Smartes Zweifamilienhaus dank Gebäudeautomation

Ein Gebäude mit den Mitteln und Möglichkeiten von heute optimal für die Zukunft auszurüsten, ist eine Herausforderung, der sich vier Studierende der ABB Technikerschule im Rahmen ihrer Diplom-Abschlussarbeit angenommen haben. Mit innovativen Ideen und smarten Komponenten stellen sie die Lösung sicher.

Text: ABB Technikerschule

Die Aufgabenstellung war, ein sich im Bau befindliches Zweifamilienhaus in Schöftland mit dem heutigen Stand der Gebäudeautomationstechnik auszustatten, damit die beiden Wohnungen automatisiert und energieoptimiert für die Zukunft genutzt werden können. Licht, Heizung, Wasser, ErdsondenWärmepumpe (Heizen/Kühlen) und eine PV-Anlage sind in einem Netzwerk zu verbinden und in einem Leitsystem zu integrieren. Wichtig dabei war, dass die Kosteneffizienz mitberücksichtigt wird. Die Realisierung der Grundelemente sollte über eine speicherprogrammierbare Steuerung erfolgen. Licht, Jalousien und die Bodenheizung können intelligent eingesetzt werden. Zusammen mit der Sole/

Wasser-Wärmepumpe soll den Benutzerinnen und Benutzern ermöglicht werden, die Temperatursteuerung energieeffizient einzusetzen. Eine Visualisierung auf dem PC oder dem Smartphone soll auch Laien die Möglichkeit bieten, das Gebäude zu überwachen und zu steuern.

Einer der wichtigsten Aspekte für die erfolgreiche Bewerkstelligung der Abschlussarbeit ist die gesamte Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Netzwerk, der Steuerung und dem Leitsystem Homeassistant.

Energieeinsparung durch smarte Automation

Für die Automatisierung und um den Energieverbrauch zu senken, wurde ein WagoHome-Automationssystem eingeplant. Dieses steuert die Lampen, Jalousien und Heizungsstellantriebe an, zudem ist es mit der Wetterstation verknüpft, die unter anderem den Sonnenstand erkennt. Somit

wird die Jalousie intelligent eingesetzt und kann zur Klimatisierung des Hauses ver-

■ Das Projektteam aus dem Bildungsgang «Dipl. Techniker/-in HF Systemtechnik, Schwerpunkt Gebäudeautomatik», von links nach rechts: Roman Plüss, Ruth Mach, David Stephan und Gianni Ledermann. wendet werden, indem gezielt Sonnenwärme abgehalten oder genutzt wird. Eine manuelle Steuerung der Jalousien ist zusätzlich jederzeit möglich. Um überschüssige Energie der PV-Anlage möglichst selber zu verbrauchen und nicht ins Netz einzuspeisen, wird diese Energie zuerst in drei verschiedenen Prioritäts-

stufen für die Warmwassererzeugung im Gebäude verwendet.

Komfort und Effizienz

Die Bedienung erfolgt per App auf dem Smartphone oder Tablet von zu Hause oder unterwegs. Ein einfacher Grundrissplan der Wohnung bildet die Hauptbedienoberfläche, mit der Lampen und Jalousien gesteuert werden können. Ein intelligentes Gegensprechsystem mit Kamera ist ebenfalls verbaut. Durch die Kamera wird eine Besucherin oder ein Besucher erkannt, und per Knopfdruck kann die Haustür oder das Garagentor geöffnet werden. Die Temperatur jedes Raums ist einsehbar. Zur Bedienung der Einzelraumregulierung wird auf visualisierte Ansichtskarten gesetzt, auf denen die Luftqualitätswerte (Temperatur, CO2, Luftfeuchtigkeit) jedes Raums angezeigt und die Solltemperatur pro Raum eingestellt werden kann. Des Weiteren erhält die Nutzerschaft Informationen

über die Energieproduktion der PV-Anlage, den Status der Wärmepumpe oder die Zählerstände (Elektrizität und Wasser). Die Kosten werden pro Wohnung automatisch ausgerechnet und angezeigt.

Mobil bedienbar PV-Strom Witterungsgeführt Einzelraumreguliert

Automatisiert Überwacht

Access Point EG

Switch OG Vernetzt

Access Point EG

Switch EG Überwachungskamera Eingang

Server UG Energieoptimiert Energievergleich

Kühlung Verbraucher

Router + Switch UG Erdwärmesonde Wärmepumpe Brauchwarmwasserspeicher  Schematische Darstellung der Planung.

 Smartphone-Ansicht der Startseite vom visualisierten Leitsystem. Zum Zeitpunkt der Aufnahme wurde der Bau mithilfe der Bodenheizung ausgetrocknet und mit dieser App überwacht. (Temperaturen um die 30 °C sind für diese Bauphase erwünscht).

Erfolgreiche Bilanz Das Projekt wird nach Abschluss der Diplomarbeit von der Auftraggeberin übernommen, zusammen mit den gewonnenen Kenntnissen und dem Know-how der

Diplomandinnen und Diplomanden, das anhand einer Dokumentation mitgeliefert wurde. Nach der erfolgreichen Realisierung des Projekts ziehen alle Beteiligten eine äusserst zufriedenstellende Bilanz. Die Diplomandinnen und Diplomanden und die Auftraggeberin sind sich sicher, dass mit diesem Projekt ein weiterer Schritt in eine smarte Zukunft realisiert werden konnte.

«Es war eine intensive, lehrreiche Zeit mit vielen neuen Erfahrungen, die wir in die Zukunft mitnehmen können», sagen die Diplomandinnen und Diplomanden einhellig.

www.abbts.ch Leading Partner Seite 93

Bildungsgänge an der ABB Technikerschule:

Die ABB Technikerschule mit Standort Baden und Sursee ist eine dynamische Bildungsinstitution in der höheren Berufsbildung und bietet technisch wie auch kaufmännisch ausgebildeten, ambitionierten Berufsfachleuten eidgenössisch anerkannte Weiterbildungsmöglichkeiten. Absolventinnen und Absolventen unserer Bildungsinstitution sind gefragte Berufsfachleute und haben beste Voraussetzungen im Hinblick auf eine erfolgreiche Karriere.

Dipl. Techniker/-in HF Studienbeginn: Oktober 2021 • Betriebstechnik HF • Energietechnik HF • Energie und Umwelt HF • Gebäudeautomatik HF • Informatik HF • Konstruktionstechnik HF • Logistik HF • Systemtechnik HF

Diverse Nachdiplomstudiengänge HF Studienbeginn: Oktober 2021 • Dipl. Business Engineer NDS HF • Dipl. IT-Manager/-in NDS HF • Dipl. Leiter/-in des Technischen Kundendienstes/Service

Studienbeginn: April 2022 • Dipl. Sicherheitsexperte/-in in Planung und

Errichtung von elektrischen Anlagen NDS HF • Dipl. Software Engineer NDS HF

Verschiedene Weiterbildungskurse