5.0 LabSystem Raumluftregelung in Laboratorien - Schneider ...

Kapitelverzeichnis 

Kapitel Titel 

1.0 Allgemeines zum Planungshandbuch Lufttechnik für Laboratorien 

2.0 LabSystem Laborabzugsüberwachung 

3.0 LabSystem Laborabzugsregelung 

4.0 LabSystem Frontschieber Controller für Laborabzüge 

5.0 LabSystem Raumluftregelung in Laboratorien 

6.0 LabSystem Gebäudelüftungsanlagen und Gebäudeleittechnik 

7.0 Reinraumtechnik - Raumdruckregelungen 

8.0 Ex-Laborabzugsüberwachung - Ex-Regler 

9.0 Inbetriebnahme und Parametrierung 

10.0 Netzwerk-Technologien BACnet - LON - Modbus 

11.0 Sicherheit im Laborbetrieb 

12.0 Normen und Richtlinien 

13.0 Wirtschaftlichkeitsberechnung 

14.0 Referenzprojekte 

LabSystem Planungshandbuch ● Lufttechnik für Laboratorien 

Kapitelverzeichnis

Kapitelverzeichnis 

frei für Notizen 

LabSystem Planungshandbuch ● Lufttechnik für Laboratorien

Allgemeines zum Planungshandbuch 

Lüftungstechnik für Laboratorien 

Inhaltsverzeichnis 

LabSystem Planungshandbuch Lufttechnik für Laboratorien 


1.0 

Kapitel 1.0 

Abschnitt Titel Seite 

1.1 Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

1.2 Ansprechpartner bei SCHNEIDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3 SCHNEIDER Dienstleistungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3.1 Planerbetreuung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3.2 Beratung/Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3.3 Kundenschulung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3.4 Realisation und Vor-Ort-Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.1 Wie gehe ich mit diesem Planungshandbuch um? . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.2 Korrekturvorschläge und Verbesserungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.2.1 Faxvorlage Korrekturvorschlag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

3.1 Haftungsausschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

4.1 Firmenpro l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.1 Systembeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.1 Laborabzugüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.2 Laborabzugregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.3 Automatischer Frontschieber Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.4 Konstante Volumenstromregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.5 Schaltbare Verbraucher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.6 Raumluftregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

5.1.7 Schnelllaufende variable Volumenstromregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.8 Parametrierung und Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.9 Systemvernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.10 Gebäudeleittechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.11 Sicherheit im Laborbetrieb und Energieeinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.12 Projektierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

6.1 Produktübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

7.1 Ex-Produktübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

1

2 


Kapitel 1.0 

1.1 Vorwort 

Sehr geehrte Interessentin, 

Sehr geehrter Interessent, 

als Planer(in) für Lufttechnik in Laboratorien benötigen Sie 

einen schnellen Überblick und eine zuverlässige Arbeits– 

und Planungsgrundlage. Darüber hinaus möchten Sie 

schnell und ef zient Leistungsbeschreibungen und – 

verzeichnisse für Ihre Projekte erstellen. 

In dem Ihnen vorliegenden Planungshandbuch nden Sie 

wichtige Anregungen zu diesen Themen. 

Beachten Sie bitte, dass bei der Planung und Montage 

von Überwachungs– und Regelungssystemen für Laborabzüge 

die einschlägigen Normen und Vorschriften, 

die in den Kapiteln 11 und 12 näher behandelt werden, 

berücksichtigt werden müssen. 

Sollten Sie nicht alle Planungsaufgaben mit diesem 

Handbuch lösen können und weitere Informationen 

benötigen, rufen Sie uns bitte an. Für Anregungen und 

Hinweise zum vorliegenden Planungshandbuch sind wir 

sehr dankbar. 

Gleich im Anschluss an diese Seite nden Sie die 

Adressen und Telefonnummern Ihrer Gesprächspartner 

bei SCHNEIDER Elektronik. 

Rufen Sie uns an, sprechen Sie mit Ihrem SCHNEIDER- 

Ansprechpartner! 

SCHNEIDER. Die Experten in der Laborlüftungstechnik. 

SCHNEIDER Elektronik GmbH 

Industriestraße 4 

D-61449 Steinbach 

GERMANY 

Fon: +49 (0) 6171 / 884 79-0 

Fax: +49 (0) 6171 / 884 79-99 

E-mail: info@Schneider-Elektronik.de 

Internet: www.Schneider-Elektronik.de 

Anmerkung: 

Sie können sich dieses Handbuch auch von unserer Web- 

Site als PDF-File herunterladen. 

LabSystem Planungshandbuch Lufttechnik für Laboratorien

1.2 SCHNEIDER Ansprechpartner 

Um Sie als Planer(in) und unsere Kunden schnell und 

kompetent bedienen zu können, sind wir an zentralen 

Standorten mit Vertriebs-Niederlassungen vertreten. Die 

Ihnen am nächsten gelegene Vertriebs-Niederlassung ist 

auch für Sie zuständig. 

Standort Firma Ansprechpartner Telefon 

Mobil 

Frankfurt SCHNEIDER Rainer Bufe 06171/884 79-81 

0171/381 22 46 

Frankfurt SCHNEIDER Bernd Drost 06171/884 79-83 

0171/447 66 49 

Frankfurt SCHNEIDER Andreas Nagel 06171/884 79-89 

0170/915 88 50 

Frankfurt SCHNEIDER Dirk Streitenberger 06171/884 79-23 

0175/194 52 97 

Kolbingen SCHAKO Siegbert Bantle 07463/980-194 

0162/260 12 31 

Lingen SLT Bernd Ruhwinkel 0591/973 37-29 

0176/197 337 67 

1.3 SCHNEIDER Dienstleistungen 

1.3.1 Planerbetreuung 

SCHNEIDER unterstützt Laborplaner und Ingenieurbüros 

für lufttechnische Systeme durch aktuelle Produktinformation, 

Einladungen zu Messen und Fachsymposien 

sowie kompetente Gesprächspartner im Themenbereich 

Lufttechnik für Laboratorien. 

1.3.2 Beratung/Planung 

Jedes Projekt erfordert individuelle Lösungen. Das Produktprogramm 

LabSystem von SCHNEIDER und die 

Zusammenarbeit mit unseren Experten gewährleisten 

kostengünstige und optimale Systemlösungen. Der 

Kundennutzen steht dabei im Vordergrund. 

1.3.3 Kundenschulung 

Das perfekte Regelungssystem für Laborabzüge ist nur 

so gut, wie seine Anwender die Bedienung beherrschen. 

Damit die lufttechnischen Systeme optimal genutzt und 

in Betrieb gehalten werden können, bietet SCHNEIDER 

intensive und individuelle Schulungen von Planern, 

Entscheidern, Systembetreuern, Labormöbelherstellern, 

Sicherheitsverantwortlichen und Nutzern an. 



Kapitel 1.0 

Bitte entnehmen Sie aus nachfolgender Liste Ihren 

Ansprechpartner. 

Die Vorwahl für Deutschland ist: 0049. 

e-mail 

1.3.4 Realisation und Vor-Ort-Service 

Hochquali zierte Ingenieure und Techniker sorgen dafür, 

dass Ihre Aufträge schlüsselfertig, voll funktionstüchtig und 

termingerecht erfüllt werden. Ein bundesweites Servicenetz 

garantiert die Funktionsfähigkeit der Systeme. 

SCHNEIDER bietet individuelle Servicepakete an, die 

exakt auf den jeweiligen Bedarf zugeschnitten werden. 

Fragen Sie uns an. 

Rainer.Bufe@schneider-elektronik.de 

Bernd.Drost@schneider-elektronik.de 

Andreas.Nagel@schneider-elektronik.de 

Dirk.Streitenberger@schneider-elektronik.de 

Siegbert.Bantle@schako.de 

Bernd.Ruhwinkel@slt-lingen.de 

3

4 


Kapitel 1.0 

2.1 Wie gehe ich mit diesem Planungs- 

handbuch um? 

Damit Sie einen schnellen und gezielten Zugriff zum 

Planungshandbuch haben, benutzen Sie bitte das 

Flussdiagramm. 

Start 

Planungserfahrung 

vorhanden? 

Nein 

Nr. Thema 

1 Systembeschreibung 

2 Laborabzugsüberwachung 

3 Laborabzugsregelung 

4 Frontschieber-Controller 

5 Raumluftregelung 

6 Gebäudeluftregelung 

7 Raumdruckhaltung 

8 Ex-Schutz für Regelung 

und Überwachung 

9 Parametrierung 

10 Netzwerk-Technologien 

11 Sicherheit im Laborbetrieb 

12 Normen und Richtlinien 

Kapitel 

13 

2.2 Korrekturvorschläge und 

Verbesserungen 

An alle Nutzer dieses Planungshandbuchs: 

Ja 

Produktspektrum 

SCHNEIDER 

Lufttechnik 

bekannt? 


Technische Datenblätter und 

Prospekte als Download im 

Internet 

Legende: 

Nr. Thema 

13 Wirtschaftlichkeitsberechnung 

14 Projektierungshinweise 

Um sicherzustellen, dass Sie optimalen Nutzen aus diesem 

Planungshandbuch ziehen, möchten wir Ihre Anregungen 

in die vorliegende Unterlage integrieren. 

Wir sind an jedem Ihrer Vorschläge interessiert und haben 

deshalb einen Brief/Fax-Vordruck für Ihr persönliches 

Feedback auf der folgenden Seite beigelegt. 

Schon im Voraus bedanken wir uns für Ihre Unterstützung. 

Ja 

Sachgebiet 

Planungskenntnisse 

vorhanden? 


Nr. Thema 

13 Wirtschaftlichkeitsberechnung 

14 Projektierungshinweise 


Ja 

Ausschreibung 

eines 

Projektes? 

Ja 

Ausschreibungstexte als 

Download im Internet 


Ende

2.2.1 Faxvorlage Korrekturvorschlag und 

Verbesserungen 

An: 

SCHNEIDER Elektronik GmbH 

Abt.: Technische Dokumentation 


D-61449 Steinbach 

Fax: 06171 / 884 79-99 

Telefon: 06171 / 884 79-0 

Betreff: Planungshandbuch Lufttechnik für Laboratorien 

Datum: 

Kapitel Seite Text (te) 

Tabelle (ta) 

Gra k (g) 

Datenblatt (d) 

... 

Von: 

Fax: 

Bitte um Änderung. Kopien der korrigierten Seiten liegen bei. 

Korrektur/Verbesserungsvorschlag 



Telefon: 

Seiten: 

Kapitel 1.0 

5

6 


Kapitel 1.0 

3.1 Haftungsausschluss 

Das Planungshandbuch erhebt weder den Anspruch auf 

Vollständigkeit noch auf Fehlerfreiheit. Bei der Zusammenstellung 

von Texten und Abbildungen wurde mit 

größter Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler 

nicht vollständig ausgeschlossen werden. 

Für Fehler, die auf falsche, auf falsch verstandene oder 

zwischenzeitlich überholte Anleitungen und Beschreibungen 

zurückzuführen sind, übernehmen wir keine 

Verantwortung und keine Haftung. 

Wir behalten uns vor, die Dokumentation durch Veränderungen 

zu aktualisieren, ohne diese Änderungen 

bekannt geben zu müssen. 

Für Verbesserungsvorschläge und Fehlerhinweise auf 

missverständliche Formulierungen oder Darstellungen 

sind wir dankbar. 

4.1 Firmenpro l 

Wer ist SCHNEIDER ELEKTRONIK? 

Die mittelständische Firma wurde 1958 von Hans 

Schneider gegründet. Hauptgeschäftsfeld war und ist 

die Entwicklung und Produktion von kundenspezi schen 

Steuer– und Regelsystemen. Dieses Know how haben 

wir seit 1990 konsequent genutzt, um in der Luft- und 

Labortechnik innovative Produkte zu entwickeln. 

Unserem Motto: SCHNEIDER regelt Luft lässt sich heute 

folgender Nachsatz hinzufügen: ... und noch vieles 

mehr! 

Lufttechnik für Laboratorien 

In den Bereichen Funktionsüberwachung und Automatische 

Frontschieber Controller für Laborabzüge sind wir 

in Deutschland mit über 85% Marktanteil klarer Marktführer. 

Durch zügige und innovative Entwicklungen 

gewinnen wir im Geschäftsfeld Laborabzugregelungen 

ständig neue Marktanteile hinzu. Wir haben das größte 

europäische Projekt (ETH-Zürich/Schweiz) und zahlreiche 

Großprojekte in der chemischen und pharmazeutischen 

Industrie sowie in der Forschung und Lehre 

erfolgreich abgewickelt. Unserem Qualitätsstandard und 

unseren hochmotivierten Mitarbeitern wird eine sehr hohe 

Kompetenz bescheinigt. 

Was macht SCHNEIDER sonst noch? 

Innovative Produkte entwickeln wir heute zusätzlich zur 

Labortechnik in den Geschäftsbereichen Wärmeofen– und 

Vakuumregelungen, Medizinelektronik, Filtersteuerungen 

und Filterregelungen sowie selbsttätig abreinigende 

Filteranlagen. 

Forschung und Entwicklung 

Die intensive Zusammenarbeit mit Hochschulen und 

die engagierte Mitarbeit in Normenausschüssen sowie 

zahlreiche Patente sichern und erweitern unseren 

technologischen Vorsprung. Unser hochquali ziertes 

Ingenieurteam verfügt über ein umfassendes Know how 

in den Bereichen kundenspezi sche Regelungen und 

vernetzte Systeme. Ein besonderes Anliegen unserer 

Firma ist es, mit unseren Produkten einen zusätzlichen 

Nutzen für unsere Kunden zu erreichen. Deshalb engagieren 

wir uns besonders in den Bereichen Arbeitssicherheit 

und Energieeinsparung. 

Qualität 

Als Partner der mittelständischen Industrie arbeiten wir 

mit den modernsten Produktionsmethoden und höchsten 

Qualitätsansprüchen. Wir arbeiten nach ISO 9001. 

Kundenspezi sche Aufgabenstellungen setzen wir schnell 

und kostengünstig zu marktfähigen Produkten um. 

Wachstum 

Als schnellwachsendes und innovatives Unternehmen 

haben wir in den letzten 5 Jahren unseren Umsatz um 

250% gesteigert. Über 10% unseres Umsatzes investieren 

wir in die Forschung und Entwicklung. 

Besuchen Sie uns auf unserer Webpage: 

http:\\www.Schneider-Elektronik.de 

Hier erfahren Sie noch mehr über unsere Firma. 

Wenn Sie weitere Informationen wünschen, rufen Sie uns 

an. Wir beraten Sie gerne. 

Wir sind Experten in der Laborlüftungstechnik. 

Lassen Sie uns das regeln. 


5.1 Systembeschreibung 

Einleitung 

Die Anforderungen an lufttechnische Systeme und 

Anlagen in Laboratorien steigen ständig. Die Sicherheit 

des Menschen steht dabei im Vordergrund. 

Eine spezielle Arbeitsschutzeinrichtung im Labor ist der 

Laborabzug, der das Ausbruchs verhalten von gefährlichen 

Stoffen wie z. B. Gase, Dämpfe, Aerosole oder Stäube auf 

mini male Werte reduzieren soll. 

Systemkomponenten 

Dazu bedarf es einer sorgfältigen Systempla nung, bestehend 

aus Raumzuluftregelung, Laborabzug regelung/überwachung 

und Raum abluftregelung. 

SCHNEIDER bietet alle benötigten Regelungs- und 

Überwachungskomponenten aus einer Hand. Der Vorteil 

für den Anwender ist ein funktionierendes Gesamtsystem 

ohne Kompati bilitätsprobleme. 

5.1.1 Laborabzugsüberwachung 

Überwachungssysteme FM100, FM500 und iM50 von 

SCHNEIDER sind für die lufttechnische Funktionsüberwachung 

von Laborabzügen konzipiert und arbeiten 

komplett unab hängig von der jeweiligen Volumenstromregelung. 

Somit werden Laborabzüge mit variablen oder 

konstanten Volumenströmen sicher über wacht. Über 

einen statischen Differenzdrucksensor wird kontinuierlich 

der Abluftvolumenstrom gemessen und mit einem Sollwert 

verglichen. Bei Unterschreitung des Sollwertes erfolgt 

eine akustische und optische Alarmierung. 

Zur Überwachung einer konstanten Einströmgeschwindigkeit 

im Frontbereich des Laborabzugs kann an die 

Überwachungssysteme FM100 oder FM500 wahlweise 

ein Strömungssensor angeschlossen werden. Die 

Einströmungsüberwachung iM50 verfügt bereits über 

einen integrierten Strömungssensor. 

Geeignet für alle Bauarten 

Ein Überwachungssystem ist für alle Laborabzüge 

nach DIN EN 14175 vorgeschrieben. Die Produkte 

FM100, FM500 und iM50 eignen sich zum Einbau in 

alle Bauarten und Konstruktionen von Laborabzügen 

und sind somit auch ideal für Nachrüstungen geeignet. 

Volumenstrom-messeinrichtungen von SCHNEIDER 

runden das Produktspektrum ab und verbessern die 

Messgenauigkeit. 

Normen 

Die Überwachungssysteme von SCHNEIDER erfüllen 

alle europäischen und die amerikanische Norm, wie z. B. 

British Standard, DIN, DIN EN, Norm Francaise, ASHRAE 

etc. 



5.1.2 Laborabzugsregelung 

Kapitel 1.0 

FC500 und iCM sind vollvariable Regelsysteme für 

Laborabzüge mit integrierter Laborabzugsüberwachung 

nach DIN EN 14175. Der Abluftvolumenstrom des Laborabzugs 

wird in Abhängigkeit der Frontschieberstellung 

(vertikal und horizontal) geregelt. Eine motorisch 

verstellbare Regelklappe wird solange nachgeführt, bis 

der parametrierbare Sollwert dem Abluftvolumenstrom- 

Istwert entspricht. 

Alle Systemparameter der Volumenstromregelung, 

einschließlich der Abluftmengenüberwachung und 

Alarmierung, sind mit einem Servicemodul SVM100 

(Handheld-Terminal) oder mit einem Laptop, mit 

der Software PC2500, vor Ort anwenderspezi sch 

kon gurierbar. 

5.1.3 Automatischer Frontschieber Controller 

Der Automatische Frontschieber Controller SC500 ist 

die ideale Ergänzung zu den Regelsystemen FC500 und 

iCM. 

Verlässt das Bedienpersonal den Arbeitsbereich des 

Laborabzuges, wird der Frontschieber vollautomatisch 

geschlossen. Sobald der elektronische Sensor keine 

Person mehr vor dem Laborabzug detektiert, wird nach 

einer einstellbaren Verzögerungszeit der automatische 

Schließvorgang eingeleitet. Das Regel system reduziert 

bei geschlossenem Frontschieber nun den Abluftvolumenstrom 

ohne Beeinträchtigung der sicheren 

Funktion des Laborabzuges. Das bedeutet maximale 

Sicherheit bei gleichzeitiger Energieeinsparung. 

5.1.4 Konstante Volumenstromregler 

Konstante Volumenstromregler CAV werden in dauerabgesaugten 

Einheiten eingesetzt. Lagerschränke, 

Unterbauabsaugungen oder Bodenabsaugungen müssen 

permanent mit konstanter Luftmenge abgesaugt werden. 

Mechanische (ohne Hilfsenergie) und elektronische 

konstante Volumenstromregler regeln, unabhängig vom 

Kanalvordruck, einen eingestellten Volumenstrom aus. 

5.1.5 Schaltbare Verbraucher 

Quellenabsaugungen und Absaugessen, die je nach 

Bedarf zu- oder abgeschaltet werden können, zählen zu 

den schaltbaren Verbrauchern. 

Konstante Volumenstromregler (mechanisch oder 

elektronisch) werden, gekoppelt mit einer AUF/ZU-Klappe, 

mit einem elektrischen Schalter zu- oder abgeschaltet. 

5.1.6 Raumluftregelung 

Laboratorien mit mehreren Laborabzügen, konstanten 

Volumenstromreglern und schaltbaren Verbrauchern 

erfor dern eine komplexe Raumzuluft- und Raumabluft- 

7

8 


Kapitel 1.0 

regelung. Schnelle Volumenstrom änderungen müssen 

sofort erkannt und die erforderliche Raumzuluft-/abluft 

entsprechend nachgeregelt werden. 

Der Laborcontroller LCO500 und der Raumgruppencontroller 

GC10 von SCHNEIDER erfüllen diese Anforderungen 

und bieten eine komplette Systemlösung aus 

einer Hand. Der Raumgruppen- bzw. Laborcontroller 

errechnet die Raumbilanzierung aller im Laborraum 

be ndlichen variablen und konstanten Verbraucher und 

regelt die Raumzuluft. Gleichzeitig wird die Raumabluft 

soweit nachgeregelt, dass der nach DIN 1946, Teil 7 

geforderte Abluftvolumenstrom mindestens 25m 3 /h pro m 2 

Labor äche beträgt. 

Zusätzlich zur Raumregelung können Laboralarme und 

Betriebszustände (z. B. Temperatur, Raumdruck, Luftfeuchtigkeit) 

erfasst werden. 

Eine LON-Systemvernetzung (Local Operating Network) 

zur Gebäudeleittechnik (GLT) ermöglicht die komplette 

Überwachung und Steuerung aller lufttechnischen 

Parameter über den Leitrechner. 

5.1.7 Schnelllaufende variable Volumenstrom- 

regler 

Schnelllaufende variable Volumenstromregler VAV werden 

vorwiegend zur Regelung der Laborraumzu- und 

Laborraumabluft eingesetzt. Die Regelzeit zwischen 

VMIN und VMAX sollte nicht mehr als 3 s betragen, um den 

Laborabzugsregelungen in der Regelgeschwindigkeit 

folgen zu können und starke Raumdruckschwankungen 

(Unter- und Überdruck) zu vermeiden. Das Führungssignal 

für die benötigte Raumzu- bzw. Raumabluftmenge wird vom 

Raumgruppencontroller GC10 oder vom Laborcontroller 

LCO500 errechnet und wird als Sollwertsignal mit dem 

variablen Volumenstromregler verschaltet. 

Analoge Eingänge und Feldbus 

SCHNEIDER Elektronik bietet variable Volumenstromregler 

mit analogem Eingang (0...10 VDC) und mit 

verschiedenen Feldbussystemen, wie z.B. LON-Vernetzung 

an. 

5.1.8 Parametrierung 

Die Parametrierung und der Abruf aller Ist– und Sollwerte 

von Laborabzugüberwachungen, Laborabzugsregelungen, 

Automatischen Frontschieber Controllern, 

Laborcontrollern und Volumenstromreglern erfolgt mit 

dem Servicemodul SVM100 (Handheld-Terminal) oder mit 

einem Laptop und der Kon gurationssoftware PC2500 von 

SCHNEIDER. Alle Parameter sind vor Ort anwenderspezi- 

sch kon gurierbar. 

Mit der Software PC2500 können zusätzlich Messprotokolle 

erstellt und gespeichert werden. 

5.1.9 Systemvernetzung 

Alle Überwachungs-, Regelungs-, und Raumregelungssysteme 

von SCHNEIDER Elektronik sind in freier 

Topologie (LON) miteinander vernetzbar. Sämtliche 

Parameter, Soll- und Istwerte sind auf der graphischen 

Ober äche des Leitrechners verfügbar. 

LON-Knoten 

Das LON-Netzwerk verbindet maximal über 32.000 

Systemkomponenten (LON-Knoten) miteinander und 

sorgt durch die dezentrale Struktur für einen sehr exiblen 

und transparenten Datentransfer. Nachrüstungen und 

Systemerweiterungen sind problemlos realisierbar. Das 

LON-Protokoll ist international standardisiert und wird 

vorwiegend in der Gebäudetechnik und Messwerterfassung 

eingesetzt. 

