Elektrotechnik

Grundlagen und mehr

(da ich kein E-Techniker bin, freue ich mich über jede Hilfestellung)

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Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

Wer Themen wie z. B. das Ohmsche Gesetz, der elektrische Widerstand o.ä. nicht mehr gut parat hat, sollte sich online wieder fit machen. In allen technischen Ausbildungsberufen wird eine gute Kenntnis aus den Schulfächern Mathematik und Physik vorausgesetzt.

Konventionelle Energien-Umlage

EEG-Umlage
Für den Ausbau der erneuerbarer Energien wird den Erzeugern eine feste Einspeisevergütung garantiert. Die Regelung der Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen (Wind, Sonnenenergie, Wasserkraft, Biogas, Geothermie) ins Stromnetz wird im Erneuerbare-Energien-Gesetz 2014 (EEG - 1. August 2014) geregelt. Obwohl sich der Ausbau der Erneuerbaren Energien als erfolgreich erweist, werden die ökologische und ökonomische Effizienz und besonders die Ausnahmeregelungen für die Industrie sehr kontrovers diskutiert.

Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien 2021
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
.

Operative Kosten von konventionellen Anlagen gegenüber Vollkosten erneuerbarer Energiesysteme. Diese Kosten sind von einem nicht wettbewerbsfähig hohen Niveau im Jahr 2010 unter die Kosten nicht nachhaltiger Energieoptionen gesunken und dies gilt sogar, wenn die Umwelt in der Kostenrechnung nicht vollständig berücksichtigt wird.

Durchschnittliche Energiekosten für ein vollständig auf erneuerbaren Energien basiertes System in Deutschland und aktuelle Stromgestehungskosten konventioneller Stromerzeugungstechnologien. Optimierung des Systems aus erneuerbaren Energien auf der Datengrundlage des in der Deutschlandstudie vorgestellten EWG Szenarios 2 und Lernkurven in Anlehnung an (Ram, et al., 2019). Die Daten für die Entwicklung der Erdgas- und Kohlepreise basieren auf Daten der (Federal Reserve Bank of St Louis, 2021) (index mundi, 2021) und wurden an Kontinentaleuropa angepasst. Preise für Emissionsrechte im europäischen Emissionshandel finden sich bei (icap carbon action, 2021). Die Atomenergie wird hier mit einem Aufschlag von 3,5 Eurocent je kWh zur Absicherung von atomaren Risiken angesetzt (Günther, Karau, Kastner, & Warmuth, 2011). Die dargestellten gleichbleibenden Kosten für die konventionelle Energieversorgung nach 2021 stellen keine Energieprognose dar, sondern sollen lediglich deren absehbare Unwirtschaftlichkeit visualisieren.

Strom wäre heute schon preiswerter bei einer Vollversorgung mit 100% Erneuerbaren Energien
Energy Watch Group (EWG)

Die Elektro-Netzsysteme sind in der DIN VDE 0100 "Errichten von Niederspannungsanlagen" unter drei Gesichtspunkten beschrieben.

• Erdungsverhältnisse der Stromquelle (des Niederspannungsverteilungsnetzes)
• Erdungsverhältnisse der Betriebsmittel (Körper) in der Verbraucheranlage
• Ausführung des Neutralleiters und des Schutzleiters in Anlagen, in denen der Schutzleiter mit dem Betriebserder des Netzes verbunden ist

Die in Deutschland gebräuchlichen Begriffe (Schutzerdung oder Nullung) für die Erdungsverhältnisse wurden durch internationale Festlegungen durch Großbuchstaben abgelöst.
Der erste Buchstabe gibt die Art der Erdung der speisenden Stromquelle (z. B. Sternpunkt eines Transformator oder Generator) an
• T (terra > Erde) - die direkte Erdung eines Systemleiters (Sternpunkterdung)
• I (isolated > getrennt) - die Trennung aller aktiven Teile von Erdpotential oder Erdung über eine hochohmige Impedanz bzw. Überspannungsableiter.
Der zweite Buchstabe gibt die Art der Erdung des Schutzleiters in der Verbraucheranlage an
• T (terra > Erde) der Schutzleiter ist mit dem Anlagenerder (vom Netzerder getrennten) verbunden. Die verbreitetsten Netzsysteme sind TN-System und TT-System.
• N (neutral) der Schutzleiter ist mit dem Betriebserder der Stromquelle (Transformator oder Generator), also dem geerdeten Neutrallleiter (PEN-Leiter) verbunden.
Weitere Buchstaben (Anordnung des Neutralleiters und des Schutzleiters)
• S (separated) der Neutralleiter und Schutzleiter sind getrennt
• C (kombiniert) der Neutralleiter und Schutzleiter sind in einem Leiter kombiniert

TN-Netz
Die europäischen Wechselstromnetze sind mit Dreiphasenwechselspannungs-Generatoren (Drehstromgeneratoren) verbunden. Die Spulensätze der Generatoren sind in einer Sternschaltung verdrahtet. Der Sternpunkt des Erzeugernetzes ist direkt geerdet.
Das TN-Netz gibt es in mehreren Varianten. Es wird nach der alten Bezeichnung "Nullung" genannt. Gemeinsam haben sie eine direkte Erdverbindung T durch den Betriebserder im Verteilnetz. Auf der Verbraucherseite sind elektrisch leitende Körper der Anlagen direkt mit dem Erder der Stromquelle über N oder PEN verbunden.

Das TN-C-Netz ist auch als "klassische Nullung" bekannt. Der Generatorsternpunkt auf der Erzeugerseite mit dem Betriebserder direkt verbunden. Dieser Neutralleiter N ist mit dem Schutzleiter PE zu einer gemeinsamen (C > combined) PEN-Leitung zusammengefasst. Auf der Verbraucherseite werden die Körper an die PEN-Leitung angeschlossen.
Das TN-S-Netz ist auch als "moderne Nullung" bekannt. In dem gesamten Netz werden Neutralleiter und Schutzleiter als zwei getrennte (S > separate) Leitungen geführt und der Neutralleiter N ist als Betriebserder direkt geerdet. Auf der Verbraucherseite ist der Schutzleiter PE mit dem Betriebserder verbunden. Die Körper der Verbraucheranlagen sind nur mit dem Schutzleiter PE direkt verbunden.
Das TN-C-S-Netz beinhaltet die beiden Netzarten TN-C- und TN-S-Netz. Das direkt mit dem Erzeuger verbundene Verbrauchernetz ist ein TN-C-Netz. In weiteren daraus hervorgehenden Netzabschnitten kann der gemeinsame PEN-Leiter wieder in zwei getrennt geführte Leiter, dem Neutralleiter N und Schutzleiter PE ausgeführt sein. Während im TN-C-Netz die Körper mit dem PEN-Leiter verbunden sind, werden sie im TN-S-Netzteil nur mit dem PE-Leiter verbunden.
Am Übergabepunkt des Verbrauchers erfolgt wie immer eine Anlagenerdung. Nach einem TN-C-S-Netz darf bei weiterer Unterverteilung kein TN-C-Netz angeschlossen werden. Die einmal getrennten Leitungen N und PE dürfen nicht mehr zu einer kombinierten PEN-Leitung zusammengelegt werden.

