über die Leitwarte. Darüber hinaus gibt es auch Systeme, die die Netzleitungen selber als Übertragungsmedium benutzen, was vom Grundsatz her ein interessanter Ansatz ist, in der Praxis jedoch aufgrund von Störquellen zu Problemen führen kann.

Die Schwierigkeiten, die in der Vergangenheit mit diesen Systemen auftraten, beruhen überwiegend auf

der Unzufriedenheit über den eingeschränkten Funktionsumfang,

der Unzufriedenheit über das "sich von einem Hersteller abhängig machen",

den Problemen mit der Stabilität der Anlage, die oftmals durch eine nicht den Spezifikationen entsprechende Installation der Anlage auftraten.

Gefordert wird also ein Bussystem, das einen hohen Funktionsumfang aufweist, stabil läuft, durch neue Produkte erweitert werden kann und von möglichst vielen Herstellern unterstützt wird.

Bild 3: Heizkörper mit elektronisch gesteuertem Stellantrieb, Kombimelder mit Thermostat, Raummanager zur individuellen Einzelraumregelung - nur einige der vielen Anwendungsbeispiele für den EIB in der Heizungsinstallation.

EIB - EIBA

Im Jahre 1985 legten die Firmen Insta, Merten und Siemens den Grundstein für die Entwicklung eines Bussystems für die Gebäudetechnik. Fünf Jahre später fanden sich dann bereits 15 namhafte europäische Unternehmen in Brüssel zusammen, um gemeinsam die "EUROPEAN INSTALLATION BUS ASSOCIATION", kurz "EIBA" (www.eiba.com) genannt, zu gründen. Wesentliche Aufgaben dieser Genossenschaft belgischen Rechts sind

die Festlegung der technischen Spezifikationen des Systems EIB,

die Einbringung des Systems EIB in nationale und internationale Normen,

der Ausbau des Warenzeichens "EIB" zu einem Gütesiegel,

die Erstellung von Prüfvorschriften und Zusammenarbeit mit unabhängigen Instituten, welche die Kompatibilität der Geräte überprüfen,

die Überwachung der Produktqualität und Kompatibilität,

die aktive Vermarktung des EIB-Systems.

Bis zum heutigen Tage ist die Mitgliedsliste der EIBA bereits bis auf über 100 internationale Firmen angewachsen. Gerade in der letzten Zeit haben sich namhafte Hersteller aus dem Sanitär-, Heizungs- und Lüftungsbereich diesem System angeschlossen.

Bild 4: Die Integration bestehender konventioneller Kesseltechnik unter der Führung des EIB-Systems ist problemlos möglich.

Für den Kunden ist es ein wesentlicher Vorteil, dass er sich mit der Entscheidung für das System EIB nicht an einen einzelnen Hersteller bindet, sondern auf eine Vielzahl von Geräten unterschiedlicher Hersteller zugreifen kann, die miteinander "reden" und deshalb auch zusammen in einer Anlage betrieben werden können. Das selbe gilt für EIB-Geräte der Firmen Berker, Gira, Jung, Merten und Siemens, die unter dem eingetragenen Warenzeichen "instabus" vertrieben werden.

Bild 1 zeigt die noch vorherrschende konventionelle Installationstechnik. Es fällt auf, dass jede gebäudetechnische Anlage (Beleuchtung, Jalousiesteuerung, Heizung und Störmeldeüberwachung) ein eigenes Leitungsnetz benötigt, über das die Energie zur Versorgung der Verbraucher geleitet wird. Durch direkte Beeinflussung der Energieleitung (Schalten, Dimmen) wird der Verbraucher gesteuert. Kommen weitere Anlagen hinzu, wird der Verkabelungsaufwand größer. Außerdem sind die einzelnen Anlagen in der Regel nicht kompatibel zueinander, d.h., wünschenswerte, übergreifende Funktionen sind in der Regel überhaupt nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich. Wegen der vielen Steuer-/Energieleitungen gestaltet sich auch die Fehlersuche im Störungsfall als aufwendig.

