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Programmierter Schatten

Sonnenschutz
Programmierter Schatten

Markus Hoeft

Bei Großprojekten des Büro- und Geschäftshausbaus setzt sich die Gebäudeautomatisierung mit zentraler Steuerung und gebäudeübergreifendem Netzwerk immer mehr durch. Ungewiss ist, in welchem Umfang automatisierte Haustechnikkomponenten künftig bei kleineren gewerblichen Gebäuden oder im gehobenen Wohnungsbau zum normalen Ausstattungsstandard werden.
Chancen im Bereich Home-Automation haben zum Beispiel motorisierte und zentral gesteuerte Sonnenschutzanlagen.
Anwendungsfertige Systeme, deren Steuerung und Funktionalität auch für kleinere Anwendungen ausgelegt ist, existieren bereits.
Netzwerke und Insellösungen
Während bei Büroimmobilien derzeit ein Trend zum komplexen Gebäudenetzwerk zu beobachten ist, bei dem alle Haustechnikkomponenten in einem übergeordneten und meist computergestützten System gesteuert werden, funktionieren Lösungen für die Home-Automation heute oft noch im Inselbetrieb.
Das ist zum einen eine Frage der Kosten (für das Netzwerk), zum anderen aber auch eine der Überschaubarkeit.
Gebäudenetzwerke erfordern geschultes Personal für die Bedienung, das im privaten Wohnbereich aber nicht zur Verfügung steht. Der Privatanwender wird in der Regel auch nicht selbst eine Ausbildung zum Haustechniker absolvieren wollen, weshalb die Anlagen einfach und möglichst intuitiv zu bedienen sein sollen. Sie müssen im positiven Sinne des Wortes „un-komplex“ aufgebaut sein.
Statt eines Zentralrechners kommen bei den automatisierten Lösungen für den Sonnenschutz Tastschalter oder Fernbedienungen zum Einsatz. Die Verbindung zwischen den Antrieben und den Steuerungen können wahlweise mit einer Verkabelung oder per Funk hergestellt werden, wobei die Funklösungen speziell bei Nachrüstungen Vorteile haben.
Damit eine einwandfreie Kommunikation zwischen den elektromotorischen Antrieben und den Steuerungen gewährleistet ist, sollten beide Komponenten derzeit sinnvollerweise von ein und demselben Anbieter bezogen werden.
Es gibt jedoch in der Branche Bestrebungen, zu systemübergreifenden Standards zu kommen, die dann die gemeinsame Bedienung verschiedener Komponenten erlauben. So hat die SMI-Group eine universelle Schnittstelle für Antriebe und Steuerungen von Sonnenschutz und Rollläden entwickelt: Standard Motor Interface (SMI). Mittlerweile hat eine Reihe von Herstellern diese Schnittstelle in ihr Programm integriert, wodurch die jeweilige Technik untereinander kompatibel geworden ist.
Eine andere Standardisierungsinitiative von Herstellern aus verschiedenen Branchen basiert auf dem gemeinsamen Funkprotokoll io-homecontrol. Neben Rollläden und Sonnenschutzanlagen können mit diesem Standard ab 2007 auch Türen, Tore, Dachfenster u.ä. in einem System angesteuert werden.
Noch hat sich jedoch in der Home-Automation kein bestimmter Standard eindeutig durchgesetzt, so dass der Planer bei der Verwendung von Funktionen und Komponenten verschiedener Hersteller stets selbst die Kompatibilität prüfen bzw. erfragen muss.
Funktionen des Sonnenschutzes
Es lassen sich alle Arten von beweglichen Sonnenschutzvorrichtungen automatisieren: Jalousien, Markisen, Rollos und Rollläden. Wobei letztere oft nicht zum Sonnenschutz im engeren Wortsinn gerechnet werden, aber in ihren Automatisierungsanforderungen dem klassischen Sonnenschutz sehr ähnlich sind und deshalb hier mit besprochen werden.
Die Bauart des vorzusehenden Sonnenschutzes hängt von den Schutzwirkungen ab, die für das konkrete Objekt gewünscht sind.
Der Planer sollte die erforderlichen Funktionen vorher sorgfältig mit dem Bauherrn klären, weil sie neben der Auswahl des Behangs (Jalousie/Markise/Rollo/Rollladen) ebenso Einfluss darauf haben, welche Features die Programmautomatik der Steuerung besitzen muss und welche Funktionen auch bei Abwesenheit der Bewohner automatisch ausgeführt werden sollen.
