Nur gemeinsam geht es

Grundsätzlich sind genaue Abstimmungen im Vorfeld der Kopplungen von Systemen der Gebäudeautomation, jedoch auch von in die Gebäudeautomation zu integrierenden Systemen der Technischen Gebäudeausrüstung erforderlich. Zu erfassende Informationen und notwendige Schritte für Abstimmungen sind in der Richtlinie VDI 3814 Blatt 5 festgelegt. So sind auch die jeweiligen Systeme zu prüfen und die bei einer Kopplung erforderlichen bzw. möglichen Informationen, Dienste und Objekte je System festzulegen und zu dokumentieren.

Für Kopplungen von Systemen unterschiedlicher Hersteller („Fremdsysteme“) können die in der VDI 3814 Blatt 5 genannten Hinweise und Planungshilfen herangezogen werden. Es ist zu empfehlen, dass schon in der frühen Planung ein Bedienkonzept, die Anforderungen des Betreibers und des Bauherrn ermittelt werden und in die Planung der Systemkopplung einfließen. Bei der Festlegung auf Verwendung der BACnet-Norm ist eine genaue Betrachtung des möglichen Inte­roperabilitätsbereiches notwendig. Bei Kopplungen mit anderen Protokollen gilt das sinngemäß – nur gibt es dann keine genormten Festlegungen für Interoperabilität. Ein Interoperabilitätsbereich ist definiert durch die Summe gemeinsamer Funktionen und Merkmale von Einrichtungen in Systemen der Technischen Gebäudeausrüstung.

Bei Systemintegrationen sind Themen wie die Integrationstiefe, die Integrationsebene sowie Anforderungen an die Reaktionszeiten zu berücksichtigen. Neben der Integrationstiefe, die ein relatives Maß für den zu übertragenen Informationsumfang pro Datenpunkt ist, ist auch die funktionale Ebene an welcher angebunden werden soll, ein wichtiger Bestandteil der zu klärenden Punkte. Bei der Definition der Integrationsebene wird festgelegt, ob das zu betrachtende System „von unten“ an eine Automationseinrichtung oder „oben“ an ein Management-Netzwerk angeschlossen wird, also an welcher funktionalen Ebene des GA-Systems die Anbindung des zu betrachtenden Systems vorgenommen werden soll.

Neben diesen Festlegungen sind auch die geforderten Reaktionszeiten ein wichtiges und festzulegendes Thema bei der Systemintegration. Es wird innerhalb der Reaktionszeit eines Systems zwischen Eingabezeit, Bearbeitungszeit, Übertragungszeit und Ausführungszeit an den Referenzpunkten unterschieden (Bild 1).

Um für den Prozess der Planung und Errichtung der Systemkopplung alle notwendigen Grundlagen für die Kopplung zu ermitteln, sind Gespräche mit dem Bauherrn und, wenn möglich, dem späteren Betreiber nötig. Nach Abstimmung der Anforderungen des Bauherrn, des Betreibers etc. sind in den weiteren Planungsphasen die GA-Funktionslisten nach Norm anzufertigen, aus denen sich die zwischen den Funktionen der Systeme zu übertragenden Informationen ergeben. Somit sind schon in den GA-Funktionslisten die Dienste und die jeweiligen Kommunikations-Objekte und deren Properties bei Verwendung von BACnet in Abstimmung mit den Fremdsystemen festzulegen, um klare Zuordnungen zu definieren. Nur so ist eine höchstmögliche Interoperabilität zwischen den Systemen möglich. Hierzu hat der GAEB ein Beiblatt veröffentlicht, welches in der Ausschreibungs- und Planungsphase für eine Prüfung und Vorgabe der zur Interoperabilität notwendigen Objekte und Properties für BACnet verwendet werden kann (Bild 2).

In der DIN EN ISO 16 484-1 werden zukünftig folgende Phasen in der Projektplanung und Projektdurchführung festgelegt:

Die Phase der Planung umfasst in der künftigen DIN EN ISO 16 484-1 insbesondere auch Anforderungen an die Planung der Systemintegration – neben der technischen Bearbeitung, der Installation und dem Abschluss des Projektes. In der Planungsphase sind die Festlegungen der Projekt­an­forderungen als Grundlage für alle weiteren Schritte unabdingbar. Bei der Gebäudeautomation, in diesem Beitrag speziell einer systemübergreifenden Systemintegration, sind in der Grundlagenermittlung alle spezifischen Wünsche und späteren Anforderungen an das Gesamtsystem aufzunehmen. So können diese Vorgaben in ein Lastenheft aufgenommen werden, welches in der weiterführenden Planung als Grundlage benutzt wird – z. B. welche Geräte und Aggregate können wie über die Management- und Bedieneinrichtungen (nachfolgend MBE genannt) bedient werden, welche weitergehenden Informationen oder Attribute zu Datenpunkten bzw. Objekten werden durch die MBE genutzt. Die Anforderungen an die Interoperabilität werden dann in der „Dimensionierung“ der Planung (gemäß DIN EN ISO 16 484-1 in der Projektplanung und Organisation) direkt für den Anwendungsfall konkretisiert.

