IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 5/2000, Seite 50 ff.
Überwachungssysteme in der Heiztechnik
Dipl.-Ing. Markus Möser*
Die moderne Regelungstechnik in Heizungsanlagen erkennt selbstständig eine Vielzahl von möglichen Betriebsstörungen, Fehlern und unzulässigen Anlagenzuständen und gibt diese über Display oder andere Signallampen weiter. Dass diese Informationen vorliegen bedeutet jedoch noch lange nicht, dass der Betreiber sie auch registriert. Moderne Kommunikationstechnik kann hier Abhilfe schaffen.
Da ein Großteil der Anlagen über größere Zeiträume ohne Kontrolle betrieben wird, hilft eine Störungsmeldung direkt am Kessel nur bedingt weiter. Solange die Störung keine Auswirkungen auf die angeschlossenen Verbraucher hat, wird sie kaum auffallen. Anders sieht die Situation aus, wenn es zu einer Unterversorgung oder sogar zu einem Totalausfall der Anlage kommt. Doch bis zum Erkennen der Störungsursache, deren Beseitigung und dem anschließenden Wiederanfahren der Anlage vergeht häufig viel Zeit: Und unter Umständen können sogar erhebliche Folgekosten durch Anlagenschäden (z.B. Frostschäden) oder Ausfallzeiten entstehen. Die nachfolgend beschriebene Logamatic Fernwirktechnik von Buderus ermöglicht einen vorbeugenden Schutz und bietet zudem ein breites Anwendungsfeld für den SHK-Unternehmer.
Technik
Zusätzlich zur eigentlichen Regelungstechnik der Anlage wird ein "Fernwirkmodem" installiert, das über eine digitale Schnittstelle mit der Heizungssteuerung und mit einem Telefonanschluss verbunden ist (Bild 1). Das Modem registriert selbstständig Betriebsstörungen der Anlage und meldet diese an frei definierbare Ziele wie Faxgerät, Mobiltelefone (D/E-Netz), Cityruf-Empfänger oder PC-Leitstelle. Um die Sicherheit zu erhöhen, sollten mehrere dieser Rufziele kombiniert werden. Die Meldungen enthalten detaillierte Angaben zu Fehlerzeit, Anlagenadresse und Fehlerursache, sodass kurzfristig mit den geeigneten Gegenmaßnahmen reagiert werden kann. Neben der digitalen Schnittstelle zur Heizungsregelung bieten diese Modems noch eine unterschiedlich große Anzahl von Meldeeingängen zur Überwachung von Schaltzuständen (Öffner/ Schließer), Zählereingängen (Wärme-/Öl-/Gaszähler), Analogeingängen u.a. Durch diese Anschlussmöglichkeiten ist es sowohl für die digitale Kommunikation mit moderner Regelungstechnik als auch mit gewissen Einschränkungen für bestehende Anlagen mit "älteren" Regelgeräten einsetzbar.
Bild 1: Das Fernwirkmodem sendet Störungsmeldungen an beliebige Meldeziele. Die Kommunikation mit dem PC ist direkt an der Anlage oder per Telefonkommunikation möglich.
Unbefugte Zugriffe verhindern
Der somit geschaffene Weg der Kommunikation über die Telefonleitung muss jedoch nicht zwangsläufig eine Einbahnstraße bleiben: in der umgekehrten Richtung ist der Weg von außen in die Heizungsanlage ebenso offen. Über spezielle PC-Software kann Verbindung mit der Anlage aufgenommen werden, die aktuellen Soll- und Istwerte ausgelesen und sämtliche Einstellungen verändert werden. Dabei muss natürlich auf einen Zugriffsschutz geachtet werden, der unbefugte Zugriffe und Veränderungen verhindert.
Voraussetzung für alle digitale Kommunikation ist eine Datenschnittstelle am Regelgerät. Ist diese vorhanden, so kann sie einerseits für die Fernkommunikation über die Telefonleitung andererseits aber genauso für den Anschluss eines PC / Laptop vor Ort genutzt werden. Dieser bietet zusammen mit der o.g. Software große Vorteile für Inbetriebnahme und Service. Denn alle Einstellungen des Regelgerätes sind übersichtlich am Bildschirm kontrollierbar und können zur Dokumentation auf der Festplatte gespeichert oder ausgedruckt werden.
Neben der eigentlichen Störmeldung kommt auch der Unterstützung bei der Fehlerdiagnose eine wachsende Bedeutung zu. Dazu gehört neben der klaren Information über Fehlerart, -zeit und Anlagenadresse auch die Nachvollziehbarkeit der Meldung. Ein Fehlerprotokoll im Regelgerät wie auch im Modem sowie ein sog. "Historienspeicher" zur Aufzeichnung der zuletzt in der Anlage vorhandenen Daten sind dazu wesentliche Hilfsmittel. Anhand einer grafischen Anzeige können die verschiedenen Anlagenzustände auch im Nachhinein noch nachvollzogen werden.
Bild 2: Fernwirkmodem "ECO-KOM C" von Buderus. |
Analog oder ISDN?
