BACnet: Seit 35 Jahren das Protokoll für die Gebäudeleittechnik
BACnet (ISO 16484-5) ist seit 1987 das führende Kommunikationsprotokoll in Systemen der Gebäudetechnik (GT). Ursprünglich von der ASHRAE entwickelt, um die Interoperabilität zwischen HLK-Geräten verschiedener Hersteller zu ermöglichen, hat es sich als weltweiter Standard im Dienstleistungssektor, in Krankenhäusern, in der Industrie und in Rechenzentren etabliert.
Seine Stärke liegt in seinem objektorientierten Modell: Jedes Gerät (Lüftungsventil-Steuergerät, Heizungsregler, Energiezähler…) stellt eine Liste standardisierter Objekte mit vordefinierten Eigenschaften bereit. Ein BACnet-Supervisor kann alle Geräte in einem Netzwerk automatisch erkennen und deren Objekte ohne vorherige Konfiguration auslesen – ein wesentlicher Vorteil gegenüber Modbus.
Architektur von BACnet-Netzwerken
Ein typisches BACnet-Netzwerk ist in zwei Schichten gegliedert:
Überwachungsebene (BACnet/IP-Backbone)
- Über das Ethernet verbundene Gebäudeleitungssteuerungen (BMS-Controller)
- BACnet/IP-Kommunikation, UDP-Port 47808
- BACnet-Router zur Verbindung der Teilnetzwerke
Feldebene (BACnet MS/TP)
- Zonenregler (Gebläsekonvektoren, VAV, lokale Luftbehandlungsgeräte) über RS485
- BACnet MS/TP-Kommunikation, lineare Bus-Topologie
- BACnet MS/TP → BACnet/IP-Gateway zur Verbindung der beiden Schichten
Cloud (Eziwan)
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│ MQTT TLS / 4G
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Eziwan-Gateway ──── BACnet/IP (Ethernet) ──┬── JACE-Steuerung
├── Siemens PXC-Steuerung
└── Compteur BACnet
──── BACnet MS/TP (RS485) ──┬── Fan-coil Distech
└── VAV Schneider
BACnet-Objekte: die Standard-Nomenklatur
BACnet definiert 54 standardisierte Objekttypen. Die in der Gebäudeleittechnik am häufigsten verwendeten sind:
| Objekttyp | Abkürzung | Beschreibung | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Analog Input | AI | Analoger Messwert (Lesewert) | Temperatur, Feuchte, CO₂ |
| Analog Output | AO | Analoger Ausgang (Steuerung) | Sollwert für Klimagerät, Ventilöffnung |
| Analogwert | AV | Berechneter Wert oder Parameter | Komfortsollwert, Sollwert |
| Binäreingabe | BI | Logischer Zustand (Lesezugriff) | Ein/Aus, Störung, Alarm |
| Binärausgang | BO | Logischer Ausgang | Ein/Aus-Steuerung |
| Binärwert | BV | Interner Binärwert | Sommer-/Winterbetrieb |
| Mehrzustandswert | MSV | n-Zustands-Modus | HLK-Modus: Aus/Lüftung/Heizen/Kühlen |
| Trendprotokoll | TL | Im Gerät integriertes Protokoll | Temperaturarchiv über 30 Tage |
Cloud-basierte Gebäudeleittechnik (GLT): Anwendungsfälle
Die BACnet-Cloud-Verbindung ermöglicht die Fernüberwachung des gesamten Gebäudeleitsystems:
Gewerbegebäude (Büros, Einkaufszentren)
- HLK-Überwachung: Zonentemperaturen, Sollwerte, Betriebszustände der Lüftungsanlagen
- Überwachung des Strom-, Wärme- und Kälteverbrauchs nach Zonen
- Komfortindikatoren: CO₂, Temperatur, Luftfeuchtigkeit pro Raum
Krankenhäuser und Labore
- Überwachung von Reinräumen (Überdruck, Luftfeuchtigkeit, Temperatur)
- Überwachung von pharmazeutischen Kühlräumen
- Rückverfolgbarkeit der Umgebungsbedingungen zur Einhaltung der Vorschriften
Rechenzentren
- PUE (Power Usage Effectiveness) in Echtzeit
- Überwachung der Kühlung (CRAC, Kühltürme)
- Warnmeldungen zu Server-Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit
Standortübergreifend (Immobilienunternehmen, Hotelketten, Einzelhandelsketten)
- Einheitliche Übersicht über alle Gebäude in einem einzigen Dashboard
- Zentralisierte Benachrichtigungen mit Weiterleitung an den jeweiligen Standortleiter
- Benchmarking zwischen vergleichbaren Standorten
Automatische Erkennung von BACnet-Geräten
Ein wesentlicher Vorteil von BACnet gegenüber Modbus ist die automatische Erkennung (Auto-Discovery). Das Eziwan-Gateway sendet eine Who-Is-Nachricht als Broadcast im BACnet-Netzwerk. Jedes Gerät antwortet mit seinem I-Am (Geräte-Instanz-ID). Anschließend fragt das Gateway die Objektliste (ReadProperty Object List) jedes Geräts ab und generiert automatisch die zu überwachenden Messpunkte.
Diese automatische Erkennung macht die manuelle Eingabe von Registeradressen überflüssig – ein mühsamer und fehleranfälliger Vorgang in großen Gebäuden mit Hunderten von Reglern.
Integration in bestehende GTB-Überwachungssysteme
Bei Anlagen, die mit einem GTB-Supervisor (JACE Niagara, Schneider EcoStruxure, Siemens Desigo CC) ausgestattet sind, kann das Cloud-Gateway auf zwei Arten integriert werden:
Option 1 – Direkte BACnet-Auslesung (Bypass des Supervisors) Das Eziwan-Gateway liest die BACnet-Feldgeräte direkt aus, parallel zum bestehenden Supervisor. Der Supervisor ist weiterhin für die lokale Regelung zuständig. Das Gateway fügt die Cloud-Ebene hinzu, ohne die bestehende Infrastruktur zu verändern.
Option 2 – Abruf vom Supervisor (MQTT-Export) Wenn der Supervisor MQTT-Publish unterstützt (Niagara 4.x mit MQTT-Modul, Ignition…), abonniert das Gateway die MQTT-Daten des Supervisors. Dies ist der einfachste Ansatz, wenn der Supervisor bereits korrekt konfiguriert ist.