5.1.10 Gebäudeleittechnik 

Alle Funktionen des Regelsystems lassen sich über die 

Gebäudeleittechnik (GLT) steuern und überwachen. Die 

Systemleistung wird im LON-Netzwerk wesentlich gesteigert. 

Laborbelegungspläne und Wartungsprotokolle 

erhöhen die Betriebssicherheit für den Nutzer bei gleichzeitiger 

Reduzierung der Betriebskosten. Fernwartung und 

Ferndiagnose sind mittels Router und Webserver über das 

Internet problemlos möglich. 

5.1.11 Sicherheit im Laborbetrieb und 

Energieeinsparung 

Bei den Laborabzugregelungssystemen FC500 und 

iCM von SCHNEIDER steht die Energieeinsparung 

unter Einhaltung der Minimie rung des Schadstoffausbruchs 

im Vordergrund. Ein geschlossener Frontschieber 

reduziert den erforderlichen Volumenstrom um ca. 

70 %. Das bedeutet eine erhebliche Energieeinsparung 

und gleichzeitig eine maximale Sicherheit für das 

Bedienpersonal. 

5.1.12 Projektierung 

Nutzen Sie die Erfahrung unserer Ingenieure und Techniker 

bei Fragen zur Projektierung und raum lufttechnischen 

Gesamtplanung. Wir haben zahlreiche Großprojekte 

erfolgreich realisiert und sind ein führender Anbieter im 

Bereich Lufttechnik für Laboratorien. 

Die Entwicklung und Fertigung der Systemkomponenten 

erfolgt im eigenen Haus nach dem neuesten Stand der 

Technik und erlaubt kürzeste Reaktionszeiten. Das gilt 

auch für Sonderausführungen und kundenspezi sche 

Anpassungen. 

SCHNEIDER Elektronik bietet Innovation, Wirtschaftlichkeit 

und Qualität. 

Wir regeln Luft und beraten Sie gerne. Lassen Sie uns 

das regeln. 


6.1 Produktübersicht 

LabSystem • AirSystem 

In der Tabelle auf den folgenden zwei Seiten ist in Kurzform 

die Gesamtproduktübersicht der von SCHNEIDER verfügbaren 

Produkte aufgelistet. 



Kapitel 1.0 

Produktgruppe Produkt Kurzbeschreibung Kapitel 

Laborabzugsüberwachung 

nach DIN 

EN 14175 

Messeinrichtung für 

Volumenstrom 

Laborabzugsregelung 

mit integrierter 

Überwachung nach 

DIN EN 14175 

Automatisches 

Frontschieber 

Schließsystem 

FM100 Volumenstromüberwachung mit statischem Differenzdrucktransmitter, 

wahlweise Einströmungsüberwachung mit Strömungssensor 

2.0 



2.0 

iM50 Einströmungsüberwachung mit integriertem Strömungssensor 2.0 

M-xxx Wartungsfreie selbstreinigende Messeinrichtung mit mittelwert bildende 

Ringkammern für Volumenstrommessung 

2.0 

MT-xxx Messrohr, geeignet zur Nachrüstung in Rohren und eckigen Kanälen 2.0 

FC500 Bedarfsgerechte, frontschieberabhängige schnelllaufende Laborabzugsregelung 

mit statischem Differenzdrucktransmitter und optionales Feldbusmodul, 

Betriebsarten: vollvariabel, Wegsesnor, face velocity, konstant (1 

bis 3-Punkt) 

iCM Bedarfsgerechte, frontschieberabhängige schnellregelnde Laborabzugsregelung 

mit Strömungssensor, Betriebsarten: face velocity 

SC500 Tippbetrieb für AUF und AB, Lichtschranke für Hinderniserkennung während 

des Schließvorgangs 

Raumbilanzierung LCO500 Laborcontroller, 10 x Analogeingang, 8 x Analogausgang, 8 x Digitaleingang, 

8 x Relaisausgang, optionales Feldbusmodul, Störmeldeerfassung, 

Ansteuerung von Raumzu- und Raumabluftvolumenstromreglern 

Schnelllaufende 

Raumzu-/Raumabluftregler 

Mechanische 

selbsttätige Volumenstromregler 


Raumdruckregler 

Raumdrucküberwachung 

Technische Datenblätter, weiterführende Informationen 

und Ausschreibungstexte über die SCHNEIDER Produkte 

nden Sie als Download im Internet unter 

www.schneider-elektronik.de. 

GC10 Raumgruppencontroller, 10 x Analogeingang, 4 x Analogausgang, 4 x Digitaleingang, 



RAM500 Steckbares Modul für FC500, 4 x Analogeingang, 1 x Analogausgang 5.0 

VAV Volumenstromregler für Laborraumzu- bzw. Laborraumabluft, Analogeingang 

0(2)...10V DC für Sollwert, optionales Feldbusmodul, Regelgeschwindigkeit 

< 3 s 

CAV Volumenstromregler für Bodenabsaugungen und Sicherheitsschränke, 

mechanisch, selbsttätig, ohne Hilfsenergie 

CRP Raumdruckregler für undichte Räume, Analogeingang 0(2)...10V DC für 

Sollwert, optionales Feldbusmodul, Regelgeschwindigkeit < 3 s 

7.0 

VCP Volumenstrompriorisierter Raumdruckregler für dichte Räume 7.0 

PM100 Raumdrucküberwachung mit internem statischen Differenzdrucktranmitter 

3...100 Pa oder externem Sensor ± 50 Pa, -20...+80 Pa 

3.0 

3.0 

4.0 

5.0 




7.0 

9


Kapitel 1.0 


Kanaldruckregler CDP Strangdruckregler mit motorischer Drosselklappe 6.0 

DPC Kanaldruckregler mit Ansteuerung für Frequenzumrichter des Abluft- bzw. 

des Zuluftventilators 

6.0 

Kanaldruckoptimierer 

10 

DPO Energieoptimierter Drosselklappenbetriebspunkt durch intelligentes Drosselklappenmanagement 

mit Ansteuerung für Frequenzumrichter des Abluft- 

bzw. des Zuluftventilators 

Inbetriebnahme SVM100 Servicemodul zur Parametrierung aller SCHNEIDER-Produkte 9.0 

PC2500 Laptop-Software zur Parametrierung aller SCHNEIDER-Produkte 9.0 

Gebäudeleittechnik 

Brandschutz und 

Entrauchung 

7.1 Ex-Produktübersicht 

LabSystem • AirSystem 

PAD3000 Visualisierungs- und Steuerungssoftware für Gebäudeleittechnik 6.0 

BSK400 LON-Module für Brandschutz- und Entrauchungsklappen xx 





DIN EN 14175, 

geeignet für den 

Ex-gefährdeten 

Bereich 


Raumzu-/Raumabluftregler, 

geeignet 

für den Ex-gefährdeten 

Bereich 


nach DIN 

EN 14175, geeignet 


Bereich 

FC500-K-Ex Bedarfsgerechte, frontschieberabhängige schnelllaufende Laborabzugsregelung 

mit statischem Differenzdrucktransmitter und optionalem 

Feldbusmodul, Betriebsarten: konstant (1-Punkt, 2-Punkt oder 3-Punkt) 

VAV-Ex Volumenstromregler für Laborraumzu- bzw. Laborraumabluft, Analogeingang 


< 3 s 

FM100-Ex Volumenstromüberwachung mit statischem Differenzdrucktransmitter, 



6.0 

8.0 

8.0 

8.0

LabSystem 





2.0 

Kapitel 2.0 


1.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

2.1 Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

2.1.1 Istwerte und Schaltschwelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

2.1.2 Akustische und optische Alarmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1 Zwei unterschiedliche Messarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1.1 Statischer Differenzdrucktransmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1.2 Dynamischer Sensor, Lufteinströmungssensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.1 Funktionsschema Laborabzugsüberwachung FM100 . . . . . . . . . . . . . 4 

Funktionsbeschreibung FM100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

5.1 Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

6.1 Blockschaltbild. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

6.1.1 Einspeisung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

6.1.2 CPU-Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

6.1.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

7.1 Klemmenanschlussplan FM100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

8.1 Funktionsanzeige und Bedienpanel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

9.1 Messeinrichtungen für Volumenstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

10.1 Leistungsmerkmale Laborabzugsüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

10.1.1 Leistungsmerkmale FM100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

10.1.2 Leistungsmerkmale FM500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

10.1.3 Leistungsmerkmale iM50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

11.1 Produktübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

1

2 


Kapitel 2.0 

1.1 Einleitung 

Überwachungssysteme FM100, FM500 und iM50 von 

SCHNEIDER sind für die lufttechnische Funktionsüberwachung 

von Laborabzügen und Absaugsystemen 

konzipiert. 

Geeignet für alle Bauarten 

Ein Überwachungssystem ist für alle Laborabzüge 

nach DIN EN 14175 vorgeschrieben. Die Laborabzugsüberwachungen 

FM100, FM500 oder iM50 eignen sich 

zum Einbau in alle Bauarten und Konstruktionen von 

Laborabzügen und sind somit auch für Nachrüstungen 

ideal geeignet. 

Normgerechte Anforderungen 

Die normgerechten Anforderungen an Laborüber wachungseinrichtungen 

lauten: 

Die einwandfreie lufttechnische Funktion jedes 

Abzugs muss durch eine selbsttätig wirkende, mit 

einer gesicherten Stromversorgung (z.B. Pufferbatterie) 

betriebene Einrichtung überwacht werden. 

Im Feh lerfalle muss eine optische und akustische 

Alarmierung erfolgen. Die optische Signaleinrich tung 

darf nicht löschbar sein (DIN 12924, Teil 1 und EN 

14175). 

Alle Überwachungssysteme von SCHNEIDER erfüllen 

diese Anforderungen. 

Ausbaustufen für jeden Anwendungsfall 

Die Überwachungseinrichtung FM100 ist in unterschiedlichen 

Ausbaustufen verfügbar, wobei immer die normgerechte 

Überwachung nach DIN EN 14175 voll erfüllt 

wird. 

Sicherheit im Laborbetrieb 

Ein sicherer Laborbetrieb erfordert hohe Anforderungen 

an die Überwachungskomponenten: 

Überwachung mit optischer und akustischer Alarmierung 

bei Unter schreitung der Mindestabluftmenge 

nach DIN EN 14175 

Überwachung und Störungsmeldung der internen 

Gerätefunktionen und des Sensors 

Volumenstrommessung im Abluftstutzen, dadurch 

unabhängig von der Kon struktion und der Bauart des 

Frontschiebers bzw. des Laborabzuges 

Alle Systemparameter spannungsausfall sicher (im 

EEPROM) gespeichert 

Überwachung des reduzierten Betriebs (Nachtbetrieb) 

Bild 2.1: Laborabzugsüberwachung FM100 

Erkennung und optische Alarmierung von Netzausfall 

(Betriebs-LED blinkt) 

Relaisausgänge mit potentialfreien Kontakten zur 

externen Signalisierung von Stör– und Betriebsmeldungen 

Normen 

Die Überwachungssysteme von SCHNEIDER erfüllen alle 

europäischen und die amerikanische Norm, wie British 

Standard, DIN, DIN EN, Norm Francaise, ASHRAE etc. 

2.1 Funktionsbeschreibung 

Das Überwachungs system FM100 von SCHNEIDER 

kontrolliert die lufttechnisch einwandfreie Funktion eines 

Laborabzuges oder eines Absaugsystems. 

2.1.1 Istwert und Schaltschwelle 

Der Istwert des Volumenstromes wird im Abluftstutzen 

zyklisch gemessen. 

Nach einer internen Linearisierung des Istwertes wird 

ein arithmetischer Mittelwert errechnet. Dadurch ist eine 

exakte Auswertung gewährleistet, da Störeinfl ussgrößen, 

wie z. B. Luftverwirbelungen, weitestgehend eliminiert 

werden. 

Der linearisierte Istwert wird nun ständig mit einem frei 

parametrierbaren Sollwertvolumenstrom ver glichen. 


2.1.2 Akustische und optische Störungsmeldung 

Unterschreitet der gemessene Abluftvolumenstrom (Istwert) 

den Sollwertvolumenstrom länger als die eingestellte 

Mindest stördauer (Standardwert = 10 Sek.), erfolgt 

eine akustische und optische Alarmierung. Die rote LED 

an der Funktionsanzeige leuchtet und der Piezo-Summer 

alarmiert die Störung. Die akustische Alarmierung ist über 

den eingebauten RESET-Taster quittierbar. 

Wird der Grenzwert einer zweiten Schalt schwelle überschritten, 

so ist die Luftmenge zu hoch. Dieser Zustand 

wird durch eine zusätzlich leuchtende gelbe LED (optional) 

angezeigt. Diese Signalisierung ist als Warnhinweis 

zu verstehen, da ein zu hoher Abluftvolumenstrom unter 

bestimmten Bedingungen auch zu Schadstoffausbruch 

führen kann. 

Netzausfall, d. h. Betrieb über Pufferbatterie, wird z.B. durch 

eine blinkende Betriebs- oder Alarm-LED angezeigt. 

3.1 Zwei verschiedene Messarten 

Die lufttechnische Funktion eines Laborabzugs lässt sich 

messtechnisch auf zwei verschiedene Arten überwachen: 

Volumenstrommessung mit statischem Differenzdrucksensor 

Erfassung einer Einströmgeschwindigkeit mit einem 

Luftströmungssensor 

3.1.1 Statischer Differenzdrucksensor 

Ein statischer Differenzdrucksensor misst entweder 

über eine Messeinrichtung im Abluftrohr oder misst den 

Unterdruck im Abluftrohr gegen den Raumdruck und stellt 

ein stetiges Messsignal, abhängig vom Volumenstrom, 

zur Verfügung. Das Messprinzip des statischen 

Differenzdrucksensors arbeitet mit einer Membran, 

die, entsprechend des anstehenden Differenzdrucks 

Δp, auf einen Biegebalken wirkt. Die Auslenkung des 

Biegebalkens ist die direkte Messgröße des anstehenden 

Differenzdrucks. 

3.1.2 Dynamischer Sensor, Luftströmungssensor 

Die Überwachung einer Lufteinströmgeschwindigkeit im 

Frontbereich des Laborabzugs erfolgt mit einem Luftströmungssensor. 

Die Messung erfolgt im Bypass, d. h. 

ein im Laborabzugsdach montierter Luftströmungssensor 

misst die in den Laborabzug einströmende Luftgeschwindigkeit, 

die der einströmenden Luftgeschwindigkeit 

im Frontschieberbereich entspricht. Der dynamische 

Sensor arbeitet nach dem kaloriemetrischen Messprinzip. 

Dabei wird ein Thermoelement auf eine bestimmte 

Temperatur aufgeheizt, welches von der vorbeiströmenden 

Luft, je nach Luftgeschwindigkeit, mehr oder weniger 

abgekühlt wird. 

Volumenstrom oder 

Einströmgeschwindigkeit 

Istwert 



Kapitel 2.0 

Normal Alarm Normal Überschreitung 

grün rot grün gelb 

Bild 2.2: Funktionsdiagramm FM100 

oberer Grenzwert 

unterer Grenzwert 

Zeit 

Die Differenz zwischen Heizungs- und Abkühlwert ist 

die direkte Messgröße der vorbeiströmenden Luftgeschwindigkeit. 

Vor- und Nachteile der verschiedenen Messarten 

Die Messung mit einem statischen Differenzdrucksensor 

ist generell genauer und robuster gegen Störeinfl üsse. 

Er wird, durch das Membranmessprinzip, von der zu 

messenden Luft nicht durchströmt und ist daher weitestgehend 

resistent gegen schadstoffhaltige Luft. Allerdings 

muss auf eine ausreichende An- und Abströmung der 

Messdüse geachtet werden. Die besten Messergebnisse 

werden mit einer wartundsfreien Messeinrichtung M-xxx 

von SCHNEIDER erzielt. In diesem Fall ist eine An- und 

Abströmstrecke nicht notwendig. 

Der Luftströmungssensor ist einfacher zu montieren, 

jedoch wirken sich Störgrößen, wie z. B. Luftverwirbelungen, 

gravierender auf das Messergebnis aus. Der 

Luftströmungssensor wird von der zu messenden Luft 

umströmt und ist daher nicht resistent gegen schadstoffhaltige 

Luft. Die fachgerechte Montage und richtige 

Position des Luftströmungssensors wirkt sich entscheidend 

auf ein reproduzierbares Messergebnis aus. 

Die Überwachungssysteme FM100 und FM500 von 

SCHNEIDER arbeiten mit beiden Messsystemen einwandfrei 

und überwachen Laborabzüge und Absaugsysteme 

mit variablen oder konstanten Volumenströmen sicher und 

zuverlässig. 

Das Überwachungssystem iM50 beinhaltet einen 

integrierten Strömungssensor und ist somit ausschließlich 

zur Überwachung der konstanten Einströmungsgeschwindigkeit 

geeignet. 

3

4 


Kapitel 2.0 

4.1 Funktionsschema Laborabzugs- 

überwachung FM100 

Das Funktionsschema in Bild 2.3 zeigt die Wirkungsweise 

der Laborabzugsüberwachung FM100 

von SCHNEIDER. 

1 

1 

Laborabzug 

Zuluft 

Abluft 

1.4.1 Funktionsbeschreibung FM100 

- 

+ 

Wartungsfreie Messeinrichtung 

Funktionsanzeige 

Notstromakku 


EN 14175 

2 Statischer Differenzdrucksensor 

oder alternativ 

3 Lufteinströmungssensor 

4 Digitale Ein-/Ausgänge für Sonderfunktionen 

5 Analoger Ausgang (0...10 VDC) für Raumgruppenregler 

6 Optionale Volumenstrom- (m3 /h) oder Einströmanzeige (m/s) 

Bild 2.3: Funktionsschema FM100 

Überwachung 

p 

FM100 

Mit dem Servicemodul SVM100 oder einem Laptop mit 

installierter PC2500 Software können alle Parameter, wie 

z.B. Sollvolumenströme (Normalbetrieb, Nachtbetrieb 

etc.), Alarmverögerungszeit, Alarmschwelle etc. eingestellt 

werden. 

Der Abluftvolumenstrom oder wahlweise die Einströmgeschwindigkeit 

wird ständig gemessen und mit den 

parametrierten Sollwerten verglichen. Bei Unterschreitung 

des Abluftsollwertes erfolgt eine optische und akustische 

Alarmierung. Die akustische Alarmierung ist mit der 

Reset-Taste quittierbar, während die optische Alarmierung 

erst wieder gelöscht wird, wenn der Abluftsollwert wieder 

erreicht oder überschritten wird. 

Die Leuchtdiode Frontschieber schliessen blinkt, wenn 

der Frontschieber des Laborabzugs um mehr als 50 cm 

(Überschreitung der Arbeitshöhe) geöffnet wird. 

Der Notstromakkumulator gewährleistet eine gesicherte 

Stromversorgung bei Netzspannungsausfall. Dieser Zu- 

2 

3 

230 VAC Netz 

Nachtabsenkung 

Digitale Ein-/Ausgänge 

Analoger Ausgang 5 

Volumenstromanzeige 

zu hoch 

normal 

zu niedrig 

Reset 

m3 h 

6 

RS 232 

Servicemodul 

SVM100 

F1 F2 F3 

1 2 3 

4 5 6 

7 8 9 

* 0 , 

stand wird mit den Leuchtdioden der Funktionsanzeige 

signalisiert. Damit werden alle gültigen Normen erfüllt. 

5.1 Schnittstellen 

Die potentialfreien Relaiskontakte für Stör– und Betriebsmeldungen 

ermöglichen den problemlosen Anschluss an 

die übergeord nete Gebäudeleittechnik (GLT). 

Analoge Istwertausgänge des Abluftvolumenstroms 

ermöglichen eine Integration in die Zu- und Abluftvolumenstromregelung 

für einen oder mehrere Laborräume. 

FM100 und FM500 verfügen zusätzlich über eine serielle 

oder LON-Schnittstelle (optional) für übergeordnete GLT- 

Über wa chung/Steuerung, sowie einen normgerechten 

Analog ausgang 2...10V (entspricht 0m 3 /h...1000m 3 /h). 

Alle Systemdaten sind über das Servicemodul SVM100 

frei programmierbar. 


4 

Laptop

6.1 Blockschaltbild FM100 

In Bild 2.4 ist das Blockschaltbild der kompletten Laborabzugsüberwachung 

FM100 dargestellt. 

1.6.1 Einspeisung 

Alle SCHNEIDER-Produkte verfügen über ein eigenes 

230V AC-Netzteil, wodurch die 24V AC-Einspeisung 

über einen externen Transformator entfällt. Das integrierte 

Netzteil vereinfacht die Planung, generiert keine 

weiteren Nebenkosten und verbessert wesentlich die 

Systemsicherheit und die Störfestigkeit der Elektronik. 

Bei einer externen 24 V-Sammeleinspeisung würde bei 

einem Kurzschluss oder sonstigen Defekt der komplette 

Versorgungsstrang ausfallen. 

Der externe Notstromakkumulator wird angeschlossen, 

wenn die Netzversorgung über keine unterbrechungsfreie 

Stromversorgung (USV) verfügt. Nach Netzspannungsausfall 

wird dieser gemeldet und die Überwachungsfunktion 

über den Notstromakkumulator aufrecht erhalten. 

1.6.2 CPU-Aufbau 

Die CPU besteht im Wesentlichen aus einem Mikrocontroller 

mit integriertem RAM (Random Access Memory), 

einem ROM (Read Only Memory) für die Applikations- 

Bild 2.4: Blockschaltbild FM100 

Analogausgang 

für Raumregelung 

Differenzdrucktransmitter 

oder 

Lufteinströmungssensor 

Einspeisung 

D/A 

GND +5V +12V 

230/115 V AC 

Netzteil 

Spannungsversorgung 

Watchdog 2 

I/O 

A/D 

Watchdog 1 

CPU 

Notstromakku 



Kapitel 2.0 

software, einem UART (Universal Asynchron Receiver 

Transmitter), internen Timern, Input/Output-Ports und 

einem A/D (Analog/Digital-Wandler). 

Zusätzlich zum CPU-Kernel befi ndet sich noch ein D/A 

(Digital/Analog-Wandler) sowie ein Input- und ein Output- 

Interface auf der Überwachungsplatine. Die peripheren 

Sensoren sind an die entsprechenden Portleitungen 

angeschlossen. 

In dem EE-PROM werden die Parameter spannungsausfallsicher 

gespeichert. 

1.6.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen 

Die Laborabzugsüberwachung FM100 verfügt über zwei 

voneinander unabhängige Watchdogschaltungen. Der 

Mikrocontroller wird zyklisch auf Fehlfunktionen überprüft 

und eine oder beide Watchdogschaltungen lösen 

bei Fehlverhalten der CPU einen automatischen Hardware-Reset 

aus, wodurch die CPU neu gestartet wird. 

Dieses erweiterte Watchdogkonzept erhöht zusätzlich die 

Betriebssicherheit. 

ROM/RAM 

Timer 

UART 

RS 232 

Serielles Interface 

EE-PROM 

Relais 

Output 

TTL 

TTL 

Input 

Optokoppler 

Relais: Licht 

Betrieb 

Alarm 

TTL: Funktionsanzeige 


Nacht 

OK: Ein/Aus 

5

6 


Kapitel 2.0 

7.1 Klemmenanschlussplan FM100 

In Bild 2.5 ist der Klemmenanschlussplan einer Laborabzugsüberwachung 

FM100 sowie der Verdrahtungsplan 

und die Verschlauchung mit dem statischen Differenzdrucktransmitter 

dargestellt. 

Sämtliche Kabel sind vorkonfektioniert und steckfertig. 

Dadurch ist eine einfache, kostengünstige und fehlerfreie 

Verdrahtung gewährleistet. 

Folgende Punkte sind bei der Verdrahtung einzuhalten: 

1. Stecken des Funktionsanzeigekabels in X7 (FAZ 1). 

2. Anklemmen des externen Akkumulators, wenn 

keine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) 

vorhanden ist. 

