Seit 1. Mai 2014 ist in Deutschland Gebäudeautomation Pflicht. Aufgrund der jetzt gültigen Energie-Einsparverordnung EnEV 2014 müssen beispielsweise Büros, Banken, Hotels und Industriehallen vorgegebene Energie-Effizienzklassen erreichen. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die dezentrale Raumautomation, die der übergeordneten Steuerungslogik ihren Bedarf aus dem jeweiligen Raum anmeldet, zum Beispiel Heiz- oder Kühlleistung und das Regeln von Licht.

Mit B-control, einer von der Seefelder TQ-Group und dem österreichischen Software-Anbieter nxtControl initiierten Baukasten-Lösung, soll sich der geforderte Grad an Gebäudeautomation auf einfache und effiziente Weise umsetzen lassen. Die entsprechende Steuerung passt in normierte Verteilerkästen. Bei veränderten Anforderungen können der Installateur und das Facility Management das System unkompliziert und kostengünstig anpassen.

Im Detail besteht das B-control-Paket aus mehreren Elementen: dem Multi-I/O MIO 100, der Control-Unit-Building CUB 100, dem Powermodul POW 100, dem Patchmodul PAT 100 zur Verlängerung des so genannten CAB-Busses von einer Hutschiene zur nächsten oder darüber hinaus zum nächsten Verteilerkasten sowie einer Engineering-Software auf der Grundlage der Norm IEC 61499 für die Projektierung der gesamten Gebäudeautomation inklusive Steuerung, Visualisierung, Feldanbindung und Dokumentation.

Das Multi-I/O MIO 100 verfügt über eine integrierte Spannungsversorgung und Gateways, was den Bedarf an externen Zusatzgeräten reduziert. Neben den 230-V- und 24-V-Eingängen und -Ausgängen sind Bussysteme wie Dali und KNX samt ihrer Stromversorgung inte­griert. Über CAN und zwei RS-485-Schnittstellen lassen sich EnOcean, SMI und M-Bus-Gateways anschließen.

Die Control-Unit-Building CUB 100 ist mit einem leistungsfähigen Freescale-Prozessor ARM9-i.MX28 ausgestattet und damit in der Lage, auch anspruchsvolle Aufgaben zu übernehmen. Mehrere CUB-100-Steuerungen stellen gemeinsam mit anderen intelligenten Teilnehmern ein dezentrales Automatisierungsnetzwerk dar. Ausgestattet mit einem Laufzeitsystem nach IEC 61499 ist die CUB 100 optimiert für verteilte Systeme. Die Steuerung selbst verfügt über 24-V-Eingänge und -Ausgänge sowie zwei RS-485-Schnitstellen, eine CAN- und eine RS-232-Schnittstelle.

Die Hardware wird virtualisiert und steht als Software-Objekt zur Verfügung – im Bild im HMI, bereit für die Bedienung oder Inbetriebnahme.

© nxtControl

Zwei geswitchte Ethernet-Anschlüsse sorgen für die Kommunikation im verteilten Steuerungssystem und zu über­geordneten Managementsystemen. Dies ermöglicht die Bildung einer Daisy-Chain-Verbindung mit den anderen CUB-100-Steuerungen. Ein dritter Ethernet-Anschluss steht für Modbus  TCP oder Ethercat zur Verfügung. Das Powermodul POW 100 versorgt schließlich den CAB-Bus mit den notwendigen Spannungen und Signalen und überwacht diesen außerdem. An das Powermodul lassen sich bis zu sieben MIO 100 und eine CUB 100 anschließen.

Der modulare Aufbau von B-control entkoppelt die Anschlussseite (Terminalmodul) und die Steuerungselekronik (Funktionsmodul). Das Terminalmodul kann auf die Hutschiene gesteckt und ­fertig verdrahtet werden. Erst später bei Inbetriebnahme wird das Steuerungsmodul aufgesteckt, das somit schon vor dem Einbau konfiguriert werden kann. Alle Terminalmodule werden durch den CAB-Bus zusammengeschaltet. Dies geschieht beim Aufstecken auf die Hutschiene automatisch. Auch die Adressierung der ­Module funktioniert vollkommen automatisch und bedarf keiner Konfiguration.

