Lernmodell · Automationsschwerpunkt

Ein GA-Schaltschrank zum Anklicken.

Was steckt in einem Schaltschrank der Gebäudeautomation, welches Bauteil macht was, und wo taucht es später im Plan wieder auf? Dieses Modell zeigt einen kompletten Automationsschwerpunkt. Tipp ein Bauteil an, und du bekommst die Erklärung dazu.

Zum Modell VDI 3814 verstehen
Automationsschwerpunkt

Warum dieser Schrank ASP01 heißt.

Ein Automationsschwerpunkt, kurz ASP, gliedert eine Gebäudeautomation räumlich oder funktional. Er fasst die Automationseinrichtungen, die Datenpunkte und die Regelungsaufgaben eines Bereichs zusammen. Einfach gesagt: genau der Schaltschrank, den du hier vor dir hast.

Der ASP ist die Adresse, unter der du alles wiederfindest: Plan, Schrank, Datenpunkte und Funktionen gehören zu genau diesem Schwerpunkt. Typisch ist eine Gliederung wie ASP01 Kellerzentrale mit Heizung und Warmwasser, ASP02 Dachzentrale mit Lüftung und Kühlung, ASP03 Raumautomation Bürobereich Erdgeschoss.

Bis 2017 hieß das Informationsschwerpunkt, kurz ISP. Inhaltlich hat sich nichts geändert, nur der Begriff. In alten Unterlagen lebt ISP weiter, für neue Projekte gilt ASP.

Was dich hier erwartet
  • 26 Bauteile, jedes mit Aufgabe, Bedeutung für die GA und Fundstelle im Plan.
  • Fünf Leitungsebenen zum Einblenden, von 400 V bis Ethernet.
  • Zwei Ansichten: aufgeräumt zum Einsteigen, voll bestückt wie im echten Schrank.
  • Der Bogen zur Planung: welche Unterlage zu welchem Bauteil gehört.

Das Modell vermittelt Grundlagenverständnis. Es ersetzt keine elektrotechnische Ausbildung, keine Fachplanung und keine Prüfung durch eine Elektrofachkraft.

Das Modell

Tipp ein Bauteil an.

Links unten die Versorgung, in der Mitte Schutz und Klemmen, oben die Automationsstation mit ihren Ein- und Ausgangsmodulen. Die Bestückung ist ein Beispiel: Welche Bauteile wirklich im Schrank sitzen, entscheidet das Projekt. Die Aufgaben dahinter bleiben gleich.

H · KLEMMEN ZUM FELD
PE
N
-X1 Feld
-X4 Feld
A · EINSPEISUNG  ·  C · MESSUNG
-X01  400 V
-Q01
-T01 Messwandler
B · SCHUTZ UND VERTEILUNG
Überspannungsschutz
-F01  40A/30mA
FI / RCD
-F02
FI/LS
-F91 gG 16A
Sicherung
-X2 Feldklemmen
-F03
C16A
-F04
C16A
-F05
C16A
-F06
C16A
-F13
C2A
-F14
C2A
-F15
C2A
-F16
C2A
-F17
C2A
-F18
C2A
D · SCHALTEN
-Q02
K1
K2
K3
-X3  24 V / G0
E · SPANNUNGSVERSORGUNG
24 V DC

5 A
-G01 Netzteil
-T02  24 V AC
230/400 V AC herein
24 V AC heraus
24 V DC heraus
F · AUTOMATION
SIEMENS
PXC100-E.D
Automationsstation · -A01
TXS1.

12F10
Speise-

modul
T1
T2
T3
TXS1.

EF10
Bus-

anschluss
T6
T7
T8
G · NETZWERK
8-Port

Switch
-X10 RJ45
-X20 Steckdose
-S01 Thermostat
-X9 Signalklemmen · 0 bis 10 V, Kontakte, Fühler
MONTAGEPLATTE

Tippe auf ein Bauteil, dann steht die Erklärung darunter. 0 von 26 Bauteilen angesehen. Die Bestückung ist ein Beispiel. Welche Bauteile wirklich im Schrank sitzen, entscheidet das Projekt.

Einspeisung / Netzanschluss

-X01 Versorgung

Hier kommt die elektrische Energie in den Schaltschrank. Die Leitungen L1, L2, L3 (Außenleiter), N (Neutralleiter) und PE (Schutzleiter) enden auf einem Anschlussklemmenblock.

In der Gebäudeautomation: Die Einspeisung sagt dir, mit welcher Spannung und welchem Anschlusswert der Schrank arbeitet. Alles andere im Schrank hängt davon ab.