Angestrebte Schutzwirkungen können beispielsweise sein:
  • Sonnenschutz im Sinne von Überhitzungsschutz (ggf. auch bei Abwesenheit der Bewohner),
  • Sonnenschutz im Sinne von Blendschutz (in der Regel nur bei Anwesenheit erforderlich),
  • Sonnenschutz im Sinne von Ausbleichschutz für empfindliche Einrichtungen (auch bei Abwesenheit),
  • Sichtschutz (in der Regel nur bei Anwesenheit erforderlich),
  • Einbruchschutz mit Rollläden,
  • Simulation von Anwesenheit,
  • Kälteschutz mit Rollläden (ggf. auch bei Abwesenheit der Bewohner).
Messdaten für Zeit, Sonnenschein und Sicherheit
Erst wenn die Funktionen des Sonnenschutzes geklärt sind, kann ein Anforderungsprofil für die Steuerung aufgestellt werden.
Herzstück, speziell für alle auch bei Abwesenheit auszuführenden Befehle, ist die programmierbare Uhr des Systems. Eine zweite wichtige Komponente sind die Sonnenwächter, die auf einen Schwellenwert der Strahlungsintensität programmiert werden. Bei Erreichen des Schwellenwertes fährt der Sonnenschutz selbsttätig nach unten und die Räume sind gegen Überhitzung und Ausbleichen der Einrichtung geschützt. Dieses Szenario muss auch bei Abwesenheit der Bewohner greifen, aber selbst bei ihrer Anwesenheit stellt das selbsttätige Schließen einen erheblichen Komfortgewinn dar. Denn das händische Verfahren aller Behänge in einem Einfamilienhaus bei aufkommendem Sonnenschein kann sehr aufwändig sein.
Der Sonnensensor sollte eine verzögerte Reaktion auslösen, damit kleinere Wölkchen am ansonsten sonnigen Himmel nicht sofort zu einem Bewegen des Sonnenschutzes führen. Anderenfalls verschleißen die Anlagen schneller und können außerdem durch ihre häufige Bewegung auf die Nerven gehen.
Des Weiteren ist zu prüfen, ob nur ein Sonnensensor für das gesamte Haus den Ansprüchen genügt. Günstiger dürfte oft je ein Sensor pro Fassadenseite sein, weil dann die Räume auf der Schattenseite nicht verdunkelt werden.
Ein neben der Uhr und dem Sonnenwächter drittes wichtiges Feature sind die sicherheitsrelevanten Sensoren und Befehle. Ein Windwächter muss bei beginnendem Sturm alle windanfälligen Behänge einfahren. Analoges gilt für Regen und ggf. auch Frost, sofern festgefrorene Antriebsmechaniken zu Schäden an den Elektromotoren führen können. Neben diesen drei Grundelementen können je nach Situation und Komfortanspruch weitere Funktionsweisen wünschenswert sein. Für den Sichtschutz oder den Kälteschutz mit Rollläden ist z.B. ein Dämmerungsschalter denkbar, der abends die Behänge herabfährt. In Gewerbeobjekten kann außerdem ein Bewegungsmelder sinnvoll sein, der selbsttätig erkennt, ob bestimmte Räume gerade benutzt werden oder nicht.
Varianten der Bedienung
Die Uhr und alle angeschlossenen Sensoren geben ihre Signale an die Steuerzentrale, wo sie im Sinne des eingestellten Programmablaufs ausgewertet und in Befehle für die Behänge umgewandelt werden.
Per Kabel oder Funk gehen die Befehle dann an die Motorsteuergeräte, auch Aktoren genannt. Sie können an unauffälliger Stelle, z.B. in Verteilerkästen, in abgehängten Decken o.ä. montiert werden.
In den meisten Automatisierungssystemen kann die Zentrale mehrere Aktoren ansteuern, die dann ihrerseits wiederum mehrere Elektroantriebe für Jalousien, Markisen, Rollläden u.ä. bedienen. Im Endeffekt können dadurch an jede zentrale Steuereinheit eine recht große Zahl von Antrieben angeschlossen werden, die für den Privatbereich meist völlig ausreichend ist.
Sollte die Kapazität bei sehr umfangreichen Automatisierungen dennoch überschritten werden, muss eine zweite Steuereinheit eingeplant werden.