Alle Bussysteme, egal ob voll integriert oder mittels Gateway angebunden, sind vollständig in die Planungs-Software B-studio integriert. Der Status der vielen Sen­soren muss nicht zyklisch abgefragt werden, da die Steuerung auf Ereignisse reagiert. Die Automatisierungslogik verteilt sich auf beliebig viele untereinander vernetzte Controller-Module in den Verteilerkästen. Schaltschränke oder Server im Keller entfallen somit.

Objektorientiertes Engineering

Für ein effizientes Engineering stehen bei der B-control-Steuerung Software-Objekte zur Verfügung, die die realen Geräte komplett beschreiben. Bei Geräten mit einer KNX-Schnittstelle ist auch deren Parametrierung mit berücksichtigt. Die Software-Objekte werden dann getestet und qualifiziert. Danach stehen sie als wiederverwertbare Bibliotheks­elemente zur Verfügung.

Mittels vorgefertigter Software-Objekte lassen sich entsprechende Lösungen schnell per Drag & Drop erstellen.

© nxtControl

Auf diese Art und Weise lässt sich eine Objektbibliothek aufbauen, aus der der Anwender  per Drag & Drop die nötigen Objekte auf die Projektierungsoberfläche zieht. Die Objekte werden hier anschließend verdrahtet, parametriert, compiliert und auf die Hardware geladen. Integraler Bestandteil der Software-Objekte ist die Visualisierung von beliebigen Abschnitten der Gebäudetechnik auf einem HMI-Gerät. Ein zentraler Server ist nicht vorhanden. Kurzum: Mit nur einem Tool ist eine Anlagenprojektierung mit Steuerung, Feldanbindung, Visualisierung, Simulation und Dokumentation in kurzer Zeit lösbar und per Plug & Play installierbar.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Ziel der B-control-Alliance ist es nicht, mit etablierten Technologien zu konkurrieren, sondern diese vielmehr nahtlos einzubinden. Das Engineering der Gebäudeautomation wird dabei mit einem einzigen Engineering-Werkzeug, dem B-studio, erledigt. Mit diesem Werkzeug lassen sich alle relevanten Aufgaben technologie- und topologieunabhängig abdecken, von der Feld- bis zur Leitsystemebene.

Wider die Komplexität

Wer beziehungsweise was steckt konkret hinter dem B-control-Ansatz. Horst Mayer, Geschäftsführer von nxtControl, bezieht Stellung.

Horst Mayer, nxtControl: „Die steigende Komplexität in der Gebäudeauto­mation wird zum Problem.“

© nxtControl

Herr Mayer, im Umfeld der Gebäudeautomation gibt es bereits unzählige Standards beziehungsweise Systemlösungen. Warum braucht es hier noch eine weitere wie B-control?

So wie wir das sehen, gibt es unzählige Gerätesysteme, aber keine ­integrierten Komplettlösungen – abge­sehen vielleicht von den proprietären Großanbietern. Schon gar nicht, wenn eine Gewerke-übergreifende Raumautomation gefordert ist. Und wenn es gilt, Beleuchtung, Beschattung oder Heizung mit unterschiedlichen Technologien wie KNX, Dali, SMI, oder EnOcean unter einen Hut zu bringen, fallen mir auf Anhieb nur sehr wenige Anbieter ein.

Der Antrieb, etwas zu tun, kam aber über Gespräche mit Kunden, den Elek­troinstallateuren, Planern und Systemintegratoren. Sie ringen jetzt schon mit der steigenden Komplexität und sollen nun auch noch den rechtlichen Bestimmungen hinsichtlich Energie-Effizienz Rechnung tragen.

Was unterscheidet Ihr Konzept im Detail von bereits am Markt befindlichen Lösungen?

Was die Hardware betrifft, ist es die Trennung in ein Verdrahtungsmodul und in ein Elektronikmodul. Das schafft Flexibilität und vereinfacht die Verdrahtung. Und später bei der Wartung oder einem Austausch ist es auch einfacher und weniger fehleranfällig, wenn die Verdrahtung nicht gelöst werden muss. Erwähnenswert ist zudem, dass Gateways für KNX und Dali inte­griert sind und somit zusätzliche Kosten wegfallen.