3. Verschlauchen des statischen Differenzdrucktransmitters 

(+) = Überdruck (roter Schlauch) und 

(-) = Unterdruck (blauer Schlauch) 

Anmerkung: Wenn keine Messeinrichtung 

vorhanden ist, nur 

(-) = Unterdruckschlauch anschließen 

4. 230 VAC Einspeisung an Klemme X1 anschließen 

5. Leuchtröhre (mit EVG) zur Ausleuchtung des 

Laborabzuginnenraumes (optional) an Klemme X3 

LICHT ABZUG EIN/AUS anschließen. 

6. Wenn die Funktionsanzeige mit der LED SCHIEBER 

SCHLIEßEN ausgeführt ist, Kontakt an Klemme X9.13 

und X9.14 anschließen (Kontakt geschlossen = LED 

blinkt, Kontakt geöffnet = LED aus). 

Nach der Parametereingabe ist die Inbetriebnahme 

abgeschlossen und die Laborabzugsregelung funktioniert 

autark. 

Technische Datenblätter, weiterführende Informationen und 

Ausschreibungstexte über die Laborabzugsüberwachung 

FM100, FM500 und iM50 fi nden Sie als Download im 

Internet unter www.schneider-elektronik.de. 


Bild 2.5: Klemmenanschlussplan FM100 

ANMERKUNG MESSEINRICHTUNG 

Anschluss Differenzdrucktransmitter an Messeinrichtung 

(bevorzugte Messmethode): 

Unterdruckschlauch (-) und Überdruckschlauch (+) anschliessen 

Anschluss Differenzdrucktransmitter ohne Messeinrichtung: 

Nur Unterdruckschlauch (-) am Abluftstutzen anschliessen 

Überdruck nicht anschliessen (Messung gegen Raumdruck) 

STÖRMELDUNG 

K1: max. 3A/250V AC 

MOTOR EIN/AUS 

K2: max. 3A/250V AC 

LICHT ABZUG EIN/AUS 

K3: max. 12A/250V AC 

VERBRAUCHER 

NACH 

VORSCHRIFT 

ABSICHERN! 

BETRIEB NO 

STÖRUNG NC 

L 

COM 

MOTOR EIN NO 

NC 

COM 

+ = Überdruck 

N 

SCHUTZERDE 

X 4 

7 8 9 10 11 12 

X 7 

X 6 

X 5 

+ 

FAZ 1 

FAZ 2 

Zuluft 

JP1 

Seriell 

Parallel 

X3 

- 

+ 

Laborabzug 

- 

SCHUTZERDE 

X1 

Abluft 

STATISCHER DIFFERENZDRUCK- 

TRANSMITTER 

Messbereich: 5...240 Pa 

X8 

K1 

K2 

K3 

- = Unterdruck 

X2 

Messeinrichtung 

STRÖMUNGSSENSOR 

(optional) 


EN 14175 

Externer 

Notstromakkumulator 

TRANSFORMATOR 

PRIM: 230 VAC, 50/60Hz 

SEK I: 9 V~/5 VA 


3 

2 

N 

CPU 

- (schwarz) 

1 

L 

N L 

EINSPEISUNG 

NETZSPANNUNG 

230V AC, 50/60Hz 

+ (rot) 

N 

L 

MOTOR-AN-ERKENNUNG 

Rückmeldung Abluftventilator=An 

230V AC, optional 24V AC/DC 

zu hoch 

normal 

zu niedrig 

Reset 

+ 

X10 

In1 JP2 

In2 

X 9 

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 

FUNKTIONS- 

ANZEIGE 

Standard oder 

Kundenversion 

Servicemodul 

SVM-100 

In 1 

In 2 

In 3 

Run 

F1 F2 F3 

1 2 3 

4 5 6 

7 8 9 

* 0 , 

LABORABZUGSÜBERWACHUNG 

nach EN 14175 

Klemmenplan, komplett 


Rev.: 

0.2 

Ein/Aus 

Laptop 

Abluftistwert 

2...10V DC 

GND 

0...5/10V DC 

GND 

Überwachung 

Tag/Nacht 

LED-Frontschieber 

>50cm 

ANALOGAUSGANG 

2...10V DC, 10mA 

ANALOGEINGANG 

0...5/10V DC, 1mA 

DIGITALE EINGÄNGE 

Max. Kabellänge

8 


Kapitel 2.0 

8.1 Funktionsanzeige und Bedienpanel 

Eine typische Funktionsanzeige ist in Bild 2.6 dargestellt. 

SCHNEIDER bietet verschiedene Standardversionen an 

(siehe Technische Datenblätter Funktionsanzeigen im 

Internet). 

Bild 2.6: Funktionsanzeige und Bedienpanel 

LED HIGH 

Diese gelb leuchtende LED zeigt die 

Überschreitung des parametrierten 

Abluftvolumenstroms an. Diese 

LED gilt als Meldung dafür, dass 

der Laborabzug mit zu hohem 

Abluftvolumenstrom betrieben wird. 

LED OK 

Diese grün leuchtende LED zeigt den 

Normalzustand an, d.h. der Laborabzug 

wird mit einem aureichenden Abluftvolumenstrom 

betrieben und befi ndet 

sich somit im sicheren Bereich. 

LED LOW 

Diese rot leuchtende LED zeigt den 

Störfall an, d. h. der Laborabzug 

wird mit einem zu geringen 

Abluftvolumenstrom betrieben und ist 

somit nicht schadstoffausbruchsicher. 

SERVICEBUCHSE 

Über die Programmierbuchse lassen 

sich lokal sämtliche Parameter, Sollund 

Istwerte programmieren bzw. 

anzeigen. 

Weiterhin erstellen wir auch kundenspezifi sche Funktionsanzeigen, 

die sich harmonisch in das Design des 

Laborabzugs einfügen. 

V max EIN/AUS 

Mit der V max -Taste wird der Abluftvolumenstrom 

auf den maximalen Wert 

ange-hoben. Die gelbe LED HIGH zeigt 

blinkend den eingeschalteten Zustand an. 

RESET-Taste 

Mit der RESET-Taste wird der akustische 

Alarm (Störung durch zu geringen 

Abluftvolumenstrom) quittiert. Die optische 

Alarmsignalisierung ist nicht quittierbar 

und wird erst wieder zurück-gesetzt, wenn 

ein ausreichender Abluft-volumenstrom 

ausgeregelt werden kann und der 

Laborabzug im sicheren Bereich betrieben 

wird. 

LED Frontschieber schließen 

Diese LED blinkt als Warnsignal, wenn 

der Frontschieber geöffnet ist (> 50 cm) 

Bei geschlossenem Frontschieber ist 

diese LED aus. 

V min mit LED 

Mit der V min -Taste wird der Abluftvolumenstrom 

auf den minimalen Wert abgesenkt 

(Nachtabsenkung). Die gelbe LED 

zeigt den eingeschalteten Zustand an. 

Licht EIN/AUS 

Mit dieser Taste wird das Licht im Laborabzug 

ein– bzw. ausgeschaltet. 

I/O-Taste mit LED ON 

Die I/O-Taste ist softwaremässig deaktivierbar, 

wenn der Mindestraumluftwechsel 

über die Laborabzüge gefahren 

wird. In diesem Fall darf die Regelung 

nicht abschaltbar sein. 

Bild 2.7: Laborabzüge mit Funktionsüberwachung 


Werkbild: Wesemann 


9.1 Messeinrichtungen für Volumenstrom 

Für eine präzise und sichere Überwachung des 

Volumenstroms ist ein geeignetes Messsystem unbedingt 

erforderlich. Für einen sicheren Betrieb mit dem statischen 

Differenzdrucktransmitter, sowie reproduzierbare und 

genaue Messergebnisse, empfehlen wir deshalb die 

wartungsfreie Messeinrichtung oder den Messstab von 

SCHNEIDER. 

Die wartungsfreie Messeinrichtung M-xxx (xxx steht für 

den Normdurchmesser) ist in Bild 2.7 dargestellt und in 

den Normdurchmessern DN160, DN200, DN250 und 

DN315 verfügbar. Der Rohranschluss ist Muffe/Muffe oder 

Flansch/Flansch. 

Der für die eingesetzte Baugröße gültige Blendenfaktor 

muss im Überwachungssystem FM100 oder FM500 

parametriert werden. 

Der Messstab MT-xxx (xxx steht für die Länge) ist in 

Bild 2.8 dargestellt und in den Längen von 160 bis 800 

mm verfügbar. Er ist zum Einbau in Rohre oder eckige 

Luftkanäle geeignet. Beim Messstab MT-xxx muss der 

Blendenfaktor B ermittelt werden und ist von der jeweiligen 

Einbausituation abhängig. 

Beide Messeinrichtungen eignen sich sehr gut für 

Nachrüstungen. Die Messgenauigkeit ist bei der 

wartungsfreien Messeinrichtung besser als beim 

Messstab. 

10.1 Leistungsmerkmale Laborabzugsüberwachung 

Die Laborabzugsüberwachung FM100 ist das Standardgerät 

für die Volumenstromüberwachung. Das Gerät 

FM500 verfügt über einen zusätzlichen Relaisausgang. 

Die Laborabzugsüberwachung iM50 ist das Standardgerät 

für die Überwachung der Einströmungsgeschwindigkeit 

und verfügt über einen integrierten Strömungssensor. 



Bild 2.7: Wartungsfreie Messeinrichtung, 

Ausführung PPs, Muffe/Muffe 

L 

Druckentnahme 

- 

+ 

Bild 2.8: Messstab, Ausführung PP 

DN 

Luftrichtung 

Kapitel 2.0 

9


Kapitel 2.0 

10.1.1 Leistungsmerkmale FM100 

Microprozessor gesteuertes Überwachungssystem 

Low cost System 

Eigenes integriertes Netzteil 230V AC 

Alle Systemdaten werden netzspannungsausfallsicher 

im EEPROM gespeichert 

Parametrierung und Abruf aller Systemwerte über 

Servicemodul SVM100 oder Laptop Software 

PC2500 

Überwachung von Zuluft- und Abluftsystemen 

Statischer Differenzdrucktransmitter mit Langzeitstabilität. 

Messbereich: 6...240 Pascal oder 20...640 

Pascal. Optional mit Luftströmungssensor (face 

velocity) 

Überwachung des Laborabzugsbetriebs nach 

EN 14175 mit akustischer und optischer Alarmierung 

Optionale Überwachung auf Überschreitung eines 

parametrierbaren Volumenstromes mit optischer 

Warnmeldung 

Optische und wahlweise akustische Warnmeldung für 

den Betriebszustand “Frontschieber > 50cm” 

Parametrierung eines zweiten Überwachungswertes 

(reduzierter Volumenstrom bei Nachtbetrieb) 

Notstromakkumulator (optional) für spannungsausfallgesicherten 

Betrieb 

Geeignet für alle Laborabzugsbauarten 

10.1.2 Leistungsmerkmale FM500 





Separate Klemmenplatine für übersichtliches und 

schnelles Aufl egen der Kabel 

Steckbare Hauptplatine für einfache Inbetriebnahme 


Servicemodul SVM100 oder Software PC2500 


Statischer Differenzdrucktransmitter mit Langzeitstabilität. 

Messbereich: 6...240 Pascal oder 20...640 

Pascal. Optional mit Luftströmungssensor (face 

velocity) 



Optionale Überwachung auf Überschreitung eines 

parametrierbaren Volumenstromes mit optischer 

Warnmeldung 




(reduzierter Volumenstrom/Nachtbetrieb) 


Betrieb 

Integrierte Akkumulatorladeschaltung mit Tiefentladeschutzschaltung 


10 




10.1.3 Leistungsmerkmale iM50 


Low cost Airfl ow Monitor in kompakter Einbauversion 

Externes Steckernetzteil 100...230V AC/24V DC 



Integrierte passwortgeschützte Bedienoberfl äche zur 

Parametrierung der Einströmalarmwerte (Tag- und 

Nachtbetrieb) und der Alarmverzögerungszeit 


Laptop mit Software PC2500 


Integrierter Luftströmungssensor 0,2...1 m/s zur 

Messung der Einströmung (face velocity) 



LED Bargraph für Istwertanzeige der Einströmgeschwindigkeit 

in m/s und ft/min 




(reduzierte Einströmgeschwindigkeit bei 

Nachtbetrieb) 

Taste Licht EIN/AUS (Laborabzugsinnenraum) 

Taste EIN/AUS zur direkten Ansteuerung eines 

Ventilators 




Bild 2.11: Laborabzugsüberwachung iM50 

Kapitel 2.0 

11


Kapitel 2.0 

11.1 Produktübersicht Laborabzugs- 

überwachung 

Die Tabelle zeigt die Übersicht der von SCHNEIDER 

verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Laborabzugsüberwachung. 

Die Gesamtproduktübersicht LabSystem fi nden Sie in 

Kapitel 1, Abschnitt 6.1 

12 


und Ausschreibungstexte über die Produkte FM100, 

FM500 und iM50 fi nden Sie als Download im Internet 

unter www.schneider-elektronik.de. 



nach DIN 

EN 14175 

Messeinrichtung für 

Volumenstrom 



2.0 



2.0 

iM50 Einströmungsüberwachung mit integriertem Strömungssensor 2.0 

M-xxx Wartungsfreie selbstreinigende Messeinrichtung mit mittelwert bildende 

Ringkammern für Volumenstrommessung 

2.0 

MT-xxx Messrohr, geeignet zur Nachrüstung in Rohren und eckigen Kanälen 2.0 







3.0 

Kapitel 3.0 



1.1.1 LON-Vernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.1 Konstantregelung 1-. 2– oder 3-Punkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.1.1 1-Punkt Konstantregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 



2.2 Konstante Einströmgeschwindigkeit (face velocity) . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.2.1 Volumenstrombegrenzung auf VMIN und VMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.2.2 Luftströmungssensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.3 Vollvariable Volumenstromregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.3.1 V1 = VMIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.3.2 V2 = V40cm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.3.3 V3 = VMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

3.1 Regelschema Laborabzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

3.1.1 Funktionsbeschreibung FC500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

3.1.2 Istwerte und Sollwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

3.2 Blockschaltbild FC500-V-LON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.2.1 Einspeisung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.2.2 CPU-Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.2.3 Zwei unabhängige Watchdog-Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.3 Klemmenanschlussplan FC500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

4.1 Vorteile der vollvariablen Laborabzugregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

4.1.1 Plausibilitätsprüfung durch drei unterschiedliche Sensoren . . . . . . . . . . . . 10 

4.1.2 Regelparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

4.1.3 Selbstlernmodus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

5.1 Mess– und Regelkomponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

5.2 Venturi-Messdüse mit integrierter Drosselklappe . . . . . . . . . . . . . . . 10 

5.2.1 Kompakte Bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

1

2 


Kapitel 3.0 



5.3 Statischer Differenzdrucksensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

5.3.1 Volumenstrombestimmung durch Wirkdruckmessung am Staukörper . . . . . . . 11 

5.4 Dynamischer Luftströmungssensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

5.5 Wegsensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

5.6 Erfassung von thermischen Lasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

5.7 Schneller Stellmotor mit Rückführungspotentiometer . . . . . . . . . . . . . 13 

6.1 Planungswerte Schall und Abluftvolumenstrom . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

6.2 Leistungsmerkmale Laborabzugregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

6.2.1 Leistungsmerkmale Laborabzugsregelung FC500 . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

6.2.2 Leistungsmerkmale Laborabzugsregelung iCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 

7.1 Produktübersicht Laborabzugregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 



Je nach Aufgabenstellung werden unterschiedliche 

Regelungsarten für Laborabzüge benötigt. SCHNEIDER 

unterstützt mit der Produktpalette LabSystem die unterschiedlichen 

Systemanforderungen der Nutzer und ist 

in der Lage die Forderungen des Marktes komplett zu 

erfüllen. 

Das wesentliche gemeinsame Merkmal aller Regelungsarten 

ist, den Schadstoffausbruch eines Laborabzugs bei 

jeder Frontschieberöffnung zu vermeiden. Dies gilt sowohl 

während des Öffnens als auch bei komplett geöffnetem 

Frontschieber und erfordert eine sichere, schnelle und 

stabile Regelung des Abluftvolumenstroms. 

In der Tabelle 3.1 sind die unterschiedlichen Regelungsarten 

und das entsprechende Produkt der 

LabSystem Serie aufgeführt. 

1.1.1 Vernetzung über Feldbusmodule 

Die Laborabzugregelung FC500 ist über nachrüstbare 

Feldbusmodule vernetzbar. Es werden die Bussysteme 

BACnet ® , LON ® und Modbus ® unterstützt. Eine Einbindung 

in die Gebäudeleittechnik ist einfach realisierbar 

und stellt alle notwendigen Daten über das Netzwerk zur 

Verfügung. 

Auf den folgenden Seiten werden die unterschiedlichen 

Regelungsarten beschrieben. 

2.1 Konstantregelung 1-, 2– oder 3-Punkt 

Das Regelsystem FC500 regelt den Abluftvolumenstrom 

in Abhängigkeit von der Frontschieberstellung des 

Laborabzugs. Die Abluft des Laborabzugs wird entweder 

über eine motorisch betriebene Drosselklappe (Abzüge 

an zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder mittels 

eines eigenen Abluftmotors mit Frequenzumrichter 

geregelt. 

Kanaldruckschwankungen werden schnell, präzise und 

Bild 3.1: Laborabzugsregelung FC500 



Kapitel 3.0 

Regelungsart LabSystem ● Produkte 

Konstante Volumenstromregelung (1-Punkt, 2-Punkt oder 3-Punkt) FC500-K 

Konstante Einströmgeschwindigkeit (face velocity) FC500-F iCM-F 

Konstante Einströmgeschwindigkeit (face velocity) mit Volumenstrombegrenzung 

auf VMIN und VMAX 

FC500-FP 

Vollvariable Volumenstromregelung 

(vertikale Frontschieber- und horizontale Querschiebererfassung) 

FC500-V 

Wegsensor Volumenstromregelung 

(vertikale Frontschiebererfassung) 

FC500-W 

Volumenstromregelung für Zuluft-/Abluftabzüge 

konstant (1-Punkt oder 2-Punkt) 

FC500-Z 

Tabelle 3.1: Regelungsarten 

stabil ausgeregelt. Die Abluftvolumenströme V1, V2 und 

V3 sind frei parametrierbar. 

2.1.1 1-Punkt-Konstantregelung 

Bei einer 1-Punkt-Konstantregelung wird der Abluftvolumenstrom 

auf V1, unabhängig von der Frontschieberstellung, 

konstant geregelt. 


Eine 2-Punkt-Konstantregelung regelt in Abhängigkeit 

von der Frontschieberstellung den Abluftvolumenstrom 

auf V1 (Frontschieber = ZU) oder V2 (Frontschieber = 

GEÖFFNET). 

Die Fronschieberstellung (ZU) wird über einen Endschalter 

erkannt. Eine Umschaltung auf einen reduzierten 

Betrieb (Nachtbetrieb und arbeitsfreie Zeit) ist manuell am 

Laborabzug oder über Fernsteuereingang möglich. 

3

4 


Kapitel 3.0 




auf V1 (Frontschieber = ZU) oder V2 (Frontschieber 

< 40 cm GEÖFFNET) oder V3 (Frontschieber > 40 cm 

GEÖFFNET). Die Frontschieberstellungen (ZU und > 40 

cm) werden über jeweils einen Endschalter signalisiert. 

Der Endschalter >40 cm kann natürlich auch an einer 

anderen Frontschieberposition montiert werden. Eine 

Umschaltung auf Nachtbetrieb ist ebenfalls möglich. 

Verfügt der Laborabzug über Querschieber, so muss die 

Querschieberstellung (ZU) ebenfalls erfasst und in der 2- 

Punkt- oder 3-Punkt-Betriebsart so berücksichtigt werden, 

dass der Abluftvolumenstrom entsprechend erhöht wird, 

wenn der Querschieber geöffnet wird. 

2.2 Konstante Einströmgeschwindigkeit 

(face velocity) 

Die Regelsysteme FC500F, FC500-FP oder iCM regeln, 

unabhängig von der Frontschieberstellung, auf eine 

konstante Lufteinströmgeschwindigkeit (z.B. v = 0,5m/ 

sec). Damit die Lufteinströmgeschwindigkeit konstant 

bleibt, wird der Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit von 

der Frontschieberstellung des Laborabzugs verändert. 

Der Abluftvolumenstrom des Laborabzugs wird entweder 

über eine motorisch betriebene Drosselklappe (Abzüge 

an zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder oder 

mittels eines eigenen Abluftmotors mit Frequenzumrichter 

geregelt. 


stabil ausgeregelt. Die Lufteinströmgeschwindigkeit v 

und die Abluftvolumenströme VMIN und VMAX sind frei 

parametrierbar (nur Ausführung FC500-FP). 

2.2.1 Volumenstrombegrenzung auf VMIN und VMAX 

Wenn der Frontschieber geschlossen wird, erhöht sich 

die Lufteinströmgeschwindigkeit v > 0,5 m/sec. Zur 

Sicherheit für das Bedienpersonal ist ein minimaler 

Abluftvolumenstrom VMIN gewährleistet. Es wird nun auf 

einen konstanten minimalen Abluftvolumenstrom geregelt. 

Wenn der Frontschieber geöffnet wird, verringert sich die 

Lufteinströmgeschwindigkeit v < 0,5 m/sec. Ist der für den 

spezifi schen Laborabzug sichere Abluftvolumenstrom 

VMAX erreicht, wird dieser Wert konstant ausgeregelt. Der 

Laborabzug ist somit im sicheren Bereich und eindeutig 

schadstoffausbruchsicher. Durch die Begrenzung des 

Abluftvolumenstroms auf VMAX ist der energetische 

Einspareffekt bei gleichzeitiger maximaler Sicherheit 

des Bedienpersonals gewährleistet. Das Luftnetz wird 

nur soweit belastet, wie es für den Betriebszustand des 

jeweiligen Laborabzugs unbedingt erforderlich ist. 

Lufteinströmgeschwindigkeit v [m/sec] 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

= Lufteinströmgeschwindigkeit 

= Abluftvolumenstrom 

2.2.2 Luftströmungssensor 

Durch den Einsatz eines von SCHNEIDER speziell 

entwickelten Luftströmungssensors wird eine Querschieberverstellung 

am Laborabzug automatisch erfasst 

und in den Regelalgorithmus eingebunden. 


ZU 

V1 

V2 

Frontschieber 

Bild 3.2: 3-Punkt Konstantregelung 


0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

ZU 

V MIN 

Frontschieber 



Bild 3.3: face velocity Regelung 

V3 

V MAX 

AUF 

AUF 

600 

450 

300 

150 

600 

450 

300 

150 

Abluftvolumenstrom V [m 3 /h] 

Abluftvolumenstrom V [m 3 /h]

2.3 Vollvariable Volumenstromregelung 

Dieses Regelsystem ist die energetisch sinnvollste 

und beste Variante der Laborabzugregelung. Ein sehr 

schneller Regelalgorithmus und ein stabiles Ausregeln des 

Sollvolumenstroms sind die herausragenden technischen 

Merkmale dieser Regelungsart. 

Das Regelsystem FC500-V regelt den Abluftvolumenstrom 

stufenlos in Abhängigkeit von der Frontschieber- 

und Querschieberstellung des Laborabzugs. 

Der Abluftvolumenstrom des Laborabzugs wird entweder 

über eine motorisch betriebene Drosselklappe (Abzüge an 

zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder mittels eines 

eigenen Abluftmotors mit Frequenzumrichter geregelt. 



V3 sind frei parametrierbar und bestimmen die Eckpunkte 

der Regelkurve. 

2.3.1 V1 = VMIN 

Bei geschlossenem Frontschieber (ZU) wird auf einen 

parametrierten V1-Abluftvolumenstrom (minimaler Abluftvolumenstrom) 

geregelt. Die Schadstoffausbruchsicherheit 

des Laborabzugs ist bei gleichzeitigem minimalen 

Luftverbrauch jederzeit gewährleistet. 

