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EnOcean: Batterielose Funk-Heimvernetzung

Mit dem Funkstandard EnOcean steuern Sie Ihre Geräte im Smart Home ganz ohne Kabel und Batterie oder Stromversorgung. Taster, Tür-/Fensterkontakte, Heizkörperthermostate und andere intelligente Komponenten erzeugen ihre Energie selbst, etwa durch Tastendruck, Wärmeunterschiede oder Lichteinfall.

Was ist EnOcean?

EnOcean ist ein herstellerübergreifender Funkstandard für die Übertragung von Steuerimpulsen und Statusmeldungen im Rahmen der Gebäudeautomation: Rollladen bedienen, Licht dimmen oder Tür öffnen – EnOcean machts es auf besonders ökonomische und ökologische Weise möglich.

Die Idee hinter EnOcean: Funkkomponenten wie drahtlose Lichtschalter kommen innerhalb eines Gebäudes mit einer verhältnismäßig schwachen Sendeleistung aus, sie übertragen dazu nur kurze Telegramme (Datagramme). Die zum Betrieb nötige Energie ist dementsprechend gering und lässt sich mittels Energy Harvesting gewinnen.

Beim Energy Harvesting handelt es sich um ein technisches Verfahren, um sich selbst aus der Umgebung mit Energie zu versorgen. EnOcean-Komponenten gewinnen den Strom zum Betrieb in Eigenregie. Sie wandeln dazu den Tastendruck am Lichtschalter oder die Bewegung des Fenstergriffs in elektrische Energie um. Auch Tageslicht über Solarzellen und Temperaturunterschiede beim Heizen oder Klimatisieren können als Stromquelle dienen.

Als Energielieferant wird genutzt, was die physikalischen Gesetze hergeben: Lage- oder Druckänderungen, Temperaturschwankungen, Lichteinfall oder Schwingungen. Das Energy Harvesting von EnOcean wird unter anderem für drahtlose Funksensoren, thermoelektrische  Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Tür- und Fensterkontakte, Lichtsensoren sowie Lichtschalter eingesetzt.

Wo liegt der Vorteil von EnOcean und wo wird die batterielose Funktechnologie eingesetzt?

Energieautarke Funkkomponenten nach dem weltweiten EnOcean-Standard ermöglichen eine anpassungsfähige und kostensparende Automation von Gebäuden. Durch ihren sehr niedrigen Stromverbrauch sind die Taster, Kontakte und Sensoren wartungsfrei oder weitgehend wartungsarm. Dazu kommen die einfache Planung und hohe Flexibilität durch frei positionierbare Sensoren. Geräte nach dem EnOcean-Standard eignen sich daher sehr gut für die Verwendung in Mietobjekten, Gewerbebauten, Hotels, Restaurants und anderen nicht jederzeit frei zugänglichen Objekten. Hier schneidet der Einsatz herkömmlicher batteriebetriebener Sensoren und Aktoren nach Funkstandards wie Z-Wave oder Zigbee aufgrund des regelmäßig nötigen Batteriewechsels oft aus.

EnOcean macht das Austauschen von Batterien in der Regel überflüssig und senkt damit die Servicekosten. Die Wartungsfreiheit ist vor allem bei großen Gebäuden mit einer Vielzahl an Sensoren und Aktoren ein entscheidender Vorteil. Als positiver Nebeneffekt schont der Verzicht auf Batterien die Umwelt. Gegenüber fest verdrahteten Systemen bietet EnOcean ein hohes Maß an Flexibilität und Einfachheit der Installation.

Architekten, Raumplaner, Gebäudetechniker und andere Profis setzen die offene EnOcean-Funktechnologie ein, um Anwendungen für die Bereiche Beleuchtung, Sonnenschutz und Raumklima zu entwickeln. Dazu liefert EnOcean die benötigten Komponenten an Partnerfirmen wie Jäger, Siemens oder Telefunken. Die Taster und Sensoren lassen sich ohne zusätzliche Leitungen montieren – das minimiert die Installationskosten und den Aufwand bei Renovierungen.

Auch im privaten Eigenheim profitieren Sie von den Vorteilen der batterielosen EnOcean-Produkte. Über Gateways lassen sich EnOcean-Komponenten in Smart-Home-Systeme einbinden, zum Beispiel in KNX. So kann die zentrale Steuereinheit mit den EnOcean-Sensoren und Aktoren kommunizieren. Sie profitieren dadurch von Funktionen wie Einzelbedienung, Gruppenbedienung, Zentralbedienung, Automatiksteuerung, Dimmen und Lichtszenen. Die Montage der EnOcean-Geräte erfordert weder eine klassische Verkabelung noch Stemm- und Renovierungsarbeiten.