Bei der Software ist es der integrative und objektorientierte Ansatz. Der Anwender benötigt ein einziges Projek­tierungswerkzeug, um Gewerke- und technologieübergreifend Gebäude zu automatisieren – inklusive aller Aufgaben von der I/O-Anbindung über die Steuerung und Visualisierung bis hin zur Leitebene und darüber hinaus. Unterstützt von vorgefertigten Software-Objekten, die reale Geräte und Funktionen abbilden, lassen sich somit auf einfachste Weise sogar Gebäude mit höchster Energie-Effizienzklasse nach EN 15232 realisieren.

Wer ist neben den Gründungsmitgliedern TQ und nxtControl noch Mitglied der Allianz, und welche Rolle spielen diese Unternehmen im Verbund?

Die Rolle der Mitglieder besteht in der technischen Abstimmung zwischen Sensoren, Aktoren und der Steuerung, um so die Programmier- und Inbetriebsetzungsaufwände auf ein Minimum zu reduzieren. Gestartet ist die Allianz mit der TQ-Group, nxtControl, u::Lux und Vestamatic als so genannte Contributing Members und den Supporting Members EnOcean, Thermokon und Wieland Eletric. Damit sind neben Steuerung und I/O-Modulen die Ge­werke Heizung, Belüftung, Beleuchtung und Beschattung vom Start weg mit dabei.

Die Unterscheidung in Contributing und Supporting Member ist ein pragmatischer Weg, den Interessierten einen schrittweisen Einstieg zu ermöglichen.  Beiden gemeinsam ist, dass sie eine vollumfängliche technische Unterstützung zusagen, um gemeinsam den Anspruch einer Plug-&-play-Lösung zu ermöglichen. Als Contributing Member hat ein Unternehmen zudem Einfluss auf die Gestaltung der Allianz.

Eine Erweiterung über die genannten Unternehmen hinaus ist also geplant?

Auf jeden Fall. Je mehr Gewerke, Technologien und Anbieter nahtlos integriert werden können, desto einfacher wird es für die Anwender. Sinnvolle Erweiterungen bestünden ­beispielsweise in den  Bereichen  Stellantriebe oder Luftklappen bis hin zur Integration von Zutrittssystemen und ähnlichen.

Wie sieht das Geschäftsmodell hinter B-Control aus?

Die Vermarktung erfolgt gemeinschaftlich und in enger Kooperation, wenngleich natürlich die TQ Group federführend ist. Sie verfügt über die notwendigen Mittel, um die Marke am Zielmarkt zu etablieren und Kunden einen umfassenden Service zu bieten. Wenn es um tiefergehende Software-Themen geht, stehen wir natürlich Gewehr bei Fuß.

Kommt es nicht zum Teil zu einer Konkurrenzsituation unter den Partnern – man nehme beispielsweise die Firma Wieland, die bereits selbst eine eigene Hardware-Systemlösung für die Gebäudeautomation anbietet?

Grundsätzlich versuchen wir natürlich, in der Allianz Konkurrenzsituationen zu vermeiden – insbesondere was den Start des Projektes betrifft. Ganz ausschließen wird sich das aber vermutlich nicht lassen. Zudem gibt es ausreichend Möglichkeiten, die Allianz mit Synergieprodukten zu erweitern.
Davon abgesehen ist Konkurrenz ein wichtiger Motor für Weiterentwicklung und damit also durchaus auch positiv zu betrachten. Was Wieland betrifft, sehe ich die Konkurrenz nicht so ausgeprägt, da ja deren Lösung auf eine andere Einbauvariante setzt.

Werden Sie die Lösung ausschließlich unter der Marke B-control anbieten oder ist auch Brandlabeling durch andere Anbieter angedacht?

Interessenten, die unsere Überzeugung teilen, sich aber eine ­Anpassung an ihr bestehendes Produktportfolio wünschen, sind herzlich willkommen. Da dies üblicherweise Unternehmen sind, die sich nicht zu früh in die Karten schauen lassen wollen, bitte ich um Verständnis, wenn ich hier nicht mehr Information geben kann. Ich denke aber, dass B-control ein spannendes ­Angebot für Unternehmen sein kann, die bereits Komponenten der Gebäudetechnik anbieten, aber selbst über keine eigene Steuerung verfügen.