Bild 3.4: Geregelte Laborabzüge 

Werkbild: Wesemann 

2.3.2 V2 = V50cm 



Kapitel 3.0 

Der zweite Eckpunkt des Abluftvolumenstroms ist V2 

und gibt den Abluftvolumenstrom bei teilweise geöffnetem 

Frontschieber (z.B. Frontschieber = 50 cm) an. Die 

Regelung des bedarfsgerechten Abluftvolumenstroms 

erfolgt, abhängig von der Frontschieberöffnung, stufenlos 

zwischen V1 und V2 (ZU ≤ Frontschieber ≤ 50 cm). 

Die Eckpunkte V1, V2 und V3 sind frei parametrierbar und 

lassen sich beliebigen Frontschieberöffnungen zuordnen, 

z.B. V2 bei Frontschieber = 50 cm. 

2.3.3 V3 = VMAX 

Der dritte Eckpunkt des Abluftvolumenstroms ist V3 und 

gibt den Abluftvolumenstrom bei voll geöffnetem Frontschieber 

(z.B. Frontschieber = 90 cm) an. Die Regelung des 

bedarfsgerechten Abluftvolumenstroms erfolgt, abhängig 

von der Frontschieberöffnung, stufenlos zwischen V2 und 

V3 (50 cm ≤ Frontschieber ≤ 90 cm). 

Alle Volumenstromeckwerte V1, V2 und V3 sind 

frei parametrierbar und können somit an jede 

Laborabzugsbauart angepasst werden. Natürlich kann der 

Volumenstromwert V2 auch auf V3 = VMAX gesetzt werden. 

Damit würde oberhalb von 50 cm Frontschieberöffnung 

keine Volumenstromerhöhung mehr erfolgen. 


0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

V1=V MIN 

ZU 

V2=V 40cm 

Frontschieber 



Bild 3.5: Vollvariable Regelung 

V3=V MAX 

AUF 

600 

450 

300 

150 


5

6 


Kapitel 3.0 

3.1 Regelschema Laborabzugregelung 

Die Regelsysteme FC500 und iCM von SCHNEIDER 

arbeiten nach dem Prinzip des geschlossenen Regelkreises 

(closed loop). Ein bedarfsgerechter Abluftvolumenstrom 

wird abhängig von der Frontschieberöffnung 

ausgeregelt. 

Laborabzug 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

1 

Zuluft 

Abluft 


Notstromakku 

Regelung 

FC500 

Wartungsfreie Messeinrichtung mit Drosselklappe 

Stellklappenantrieb mit Rückführungspoti 

Statischer Differenzdrucktransmitter 

Lufteinströmungssensor (Erfassung der Querschieberöffnung) 

Wegsensor oder Endschalter (Erfassung der Frontschieberöffnung) 

Digitale Ein- und Ausgänge für Sonderanwendungen 

Analoge Ausgänge 0(2)...10 VDC für Raumgruppencontroller GC10 

Feldbus BACnet, LON oder Modbus 

Bild 3.6: Regelschema FC500 

- 

+ 

M 

2 

4 

5 


DIN EN 14175 

3.1.1 Funktionsbeschreibung FC500 

3 

zu hoch 

normal 

zu gering 

p 

Volumenstromanzeige 

RS 232 

Mit dem Servicemodul SVM100 oder einem Laptop mit 

installierter PC2500 Software können alle Parameter, wie 

z.B. Sollvolumenströme (Normalbetrieb, Nachtbetrieb 

etc.), Alarmverögerungszeit, Alarmschwelle etc. eingestellt 

werden. 

3.1.2 Istwerte und Sollwerte 

Die Führungsgrößen Lufteinströmgeschwindigkeit (berührungslose 

Bypassmessung) und wahlweise die vertikale 

Frontschieberposition werden ständig gemessen. 

Eine interne Linearisierung der Istwerte sowie ein schneller 

Regelalgorithmus errechnet prädiktiv den Sollwert für 

den auszuregelnden Abluftvolumenstrom, der mittels der 

motorisch betriebenen Drosselklappe oder einem frequenzumrichtergesteuerten 

Abluftmotor ausgeregelt wird. 

Ein statischer Differenzdrucksensor (Transmitter) misst 

ständig den Istwert des Abluftvolumenstroms, welcher 

mittels der motorisch betriebenen Drosselklappe solange 

nachgeregelt wird, bis der Istwert dem errechneten 

frontschieberabhängigen Sollwert entspricht. Durch 

die Errechnung des Abluftvolumenstromsollwertes 

steht eine eindeutige, von Störgrößen (z.B. ungünstige 

Einströmverhältnisse) unabhängige Führungsgröße zur 

Verfügung, wodurch der benötigte Abluftvolumenstrom 

schnell, stabil und präzise ausgeregelt wird. 

230 VAC Netz 



6 7 

Analoge Ausgänge 

Feldbus 

8 

m 3 

h 

Servicemodul 

SVM100 

F1 F2 F3 

1 2 3 

4 5 6 

7 8 9 

* 0 , 

Laptop 

Kann der Sollwert z.B. infolge von Luftmangel nicht 

ausgeregelt werden, erfolgt bei Unterschreitung 

des Abluftsollwertes eine optische und akustische 

Alarmierung. Die akustische Alarmierung ist mit der Reset- 

Taste quittierbar, während die optische Alarmierung erst 

gelöscht wird, wenn der Abluftsollwert wieder erreicht oder 

überschritten wird. 

Die Leuchtdiode Frontschieber schließen (Funktionsanzeige) 

blinkt, wenn der Frontschieber des Laborabzugs 

um mehr als 50 cm geöffnet wird. 

Der Notstromakkumulator gewährleistet eine gesicherte 

Stromversorgung bei Netzspannungsausfall. Das Regelverhalten 

bei Netzspannungsausfall ist parametrierbar 

(z.B. Regelklappe AUF, Regelklappe ZU, etc.). 


3.2 Blockschaltbild FC500 

In Bild 3.7 ist das Blockschaltbild der kompletten Laborabzugsregelung 

FC500 dargestellt. 




über einen externen Transformator entfällt. Das 

integrierte Netzteil vereinfacht die Planung, generiert 

keine weiteren Nebenkosten und verbessert wesentlich 

die Systemsicherheit und die Störfestigkeit der Elektronik. 




Eine externe 24 VAC-Einspeisung ist ohne den internen 

Transformator ebenso möglich. 

Der externe Notstromakkumulator wird angeschlossen, 

wenn die Netzversorgung über keine 

unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verfügt. 

Nach Netzspannungsausfall wird die Abluftklappe in eine 

defi nierte Stellung (parametrierbar) gefahren oder es wird 

weiter geregelt. 

Bild 3.7: Blockschaltbild FC500 

Watchdog 2 

LON-Vernetzung FTT-10A 

Lufteinströmungssensor 

Differenzdrucktransmitter 

Wegsensor 

Stellklappe-Rückführungspoti 


GND +5V +12V 

230/115 V AC 

Netzteil 


EE-PROM 

I/O 

A/D 

Watchdog 1 

Notstromakku 

CPU 




Kapitel 3.0 


mit integriertem RAM (Random Access Memory), 

einem UART (Universal Asynchron Receiver 

Transmitter), internen Timern, Input/Output-Ports und 

einem A/D (Analog/Digital-Wandler). 



Interface auf der Regelplatine. Die peripheren Sensoren 

und Aktoren sind an die entsprechenden Portleitungen 

angeschlossen. 

In dem EE-PROM werden die Regelungsparameter 

spannungsausfallsicher gespeichert. Das ROM oder der 

Flash-Speicher beinhaltet die Applikationssoftware. 


Die Regelung FC500 verfügt über zwei voneinander 

unabhängige Watchdogschaltungen. Der Mikrocontroller 

wird zyklisch auf Fehlfunktionen überprüft und 

eine oder beide Watchdogschaltungen lösen bei Fehlverhalten 

der CPU einen automatischen Hardware- 

Reset aus, wodurch die CPU neu gestartet wird. Dieses 

einmalige Watchdogkonzept erhöht zusätzlich die 


ROM/FLASH 

RAM 

Timer 

UART 

RS 232 


Relais 

Output 

TTL 

D/A 

TTL 

Input 

Optokoppler 

Relais: Licht 

Betrieb 

Nacht 

Alarm 

TTL: Stellmotor 


Analogausgang 

Raumregelung 

Zuluft und Abluft 

F/U-Ansteuerung 



OK: Nacht 


V MAX 

7

8 


Kapitel 3.0 

3.3 Klemmenanschlussplan FC500 

In Bild 3.8 ist der Klemmenanschlussplan einer vollvariablen 

Laborabzugsregelung FC500 sowie der Verdrahtungsplan 

und die Verschlauchung mit dem statischen Differenzdrucktransmitter 

dargestellt. 

Sämtliche Kabel sind vorkonfektioniert und auf Schraubsteckklemmen 

aufgelegt. Bei der Montage brauchen nur 

noch die Schraubsteckklemmen in den vorgesehenen 

Steckplatz gesteckt werden und schon ist die Verdrahtung 

fertig. Dadurch ist eine einfache, kostengünstige und 

fehlerfreie Verdrahtung gewährleistet. 


1. Stecken des Drosselklappenmotorkabels in X13. 

2. Stecken des Funktionsanzeigekabels in X15 (FAZ1). 

3. Stecken des Strömungssensorkabels in X19. 

4. Stecken des Wegsensorkabels in X12. 

5. Akkumulatorkabels von X9 an Akkumulator 

anstecken, wenn keine unterbrechungsfreie 

Stromversorgung (USV) vor handen ist (unbedingt 

auf Polarität (+) und (-) achten. 

6. Verschlauchen des statischen Differenzdrucktransmitters 

(+) = Überdruck (roter Schlauch) 

und (-) = Unterdruck (blauer Schlauch). 

7. 230 VAC Einspeisung an X1 anschließen. 

8. LON-Kabel IY-(St)Y 2x2x0,8 oder Belden-Kabel an 

X11.29 LON-A) und X11.30 (LON-B) anschliessen 

(nur wenn LON-Netzwerk gefordert ist). 

9. Leuchtröhre (mit EVG) zur Ausleuchtung des 

Laborabzuginnenraumes (optional) an X3 

anschließen. 

Nach dem Selbsttest ist die Inbetriebnahme abgeschlossen 

und die Laborabzugsregelung funktioniert autark. 

Soll die Raumregelung und/oder die Anbindung an die 

GLT über LON-Netzwerk realisiert werden, sind noch die 

LON-Netzwerkvariablen (SNVT´s) einzubinden, wodurch 

die Gesamtfunktionalität defi niert wird. 

Mehr über die LON-Netzwerkvariablen erfahren Sie in den 

Kapiteln 7.0 LON-Technologie. 


und Ausschreibungstexte über die Laborabzugsregelung 

FC500 und iCM fi nden Sie als Download im Internet unter 



Bild 3.8: Klemmenanschlussplan FC500 

EINSPEISUNG 

NETZSPANNUNG 

230 VAC 

50/60Hz 

L 

N 

EINSPEISUNG 

LICHT ABZUG 

230 VAC 

50/60Hz 

19 2021 22 23 24 

X8 

10 VA 

L N L N 

IN OUT 

24V AC 

EXTERNE 

EINSPEISUNG 

69 70 71 72 73 

X14 

GND 

0...5V DC 

+24V DC 

+ - 

DIFFERENZDRUCK- 

TRANSMITTER (Extern) 

7...300Pa 

L 

N 

p 

MAGNETVENTIL 2 

(optional) 

F2 

3,15 AT 

F1 

X1 

1 2 3 

X2 

4 5 6 

250 mAT 

Relais 

Licht 

Wartungsfreie Messeinrichtung 

mit Drosselklappe 

FC500 

Transformator 

15VA 

Prim.: 230 VA 

Sek : 22 VAC/1,25A 

K1 

Relais 


Relais Relais 

Tag/Nacht Störmeldung 

K2 K3 K4 

10 11 12 13 14 15 16 17 18 

7 8 9 

X3 X4 X5 X6 

L N 

LICHT ABZUG EIN/AUS 

Max.: 12A / B16 

L1,2,3 (115/230VAC) 

19 20 21 22 23 24 

X8 

NO 

NC 

COM 

AUS 

EIN 

1.1 

1.2 

2.1 

2.2 

3.1 

B1 

In1 

In2 

EIN/AUS 

Relaiskontakt 

Max.: 3A / 230VAC 

JP1 

3.2 

4.1 

4.2 

In3 

NO 

NC 

COM 

NACHT 

TAG 

TAG/NACHT 

Relaiskontakt 

Max.: 3A / 230VAC 

Zuluft 

NO 

NC 

COM 

X9 

25 26 

LABORABZUGSREGELUNG 

mit integrierter Überwachung nach EN 14175 

Klemmenplan, komplett 


- 

+ 

Laborabzug 

STÖRUNG 

BETRIEB 

STÖRMELDUNG 

Relaiskontakt 

Max.: 3A / 230VAC 

Abluft 

- + 

Akku 

AKKUMULATOR 

12V/1,2Ah 

DIGITALEINGÄNGE 

Externe bauseitige Spannung 

24VDC/50mA 

X11 

In4 

29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 

- - - - 

+ + + + 

24V 24V 24V 24V 

DC DC DC DC 


In1 

Tag/Nacht In2 

Nacht-Freigabe In3 

Notfall/VMax In4 

X7 

JP4 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 Reset 

1 

12 

11 

10 Run 

9 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

JP3 

In1, In2, In3, In4 

Brücken nicht gesteckt 

Externe bauseitige 

Spannung 24VDC/50mA 

Maximale Kabellänge 

< 1000m 

M 

STRÖMUNGSSENSOR 

(optional) 

zu hoch 

normal 

zu niedrig 

Reset 

FUNKTIONS- 

ANZEIGE 

EN 14175 

Standard oder 

Kundenversion 

X11 

Servicemodul 

SVM100 

F1 F2 F3 

1 2 3 

4 5 6 

7 8 9 

* 0 , 

X19 

A 

LON-NETZWERK LON A/B-IN 

B 

A 

FTT-10A (optional) LON A/B-OUT 

B 

DIGITALEINGÄNGE Frontschieber =0cm 

27 28 

Max. Kabellänge 50cm 


In1 

B1 

DIGITALEINGÄNGE 

In1 1.1 

Tag/Nacht 

In2 

1.2 

Optokopplereingänge 

In2 2.1 

24VDC/10mA 

In3 

2.2 

Nacht-Freigabe 

In3 3.1 

Max. Kabellänge < 5m 

3.2 

Notfall/VMax 

In4 

In4 4.1 

4.2 

GND 

ANALOGAUSGÄNGE 

A1-Out 

GND 

A1Out...A4Out 

A2-Out 

0(2)...10V DC/10mA GND 

A3-Out 

GND 

A4-Out 

GND 

+24V DC/100mA 

PRÄSENZMELDER Präsenzmelder 

THERMOELEMENT Thermoelement KTY81 

X10 

X20 

1 2 3 4 5 

CPU 

LON 

JP5 

FC500 

JP1 

X21 

JP6 

Rev.: 

1.0 


FRONTSCHIEBERSENSOR 

(optional) 

69 70 71 72 73 

X14 

RS485-1 RS485-2 

X18 

X17 

Laptop 

FAZ 2 

X16 

X13 

FAZ 1 

29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 

61 62 63 64 65 66 67 68 

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

JP7 

1 2 3 4 5 

JP8 

1 2 

X12 

MAGNETVENTIL 1 

(optional) 

FRONTSCHIEBER- 

SENSOR 

Seilzugpotentiometer 

STATISCHER DIFFERENZDRUCK- 

TRANSMITTER Messbereich: Messbreich: 

6...300 Pa Pa 

5 

4 

3 

2 

1 

M 

STELLMOTOR NMQ 15 

15V DC/3 Nm/3 s 

+ 

- 

+ = Überdruck 

- = Unterdruck 

RÜCKFÜHRUNGS- 

POTENTIOMETER 

JP2 

2 1 

X15 

FC500 

Datum: 

23. Juni 2006 

Kapitel 3.0 

9


Kapitel 3.0 

4.1 Vorteile der vollvariablen Laborabzugs- 

regelung 

Die Schadstoffausbruchsicherheit des Laborabzugs ist 

bei gleichzeitigem minimalen Luftverbrauch bei jeder 

Frontschieberöffnung gewährleistet. Die Robustheit wird 

durch die entsprechende Parametrierung der Volumenstromwerte 

V1, V2 und V3 erreicht und kann individuell an 

beliebige Laborabzugsbauarten angepasst werden. 

Durch den Wegsensor ist eine stufenlose Abluftvolumenstromregelung 

über den gesamten Frontschieberverstellbereich 

(z.B. 90 cm) gewährleistet, während eine 

face velocity Regelung nur den Frontschieberöffnungsbereich 

0 cm (ZU) bis maximal 25 cm ausregelt. Je 

nach eingestelltem face velocity Wert (z.B. 0,5 m/s) 

und benötigtem Abluftvolumenstrom (z.B. 400 m 3 /h pro 

laufendem Meter) ist der erforderliche Abluftvolumenstrom 

bereits nach 25 cm Frontschieberöffnungshöhe 

erreicht. D.h. der für den Laborabzug getestete Wert 

der Schadstoffausbruchsicherheit (z. B. 400 m 3 /h bei 

voll geöffnetem Frontschieber) wird bereits in den ersten 

25 cm Frontschieberöffnungshöhe ausgeregelt. Damit 

wird das Einsparpotenzial eines vollvariabel geregelten 

Laborabzugs beim Einsatz einer face velocity Regelung 

nicht voll ausgeschöpft. 

Eine vollvariable Volumenstromregelung mit Wegsensor 

ist neben der zusätzlichen Sicherheit für den Nutzer 

auch die energetisch sinnvollste Variante, da die volle 

Frontschieberöffnungshöhe (z.B. 90 cm) stetig linear 

ausgeregelt wird. Ein weiterer Vorteil des Wegsensors als 

Istwerterfassung der vertikalen Frontschieberöffnung ist 

ein stabiler, von Störgrößen unabhängiger Messwert, der 

eine schnelle und stabile Regelung gewährleistet. 

4.1.1 Plausibilitätsprüfung durch drei 

unterschiedliche Sensoren 

Durch den Einsatz von drei unterschiedlichen Sensoren 

(Wegsensor, statischer Differenzdrucksensor 

und Strömungssensor) überprüft die Regelung FC500 

ständig die Plausibilität der drei Sensoren zueinander. 

Es wird zyklisch überprüft, ob die Istwerte der Sensoren 

(Differenzdruck- und Strömungssensor) im logischen 

Kontext zum Sollwert des Wegsensors steht. Dies ist eine 

zusätzliche Sicherheit für das gesamte Regelsystem und 

für den Nutzer. 

4.1.2 Regelparameter 

Alle projektspezifi schen Regelparameter, wie z.B. die 

obere und untere Grenze für den Maximal- und den 

Minimalvolumenstrom, lassen sich vor Ort problemlos mit 

dem Servicemodul oder einem Laptop abrufen, ändern 

und überwachen. Ein zyklisch sequenzielles Abfragen 

und Überprüfen der Regel istwerte und Regelsollwerte 

garantiert eine sehr schnelle, stabile und bedarfsgerechte 

Volumenstromregelung. 

10 

4.1.3 Selbstlernmodus 

Ein softwaregesteuerter automatischer Selbst lernmodus 

(teach in) erleichtert und optimiert die Inbetriebnahme. 

Alle erforderlichen System daten und Regelparameter 

werden im Selbst lernmodus von den Regelsystemen 

FC500 und iCM vollautoma tisch ermittelt und selbsttätig 

programmiert. 

5.1 Mess– und Regelkomponenten 

Die richtige Konzeption der Mess– und Regelkomponenten 

ist entscheidend für die Schnelligkeit, Stabilität 

und Genauigkeit der gesamten Regelstrecke. Die Produkte 

von SCHNEIDER sind nach dem neuesten Stand 

der Technik entwickelt und erfüllen diese Anforderungen. 

5.2 Wartungsfreie Messeinrichtung mit 

integrierter Drosselklappe 

SCHNEIDER Elektronik setzt konsequent auf seine 

patentierte wartungsfreie Messeinrichtung. Das hat 

folgende Vorteile: 

sehr hohe Messgenauigkeit 

integriertes mittelwert bildendes Ringkammermessverfahren 

wartungsfrei mit Selbstreinigungseffekt durch seitliche 

Anströmung der Messlöcher 

geringer Druckverlust 

geringe Luftströmungsschallwerte 

kompakte Bauweise 

unabhängig von An- und Abströmstrecke 

NW 


80 

+ - 

Luftrichtung 

Druckentnahme 

Wartungsfreie 

Messeinrichtung 

Stellmotor 

140 

Bild 3.9: Wartungsfreie Messeinrichtung mit integrierter 

Drosselklappe 

L

5.2.1 Kompakte Bauweise 

Um die baulichen Gegebenheiten in Laboratorien 

zu berücksichtigen, haben wir mit der kompakten 

wartungsfreien Messeinrichtung ein Produkt entwickelt, 

das direkt auf den Abluftstutzen des Laborabzuges 

montiert werden kann. Auf eine besondere Anströmstrecke 

kann verzichtet werden. Bei einem Rohrdurchmesser 

von DN 200 benötigt die kompakte Messeinrichtung mit 

integrierter Drosselklappe eine Länge von nur 235 mm. 

In der Tabelle 3.2 fi nden Sie die Zusammenhänge zwischen 

Nennweite (NW), Baulänge (L) und Nennvolumenstrom 

VNENN bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 7,5 m/s. 

Um die im Labor geforderten Schallwerte einzuhalten, 

sollte die geplante Strömungsgeschwindigkeit 5,0 m/s nicht 

überschreiten, d.h. die angegebenen Volumenstromwerte 

VNENN sind in diesem Fall um 33 % zu reduzieren. 

Nennweite 

NW [mm] 

Baulänge 

L [mm] 

5.3 Statischer Differenzdrucksensor 

Für verschmutzte oder aggressive Luft eignet sich nur 

die statische Wirkdruckmessung, da der statische Differenzdrucksensor 

von der Luft nicht durchströmt wird. 

5.3.1 Volumenstrombestimmung durch 

Wirkdruckmessung am Staukörper 

Volumenstrom 

VNENN [m 3/h] 

160 235 540 

200 310 

optional 235 

850 

250 400 1250 

315 760 2050 

Tabelle 3.2: Nennnweiten der wartungsfreien Messein 

richtung mit integrierter Drosselklappe 

Grundlage der Volumenstrombestimmung ist die 

Wirkdruckmessung am Staukörper, der in Form einer 

Messeinrichtung, Messblende oder eines Messkreuzes 

eingebaut wird. SCHNEIDER setzt konsequent die 

patentierte wartungsfreie Messeinrichtung ein. Neben 

einer sehr hohen Messgenauigkeit ist noch besonders die 

Unabhängigkeit von einer An- und/oder Abströmstrecke 

hervorzuheben. 

Der auf einen Staukörper auftretende Luftstrom generiert, 

proportional zur Luftgeschwindigkeit, einen entsprechenden 

Widerstandsdruck. Die daraus resultierende 

Druckdifferenz wird als Wirkdruck bezeichnet. 

Luftrichtung 

p = Differenzdruck 


p 


Kapitel 3.0 

Bild 3.10: Differenzdruckmessung an einer Messblende 

Der Volumenstrom berechnet sich aus der Formel: 

. 

V = c . 

. 

V = Volumenstrom 

c = geometrische Konstante 

des Staukörpers 

5.4 Dynamischer Luftströmungssensor 

Durch den Einsatz eines eigens von SCHNEIDER 

entwickelten Luftströmungssensors wird sowohl eine 

Querschieberverstellung (horizontal) als auch eine 

Frontschieberverstellung (vertikal) am Laborabzug erfasst 

und als normiertes Ausgangssignal 0...10V DC zur 

Verfügung gestellt. 

