Spezial: Fachartikelserie KNX-Grundlagen - Teil 8

Die Versorgung von Arbeitsplätzen in Bürogebäuden mit Strom- und Netzwerkanschlüssen ist eine Schlüsselaufgabe für die Planer der elektrotechnischen Gewerke. Schließlich wird dadurch maßgeblich die Flexibilität der Nutzung der Gebäudefläche beeinflusst. Insbesondere in Open Office Strukturen ist es gewünscht, die Position und Anordnung der Arbeitsplätze schnell und einfach zu verändern. Dies ist aber nur dann möglich, wenn de elektrotechnische Infrastruktur dafür ausgelegt ist. Um dieses Anforderung zu erfüllen, wird immer häufiger ein sogenanntes Consolidation Point Konzept gewählt. Im Gegensatz zu einer klassischen Infrastruktur, bei der die Absicherung der Stromkreise zentral im Etagenverteiler erfolgt und die Bodentank– oder Brüstungskanalsteckdosen sternförmig verkabelt werden, ist ein Consolidation Point Konzept dezentral aufgebaut, so dass die Probleme der sternförmigen Installationen vermieden werden können. Denn bei zentralen Verkabelungsstrukturen häufen sich die Kabel, insbesondere im Bereich der Etagenverteilung, da jede Verbrauchergruppe einzeln angesteuert wird. Das hohe Kabelaufkommen führt neben dem erhöhten Kosten- und Installationsaufwand auch zu größeren Brandlasten und damit unter Umständen auch zu einem größerem baulicher Aufwand und mehr Platzbedarf für nicht produktiv genutzte Flächen.

Zentrale Topologie
Ein weiterer Nachteil ist die Anordnung der Bodentanks, die sich meist an dem Raster der Gebäudeachsen orientiert und damit nicht zu der Möblierung passt, die sich während des Gebäudebetriebs häufig ändert. Diese falschen Positionen der Tanks führen zu Kabelchaos unter oder neben den Tischen. Kabelbrücken werden notwendig und stellen Stolperfallen dar. Das Versetzen der Bodentanks ist in der Regel sehr aufwändig, oder gar nicht mehr möglich, da diese an den ankommenden Installationsleitungen fest angeschlossen sind.

Ein Consolidation Point Konzept bietet dagegen erhebliche Einsparpotenziale in der Planung, bei Materialeinsatz sowie bei der Gebäudenutzung.

Dezentrale Topologie



Bei diesem dezentralen Konzept werden die Prozesse von Gebäudeplanung, Installationsplanung und Organisationsplanung voneinander entkoppelt. Der Architekt sollte lediglich beachten, dass er für jede Etage einen Systemboden mit Hohlraum vorsieht. Der Elektroplaner kümmert sich um die Versorgung jeder Etage mittels vertikaler Installationsstränge und um die tertiäre Ebene vom Etagenverteiler bis zum Arbeitsplatz, die in eine feste Grundinstallation und eine individuell anpassbare Arbeitsplatzinstallation aufgeteilt wird. Geplant und ausgeführt wird dabei zunächst nur die Grundinstallation für die Nutzfläche, die an definierten Übergabepunkten mit steckbaren Abgängen für das Strom- und Datennetz, den Consolidation Points endet. Diese werden dezentral in der Fläche platziert, so dass ein Consolidation Point immer eine Parzelle der gesamten Nutzfläche in einem maximalen Radius von 10m abdecken kann. In der Regel ergibt sich daraus die Versorgung von 2-4 Arbeitsplätzen mit einem CP.

Die CPs für die Arbeitsplatzsteckdosen werden an 5pol Energie-Ringleitungen angeschlossen, so dass je nach Dimensionierung bis zu 25 Arbeitsplätze mit einem Strang versorgt werden können. Die FI-LS Absicherungen für die Steckdosenstromkreise befinden sich dezentral in den CPs, was viele, weitere Vorteil hinsichtlich der Betriebssicherheit bringt. Für das Datennetzwerk wird bis zu dem Consolidation Point idealerweise eine sternförmige Cat.7 - 10G Bit Verkabelung vorgenommen. Die Basisinfrastruktur ist somit für alle späteren Gebäudenutzungsarten gerüstet und deshalb standardisiert planbar und universell verwendbar. Die spätere Position der Arbeitstische spielt zu diesem Zeitpunkt noch keine Rolle, denn die Consolidation Points befinden sich im Hohlraum- oder Doppelboden und sind über Revisionsklappen oder Austauschplatten zugänglich, so dass für die Organisationsplanung eine komplett leere Fläche zur Verfügung steht

