Startseite > Markt > Nicht kopflos kabellos

Funk im Smart Building

Nicht kopflos kabellos

23. März 2022, 7:00 Uhr | Autorin: Diana Künstler

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Die Herausforderungen

Egal, welcher spezielle Funkstandard letztlich eingesetzt wird: Er sollte flächendeckend im gesamten Gebäude funktionieren. Jedes Übertragungsprotokoll hat dabei seine ganz eigenen Stärken und Schwächen, eine bestimmte Gebäudedurchdringung und Reichweite. „Ein klassischer Fehler ist, dass die Reichweite der einzelnen Produkte bei der Installation nicht genügend berücksichtigt wird. Man sollte darauf achten, das Signal nicht unnötig abzuschirmen“, führt Graham Martin an. „Das kann schnell passieren, wenn man den Empfänger zum Beispiel in einen Sicherheitskasten aus Metall einbaut. Metall, Beton und Stahlbeton sind Gift für jegliche Art von Funk. Das erklärt unter anderem auch, warum die Funkreichweite im Keller, der Garage oder auch im Treppenhaus geringer ist.“

Die Physik der Funkwellen bedeute, dass die Nutzung des nicht lizenzierten Frequenzbands unter 1 GHz wesentlich zuverlässigere Verbindungen über größere Entfernungen ermöglicht als Wi-Fi oder Mobilfunk bei höheren Frequenzen, was den Bedarf an Routern und Repeatern reduziere, die jede Installation oder Nachrüstung wesentlich komplexer machen würden, führt Marc Pégulu zudem aus. 5G Use Cases können hingegen nur realisiert werden, wenn die Region bereits durch eine entsprechende Mobilfunkversorgung erschlossen ist. Bauliche Rahmenbedingungen – wie Beton, Stahlwände, Isolierungen oder metallbedampfte Fenster – können wiederum dazu führen, dass die Funkversorgung innerhalb des Gebäudes zu schwach ist. „Für eine verbesserte LTE- und 5G-Versorgung im Gebäude können Indoor Boosters Abhilfe schaffen. Hierzu muss eine Außenantenne montiert werden. Alternativ kann WLAN genutzt werden“, ergänzt mm1-Managerin Katharina Mattes. Der Einsatz von Mesh oder Repeatern sei zudem ebenfalls denkbar.

Wie zuvor angeführt, ist auch ein etwaiger Batteriewechsel ein wichtiger Aspekt. „Bei Tausenden von Sensoren in einem Gebäude kann es ein Vollzeitjob für jemanden sein, die Batterien auszutauschen. Daher ist die Lebensdauer des Sensors ein wichtiger Faktor“, ergänzt Pégulu. „Ein LPWAN wie LoRa bedeutet, dass die Batterie in einem Sensor mehrere Jahre halten kann. Werden Solarzellen in Innenräumen hinzugefügt, die Lichtenergie für wiederaufladbare Batterien sammeln, können Sensoren ein Jahrzehnt oder sogar noch länger in Betrieb sein“, so Pégulu.

EnOcean-CEO Martin empfiehlt in dem Zusammenhang darüber hinaus, bei der Nachrüstung sowohl auf eine kabel- als auch eine batterielose Funktechnologie zurückzugreifen. „Zudem sollte man auch von Anfang an genügend Reservegeräte einbauen“, rät er. Ein komplett leeres Gebäude verhalte sich in Sachen Funk nämlich anders als möblierte und mit Personen gefüllte Häuser, welche die Funksignale teilweise absorbieren würden. Nicht zu unterschätzen sei laut Graham Martin auch das richtige Einlernen der Produkte; Stichwort Pairing und Commissioning. „Denn nur wenn die Geräte genau wissen, was sie tun sollen, funktionieren sie auch reibungslos.“ Michael Krödel vom IGT hat für diesen Fall ein plastisches Beispiel: In einem Projekt hatte ein Elektriker zum ersten Mal EnOcean-Technologie eingesetzt – konkret vom Hersteller Eltako. Testweise hatte er in seiner Werkstatt die Sensoren und Aktoren aufeinander eingelernt und diese Test-Installation vor dem Einbau beim Kunden löschen wollen. Zum Hintergrund: Bei Eltako-Aktoren erfolgt das Löschen so, dass man mit einem kleinen Drehknopf dreimal einen Rechts-anschlag durchführt. Der Elektriker wählte jedoch dreimal einen Linksanschlag. „Dies schaltet den Repeating-Modus ein und gelöscht wird gar nichts. Diese Komponenten wurden dann beim Kunden eingebaut und in Summe gab es nur Ärger.“ Der Elektriker habe sich nicht zu helfen gewusst und auf die Technologie und den Hersteller geschimpft. „Als wir dann vor Ort dazukamen und zum ersten Mal ein Messgerät griffbereit hatten, konnten wir feststellen, dass selbst ein einzelner Tasterdruck eine Lawine von Funktelegrammen auslöst – auf die die Aktoren dann auch noch teils falsch eingelernt waren“, erinnert sich Krödel. Kaum sei die Ursache entdeckt worden, konnten die Aktoren zurückgesetzt und korrekt eingelernt werden. Seitdem – und das ist mehrere Jahre her – funktioniere alles bestens.

Über das Einlernen hinaus sieht Marc Pégulu von Semtech mit Blick auf eine übergeordnete Smart-Building-Strategie noch weitere Hürden: „Ein individuelles Gebäudemanagementsystem kann von einer Einzelperson betrieben werden, aber das Zusammenführen von Daten über mehrere Gebäude hinweg erfordert ein komplexeres Datenmanagementsystem.“ Hier könnten Cloud-basierte Lösungen auch KI mit Algorithmen nutzen, die den Regelbetrieb des Gebäudes erlernen und die Leistung kontinuierlich optimieren. Ebenfalls zu berücksichtigen sei seiner Meinung nach die lokale Steuerung der Umgebung. Denn während die vollautomatische Optimierung des intelligenten Gebäudes ideal ist, möchten Mitarbeiter im Büro möglicherweise selbst Änderungen vornehmen, zum Beispiel in einem Besprechungsraum. „Die Steuerung des Systems muss für das Personal über einfache Schnittstellen und nicht über einen Laptop zugänglich sein“, rät der Semtech-Manager.