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Was ist der LCN-Bus?

19.10.2018

LCN steht für Local Control Network und bezeichnet ein Verfahren der Gebäudeautomatisierung. Mit einem Marktstart in den frühen 1990er Jahren ist das System deutlich älter als das Konzept des Smart Home. Die Lösung unterstützt die Anforderungen des Handwerks und eignet sich für Wohn- oder Zweckbauten jeder Größe. Intelligente Busmodule verknüpfen unterschiedliche Gebäudefunktionen und sorgen dabei für mehr Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz im Alltag. Für alle Aufgaben der Kommunikation und Steuerung kommen ausschließlich herstellereigene Komponenten zum Einsatz. Gegenüber der Konkurrenz bietet LCN die Vorzüge einer kostengünstigen Vernetzung und schnellen Datenübertragung.

 

 LCN Bus: Visualisierung auf Smartphone
Kontrolle der LCN-Bus-Funktionen mithilfe einer App. Bild: LCN

 

Die Erfolgsgeschichte des LCN-Bus-Systems

Der LCN-Bus ist ein Produkt der Issendorff KG mit Sitz im niedersächsischen Sarstedt. Das Unternehmen wurde 1986 von Eberhard Issendorff gegründet, wobei sich der Elektroingenieur gemeinsam mit einer Handvoll von Mitarbeitern zunächst mit Netzwerktechnik sowie der Entwicklung von Hard- und Software befasste. Erste Prototypen eines Installationsbusses waren im Jahr 1992 auf der Industriemesse Hannover zu sehen. Die serienreifen Module des LCN-Systems gingen 1993 in Produktion. Ab 1994 konzentrierte sich das Geschäft vollständig auf LCN, und der stetige Ausbau der Plattform mit neuen Hard- und Software-Bestandteilen ermöglichte in der Folgezeit eine Reihe großer Projekte. Zu den Anwendern der Automatisierungslösungen von LCN zählen:

 

  • die Mecklenburgische Versicherung in Hannover
  • der Main Tower in Frankfurt
  • die Formel-1-Rennstrecke Lausitzring
  • die DB Cargo Center 1 und 2 in Mainz
  • das Bürogebäude UPTOWN in München, in dem LCN sämtliche Funktionen von Licht, Beschattung, Heizung und Kühlung steuert
  • und im Ausland beispielsweise der Euro-Tower Budapest oder ein intensivmedizinisches Zentrum in Saudi-Arabien

 

LCN bietet mittlerweile eine umfassende Funktionalität und eignet sich für die Gebäudeautomation in Zweckbauten ebenso wie für Smart Home-Anwendungen in privaten Wohnhäusern.

 

Was leistet der LCN-Bus?

Das Leistungsspektrum von LCN umfasst zahlreiche Automatisierungsfunktionen, die einen effizienten Umgang mit Energie unterstützen. Dazu gehören:

  • eine optimierte, auf den individuellen Bedarf abgestimmte Heizungsregelung mit passiver Nachtauskühlung
  • die Überwachung von Temperatur und Luftqualität und deren automatische Regelung durch das selbsttätige Öffnen und Schließen von Fenstern
  • die tageslichtabhängige Steuerung der Beleuchtung für eine optimale Lichtwirkung bei möglichst sparsamem Einsatz von Kunstlicht
  • die Steuerung von Klima und Beleuchtung anhand einer Präsenzkontrolle, wobei die Einstellungen sich daran anpassen, ob jemand im Haus anwesend ist oder nicht

 

Wichtige Einsatzszenarien ergeben sich im Bereich der Sicherheit. Dabei übernimmt LCN:

 

  • die Außenhautsicherung des Gebäudes durch Überwachung von Fenstern und Türen
  • die Zutrittskontrolle mittels personalisierter Transpondersysteme, Fingerprint-Kontrolle oder Fernsteuerung
  • die Anwesenheitserfassung und Raumüberwachung durch Sensoren
  • die Anwesenheitssimulation zur Abschreckung unerwünschter Eindringlinge
  • die Gebäudesicherung mithilfe von Mehrzonen-Alarmanlagen
  • die Überwachung des Hauses von unterwegs aus und die Benachrichtigung über Ereignisse per E-Mail, SMS oder Push-Nachricht

 

Die Komfortfunktionen betreffen einerseits das Bus-System selbst und bieten beispielsweise die Möglichkeit,

 

  • anhand von Sensor-Tastenfeldern dezentral Informationen abzufragen und Funktionen zu kontrollieren oder
  • mithilfe der Visualisierungs-Anwendung LCN-GVS das Gesamtsystem von einem beliebigen Standort aus im Blick zu behalten.

