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EnOcean-Technologie für intelligente und grüne Gebäude
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Übersicht
Wieso kabellos & batterielos?
EnOcean – die batterielose Funktechnologie
Installation
Funk: Grundlagen & Planung
Support & nächste Schritte
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Stand heute bei vielen Installationen
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Stand heute
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Stand heute
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Stand heute
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Kabel: teuer & unflexibel
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Konventionelle Verdrahtungslösungen
Zeitaufwändig
Materialintensiv
Schmutzintensiv
Unflexibel bei Änderungen
Hohe Kosten bei Nachrüstung und Nutzungsänderungen
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Konventionelle Funktechnik braucht Batterien
Batterien benötigen: Überwachung Lagerung Zugang und Ersatz Entsorgung
Batterien sind: Umweltbelastend Serviceaufwändig
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Kundenwünsche und Anforderung an moderne Haustechnik
Einfache Bedienung
Geeignet für einfache und komplexe Anwendungen
Einfache Änderungen der Funktionen möglich
Jederzeit ausbaufähig, erweiterbar und flexibel
Anpassbar an technische Neuerungen
Große Auswahl an Produkten und Herstellern
Gutes Preis/Leistungsverhältnis
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Die Lösung: der EnOcean-Standard
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Batterieloser EnOcean-Funkstandard für intelligente Gebäude
Hohe Flexibilität
Komfort & Sicherheit
Kosteneinsparung
Bewährte und zukunftssichere Technologie
Energieeffizienz
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EnOcean – Ihre Chancen im Elektro-Fachhandwerk
Verlagerung zum Systemgeschäft
Bessere Differenzierung zur Konkurrenz (Alleinstellungsmerkmal)
Einfacher Einstieg in EnOcean-Technologie möglich
Mehr Zusatzgeschäft (skalierbares Angebot, d.h. von kleinen Installationen bis zur Automation)
Jetzt schon auf Gesetzesneuerungen vorbereit sein, z.B. auf die Energie-Einsparverordnung (EnEV)
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Übersicht
Wieso kabellos & batterielos
EnOcean – die batterielose Funktechnologie
Installation
Funk: Grundlagen & Planung
Support & nächste Schritte
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No Wires mehr als 1.200 interoperable Produkte Internationaler Funkstandard (ISO/IEC)
No Batteries Wartungsfrei Umweltfreundlich
No Limits Maximale Flexibilität Mehr als 250.000 Gebäude ausgestattet
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EnOcean – der Funkstandard für intelligente Gebäude
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Batterielose Funktechnologie im Wohnbau
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EnOcean – die Basis für Smart Homes und Gebäudeautomation
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Batterielose Funktechnologie im Zweckbau
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Batterielose Funktechnologie von EnOcean = Energiewandler + Funkmodule
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Energiewandler
Bewegungsenergie Elektrodynamischer Generator
Solarenergie Modul mit Energiespeicher
Thermo-Energie Energiegewinnung aus Temperaturdifferenz
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EnOcean-Funk Energiegewinnung aus Tastendruck, Licht,
Temperaturdifferenz Funkprotokoll: EnOcean ISO/IEC-Standard 14543-3-10 Frequenz: lizenzfreie Frequenzbänder unter 1 GHz (868