Typisch
400 V AC, 3L + N + PE Drehstrom mit 400 V zwischen den Außenleitern, 230 V zwischen Außenleiter und N.
Steht im Plan
Klemmenplan, erste Seiten des Plans
Im Modell
Bereich A

Hier kommt die elektrische Energie in den Schaltschrank.

Von der Einspeisung geht es direkt zum Hauptschalter und von dort in den Schutz- und Verteilbereich.

Hauptschalter

-Q01 Versorgung / Sicherheit

Der Hauptschalter trennt die elektrische Versorgung des Schaltschranks vom Netz. Er sitzt meist gut erreichbar in der Schranktür.

In der Gebäudeautomation: Er ist die zentrale Stelle zum Ein- und Ausschalten. Wenn im Schrank nichts läuft, ist der erste Blick: Steht der Hauptschalter auf AUS?

Typisch
3-polig, 63 A, abschließbar Abschließbar heißt: Er kann im Zustand AUS gegen Wiedereinschalten gesichert werden.
Steht im Plan
Betriebsmittel -Q, meist direkt hinter der Einspeisung
Im Modell
Bereich A

Hier kann die Versorgung des Schaltschranks zentral getrennt werden.

Nach dem Hauptschalter folgt die Absicherung und Verteilung auf die einzelnen Stromkreise.

FI-Schutzschalter (RCD)

-F01 Schutz

Ein FI-Schutzschalter (RCD) vergleicht hinein- und herausfließenden Strom. Fehlt Strom, weil er über einen Fehler abfließt, schaltet er ab.

In der Gebäudeautomation: Der FI schützt in erster Linie Menschen. Er ist kein Leitungsschutz, dafür sind Leitungsschutzschalter zuständig.

Typisch
40 A / 30 mA 40 A Nennstrom, Auslösung bei 30 mA Fehlerstrom.
Steht im Plan
Betriebsmittel -F, Angabe von Nennstrom und Fehlerstrom
Im Modell
Bereich B

Der FI schützt Menschen vor Fehlerströmen, nicht die Leitung vor Überlast.

Der FI sitzt vor einer Gruppe von Leitungsschutzschaltern und schützt damit mehrere Stromkreise gemeinsam.

FI/LS-Schalter (RCBO)

-F02 Schutz

Ein FI/LS-Schalter vereint zwei Funktionen in einem Gerät: Fehlerstromschutz (FI) und Leitungsschutz (LS).

In der Gebäudeautomation: Praktisch, wenn ein einzelner Stromkreis eigenen Fehlerstromschutz braucht, zum Beispiel eine Steckdose im Technikraum.

Typisch
B16A / 30 mA 16 A Nennstrom, Charakteristik B, Fehlerstromauslösung bei 30 mA.
Steht im Plan
Betriebsmittel -F mit Angabe von Charakteristik und Fehlerstrom
Im Modell
Bereich B

FI/LS = Fehlerstromschutz und Leitungsschutz in einem Gerät.

Er ersetzt für einen Stromkreis die Kombination aus FI und separatem Leitungsschutzschalter.

Leitungsschutzschalter, 3-polig

-F03 … -F12 Schutz

Ein dreipoliger Leitungsschutzschalter sichert alle drei Außenleiter L1, L2 und L3 gemeinsam ab. Löst ein Pol aus, schalten alle drei gleichzeitig. Die mechanische Kopplung ist im Schaltzeichen als Verbindung zwischen den drei Polen zu erkennen.

In der Gebäudeautomation: Dreipolig wird abgesichert, was am Drehstrom hängt: Einspeisungen, größere Antriebe, Unterverteilungen. Im Schrank erkennst du ihn an der dreifachen Teilungsbreite mit einem gemeinsamen Kipphebel.

Typisch
C16A, 3-polig 16 A Nennstrom je Pol, Charakteristik C. Der Nennstrom gilt pro Außenleiter, nicht in der Summe.
Steht im Plan
Betriebsmittel -F. Die drei Pole sind im Plan als drei Strompfade mit gestrichelter Kopplung dargestellt.
Im Modell
Bereich B

Dreipolig heißt: ein Hebel, drei Außenleiter, gemeinsame Auslösung.

Nach dem Hauptschalter sichert er Drehstromkreise ab, etwa zu Schützen, Unterverteilungen oder dem Transformator.

Leitungsschutzschalter, 1-polig

-F13 … -F33 Schutz

Ein einpoliger Leitungsschutzschalter sichert einen einzelnen Außenleiter ab und schützt die daran angeschlossene Leitung vor Überlastung und Kurzschluss. Er schaltet ab, bevor die Leitung Schaden nimmt.