Ein von SCHNEIDER Elektronik entwickeltes Messprinzip 

erkennt die Richtung der Luftströmung und ermöglicht sehr 

genaue und schnelle Messungen im Bereich von 0...1 m/s. 

Dieser Messbereich eignet sich besonders zur Erfassung 

der Lufteinströmgeschwindigkeit an Laborabzügen (z. B. 

0,5 m/s). 

Der Luftströmungssensor AFS100 wird an geeigneter 

Position auf dem Laborabzugsdach montiert und misst im 

Bypass die Lufteinströmung in den Laborabzug. 

p 


= Dichte der Luft 

11


Kapitel 3.0 

Diese im Bypass gemessene Lufteinströmung entspricht 

genau der Lufteinströmgeschwindigkeit (face velocity) 

im Bereich des Frontschiebers, sowohl in geöffneter als 

auch in geschlossener Stellung. Wird der Frontschieber 

geöffnet, bricht die Lufteinströmgeschwindigkeit ein und 

steht somit in direkter Abhängigkeit zur Frontschieberöffnung. 

Bild 3.11: Luftströmungssensor AFS100 

5.5 Wegsensor 

Ein Wegsensor (Seilpotentiometer) erfasst die vertikale 

Frontschieberposition mit einer absoluten Genauigkeit 

von besser als 2 mm. Die reproduzierbare und stufenlose 

lineare Erfassung der Frontschieberposition ermöglicht 

eine sehr schnelle, präzise und stabile Regelung. Über– 

bzw. Unterschwingungen werden durch diese Technik 

weitgehend vermieden. 

Der Wegsensor ist einfach montierbar und gewährleistet 

ein absolut sicheres und stabiles Istwertsignal der 

vertikalen Frontschieberstellung. 

Das Seil des Wegsensors hat eine Auswurfl änge von 

1m und lässt sich problemlos an das Gegengewicht des 

Frontschiebers einhängen. 

Der von SCHNEIDER entwickelte Wegsensor SPS100 

ist speziell für die genaue, reproduzierbare und stabile 

Erfassung der vertikalen Frontschieberöffnungshöhe 

konzipiert. 

12 


Zuluft 

Abluft 

Laborabzug 

- 

+ 

M 

Luftströmungssensor 

in Bypass-Messanordnung 

p 


Regelung 

FC500 

normal 

zu niedrig 

Reset 

Bild 3.12: Laborabzug mit Luftstömungs- 

und Wegsensor 

Bild 3.13: Linearer Wegsensor SPS100 

10-Gang-Potentiometer 

230 VAC Netz 




Feldbus 

Linearer Wegsensor 

Bild 3.14: Anschlussschema linearer Wegsensor 

+ 

Messsignal 

Frontschieber 

-

5.6 Erfassung von thermischen Lasten 

Thermische Lasten müssen schnell und sicher erfasst 

und durch einen erhöhten Abluftvolumenstrom abgeführt 

werden. Der Luftströmungssensor ist für die zusätzliche 

Aufgabe der Erfassung von thermischen Lasten ungeeignet. 

Er muss temperaturkompensiert sein, um einen 

sicheren Lufteinströmwert, unabhängig von der Raumtemperatur, 

als Führungsgröße für die Laborabzugsregelung 

zu generieren. 

SCHNEIDER bietet hierfür ein eigenes PT-100 Thermoelement 

in V4A-Hülse zur eindeutigen und sicheren 

Messung der Innenraumtemperatur des Laborabzugs 

an. Sobald sich die Innenraumtemperatur erhöht und 

einen frei parametrierbaren Wert überschreitet, wird der 

Abluftvolumenstrom sofort und sicher erhöht. 

5.7 Schnelllaufender Stellmotor mit 

Rückführungspotentiometer 

Der bedarfsgerechte Abluftvolumenstrom wird über die 

Drosselklappe eingeregelt. Der für SCHNEIDER entwickelte 

sehr schnelle Stellmotor (3 sec für 90 Grad) wird direkt auf 

die Achse der Drosselklappe montiert und verfügt mit 4 

Nm über ausreichende Kraftreserven. Der Stellmotor wird 

direkt von der Regelelektronik angesteuert (Direct-Drive), 

wodurch eine schnelles und stabiles Regelverhalten 

garantiert wird. Diese Ansteuerungsart hat wesentliche 

Vorteile gegenüber der analogen Motoransteuerung 

(0...10V DC). Bei der Analogansteuerung des Motors 

ist infolge der herstellerabhängigen internen Hysterese 

eine stabile Ausregelung des Sollvolumenstroms nicht 

möglich. 

Ein Rückführungspotentiometer meldet den Istwert der 

aktuellen Drosselklappenstellung an die Regelelektronik. 

Ein spezieller Regelalgorithmus “fährt” den benötigten 

Abluftvolumenstrom ohne undefi niertes Überschwingen 

schnell und direkt an. Bei Ansteuerung des Stellmotors 

wird gleichzeitig geprüft, ob auch eine tatsächliche 

Stellklappenverstellung (Flapcontrol) erfolgt. Dieses 

Regelkonzept mit integrierter Überwachungsfunktion des 

Stellmotors übertrifft die hohen Sicherheitskriterien, die an 

Laborabzugregelungen gestellt werden. 

6.1 Planungswerte Schall und Abluft- 

volumenstrom 

Um ein optimales Verhältnis von Abluftvolumenstrom, 

Regelverhalten und minimalen Schallwerten zu projektieren, 

sind die Schallwerttabellen der technischen 

Datenblätter des ausgewählten Laborabzugsreglers in die 

Systemplanung mit einzubeziehen. 

Der ideale Kanalvordruck am Laborabzugsregler sollte ca. 

130 Pascal betragen. 



Kapitel 3.0 

Bild 3.15: Drosselklappe mit wartungsfreier Messeinrichtung 

und schnelllaufendem Stellmotor 

Ausführung: PPs, Flansch/Flansch 

Drosselklappe mit wartungsfreier Messeinrichtung 

Ausführung: PPs, Flansch/Flansch 

Druckentnahme 

- 

+ 

Luftrichtung 

M 

Stellmotor mit 

Rückführungspoti 

(Klappenstellung) 

Bild 3.16: Anschlussschema Stellmotor 

Rückführungspoti 

für Klappenstellung 

Stellmotor, 4Nm 

3 sec für 90 Grad 

13


Kapitel 3.0 

6.2 Leistungsmerkmale Laborabzugsregelung 

Die Laborabzugsregelung FC500 kann für alle 

Regelbetriebsarten (vollvariabel, face velocity, konstant, 

Wegsensor etc.) eingesetzt werden und verfügt über 

einen Steckplatz für ein Feldbusmodul zur Anbindung an 

die Gebäudeleittechnik (GLT). 

Die Laborabzugsregelung iCM ist als kompaktes Einbaugerät 

konzipiert und ausschließlich für die Regelbetriebsart 

face velocity verfügbar. 

6.2.1 Leistungsmerkmale FC500 

Microprozessor gesteuertes variables Regelsystem 




Separate Klemmenplatine für übersichtliches 

Aufl egen der Kabel und schnelle Inbetriebnahme 

Steckbare Hauptplatine für einfachen Service 



Statischer Differenzdrucktransmitter 3...300 Pa 

(optional 8...800 Pa) mit hoher Langzeitstabilität zur 

Messung des Abluftistwertes (Volumenstrom) 

Linearer Wegsensor für stabile und störungsfreie 

Messung der vertikalen Frontschieberöffnung 

Luftströmungssensor zur Messung der Einströmungsgeschwindigkeit 


Volumenstrombereich 10:1 

Standarddurchmesser DN250, Baulänge nur 400 mm 

Integrierte Funktionsüberwachung des sicheren 

Laborabzugsbetriebs nach EN 14175 mit akustischer 

und optischer Alarmierung 

Überwachung des bauseitigen Lüftungssytems 

Wartungsfreie Venturimesseinrichtung 

Schneller prädiktiver Regelalgorithmus 

Schnelle, stabile und präzise Regelung durch direkte 

Ansteuerung des Stellmotors mit Rückführungspoti 

Regelparameter werden online adaptiv optimiert 

Reaktionszeit und Aufwärtsregelung des Abluftvolumenstroms 

≤ 2 sec (VMIN → VMAX) 

Parametrisierung der Abwärtsregelzeit zur 

Ausregelung des Abluftvolumenstroms ≤ 2...24 sec 

(VMAX → VMIN) 

Geschlossener Regelkreis (closed loop control) 

Interne Funktionsüberwachung aller Sensoren auf 

Plausibilität 

Notfallbetrieb (Override) = VNOTFALL 

Nachtabsenkung (reduzierter Betrieb) = VNACHT 


den Betriebszustand “Frontschieberposition > 50cm” 


Betrieb 

Regelverhalten nach Netzausfall frei parametrierbar 


LON-Feldbusmodul FTT-10A nachrüstbar 


14 

Bild 3.17: Laborabzugsregelung FC500 


6.2.2 Leistungsmerkmale iCM 

Standardausführung 

Microprozessor gesteuertes variables Regelsystem 

mit vollgraphischem LC-Display 

Numerische und Bargraph-Anzeige der Einströmgeschwindigkeit 

in m/s oder ft/min 

Low cost Regelung in kompakter Einbauversion 

Externes Steckernetzteil 230V AC/15V DC 




integrierte Bedienebene, Servicemodul SVM100 oder 

Software PC2500 

Luftströmungssensor zur Messung der Einströmungsgeschwindigkeit 



Integrierte Funktionsüberwachung des sicheren 

Laborabzugsbetriebs nach EN 14175 mit akustischer 

und optischer Alarmierung 


den Betriebszustand “Frontschieberposition > 50cm” 













mit optionalem Zusatzgerät -E2: 




Statischer Differenzdrucktransmitter 3...300 Pa 

(optional 8...800 Pa) mit hoher Langzeitstabilität zur 

Messung des Abluftistwertes (Volumenstrom) 

Wartungsfreie Venturimesseinrichtung 

Linearer Wegsensor für stabile und störungsfreie 

Messung der vertikalen Frontschieberöffnung 

Interne Funktionsüberwachung aller Sensoren auf 

Plausibilität 


Bild 3.18: Laborabzugsregelung iCM 



Kapitel 3.0 

15


Kapitel 3.0 

7.1 Produktübersicht Laborabzugs- 

überwachung 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Laborabzugsregelung. 



16 


und Ausschreibungstexte über die Produkte FC500 und 

iCM fi nden Sie als Download im Internet unter www. 

schneider-elektronik.de. 





DIN EN 14175 

FC500 Bedarfsgerechte, frontschieberabhängige schnelllaufende Laborabzugsregelung 

mit statischem Differenzdrucktransmitter und optionalem Feldbusmodul, 

Betriebsarten: vollvariabel, Wegsesnor, face velocity, konstant 

(1-Punkt, 2-Punkt oder 3-Punkt) 

iCM Bedarfsgerechte, frontschieberabhängige schnellregelnde Laborabzugsregelung 

mit Strömungssensor, Betriebsarten: face velocity 


3.0 

3.0



Automatischer Frontschieber Controller 

4.0 



Kapitel 4.0 



1.1.1 Zusätzliche Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

2.1 Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

3.1 Zusätzliche Energieeinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

3.1.1 Einfacher Einbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

4.1 Antriebseinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.1.1 Strombegrenzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.1.2 Automatische Selbstjustage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.2 Parametrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.2.1 Vernetzung über Feldbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.2.2 Taste Zeitverlängerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

5.1 Funktionsschema Frontschieber Controller SC500 . . . . . . . . . . . . . . 4 

5.2 Blockschaltbild SC500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

5.2.1 Einspeisung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

5.2.2 CPU-Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

5.2.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

5.3 Klemmenanschlussplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.3.1 Lieferumfang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.4 Leistungsmerkmale SC500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

6.1 Produktübersicht Frontschieber Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

1

2 


Kapitel 4.0 


SCHNEIDER Elektronik bietet mit dem Automati schen 

Frontschieber Controller SC500 ein Produkt für zusätzliche 

Sicherheit und Energieeinsparung im Laborbetrieb. 

1.1.1 Zusätzliche Sicherheit 

Ein Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder (PIR) überwacht 

ständig den Arbeitsbereich des Laborabzuges. Befi ndet sich 

kein Bedienpersonal mehr direkt vor dem Laborabzug, wird 

der vollautomatische Schließvorgang des Frontschiebers 

nach einer einstellbaren Schließverzögerungszeit (10 

Sekunden bis 30 Minuten) eingeleitet. 

Der Schadstoffausbruch eines Laborabzuges ist bei 

geschlossenem Frontschiebefenster am geringsten. Bei 

gleichzeitiger Reduzierung des Abluftvolumen stromes 

durch ein Laborabzugsregler (z.B. FC500 oder iCM) wird 

zusätzlich eine erhebliche Energieeinsparung erreicht. 

Die Schadstoffausbruchsicherheit des Laborabzugs 

wird verbessert und zusätzlich das energetische 

Einsparpotenzial optimal ausgenutzt. 


Mit den Tasten AUF, AB und STOP des Bedien panels 

PAN100 wird der Frontschieber elektrisch ange steuert 

und führt motorisch die gewünschte Bewegung aus. Ein 

anschließbarer Fußtaster ermöglicht ein automatisches 

Öffnen des Frontschiebers mittels Fußbetätigung. Diese 

Option ist sehr sinnvoll, wenn eine Handverstellung 

momentan nicht möglich ist, da z. B. das Laborpersonal 

einen Gegenstand mit beiden Händen trägt. 

Wird der Frontschieber manuell in Richtung AUF oder in 

Richtung AB geschoben erkennt die interne Tippsensorik 

(nur bei Aktivierung) automatisch die gewünschte Richtung 

und öffnet bzw. schließt den Frontschieber elektromotorisch. 

Eine an der Griffl eiste des Frontschiebers montierte 

Infrarot-Lichtschranke IRL100 stoppt automatisch den 

Frontschieber, wenn während des Schließvorgangs 

ein Hindernis erkannt wird. Aus dem Labor abzug 

herausgeführte Gegenstände, wie z.B. Mess sonden, 

elektrische Kabel usw. werden mit einer Aufl ösung von 

≥ 1mm erkannt. Transparente Glaskolben müssen im 

Erfassungsbereich der IR-Lichtschranke unbedingt 

abgedeckt werden, da sonst eine Detektierung nicht 

möglich ist. 

Eine manuelle Betätigung des Frontschiebefensters 

ist jederzeit möglich. Dies gilt auch bei manuellen 

Eingriffen in den laufenden Schließvorgang. Schwergängige 

Hindernisse werden durch die permanente 

Stromüberwachung des elektromotorischen Antriebs 

erkannt. Sobald der Frontschieber auf ein schwergängiges 

Hindernis läuft, erhöht sich die Stromaufnahme und führt 

zur Abschaltung des elektrischen Antriebs. 

Die elektromotorische Antriebseinheit besteht aus den 

Bild 4.1: Automatischer Frontschieber Controller SC500 

Seilumlenkrollen und der Antriebsrolle sowie aus dem 

wartungsfreien Stellmotor und einer betriebssicheren 

Magnetkupplung. 

3.1 Zusätzliche Energieeinsparung 

Nach Verlassen des Laborabzugarbeitsberei ches durch 

das Bedienpersonal wird der interne Timer für den automatischen 

Schließvorgang gestartet. Die Wartezeit bis zum 

motorisch gesteuerten automatischen Schließ vorgang ist 

von 10 Sekunden bis 30 Minuten frei parametrierbar. 

Bewegungen vor dem Laborabzug werden durch den 

Passiv Infrarot Bewegungsmelder (PIR) erkannt und führen 

zu einem Neustart des internen Timers. Automatische 

Schließungen des Frontschiebers werden somit erst dann 

eingeleitet, wenn der interne Timer ohne Unterbrechung 

abgelaufen ist, d.h. wenn sich innerhalb der eingestellten 

Wartezeit kein Laborpersonal vor dem Laborabzug 

befunden hat. 

Die Laborabzugsregler FC500 oder iCM reduzieren 

sofort den Abluftvolumenstrom unter Berücksichtigung 

des minimalen Schadstoffausbruchs. Der erforderliche 

Abluftvolumenstrom (Frontschieber = ZU) lässt sich, je 

nach Anforderung um ca. 70 %, bezo gen auf den maximalen 

Abluftvolumenstrom (Frontschieberr= ganz AUF), 

reduzieren. Ein Laborabzug mit einer erforderlichen 

Abluft von 500 m 3 /h bei ganz geöffnetem Frontschieber 

kann, ohne Beeinträchtigung der Sicherheit, auf einen 

Abluftvolumenstrom von 150 m 3 /h bei ganz geschlossenem 

Frontschieber reduziert werden. 

3.1.1 Einfacher Einbau 

Die Laborabzugsregelungen FC500/iCM und der Automatische 

Frontschieber Controller SC500 von SCHNEIDER 

ergänzen sich ideal. Der SC500 eignet sich zum Einbau in 

alle Bauarten und Konstruktionen von Laborabzügen und 

ist somit auch ideal für Nachrüstungen geeignet. 


4.1 Antriebseinheit 

Die Antriebseinheit besteht aus einem Elektromotor 

und einem Encoder, welcher der Steuerelektronik die 

momentane Istwertposition des Frontschiebefensters 

übermittelt. Die Umschaltung von Schnell- in den 

Langsamlauf und die Haltepositionen (ZU, 50 cm und 

AUF) können nun errechnet werden. 

Die Antriebseinheit ist in zwei verschiedenen Ausführungen 

verfügbar. Der Frontschieber kann sowohl über das 

Frontschieberseil als auch über Zahnriemen angetrieben 

werden. Das Frontschieberseil wird über Gummirollen 

angetrieben (Friktionsantrieb), während der Zahnriemen 

über eine Zahnriemenscheibe der Antriebseinheit geführt 

wird. 

Auf Bild 4.2 ist die Vorderansicht der Antriebseinheit mit 

Seilantrieb abgebildet. 

4.1.1 Strombegrenzung 

Die Stromaufnahme des motorischen Antriebs wird 

überwacht, wenn der Frontschieber automatisch geöffnet 

oder geschlossen wird. Trifft der Frontschieber auf 

ein Hindernis oder bei Schwergängigkeit, erhöht sich die 

Stromaufnahme des Motors. Sobald eine frei parametrierbare 

Stromschwelle (maximaler Grenzwert) überschritten 

wird, schaltet sich der Motor sofort ab. Diese 

Schutzschaltung bietet eine zusätzliche Sicherheit für den 

Nutzer. 

4.1.2 Automatische Selbstjustage 

Der Endschalter ZU meldet den Zustand Frontschieber 

geschlossen. In dieser Stellung wird der Encoder automatisch 

justiert. Dadurch wird ein eventuell auftretender 

Schlupf (Gummirollenantrieb) korrigiert und der Frontschieber 

läuft immer einwandfrei in die ZU-Position. 

4.2 Parametrierung 

Die Parametrierung wie z.B. Wartezeit des internen 

Timers, Stromschwelle, Lichtschrankentyp usw. erfolgt 

mit dem Servicemodul SVM100 (Handheld-Terminal) 

oder mit einem Laptop und der Software PC2500 von 

SCHNEIDER. 

Alle Parameter sind vor Ort anwenderspezi fi sch konfi - 

gurierbar. 

Mit der Software PC2500 können zusätzlich Einstellwerte 

gespeichert und ausgedruckt werden. 



Kapitel 4.0 

Bild 4.2: Vorderansicht der Antriebseinheit mit Gummirolle 

4.2.1 Vernetzung über Feldbus 

Der Automatische Frontschieber Controller SC500 ist über 

ein Feldbusmodul der Laborabzugsregelung (z.B. FC500) 

vernetzbar. Eine Einbindung in die Gebäudeleittechnik 

ist somit gewährleistet. So lässt sich z.B. problemlos der 

Frontschieber automatisch schließen, wenn ein Brand 

oder Rauchalarm ausgelöst wird. Auch die Fernwartung 

ist über das Netzwerk einfach und effi zient realisierbar. 

4.2.2 Taste Zeitverlängerung 

Durch Betätigen der Taste ZEITVERLÄNGERUNG wird 

die Absenkwartezeit des Frontschiebers um ein parametrierbares 

Zeitintervall (1...30 Minuten) verlängert. Durch 

mehrfach aufeinander folgendes Betätigen dieser Taste 

wird das Zeitintervall intern addiert (max. 4 Additionen). 

Wenn der Laborabzug z.B. mit neuen Geräten eingerichtet 

werden muss oder über einen längeren Zeitraum der 

Frontschieber nicht schließen soll ist diese Funktion sinnvoll. 

Es kann eine maximale Verlängerung der Absenkwartezeit 

von 4 x 30 Minuten = 2 Stunden erreicht werden. 

3

4 


Kapitel 4.0 

5.1 Funktionsschema 

Automatischer Frontschieber 

Controller SC500 

Das Funktionsschema in Bild 4.4 zeigt die Wirkungsweise 

des Automatischen Frontschieber Controllers SC500 von 

SCHNEIDER. 

Laborabzug 

4 

1 

M 

1 Passiv-Infrarot-Melder PIR 

2 

Bedienpanel-Frontschieber 

3 Lichtschranke Sender 

4 Lichtschranke Empfänger 

5 Endschalter ZU 

6 

ZU 

3 

2 

AUF 

STOP 

AB 

6 Frontschieber-Antriebseinheit 24V DC 

Bild 4.4: Funktionsschema SC500 

5 

Die Funktionsbeschreibung des Automatischen 

Frontschieber Controllers SC500 fi nden Sie in Kapitel 2.1, 

Seite 2 

SC500 

Servicemodul 

SVM100 

F1 F2 F3 

1 2 3 

4 5 6 

7 8 9 

* 0 , 

RS 232 

Störmeldung 

230 VAC Netz 

RS485 

Passiv-Infrarot- 

Bewegungsmelder 

Laptop 

Bild 4.5: Laborabzug mit Passiv-Infrarot-Bewegungs 

melder, Werkbild: Wesemann 


5.2 Blockschaltbild SC500 

In Bild 4.6 ist das Blockschaltbild des kompletten 

Automatischen Frontschieber Controllers SC500 

dargestellt. 




über einen externen Transformator entfällt. Das 

integrierte Netzteil vereinfacht die Planung, generiert 

keine weiteren Nebenkosten und verbessert wesentlich 

die Systemsicherheit und die Störfestigkeit der Elektronik. 






mit integriertem RAM (Random Access 

Memory), einem ROM (Read Only Memory) für die 

Applikationssoftware, einem UART (Universal Asynchron 

LON-Vernetzung FTT-10A 


GND +5V +12V 

230/115 V AC 

Netzteil 


Watchdog 2 

I/O 

CPU 

Watchdog 1 

Notstromakku 



Kapitel 4.0 

Receiver Transmitter), internen Timern, Input/Output-Ports 

und einem A/D (Analog/Digital-Wandler). 



Interface auf der Überwachungsplatine. Die peripheren 

Sensoren und Aktoren sind an die ent-sprechenden 

Portleitungen angeschlossen. 

In dem EE-PROM werden die Parameter spannungsausfallsicher 

gespeichert. 


Die Hardware des SC500 verfügt über zwei voneinander 

unabhängige Watchdogschaltungen. Der Mikrocontroller 

wird zyklisch auf Fehlfunktionen überprüft und 

eine oder beide Watchdogschaltungen lösen bei 

Fehlverhalten der CPU einen automatischen Hardware- 

Reset aus, wodurch die CPU neu gestartet wird. Dieses 

einmalige Watchdogkonzept erhöht zusätzlich die 


EE-PROM 

ROM/RAM 

Timer 

UART 

RS 232 


Bild 4.6: Blockschaltbild SC500 

Relais 

Output 

TTL 

TTL 

Input 

Optokoppler 

Relais: Alarm 

TTL: Stellmotor 

TTL: Wegencoder 

Tasten Auf/Ab 

Fußtaster 

Lichtschranke 

Passiv-Infrarot- 

Sensor 

OK: Auf 

Ab 

5

6 


Kapitel 4.0 

5.3 Klemmenanschlussplan SC500 

In Bild 4.7 ist der Klemmenanschlussplan eines 

Automatischen Frontschieber Controllers SC500 und der 

Verdrahtungsplan dargestellt. 