MHz in Europa und China, 902 MHz in Nordamerika, 928 MHz in Japan)
uni/bidirektionale Kommunikation
Reichweite ca. 30m in Gebäuden Reichweitenerhöhung mit Repeatern (Level 1 und Level 2)
Übertragungssicherheit kurze Telegramme ~ 1ms 2 asynchrone Wiederholungen Verschlüsselung und Rolling Code (Authentifizierung)
Interoperabilität jeder Sender hat einzigartige Adresse (32Bit-ID) standardisiertes Protokoll und Sensorprofile (EEP)
Grundlagen des EnOcean-Funks
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EnOcean ist umweltfreundlich – mehr als alle anderen Funkgeräte
Vollversion steht im Internet: www.enocean.de zum Douwnload zur Verfügung
VERGLEICH HOCHFREQUENTER LEISTUNGSFLUSSDICHTEN
Gerät/ Anlage W/m² Abstand (m) Dauer
EnOcean Funkschalter 0,000013 1 wenige ms bei Betätigung
Konvent. Lichtschalter 0,0015 1 wenige ms bei Betätigung
WLAN Access Point 0,01 2 während Datenaustauschs
Funk Netzwerkkarte 0,1 0,5 während Datenaustauschs
DECT Telefon 1 0,1 während Telefonats
Handy 12-42 0,1 während Telefonats
Mobilfunk-Basisstation 0,00001 - 0,1 versch. permanent
100 x
700 x
7.000 x
70.000 x
1,6 Mio.x
Mittelwert
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Batterielose Funkprodukte – www.enocean-alliance.org/produkte
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Zentralen
Herstellerübergreifende Lösungen für den Wohnbereich
Schalter und Sensoren Aktoren
Merten Gira, Berker Jung Easyfit
LAN/WLAN
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Gebäudeautomation
Herstellerübergreifende Lösungen für den Zweckbau
Schalter und Sensoren Aktoren
Merten Gira, Berker Jung Easyfit
LAN/WLAN
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Spezialanwendungen mit EnOcean
Drucksensor für Sitzmöbel und Matratzen Handsender für Torantriebe Mausefalle Bus-Stopptaste Industrie-Schalter Kabelbaumsensoren Lawinenschutz-Sensoren ….
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Anwendungsbeispiele im Wohnbau
EnOcean lohnt sich schon ab der ersten Schalter-Empfänger-Kombination in:
Wohnungen Ein-und Mehrfamilienhäusern Fertighäusern Kleinen Gewerbeimmobilien (z.B.
Praxen, Büros)
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Industriegebäude Büros Wohnbau Krankenhäuser
Hotels Historische Gebäude Schulen/ Unis Filialen
Über 250.000 Gebäude weltweit – „enabled by EnOcean"
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Aktivitäten der EnOcean Alliance
Basis ist Funkstandard für energieautarke Funkanwendungen ISO/IEC Standard 14543-3-10 Anwendungsprofile EnOcean Equipment Profiles
(EEP)
Sichert Interoperabilität von
Endprodukten
> 350 Mitglieder Produkthersteller Systemanbieter Planer, Architekten Installationsbetriebe
Weltweite Aktivitäten
und Netzwerke
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Vorteile für Installateure und Planer
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Einfache Installation
Einfache Planung und höchste Flexibilität durch frei positionierbare Sensoren
Weniger Lärm und Schmutz
Jederzeit ausbaufähig und erweiterbar
Große Auswahl an interoperablen Produkten und Herstellern
Bewährte und zukunftssichere Technologie
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Übersicht
Wieso kabellos & batterielos
EnOcean – die batterielose Funktechnologie
Installation
Funk: Grundlagen & Planung
Support & nächste Schritte
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Einfache Installation: 1x Schalter und 1x Empfänger
Schritt 1: Verbraucher (Leuchten, Rollläden, Steckdosen, Heizungsventile) mit Aktor
versehen.
Schritt 2: Schalter und Sensoren einmalig über einfachen Lernmodus mit dem Aktor
verknüpfen.