In der Gebäudeautomation: Er gehört zur elektrischen Absicherung eines einzelnen Stromkreises. Im Plan erkennst du daran, welcher Verbraucher zu welchem Stromkreis gehört.

Typisch
C16A Vereinfacht: 16 A Nennstrom, Charakteristik C (verträgt kurze Einschaltströme, z. B. von Motoren).
Steht im Plan
Betriebsmittel -F, Charakteristik und Nennstrom stehen direkt daneben
Im Modell
Bereich B

Der Leitungsschutzschalter schützt die Leitung, nicht den Menschen oder das angeschlossene Betriebsmittel (Gerät) selbst.

Von hier gehen die einzelnen Stromkreise weiter zu Schützen, Netzteilen, Steckdosen und Feldgeräten.

Sicherung / Sicherungslasttrennschalter

-F91 Schutz

Eine Schmelzsicherung unterbricht den Stromkreis, indem ein Leiter im Inneren durchschmilzt. Danach muss der Einsatz getauscht werden.

In der Gebäudeautomation: Anders als ein Leitungsschutzschalter lässt sich eine Sicherung nicht wieder einschalten. Im Schrank findest du sie oft für Vorsicherungen.

Typisch
gG 16 A gG ist die Betriebsklasse für allgemeine Leitungs- und Anlagenschutz-Anwendungen.
Steht im Plan
Betriebsmittel -F mit Angabe der Betriebsklasse
Im Modell
Bereich B

Sicherung: schützt einmalig und muss danach getauscht werden.

Sie sitzt meist vor größeren Verbrauchern oder als Vorsicherung einer Unterverteilung.

Überspannungsschutz

-F90 Schutz

Der Überspannungsschutz leitet kurze Spannungsspitzen, etwa aus Blitzeinwirkung oder Schalthandlungen im Netz, zum Schutzleiter ab, bevor sie die Geräte im Schrank erreichen.

In der Gebäudeautomation: Er schützt genau die empfindlichen Teile: Automationsstation, Module, Netzteile und Switch. Wichtig für dich ist das Sichtfenster: Wird es rot, ist der Ableiter verbraucht und die Kassette muss getauscht werden, der Schrank läuft dabei ohne Schutz weiter.

Typisch
Typ 2, Uc 275 V Typ 2 ist der übliche Ableiter in der Unterverteilung. Uc ist die höchste dauerhaft zulässige Spannung.
Steht im Plan
Betriebsmittel -F direkt hinter der Einspeisung, mit PE-Anbindung
Im Modell
Bereich B

Der Überspannungsschutz schützt Geräte, nicht Leitungen und nicht Menschen.

Er sitzt am Anfang, direkt nach Einspeisung und Hauptschalter, und ist gegen PE abgeleitet. Nach ihm folgen FI und Leitungsschutzschalter.

Schaltschrank-Thermostat

-S01 Schrankklima

Das Thermostat überwacht die Temperatur im Schaltschrank und schaltet bei Überschreiten einer eingestellten Schwelle den Schrankventilator ein, oder bei Unterschreiten eine Heizung.

In der Gebäudeautomation: Es hält das Klima im Schrank in dem Bereich, in dem Netzteile, Module und Automationsstation zuverlässig arbeiten. Steht ein Schrank warm oder in der Sonne, ist das Thermostat der erste Blick bei sporadischen Störungen.

Typisch
Einstellbereich 0 bis 60 °C Die Schaltschwelle wird am Drehknopf eingestellt; es arbeitet rein mechanisch, unabhängig von der Steuerung.
Steht im Plan
Betriebsmittel -S, geschaltet auf Lüfter oder Heizung
Im Modell
Bereich A

Das Thermostat regelt nicht die Anlage, sondern das Klima im Schrank.

Eigener abgesicherter Stromkreis → Thermostat -S01 → Schrankventilator bzw. Heizung. Es arbeitet unabhängig von der Automationsstation.

Messwandler (Stromwandler)

-T01 Messung

Ein Messwandler ermöglicht die Messung eines Stroms, ohne dass die Messung direkt im Leistungskreis erfolgen muss. Der große Strom wird in einen kleinen, messbaren Strom umgesetzt.

In der Gebäudeautomation: So lassen sich Verbräuche und Ströme erfassen, ohne die Leistungsleitung aufzutrennen. Der Messwert geht als Signal weiter.