Sämtliche Kabel sind vorkonfektioniert und auf Schraubsteckklemmen 

aufgelegt. Bei der Montage brauchen nur 

noch die Schraubsteckklemmen in den vorgesehenen 

Steckplatz gesteckt werden und schon ist die Verdrahtung 

fertig. Dadurch ist eine einfache, kostengünstige und 

fehlerfreie Verdrahtung gewährleistet. 


1. Stecken des Elektromotor. und Encoderkabels in die 

Antriebseinheit und die Buchse X8. 

2. Anschluss des Passiv-Infrarot-Sensors an Klemme X3 

(auf richtige Polarität achten). 

5.3.1 Lieferumfang Automatischer 

Frontschieber Controller SC500 

Der Automatische Frontschieber Controller SC500 (Komplettausbau) 

beinhaltet folgende Komponenten: 

2 

4 

3 

5 

3. Anschluss der Tasten AUF und AB (und ev. STOP) 

an Klemme X6. 

4. Anschluss des Fußtasters (optional) an Klemme X6. 

5. Anschluss der Lichtschranke IRL100 an Klemme X4. 

6. Anschluss des Endschalters „Frontschieber UNTEN“ 

(nicht im Lieferumfang enthalten) an Klemme X5. 

7. 230 VAC Einspeisung an Klemme X1 anschließen. 

Nach dem Selbsttest ist die Inbetriebnahme abgeschlossen 

und der Automatische Frontschieber Controller 

funktioniert autark. 

Pos. Anzahl Gegenstand 

1 1 Steuerelektronik im Gehäuse mit integriertem Netzteil (230V AC) 

2 1 Motorantriebseinheit mit Kupplung 

3 1 3m Anschlusskabel Motorantriebseinheit 

4 1 Passiv-Infrarot-Sensor 

5 1 Infrarot-Lichtschranke Sender/Empfänger zur Erfassung von Gegenständen 

während des Schließvorgangs 

6 1 Zubehör: Bedienpanel AUF/STOP/AB (bitte zusätzlich bestellen) 

7 1 Zubehör: Fußtaster zum Öffnen des Frontschiebers (bitte zusätzlich bestellen) 


1 

6 

7

Bild 4.7: Klemmenanschlussplan SC500 

JP3 nicht gesteckt: 

2-Draht Lichtschranke 

JP3 gesteckt: 

3-Draht Lichtschranke 

JP3 

JP3 

F2 

T 3,15A/250V 

X4 

X4 

Run 

Transformator 

Prim.: 230V AC 

Sek.: 20V AC 

11 12 13 

11 12 13 

SC500 Controller 

F1 

T 500mA/250V 

X 13 

RS 232 

Relais 1 

RS485-1 RS485-2 

X 8 

X 7 

X12 

X11 

SC500 Connector 

K1 

X10 

X9 

1 2 3 X1 

PE 


Servicemodul 

X6 

JP3 

X4 X5 

X3 

34 35 36 37 38 39 

32 

28 30 

24 26 

16 18 20 22 

Laptop 

F1 F2 F3 

1 2 3 

X2 

33 

29 31 

25 27 

17 19 21 23 

7 8 9 10 11 1213 

14 15 

4 5 6 

4 5 6 

7 8 9 


* 0 , 

Sollwertvorgabe 2...10V DC 

für Laborabzugsregelung 

PIR 

Umlenkrollen 

Seilzug 

Motor/Kupplung und Encoder 

Antriebseinheit 

Antriebsrolle 

Gummi oder Zahnriemen 

KLEMMENANSCHLUSSPLAN 

LEGENDE: ENDSCHALTER 

LEGENDE: JUMPER 

1) 

Kapitel 4.0 

Frontschieber- 

Schließsystem SC500 

SCHNEIDER-Elektronik GmbH 


61449 Steinbach - Germany 

Tel.: 0049 (0) 6171/884 79-0 

www.schneider-elektronik.de Stand: 22. Dez. 2008 Rev.: 1.0 

= ENDSCHALTER OBEN 

und ENDSCHALTER UNTEN 

in SCHIEBERMITTELSTELLUNG 

gezeichnet. 

nicht gesteckt 

gesteckt 

Lichtschranke mit 2-Draht-Anschluss (interne Stromerkennung) 

Lichtschranke mit Schaltausgang (3-Draht-Anschluss) 

JP3 

ENDSCHALTEREMPFEHLUNG: 

Moeller ATO-11-S-I 

7

8 


Kapitel 4.0 

5.4 Leistungsmerkmale SC500 

Microprozessor gesteuertes automatisches 

Schließsystem für Laborabzugs-Frontschieber 





Servicemodul SVM100 oder Laptop Software 

PC2500 

Frontschieberverstellung automatisch über 

Tipptasten-betrieb (AUF, AB, STOP), Fußschalter 

oder manuell 

Frontschieberverstellung automatisch über direkten 

Tippbetrieb am Fenster (AUF, AB) 

10 frei wählbare Geschwindigkeiten mit Sanftstopp 

Motorstromüberwachung mit automatischer 

Abschaltung (manueller Eingriff) 

Schließzeitüberwachung 

teach in modus für einfache Inbetriebnahme 

verschiedener Abzugsbauarten 

Einleitung des Schließvorgangs durch Passiv- 

Infrarot-Bewegungsmelder 

Überwachter Schließvorgang durch Infrarot- 

Lichtschranke und automatische Abschaltung bei 

Hinderniserkennung 

Reduzierter Verkabelungsaufwand durch Einsatz 

von Zwei-Draht-Lichtschranke mit Verwendung der 

beiden Frontschieberseile möglich 

Absenkwartezeit zwischen 10 sec und 30 min 

einstellbar 

Optional anschließbare Zeitverlängerungstaste zur 

Verlängerung der Absenkwartezeit (Einrichten des 

Laborabzuges) 

Automatische, elektronische Anpassung des 

Antriebes bei Änderung der Leichtgängigkeit des 

Frontschiebers 

Parametrierung des Systems über die FAZ am Abzug 

(RS 485 – in Verbindung mit der Regelung FC-500) 

Verbesserung der Sicherheit und Verringerung 

des Luftbedarfs durch vorwiegenden Betrieb mit 

geschlossenem Frontschieber 

Geeignet für alle Laborabzugsbauarten, unabhängig 

vom Schließ- bzw. Öffnungsweg 

6.1 Produktübersicht Automatischer 

Frontschieber Controller 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Frontschieber 

Controller. 



Bild 4.8: Automatischer Frontschieber Controller SC500 


und Ausschreibungstexte über das Produkt SC500 fi nden 

Sie als Download im Internet unter www.schneiderelektronik.de. 


Automatisches 

Frontschieber 

Schließsystem 

SC500 Tippbetrieb für AUF und AB, Lichtschranke für Hinderniserkennung während 

des Schließvorgangs 


4.0


Raumluftregelung in Laboratorien 




Raumluftregelung 

Kapitel 5.0 



1.2 Laborcontroller LCO500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3 Gruppencontroller GC10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.4 Raumregelmodul RAM500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.5 Schnellaufende variable Volumenstromregler (VAV) . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.6 Schnellauswahl LabSystem Produkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.1 Raumluftregelung in Laboratorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.1.1 Schnelle Volumenstromänderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.1.2 Parametrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.2 Schnellaufender variabler Volumenstromregler, Analog, VAV-A . . . . . . . . 5 

2.3 Schnellaufender variabler Volumenstromregler, LON, VAV-L . . . . . . . . . 5 

2.4 Schnellaufender variabler Volumenstromregler, Slave, VAV-S . . . . . . . . 6 

2.5 Konstante Volumenstromregler (CAV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

2.6 Schaltbare Verbraucher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

2.7 Energieeinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

3.1 Raumluftbilanzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.2 Istwerte und Sollwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.3 Konventionelle Verdrahtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.4 LON-Vernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.5 Defi nierte Raumluftbilanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

3.6 Unterdruck im Laborraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

3.7 Bilanzierung von mehreren Laborräumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

3.8 Einfache Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

4.0 Laborraumlüftungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

4.1 Laborraumlüftung ohne zusätzlich absaugende Einheiten . . . . . . . . . . 9 

4.1.1 Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

4.2 Laborraumlüftung unter Einbeziehung des Raumdrucks 

und der Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 


4.3 Laborraumregelung mit einem variabel betriebenen 

Laborabzug und konstanter Bodenabsaugung . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

1

2 






4.4 Laborraumregelung, low cost, mit mehreren variabel 

betriebenen Laborabzügen, analog und RAM500 . . . . . . . . . . . . . . . 12 


4.5 Komplette Laborraumregelung mit mehreren variabel 

betriebenen Laborabzügen, analog und GC10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 


4.5.2 Raumluftbilanzierung mit dem Gruppencontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

4.5.3 Geeignet für mittlere bis große Laborräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

4.6 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit 

mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, analog und LCO500 . . . . . 15 


4.7 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit 

mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, analog und LCO500 . . . . . 16 


4.7.2 Der Laborcontroller mit Feldbusanbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

4.7.3 Die Vorteile der Feldbus-Vernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

4.7.4 Eingänge und Ausgänge über das LON-Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

4.7.5 Das Raumbediengerät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

4.7.6 Raumluftbilanzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

4.8 Klemmenanschlussplan LCO500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 

4.9 LON-vernetzte Laborraumregelung mit mehreren variabel 

betriebenen Laborabzügen, LON-vernetzt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 



4.10 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren 

variabel betriebenen Laborabzügen, LON-vernetzt . . . . . . . . . . . . . . . 20 


4.10.2 Die Vorteile der LON-Vernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

4.10.3 Ein Router für max. 64 Knoten (Nodes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

4.10.4 Freie Ein- und Ausgänge der LON-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

4.10.5 Raumsollwert und Raumtemperatur-Istwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

4.10.6 Raumbediengerät für die Tag/Nacht-Umschaltung und 

Anschaltung des Raumdifferenzdrucksensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 


5.1 Produktübersicht Raumlüftungsregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 



Die komplette Systemlösung für Raumzuluft- und Raumabluftregelungen 

in Laboratorien bietet SCHNEIDER als 

kompetenter Partner aus einer Hand. Der Vorteil für den 

Anwender ist ein funktionierendes Gesamtsystem ohne 

Kompatibilitätsprobleme. 

Folgende LabSystem-Produkte von SCHNEIDER werden 

zur Raumlüftungsregelung eingesetzt: 

Laborcontroller LCO500 

Gruppencontroller GC10 

Raumregelmodul RAM500 

Schnellaufende variable 

Volumenstromregler, LON VAV-L 


Volumenstromregler, Analog VAV-A 


Volumenstromregler, Slave VAV-S 

Konstant Volumenstromregler, 

mechanisch, ohne Hilfsenergie CAV-xxx 

Drosselklappe für Absperrfunktion, 

Auf/Zu DK-xxx 

Der jeweilige Anwendungsfall bestimmt den Einsatz des 

entsprechenden Produktes unter Berücksichtigung des 

besten Preis-/Leistungsverhältnisses. 

1.2 Laborcontroller 

Der Laborcontroller LCO500 ist speziell für Netzwerkanwendungen 

entwickelt und ist jederzeit auf BACnet, LON 

oder Modbus nachrüstbar. Er steuert und regelt, zusätzlich 

zur Raumlüftungsregelung, komplette Laborraumapplikationen, 

einschließlich externer Alarme (Gasalarm, Feuer, 

Brand usw.). Der Laborcontroller eignet sich ausgezeichnet 

zur Anbindung an die Gebäudeleittechnik (GLT). Die 

integrierte Router-Funktionalität trennt das GLT-Netzwerk 

physikalisch von der rauminternen Ankopplung der Laborabzugsregelungen 

und vermeidet somit Busüberlastungen. 

1.3 Gruppencontroller 

Für bedarfsabhängige und schnelle Raumzuluft- und 

Raumabluftregelung in Verbindung mit mehreren variablen 

Zuluft- und Ablufteinheiten sowie Festverbrauchern. 

Der Gruppenregler GC10 errechnet die Raumbilanzierung 

und regelt den Laborraum im Unter- oder Überdruck. Die 

optionale LON-Vernetzung bietet maximale Flexibilität und 

Sicherheit. 

1.4 Raumregelmodul 

Das Raumregelmodul RAM500 wird auf eine Laborabzugsregelung 

FC500 aufgesteckt und bietet eine kostengünstige 

Alternative zum Gruppencontroller mit reduziertem 

Funktionsumfang. Es können maximal 5 Analogeingänge 

als Abluftistwerte bilanziert und ein variabler Volumen- 

Bild 5.1: Laborcontroller LCO500 




stromregler für die Raumzuluft angesteuert werden. Eine 

Feldbus-Vernetzung ist nicht möglich. 

1.5 Schnellaufende variable Volumenstromregler 

(VAV) 

Schnellaufende variable Volumenstromregler werden vorzugsweise 

für die Raumzuluft- und Raumabluftregelung in 

Laborräumen eingesetzt. SCHNEIDER produziert das gesamte 

Spektrum in den üblichen Abmessungen in PPs und 

in verzinktem Stahlblech. Die Sollwertansteuerung erfolgt, 

je nach Reglerausführung, entweder analog 0(2)...10V DC 

oder über das LON-Netzwerk. 

Es sind zwei verschiedene Reglerausführungen in unterschiedlichen 

Bauformen (rund und rechteckig) verfügbar 

die, abhängig von der Projektgröße, eingesetzt werden 

können. 

Der Analogregler VAV-A (xxx steht für die Nennweite NW 

in mm) wird mit einem analogen Sollwert 0(2)...10V DC 

angesteuert, der von raumluftbilanzierenden Geräten (Laborcontroller 

LCO500, Gruppencontroller GC10, Raumregelmodul 

RAM500) generiert wird. 

Der LON-Regler VAV-L errechnet die Raumluftbilanz eigenständig, 

indem er die Abluftistwerte der zu bilanzierenden 

absaugenden Einheiten (Laborabzüge, schaltbare 

Verbraucher usw.) über das LON-Netzwerk als Standard 

Variable Type (SNVT) erhält. Das erfordert natürlich ein 

LON-vernetztes Gesamtsystem. 

3

4 



1.6 Schnellauswahltabelle 

Die Tabelle 5.1 gibt einen schnellen Überblick über die 

Ausbaustufen der verschiedenen Raumlüftungsprodukte 

von SCHNEIDER. 

Tabelle 5.1: Schnellauswahltabelle 

Funktion Laborcontroller 

LCO-300 


und Ausschreibungstexte über die Produkte LCO500, 

GC10, RAM500, VAV-A, VAV-L, CAV und DK fi nden 

Sie als Download im Internet unter www.schneiderelektronik.de. 

Gruppencontroller 

GC10 

LabSystem ● Produkte 

Raumregelmodul 

RAM500 

variabler 

Volumenstromregler, 

LON 

VAV-L 


variabler 

Volumenstromregler, 

analog 

VAV-A 

Analogeingänge 0(2)...10V DC 10 10 4 + intern 1 1 

Erweiterung Analogeingänge durch 

Kaskadierung 

Ja Ja Nein Nein Nein 

Analogausgänge( 0... 10V DC) 8 4 2 1 1 

Digitaleingänge (schaltbare Verbraucher) 8 8 4 2 2 

Relaisausgänge (potenzialfrei) 8 Nein Nein 2 2 

Netzwerk BACnet 

LON 

Modbus 

LON Nein LON Nein 

Integrierte Router-Funktionalität Ja Ja Nein Nein Nein 

Maximale Bilanzierung von Verbrauchern 10 + Kaska- 10 + Kaska- 5 - - 

mit analogen Abluftistwerten 

dierungdierung Maximale Bilanzierung von Verbrauchern 

mit LON-Interface 

16 16 - 16 -

2.1 Raumluftregelung in Laboratorien 

Laborräume mit mehreren Laborabzügen und Absaugungen 

erfordern eine komplexe Raumzu- und Raumabluftregelung. 

Der Raumluftwechsel ist in der DIN 1946, Teil 7 defi niert 

und errechnet sich nach der Faustformel: 

25m³ /h x m² 

Damit wird der bei Tagbetrieb vorgeschriebene 8-fache 

Raumluftwechsel erreicht. Bei Nachtbetrieb ist der reduzierte 

4-fache Raumluftwechsel ausreichend. 

Neben dem Raumluftwechsel nach DIN 1946, Teil 7 sind 

noch zusätzlich die Luftmengenbilanz und die Schutzdruckhaltung 

(Unterdruck in Laboratorien und Überdruck 

in Reinräumen) sowie die Behaglichkeitskriterien Temperatur, 

Feuchte und Luftbewegung zu beachten. 

2.1.1 Schnelle Volumenstromänderungen 

Schnelle Volumenstromänderungen von variablen Verbrauchern 

(Laborabzüge und Absaugungen) müssen sofort 

erkannt und die erforderliche Raumzuluft-/ abluft entsprechend 

schnell nachgeregelt werden. Bei der Auswahl 

von Volumenstromreglern für die Raumzuluft ist unbedingt 

darauf zu achten, dass die Ausregelzeit von 5 Sekunden 

nicht überschritten wird (für 90 Grad Klappenverstellung). 

Bei einer Ausregelzeit > 5 s kann die Schutzdruckhaltung 

des Laborraums für die verschiedenen Betriebszustände 

nicht mehr gewährleistet werden. 

Bei der gesamten Anlagenplanung steht der Schutz und 

die Sicherheit des Bedienpersonals vor Gefahrstoffen im 

Vordergrund. 

Die Raumregelprodukte LCO500, GC10 und RAM500 

von SCHNEIDER erfüllen die lufttechnischen Funktionen 

zur Sicherstellung einer defi nierten Raumbilanz. Die 

Raumzuluft- und Raumabluftregelung erfolgt abhängig 

von der Schiebefensterstellung der Laborabzüge und 

der schaltbaren Verbraucher (Bedarfsanforderung) ohne 

Druckschwankungen und Zugerscheinungen. 

2.1.2 Parametrierung 

25m³ pro Stunde Abluftvolumenstrom, 

multipliziert mit der Hauptnutzfl 

äche des Labors in m². 

Die Systemparameter von allen SCHNEIDER-Produkten 

sind mit dem Servicemodul SVM100 (mobiles Terminal) 

oder mit einem Laptop und der Software PC2500 vor 

Ort anwenderspezifi sch konfi gurierbar. Über eine serielle 

Schnittstelle lassen sich z. B. Soll-, Istwerte, Luftströmungsgeschwindigkeit 

und Volumenstrom (auch für jeden 

einzelnen Laborabzug) anzeigen und konfi gurieren. 




2.2 Schnelllaufender variabler Volumenstromregler, 

analog 

Der variable Volumenstromregler VAV-A mit Analogeingang 

0(2)...10V DC kann für Raumzuluft- und Raumabluftanwendungen 

eingesetzt werden. Der auszuregelnde 

Sollwert wird im Laborcontroller LCO500, im Gruppencontroller 

GC10 oder im Raumregelmodul RAM500 bilanziert 

und steht als Analogwert 0(2)...10V DC) zur Verfügung. 

Bild 5.2: Variabler Volumenstromregler, analog 

0(2)...10V DC, Stahl, VAV-A-200-S-0-0-MM-0-0 


LON 

Der variable Volumenstromregler mit LON-Feldbusmodul 

VAV-L kann für Raumzuluft- und Raumabluftanwendungen 

eingesetzt werden. Die Abluftistwerte von bis zu 16 

Laborabzügen können bilanziert und selbsttätig ausgeregelt 

werden. Die gesamte Parametrierung erfolgt über das 

LON-Netzwerk. Neben einer Raumüberdruck- oder Raumunterdruckregelung 

kann auch eine zusätzliche Raumabluftregelung 

realisiert werden. Damit ist eine konstante 

Raumluftwechselrate, auch bei variablen Ablufteinheiten, 

einfach realisierbar. 

Bild 5.3: Variabler Volumenstromregler, LON, PPs, 

VAV-L-250-P-0-0-MM-0-0 

5

6 




Slave 

Der variable Volumenstromregler Slave arbeitet nur in Verbindung 

mit einer Masterregelung und stellt eine kostengünstige 

Lösung dar. Der Masterregler kann ein variabler 

Volumenstromregler VAV-L (LON), VAV-A (Analog) oder 

eine Laborabzugsregelung FC500 sein. Der Slaveregler 

verfügt nur über einen statischen Differenzdrucktransmitter 

und einen schnellen Stellmotor sowie einen Regelkörper 

mit Meßsystem und Drosselklappe. Die Regelung erfolgt 

im Masterregler während die Sensorik und Aktorik am 

Slaveregler montiert ist. 

Bild 5.4: Variabler Volumenstromregler, Slave, 

rechteckig, Stahlblech 

VAV-S-500-400-S-K-0-0 

Die Ausregelzeit für alle variablen Volumenstromregler 

(VAV) von SCHNEIDER ist < 5 Sekunden über 90 Grad 

Klappenverstellung, wodurch die Schutzdruckhaltung (je 

nach Einsatzfall Raumunterdruck oder Raumüberdruck) 

auch bei schnellen absaugenden Einheiten jederzeit gewährleistet 

ist. Die Ausregelzeit für die absaugenden Einheiten 

(Laborabzüge, schaltbare Verbraucher usw.) beträgt 

< 3 Sekunden. Durch die Wahl von unterschiedlichen 

Ausregelzeiten wird eine Schwingungsneigung weitestgehend 

vermieden. 

2.5 Konstante Volumenstromregler (CAV) 

Konstante Volumenstromregler CAV werden in dauerabgesaugten 

Einheiten eingesetzt. Lagerschränke, Unterbauabsaugungen 

oder Bodenabsaugungen müssen 


Mechanische (ohne Hilfsenergie) und elektronische 

konstante Volumenstromregler regeln, unabhängig vom 


Mechanische konstante Volumenstromregler sind in Stahlblech 

mit optionaler 2-K-Lackausführung und PPs verfügbar. 

Elektronische konstante Volumenstromregler sind in 

verzinktem Stahlblech, PPs und Edelstahl verfügbar. 

Die Einbindung in die Raumbilanz erfolgt als fester Offsetwert. 

Bild 5.5: Konstanter Volumenstromregler, mechanisch, 

ohne Hilfsenergie, Stahlblech, CAV-160-S 

2.6 Schaltbare Verbraucher 

Quellenabsaugungen und Absaugessen, die je nach Bedarf 

elektrisch zu- oder abgeschaltet werden können, zählen 

zu den schaltbaren Verbrauchern. 

Konstante Volumenstromregler (mechanisch oder elektronisch) 

werden, gekoppelt mit einer AUF/ZU-Klappe, mit 

einem motorischen Antrieb und einem Schalter zu oder 

abgeschaltet. 

Die Einbindung in die Raumbilanz erfolgt über einen potenzialfreien 

Kontakt des Schalters als geschalteter Offsetwert. 

Bild 5.6: Schaltbarer Verbraucher, mit Stellmotor, PPs, 

DK-160-P-MM-3 

2.7 Energieeinsparung 

Eine bedarfsgerechte Volumenstromregelung der erforderlichen 

Raumzu- und Raumabluft bedeutet einen erheblich 

reduzierten Energieverbrauch und gleichzeitig eine maximale 

Sicherheit für das Bedienpersonal. 

Europäische und amerikanische Normen in denen der 

Raumluftwechsel defi niert ist, wie z. B. British Standard, 


Unter Ausnutzung des Gleichzeitigkeitsfaktors ist eine 

kleinere Dimensionierung des Gesamtsystems ohne Leistungseinbußen 

möglich. Durch bedarfsgerechtere Anlagenplanung 

wird eine erhebliche Reduzierung der Betriebskosten 

erreicht. 