Bild 2 zeigt die Vorteile der Bus-Technik am Beispiel EIB. Alle Geräte der verschiedenen gebäudetechnischen Anlagen sind an die beiden Adern des EIB angeschlossen. Über diese Leitung werden Steuerinformationen, sog. "Telegramme" zwischen den Geräten (Busteilnehmer) ausgetauscht. Die Busleitung wird also ausschließlich zur Steuerung benutzt. Der Energiefluss zum Verbraucher wird über eine 230 V Leitung zum "busfähigen Fernschalter", und dann zum Verbraucher geführt. Um Leitung zu sparen, sollte der Fernschalter möglichst nahe am Verbraucher angeordnet sein.

Man erkennt, dass durch die Trennung von Steuer- und Energieleitung der Verdrahtungsaufwand wesentlich geringer ist und wegen der klaren Trennung Steuer/Energieleitung die Störungsbeseitigung in einer Anlage vereinfacht wird. Da alle busfähigen Geräte über die Busleitung Informationen austauschen können, werden neue, anlagenübergreifende Funktionen möglich.

Darüber hinaus benötigt der EIB keine Zentrale! Deshalb kann eine EIB-Anlage entsprechend den Bedürfnissen "mitwachsen".

Bild 5: Über einen Analogausgang gesteuerte Lüftungsklappen.

Technik des EIB

Als Busleitung kommt eine der herkömmlichen Telefonleitung ähnliche Leitung zum Einsatz. Diese Leitung enthält vier Adern mit 0,8 mm Durchmesser, wovon jedoch nur zwei Adern für den EIB verwendet werden (2 Adern Reserve). Die Busleitung kann ohne Abstand neben 230 V-Mantelleitungen verlegt werden. An die Busleitung werden die busfähigen Geräte, von denen mehrere tausend in einer Anlage möglich sind, angeschlossen. Hier unterscheidet man zwischen Sensoren und Aktoren. Sensoren können physikalische Größen (Tastendruck, Temperatur, Helligkeit u.a.) in elektrische Größen umwandeln, in ein Telegramm einfügen und auf den Bus senden.

Aktoren lauschen immer auf dem Bus, hören die Telegramme mit und filtern nur diejenigen Telegramme heraus, die für sie bestimmt sind. Diese werden ausgewertet und daraufhin eine Aktion veranlasst, z.B. ein Ventil geschlossen.

Jedes busfähige Gerät besitzt eine eigene "Intelligenz", d.h. einen eigenen, kleinen Microchip.

Bild 6: Die Regelung der Warmwassertemperatur für den Durchlauferhitzer ist von jeder Zapfstelle aus möglich.

Planung, Projektierung, Installation und Inbetriebnahme

Unter der Voraussetzung, dass die gewünschten Funktionen der EIB-Anlage bereits festgelegt worden sind, lassen sich die folgenden Arbeitsschritte definieren:

Planung bis zur Ausschreibung (die Anlagenfunktionen müssen feststehen),

Projektierung (nach der Auftragsvergabe),

Installation entsprechend der Projektierung,

Inbetriebnahme.

Die Planung bis zur Ausschreibung wird nach wie vor mit Hilfe des Architektenplans realisiert, in den die benötigten Geräte sowie die Leitungswege einskizziert werden. Hieraus ergeben sich die Massen, die für die Ausschreibung benötigt werden.

Nachdem ein Anbieter den Zuschlag erlangt hat, kann die Projektierung am PC mit Hilfe der ETS (EIB-Tool Software) erfolgen. Mit Hilfe der Software werden die Funktionen der Teilnehmer mit Hilfe von Nummern (Gruppenadressen) am Bildschirm verbunden. Als Ergebnis der Projektierungsarbeit erhält man die für die Inbetriebnahme vorbereitete Anlage (im PC) sowie eine umfangreiche Anlagendokumentation.

Die Installation der Anlage muss entsprechend der Projektierung sowie unter Berücksichtigung der einschlägigen Vorschriften erfolgen. Insbesondere muss ein Revisionsplan erstellt werden, aus dem die Leitungslängen und die Leitungsführungen eindeutig hervorgehen.