Typisch
100 / 5 A Bei 100 A im Leistungskreis liefert der Wandler 5 A auf der Messseite.
Steht im Plan
Betriebsmittel -T mit Übersetzungsverhältnis
Im Modell
Bereich C

Messen ohne Eingriff in den Leistungskreis. Messwandler → Messgerät / Automation → Messwert.

Der Messwandler allein zeigt noch keinen Wert an. Er braucht ein Messgerät oder eine Automationseinrichtung, die das Signal auswertet. Zum Beispiel ein Zähler oder Messgerät mit Anzeige direkt in der Schaltschranktür, oder eine Messklemme bzw. ein Analogeingang, über den der Messwert an die Automationseinrichtung geht.

Koppelrelais

-K01 … -K06 Schalten

Ein Koppelrelais wandelt ein kleines Steuersignal in einen belastbaren Schaltkontakt um. Steuerseite und Lastseite sind dabei galvanisch getrennt.

In der Gebäudeautomation: Es ist die typische Brücke zwischen dem Ausgang der Automationsstation und dem, was tatsächlich geschaltet werden soll.

Typisch
Spule 24 V DC, Kontakt 6 A Die Spule wird von der Steuerung angesteuert, der Kontakt schaltet den Verbraucher.
Steht im Plan
Betriebsmittel -K, Spulenspannung und Kontaktdaten
Im Modell
Bereich D

Kleines Signal schaltet großen Strom, galvanisch getrennt.

Ausgangsmodul → Koppelrelais → Schütz oder Verbraucher. Bei größeren Lasten folgt ein Leistungsschütz.

Leistungsschütz

-Q02 Schalten

Ein Leistungsschütz ist ein elektromagnetisch betätigter Schalter für größere elektrische Leistungen bzw. Lasten, etwa Pumpen, Ventilatoren oder Heizregister.

In der Gebäudeautomation: Die Steuerung schaltet nur die Spule. Der Laststrom läuft über die Hauptkontakte und nicht über die Automationsstation.

Typisch
AC-3, 9 A, Spule 24 V AC AC-3 beschreibt die Anwendung für Motoren, 9 A ist der Nennbetriebsstrom. Dieses Schütz wird mit 24 V AC, also Wechselspannung, betrieben. Oft findet man hier auch 230 V AC oder 24 V DC (Gleichspannung), pass auf, welches Schütz du vor dir hast.
Steht im Plan
Betriebsmittel -Q oder -K mit Angabe der Spulenspannung
Im Modell
Bereich D

Relais und Schütze schalten Verbraucher, das Schütz für größere Lasten.

Angesteuert vom Koppelrelais oder direkt von einem Ausgangsmodul; die Rückmeldung geht oft als Kontakt an einen Eingang zurück.

24-V-DC-Netzteil

-G01 Versorgung

Das Netzteil macht aus 230 V AC eine stabile Gleichspannung von 24 V DC. Es ist ein elektronisches Gerät: Es richtet die Spannung gleich, glättet sie und hält sie auch bei wechselnder Last konstant.

In der Gebäudeautomation: Aus dieser Gleichspannung leben Automationsstation, I/O-Module, Switch und die Spulen der Koppelrelais. Der Ausgangsstrom muss zur Summe aller versorgten Geräte passen, wird nachträglich erweitert, ist das Netzteil oft der Engpass. Bei DC gilt außerdem: Polarität beachten, 24 V und 0 V (G0) nicht verwechseln.

Typisch
230 V AC → 24 V DC, 5 A DC heißt Gleichspannung: Plus und Minus sind feste Pole. Deshalb hat das Netzteil eine 24-V- und eine 0-V-Klemme.
Steht im Plan
Betriebsmittel -G, mit Angabe von Ausgangsspannung und Ausgangsstrom
Im Modell
Bereich E

Das Netzteil liefert Gleichspannung, 24 V DC für die Automation.

230 V AC → Netzteil -G01 → 24 V DC → Automationsstation, Speisemodul, I/O-Module, Switch, Relaisspulen.

Transformator 24 V AC

-T02 Versorgung

Der Transformator setzt die Netzspannung magnetisch auf 24 V Wechselspannung herab. Er richtet nichts gleich: Aus 230 V AC werden 24 V AC. Aufgebaut ist er aus zwei Wicklungen auf einem gemeinsamen Eisenkern.

In der Gebäudeautomation: Viele Ventil- und Klappenantriebe sowie Schützspulen in der GA arbeiten mit 24 V AC. Bei Wechselspannung gibt es keine Polarität, die Klemmen heißen meist 24 V und G0. Die Größe wird in VA angegeben, die Summe aller Antriebe muss darunter bleiben.