Einführung des TN-System - Paul Ruhoff

TT-Netz
In Deutschland entscheiden die EVU's, welches Netz sie betreiben. Hier werden die TT-Netze nur noch selten eingesetzt, die TN-Netze sind der Standard. In einigen Mittelmeerländern (z. B. Frankreich, Italien, Spanien) ist das TT-Netze der Standard für alle Installationen. Das TT-Netz unterscheidet sich vom TN-Netz in der direkten Leitungsverbindung zwischen Anlagen- und Betriebserder.

IT-Netz
Das IT-Netz (ungeerdetes System) ist im Vergleich zum TN- oder TT-Netzen (geerdete Netze) eine selten angewandte Netzform. Sie wäre aber häufig die bessere Alternative.
Das IT-Netz wird z. B. in Operationssälen und Intensivbehandlungsstationen von Krankenhäusern eingesetzt, da hier eine Unterbrechung der Stromversorgung eine Lebensgefahr für den Patienten darstellen würde. Auch in Industrieanlagen werden IT-Netze angewendet, wenn eine Abschaltung der Stromversorgung zu einer Unterbrechung des Produktionsprozesses führen würde und dadurch einen wirtschaftlichen Schaden verursachen würde.

Eine elektrischen Schutzmaßnahme hat die Aufgaben die Stromstärke und die Dauer der  Stromeinwirkung auf Personen oder Sachen (Brandschutz) zu begrenzen. Die Schutzmaßnahme muss dann greifen, wenn Funktionsstörungen an einzelnen Bauteilen oder Anlagenteilen auftreten. Die Fehlerursache (unerwünschte Verbindungen bzw. Stromfluss) kann, je nach den Umgebungsbedingungen, durch mechanische, chemische oder/und thermische Einwirkungen, aber auch durch das Altern von Bauteilen, entstehen.
Die Schutzleiter-Schutzmaßnahme besteht aus folgenden Elementen (Bausteinen):
- Erder (Einzel- oder Fundamenterder, Staberder, Banderder, Blitzschutzerder)
- Potentialausgleich
- Schutzleiter
- Schutzeinrichtung (Überstrom– und evtl. RCD [FI]-Schutzeinrichtung)

Ein Potentialausgleich soll Potentialunterschiede (Spannungen), z.B. zwischen Schutzleitern (PEN-Leitern, Null-Leitern), leitfähigen Rohrleitungen, leitfähigen Gebäudeteilen und zwischen Rohrleitungen und Gebäudeteilen untereinander, beseitigen.

Der Hauptpotentialausgleich verbindet folgende leitfähigen Bauteile miteinander:
- Hauptschutzleiter (PEN-Leiter - protective earth neutral - Schutzleiter neutral der Hausanschlussleitung [(TN-System) bzw. PE-Leiter (TT-System)])
- Erdungsleiter
- Blitzschutzerder
- Metallische Wasser-, Abwasser- und Heizungsrohre, Solarleitungen
- Gasrohre
- Antennenanlage
- Fernmeldeanlage
- Andere metallene Bauteile (z.B. zentrale Heizungs- und Lüftungsgeräte, Heizkörper, Bade- und Duschwanne, Wasserarmatur)
- Metallteile der Gebäudekonstruktion (z. B. Stahlträger, Stützen, Gerüste, Leitern, Mauer- und Dachabdeckungen, Balkongitter)
Die Ausbreitung von Fehlerspannungen ist durch alle leitfähige Metallteile im Gebäude möglich bzw. wird durch diese Teile begünstigt. Hier ist es egal, wie die Leitfähigkeit des Materials (Stahl, Kupfer, Zink, Aluminium) ist, denn es besteht ein Potential von 230 V zwischen Erde und der Oberfläche des Materials.
Dieses Potential kann von einem menschlichen Körper (Hand und Füße) überbrückt (elektrischer Schlag) werden, der gefährlich ist und tödlich sein kann. Der Strom, der dort fließt, ist abhängig von verschiedenen Widerständen (trockene oder feuchte Haut, Stromweg). Wenn der Strom größer als 30 mA ist, ist er in der Regel tödlich.

Eine Überstromschutzeinrichtung (Schmelzsicherungen [D- und DO-Sicherung, Geräteschutzsicherung], Leitungsschutzschalter, Motorschutzschalter) soll bei betriebsmäßiger Überlastung und bei einem Kurzschluss den Stromfluss unterbrechen, um eine zu hohe Temperatur am Leiter zu verhindern. Damit der Leiter an keiner Stelle und zu keinem Zeitpunkt über die zulässige Betriebstemperatur erwärmt wird, ist der Leiterquerschnitt so zu wählen, dass er für die vorgegebene Belastung ausreicht. Danach ist die richtige Überstromschutzeinrichtung auszuwählen.
Die Erwärmung und die Strombelastbarkeit eines Kabels bzw. einer Leitung ist abhängig:
1. vom Aufbau
2. von den Werkstoffeigenschaften
3. von den Betriebsbedingungen
Aber auch eine Umgebungstemperaturerhöhung durch Verlustwärme, eine Bündelung mit anderen Kabeln oder Leitungen, Verlegung in Heizungskanälen und durch Sonneneinstrahlung kann die Kabel und Leitungen zusätzliche erwärmen.

Das Abschalten eines Überstromes entsteht durch das Abschmelzen des Schmelzleiters in der Schmelzsicherung. Dabei ist die Schnelligkeit des Abschmelzens bzw. der Trennung des Stromkreises von der Höhe des Überstroms abhängig.

Innerer Blitz- und Überspannungsschutz
Nicht nur durch Blitzeinschläge und Überspannungen aus der äußeren Umgebung des Gebäudes, sondern auch Schaltungen im Elektroversorgungsnetz oder witterungsbedingte Netzüberspannungen können zu Schäden an der Hauselektroanlage führen. Das gilt auch für Kommunikationsleitungen. Diese Störungen aus dem Netz können durch einen Überspannungsgrobschutz (Blitzstrom-Ableiter [Typ 1]) direkt am Hauseinspeisepunkt abgefangen werden.
Damit bei einem Blitzschlag nicht gefährlichen Spannungen im Gebäude kommen kann, werden die metallenen Einrichtungen* an der Stelle, wo sie ins Gebäude eintreten, mit der "Haupterdungsschiene" bzw. Hauptpotentialausgleichschiene verbunden (Potentialausgleich).

