Digital Ceiling
Das Datennetz in der Decke
Immer mehr Geräte und Komponenten der Gebäudetechnik sind im Deckenbereich installiert. WLAN Access Points, IP-Kameras, Controller für die LED-Beleuchtung, Multifunktionssensoren, Präsenzmelder: Es gibt kaum noch eine Anwendung in modernen Gebäuden, die nicht direkt oder indirekt mit dem IT-Netz verbunden ist. Der Trend zum Smart Building wird diese Entwicklung weiter befeuern. Damit das Konzept funktioniert, ist eine leistungs- fähige universelle Verkabelung unverzichtbar.
Digital Ceiling, die digitale Decke: Das klingt modern und smart. Geräte, Controller, Sensoren und Aktoren mit IP-Anschluss – alle unauffällig in der Decke platziert – steuern das smarte Gebäude. Die Idee ist allerdings nicht neu. Melder und Geräte waren schon immer an der Decke montiert, dabei allerdings an ihre eigene, anlagenspezifische Verkabelung angeschlossen. Die einzelnen Systeme arbeiteten autark. Die Anschlüsse der verschiedenen Geräte waren nicht kompatibel.
Ein Systemwechsel erforderte dann oft eine Neuverkabelung. Die Forderung der Anwender nach universellen und damit wirtschaftlichen Lösungen führte zu den „Converged Networks“, den „zusammengeführten Netzen“. Die verschiedenen Anlagen und Systeme sind dabei an eine universelle Verkabelung angeschlossen, arbeiteten jedoch weiterhin mit ihren eigenen Signalen und Protokollen autark. Von einem zentralen Management oder gar einer Vernetzung der Systeme untereinander ist ein solches Konzept noch immer weit entfernt. Dies ermöglichte erst das universelle IP-Protokoll.
Immer mehr Geräte und Komponenten der Gebäudetechnik sind heute bekanntlich mit IP-Anschlüssen ausgestattet. Über IP-Controller lassen sich selbst ältere analoge Komponenten in das IT-Netz integrieren. Diesem Konzept liegt eine genormte, anwendungsneutrale Verkabelung zugrunde, die eine Flexibilität und damit eine Effizienz ermöglicht, die klassische, autarke Lösungen nicht bieten können.
Genormte Verkabelung
Die Normenteile DIN EN 50173-6 und ISO/IEC 11801-6 spezifizieren anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen für verteilte Gebäudedienste. Dazu zählen neben WLAN und Videoüberwachung auch Anwendungen wie Energie-Management, Zugangskontrolle, Zeiterfassung, Einbruchmeldeanlagen, Audio-/Videoanlagen, Sprechanlagen, Informations- und Leitsysteme sowie die Steuerung von Heizung/Klimaanlage, Fenstern und Rollläden. Als Installationsbereiche sind Boden, Wand und Decke vorgesehen, wobei letztere den Vorteil bieten, dass Installationen dort unauffällig und gleichzeitig leicht zugänglich sind.
Die beiden Normen definieren gleich zwei Typen strukturierter, anwendungsneutraler Verkabelung: Typ A und Typ B. Dem Verkabelungs-Typ A liegt die bekannte, klassische strukturierte Verkabelung zugrunde, bei der die Datenleitungen vom Etagenverteiler bis zu den Anschlussdosen verlegt sind. Sie kann einen Sammelpunkt enthalten, der bei den verteilten Gebäudediensten als Dienstekonzentrationspunkt (DKP) bezeichnet wird, um ihn vom Sammelpunkt der klassischen Büroverkabelung zumindest dem Namen nach zu unterscheiden.
Die Verkabelung nach Typ B enthält zwingend einen Dienstekonzentrationspunkt und endet dort. Wie es danach weitergeht, ist nicht Bestandteil der Norm. Dadurch ist es möglich, nach dem DKP beliebig anlagen- und nutzungsspezifisch zu verkabeln, etwa in Stern-, Baum-, Bus- oder Ringstruktur, als Daisy-Chain oder auch anders. Bei Typ B dürfen am DKP auch aktive Netzwerkkomponenten installiert sein, beispielsweise Controller, Medienkonverter oder Switches.
Für eine möglichst lange Nutzungsdauer empfehlen DIN EN und ISO/IEC bei Kupferstrecken mindestens die Klasse EA und damit Komponenten der Kategorie 6A, bei Glasfasern mindestens OM3-Multimode- und OS1a-Singlemode-Fasern.
Verkabelung für WLAN
Auch Funknetze benötigen eine Verkabelung, schließlich sollen die Daten zwischen Access Points und Servern mit möglichst hohen Datenraten fließen. Um die stetig zunehmenden Datenmengen im WLAN zu bewältigen, geht der Trend zu vielen kleinen Funkzellen. In jeder Zelle steht den Anwendern die volle WLAN-Datenrate zur Verfügung. Je mehr Funkzellen es gibt, desto mehr Daten lassen sich übertragen, umso mehr Access Points und damit Netzwerkanschlüsse sind jedoch auch nötig. Die DIN EN 50173-6:2018-10 sieht für WLAN Access Points eine flächendeckende Verkabelung in der Decke vor. Als Planungsgrundlage dient ein Wabenmuster mit maximal zwölf Metern Radius um jeden Anschluss. Die Norm lässt auch Quadrate und Rechtecke für die Planung zu, in der Praxis sind auch Kreise üblich. Meist wird aus Kostengründen nicht flächendeckend verkabelt. Nur dort, wo ein Access Point geplant ist, wird auch ein Anschluss installiert. Je einfacher sich Leitungen und Anschlüsse nachinstallieren lassen, desto weniger investiert man oft in die Installationsvorleistung.
Gebäudeautomation
Komponenten mit IP-Anschluss sind die Voraussetzung für anlagenübergreifendes, effizientes Gebäude-Management und für Smart-Building-Anwendungen. Es wäre jedoch unwirtschaftlich, Bewährtes nur deshalb zu ersetzen, weil es keinen IP-Anschluss hat. Der Verkabelungstyp B ermöglicht die Anbindung anlagenspezifischer Verkabelungen und den Einsatz elektronischer Komponenten wie Gateways und Konvertern am DKP. Über den DKP ist später auch eine einfache, kostengünstige Migration zu reinen IP-Lösungen möglich, indem man die strukturierte Verkabelung weiterführt.
Damit die Verkabelung möglichst lange nutzbar bleibt, sollten nicht belegte Anschlüsse grundsätzlich vor Staub geschützt sein. Verteiler und Dosen mit automatisch schließender Staubschutzklappe bieten sich an. Wo jedoch mit erhöhtem Aufkommen von Staub und Feuchtigkeit zu rechnen ist, sind Anschlüsse in Schutzart IP67 empfehlenswert, wie sie aus den Verkabelungen für industriell genutzte Bereiche bekannt sind.
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