Typisch
230/400 V AC → 24 V AC, 400 VA VA ist die Scheinleistung. Ein Antrieb mit 5 VA belastet den Trafo entsprechend, mehrere Antriebe addieren sich.
Steht im Plan
Betriebsmittel -T, mit Angabe der Scheinleistung in VA
Im Modell
Bereich E

Der Transformator liefert Wechselspannung, 24 V AC für Antriebe und Schützspulen.

230/400 V AC → Transformator -T02 → 24 V AC → Klemmen 24 V / G0 → Ventil- und Klappenantriebe, Schützspulen.

Automationsstation

-A01 Automation

Die Automationsstation ist das Gehirn bzw. die Steuerung der Anlage. Hier werden Signale verarbeitet und Anlagenfunktionen gesteuert und geregelt.

In der Gebäudeautomation: Wenn eine Anlage falsch läuft, liegt die Ursache oft nicht in der Hardware, sondern in Programm, Parametern oder Zeitprogrammen dieser Station.

Typisch
Siemens PXC100-E.D (Beispiel) Beispieltyp aus dem Referenzprojekt. Der Typ ist nicht das Lernziel, die Aufgabe ist es.
Steht im Plan
Betriebsmittel -A, im Plan mit Typ und IP-Adresse
Im Modell
Bereich F

Hier werden Signale verarbeitet und Anlagenfunktionen gesteuert.

Sie liest über die Eingangsmodule Messwerte und Meldungen ein, steuert über Ausgangsmodule und Relais und kommuniziert über Ethernet mit der Management-Bedienebene.

Speisemodul

-A02 Automation

Das Speisemodul versorgt die angereihten I/O-Module mit Spannung und stellt die Verbindung zur Automationsstation her.

In der Gebäudeautomation: Ohne Speisemodul sind die angereihten Module ohne Funktion, auch wenn die Station selbst läuft.

Typisch
TXS1.12F10 (Beispiel) Beispieltyp aus dem Referenzprojekt.
Steht im Plan
Betriebsmittel -A, direkt neben der Automationsstation
Im Modell
Bereich F

Das Speisemodul bringt Versorgung und Bus zu den I/O-Modulen.

Automationsstation → Speisemodul → I/O-Module auf derselben Hutschiene.

Busanschlussmodul

-A03 Automation

Das Busanschlussmodul setzt den Modulbus auf eine weitere Hutschiene fort, wenn eine Reihe voll ist.

In der Gebäudeautomation: Deshalb findest du I/O-Module auf mehreren Schienen, die trotzdem zur selben Automationsstation gehören.

Typisch
TXS1.EF10 (Beispiel) Beispieltyp aus dem Referenzprojekt.
Steht im Plan
Betriebsmittel -A am Anfang einer weiteren Modulreihe
Im Modell
Bereich F

Mehrere Hutschienen, eine Station, verbunden über das Busanschlussmodul.

Es verlängert den Bus vom Speisemodul zu den Modulen der nächsten Reihe.

Ein-/Ausgabemodul (I/O)

-A04 … -A18 Automation

Ein-/Ausgabemodule sind die Schnittstelle zwischen Anlage und Steuerung: Eingänge lesen Messwerte und Meldungen ein, Ausgänge geben Stell- und Schaltsignale aus.

In der Gebäudeautomation: Hier verbindest du Stromlaufplan und Schrank am direktesten: Jeder Datenpunkt der Anlage landet auf einer bestimmten Modulklemme.

Typisch
TXM1.8U, 8 Universaleingänge (Beispiel) Universal heißt: der Eingang lässt sich für verschiedene Signalarten parametrieren. Manche Module bringen bereits eine LVB (Lokale Vorrangbedienung) mit, ob und in welcher Form, steht im Datenblatt.
Steht im Plan
Jeder Datenpunkt im Plan zeigt Modul, Klemme und Signalart
Im Modell
Bereich F

Das I/O-Modul ist das Tor zwischen Feld und Steuerung.

Feldgerät → Klemme → I/O-Modul → Automationsstation. Ausgänge gehen über Koppelrelais weiter zu den Verbrauchern.

Ethernet-Switch

-N01 Kommunikation

Der Switch verbindet Netzwerkgeräte miteinander und verteilt die Datenpakete an den richtigen Port. Es gibt ihn in zwei Bauarten, Layer 2 und Layer 3.

In der Gebäudeautomation: In der GA reicht meist ein Layer-2-Switch, weil Automationsstationen, Bedienpanel und Feldgeräte im selben Netz liegen. Fällt der Switch aus, arbeiten die Anlagen oft weiter, aber die Kommunikation fehlt.