• *
• Fundamenterder bzw. Blitzschutzerder
• Gas-Hausanschluß
• Warm- und Kaltwasserrohrleitungen
• Heizungsrohrleitungen
• weitere erdverlegte Anlagen (z. B. Tankanlagen)
• Schirme und Erdungsleiter der informations- und kommunikationstechnischen Leitungen und Anlagen (z. B. Telefon, Kabelfernsehen)
• Daten-Netzwerk (Schirmung)
• Antennen
• weitere Potentialausgleichsschienen
• weitere Metallteile im Gebäude (z.B. Aufzug)
• der grün-gelbe Leiter der Stromversorgung
• Stahlkonstruktionen

• Menschenleben, z. B. Anlagen für Sicherheitszwecke und Krankenhäuser.
  Öffentliche Einrichtungen und Kulturbesitz, z. B. öffentliche Dienste, Telekommunikationszentren und Museen.
• Gewerbe- und Industrieaktivitäten, z. B. Hotels, Banken, Industriebetriebe, Handel, Bauernhöfe
• Große Menschenansammlungen, z. B. in großen (Wohn-)Gebäuden, Kirchen, Büros, Schulen.
• Einzelpersonen, z. B. in Wohngebäuden und kleinen Büros, wenn empfindliche Betriebsmittel der Überspannungskategorie I + II installiert sind.
• Gebäude mit der Klassifizierung „feuergefährlich“ z. B. Scheunen, Werkstätten für Holzbearbeitung.

Mit dem Begriff "Elektrosmog" sind sowohl niederfrequente elektrische und magnetische Felder als auch hochfrequente elektromagnetische Felder gemeint. Weil es sich dabei um zwei verschiedene physikalische Phänomene handelt, die sich zudem unterschiedlich auf den Körper auswirken.
Elektrische und magnetische Felder sind auf der Erde natürlicherweise vorhanden und haben sich über Jahrtausende hinweg wenig verändert. Sie besitzen beim Menschen hinsichtlich der Gehirn- und Herzaktionsströme eine lebensentscheidende Bedeutung und üben zudem wichtige Funktionen z. B. bei der Orientierung von Tieren aus (Vögel, Fische). Damit zählen diese Felder zu den natürlichen Lebensgrundlagen, die in Deutschland verfassungsgemäß geschützt werden müssen.
Innerhalb nur einer Generation wurden diese, den Menschen umgebenden natürlichen Felder massiv von künstlichen Feldern überlagert. Diese nun dauerhaft und besonders in besiedelten Räumen heute auftretenden Felder (etwa 20.000-fach höher als die natürliche elektromagnetische Strahlung) liegen im Bereich von biologisch messbaren Wirkungen und verursachen offensichtlich unerwünschte und schädigende Wirkungen auf die Umwelt und den Menschen. Bisher wurden überwiegend die direkten oder Wärme-Effekte durch starke elektromagnetische Felder (wie sie in Mikrowellegeräten zu Hause zur Anwendung kommen) betrachtet und untersucht. Neben den thermischen gibt es zusätzlich aber nicht-thermische Wirkungen häufig im Bereich niedriger Feldstärken, die offensichtlich in das auch über elektrische Signale gesteuerte Bio-Regulationssystem des menschlichen Körpers eingreife. Die Ursachen und Wirkungen solcher nicht-thermischen Wirkungen stehen im Vordergrund der nachfolgenden Betrachtungen.

Als bedeutsame Quellen für EMF (elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder) in öffentlich zugänglichen Bereichen mit nicht-thermischen Wirkungen kommen heute insbesondere in Betracht:
• Hochspannungsleitungen, elektrifizierte Bahnlinien und Schaltanlagen, Umspannanlagen
• Nicht optimierte Hausversorgungsleitungen
• Alle Arten von Sendeanlagen, z. B. Radio, Fernsehen, Daten- und Mobilfunk
• Radaranlagen zur Flugüberwachung und Wetterbeobachtung

Als Quellen im häuslichen Bereich kommen insbesondere in Betracht:
• Ausstattungen mit elektrotechnischen Geräten, z. B. alle Arten von elektrischen Leitungen; wenn in ihnen Strom fließt, tritt noch die Belastungdurch magnetische Wechselfelder hinzu
• Handys oder Basisstationen von Schnurlostelefonen nach dem DECT-Standard, die wegen ihres geringen Abstandes zum Menschen quasi einen Mobilfunkturmsender in der Wohnung darstellen
• Alle dauerhaft körpernah betriebene Geräte von elektronischen Spielzeugen bis zu Unterhaltungsgeräten
Quelle: BUND

Elektrosmog - Gefahren und Risiken elektromagnetischer Felder geringer Stärke
Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e.V. (BUND)
Elektrosmog
Christiane Tovar, Planet Wissen - Westdeutscher Rundfunk Köln
Elektrosmog ist überall - Frag den Lesch - ZDFLesch
Checkliste Elektrosmog - Fachverband des Tischlerhandwerks NRW
Elektrosmog - Ursachen und Gefahren - Torsten Mey