Neben der Energieeinsparung ist auch die Behaglichkeit 

des Laborpersonals ein wichtiger Faktor. Bei der Planung 

eines Laborraumes sind folgende Kriterien zu berücksichtigen: 

Temperatur 

Feuchte 

Raumströmungsverhalten 

Raumluftmengenbilanz (für Zuluft und Schutzdruckhaltung) 

Raumluftwechsel (nach nationaler Norm) 

Der Laborcontroller LCO500 von SCHNEIDER berücksichtigt 

all diese Messdaten und verfügt über mehrere 

voneinander unabhängige Regelkreise, um die oben aufgeführten 

Kriterien zu erfüllen. Neben der Raumzuluft- und 

Raumabluftregelung ist auch noch die Heizung/Kühlung 

und die Luftfeuchteregelung möglich. Gleichzeitig lässt 

sich das Raumströmungsverhalten und der Raumdruck 

erfassen und als redundante Werte mit der errechneten 

Raumbilanzierung vergleichen. 

Auch dies ist ein Beitrag zur Sicherheit und Energieeinsparung. 

3.1 Raumluftbilanzierung 

Die Raumregelprodukte LCO500, GC10 und RAM500 

von SCHNEIDER errechnen die Raumbilanz des Laborraumes 

in Abhängigkeit der variablen, schaltbaren und 

festen Verbraucher (Laborabzüge, Absaugungen usw.) 

und stellen einen Sollwert als Regelgröße für den variablen 

Volumenstromregler (Raumzuluft) zur Verfügung. 

Zur Einhaltung des erforderlichen Mindestraumluftwechsels 

lässt sich zusätzlich noch ein variabler Volumenstromregler 

(Raumabluft) ansteuern. 

Laborraumspezifi sche Anforderungen wie Nachtbetrieb, 

Tagbetrieb und maximaler Betrieb (Not) lassen sich ebenfalls 

integrieren. 

3.2 Istwerte und Sollwerte 

Jede Laborabzugsregelung FC500 und iCM und jeder 

variable Verbraucher verfügt über einen analogen Istwertausgang 

0(2)...10V DC. Der raumspezifi sche Gruppencontroller 

LCO500, GC10 oder RAM500 wird mit den 

jeweiligen Istwerten beaufschlagt. 

Die Istwerte, als direkte Bezugsgrößen des jeweiligen 

Volumenstromes (0...1000 m3/h), addiert der Gruppencontroller 

softwaremäßig auf und errechnet, unter Berücksichtigung 

der Schutzdruckhaltung, die entsprechenden- 

Sollwerte für die Raumzuluft und die Raumabluft. 

ABZUG #1 

Zuluft-Volumenstromregler 

ABZUG #4 


FC500 

FC500 

ABZUG #2 

ABZUG #5 

FC500 

FC500 

ABZUG #3 


FC500 

+/-A1 +/-A1 +/-A1 

LABOR- 

RAUM #1 

+/-A1 +/-A1 

GND1 

GND2 

+/-A1 

1 

+/-E3 

+/-E2 

+/-E1 

+/-E4 

+/-E5 

GC10 


Diese Sollwerte stehen als analoge Ausgänge zur Verfügung 

0(2)...10V DC und steuern die entsprechenden variablen 

Volumenstromregler und /oder Frequenzumrichter 

für die Raumzu- und Raumabluftregelung an. 

3.3 Konventionelle Verdrahtung 

Das folgende Schema zeigt eine konventionelle Raumverdrahtung 

von Laborabzugsreglern mit einem Raumgruppencontroller 

GC10. Diese Verkabelungsart (Sternverkabelung) 

ist einfach auszuführen. Verglichen mit der 

LON-Vernetzung ist die konventionelle Verdrahtung etwas 

kostenintensiver und in der Funktionalität eingeschränkt. 

3.4 LON-Vernetzung 

Verbindung zum 

Leitrechner 

Die Raumregelprodukte LCO500 und GC10 sind LONvernetzbar. 

Neben der Verarbeitung von Abluft-Istwerten 

für die Raumbilanzierung können auch Fernsteuersignale, 

wie z.B. reduzierter Betrieb (Nachtabsenkung) und Sollwerte 

über das LON-Netzwerk gesendet werden. Dies 

führt zu einer erheblichen Steigerung der Flexibilität und 

zu einer Reduzierung des Verkabelungsaufwands. 

Variable Volumenstromregler VAV-L mit LON-Interface 

von SCHNEIDER holen sich die für sie erforderlichen 

Daten direkt und dezentral über die Standard Variablen 

(SNVT). Die Funktionalität des Gesamtsystems wird in einem 

Binding defi niert. 

Der Laborcontroller LCO500 und der Gruppencontroller 

GC10 unterstützt auch heterogene Systeme, d. h. die 

Messwerte können auch als analoges Signal aufgeschaltet 

werden. Damit eignet sich dieses Produkt speziell für 

Mischsysteme, d. h. es können sowohl konventionelle 

Baugruppen mit LON-vernetzten Produkten verbunden 

werden. Nachrüstungen und Einbindungen in vorhandene 

Systeme sind problemlos realisierbar. 

7

8 



ABZUG #6 

Zuluft-Volumenstromregler 

ABZUG #8 

FC500 

FC500 

+/-A1 +/-A1 

FC500 

ABZUG #7 

LABOR- 

RAUM #2 

3.5 Defi nierte Raumluftbilanz 

Die entsprechend defi nierte frei parametrierbare Raumluftbilanz 

wird vollautomatisch von der Additionseinheit 

(Gruppen-, Laborcontroller oder LON-Regler) errechnet. 

Das Verhältnis von Raumabluftvolumenstrom zu Raumzuluftvolumenstrom 

ist mit dem Servicemodul SVM100 oder 

Laptop und der installierten Software PC2500 frei konfi - 

gurierbar. 

3.6 Unterdruck im Laborraum 

FC500 

+/-A1 +/-A1 

ABZUG #9 

LON-Netzwerk 

Um ein defi niertes Druckverhältnis zu gewährleisten, wird 

ca. 10 % weniger Zuluft zugeführt als Abluft abgesaugt 

wird. Der Zuluftwert berechnet sich aus der Formel: 

VZULUFT = VABLUFT x K 

Beispiel: 10 % Druckdifferenz 

K = 0,90 

Konstante Druckverhältnis Laborraum zum Flur 

K < 1 Laborraum ist im Unterdruck 

K = 1 Kein Druckunterschied 

K > 1 Laborraum ist im Überdruck 

Die konstante K ist frei wählbar und bestimmt den Schutzdruckhaltungsfaktor. 

Im Vordergrund einer defi nierten Raumbilanzregelung 

steht die Sicherheit des Bedienpersonals gegen Schadstoffausbruch 

sowie deren Wohlbefi nden. 

GC10 

Verbindung zum 

Leitrechner 

Das Produktspektrum Raumlüftungsregelung von 

SCHNEIDER erfüllt diese Kriterien und bietet hohen Komfort 

ohne Zugerscheinungen und Druckschwankungen. 

Ständiges Abfragen und Überprüfen der Regelgrößen 

garantieren eine sehr schnelle, stabile und bedarfsgerechte 

Zuluftvolumenstromregelung unter Berücksichtigung 

der Schutzdruckhaltung. 

3.7 Bilanzierung von mehreren Laborräumen 

Eine übergeordnete Bilanzierung von mehreren Laborräumen 

ist mit den Produkten GC10 und LCO500 ebenso 

möglich. 

Dazu werden die Istwertausgänge der jeweiligen Raumgruppencontroller 

0(2)...10V DC auf den entsprechenden 

Gesamtgruppencontroller geführt. Eine derartige Kaskadierung 

ist mit den Analogsignalen problemlos möglich. 

Noch einfacher gestaltet sich das Errechnen der Gesamtbilanzierung 

über das LON-Netzwerk. 

Der Gesamtgruppencontroller errechnet die benötigten 

Sollwertvorgaben für die zentralen Zuluft- und Abluftmotoren 

(Gebäudezuluft und Gebäudeabluft) und steuert diese 

über die entsprechenden Frequenzumrichter an. 

Der Anschluss an die übergeordnete Gebäudeleittechnik 

(GLT) ist durch standardisierte Schnittstellen gewährleistet. 

Eine Anbindung an das LON-Netzwerk ist möglich und 

reduziert wesentlich die Montage- und Installationskosten 

bei gleichzeitiger Steigerung der Systemleistung. 

3.8 Einfache Inbetriebnahme 

Alle projektspezifi schen Regelparameter, Sollwertvorgaben 

und Parameter lassen sich vor Ort problemlos mit dem 

Servicemodul SVM100 oder Laptop und der installierten 

Software PC2500 abrufen, ändern und überwachen. 

Alle für die Inbetriebnahme notwendigen Ist- und Sollwerte 

sind auf dem Display des Servicemoduls ablesbar. Es 

entfallen somit teure und aufwendige Messungen und die 

Inbetriebnahme des Gesamtsystems lässt sich sicher, 

schnell und kostengünstig durchführen. 

Alle Regelparameter können mit der Inbetriebnahmesoftware 

PC2500 für Dokumentationszwecke auch ausgedruckt 

werden. 

SCHNEIDER bietet alle Regelungs- und Überwachungskomponenten 

für Ihre Gesamtsystemplanung aus einer 

Hand. Die Vorteile für den Anwender: Ein kompetenter 

Partner für den gesamten Bedarf. Dies gilt auch für spätere 

Nachrüstungen. 


4.0 Laborraumlüftungsbeispiele 

Die folgenden Beispiele beschreiben unterschiedliche 

Laborraumlüftungskonzepte. Unter Berücksichtigung der 

laborraumspezifi schen Anforderungen steht dabei die optimale 

Regelungsstrategie im Vordergrund. 

Permanente Konstantverbraucher können beliebig ergänzt 

werden, da sie als konstante Abluftmenge in der 

Raumbilanzierung berücksichtigt werden. 

4.1 Laborraumlüftung ohne zusätzlich 

absaugende Einheiten 

Zuluft 

M 




LabSystem-Komponenten 

Nr. Anz. Typ Bezeichnung 

1 1 VAV-A-200-S Variabler Volumenstromregler, rund, Analogeingang, DN200, Stahl verzinkt 

2 1 VAV-S-200-S Variabler Volumenstromregler, rund, Slave, DN200, Stahl verzinkt 

4.1.1 Funktionsbeschreibung 

2 

p VAV-S 

Der Abluftregler VAV-A-200-S (Analogeingang) regelt den 

Raumabluftvolumenstrom und gleicht Kanaldruckschwankungen 

selbsttätig aus. Die gewünschte oder vorgeschriebene 

Raumluftwechselrate wird durch die analoge Führungsgröße 

(Sollwert) vorgegeben. 

Die Raumzuluft wird durch einen zweiten Regelkreis 

nachgeführt der sich ebenfalls im Abluftregler VAV-A (1) 

befi ndet. Der Slaveregler VAV-S (2) stellt nur die Sensorik 

und Aktorik zur Verfügung und bildet somit eine kostengünstige 

Lösung. 

M 

1 

Abluft 

VAV-A 

p 

Der Sensor ist ein statischer Differenzdrucktransmitter und 

somit unempfi ndlich gegen Verschmutzung. Der Drosselklappenantrieb 

ist ein schnelllaufender stetiger Stellmotor 

(0...10V DC). 

Der Masterregler VAV-A (1) führt den Slaveregler VAV-S (2) 

unter Berücksichtigung der erforderlichen Raumdruckverhältnisse 

nach. Der Analogeingang erlaubt eine stufenlose 

Regelung der Luftmengen. So lässt sich z.B. ein reduzierter 

Betrieb (Nachtabsenkung) sehr einfach realisieren. 

Regeldiagramm 


800 

600 

400 

200 

Tagbetrieb 

= Raumabluftvolumenstrom 

= Raumzuluftvolumenstrom 

Nachtbetrieb 

9



4.2 Laborraumlüftung unter Einbeziehung 

des Raumdrucks und der Temperatur 





3 1 RT-PT1000 Raumtemperaturfühler, PT1000, aktiv, 0...10V DC 

4 1 RDT±50Pa Raumdifferenzdrucksensor, ±50 Pa, 0...10V DC 


Der Abluftregler VAV-A-200-S (Analogeingang) regelt den 

Raumabluftvolumenstrom und gleicht Kanaldruckschwankungen 

selbsttätig aus. Die gewünschte oder vorgeschriebene 

Raumluftwechselrate wird durch den Sollwert vorgegeben. 

Gleichzeitig „schiebt“ die zusätzliche analoge 

Führungsgröße des Raumtemperaturfühlers PT1000 (3) 

den Volumenstrom derart, dass der Abluftvolumenstromregler 

(1) innerhalb bestimmter Grenzen öffnet oder 

schließt, um die Laborraumtemperatur auszuregeln. 

Die Raumzuluft wird durch einen eigenen zweiten Regelkreis 

(2) ausgeregelt, der als Führungsgröße den Raumunterdruck 

(4) berücksichtigt. So werden z.B. -10 Pascal 

Raumunterdruck eigenständig und unabhängig von der 

Raumabluft nachgeführt. 

Wird der Abluftvolumenstrom erhöht, um die Raumtemperatur 

konstant zu halten, nimmt auch der Raumunterdruck 

zu. Der Raumdifferenzdrucksensor (4) signalisiert dies 

dem Zuluftregler, der nun seinerseits den Raumzuluftvolumenstrom 

solange erhöht, bis der Raumunterdruck wieder 

den geforderten Wert hat. 

10 

Zuluft 

M 

2 

VAV-A 

p 

p 

+- 

4 3 

T 

M 

1 

Abluft 

VAV-A 

p 

Wird z.B. die Laborraumtür geöffnet, bricht der Raumunterdruck 

ein, was zu einer Reduzierung des Raumzuluftvolumenstroms 

führt. Dadurch ist gewährleistet, dass die 

benötigte Zuluft hauptsächlich vom Flur durch die Laborraumtür 

strömt, wodurch weiterhin der Raumunterdruck 

aufrecht erhalten wird. 

Die Sensoren der Regler sind statische Differenzdrucktransmitter 

und somit unempfi ndlich gegen Staubpartikel 

oder verschmutzte Luft. Die Drosselklappenantriebe sind 

schnelllaufende Stellmotore. 

Wird der Raumdruckdifferenzdrucksensor nicht installiert, 

kann der Raumunterdruck auch durch eine Master (1) - 

Slave (2) Verschaltung (gestrichelte Linie) gewährleistet 

werden. Der Zuluftregler wird dann in Abhängigkeit des 

Abluftreglers nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch 

erreicht, indem nur ca. 90% (parametrierbar) der 

Raumabluft als Zuluft dem Laborraum zugeführt wird. 

Regeldiagramm 


800 

200 


600 

400 

14 

16 

18 

20 

= Raumabluftvolumenstrom 

= Raumzuluftvolumenstrom 

22 24 26 28 30 

Raumtemperatur [ O C]

4.3 Laborraumregelung mit einem variabel 

betriebenen Laborabzug und konstanter 

Bodenabsaugung 

Zuluft 

M 

VAV-A 

p 






1 1 FC500-V-A 

Vollvariable Laborabzugsregelung, analoger Ausgang 0...10V DC 

1 MD-200-P-MM-1 Wartungsfreie Messeinrichtung DN200, PPs, Muffe/Muffe, Stellmotor 3 s 


3 1 CAV-80-S Konstanter Volumenstromregler, rund, DN80, Stahlblech, DD-Lackierung 


2 

Bei dieser Variante wird die gesamte Laborraumabluft über 

die variable Laborabzugsregelung FC500-V-A (1) und die 

konstante Bodenabsaugung CAV-80 (3) abgeführt. Die 

Raumzuluft wird über den Volumenstromregler mit Analogeingang 

VAV-A-200-S (2) zugeführt. Die Regelung der 

variablen Abluft, der variablen Zuluft und die Addition der 

konstanten Abluft wird komplett von der variablen Laborabzugsregelung 

(1) übernommen. 

Die variable Laborabzugsregelung (1) regelt stufenlos 

den Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit der Frontschieberstellung. 

Bei geschlossenem Frontschieber kann mit 

reduziertem Abluftvolumenstrom das geforderte Rückhaltevermögen 

des Laborabzugs erreicht werden, was zu einer 

erheblichen Energie- und Kosteneinsparung führt. Die 

nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Überwachungseinrichtung 

für die lufttechnische Funktion des Laborabzugs 

ist Bestandteil der Laborabzugsregelung FC500-V-A. Das 

Bedienterminal wird am Laborabzug montiert oder in die 

Lisene eingebaut. 

Die schnelle variable Abluftregelung (< 3 s) erfordert eine 

schnelle variable Raumzuluftregelung (< 5 s). Durch die 

unterschiedlichen Regelzeiten wird das Schwingungsverhalten 

weitestgehend eliminiert und gleichzeitig ist der 

defi nierte Raumunterdruck immer gewährleistet. Das gilt 

sowohl für die Erhöhung des Abluftvolumenstromes durch 

M 

Laborabzug 

p FC500 

1 

CAV 

3 


Abluft 

Öffnen des Frontschiebers, als auch für die Reduzierung 

des Abluftvolumenstromes durch Schließen des Frontschiebers 

oder durch externe Umschaltung in den reduzierten 

Betrieb (Nachtabsenkung bzw. arbeitsfreie Zeit). 

Dieses Beispiel ist immer dann geeignet (z.B. kleinere Laborräume), 

wenn der erforderliche Mindestraumluftwechsel 

durch die absaugenden Einheiten erreicht wird. Der 

nach DIN 1946, Teil 7 geforderte Mindestabluftvolumenstrom 

für Laborräume beträgt 25m³/h x m² bezogen auf die 

Hauptnutzungsfl äche (8-facher Raumluftwechsel). 

Bei reduziertem Betrieb (Nachtabsenkung) ist der 4-fache 

Raumluftwechsel ausreichend. In jedem Fall sollte der 

Mindestraumluftwechsel durch den nutzungsangepassten 

Betrieb vorgegeben werden, was zu einer optimalen Energiebetrachtung 

führt. 

Die Raumzuluft wird in Abhängigkeit der Raumabluft 

nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch erreicht, 

indem nur ca. 90% (parametrierbar) der Raumabluft als 

Zuluft dem Laborraum zugeführt wird. Durch die direkte 

Ansteuerung des Zuluftvolumenstromreglers VAV-A (2) ist 

eine kostengünstige Realisierung möglich. 

Regeldiagramm 


800 

600 

400 

200 

Raumabluft 

Raumzuluft 


geschlossen 

Tagbetrieb 

geöffnet 

Laborabzug 

Nachtbetrieb 

Das Regeldiagramm zeigt die variable Raumabluft und 

die nachgeführte variable Raumzuluft unter Einfl uss des 

geschlossenen und geöffneten Laborabzugfrontschiebers 

bei Tag– und Nachtbetrieb (reduzierter Betrieb). 

Die konstante Bodenabsaugung wird in die Raumbilanzierung 

als konstanter Wert (z.B. 80m3/h) mit eingerechnet. 

11



4.4 Laborraumregelung, low cost, mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, schaltbarer 

Tischabsaugung und konstanter Bodenabsaugung 



12 

Zuluft 

1 3 

3 

M 

VAV-A 

p 

Laborabzug 1 

FC500-V-A 

MD-200-P-MM-1 


Wartungsfreie Messeinrichtung DN200, PPs, Muffe/Muffe, Stellmotor 3 s 

2 1 RAM500 Raumadditionsmodul für max. 5 Laborabzüge 


4 1 VAV-A-100-P Schaltbarer Volumenstromregler, rund, Analogausgang, DN100, PPs 



3 

M 

Bei dieser Variante wird die gesamte Laborraumabluft 

über drei variable Laborabzugsregelungen FC500-V-A (1), 

eine schaltbare Tischabsaugung (4) und eine konstante 

Bodenabsaugung CAV-80 (5) abgeführt. Die Laborraumzuluft 

wird über den Volumenstromregler VAV-A-315-S (2) 

zugeführt. Die Raumbilanzierung übernimmt das Raumadditionsmodul 

RAM500 (2) und errechnet den Sollwert 

0(2)...10V DC für den Zuluftregler in Abhängigkeit der variablen 

Laborraumabluft. 

Das Raumadditionsmodul RAM500 ist eine zusätzliche 

Platine und auf jede Laborabzugsregelung FC500-V-A 

aufsteckbar. Es können maximal 5 variable Verbraucher 

mit analogem Ausgang 0...10V DC angeschlossen werden. 

Dadurch sind kleinere Laborräume in analoger Technik 

0...10V DC kostengünstig realisierbar. 

Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge sowie 

die Raumdruckhaltung entsprechen der Funktionsbeschreibung 

4.3.1 auf Seite 11. 

p 

1 1 

1 

M 

M M 

FC500 

FC500 

FC500 

2 

p 

p 

RAM 

Laborabzug 2 

Laborabzug 3 

Regeldiagramm 


800 

600 

400 

200 

Raumabluft 

Raumzuluft 


geschlossen 

Schaltbare 

Tischabsaugung 

Tagbetrieb 

4 

VAV-A 

p 

Das Regeldiagramm zeigt die variable Raumabluft und 

die nachgeführte variable Raumzuluft unter Einfl uss des 

geschlossenen und geöffneten Laborabzugfrontschiebers 

bei Tagbetrieb. Bei Nachtbetrieb wird auf einen minimalen 

Raumluftwechsel geregelt. 


CAV 


geöffnet 

Laborabzug 

5 

Abluft 

Nachtbetrieb



1 3 

3 

FC500-V-A 

MD-200-P-MM-1 






4.5 Komplette Laborraumregelung mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, schaltbarer 

Tischabsaugung, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft unter 

Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung 

Zuluft 

M 

4 

VAV-A 

p 

Laborabzug 1 



4 1 VAV-A-315-S Variabler Volumenstromregler Raumzuluft, rund, Analogeingang, DN315, Stahlblech 

5 1 VAV-A-200-P Variabler Volumenstromregler Raumabluft, rund, Analogeingang, DN200, PPs 

6 1 GC10 Gruppencontroller zur Raumbilanzierung für n x 10 Laborabzüge 0...10 VDC und 

n x 4 schaltbare Verbraucher (Ein/Aus) (n = Anzahl der Gruppencontroller GC10) 




M 

Bei dieser Variante wird ein Teil der Laborraumabluft über 

drei variable Laborabzugsregelungen FC500-V-A (1), eine 

schaltbare Tischabsaugung (2) und eine konstante Bodenabsaugung 

CAV-80 (3) abgeführt. Um einen konstanten 

Raumluftwechsel (z.B. 25m³/h x m²) zu gewährleisten, 

wird zusätzlich die Laborraumabluft über einen eigenen 

Volumenstromregler VAV-A-200-P (5) abgesaugt. Die Laborraumzuluft 

wird über den Volumenstromregler mit Analogeingang 

VAV-A-315-S (4) zugeführt. 

Die gesamte Raumluftbilanzierung für den Volumenstromregler 

Zuluft (4) und die Differenzbildung für den Volumenstromregler 

Raumabluft (5) übernimmt der Gruppencontroller 

GC10 (6). 

p 

FC500 

1 

M 

1 

M 

1 

M 

2 

FC500 

FC500 

VAV-A 

p 

p 

p 

Laborabzug 2 

7 

GC10 

Laborabzug 3 

p 

+- T 

6 

8 

Schaltbare 


Der Gruppencontroller GC10 kann maximal 10 Laborabzüge 

(optional erweiterbar) oder andere variable Verbraucher 

bilanzieren und verfügt standardmäßig über 10 

Analogeingänge 0(2)...10V DC. Die Abluftistwerte der 

angeschlossenen Verbraucher (m³/h) werden dem Gruppencontroller 

als Analogsignal (0...10V DC) zur Verfügung 

gestellt. Die Verdrahtung erfolgt mit Standardkabeln (z.B. 