Typisch
8-Port, 24 V DC, Layer 2 Acht Anschlüsse, versorgt aus der 24-V-DC-Ebene des Schranks. „Layer 2" heißt: verteilen im eigenen Netz, kein Routing.
Steht im Plan
Betriebsmittel -N für Netzwerkkomponenten, oft mit Portbelegung im Plan
Im Modell
Bereich G

Der Switch verbindet Netzwerkgeräte miteinander.

Der Switch ist der Sternpunkt: Jedes Netzwerkgerät hat genau eine Leitung zu ihm. Bei einem Layer-3-Switch liegt an der Übergabe zum Gebäudenetz zusätzlich die Grenze zwischen GA-Netz und IT-Netz.

RJ45-Netzwerkanschluss

-X10 Kommunikation

Die RJ45-Buchse ist die Steckverbindung für Netzwerkleitungen, im Schrank meist als Modul auf der Hutschiene oder als Netzwerkdose.

In der Gebäudeautomation: Sie ist die definierte Übergabestelle vom Schrank zum Gebäudenetz. Beschriftung und Dokumentation sind hier besonders wichtig.

Typisch
Cat. 6, RJ45 Die Kategorie beschreibt die Leistungsfähigkeit der Verbindung.
Steht im Plan
Betriebsmittel -X mit Angabe der Kategorie
Im Modell
Bereich G

RJ45 ist die Steckstelle für die Kommunikation, nicht für Energie.

Feld- oder Gebäudeleitung → RJ45 → Switch → Automationsstation.

PE-Klemme (Schutzleiter)

-XPE Schutz

Die PE-Klemme ist der Sammelpunkt für alle Schutzleiter. Sie ist grün-gelb und leitend mit der Montageplatte und dem Gehäuse verbunden.

In der Gebäudeautomation: Ohne saubere PE-Anbindung gibt es keine Schutzmaßnahme. Auch Schranktür und Montageplatte gehören dazu.

Typisch
grün-gelb Grün-gelb ist ausschließlich dem Schutzleiter vorbehalten.
Steht im Plan
Grün-gelbes Betriebsmittel im Klemmenplan
Im Modell
Bereich H

PE ist Schutz, keine Betriebsleitung.

Alle Schutzleiter der Feldleitungen und der Schrankteile laufen hier zusammen.

N-Klemme (Neutralleiter)

-XN Versorgung

Die N-Klemme sammelt die Neutralleiter der Stromkreise. Sie ist blau gekennzeichnet und gehört zum Betriebsstromkreis. N ist der Rückweg des Stroms: Ein Stromkreis braucht immer einen Hin- und einen Rückweg. Ohne Neutralleiter N kann ein 230-V-Verbraucher nicht funktionieren.

In der Gebäudeautomation: N ist eine Betriebsleitung und darf nicht mit PE verwechselt oder gebrückt werden.

Typisch
blau Blau kennzeichnet den Neutralleiter.
Steht im Plan
Blaues Betriebsmittel im Klemmenplan
Im Modell
Bereich H

L bringt den Strom hin, N führt ihn zurück. N führt Betriebsstrom, PE nicht.

Von der Einspeisung über die N-Klemme in alle 230-V-Stromkreise.

Reihenklemmen (Feldklemmen)

-X1 … -X9 Schnittstelle

Klemmen bilden die Schnittstelle zwischen der Verdrahtung im Schaltschrank und den Leitungen zu den Feldgeräten. Jede Klemme hat eine eindeutige Bezeichnung.

In der Gebäudeautomation: Wenn du am Schrank etwas suchst, suchst du fast immer eine Klemme. Sie ist die gemeinsame Sprache von Plan, Schrank und Feld: Typische Beschriftungen sind L, N, PE, 24 V, 0 V bzw. G0 und Signal.

Typisch
0,5 bis 2,5 mm² Der Klemmenbereich bestimmt, welche Leiterquerschnitte angeschlossen werden können.
Steht im Plan
Klemmenplan: Klemmennummer, Ziel und Signalart
Im Modell
Bereich H

Die Klemme ist die Schnittstelle zwischen Schrank und Feld.

Feldgerät → Feldleitung → Klemme → Schrankverdrahtung → Modul, Relais oder Absicherung.

Service-Steckdose

-X20 Versorgung

Eine Steckdose im Schrank versorgt Laptop, Messgerät oder Werkzeug bei Inbetriebnahme und Service.

In der Gebäudeautomation: Sie ist eigenständig abgesichert und gehört nicht zur Anlagenfunktion. Trotzdem taucht sie im Stromlaufplan auf.