PV-Anlagen - Elektrosmog (Elektromagnetische Strahlung)
Ob der Elektrosmog (elektromagnetische Strahlung) durch eine Photovoltaikanlage, der durch elektromagnetische Felder (elektrische Gleichfelder, magnetische Gleichfelder, elektrische Wechselfelder, magnetische Wechselfelder) entsteht, krank machen kann, wird zunehmend gestrittig diskutiert.
Die einen sagen, dass die elektrischen und magnetischen Felder sich im Bereich von 9 - 3000 kHz befinden und sich nicht von elektronischen Haushaltsgeräten unterscheiden und die Feldstärke bereits nach wenigen Zentimetern stark abnimmt und somit für die Gesundheit unbedenklich ist.
Die anderen sagen, dass die PV-Anlagen Elektrosmog verbreiten können, wenn sie nicht richtig installiert und angeschlossen werden. Vor allem erzeugen Wechselrichter erhebliche magnetische Wechselfelder, deren Stärke von der Sonneneinstrahlung abhängig ist und in grossem Abstand zu tags- und nachtsüber benutzten Räumen installiert werden sollten.
Da der Elektrosmog nicht nur tagsüber verursacht, sondern 24 Stunden ohne Unterbrechung (also auch, wenn kein Strom erzeugt wird) entsteht. Wenn der Wechselrichter am Netz bleibt, leitet er auf alle Installationen und alle Gebäudeteile Strom. Es wurde festgestellt, dass auf dem Netz massive, breitbandige Störstrahlungen vorhanden sind. Auch wenn die Solaranlage auf einem Nachbargebäude betrieben wird. Diese Magnetfelder können durch geeignete Messungen festgestellt und minimiert werden, wenn z. B. das Verbindungskabel zwischen Solarzelle und Wechselrichter verdrillt werden. Außerdem sollten unnötige Potentialdifferenzen vermieden werden.
Diese Maßnahmen gegen Elektrosmog sind immer zu empfehlen:
• Möglichst viel Abstand zu tagsüber genutzten Räumen
• Erdung der Module
• Geringe Leiterschleifen
• Abgeschirmte geerdete Stringleitungen oder Verlegung in geerdeten Rohren
• Positionierung des Wechselrichters möglichst weit weg von Daueraufenthaltsplätzen (Bett, Büroarbeitsplatz)
• Verbindungskabel zwischen Solarzelle und Wechselrichter verdrillen
• unnötige Potentialdifferenzen vermeiden
• Aluminium-Folie an der Modulrückseite
• Wechselrichter mit Transformator (Gleichstromseite und Wechselstromseite galvanisch trennen)
• Wechselrichter mit Netzfilter auf Gleich- und Wechselstromseite oder Installation zusätzlicher externer Netzfilter
• Wechselrichter weit weg von Ruhezonen (z. B. im Keller abgeschirmt)
• Solarleitungen (+ und -) in geringem Abstand zueinander verlegen
• Gleichstromleitungen fernab von Wechselspannungsleitungen verlegen

Elektromagnetische Strahlung einer Photovoltaik Anlage
Christian Märtel, DAA GmbH
Photovoltaikanlagen und Elektrosmog?
Werner Bopp, baubiologie magazin - Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN Unabhängige private GmbH
PV-Elektrosmog: Krank durch Photovoltaikanlagen?
Kai Janßen, grünes.haus.de
Photovoltaik-Elektrosmog: Wie gefährlich ist Solaranlage-Strahlung?
energie-experten.org - Greenhouse Media GmbH
Schutz vor Elektrosmog – Photovoltaikanlage richtig abschirmen
Christian Schaar, S2 GmbH - J. Fink Verlag GmbH & Co. KG

• Leitungen in Wänden nur senkrecht oder waagerecht in den vorgegebenen Installationszonen verlegen
• In Fußböden und Decken dürfen Leitungen auf dem kürzesten Wege verlegt werden
• Nicht auf Schornsteinwangen (wegen der Erwärmung verringert sich die Lebensdauer der Isolierung)
• Nicht in Schornsteinzügen
• Nicht in Lüftungskanälen
• Nicht in der Nähe von warmen Rohrleitungen und Blitzschutzanlagen

IP-Schutzarten
Elektrische Betriebsmittel (z. B. Betriebsgeräte, Bauteile, Leuchten, LED-Module) müssen nach DIN EN 60529 einer bestimmten Schutzart angehören, die ihrer Beanspruchung durch Fremdkörper und Wasser entsprechen. Die Schutzarten werden durch einen IP-Code (Ingress Protection - Schutz gegen Eindringen) auf den Typenschildern angegeben. Die Schutzart IPXX bedeutet, dass die Schutzart nicht definiert ist, da das elektrische Betriebsmittel keinem Test unterzogen wurde. Wird die Schutzart nicht angegeben, ist das elektrische Betriebsmittel gemäß IP20 geschützt.

IK-Schutzarten
Die IK-Schutzart (IK-Stoßfestigkeitsgrad) legt fest, wie ein Gehäuse für elektrische Betriebsmittel vor äußerer mechanischer Beanspruchung (Stoßbeanspruchung) geschützt ist. Der IK-Code ist nach IEC 62262 (DIN EN 62262), DIN EN 50102 - VDE 0470 Teil 100 und in 10 Schutzarten gegliedert.

Schutzklassen
Die Schutzklassen sind für alle elektrischen Betriebsmittel in der DIN EN 61140 :- 2007-03 "Schutz gegen elektrischen Schlag – Gemeinsame Anforderungen für Anlagen und Betriebsmittel“ (VDE 0140-1) festgelegt. Zur Kennzeichnung der Betriebsmittel mit der betreffenden Schutzklasse sind Symbole in der DIN EN 60417 definiert.
Teile elektrischer Geräte und Anlagen, die eine für den Menschen gefährliche elektrische Spannung führen, dürfen im fehlerfreien Zustand nicht berührbar sein. Wenn aber Fehler auftreten, die zu einem für Menschen lebensgefährlichen elektrischen Schlag führen können, muss eine geeignete Schutzmaßnahme dieses verhindern.
Die Schutzklasse ist von der mit der IP-Schutzart (Ingress Protection - DIN EN 60529) klassifizierten Schutzart zu unterscheiden.

Schutzklasse I
Die Schutzklasse I gilt für alle elektrischen Betriebsmittel und Anlagenteile mit Schutzleiteranschluss, der an den Schutzleiter der vorhandenen Installation angeschlossen werden muss (z. B. "Schuko-Stecker). Bei dem Versagen der Basisisolierung, wird der Stromkreis abgeschaltet, sodass keine gefährliche Berührungsspannung bestehen bleibt. Dies funktioniert nur mit einem Hauptpotentialausgleich und Überstromschutzeinrichtung (Sicherung) oder Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD - Residual Current protective Device [FI-Schalter]).
Schutzklasse II
Bei der Schutzklasse II macht eine doppelte oder auch verstärkte Isolierung Isolationsfehler praktisch unmöglich. Viele Hausgeräte (Küchenmaschinen, Rasierapparate etc.) und Betriebsmittel (z.B. Lichtschalter) sind heute schutzisoliert, da kein Schutzleiter angeschlossen werden kann. Ein Erkennungsmerkmal ist der flache sog. "Europastecker" ohne Schutzleiterkontakt.
Schutzklasse III
Elektrische Geräte, die mit Schutzkleinspannung (max. 50 V AC bzw. 120 V DC) oder mit Schutztransformatoren (z. B. Rasiersteckdosen in Badezimmern) sicher getrennt betrieben werden.