Basisinfrastruktur - Energie



Individuell für jeden Nutzer kann für jede Etage ein eigener Möblierungsplan erstellt werden. Erst wenn die endgültigen Tischpositionen feststehen, werden die Verbindungen zu der Grundinstallation über kleine Löcher mit Kabelauslässen hergestellt. Durch diese Auslässe kann man nun vorkonfektionierte Arbeitsplatzboxen ganz einfach und schnell an die Consolidation Points im Boden andocken. Die flexiblen Anschlussleitungen bis zum Consolidation Point verlaufen dabei unter dem Boden. Gegenüber einem Bodentank ist ein kleiner Kabelauslass schneller und einfacher zu versetzen. Das übliche Kabelchaos und die Installation von nicht benötigten Reserven fallen weg, so dass nachweisliche Einsparpotenziale bis zu 50% entstehen.

Ein weiterer logischer Schritt ist dann die Erweiterung des dezentralen Consolidation Point Konzeptes mit intelligenten KNX-Baugruppen zur Steuerung der Gebäudefunktionen Licht, Beschattung und Klima. Dadurch wird der Verkabelungs- und Materialaufwand nochmals deutlich reduziert, da die KNX-Aktoren möglichst in der Nähe der Verbraucher platziert werden können, denn erst durch die dezentrale Anordnung der KNX-Geräte werden die Vorteile der Bus Topologie ausgenutzt. In einem Consolidation Point werden dann neben der Strom- und Datenversorgung auch die Schalt- und Steuerfunktionen für die Flächeneinheit zusammengefasst. Es ergibt sich ein dreigeteilter Aufbau des Consolidation Point mit CP-Strom, CP-Daten und CP-TGA

Erweitertes Konzept



Der CP-Strom beinhaltet die dezentralen Fehlerstrom- und Leitungsschutzeinrichtungen mit steckbaren Abgängen zu den Arbeitsplatzsteckdosen. Der CP-Daten stellt die Netzwerkanschlüsse für die Arbeitsplätze zur Verfügung. Der CP-TGA ist mit den Ein- und Ausgangskanälen für die Gebäudesteuerungsfunktionen ausgestattet. An die steckbar ausgeführten Ausgangskanäle werden die zur Flächeneinheit gehörenden Lichtstromkreise, schaltbaren Steckdosen, Motoren, elektrischen Stellantriebe und weiteren elektrischen Geräte angeschlossen. Die steckbaren Eingangskanäle erfassen die Informationen der Schalter und Sensoren des Bereichs. Jeder CP-TGA besitzt dann eine Busankopplung (BA) für den KNX-Bus und wird damit zu einem Teilnehmer im KNX-Netzwerk.

Struktur



Mit diesem Konzept sind nun eine einfache Planung und hohe Vorfertigungsgrade möglich. Die Grundinstallation von den Etagenverteilern bis zu den Consolidation Points kann schon herstellerseitig von der Industrie vorbereitet werden. Ebenso die Ausstattung und Programmierung der CPs. Sobald diese dann in der Rohbauphase installiert sind, stellen sie dann die elektrischen Schnittstellen für die anderen Gewerke dar, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf der Baustelle sind. Die aufwändige Koordination und Abstimmung zwischen den Beteiligten wird deutlich vereinfacht. Die Fassadenbauer können nun die elektrischen Anschlüsse der Motoren für die Verschattung ebenso leicht in die vorgesehen CP-Buchsen einstecken, wie Elektriker die Kabel zu den Beleuchtungsgruppen in der Decke. Von den Raumeinrichtern kommen dann später die flexiblen Kabelbündel mit Daten- und Stromkabeln für die Arbeitsplätze oder die Schalter- und Sensoranschlüsse von den Trennwänden.