Typisch
230 V, 16 A Meist über einen eigenen Leitungsschutzschalter oder FI/LS abgesichert.
Steht im Plan
Betriebsmittel -X, eigener abgesicherter Stromkreis
Im Modell
Bereich A

Die Servicesteckdose versorgt dein Werkzeug, nicht die Anlage.

Eigener Stromkreis aus dem Verteilbereich, unabhängig von der Anlagensteuerung.

Hutschiene (DIN-Schiene)

, Mechanik

Die Hutschiene ist die genormte Trägerschiene, auf die fast alle Schrankkomponenten aufgeschnappt werden.

In der Gebäudeautomation: Die Schienenreihen erklären, warum der Aufbauplan von oben nach unten gelesen wird: jede Reihe ist eine logische Gruppe.

Typisch
TS 35 35 mm breite Normschiene, deshalb passen Geräte verschiedener Hersteller nebeneinander.
Steht im Plan
Im Aufbauplan als Reihe mit Positionsangabe dargestellt
Im Modell
Aufbau

Eine Schiene, eine Gruppe, so ist der Schrank gegliedert.

Die Schienen sitzen auf der Montageplatte, dazwischen liegen Kabelkanäle für die Verdrahtung.

Montageplatte

, Mechanik

Die Montageplatte ist die verzinkte Stahlplatte im Schrank. Sie trägt Hutschienen, Kabelkanäle und alle Komponenten und ist mit PE verbunden.

In der Gebäudeautomation: Der Aufbauplan der Montageplatte ist deine Landkarte: Damit findest du im echten Schrank jedes Bauteil wieder.

Typisch
Aufbauplan Jeder Schrank hat eine eigene Aufbauzeichnung. Sie benennt genau diese Platte in genau diesem Schrank.
Steht im Plan
Im Plan als eigene Zeichnung: der Aufbauplan des Schranks
Im Modell
Aufbau

Die Montageplatte ist die Landkarte des Schranks.

Gehäuse → Montageplatte → Hutschienen → Komponenten → Klemmen → Feld.

Fünf Ebenen

Wo die Energie aufhört und die Information anfängt.

Ein GA-Schaltschrank führt mehrere Spannungen und Signalarten nebeneinander. Wer das einmal sauber auseinanderhält, liest jeden Stromlaufplan leichter.

230 / 400 V AC

230 / 400 V AC, die Energie im Schrank

Diese Ebene transportiert elektrische Energie. Sie kommt über die Einspeisung herein, wird geschaltet, abgesichert und verteilt.

Einspeisung → Hauptschalter → FI / RCD → Leitungsschutzschalter → Schütz, Netzteil, Steckdose

24 V AC

24 V AC, Kleinspannung aus dem Transformator

Viele Ventil- und Klappenantriebe sowie Schützspulen arbeiten mit 24 V AC. Diese Spannung liefert der Transformator.

Transformator -T02 → Klemmen 24 V / G0 → Antriebe, Schützspulen

24 V DC

24 V DC, Versorgung der Automation

Automationsstation, Module, Switch und Relaisspulen brauchen eine stabile Gleichspannung. Sie kommt aus dem Netzteil.

Netzteil -G01 → Automationsstation → Speisemodul → I/O-Module, Switch, Koppelrelais

Signal

Signal, Messwerte und Stellsignale

Nicht jede Leitung transportiert Energie. Signalleitungen übertragen Messwerte, Meldungen und Stellsignale, zum Beispiel 0 bis 10 V DC.

Feldgerät → Signalklemme → I/O-Modul → Automationsstation

Ethernet

Ethernet, Kommunikation

Über Ethernet kommunizieren Geräte miteinander. Hier fließen Daten, keine Anlagenenergie.

Automationsstation ↕ Switch ↕ RJ45 ↕ Bedienpanel und Management-Bedienebene

Planung und Dokumentation

Vom Plan zum Schrank.

Kein Schaltschrank entsteht aus dem Bauch heraus. Am Anfang steht die Planung nach VDI 3814: das Automationsschema zeigt die Anlage, die Funktionsliste sagt, was sie können muss, die Datenpunktliste hält fest, welches Signal wo landet. Erst daraus wird die Bestückung.

Vier Listen entscheiden mit, wie groß der Schrank am Ende wird: die Zähler, die Sensoren, die Messstellen und die elektrischen Verbraucher. Aus den Verbrauchern ergibt sich die Anschlussleistung, aus der Anschlussleistung die Absicherung, aus der Absicherung die Zahl der Schutzgeräte und damit die Reihen im Schrank. Wer eine dieser Listen später erweitert, merkt es sofort am Platz auf der Hutschiene.

