LCB

Low Cost Bus ist ein Konzept für ein neuartiges Bussystem. Im Rahmen des Programms “Forschungsassistent II” wurden von Herrn Albert Premer im Labor EMR fertige Controller-Schaltungen, Programmcode und Netzwerkprotokolle für das System entwickelt. Ein funktionierender Raumcontroller läuft im Sandlabor des Hauses Bauwesen im Feldtest.

Raumbussysteme sind heute vorrangig auf Modernität und Komfort ausgerichtet. Touchpanels und Desktopbedienung gelten als Merkmal eines Standards, der Investitionskosten von 400 € und mehr je Raum rechtfertigt.

Unabhängig davon besteht die Erfordernis, Bussysteme in jeder Art von Gebäuden und jeder Art von gebäudetechnischen Anlagen einzusetzen. Eine breite Markteinführung setzt voraus, daß sich die Investition binnen weniger Jahre über Einsparungen bei den laufenden Kosten amortisiert. LCB ist ausgerichtet auf eine Akzeptanzgrenze von 100 € je Raum.

Die Pilotinstallation an der Technischen Fachhochschule Berlin - bestehend aus Raumcontrollern, zugehöriger Sensorik und Aktorik sowie einem übergeordneten Controller für die Heizkreisregelung - ist in allen Teilen, bis hinein in die elektronischen Bauelemente, kostenoptimiert und erreicht die angestrebte Akzeptanzgrenze.

Busgestützte Gebäudetechnik kann einen wichtigen Beitrag zur Einsparung von Verbrauchskosten leisten, insbesondere durch bedarfsgeführte Anlagenfahrweise und zentrale Betriebsführung nach vereinbarten Erfordernissen.

Im LCB-Pilotprojekt ist die Zeitplanregelung von Veranstaltungsräumen an den wöchentlichen Stundenplan der TFH gekoppelt. Dazu steht der LCB mit einer CAFM- Software auf einem PC in regelmäßigem Datenaustausch. Auch die Nutzereingriffe werden im CAFM-System abgelegt und ausgewertet.

Neben den niedrigen Kosten ist die CAFM-Kopplung ein weiterer wichtiger Bestandteil der LCB-Konzepts.

LCB_Energie

Nach Erhebungen der Bundesarchitektenkammer entfällt knapp die Hälfte des Nutzenergieverbrauchs auf die Raumbeheizung. Einsparungen bei der Raumbeheizung bilden die Eintrittskarte des LCB für die Installation im Neubau ebenso wie für seine Nachrüstung im Bestand.

Untersuchungen im Bestand zeigen häufig erhebliche Diskrepanzen zwischen witterungsbereinigtem Bedarf und tatsächlichem Verbrauch. Im Schnitt betragen sie ca. 20%. Das läßt den Schluß zu, daß dieser Teil des Verbrauchs keinen realen Nutzen erfüllt und folglich eingespart werden kann. Er bildet das Haupteinsparpotential des LCB in der Raumbeheizung.

Anders als zum Beispiel bei der Beleuchtung sind Überverbräuche in der Raumbeheizung weniger offenkundig und schwerer zu vermeiden.

Bei durchschnittlichen Witterungsbedingungen führt schon jedes Grad Raumtemperaturanhebung zu einem Überverbrauch von knapp 7%. Fehlt die Temperaturanzeige, können Überverbräuche auftreten, ohne erkannt zu werden.

Eine weitere Ursache für Überverbräuche ist die heute noch übliche witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung. Abhängig von der Außentemperatur wird ein zentrales Energieangebot geschaffen, das erst im Raum an den tatsächlichen Bedarf angepaßt wird.

Verantwortlich für die Bedarfsanpassung ist der Nutzer. Kommt er ihr nur unzureichend nach, geht ein entsprechend hoher Teil des Angebots ungenutzt an die Umgebung verloren. Es liegt auf der Hand, daß man den Nutzer mit dieser Verantwortung nicht allein lassen darf.

Hinzu kommt, daß Anlagendefizite in der Praxis regelmäßig durch erhöhte Energieangebote ausgeglichen werden („überzogene Heizkurve“). Bei mangelnder Bedarfsanpassung geht das Überangebot proportional in den Überverbrauch ein.

LCB_Haus
LCB_Controller

 Beim LCB wird das Energieangebot mittels der gesammelten Raumdaten auf ein Minimum reduziert. Damit werden auch die möglichen Überverbräuche begrenzt.

Regelregime und Regelalgorithmen sind vor ihrer Implementierung in die LCB-Controller in gekoppelten Gebäude- und Anlagensimulationen ausgetestet worden und werden dort fortentwickelt.

Die Interaktionen mit dem Nutzer geschieht über ein Mensch-Maschine-Interface, das auf wenige Funktionen beschränkt ist.

Nutzereingriffe werden ausgewertet und als Profil im CAFM-System abgelegt. Damit können Eingriffe nun auch, unabhängig vom Nutzer, aus dem Profil generiert werden. Mit weiteren Nutzereingriffen wird das Profil weiter verändert. Ziel ist eine allmähliche Anpassung des Profils an die individuellen Bedürfnisse des Nutzers.

Im Pilotprojekt wird LCB nur für die Heizungsregelung eingesetzt. Weitere Felder, für die LCB gut geeignet ist, sind u.a. Klimaanlagen, insb. VVS-Anlagen, und Sanitärinstallationen mit elektrischen Zapfventilen und Zirkulationssysteme.

LCB ist kein Installationsbussystem wie KNX oder LCN, mit dem z.B. Lichtszenarien gesteuert werden sollen. Seine Domäne ist die busgestützte Fahrweise von HLS-Anlagen zum Zweck der Energieeinsparung.

Im Raum kann LCB auch mit anderen Bussystemen zusammenarbeiten. In einem Blendrahmen für Lichtschalter, z.B., können nebeneinander ein KNX-Modul für die Beleuchtung und das LCB-Interface für die Heizung ihren Dienst tun, ohne daß der Nutzer ihre Unterschiedlichkeit bemerkt.

Im Pilotprojekt an der TFH ist LCB mit RS-485-Schnittstellen ausgeführt. Ebenfalls an der TFH laufen Projekte, LCB in Teilen als Ad-hoc-Funknetzwerk ähnlich Bluetooth (Prof. Rauchfuß) und auf Basis von CAN (Prof. Buchholz) auszubilden. Parallel dazu werden Regelregime und CAFM-Software fortentwickelt.

Als nächster Schritt in der Markteinführung wird die Erprobung von LCB im Rahmen eines Performance Contracting angestrebt.