Entwickelt wurde der EnOcean-Funkstandard vom gleichnamigen Unternehmen aus München. Mittlerweile kümmert sich die EnOcean-Allianz um die Weiterentwicklung. Dem Konsortium gehören über 350 Unternehmen an.

    

EnOcan-Funkkomponenten für das smarte Zuhause

Batterielose EnOcean-Produkte eignen sich für Smart-Home-Lösungen in Neubauten und zur Nachrüstung im Rahmen von Gebäudesanierungen. Zur Auswahl stehen Funkschalter, Funksensoren, Aktoren, Regler, Gateways und Zubehör. Die Produktpalette deckt ein breites Einsatzspektrum von einfachen Steuerlösungen etwa für das Licht im Flur, Treppenhaus oder einzelnen Räumen bis hin zur umfassenden Klima-, Wärme-, Licht- und Sicherheitsvernetzung mit Smartphone-Steuerung und hohem Automationsgrad ab. Die Temperatur anpassen, das Licht automatisch ein- und ausschalten, Lampen per Zwischenstecker bequem bedienen, Türen und Fenster überwachen, Räume absichern und ungebetene Gäste abschrecken – für diese und viele weitere Anwendungen stehen EnOcean-Module zur Auswahl.

Bei EnOcean sind Sie nicht an einen bestimmten Hersteller gebunden. Dank Interoperabilität können Sie Geräte verschiedener Hersteller nach Bedarf kombinieren und so ein individuelles Smart-Home-System zusammenstellen. Das Funksystem ist modular, jederzeit leicht erweiterbar und damit in hohem Maß zukunftssicher.

Das EnOcean-„Smart Home & Smart Building“-Protokoll arbeitet im 868-MHz-Band und sendet kurze und störungssichere Signale. Die Funktechnologie setzt auf den Standard ISO/IEC 14543-3-10 für Funkanwendungen mit besonders niedrigem Energieeinsatz. Die Kommunikation der Geräte läuft über Datagramme mit einer Länge zwischen 53 und 130 Bit. Die Reichweite ist abhängig von den örtlichen Gegebenheiten – sie liegt bei bis zu 30 Metern in Gebäuden und maximal 300 Metern im Freien. Mit einem Repeater als Funkverstärker lässt sich die Empfangsqualität bei Bedarf verbessern.

Aufgrund ihrer verhältnismäßig geringen elektromagnetischen Emissionen sind Geräte nach dem EnOcean-Funkstandard auch für den Einsatz in Bereichen geeignet, in denen minimale Wechselfelder erwünscht sind.

     

Schnelles Anlernen, sichere Funkübertragung

Verbraucher wie Leuchten, Rollläden, Steckdosen und Heizungsventile versehen Sie mit einem EnOcean-Aktor. Bei der Inbetriebnahme werden die EnOcean-Geräte wie bei Funksystemen zur Heimautomation üblich angelernt. Dabei werden Schalter und Sensoren einmalig über einen einfachen Lernmodus per Funk mit dem Aktor verknüpft. Die Konfiguration erfolgt entweder über Taster oder Schalter am Gerät oder via Software.

Für Übertragungssicherheit sorgt die kurze, gerade einmal eine Millisekunde dauernde Übertragung der Telegramme mit zwei asynchronen Wiederholungen. Aktuelle EnOcean-Komponenten arbeiten mit Verschlüsselung und Rolling-Code-Authentifizierung. Diese Geräte sind kompatibel mit EnOcean-Funkmodulen ohne Verschlüsselung.

EnOcean: Wartungsarm auch mit Batterie

Bei einigen Modulen nach dem EnOcean-Standard geht es aufgrund der spezifischen Anwendungsfälle nicht ganz ohne Batterie. So können Bewegungsmelder in der Nacht mangels guter Lichtverhältnisse oder mechanischen Betätigungen die nötige Energie nicht aus der Umwelt erzeugen. Die Besonderheit batteriebetriebener Module: EnOcean-Produkte mit Batterie sind auf einen extrem energieeffizienten und damit stromsparenden Betrieb ausgelegt. Die Batterie versorgt das Gerät in der Regel über mehrere Jahre mit Strom. Die Batterielebensdauer ist also hoch.

     

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