Die Inbetriebnahme der Anlage wird schließlich unter Zuhilfenahme eines PCs, der ETS sowie den projektierten Daten vor Ort vorgenommen. Der PC wird an den Bus angekoppelt und die projektierten Daten werden in die einzelnen Geräte geladen. Jetzt ist die Anlage betriebsbereit.

Bild 7: Die Einbindung des Elektrowarm-
wasserspeichers in ein Lastmanagement optimiert die Stromkosten durch Vermeidung teurer Stromspitzen.

EIB für den Heizungs- und Lüftungsbauer

Gerade für den Heizungs- und Lüftungsbauer stehen bereits heute EIB-gesteuerte Geräte bereit, die völlig neue Lösungen ermöglichen. Im einzelnen sind dies:

Heizkörper mittels EIB-Stellantriebe raumbezogen über Thermostate steuerbar, auch in Kombination mit Fensterkontakten (Fenster auf, Heizung aus).

EIB-gesteuerte und bedarfsgerechte Vorlauftemperatursteuerung. Es wird nur dann Wärme erzeugt, wenn sie von den Heizkörpern "angefordert" wird. Solaranlagen sind in die Systeme integrierbar.

Standard-Stellmotoren für Lüftungsklappen, angesteuert über EIB-Analogausgänge.

EIB-gesteuerte Durchlauferhitzer. Die Warmwassertemperatur kann an jeder Zapfstelle eingestellt und verriegelt werden. Die Einbindung in ein Lastmanagement ist problemlos möglich.

Elektro-Warmwasserspeicher. Die Solltemperatur kann vorgegeben und die Mischwassermenge ermittelt werden. Die Einbindung in ein Lastmanagement ist problemlos möglich.

EIB-gesteuerte, automatische Waschtischarmatur. Die Zyklenanzahl kann gezählt und zur Steuerung des Reinigungsdienstes der Sanitäranlage benutzt werden. Durch Einstellen der Wasserdurchflussmenge und Aufzeichnung der "Einschaltdauer" der Armatur kann zapfstellenbezogen die verbrauchte Wassermenge ermittelt werden. Falls notwendig, kann die Armatur auch komplett abgesperrt werden.

Anzeigen/Bedienen Überwachung mittels PCs und Visualisierungssoftware.

Fernüberwachen und Fernwirken über Telefon.

Bild 8: Optimiertes Wassermanagement. Zu den Vorteilen der elektronischen Armatur kommen die Vorteile des EIB-Systems dazu.

Fazit

Das Konzept des EIB ist daraufhin ausgelegt, die Steuerung für alle Gebäudefunktionen zu übernehmen. Dieses Ziel wird durch die stetige Weiterentwicklung entsprechender Sensoren und Aktoren erreicht. Gerade dort, wo ein flexibles und integriertes Gebäudemanagement verlangt wird, verdrängt der EIB schon heute, auch unter Kostengesichtspunkten, die konventionelle Technik. Durch die hiermit verbundene Anwendungserfahrung werden die produzierten Stückzahlen ansteigen, gleichzeitig wird durch den Fortschritt in der Mikroelektronik der Integrationsgrad der Sensoren und Aktoren steigen, was die Einsatzmöglichkeiten des EIB ausweitet. Denn eins ist klar: Die Zukunft im Gebäude fährt Bus!

Schulungen für den EIB

"EIB für den Heizungs- und Lüftungsbauer" ist der Titel eines neuen Seminars, das den SHK-Fachleuten die notwendigen Grundlagen des EIB nahebringen und die Einsatzmöglichkeiten im SHK-Gewerk aufzeigen will. Inhalte des Grundlagenseminars sind:

Durchgeführt wird diese Schulung vom Deutschen Institut für angewandte Lichttechnik (DIAL) in Lüdenscheid. Weitere Informationen zum Seminarprogramm von DIAL gibt es unter
Tel.: 02351/1064360
oder im Internet unter www.dial.de.

* Dipl.-Ing. Andreas Bossow, DIAL GmbH, Lüdenscheid

* B i l d e r :   Dial, Lüdenscheid

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