 

Andererseits geht es bei der Automatisierung um einen Gewinn an alltäglicher Lebensqualität beispielsweise durch:

 

  • die wetterabhängige Steuerung von Sonnen- und Regenschutz
  • eine individuelle Lichtregie mit Lichtszenarien für unterschiedliche Situationen oder Tageszeiten
  • das Verketten unterschiedlicher Funktionen und das Auslösen eines komplexen Verhaltens auf Tastendruck – beispielsweise das zentrale Ein- oder Ausschalten bestimmter Geräte
  • das automatische Ausschalten von Haushaltsgeräten wie Bügeleisen, Kaffeemaschine oder Herd

 

LCN bewältigt seine Aufgaben mit markeneigenen Bus-Komponenten und kommt – gemessen am beachtlichen Umfang an intelligenten Funktionen – mit einer vergleichsweise übersichtlichen Zahl an Geräten aus.

 

Wie ist der LCN-Bus aufgebaut?

Grundbaustein des Systems ist das Busmodul. Es ist mit einem Mikroprozessor ausgestattet und koordiniert die Automatisierungsfunktionen, indem es die Datenkommunikation steuert, Sensoren abfragt und das Verhalten der Aktoren berechnet. Das Busmodul überwacht sowohl die automatisch gesteuerten als auch die vom Anwender ausgelösten Aktionen und bewahrt jederzeit den Überblick über den Status des Systems. Eine LCN-Installation besteht aus mehreren untereinander vernetzten Busmodulen, wobei jedes Modul die Intelligenz für einen abgegrenzten Funktionsbereich kapselt. Dabei entsteht eine verteilte Architektur, die eine dezentrale Steuerung ermöglicht. Das Betriebsmodell hat den Vorzug, dass das Gesamtsystem auch dann noch funktionsfähig bleibt, wenn eines der beteiligten Busmodule ausfällt. Außerdem ist die Installation flexibel über einen beliebigen Zeitraum erweiterbar.

 

 LCN-UPP Zentrales Busmodul mit Daten- und Stromleitungen
Das Busmodul LCN-UPP steuert die Kommunikation und kapselt die Intelligenz. Bild: LCN

 

Ein LCN-Modul verfügt in der Regel über eine kombinierte Funktionalität und kümmert sich sowohl um die Sensorik als auch um die Aktorik in seinem Zuständigkeitsbereich. Dadurch kommt die Anlage mit einer vergleichsweise geringen Zahl an Modulen aus. Eine gängige LCN-Installation arbeitet mit maximal 250 Modulen. Bei großen Vorhaben ist die Unterteilung in Segmente möglich, wobei ein Segment bis zu 250 Module integrieren kann und höchstens 120 Segmente direkt koppelbar sind. Neben den Busmodulen bietet LCN eine Reihe weiterer Komponenten an. Eine Übersicht über einige Geräte und ihre Funktionen gibt die folgende Tabelle:

 

Produkt Funktion
Koppler bilden die Schnittstelle zu einem anderen Kommunikationsprotokoll oder -medium; sie verbinden LCN beispielsweise mit dem Computer
Eingänge sind Binärsensoren, welche die Signale von Dauerkontakten an LCN weitergeben; dazu gehören beispielsweise Schalter, Tür- und Fensterkontakte, Präsenz- und Bewegungsmelder
Ausgänge arbeiten als Schaltausgänge oder Aktoren und dienen der optionalen Erweiterung von LCN-Modulen
Taster stehen in der Produktreihe LCN-GT als Bedienelemente zur Verfügung; die Sensor-Tastenfelder sind individuell programmierbar und lassen sich mit unterschiedlichen Funktionen belegen; Status-LEDs geben Auskunft über wichtige Funktionsparameter
Fernsteuerung arbeitet mit Infrarot-Signalen und ist im kleinen Taschenformat oder als großer Handsender mit stärkerer Funkleistung verfügbar
Sensoren registrieren beispielsweise Temperatur, Luftqualität, Feuchtigkeit, Licht oder die Anwesenheit von Personen in einem automatisierten Gebäude
Transponder ermöglichen das berührungslose Bedienen von Geräten oder identifizieren Personen im Rahmen der Zugangskontrolle

 

 LCN Produkte: Sensoren, Taster, Modul, Fernsteuerung, Transponder, Ein-/Ausgang
Produkte für die Vernetzung und Steuerung im LCN-Bus. Bild: LCN

 

Wie kommunizieren die Komponenten im LCN-Bus?

LCN-Busmodule nutzen die übliche Elektroinstallation, um miteinander zu kommunizieren. Die Methode ist geschickt gewählt, weil sie in der Regel mit den vorhandenen Leitungen auskommt und sich größere Baumaßnahmen erübrigen.

Ein fünfadriges Standard-NYM-Kabel eignet sich optimal für die Vernetzung im LCN-Bus. Der Datenaustausch verläuft über eine der beiden freien Adern, die zweite bleibt unbelegt und dient weiterhin als Reserve.