Weiterentwicklung des Personenschutzes - Burkhard Schulze - ZVEH

Jeder Raum stellt unterschiedliche Anforderungen an die Lichtverhältnisse (Tageslicht, Leuchtmittel). Die richtige Beleuchtung spielt dabei eine wesentliche Rolle, um für eine angenehme Behaglichkeit durch Lichtverhältnisse zu bekommen. Eine gute Ausleuchtung eines Raumes fördert eine hohe Sehleistung und steigert den Sehkomfort, was zu einem Wohlbefinden bzw. einer Behaglichkeit führt. Hier sind die Beleuchtungsstärke und die Reflektionen der angestrahlten Gegenstände die Hauptfaktoren.
Der Nachteil des Kunstlichts im Vergleich zum Tageslicht ist, dass es nicht alle Farbspektren (Spektralfarben [rot, orange, gelb, grün, blau/indigo, violett]) abdeckt. So sehen farbige Gegenstände bei Tageslicht besser aus als bei Kunstlicht und das Tageslicht hat den Vorteil, dass die Energie zur Erzeugung von der Sonne gratis zur Verfügung gestellt wird.
Das Kunstlicht wird immer dann notwendig, wenn Räume durch Tageslicht nicht ausreichend ausgeleuchtet werden können. Dieser Umstand ist vom Wetter, der Tages- und Jahreszeiten abhängig und die Beleuchtungsstärken schwankt zwischen 5.000 Lux im Winter bis zu 20.000 Lux im Sommer.
Die Auswahl geeigneter Leuchtmittel ist aufgrund der Begrenzung in der Darstellung von Farbspektren vom Anwendungsfall entscheidend.
Bei der Beleuchtung mit Licht unterscheidet man, ob der gesamte Raum, ein Raumbereich (z. B. Garderobe) oder ein Platz (z. B. Esstisch, Spiegel, Leselicht am Sessel) beleuchtet werden soll. Dabei ist die jeweils zu leistende Sehaufgabe ausschlaggebend. In der Regel reicht eine einzelne Leuchte nicht aus, zwei bis drei Leuchten und in größeren Räumen auch mehr, sind fast immer die richtige Lösung.
So darf z. B. bei einer eingeschalteten Platzbeleuchtung die Umgebung nicht im Dunkeln liegen. Helligkeit im ganzen Raum erspart den Augen anstrengende Hell-Dunkel-Kontraste. Außerdem darf das Licht nicht blenden (weder direkt, noch indirekt durch reflektierende Oberflächen im Raum). Die Innenraumbeleuchtung muss, genauso wie die Anordnung der Fenster, schon während der Planungsphase bzw. während der Bauphase geplant werden. Das setzt voraus, dass die Elektroinstallation hinsichtlich der späteren Raumbeleuchtung erfolgen muss, denn eine spätere Lichtgestaltung ist immer ein Kompromiss (man könnte auch sagen, immer ist Mist).
Für die Beleuchtung von Arbeitsplätzen wird die DIN EN 12464-1 "Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" empfohlen.
Im Wohnbereich eignet sich am besten warmweißes Licht. Mit "Warmweiß" wird die Lichtfarbe der Leuchtmittel bezeichnet. Glühlampen und Halogenlampen haben alle warmweißes Licht oder besonders warmes Licht (soft), bei Leuchtstoff- und Energiesparlampen muss die Lichtfarbe (Neutralweiß [nw] und Tageslichtweiß [tw]) angegeben sein.
Aber nicht nur die Lichtfarbe ist für eine angenehme Atmosphäre ausschlaggebend, so sollte sich z. B. das Licht nicht gleichmäßig im Raum verteilen oder das Licht sollte gedimmt werden können. Hier bieten sich in allen Räumen auch Spanndecken oder Lichtdecken an.
Heute gibt es geeignete Lichtmanagementsysteme, mit denen unterschiedliche Lichtszenen (z. B. Funktionsbeleuchtung, Stimmungslicht hell, Stimmungslicht dunkel) programmiert werden können.

Faktoren guter Beleuchtung
Quelle: licht.de – eine Brancheninitiative des
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

Die Wirkung des Lichts auf den Menschen
Beispiele für die professionelle Lichtplanung

Die Lichtquellen sind Körper die Licht selbst erzeugen, also der Ursprungsort von Licht. Hier unterscheidet man zwischen natürliche Lichtquellen (z. B. Sonne, Feuer, Blitze, Polarlicht, Glühwürmchen) und künstliche Lichtquellen (z. B. Kerze, Glühlampe, LED [Leuchtdiode], Halogenlampe, Leuchtstoffröhre, Öllampe, Laser). Lichtquellen werden auch in thermische Strahler und nicht thermische Strahler unterteilt.

Licht ist der Anteil der elektromagnetischen Strahlung, der für das menschliche Auge sichtbar ist. Lichtquellen unterscheidet man grundsätzlich zwischen thermischen und nichtthermischen Strahlern.
Thermische Strahler (z. B. Sonne, Kerze, Glühbirne) erzeugen ein kontinuierliches Lichtspektrum.
Bei einem nichtthermischen Strahler können Moleküle und Atome durch Zufuhr von Energie unterschiedlicher Provenienz in einen angeregten Zustand versetzt werden. Geht dann der angeregt wieder in den Grundzustand (Rekombination) so wird die Differenz der Energie wieder freigesetzt. Im Gegensatz zum kontinuierlichen Spektrum des thermischen Strahlers entstehen auf Grund der Prozessabläufe diskontinuierliche Spektrallinien oder -banden. Gasentladungen in verdünnten Gasen zeigen sehr scharfe Spektrallinien, bei Gasen unter Druck (Hochdruck-Metalldampflampen) verbreitern sich die Linien. Die anregende Energie kann auf unterschiedlichen Energieformen zur Lichtquelle führen. Bei Glühwürmchen oder dem Leuchtstab führt die chemische Reaktion zur Reaktion und der Lichtabgabe. Leuchtdioden, Gasentladungslampen und EL-Folien erhalten mittels Gasentladung oder Elektrolumineszenz die Funktion als Lichtquelle durch elektrischen Strom.