So können im Vorfeld ggf. vorhandene Systeme und die gegebenen Bedingungen für eine Kopplung geprüft werden. Bei Bestandssystemen können die verfügbaren Informationen über Objekte und Properties als Grundlage von Fremdkopplungen dienen. Nachdem die GA-Funktionslisten des neuen Systems als Planungsgrundlage erstellt sind, können die notwendigen Dienste, Objekte und Properties für die Systemkopplung auf der gegebenen Basis festgelegt werden. Das BACnet-Beiblatt des GAEB dient dazu, die Kopplung über BACnet mit normativen Mitteln neutral zu beschreiben. Es sei zu erwähnen, dass ohne eine Planung in der Gebäudeautomation mit GA-Funktionsliste (Beiblatt 070-5 im STLB-Bau) keine vollständige Planung und keine Zuordnung der Dienstleistungen für eine Systemkopplung möglich sind. Die Erstellung einer GA-Funktionsliste ist somit eine zwingende Voraussetzung für die weitere Planung einer interoperablen Kopplung. Nur mit der GA-Funktionsliste sind die für das zu errichtende System notwendigen Funktionen und die damit zusammenhängenden Leistungen definiert. Die GA-Funktionsliste dient dann auch bei der Systemintegration als Grundlage für die Kopplung der Systeme über verfügbare Funktionen, Informationen, Dienste, Objekte und Properties. Auch müssen allgemeine Systemfunktionen, wie das Geräte- und Netzwerkmanagement gesondert, aber nach Norm, festgelegt werden.

Für die Planung einer Kopplung bietet sich die Erstellung eines Lastenheftes an, so dass alle notwendigen Bedingungen während oder vor der Planung eines interoperablen Gesamtsystems festgelegt werden. Die VDI 3814 Blatt 5 zeigt wichtige Grundlagen auf, wer von den Beteiligten bei welchen Schnittstellen bei der Planung und Errichtung von einem Gesamtsystem der Gebäudeautomation, welches aus einem oder mehreren Teilsystemen besteht, beteiligt sein sollte. Das Ergebnis solch einer Abstimmung und Klärung kann ein Lastenheft sein, das die Grundlage für weitere Schritte innerhalb der Kopplung von Teilsystemen bildet. Das Lastenheft und später das daraus entstehende Pflichtenheft sollten auf Grundlage der VDI 3694 erstellt werden. Durch das Lastenheft werden alle notwendigen Grundlagen („was und warum“) festgelegt. Bei der Erstellung des Lastenheftes können alle Bedürfnisse des Bauherrn und des späteren Betreibers berücksichtigt werden.

Für die Klärung, welche Systeme in das GA-System integriert werden sollen, bieten sich Abfragelisten an. Solche Abfragelisten sind in der VDI 3814 Blatt 5 (Bild 3) zu finden. Sie dienen dazu, für jede Kostengruppe festzulegen, welcher Umfang an Informationen in das GA-System integriert werden soll. So wird vor Beginn der Planung eines Systems der Gebäudeautomation mit Systemintegration jede Kostengruppe nach zu integrierenden Daten und Informationen befragt und deren zukünftigen Überwachungs-, Verarbeitungs-, Management- und Bedien-Funktionen im GA-System bestimmt. Nach der Klärung der zu integrierenden Informationen können die weiteren Planungsschritte (wie das Erstellen der GA-Funktionsliste etc.) vorgenommen werden.

Bei der Erarbeitung der GA-Funktionsliste sind die im Lastenheft definierten übergeordneten Funktionen zu berücksichtigen und festzuschreiben. So können alle notwendigen Grundlagen der Interoperabilität festgelegt und geprüft werden. Das Beiblatt 070-12 des GAEB dient als Hilfsmittel zur Prüfung der Interoperabilität bei Geräten der Gebäudeautomation (BACnet-Devices), die verbunden werden. Nach der Prüfung der erforderlichen Objekt- und Property-Vorgaben können die GA-Funktionslisten abschließend bearbeitet und die notwendigen Grundlagen für die Interoperabilität gelegt werden. Die Geräteprofile gemäß DIN EN ISO 16 484 und deren Festlegungen (z. B. die BIBBS) reichen in vielen Fällen nicht aus. So können die im jeweiligen Projekt gewünschten Funktionalitäten festgelegt und dokumentiert werden.

Während des Bauvorhabens und bei der Inbetriebnahme der Systeme der Gebäudeautomation (gemäß zukünftiger DIN EN ISO 16 484-1 die Phase Technische Bearbeitung und Installation) empfehlen sich Koordinationsgespräche zwischen den Errichtern der einzelnen Systeme, die funktional gekoppelt werden sollen. Während der Inbetriebnahme der einzelnen Systeme werden die den Systemen zugeordneten Funktionen getestet, danach erfolgen die Inbetriebnahme und der Test der Interoperabilität mit allen geforderten Funktionen – in der Regel gemeinsam. Sind alle Funktionen mittels der gewünschten Interoperabilität realisiert worden, kann der Probebetrieb in der Abschluss-Phase nach zukünftiger DIN EN ISO 16 484-1 beginnen.

Mit oder nach erfolgreichem Probebetrieb wird der zukünftige Betreiber in das Gesamtsystem und die jeweiligen Teilsysteme eingewiesen und die Dokumentation übergeben. Die Grundlagen und der Nachweis der gewünschten Funktionalität der Systemkopplung sind in der Dokumentation zu integrieren. So kann eine erfolgreiche Übergabe, Abnahme und ein erfolgreicher Projektabschluss erreicht werden.

 

Nur in gemeinsamer Zusammenarbeit zwischen Bauherr, Betreiber, Pla­ner/Integrationsplaner und Errichtern der jeweiligen Teilsystemen ist eine erfolgreiche Systemintegration von einzelnen Teilsystemen zu ei­nem funktionierenden Gesamtsystem möglich. Nur gemeinsam geht es.