Eine Grundinstallation = viele Funktionen © EnOcean Alliance | Intelligente Gebäude | 2014 Seite 30
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Einfache Installation: optionale Erweiterung
Schritt 3 (optional) Visualisierung mit Touch-Panel
Anbindung Videokameras
Anbindung ans Internet (Smartphone/PDA/Tablet)
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Vorteile für Ihre Kunden
Mehr Komfort Zentral-Funktionen Szenen Automation Visualisierung/Touch-Panel
Mehr Sicherheit Fensterüberwachung Paniktaster Anwesenheitssimulation
Mehr Energieeffizienz Heizungssteuerung in Verbindung mit Fensterüberwachung Individuelle Zonenregulierung/Einzelraumsteuerung
… durch anwenderfreundliche Technik! © EnOcean Alliance | Intelligente Gebäude | 2014 Seite 32
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Vorteile für den Anwender: Flexibilität
Änderungen im Haus – freie Positionierung der Schalter
Bei Einrichtungsänderungen neue Möbel neue Raumaufteilung
Umnutzung Arbeitszimmer Kinderzimmer Pflegefall
Einfache Nachrüstung Handsender zusätzliche Schalter Anbindung Außenbeleuchtung Pumpe Gartenteich
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Schalter frei positionierbar
Kinderzimmer – Taster direkt ans Bett geklebt
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![Page 35: EnOcean-Technologie für intelligente und grüne Gebäude · Energieeffizienz . EnOcean – Ihre Chancen im Elektro-Fachhandwerk Verlagerung zum Systemgeschäft Bessere Differenzierung](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022071010/5fc7d8ab35f6062cdd07a52b/html5/thumbnails/35.jpg)
Schalter frei positionierbar – Möbel
Schlafzimmer – Schalter neben Bett
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![Page 36: EnOcean-Technologie für intelligente und grüne Gebäude · Energieeffizienz . EnOcean – Ihre Chancen im Elektro-Fachhandwerk Verlagerung zum Systemgeschäft Bessere Differenzierung](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022071010/5fc7d8ab35f6062cdd07a52b/html5/thumbnails/36.jpg)
Schalter frei positionierbar – Glas
Bad – Taster direkt an der Wanne oder Dusche
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Rollladen bedienen, Licht dimmen, Tür öffnen
Fernbedienung – Szenen
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Fernbedienung – Garagentor
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Mehr Komfort durch Fernbedienung
Steuerung Beleuchtung Zentral-Funktionen Szenen
Steuerung Rollläden Einzeln/Gruppen Zentral
Steuerung Multi-Media
Heizungssteuerung
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Dezentrale Steuerung – Rollladen
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Ideal für die Nachrüstung Keine Kabel Schalter frei positionierbar
Funktionen Einzelbedienung Gruppenbedienung Zentralbedienung Automatik Dimmen Lichtszenen
Komponenten
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Komponenten
Schaltaktoren
Schalter
Zentrale Steuerung – Beleuchtung
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Zentrale Steuerung – leicht erweiterbar
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Funktionen Einzelbedienung Gruppenbedienung Zentralbedienung Automatik Dimmen Lichtszenen
Gartenbeleuchtung
Gartenpumpe
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Individuelle Heizungssteuerung
Komponenten
Thermostate
Schaltaktoren für Heizventile
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Funktionen Timer Heizzeiten hinterlegen Fernzugriff möglich
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Wohnhaus in Schorndorf
Modernes Wohnhaus (Referenz)
Problem Leitungsverlegung schwierig –
Sichtbeton
Lösung EnOcean-Funkschalter, -Thermostate
Vorteile Flexibilität Einfache Installation Geringe Kosten
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Fertighäuser mit EnOcean-Technologie
50% aller WeberHäuser werden mit EnOcean-Technologie ausgestattet
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Gebäudeautomation
Zweckbau: Anbindung an Bussysteme
Schalter und Sensoren Aktoren