Die Antriebe können einzeln oder in Gruppen angesteuert werden. Bei der Gruppenbildung reagieren dann beispielsweise alle Sonnenschutzeinrichtungen eines Zimmers gemeinsam.
Für den Erhalt einer homogenen Gebäudeansicht kann es auch sinnvoll sein, alle Behänge einer Fassadenseite zu einer Gruppe zusammenzufassen.
Die Steuerzentrale wird entweder vom Benutzer selbst programmiert oder es sind bestimmte lebenstypische Programmabläufe bereits vom Hersteller voreingestellt.
Die Selbstprogrammierung erlaubt eine sehr genaue Einstellung auf die eigenen Lebensabläufe, verlangt aber auch ein gewisses Maß an Geschick vom Bediener. Der Planer muss hier einschätzen, wie viel technischen Sachverstand die künftigen Nutzer mitbringen.
Ebenfalls im Voraus zu bedenken ist die Frage, ob neben der Bedienung an der Steuerzentrale zusätzlich eine lokale Bedienung am jeweiligen Fenster vorgesehen werden soll. Eine solche lokale Bedienung lässt sich mit Tastschaltern oder per Fernbedienung ausführen.
Bei großen Gewerbeobjekten hat die Möglichkeit einer lokalen Korrektur von zentralen Steuerbefehlen erhebliche Vorteile.
Die jeweiligen Raumnutzer können die Stellung des Sonnenschutzes ihren momentanen individuellen Bedürfnissen anpassen. Sie erleben nicht das negative Gefühl von Fremdbestimmung.
Netzwerke im Privatbereich
Zu prüfen ist außerdem, ob eine Rückkanalfähigkeit im System benötigt wird. Sie erlaubt die Feststellung der aktuellen Position aller Behänge vom zentralen Steuergerät aus.
Auch hier gilt wieder, dass bei kleineren Lösungen die jeweilige Stellung wohl auch per Augenschein überprüft werden kann. Bei größeren Wohnungen/Häusern bietet die Rückmeldung der einzelnen Behänge hingegen einen gewissen Komfortgewinn. Dies trifft umso mehr zu, wenn neben dem Sonnenschutz auch die Fenster mit der Automatik geöffnet und geschlossen werden.
Wenn auch die Fensterlüftung in die Automatisierung einbezogen wird, wie es bei den so genannten Wintergartensteuerungen in der Regel der Fall ist, handelt es sich streng genommen nicht mehr um eine Insellösung für den Sonnenschutz.
Andere im Privatbereich sinnvolle Erweiterungen können die Integration der Türverriegelung und Torbedienung in das System sein oder die Ansteuerung der Heizung. Dadurch entstehen kleine Netzwerke, die aber für den Privatier und Bewohner noch beherrschbar sind.
Bereits heute lässt sich auch der nächste logische Schritt realisieren: Die Einrichtung eines kompletten Gebäudenetzwerkes, das neben der Haustechnik auch die Telekommunikations- und Unterhaltungsmedien steuert.
Viele Steuerzentralen für den automatisierten Sonnenschutz sind mit Schnittstellen ausgerüstet, die die Integration der Systeme in branchenübergreifende BUS-Lösungen ermöglichen.
Das „Bill-Gates-Haus für jedermann“ ist heute nicht mehr primär ein technisches Problem. Auch dass die Netzwerktechnik ihren Preis hat, muss im exklusiv-gehobenen Wohnungsbau nicht unbedingt ein Hinderungsgrund sein. Viel spannender ist hingegen künftig die Frage, ob im Privatbereich eine vollständige Technisierung überhaupt auf breite Akzeptanz stößt.
Einfach zu bedienende Insellösungen für den automatisierten Sonnenschutz können auf diesem Weg eine psychologische Grundlage und in technischer Hinsicht einen Kristallisationskern bilden, an den später weitere Komponenten wie Fenster, Türen oder Tore angekoppelt werden.
Denn mit den Jahren werden immer mehr Bauherrn und Hausbesitzer aus der Game-Boy- und Internetgeneration stammen, für die digital gesteuerte Funktionen im Lebensumfeld keine Frage von Akzeptanz, sondern eine Selbstverständlichkeit sind.
Weitere Informationen zu automatischen Steuerungen für Sonnenschutz und Rollladen
Becker-Antriebe bba 514
elero bba 515
Elsner Elektronik bba 516
Höte Electronic bba 517
Nice Deutschland bba 518
Selve bba 519
Siral bba 520
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