LCN als Komplettangebot für Komfort, Sicherheit und Energieeffizienz. (Bild: Issendorff KG)

LCN – ein System für alle Gebäudearten:

Vom Smart Home zum Smart Building

Spricht man vom Smart Home, denkt man zuerst an ein gemütliches privates Heim. An von jedem Ort steuerbares Licht in Küche, Wohn- und Schlafzimmer, an eine Heizungsregelung, die sich auch ums Energiesparen kümmert, an eine Markise über der Terrasse, die nur vor Sonne schützt wenn nötig und bei Regen oder Sturm von selbst einfährt. Solche Projekte sind mit vielen Smart Home-Systemen realisierbar. Wenn es aber um ein Gewerbeobjekt mit vielen hundert Quadratmetern Fläche über mehrere Etagen und komplexe Lichtsteuerung mit Dutzenden von Lichtkreisen geht, stoßen diese Systeme schon lange an Grenzen. Das Local Control Network (LCN) kann jedoch eben nicht nur Smart Home, sondern auch Smart Building. Wenn gewünscht, nach oben offen bis zum Bürohochhaus.

Smart Home-Systeme, wie sie heute in vielen Varianten angeboten werden, orientieren sich meist am typischen Wohnhaus. Das bedeutet eine überschaubare Anzahl von Räumen und damit auch Funktionen. Schon in einem Mehrfamilienhaus oder einem Seniorenwohnheim wird die Sache unübersichtlich. Es sind mehrere Etagen zu steuern, es gibt Funktionen nur innerhalb einer Wohneinheit oder für eine ganze Etage oder sogar über alle Ebenen. Licht ist meist nur Sache eines einzelnen Raumes, die Heizung oder die Beschattung betrifft sowohl das gesamte Gebäude und zugleich einzelne Zimmer. Eine solche umfassende Gebäudeautomation trifft auf drei Probleme. Erstens entsteht eine intensive Kommunikation zwischen den Komponenten. Ist das System zu langsam, kann die Küchenleuchte auch mal erst zwei Sekunden nach Betätigen des Lichtschalters in Betrieb gehen. Zweitens kommt es im zugrunde liegenden Kommunikationsnetz zu Leitungslängen, die deutlich über den Längen in einem Privathaus liegen. Funkbasierte Systeme sind hier überfordert. Drittens ist ein simpel gestricktes Leitungssystem fehleranfällig. Gibt es ein Problem mit einer Leitung im Erdgeschoss, ist die dritte Etage genauso betroffen.

Das Local Control Network ist in Struktur und Design dagegen für sehr große Installationen ausgelegt. Obwohl es mit überschaubaren Kosten sogar nur für eine einzelne Wohnung eingesetzt werden kann, wächst LCN je nach Projekt problemlos mit. Eine Grenze wird erst bei 30.000 Modulen mit mehr als 500.000 Datenpunkten erreicht. Wobei jedes Busmodul mehrere Lasten steuert, umfassende Sensorik auswertet, zwei Proportionalregler und vier Zweipunktregler bietet sowie logische und arithmetische Berechnungen übernimmt. Deshalb erreicht LCN eben schon mit wenigen Busmodulen weitreichende Funktionalität. In großen Installationen bewährt sich LCN zusätzlich sowohl durch sein robustes und weitläufiges Kommunikationsnetz als auch durch die Art, wie innerhalb des Systems strukturiert Daten ausgetauscht werden.

Zuverlässig und einfach: die Grundinstallation

Zur Kommunikation zwischen den Busmodulen nutzt LCN lediglich eine freie Ader des Installationsnetzes. Gegenüber separat geführten Leitungen sind so die Installationskosten deutlich niedriger, die meist mit NYM-J 5×1,5 ausgelegte Verkabelung verläuft gut geschützt in Wänden, Busmodule liegen als Hutschienenmodule sicher in der Verteilung. Ist die Montage nahe dem Funktionsort gewünscht oder sogar notwendig, werden Busmodule in üblichen tiefen Elektronikdosen platziert. Die Datenübertragung auf der Datenader erfolgt mit einer Spannung von bis zu 30 Volt.

Wenige LCN-Module, wenig Aufwand, viele Funktionen. (Bild:Issendorff KG)

Deshalb kann LCN von jedem Installateur ohne zusätzliche Ausbildung installiert werden, das System entspricht den VDE-Grundsätzen. Diese Eigenschaften zusammen ergeben ein sehr robustes und einfach zu handhabendes System, das die immer bestehende Hausverkabelung nutzt.

Auf einer solchen Leitung können bis zu 250 Busmodule betrieben werden, bis zu 1.000 Meter Leitungslänge sind ohne zusätzliche Maßnahmen möglich. Für ein Privathaus mehr als ausreichend.

Ein solches Netzwerk mit Busmodulen bildet ein sogenanntes Segment im LCN-System. Schon ein solches einzelnes Segment, wie im Fall eines Smart Homes, stellt mit Busmodulen wie dem LCN-SH oder LCN-UPU theoretisch bis zu 500 Leistungsausgänge für Lampen oder andere Verbraucher bereit. Für eine DALI-Umgebung mit dem am Busmodul angekoppelten DALI-Modul LCN-DIH läge die theoretische Grenze eines Segmentes bei 16.000 DALI-Leuchten. Auch wenn man solche Installationsgrößen in der Praxis überschaubarer einteilen würde. Hinzu kommen noch an jedes Busmodul anschließbare Sensoren, Glastastenfelder oder Relais. Das LCN-R4M2H allein als Erweiterung eines einzigen Busmoduls ist ein Relaismodul für die Steuerung von bis zu acht Motoren, vorzugsweise für Beschattungs- und Sonnenschutzanlagen.