Merten Gira, Berker Jung Easyfit
LAN/WLAN
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![Page 47: EnOcean-Technologie für intelligente und grüne Gebäude · Energieeffizienz . EnOcean – Ihre Chancen im Elektro-Fachhandwerk Verlagerung zum Systemgeschäft Bessere Differenzierung](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022071010/5fc7d8ab35f6062cdd07a52b/html5/thumbnails/47.jpg)
Fassade
Fassade
Flur
Empfänger, Radius ca. 15m 1 Raumcontroller versorgt 8 Gebäudeachsen
Geb.-Achse
Empfänger
Netz-Versorgung
BUS-Versorgung
Zweckbau: Achsorientierte Installation mit Raumcontroller
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Fassade
Flur
Geb.-Achse
Funktechnologie = maximale Flexibilität
Zweckbau: Flexible Raumstrukturen mit Funktechnologie
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Zweckbau: Vorteile für den Anwender
Hohe Energieeffizienz durch optimale Gebäudeautomation
Einfache Planung. Einfaches Anpassen bei Änderungen während der Bauphase
Hoch flexible Büroflächen
Geringe Betriebskosten bei Änderungen der Raumstruktur oder bei Mieterwechsel © EnOcean Alliance | Intelligente Gebäude | 2014 Seite 49
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Zweckbau: Vorteile für Installateure und Planer
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Einfache Planung und höchste Flexibilität durch frei positionierbare Sensoren
Weniger Lärm und Schmutz
Flexible Raumaufteilung
Jederzeit ausbaufähig und erweiterbar
Große Auswahl an interoperablen Produkten und Herstellern
Kompatibilität mit anderen Gebäudeautomationssystemen (z.B. EIB/KNX, LON, BACnet und TCP/IP)
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Zweckbau: The Squaire (AirRail Center)
The Squaire – Frankfurt, Deutschland 12.000 batterielose Funkmodule von EnOcean
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Industriegebäude Büros Wohnbau Krankenhäuser
Hotels Historische Gebäude Schulen/ Unis Filialen
Über 250.000 Gebäude weltweit – „enabled by EnOcean"
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Übersicht
Wieso kabellos & batterielos
EnOcean – die batterielose Funktechnologie
Installation
Funk: Grundlagen & Planung
Support & nächste Schritte
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Grundlagen zur Funkübertragung
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Reichweite von Funksignalen Funksignale sind elektromagnetische Wellen – die
Feldstärke am Empfänger nimmt mit zunehmendem Abstand zum Sender ab
Um eine maximale Reichweite zu erreichen, ist die reine Sichtverbindung nicht ausreichend
Man benötigt eine freie Zone (Fresnel Zone)
zwischen Sender und Empfänger. Diese Zone ist ein Ellipsoid
Keine Interferenzen mit anderen Funkfrequenzen und Funkanwendungen wie z.B. WLAN, Garagentor, Wetterstationen
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Fresnelzone – „Freies Feld“
r = 0,5 x √ d x λ r = Radius in m d = Entfernung in m λ = Wellenlänge in m
Grundlagen zur Funkübertragung
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Grundlagen zur Funkübertragung in der Praxis
Typische Reichweiten in der Praxis
Im Gebäude bei idealen Vorausetzungen 30m, großer freier Raum
In der Praxis max. 15m planen (Planungssicherheit) Mögliche Verluste durch Möbel,
Personen, nachträgliche Wände
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Grundlagen zur Funkübertragung
Funkübertragung erfolgt räumlich in Form eines Ellipsoiden Für die maximale Reichweite ist Sichtverbindung nicht
ausreichend
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Bei 30m Reichweite beträgt der Ellipsoid-Mittendurchmesser theoretisch rund 10m. Ungünstig sind enge Flure mit massiven Wänden
Sender Tx Empfänger Rx
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Dämpfung Funk kann Wände durchdringen – Signal
wird gedämpft Dämpfung abhängig von Material
Beispiele Holz, Gips, Glas unbeschichtet, ohne
Metall 0 – 10% Ziegel, Pressspanplatten 5 – 35% Beton mit Armierung aus Eisen 10 –
90% Metall, Aluminiumkaschierung 90 –
100%
Grundlagen zur Funkübertragung – Dämpfung
