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Smarter Luftbefeuchter

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Deutschlands Haushalte befinden sich im Wandel: 2020 nutzen bereits 9 Mio. von ihnen die moderne Smart Home-Technik. Intelligente Lautsprecher und Lichtschalter waren dabei nur der Anfang. So soll nun auch die Regulierung der Luftfeuchtigkeit auf diesem Wege erfolgen.

Ein Hauch von Revolution liegt in der Luft

Das Ansinnen, die Haustechnik vollständig zu automatisieren, ist älter als viele annehmen. Es wurde 1939 von George Bucher postuliert, der die Eingänge, Sprechanlage und Beleuchtung von einem Punkt aus steuern wollte. Einzelne Komponenten davon fanden ab den 60ern im Industriesektor Anwendung, wofür reichlich Prozessorleistung benötigt wurde. Privathaushalte gelangten daher erst Anfang der 90er in den Genuss, die Heizung, Beleuchtung und Klimatechnik miteinander zu vernetzen.

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Der Microsoft-Gründer Bill Gates betätigte sich auch in dieser Disziplin als Visionär und investierte 60 Mio. US-Dollar in den Bau seiner Villa am Lake Washington. Das dazu gehörige Gästehaus fungiert seitdem als Testlabor für zukünftige Smart Home-Anwendungen.

Allein der Zentralrechner soll 150.000 US-Dollar verschlungen haben, damit sich von hier aus die Musikbeschallung unter Wasser, digitale Kunstwerke und die Luftfeuchtigkeit einstellen und steuern lassen.

Der nächste Geniestreich wird indessen eine Nummer größer ausfallen: Gates erwarb 2017 Bauland in der Nähe von Phoenix, um dort eine ganze Smart City zu errichten. Mittels Glasfaserverbindungen und der brandneuen 5G-Technik werden Hochgeschwindigkeitsnetze geschaffen, die von autonomen Fahrzeugen und dem 3D-Druckverfahren benötigt werden.

Intelligente Autos mit automatischem Sensor Smart City
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Der Milliardär konkurriert hierbei mit dem Neom-Projekt in Saudi-Arabien, wo ebenfalls eine vollautomatisierte Stadt gebaut wird. Der moderne Luftbefeuchter muss demnach sehr wandlungsfähig daherkommen, wenn er mit der Entwicklung schritthalten möchte.

Welche Grundvoraussetzungen benötigt ein smarter Luftbefeuchter?

Interessanterweise ist jedoch das Gegenteil der Fall: Die Branche setzt seit langem auf Verdunstungs- und Verdampfungstechniken, welche natürlich fortlaufend verbessert wurden. Ständige Anpassung ist in der Tat unnötig, da die Steuerung vollautomatisierter Häuser abwärtskompatibel konstruiert sein muss. So wird vermieden, dass technische Geräte mit langer Lebensdauer innerhalb weniger Jahre nutzlos werden. Ein smarter Luftbefeuchter unterscheidet sich demzufolge nur geringfügig von der herkömmlichen Ausführung.

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Als wichtigste Komponente gilt die elektronische Steuerung mit integriertem Zwischenspeicher. Die hierin auflaufenden Daten lassen sich nicht ohne weiteres ins Heimnetzwerk einspeisen. Sie müssen zunächst konvertiert werden, wofür ein externes Modul benötigt wird. Ein smarter Luftbefeuchter wie der B 500 von Brune muss somit über eine Schnittstelle verfügen, mit der sich die Verbindung herstellen lässt. Das ist in diesem Falle ein neunpoliger RS232-Anschluss, der zum Ethernet-Modul Web Control führt. Die Daten gelangen von dort aus über herkömmliche Telefonkabel zum Hauptrechner.

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Die zweite Ergänzung ist in Privatwohnungen optional, bei betrieblicher Nutzung hingegen alternativlos: Werte wie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden für gewöhnlich im Luftbefeuchter von Sensoren erfasst. Das System ist umso effektiver, je mehr Datenquellen zur Verfügung stehen.

Ein Smart Home Luftbefeuchter wird daher zumeist mit funkgesteuerten Messgeräten kombiniert, die sich frei im Raum platzieren lassen. Ihre Signalstärke muss so ergiebig sein, dass sie Distanzen von mindestens 20 Metern überbrücken und auch durch Stahlbetonwände funken können.

Nun sind alle Elemente vorhanden, um die Regulierung der Luftfeuchtigkeit von einem zentralen Standpunkt aus zu steuern.

Volle Kontrolle im Ethernet

An dieser Stelle greift das lokale Datennetz (LAN) ins Geschehen ein. Es ermöglicht den Informationsaustausch zwischen gleichrangigen Endgeräten. Ein Smart Home Luftbefeuchter kann hierüber also auf Daten aus dem Internet zugreifen und regelmäßige Software-Updates erhalten.

Der eigentliche Vorteil manifestiert sich jedoch auf der Benutzeroberfläche im Webbrowser: Hier lassen sich sämtliche Betriebsdaten und Einstellungen auf einen Blick erfassen. Neben der aktuellen Luftfeuchtigkeit erhält der Nutzer somit auch detaillierte Rückmeldungen zum Wasserstand und den im Web Control gespeicherten Sensordaten. Dazu gesellen sich Wettervorhersagen von Webdiensten und Anwendungstipps mit deren Hilfe sich das Raumklima vorausschauend anpassen lässt.