 

Fünfadriges Standard-NYM-Kabel für den LCN-Bus geeignet
LCN-Kommunikation über die Standard-NYM-Leitung der Elektroinstallation. Bild: LCN

 

Der Anschluss der LCN-Busmodule erfolgt unmittelbar an der Elektroinstallation, ohne Zusatzkomponenten wie Drosseln oder externe Netzteile. Die Module liegen zwischen dem Netzspannungskabel und den Endgeräten, die in die Automatisierungslösung eingebunden sind.

 

Standard-NYM-Kabel mit zwei angeschlossenen LCN-Busmodulen
LCN-Busmodule direkt verbunden mit dem Hausnetz. Bild: LCN

 

Das LCN-Busmodul bietet zusätzliche Schnittstellen für unterschiedliche Peripheriegeräte wie Sensoren, Ein- und Ausgänge sowie Fernsteuerungen.

 

 LCN-Busmodule mit angeschlossenen Sensoren, Ein- und Ausgängen sowie IR-Fernsteuerung
Busmodule im LCN-Netz mit Schnittstellen für Peripheriegeräte. Bild: LCN

 

Den LCN-Bus aufzubauen, die Funktionsparameter festzulegen und automatisierte Abläufe zu definieren sind Aufgaben des Installateurs. Alle Arbeiten, die mit der Programmierung, Wartung und Änderung des Systems zu tun haben, erfordern Fachkenntnisse und sollten nicht von Laien durchgeführt werden. Der Fachmann nutzt eine Programmiersoftware, um die Anlage einzurichten und zu parametrieren. Ein Visualisierungstool ermöglicht die Überwachung des Systems und unterstützt administrative Eingriffe.

 

LCN-Pro und LCN-GVS: Programmierung und Visualisierung für den LCN-Bus

LCN-Pro dient als Werkzeug für die Programmierung der Busfunktionen. Mithilfe der Software bildet der Fachmann alle von ihm betreuten LCN-Anlagen in Projekten ab und parametriert die vernetzten Module. Die Programmierarbeiten lassen sich offline im Büro erledigen und später vor Ort auf das System übertragen.

Mithilfe des Tools LCN-GVS lässt sich die gesamte Anlage visualisieren. Die bildliche Darstellung gibt jederzeit Aufschluss über den Status des Systems. Zeitgesteuerte Routinen schicken Informationen über den Zustand der Automatisierungsfunktionen per E-Mail, SMS oder Push-Meldung an das Mobiltelefon. Außerdem ist der steuernde Zugriff auf alle vernetzten Komponenten möglich.

 

Visualisierung der LCN-Anlage mit LCN-GVS auf dem PC, Tablet oder Smartphone
LCN-GVS: Browserbasiertes Tool für die Visualisierung und Steuerung der LCN-Anlage. Bild: LCN

 

LCN-GVS ist eine browserbasierte Anwendung und über einen internetfähigen PC oder mobile Endgeräte von einem beliebigen Standort aus weltweit aufrufbar. Die Anwendung verfügt darüber hinaus über eine umfangreiche Zugriffskontrolle mit detaillierter Profilverwaltung und einer Protokollfunktion, die jede Aktion langfristig speichert.

 

Fazit

Der LCN-Bus ist eine umfassende Automatisierungslösung für Wohn- und Zweckbauten jeder Größe. Das System basiert auf einer übersichtlichen Architektur, kommuniziert kabelgebunden und erfüllt dadurch hohe Sicherheitsanforderungen. Im Vergleich zu ähnlich arbeitenden Konkurrenten

  • verfügt LCN über ein effizienteres und kostengünstigeres Vernetzungsmodell, weil der Datenaustausch über die vorhandene Elektroinstallation erfolgt und keine eigene Busleitung verlegt werden muss.
  • kommt die Anlage mit weniger Komponenten aus, weil die LCN-Busmodule sowohl Sensor-, als auch Aktor-Funktionen übernehmen.
  • geht LCN mit weniger Material- und Arbeitsaufwand auf individuelle Anforderungen ein und macht nur wenige Vorschriften in Bezug auf die Systemarchitektur.
  • lässt sich die Lösung unkomplizierter in bestehenden Gebäuden einrichten, weil keine Bauarbeiten erforderlich sind.

 

LCN behauptet seine Marktposition als Partner des Handwerks und ist von einem Fachmann leicht installierbar, programmierbar und wartbar. Das proprietäre Betriebsmodell stützt sich zwar auf herstellereigene Komponenten, in komplexen Umgebungen kann die Anlage aber auch mit den Protokollen und Geräten anderer Anbieter zusammenarbeiten. Das Bus-System ist eine langfristige, technisch anspruchsvolle Lösung. Eine LCN-Anlage eignet sich nicht für Anwender, die Smart Home-Funktionen schnell einmal in Eigenregie ausprobieren möchten. Die Installation erfordert ausreichend Vorlaufzeit für die Planung und eine vorausschauende, technisch differenzierte Umsetzung.

 

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