Alle elektrischen Betriebsmittel und elektrischen Verbraucher, die Licht erzeugen, sind Leuchtmittel. Dazu gehören auch alle Gegenstände, die durch chemische oder physikalische Vorgänge (z. B. Leuchtfeuer, Öllampen, Petroleumlampen, Gaslicht, Leuchtstab, Knicklicht) Licht erzeugen.
Im Gegensatz zu den moderne Leuchtmitteln (Leuchtdioden, Kondensator-Leuchtfolien), die massiv mit Kunststoff umhüllt sind, benötigen die meisten traditionellen elektrischen Leuchtmittel eine gasdicht abschließende Hülle aus Glas (Glaskolben, Glasröhren).
Die Leuchtmittel sind in den meisten Fällen in einer Leuchte untergebracht. Diese können auch weitere Betriebsmittel (Schalter, Vorschaltgerät, Zündgerät, Dimmer, Starter, elektrischen Anschlusseinrichtungen) enthalten, um das Leuchtmittel betreiben zu können.
Da die meisten Leuchtmittel eine kürzere Lebensdauer haben als die Leuchten, in denen sie betrieben werden, werden sie mit Schraub-, Bajonett- und Stecksockel hergestellt, um sie ohne Werkzeug auswechseln zu können. LED-Leuchtmittel können durch eine entsprechende Sockelung direkt als Ersatz für Glühlampen eingesetzt werden.
Datenangaben
- elektrische Leistungsaufnahme (Nennleistung)
- Lichtausbeute (Wirkungsgrad; Angabe in Lumen/Watt)
- Lichtstrom in Lumen (Gesamtmenge an abgegebenem Licht)
- Lichtstärke (Lichtstärke auf Raumwinkel bezogen)
- Farbwiedergabeindex
- Fassungs- bzw. Sockeltyp
- Betriebsspannung (Nennspannung)
- Betriebsstrom (Nennstrom)
Übliche Leuchtmittel
- Glühlampen
- LED (Leuchtdioden)
- Halogenlampen
- Leuchtstofflampen
- Energiesparlampen
- Gasentladungslampen
- Xenon-Bogenlampen
- Projektionslampen

Eine Glühbirne wurde nach ihrer Wattzahl ausgewählt. Seit dem Glühbirnenverbot muss sich der Verbraucher an neue Begriffe gewöhnen. Die neuen Lampen werden mit Lumen (ln) und Kelvin (K) auf den Verpackung angegeben.
Die Bezeichnung "Lumen" gibt die Helligkeit an. Ein vergleichbar Ersatz für eine 60-Watt-Glühbirne sind
- eine Kompaktleuchtstofflampe (Energiesparlampe) mit 630 Lumen (11 W) oder 850 Lumen (15 W)
- eine LED-Lampe (Energiesparlampe) mit 470 Lumen (8 W), 650 Lumen (12 W) oder 806 Lumen (12 W)
- eine Halogenlampen mit 630 Lumen (42 W) oder 840 Lumen (53 W)

• Standard-Hochvolt-Glühlampen
• Krypton-Hochvolt-Glühlampen
• Hochvolt-Halogenglühlampen
• Niedervolt-Halogenglühlampen
• Niedervolt-Halogenglühlampen mit Wärmerückgewinnung

Die Kompaktleuchtstofflampen haben je nach Lampentyp eine mittlere Lebensdauer* von 6.000 bis 15.000 Stunden und eine Energieeinsparung bis ~ 80 % gegenüber einer Standardglühlampe.  Sie brauchen sie zwischen 15 Sekunden und mehreren Minuten, um hell zu werden und sind teilweise dimmbar. Sie werden vor allem in Schlaf-, Wohn- und Kinderzimmer (mit Schutzkolben) eingesetzt.
Die LED-Lampen haben eine Lebensdauer* bis zu einem bestimmten Verlust der Leuchtkraft im Vergleich zur Standardglühlampe von 5.000 bis 25.000 Stunden und Energieeinsparung bis ~ 85 Prozent. Sie sind teilweise dimmbar und für alle Wohn- und Arbeitsbereiche geeignet.
* Dies ist die Zahl an Brennstunden, nach der die Hälfte der Lampen noch funktionsfähig ist.

Das Grundprinzip der organischen Leuchtdiode (OLED Technologie > Organic Light Emitting Diode) ist der Lumineszenzeffekt. Sie unterscheidet sich von den anorganischen Leuchtdioden (LED) dadurch, dass Stromdichte und Leuchtdichte geringer sind und keine einkristallinen Materialien erforderlich sind.
Die OLED Technologie wird vorrangig für Bildschirme (Fernseher, PC-Bildschirme, Monitore) und Displays (Handy's) eingesetzt werden. Aber auch Module, Panels, Leuchten und großflächige Raumbeleuchtungen (z. B. in Spanndecken, Tapeten), biegsame Bildschirme und elektronisches Papier können Anwendungsbereiche sein.

• Hohe Helligkeit bei starkem Kontrast
• Keine Blickwinkelabhängigkeit
• Videotauglichkeit
• Weiter Temperaturbereich
• Vollfarbdisplays und flexible Displays möglich
• Niedriges Gewicht
• Kompakte, extrem dünne Bauweise
• Niedrige Herstellkosten

Eine Halogenlampe ist eine besondere Art von Glühlampe (Halogenglühlampe). Sie darf nicht mit der Halogen-Metalldampflampe verwechselt werden.

Halogenkreisprozess Quelle: www.hbernstaedt.de Halogenlampe in klassischen Glühbirnen-Form Halogenlampe in klassischer Minikerzen-Form Halogenlampe mit G9-Sockel