Segmente für Struktur und Sicherheit

Trotz der hohen Übertragungsgeschwindigkeit im LCNBus von 100 Telegrammen pro Sekunde empfiehlt sich in sehr großen Anlagen, die Installation in mehrere Segmente aufzuteilen. Ebenso sind oft mehrere Segmente notwendig, wenn die Gesamtinstallation die Reichweite von 1.000 Metern überschreitet.

Segmente im LCN-Bus sorgen für Leistung, Sicherheit und Struktur. (Bild: Issendorff KG)

Ein solcher typischer Fall sind große Gewerbebauten mit mehreren Etagen. Die Verbindung zwischen den Segmenten übernimmt der Segmentkoppler LCN-SK.

Das Zusammenschalten der Segmentkoppler zu einem Gesamtsystem übernehmen wiederum Kabel des Typs Cat-5, wie sie auch für Ethernet-Verbindungen verwendet werden.

Diese übertragen nun bis zu 10.000 Telegramme pro Sekunde zwischen den Segmenten. Die maximale Zahl an Segmenten beträgt 120, daraus ergibt sich die Maximalzahl von 30.000 Busmodulen in einer LCN-Installation. Die Aufteilung in Segmente hat jedoch noch weitere Vorteile, was Performance und Sicherheit angeht.

Module innerhalb eines Segmentes kommunizieren direkt miteinander, nur der Datenaustausch über die Grenzen eines Segmentes hinaus laufen über die Segmentkoppler. Das bedeutet, dass Störungen innerhalb eines Segmentes sich nicht auf andere Segmente auswirken. Durch die direkte Kommunikation innerhalb eines Segmentes wird mit mehreren Segmenten dazu noch die Gesamtleistung erhöht, denn die Segmentkopplungen übertragen nur segmentübergreifende Telegramme, wobei der lokale Datenaustausch die Regel darstellt. Sollten über die Segmentkopplung und die verfügbare Segmentlänge hinaus noch weitere lange Strecken zu überbrücken sein, helfen die Koppler LCN-LLK und -LLG weiter. Mit ihnen können über Glas- oder Kunststofffaser bis zu weitere 2000 Meter überbrückt werden. Nun deckt das LCN-System eine Gesamtweite einer Installation von vielen Kilometern ab.

Visualisierung ist mehr als nur Komfort

Eine solch komplexe und weitläufige Installation einer Gebäudeautomation muss natürlich auch bedienbar bleiben. Dabei hilft das Globale Visualisierungssystem LCN-GVS. Mit der LCN-GVS lassen sich Visualisierungen vom Einfamilienhaus bis zum Bürogebäude realisieren, als sogenannte Schnelltableaus nur mit Tasten für kleinformatige Smartphones bis zur grafischen Abbildung kompletter Büroetagen auf großformatigen Touch-Monitoren mit beliebig vielen Details. Auch hier ist Struktur notwendig, deshalb kann die Installation in beliebig viele einzelne Tableaus unterteilt werden. Entweder nur ein Tableau für das jeweilige Büro, oder eine Gesamtansicht einer kompletten Etage.

Aber die LCN-GVS ist nicht nur Visualisierung, sondern erweitert die Funktionalität einer LCN-Installation. Wie mit Makros, die komplexe Funktionsabläufe strukturieren, Zeitschaltuhren mit Schaltpunkten abhängig von Zeit, Kalendern und aktuellem Status von Ein- und Ausgängen, Push-Nachrichten über SMS oder E-Mail als Alarmfunktion. Dazu eine Zugangskontrolle, die mit Rollen und Gruppen auch sehr differenzierte Rechtestrukturen abbildet. Und da die LCN-Visualisierung auf dem Prinzip von Webservern und -browsern basiert, erreicht man von jedem Ort der Welt aus beliebig viele Projekte. Das erleichtert die Wartung und Überwachung.

LCN – Ein System von ganz klein bis ganz groß 

Im direkten Zugriff: Visualisierung einer kompletten Gebäudeebene. (Bild: Issendorff KG)

Das Local Control Network spielt in allen Installationsgrößen seine jeweiligen Stärken aus. Im Privatbereich entstehen mit wenigen Modulen, designorientierten Glastastenfeldern und umfangreichem Funktionsangebot sehr leistungsfähige Automationen mit sehr gutem Preis/Leistungs-Verhältnis. Auf der anderen Seite wächst LCN bis in die größten Installationen in Industrie und Gewerbe, mit sehr komplexen Netzwerken und Strukturen. Dabei werden alle wesentlichen Aspekte bedient, Lichtsteuerung und Heizung, Beschattung und Sicherheit, Zugangskontrolle und Alarmfunktionen. Für Komfort und Bequemlichkeit sorgt auch die Visualisierung LCN-GVS. Für den privaten Anwender über Smartphones oder Tablets mit Schnelltableaus, für den professionellen Nutzer mit vielen Tableaus auf großen Monitoren mit Touchfunktion, grafisch schlicht oder fotorealistisch umgesetzt. Dazu ist LCN durch seine Segmentstruktur, das Fehlen eines zentralen Servers und die Kommunikation über die Hausinstallation besonders zuverlässig und störsicher. So kann eine LCN-Installation mit einigen Modulen beginnen, danach sind der Erweiterung praktisch keine Grenzen gesetzt. Eben ein System für alle Gebäudearten.

Quelle: Issendorff KG

Weitere Informationen auf:

www.lcn.eu

 

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