Beim Thema Telefonanschluss stellt sich bei vielen Benutzern automatisch die Frage nach einem Analog- oder ISDN-Anschluss. Hierbei ist zunächst festzustellen, dass wegen der relativ kleinen anfallenden Datenmenge eine ISDN-Verbindung nicht erforderlich ist. Ein einfacher Analoganschluss ist in vielen Anlagen bereits vorhanden oder wird aufgrund der niedrigeren Grundgebühren auch heute häufig noch bevorzugt. Die Fernwirktechnik ist daher für analoge Telefontechnik ausgelegt. Ist ein ISDN-Anschluss bereits vorhanden, so gilt es einige Punkte bei der Planung zu beachten: Der ISDN-Anschluss hat gegenüber dem Analoganschluss den Vorteil, dass er einfach um eine zusätzliche Nebenstelle für den Anschluss eines Endgerätes erweitert werden kann. Meist erledigt dies bereits die installierte ISDN-Telefonanlage, über die häufig auch analoge Endgeräte angeschlossen werden können. Ist dies noch nicht der Fall, so ist in der Anlage für den Anschluss des Modems ein Wandler notwendig, der den Anschluss eines analogen Endgerätes an das ISDN-System ermöglicht. Soll über einen PC und den ISDN-Anschluss die Verbindung zur Anlage hergestellt werden, ist allerdings unbedingt darauf zu achten, dass sich die ISDN-PC-Karte mit dem auf analoger Basis arbeitenden Modem versteht. Für eine reibungslose Kommunikation sollten im Einzelfall die entsprechenden Hersteller angesprochen werden.
Bild 3: Datenaufzeichnung mit der Regelgerätesoftware ECO-SOFT. Die Anzeige und Auswertung ist grafisch oder tabellarisch möglich. |
Kostenfaktoren
Für die Fernwirktechnik entstehen neben den Kosten für die "normale" Heizungsanlage in jedem Fall Zusatzkosten. Diese können je nach Leistungsumfang unterschiedlich ausfallen. Wichtig ist bei allen Kostenbetrachtungen, nicht das eigentliche Ziel aus den Augen zu verlieren: Vorteile, wie die erhöhte Betriebs- und Versorgungssicherheit der Anlage, sind mit einer Kosten-Nutzen-Rechnung kaum erfassbar, da z.B. Folgekosten durch zu spät oder nicht erkannte Anlagenfehler nur schwer voraussehbar sind. Die folgenden Punkte stellen die möglichen Kostenfaktoren dar, weshalb bei jedem einzelnen Punkt über die Notwendigkeit einer Anschaffung entschieden werden sollte:
- Telefonanschluss: Zur direkten Anwahl des Modems empfiehlt sich immer ein separat zu erreichender Anschluss. Ist dies für eine Anwahl nicht erforderlich (reiner Überwachungsbetrieb), so ist auch die parallele Verbindung zu einem bestehenden Telefon möglich.
- Fernwirkmodem: Zur Realisierung einer Fernüberwachung bzw. Fernparametrierung einer Anlage ist das Modem erforderlich.
- PC / Laptop: Der Laptop wird einerseits für die Inbetriebnahme, andererseits für die Statusabfrage im Wartungsfall benötigt; der PC als Leitstelle in Verbindung mit einem Modem kann zur Fernabfrage und
- -parametrierung eingesetzt werden.
- Fax, Mobiltelefon, PC-Leitstelle oder Cityruf-Empfänger: werden als Meldeziel für Störmeldungen aus der Anlage benötigt.
- Zusatzkomponenten für den Direktanschluss eines PC/Laptop an das Regelgerät: Bei Einsatz von aktueller Regelungstechnik ist das Regelgerät zwar für die Direktverbindung zum PC vorbereitet, die eigentliche Schnittstelle wird jedoch meist als separate Komponente angeboten.
- Weiterbetrieb des Fernwirkmodems bei Spannungsausfall: Um nicht die gesamte Anlage mit einer Notstromversorgung ausrüsten zu müssen, sollte das Modem zumindest über eine Erweiterungsmöglichkeit für eine Akku-Einheit o.ä. verfügen. Nur so kann ein Spannungsausfall aus der Anlage sofort gemeldet werden.
- Überwachung externer Komponenten: Neben den Funktionen, die direkt vom Regelgerät der Anlage überwacht werden (Brenner, Fühler, etc.), können für eine erhöhte Betriebssicherheit auch andere Funktionen überwacht werden, wie z.B. Pumpenfunktion (Pumpe mit Störausgang), Brennerstörung, Wassermangelsicherung, Neutralisationseinrichtung für Brennwertkessel u.a.
- Telefon mit Tonwahlfunktion: Zur Weitergabe von einfachen Schaltbefehlen an die Anlage kann die sog. "DTMF-Funktion" eingesetzt werden, dabei werden, vergleichbar zur Fernabfrage eines Anrufbeantworters, einfache Schaltbefehle per Telefonapparat mitgeteilt.
Fazit
Durch die selbstständige Fehlererkennung in modernen Reglern von Heizungsanlagen ist die Voraussetzung geschaffen, in Verbindung mit einem Fernüberwachungssystem Störungen detailliert weiterzumelden. Zudem kann per Fernparametrierung flexibel auf Nutzungsänderungen (Heiz-/Absenkzeiten, Temperaturen) reagiert werden. Alle Anlagendaten können per PC und Telefonleitung ausgelesen, umgestellt und wieder an die Anlage gesendet werden. Der dritte Einsatzbereich ist im Service- bzw. Kundendienst zu finden: Alle anlagenspezifischen Daten können auf dem PC dokumentiert werden und sind somit nachverfolgbar. Durch Fehlerprotokolle, Datenaufzeichnungen sowie grafische und tabellarische Auswertungsmöglichkeiten werden die Anlagendaten transparent und eine Fehlersuche wesentlich vereinfacht.
Vor allem SHK-Fachbetriebe können diese Vorteile im Rahmen von Wartungsverträgen nutzen. Dem Kunden wird eine schnelle Reaktion im Falle von Störungen oder bei notwendigen Einstellungsveränderungen angeboten. Störungsursachen können somit im Optimalfall bereits erkannt und behoben sein, bevor negative Auswirkungen bemerkt werden.
* Dipl.-Ing. Markus Möser, Buderus Heiztechnik GmbH
* B i l d e r : Buderus Heiztechnik GmbH, Wetzlar
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