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Nun wurde das Internetzeitalter inzwischen um die Handytechnik ergänzt. Moderne Haustechnik muss demnach nicht nur smarter, sondern auch mobiler als ihre Vorgänger sein. Die Klimabranche nimmt auch diese Hürde elegant, indem zusätzliche Apps oder Online-Portale dazu dienen, per Smartphone auf die Steuerung smarter Luftbefeuchter zuzugreifen.

In diesem Zusammenhang hat sich insbesondere der Trend zur Online-Wartung als vorteilhaft herausgestellt. Hierbei gewährt der Hausbesitzer dem Hersteller den Zugriff auf alle Daten, die im Web Control gesammelt und verarbeitet wurden. Der Austausch von Verschleißteilen und potentielle Schäden durch Überlastung können somit rechtzeitig antizipiert werden. Diese Option wird vor allem im betrieblichen Umfeld wertgeschätzt, wo die Klimatechnik zumeist multiple Funktionen erfüllen muss.

Smart Home Luftbefeuchter im Einsatz

So reagieren etwa medizinische Apparaturen, aber auch Wertgegenstände in Bibliotheken und Museen besonders empfindlich auf Schwankungen der prozentualen Luftfeuchtigkeit. Hier bedarf es eines stabilen Feuchteniveaus, das sich zentral überwachen und steuern lässt. Ein smarter Luftbefeuchter wie der B 500 benötigt dafür die Unterstützung seines entfeuchtenden Gegenparts. Sie neutralisieren sich nicht gegenseitig, weil jeweils immer nur ein Gerät aktiv ist. Das Web Control-Modul fungiert hierbei als Knotenpunkt, in dem die Informationen der Funksensoren zusammenlaufen.

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Die Kommunikation zwischen Luftbefeuchter und Entfeuchter erfolgt somit ausschließlich übers PC-System. Es vergleicht die eingehenden Daten mit den voreingestellten Sollwerten und regelt die Feuchtigkeit in der Luft bei Bedarf entsprechend nach. Die Technik übernimmt aber auch eine Schlüsselfunktion bei der Optimierung der Arbeitsplatzatmosphäre in Bürogebäuden: Jeder Mitarbeiter übt aufgrund der produzierten Körperwärme und des Sauerstoffbedarfs Einfluss aufs Raumklima aus. Die sinkende Luft-Qualität ist dann im Winter eine der Hauptfaktoren für Atemwegsinfektionen.

Nun passt sich die Arbeitswelt zusehends der Forderung nach flexiblen Präsenzzeiten an, sodass auch die Belüftungstechnik smarter daherkommen muss. Die Klimabranche verzeichnet in diesem Segment jährliche Wachstumsraten im zweistelligen Prozentbereich. Dies hat wiederum Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der Gebäudeautomatisierung.

Klimatechnik von morgen

Dort haben sich zwei Forschungszweige etabliert. Der erste ist individuell geprägt und forciert die Verbesserung smarter Befeuchter im Miniformat, die per WLAN mit dem Smartphone verbunden werden. Sie fordern den Nutzer zu regelmäßigem Feedback auf und erstellen mit der gewonnenen Datenbasis ein auf jeden Raum zugeschnittenes Anforderungsprofil. Die Technik steckt noch in den Kinderschuhen und wird erst mit dem Abschluss des 5G-Ausbaus Fortschritte erzielen. Der neue Handystandard ermöglicht nämlich die direkte Kommunikation smarter Luftbefeuchter untereinander und transportiert damit die Annehmlichkeiten der Prozessautomatisierung in Privatwohnungen.

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Daneben konzentrieren sich die Anstrengungen auf die Anpassung der kontrollierten Wohnraumlüftung. Sie verwendet fest installierte Anlagen, die einzelne Räume oder gleich ganze Gebäude klimatisieren. Das System sollte ursprünglich erst in der Smart Home-Ära zum Einsatz kommen, wurde allerdings durch die zur Jahrtausendwende erlassene Energieeinsparverordnung zur verfrühten Marktreife gezwungen. So häuften sich gesundheitliche Beschwerden und Schimmelbefall in den Wohnungen, woraufhin der Ruf nach Verbesserungen ertönte. In der ersten Machbarkeitsstudie gingen vereinzelte Hersteller dazu über, zusätzliche Wärmequellen im Lüftungskanal zu verwenden, um die in der Abluft gebundene Feuchtigkeit zu extrahieren und zurück in die Wohnräume zu leiten.

Thermo-Hygrometer 9026

Das Experiment verlief suboptimal und konnte die Luftfeuchtigkeit nur auf 40 Prozent anheben. Externe Luftbefeuchter beheben die Schwachstelle seitdem, werden zukünftig aber wohl durch smarte Kombianlagen ersetzt. Erste Prototypen sind bereits einsatzfähig und werden womöglich beim Neom-Projekt oder in Gates intelligenter Stadt ausgiebig erprobt.