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Grundlagen zur Funkübertragung – Durchdringungswinkel
Je nach Winkel verändert sich die effektive Wandstärke und somit die Dämpfung des Signals
Nach Möglichkeit sollten die Signale senkrecht durch das Mauerwerk laufen. Mauernischen sind zu vermeiden
Bei flachem Durchdringungswinkel empfiehlt sich die Umpositionierung der Sende- und/oder Empfängerantenne, oder der Einsatz eines Repeaters
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Grundlagen zur Funkübertragung – Antennenmontage & Störquellen
Funkausbreitung entlang einer Wandfläche ist zu vermeiden (z.B. auch in einem langen Flur)
Bei der Verlegung eines abgeschirmten Antennenkabels ist darauf zu achten, dass das Kabel nicht geknickt und damit unwiederbringlich beschädigt wird
Der Abstand des EnOcean-Empfängers zu anderen hochfrequenten Sendern sollte min. 50 cm betragen, die Senderposition ist unkritisch. 868 MHz-RFID nicht im gleichen Raum verwenden
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Optimale Positionierung von solarbasierten Sensoren
Umgebungslicht > 50 lux: aktiviert den Sensor und lädt den Kondensator
3 Stunden mit 200 lux: reicht für 14 Stunden Laufzeit in Dunkelheit
Komplett aufgeladenes solarbetriebenes Gerät reicht für 3-5 Tagen in Dunkelheit
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Schule Schultafel 500 – 1000 lx Typisches Klassenzimmer 300 – 500 lx
Bürogebäude PC-Arbeitsplatz 200 – 500 lx Konferenzraum 300 – 700 lx Gang 50 – 100 lx
Hotel Rezeption 300 – 700 lx Restaurant 150 – 300 lx Treppenhaus 50 – 150 lx
Benötigte Lichtmenge in Gebäuden
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EPM 300 zur Überprüfung der möglichen Reichweite im Gebäude oder Freien
Level 1- und Level 2-Repeater
Systemoptimierungsmöglichkeit: Sender werden von 2 Gateways empfangen
Informationsbroschüre „Zuverlässige
Reichweitenplanung” zum Download:
www.enocean.com/Reichweitenplanung
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Reichweitenplanung: Hilfsmittel
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Reichweitenplanung Wohnbau
Repeater wird normalerweise nicht benötigt Normale Wandstärken
Keine Alu-Kaschierung
in Wänden
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10m
10m
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Reichweitenplanung Wohnbau
Repeater werden empfohlen
An zentraler Stelle
Viele Aktoren haben bereits integrierte Repeaterfunktion
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Reichweitenplanung im Zweckbau: Schritt 1
Benötigt werden der Gebäudeplan (Regelgeschoß) und ein Zirkel
Markieren der abschattenden Bereiche Feuerschutzwände, Fahrstühle, Treppenhäuser ….
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Einzeichnen von Empfangsradien 10m–15m 10m-Radien garantieren ausreichende Planungsreserve Kreismittelpunkt = Empfängerposition (1m mehr oder weniger spielt keine Rolle)
= 20m
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Reichweitenplanung im Zweckbau: Schritt 2
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Reichweitenplanung im Zweckbau: Konnektivität zu Automations-Systemen
Gateways können auch nachträglich zur Ergänzung für bestehende Gebäudeautomations-Systeme eingesetzt werden.
Vorgehensweise: Welche Gebäudeleittechnik ist im Einsatz? Welche Applikationen sind gewünscht? Welche Produkte sollen eingesetzt werden? Wie viele Sender pro Einheit (Achse, Bereich etc.) sind gewünscht?
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Übersicht
Wieso kabellos & batterielos
EnOcean – die batterielose Funktechnologie
Installation
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Nützliche Informationen
Reichweitenplanung: www.enocean.com/Reichweitenplanung
Broschüren: www.enocean-alliance.org/de/downloads
Technische Informationen : www.enocean-alliance.org/de/white_papers
Videos: www.youtube.com/user/EnOcean
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Institut für Gebäudetechnologie www.igt-institut.de
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