Halogenlampen werden besonders dort eingesetzt, wo eine gerichtete sehr helle Abstrahlung gewünscht und das kalte Farbspektrum als nicht störend wahrgenommen wird. Hier bietet sich der Einsatz als Schreibtischlampen oder als Beleuchtung in Badezimmern und Treppenhäusern an. Die Funktion dieser Lampen beruht auf dem Wolfram-Halogen-Kreisprozess, der durch die Zugabe eines Halogengases (Iod [Jod], Brom) genutzt wird. Dabei wird der Glühfaden wird mit einer hohen Temperatur (ca. 2700 °C) betrieben. Dabei wird ständig Wolfram sublimiert (gasförmig) und bildet mit dem Halogen eine gasförmige Verbindung, die im Kolben zirkuliert. Wenn das Wolframgas wieder in die Nähe des Glühdrahts kommt, zerfällt es und wird wieder metallisches Wolfram, das sich auf dem Glühfaden abscheidet. Der Glaskolben (temperaturbeständiges Glas, z. B. Quarzglas) ist klein, damit er heiß wird (> 250 °C), weil sich sonst Wolfram auf dem Glaskörper abscheidet und diesen schwärzt. Der Glühdraht sollte möglichst dick sein, weil sich nicht immer das Wolfram wieder am Draht abscheidet. Deswegen wird der elektrische Widerstand des Glühdrahts relativ niedrig. Dadurch wird ein Betrieb mit einer niedrigen elektrischen Spannung (12 V) und einer entsprechend höherer Stromstärke (Niedervolt-Halogenlampe) notwendig. Bei einer Hochvolt-Halogenlampe (230 V) wird ein dünnerer Glühfaden eingesetzt, was sich aber nachteilig auswirkt, weil die Konstruktion aufwendiger (kleinerer Glaskolben innerhalb eines größeren) und teurer ist. Außerdem ist die Energieeffizienz deutlich niedriger als bei Niedervoltlampen. Vorteile von Halogenlampen gegenüber der normalen Glühlampe - höhere Lichtausbeute gegenüber der Glühlampe (bei gleichen Abmessungen) rund 20 lm/W gegenüber 10 bis 15 lm/W) - höhere Energieeffizienz gegenüber einer normalen Glühlampe bei gleicher Helligkeit ca. 30 % niedrigerem Energieaufwand - höhere Farbtemperatur ermöglicht eine Farbwahrnehmung, die dem Sonnenlicht (Tageslicht) ähnelt - höhere Lebensdauer (1500 bis 3000 Stunden) - starke Abstrahlung von einem kompakten Glühdraht (Einsatz in stark gerichtet abstrahlenden Scheinwerfern und Projektoren) - sehr kompakte Bauform und dadurch eine größere Flexibilität für das Design von Leuchten Nachteile von Halogenlampen gegenüber der normalen Glühlampe - als zu “kalt” empfundenes Licht - starke Blendwirkung - schlechte Netzteile reduzieren die Effizienz von Halogenlampen - eine Netzteil (mit Transformator oder Schaltnetzteil) für die Betriebsspannung von 12 V der üblichen Niedervolt-Halogenlampen notwendig Ab dem 1. September 2016 wird aufgrund der EU-Richtlinie Lampen (Verordnung 874/2012/EU) die Mindestanforderung für klare Halogenlampen von der von Energieeffizienzklasse C auf B erhöht. Die Erhöhung gilt nicht für Lampen mit G9- oder R7s-Sockel. Sonderfälle, die nicht vom Glühlampenverbot der EU-Richtlinie betroffen sind

Smart Metering - intelligente Verbrauchserfassung

Bei der Fernwirktechnik werden die Prozessdaten durch spezielle Datenübertragungsprotokolle sicher über Weitbereichsnetze (Telekommunikationsnetze) geringer Bandbreite und Übertragungsqualität übertragen. Eine Fernwirkanlage besteht aus Prozessbaugruppen (Schnittstelle zwischen Prozess- und Systembus passen die Signalpegel an die Prozessbedingungen an. Ihre Funktion besteht in der Analog/Digital-Umwandlung und der Digital/Analog-Umwandlung von Informationen), einem Systembus einer Steuereinheit bzw. Zentraleinheit und einem Sende-/Empfangskopf , der die Schnittestelle zur Übertragungstechnik bildet.
Einsatzgebiete sind z. B.:
- Fernsteuerung und Überwachung von haus- und betriebstechnischen Anlagen (Heizung, Lüftung, Beschattungen, Fenster, Brandschutzeinrichtungen, Haushaltsgeräte)
- Gefahrenmeldung (Einbruch, Feuer, Notruf)
- Steuerung und Kontrolle des Energieverbrauchs (Gaszähler, Stromzähler)
- Steuern von Versorgungsnetzen (Fernwärme, Gas, Wasser, Strom)
- Steuern von Straßenverkehrsanlagen (Lichtzeichenanlagen, Straßenbeleuchtung, Eisfreihalteanlagen
Folgende Telekommunikationsnetze werden zur Datenübertragung genutzt.
-  Analoges Telefonnetz über Modem
-  Standleitungen (Kupferadern und Glasfaser)
-  Mobilfunk-Netze (D-Netz, E-Netz [ GPRS]), GSM, 900 MHz und 1800 MHz
-  Private Funknetze
-  Satellitenkommunikation

App

Eine App (Applikation) ist eine Anwendungssoftware bzw. ein Anwendungsprogramm oder wird kurz "Anwendung" genannt. Diese ausführbaren Anwendungen werden von einem Arbeitsplatzrechner (Desktop-PC) oder Mobilgerät (Smartphone bzw. iPhone oder Tablet-PC [mobile App]) über einen Webbrowser zugegriffen und laufen im Browser ab. Eine App ist keine Systemsoftware, denn diese benötigen für den korrekten Ablauf eine Rechenanlage mit einem je nach dem Einsatzgebiet bestimmtes Betriebssystem. > mehr

Die Hausautomation (HA) und im weiteren Sinne die Gebäudeautomation (GA) befasst sich mit den Steuer-, Regel-, Überwachungs- und Optimierungseinrichtungen (Gebäudeleittechnik [GLT]) in privaten Wohnhäusern bzw. Gebäuden (Wohn- und Gewerbegebäude). Hier werden die Funktionsabläufe, die immer gewerkeübergreifend sind, so eingestellt, dass sie automatisch (selbstständig), durchgeführt oder bedient bzw. überwacht weren können. Dazu müssen alle Einstellwerte (Parameter) in eine spezielle Software (Building Management System [BMS]) eingegeben werden. Dazu werden alle Sensoren, Aktoren, Bedienbauteile, Verbraucher und andere technische Einrichtungen im Gebäude miteinander verbunden bzw. vernetzt.
Die Hausautomation (Teilbereich der Gebäudeautomation) befasst sich hauptsächlich mit privaten Wohnhäuser und ist auf erhöhten Wohnkomfort, die Sicherheit der Bewohner und die Überwachung mehrerer Wohnsitze durch die Fernwirktechnik ausgerichtet. Die Automatisierung von öffentlichen Gebäuden und Industriegebäuden soll Energie- und Personaleinsparungen bewirken.
Um diese Technik sinnvoll einzusetzen, sind fundierte Fachkenntnisse, z. B. in der Elektro-, Heizungs-, Kälte- und Lüftungstechnik, eine notwenige Voraussetzung, damit die gewünschten Funktionen voll ausgeschöpft werden können.
Aufgrund des Umfangs der technischen Anforderungen hat sich das technische Facilitymanagement entwickelt.