Unterlage Was darin steht Wer sie liefert
Stromlaufplan Zeigt Strom- und Signalwege: welches Bauteil hängt an welchem Schutzorgan, welcher Draht geht wohin. Ausführender Betrieb
Klemmenplan Listet jede Klemme der Klemmenreihen mit ihrer Bezeichnung und dem, was darauf aufgelegt ist. Ausführender Betrieb
Kabelliste Sagt für jedes Kabel: von wo nach wo, welcher Typ, welcher Querschnitt, wie viele Adern. Ausführender Betrieb
Aufbauzeichnung Zeigt die Bestückung der Montageplatte maßstäblich, also wo im Schrank ein Bauteil wirklich sitzt. Ausführender Betrieb
Automationsschema und Funktionsliste Beschreiben nach VDI 3814, was die Anlage können muss, und sind die Vorlage für alles, was im Schrank landet. Fachplanung
Datenpunktliste Hält fest, welcher Datenpunkt auf welchem Modul und welcher Klemme liegt. Das ist die Brücke zwischen Planung und Schrank. Fachplanung, fortgeschrieben vom Ausführenden

Und am Ende die Revision.

Auf der Baustelle ändert sich immer etwas. Eine Klemme kommt dazu, ein Fühler wandert, ein Kabel bekommt einen anderen Weg. Diese Änderungen werden zuerst rot in die Pläne eingetragen und danach sauber übernommen. Was daraus entsteht, sind die Revisionsunterlagen: die Pläne im Zustand wie gebaut. Sie gehören zur Objektüberwachung in Leistungsphase 8 und sind später die einzige Unterlage, mit der der Betrieb wirklich arbeiten kann.

Die VDI 3814 Schritt für Schritt

Häufige Fragen

Kurz beantwortet.

Was ist ein GA-Schaltschrank?

Ein GA-Schaltschrank ist der Ort, an dem die Informationen einer Anlage zusammenkommen und Automation daraus entsteht. Im Gehäuse sitzt eine Montageplatte, darauf Hutschienen im genormten Format TS 35. Auf den Hutschienen sitzen Versorgung, Schutzgeräte, Klemmen, Relais und die Automationsstation. In der Tür sitzen oft die Bedien- und Anzeigeelemente.

Was bedeutet ASP in der Gebäudeautomation?

ASP steht für Automationsschwerpunkt. Er fasst die Automationseinrichtungen, Datenpunkte und Regelungsaufgaben eines Bereichs zusammen, zum Beispiel einer Technikzentrale. Bis 2017 hieß das Informationsschwerpunkt, kurz ISP. Inhaltlich ist es dasselbe, nur der Begriff hat gewechselt.

Warum arbeiten Automationsteile mit 24 V und nicht mit 230 V?

Weil 24 V Kleinspannung ist und damit deutlich weniger gefährlich. Steuer- und Messsignale lassen sich so sicherer führen, und viele Feldgeräte gibt es nur in 24 V. Der Preis dafür ist der Spannungsfall auf langen Leitungen: Bei 24 V macht sich jeder Meter bemerkbar, deshalb zählen Querschnitt und Leitungslänge.

Wer erstellt den Stromlaufplan für einen GA-Schaltschrank?

In der Regel der ausführende Betrieb, der den Schrank baut. Er erstellt Stromlaufplan, Klemmenplan, Kabelliste und Aufbauzeichnung als Werk- und Montageplanung auf Grundlage der Planung, also Automationsschema, Funktionsliste und Datenpunktliste. Die Fachplanung gibt vor, was die Anlage können muss, der Ausführende zeichnet, wie es im Schrank umgesetzt wird.

Was sind Revisionsunterlagen und warum sind sie so wichtig?

Revisionsunterlagen sind die Pläne im Zustand wie gebaut. Änderungen auf der Baustelle werden zunächst rot eingetragen und danach in die Pläne übernommen. Wer die Anlage später betreibt, arbeitet mit genau diesen Unterlagen. Fehlen sie, sucht der Betrieb jede Klemme neu.

Weiterlernen

Dieses Modell gibt es auch zum Üben.

In der GA-Coach® App steckt derselbe Schrank im GA-Praxis-Labor, dort mit Aufgaben, Fortschritt und dem passenden Lernmodul Schaltschrank-Basiswissen. Elf Kapitel, vom Gehäuse über die Klemmen bis zu den Unterlagen, dazu Quizfragen zum Nachprüfen.

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