Die Ziele der Gebäudeautomation sind
-   die Heizung, Lüftungsanlage oder Klimaanlage bedarfs- und zeitgerecht steuern
-   die Daten für Wartung und Inspektionen aller technischen Anlagen erfassen und evtl. Korrekturen vornehmen
-   die Verbrauchsdatenerfassung von Wärmezählern, Wasserzählern, Gaszählern und Stromzählern
-   die Verschattungseinrichtungen in Abhängigkeit von Sonnenlicht und Wind zeit- und bedarfsgerecht steuern
-   die Beleuchtung bedarfs-, tageszeit- bzw. jahreszeit- und bewegungsabhängig schalten bzw. dimmen
-   mit Funk- oder Infrarotfernbedienung schalten bzw. dimmen
-   Zutrittskontrollsysteme realisieren (Sicherheit erhöhen durch die Überwachung von Fenster- und Türkontakten)
-   der Einsatz von Bewegungsmeldern
-   das Zusammenfassen aller Steuerungsvorgänge im Gebäude (zentral erfassen und anzeigen)
-   die Fernüberwachung und Fernsteuerung über das Telefonnetz oder über das Internet (Fernwirktechnik)
-   die Laststeuerung aufgrund der Verbrauchsdatenerfassung durch sequenzielles Einschalten von Beleuchtungen
-   das Steuern der Mediengeräte, Multiraumsysteme in den Schulungs-, Seminar- und Medienräumen
-   das Steuerung elektrischer Geräte des Alltags, wie Kaffeemaschine oder Radio

Auf diesem Gebiet gibt es verschiedene Systeme bzw. Begriffe (z. B. HomeMatic, SmartHome, intelligentes Haus).

Eine spezielle Software ermöglicht eine Bedienung der Zentrale CCU am PC mit einem Standard-Web-Browser (z. B. Internet Explorer ab Version 7). Die Bedienung am Bildschirm ermöglicht eine komfortable und umfangreiche Konfiguration der Geräte. Alle Funktionen lassen sich bequem am Schreibtisch auswählen.
Die Software unterstützt den Anwender bei der alltäglichen Bedienung und unterstützt ihn bei der Programmierung umfangreicher Automatisierungsaufgaben. Verschiedene Ordnungs- und Sortierkriterien ermöglichen es dem Anwender, auch große Systeme mit vielen Komponenten mit einem Blick zu erfassen. So hat er über die Bedienoberfläche den vollen Zugriff auf das HomeMatic System. Jedes einzelne Gerät, jedes Programm lässt sich über das Software-Interface der Zentrale anzeigen und in Echtzeit sofort verändern.
Übersichtliche Seiten mit intuitiv zu bedienenden Elementen ermöglichen den Zugriff auf das gesamte System. Grafische Komponenten und Symbole erleichtern die Orientierung und steigern die Übersichtlichkeit. Jeder Benutzer kann sich individuelle, auf seine Bedürfnisse zugeschnittene Favoritenseiten erstellen.
Durch die übersichtlich dargestellte Programmierlogik werden auch umfangreiche Aufgaben einfach lösbar. Vorkonfigurierte, professionelle Schaltuhren und Timerfunktionen erleichtern das Erstellen zeitgesteuerter Abläufe. Sensorwerte können geprüft, Schaltzustände abgefragt und Aktionen einfach per Tastendruck ausgelöst werden.
Neben der zentralen Steuerung aller Komponenten über die Zentrale CCU ist auch das direkte Verbinden der Geräte untereinander möglich. Dadurch erreicht man eine unabhängige Verknüpfung, die selbst beim Abschalten der Zentrale ihre Funktionen beibehält. Über die Konfigurationsoberfläche lassen sich alle Parameter der Geräte verändern. Neue Verknüpfungen können angelegt und bestehende gelöscht oder verändert werden.

Künstliche Intelligenz

Die Künstliche Intelligenz (KI [engl. AI - artificial intelligence]) ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich mit dem maschinellen Lernen und der Automatisierung intelligenten Verhaltens befasst. Hier besteht aber erst einmal die Frage, was ist unter "Intelligenz" zu verstehen. Diese Technik wird schon in vielen Bereichen unseres Lebens eingesetzt, ohne dass wir es merken bzw. wissen.
Zur Zeit wird an vielen Projekten z. B. in der Automobilindustrie, im Gesundheitswesen, im Bank-, Finanz- und Versicherungsbereich, der Raumfahrt und im Immobiliensektor gearbeitet. Eine Voraussetzung ist die Entwicklung einer passenden Software und eine ausreichende fachliche Betreuung. Hier bietet z. B. die FPT Software zahlreiche Lösungen und Dienstleistungen  an.
So ist z. B. die Automobilindustrie von drei wichtigen Entwicklungen betroffen (die Umstellung auf Elektrofahrzeuge, Internet of Vehicle für Verbindungen zwischen Fahrzeugen und die Verbindungen zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur, Autonomes Fahren).
Auch in Heizungsanlagen hat die Künstliche Intelligenz bereits Einzug gehalten. In Büro- und Einzelhandelsimmobilien und in Mehrfamilienhäusern werden heute schon Prognoseverfahren eingesetzt, um die Wärmeerzeugung besser an den Bedarf anzupassen. Hier muss das KI-System das Gebäude verstehen lernen. So z. B. wie dessen thermodynamische Eigenschaften sind (wie viel Wärme speichern Wände und Böden, wie verhält es sich bei der Sonneneinstrahlung) Dazu wird die Software mit einer Vielzahl von Daten gefüttert. Die Temperaturen und die Raumluftfeuchte in den einzelnen Räumen, mit Betriebsdaten der Heizung (z. B. Absenkzeiten) und Wetterdaten (Sonneneinstrahlung, Außentemperatur, Luftfeuchte). Anhand dieser Informationen erkennt sie Muster, aus denen sie dann ableiten kann, wann wie stark geheizt werden muss, damit die gewünschten Raumtemperaturen erreicht werden. Da die Außentemperatur und die Sonneneinstrahlung durch die Fenster dabei wichtige Faktoren sind, berücksichtigt sie auch Wetterprognosen. Zudem arbeiten die Systeme mit Feedbackschleifen, sodass die Steuerung stetig genauer wird.
Über die Höhe der Energieeinsparung, die mit dieser Künstlichen Intelligenz erreicht werden kann, wird unter Fachleuten heftig gestritten. Die Prognosen liegen zwischen 5 bis 30 %. Bei den höheren Prozentzahlen wird sicherlich ein schlechter Ausgangszustand der Anlagen bzw. der Gebäude angenommen.
Natürlich wird die KI auch in Einfamilienhäusern und Wohnungen über die Smart-Home-Technik und Smart Building zunehmend eingesetzt werden. Ob sich die Anwender über die Folgen der dieser Technik im Klaren sind, wage ich zu bezweifeln.
Ein wichtiger Punkt für die Akzeptanz bzw. der Einführung der Künstlichen Intelligenz ist, dass die Nutzer der Gebäude in Kauf nehmen müssen, dass die Software-Hersteller erfahren, wann und wie welche Räume genutzt werden. Die Daten lassen Rückschlüsse auf den Alltag der Haushalte bzw. der Nutzer zu. Es werden viele Menschen nicht bereitet sein, so viel Transparenz ihrer Privatsphäre zuzulassen.