I(ST)Y 2*2*0,8) in konventioneller Technik. 

Der Gruppencontroller verfügt weiterhin über 4 Analogausgänge, 

welche als Sollwertvorgabe 0(2)...10V DC für 

Volumenstromregler (Zuluft, Abluft) und/oder als direkte 

Ansteuerung von Frequenzumrichtern dienen. Die Verdrahtung 

erfolgt ebenfalls mit Standardkabeln in konventioneller 

Technik. 

CAV 


3 

Abluft 

M 

Raumabluft 

5 

VAV-A 

p 

13



Des weiteren sind noch ein Raumdifferenzdrucksensor 

RDT±50Pa (7) zur redundanten Raumdruckmesssung 

und ein Raumbediengerät RT-PT1000 (8) mit Raumsollwertgeber 

und Raumfühler (Pt1000) an jeweils einen 

Analogeingang des Gruppencontrollers angeschlossen. 

Über das Raumbediengerät kann die Laborraumtemperatur 

durch die Volumenstrom-Schiebung und zusätzliche 

Stellventile für die statischen Heizkörper geregelt werden. 

Die erforderliche Raumluftwechselrate wird immer eingehalten 

und darf nicht unterschritten werden. 

Der Raumdifferenzdrucksensor (7) wird zur redundanten 

Raumdruckmessung herangezogen. Dabei vergleicht der 

Gruppencontroller (6) den errechneten mit dem gemessenen 

Wert und kann somit eventuell auftretende Probleme 

rechtzeitig erkennen und signalisieren. 

Wird die Laborraumtür geöffnet, bricht der Raumunterdruck 

des Laborraumes ein. Der Gruppencontroller registriert 

diese Bedingung und verringert den Zuluftvolumenstrom 

auf einen Mindestwert. Dadurch ist gewährleistet, 

das die benötigte Zuluft hauptsächlich vom Flur durch die 

Laborraumtür strömt, wodurch weiterhin der Raumunterdruck 

aufrecht erhalten wird. 

4.5.2 Raumluftbilanzierung mit dem 


Die variablen Laborabzugsregelungen (1) regeln stufenlos 

den Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit der Frontschieberstellung. 

Bei geschlossenem Frontschieber kann mit 

reduzierten Abluftvolumenstrom das geforderte Rückhaltevermögen 

des Laborabzugs erreicht werden, was zu einer 

erheblichen Energie- und Kosteneinsparung führt. 

Die nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Überwachungseinrichtung 

für die lufttechnische Funktion des Laborabzugs 

ist Bestandteil der Laborabzugsregelung FC500-V. 

Das Bedienterminal wird am Laborabzug montiert oder in 

die Lisene eingebaut. 

Die schaltbare Tischabsaugung (2) kann z.B. als 3-stufi ge 

Umschaltung mit den Stellungen Aus, I und II ausgeführt 

werden, wobei die Stellung I eine geringe Absaugung und 

die Stellung II eine hohe Absaugung (frei parametrierbar) 

einschaltet. Die jeweiligen Abluftistwerte stehen dem Gruppencontroller 

ebenfalls als Analogsignal zur Verfügung. 

Der Konstantverbraucher (3) wird als Festwert (Offset) in 

die Raumluftbilanzierung mit eingerechnet. 

Die schnelle variable Abluftregelung (< 3 s) erfordert eine 

schnelle variable Raumzuluftregelung (< 5 s). Durch die 

unterschiedlichen Regelzeiten wird das Schwingungsverhalten 

weitestgehend eliminiert und gleichzeitig ist der 

defi nierte Raumunterdruck immer gewährleistet. Das gilt 

sowohl für die Erhöhung des Abluftvolumenstromes durch 

Öffnen des Frontschiebers, als auch für die Reduzierung 

des Abluftvolumenstromes durch Schließen des Frontschiebers 

oder durch externe Umschaltung in den reduzierten 

Betrieb (Nachtabsenkung bzw. arbeitsfreie Zeit). 

14 

4.5.3 Geeignet für mittlere bis große Laborräume 

Dieses beschriebene Beispiel ist für mittlere bis große Laborräume 

geeignet, wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel 

eingehalten werden muss, der aber allein durch 

die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. 

Ein zusätzlicher Volumenstromregler Raumabluft (5) regelt 

immer die Differenz zwischen der technisch bedingten 

Abluft der absaugenden Einheiten und dem geforderten 

Mindestabluftvolumenstrom. 

Der nach DIN 1946, Teil 7 geforderte Mindestabluftvolumenstrom 

für Laborräume beträgt 25m³/h x m² bezogen 

auf die Hauptnutzungsfl äche (8-facher Raumluftwechsel). 

Bei reduziertem Betrieb (Nachtabsenkung) ist der 4-fache 

Raumluftwechsel ausreichend. In jedem Fall sollte der 

Mindestraumluftwechsel durch den nutzungsangepassten 

Betrieb vorgegeben werden, was zu einer optimalen Energiebetrachtung 

führt. 

Die Raumzuluft wird in Abhängigkeit der Raumabluft 

nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch erreicht, 

indem nur ca. 90% (parametrierbar) der Raumabluft als 

Zuluft dem Laborraum zugeführt 

Regeldiagramm 

Volumenstrom V [m 3 /h] 

Gesamtabluft 

Gesamtzuluft 

Abluft Laborraum 

Abluft Laborabzüge und 

schaltbare Verbraucher 

Konstante Bodenabsaugung 

geschlossen 

Tagbetrieb 

geöffnet 

Laborabzug 


Nachtbetrieb



1 3 

3 

FC500-V-A 

MD-200-P-MM-1 






4.6 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, 

schaltbarer Tischabsaugung, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Labor 

raumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung 

einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BSK) 

9 

Zuluft 

M 

VAV-A 

p 

Laborabzug 1 





6 1 LCO500 Laborcontroller zur Raumbilanzierung 10 Laborabzüge (optional erweiterbar), 8 

schaltbare Verbraucher (Ein/Aus) über Digitaleingänge und 8 Relaisausgänge, Feldbusmodul, 

LON, FTT-10A 



9 3 BSK Brandschutzklappe (BSK) mit Statusmeldung über Kontakte (kein SCHNEIDER-Produkt) 


4 

M 

Dieses beschriebene Beispiel ist für mittlere bis große 

Laborräume geeignet, wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel 

eingehalten werden muss, der aber allein 

durch die absaugenden Einheiten nicht vollständig 

erreicht wird. Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge 

sowie die Raumdruckhaltung und das Regeldiagramm 

entsprechen der Funktionsbeschreibung 4.5.1 auf 

Seite 13 und 14. Dieses System eignet sich hervorragend 

für Mischsysteme, d.h. es kann die konventionelle Technik 

und die LON-Technologie zusammen eingesetzt werden. 

p 

1 

M 

1 

M 

1 

M 

2 

FC500 

FC500 

FC500 

VAV-A 

p 

p 

p 

Laborabzug 2 

7 

LCO500 

Laborabzug 3 

p 

+- T 

6 

Schaltbare 


Feldbus: BACnet, LON oder Modbus 

8 

Der Laborcontroller LCO500 (6) kann zusätzlich die Statusmeldungen 

von Brandschutzklappen (BSK) erfassen 

und verfügt über eine jederzeit nachrüstbare Anbindung 

an ein Feldbus (BACnet, LON oder Modbus). Damit sind 

Status- und Störmeldungen der Laborabzüge sowie sämtliche 

Abluftistwerte und BSK-Statusmeldungen z.B. auf 

dem LON-Netzwerk als Standard Variable Type (SNVT) 

verfügbar und können in eine dezentrale Gesamtfunktionalität 

eingebunden werden. Ebenso lassen sich die Laborabzüge 

über das LON-Netzwerk in den reduzierten 

Betrieb (Nachtabsenkung bzw. arbeitsfreie Zeit) schalten. 

CAV 


3 

Abluft 

Raumabluft 

M 

5 

9 

VAV-A 

p 

15



4.7 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen 

und schaltbarer Tischabsaugung, analog, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher 

Laborraumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung 

einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BSK),mit Raumbediengerät 

für Tag/Nacht-Umschaltung und zusätzlichen Ein– und Ausgängen 



1 3 FC500-V-A Vollvariable Laborabzugsregelung, analoger Ausgang 0...10V DC 






6 1 LCO500 Laborcontroller zur Raumbilanzierung 10 Laborabzüge (optional erweiterbar), 8 

schaltbare Verbraucher (Ein/Aus) über Digitaleingänge und 8 Relaisausgänge, Feldbusmodul, 

LON, FTT-10A 

7 1 RDT±50Pa Raumdifferenzdrucksensor, +-50 Pa, 0...10 VDC 



10 1 RBG-1T1L Raumbediengerät mit Tag/Nacht-Taster und Tag/Nacht-Betriebsartanzeige 


Dieses Beispiel beschreibt eine komplette Laborraumregelung 

mit dem Laborcontroller LCO500 (6) in maximaler 

Ausbaustufe und ist für mittlere bis große Laborräume 

mit zusätzlicher Raumabluft (5) geeignet. Die zusätzliche 

Raumabluft (5) ist immer dann erforderlich, wenn ein bestimmter 

Mindestraumluftwechsel eingehalten werden 

muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten 

nicht vollständig erreicht wird. 

16 

9 9 

Zuluft 

Raumbediengerät 

M 

4 

VAV-A 

p 

Tag 

10 

M 

Laborabzug 1 

p 

FC500- 

LON 

1 

M 

1 

M 

1 

M 

2 

FC500- 

FC500- 

VAV-A 

p LON 

p LON 

p 

Laborabzug 2 

7 

6 

LCO500 

Laborabzug 3 

Digitale Relaisausgänge 

Digitale Eingänge 

p 

+- T 

Schaltbare 


Feldbus: BACnet, LON oder Modbus 

Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge ist 

unverändert und bereits in den vorhergehenden Kapiteln 

ausführlich beschrieben worden. 


8 

CAV 


Licht, Motore usw. 

Taster, Alarme usw. 

3 

Abluft 

Raumabluft 

M 

5 

VAV-A 

p

Der wesentliche Unterschied zu den bisher beschriebenen 

Beispielen besteht darin, dass der Laborcontroller 

LCO500 (6) die gesamte Laborraumsteuerung übernimmt, 

einschließlich externer Alarme und Statusmeldungen (z.B. 

Gasalarm, CO2-Messungen, Lichtansteuerung etc.). 

Das hier vorgestellte System eignet sich hervorragend für 

Mischsysteme, d.h. es kann die konventionelle Technik intern 

im Laborraum und die Feldbustechnik (BACnet, LON 

oder Modbus) für die Anbindung an die Gebäudeleittechnik 

(GLT) eingesetzt werden, wodurch die volle Funktionalität 

kostengünstig realisiert werden kann. 

4.7.2 Der Laborcontroller mit Feldbusanbindung 

Der Laborcontroller belastet den Feldbus physikalisch nur 

mit einem Knoten. Neben einer Reduzierung des Datenverkehrs 

werden in großen Projekten auch weniger Router 

benötigt. Ein Laborcontroller überwacht, steuert und regelt 

komplett einen Laborraum und z.B. an ein LON-Netzwerk 

können maximal 64 LON-Knoten (Laborcontroller) angeschlossen 

werden bevor ein Router installiert werden 

muss. 

Die Knotenanzahl lässt sich natürlich durch den Einsatz 

von zusätzlichen Routern beliebig erweitern, wobei auch 

hier gilt, dass an ein Subnet (z.B. LON-Netzwerk) maximal 

64 Nodes (LON-Knoten) angeschlossen werden können. 

4.7.3 Die Vorteile der Feldbus-Vernetzung 

Der entscheidende Vorteil ist hier, dass die Gebäudeleittechnik 

(GLT) über den Feldbus (z.B. LON-Netzwerk) 

vollen Zugriff auf alle Statusmeldungen und Alarme des 

Laborraumes hat. Damit sind sämtliche Abluftistwerte der 

Laborabzüge oder sonstigen absaugenden Einheiten sowie 

deren Status- und Störmeldungen als Standard Variable 

Type (SNVT) verfügbar und können in eine dezentrale 

Gesamtfunktionalität eingebunden werden. Ebenso 

lassen sich die Laborabzüge über den Feldbus in den reduzierten 

Betrieb (Nachtabsenkung) schalten. 

Fernwartung und Ferndiagnose über die GLT oder über 

das Internet sind ebenso möglich. 

4.7.4 Eingänge und Ausgänge über das LON- 

Netzwerk 

Der Laborcontroller LCO500 (6) verfügt über 8 Relaisausgänge 

und 8 Digitaleingänge, die über das LON-Netzwerk 

gesetzt, rückgesetzt und abgefragt werden können. So 

kann z.B. über die GLT die Laborraumbeleuchtung ausgeschaltet 

werden, wenn der Laborraum nicht genutzt wird 

oder es kann z.B. gekühlt oder geheizt werden. Ebenso 

stehen über das LON-Netzwerk alle Laborraumalarme 

und Statusmeldungen (z.B. Gasalarm) zur Verfügung. 

Die Kontakte der im Laborraum installierten Brandschutzklappen 

(BSK) sind ebenfalls über das LON-Netzwerk 

verfügbar, wodurch der Status der BSK auf der GLT visu- 

alisiert werden kann. 

4.7.5 Das Raumbediengerät 




Das Beispiel zeigt ein an den Laborcontroller LCO500 (6) 

angeschlossenes Raumbediengerät RBG-1T1L (10). Mit 

dem Taster Tag/Nacht kann lokal, d.h. innerhalb des Laborraumes 

der reduzierte Betrieb (Nachtbetrieb) ein- bzw. 

ausgeschaltet werden. Natürlich können diese lokalen 

Funktionen über die GLT freigegeben oder gesperrt werden. 

Auch eine Freigabe innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts 

(z.B. 17:00 bis 07:00 Uhr) ist möglich. 

Ebenso kann mit dem Raumbediengerät ein von der GLT 

eingeschalteter Nachtbetrieb aufgehoben werden, wenn 

z.B. in diesem Laborraum auch nachts Versuche stattfi nden. 

Eine Betriebsartanzeige (LED) zeigt den aktuellen 

Laborraumstatus für den Nutzer. Die GLT wird über jeden 

manuellen Eingriff informiert und kann somit den aktuellen 

Laborraumstatus visualisieren. 

4.7.6 Raumluftbilanzierung 


die Raumdruckhaltung entsprechen der Funktionsbeschreibung 

4.5.1 auf Seite 13 und 14. Der Laborcontroller 

LCO500 (6) arbeitet, wie der Gruppencontroller GC10, 

autark und dezentral. Er bilanziert die erforderliche Raumzuluft 

(4) und bildet die Differenz für die zusätzliche Raumabluft 

(5), um den geforderten Mindestabluftvolumenstrom 

zu gewährleisten. 

Das Regeldiagramm ist unverändert und entspricht der 

in der Funktionsbeschreibung 4.5, Seite 14 dargestellten 

Graphik. 

Regeldiagramm 

Volumenstrom V [m 3 /h] 

Gesamtabluft 

Gesamtzuluft 

Abluft Laborraum 

Abluft Laborabzüge und 

schaltbare Verbraucher 

Konstante Bodenabsaugung 

geschlossen 

Tagbetrieb 

geöffnet 

Laborabzug 

Nachtbetrieb 

17



4.8 Klemmenanschlussplan LCO500 

NETZEINSPEISUNG 

230V AC 

18 

X21 

JP5 

L 

F2 

PE 

+ - 

PE 

+ - 

N 

1 2 3 4 5 

JP7 

1 2 

T1,25 A 

250V 

JP1 

DIn1, DIn2, DIn3, DIn4 

Brücken nicht gesteckt 

Galvanische Trennung. 

Externe bauseitige 

Spannung 24VDC/50mA. 

Kabellänge maximal < 1000m 

JP1 

JP4 

X102 

X101 

PE 

+ - 

PE 

1 2 3 4 5 

+ - 

Run 

JP8 

JP3 

X104 

X103 

X10 

PE 

+ - 

PE 

+ - 

L 

N 

54 

50 52 

46 48 

40 42 44 

36 38 

28 30 32 34 

JP2 

12 

11 

10 

9 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

X106 

X105 

NETZTEIL 

PE 

+ - 

PE 

+ - 

51 53 55 

97 99 

89 91 93 95 

81 83 85 87 

73 75 77 79 

65 67 69 71 

X108 

X107 

IN: 230V AC 

OUT: 24V DC/ 

75 W 

29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 

+ + + + 

- - - - 

24V 24V 24V 24V 

DC DC DC DC 

98100 

90 92 94 96 

82 84 86 88 

74 76 78 80 

66 68 70 72 

X110 

LCO Connector 

JP6 

1 2 3 X109 

RS 232 

IOM500 

X1 

+24V DC 

PE 

X20 

GND 

Servicemodul 

X 12 

LCO Connector 

F1 F2 F3 

1 2 3 

Relais 8 

Relais 7 

Relais 6 

Relais 3 Relais 4 Relais 5 

Relais 2 

Relais 1 

JP1 

Laptop 

X101 bis X108 

24V DC (+) und (-) für 


Volumenstromregler 1...8 

Max. 8 x 6 W = 48 W 

PE 

+ - 

4 5 6 

7 8 9 

K8 

K7 

K6 

K3 K4 K5 

K2 

K1 

* 0 , 

X10 

62 63 64 

59 60 61 

56 57 58 

54 

50 52 

46 48 

40 42 44 

36 38 

X9 

26 27 

LON 

28 30 32 34 

X101 

17 18 19 20 21 22 23 24 25 

14 15 16 

11 12 13 

51 53 55 

47 49 

41 43 45 

37 39 

29 31 33 35 

1 2 

X13 

X12 

X11 

X6 X7 X8 

X5 

X4 

JP4 

1, 2 Brücken gesteckt. 

Abschlusswiderstand R 

für RS485. 

JP4 

JP2 und JP3 


Brücken nicht gesteckt. 

Galvanische Trennung. 

JP2 und JP3 


Brücken gesteckt. 

Keine galvanische 

Trennung. 

Kabelspezifikation: 

JP3 

JP3 

KLEMMENANSCHLUSSPLAN 

Analogeingänge AIn1…AIn10 

Analogeingänge galvanisch getrennt! 

Analogeingänge für Abluftistwerte von 

Laborabzugsregelungen und sonstigen 

Verbrauchern (0 … 10V DC/1mA) 

Eingänge AIn1 + bis AIn10 + 


Kabeltyp für die Einspeisung 24V DC/24V AC: 

mindestens NYM 3 x 1,52 JP2 

JP2 

Kabeltyp für LON-Netzwerk, LON A/B: 

mindestens IY(St)Y 2x2x0,8 Lg bei maximaler 

Netzwerkausdehnung < 320m. 

Leitungen für LON A/B müssen paarig miteinander 

verdrillt sein. 

97 99 

89 91 93 95 

81 83 85 87 

73 75 77 79 

65 67 69 71 

65 67 69 71 

98100 

90 92 94 96 

82 84 86 88 

74 76 78 80 

66 68 70 72 

66 68 70 72 

Kabeltyp für Analoge Ein-/Ausgänge: 

mindestens IY(St)Y 2x2x0,8 Lg. Leitungen für AIn 

und GND1 sowie Aout und GND müssen jeweils 

paarig miteinander verdrillt sein. 

IOM500 

Kabeltyp für Spannungsversorgung 

Volumenstromregler 24V DC/24V AC: 

mindestens NYM 3 x 1,52 Labor-Controller LCO500 

komplett 

SCHNEIDER-Elektronik GmbH 


61449 Steinbach - Germany 

Tel.: 0049 (0) 6171/884 79-0 

www.schneider-elektronik.de Stand: 03. Dez. 2008 Rev.: 1.1 

Spannungsbereich 0(2)…+10V DC 

Stromaufnahme < 1 mA 

AIn1 GND1 bis AIn10 GND1 sind intern 

verbunden!




4.9 LON-vernetzte Laborraumregelung mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen und 

schaltbarer Tischabsaugung, LON-vernetzt, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher 

Laborraumabluft einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BSK), mit Raumbediengerät 

für Tag/Nacht-Umschaltung 

7 

Zuluft 

M 


VAV-L 

p 

Tag 

Laborabzug 1 


Dieses Beispiel beschreibt eine LON-vernetzte Laborraumregelung 

und ist für mittlere und große Laborräume 

mit zusätzlicher Raumabluft (5) geeignet. Die zusätzliche 

Raumabluft (5) ist immer dann erforderlich, wenn ein bestimmter 

Mindestraumluftwechsel eingehalten werden 

muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten 

nicht vollständig erreicht wird. 


6 

4 

M 

Für die Volumenstromregelung der Raumzuluft wird ein 

eigener bilanzierender LON-Regler (4) eingesetzt. Für die 

Volumenstromregelung der Raumabluft wird ebenfalls ein 

eigener LON-Regler (5) eingesetzt, der die Differenzwertbildung 

für die Raumabluft übernimmt. 

p 

FC500- 

LON 

1 1 1 

M 

M M 

FC500- 

FC500p 

LON 

p LON 

Laborabzug 2 

Laborabzug 3 

LON-Netzwerk, FTT-10A 

Schaltbare 


2 

VAV-L 

p 

Die LON-Regler (4) und (5) verfügen über jeweils 2 digitale 

Ein- und Ausgänge, wodurch die Statusmeldungen 

der Brandschutzklappen (7) erfasst werden können und 

der Anschluss eines Raumbediengerätes (6) möglich ist. 

Alle digitalen Ein- und Ausgänge stehen als Standard Variablen 

(SNVT) zur Verfügung und erlauben z.B. einen Zugriff 

über die Gebäudeleittechnik (GLT). 


die Raumdruckhaltung und das Regeldiagramm entsprechen 

den Funktionsbeschreibungen 4.5.1 und 4.7.1. 

CAV 


3 

Abluft 

Raumabluft 



1 3 FC500-V-L Vollvariable Laborabzugsregelung, LON, FTT-10A 


2 1 VAV-L-100-P Schaltbarer Volumenstromregler, rund, LON, FTT-10A, DN100, PPs 


4 1 VAV-L-315-S Variabler Volumenstromregler Raumzuluft, rund, LON, FTT-10A, DN315, Stahlblech 

5 1 VAV-L-200-P Variabler Volumenstromregler Raumabluft, rund, LON, FTT-10A, DN200, PPs 



M 

5 

VAV-L 

p 

7 

19



4.10 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen 

und schaltbarer Tischabsaugung, LON-vernetzt, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher 

Laborraumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten 

Raumdruckmessung einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BSK), mit 

Raumbediengerät für Tag/Nacht-Umschaltung 



1 3 FC500-V-L Vollvariable Laborabzugsregelung, LON, FTT-10A 


2 1 VAV-L-100-P Schaltbarer Volumenstromregler, rund, LON, FTT-10A, DN100, PPs 


4 1 VAV-L-315-S Variabler Volumenstromregler Raumzuluft, rund, LON, FTT-10A, DN315, Stahlblech 

5 1 VAV-L-200-P Variabler Volumenstromregler Raumabluft, rund, LON, FTT-10A, DN200, PPs 






Dieses Beispiel beschreibt eine komplette LON-vernetzte 

Laborraumregelung in maximaler Ausbaustufe und ist für 

mittlere bis große Laborräume mit zusätzlicher Raumabluft 

(5) geeignet. Die zusätzliche Raumabluft (5) ist immer 

dann erforderlich, wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel 

eingehalten werden muss, der aber allein durch 

die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. 

Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge ist 

unverändert und bereits in den vorhergehenden Kapiteln 

ausführlich beschrieben worden. 

Dieses Beispiel entspricht funktional dem Beispiel 4.7. Der 

Laborcontroller LCO500 ist hier nicht notwendig, da alle 

20 

9 

Zuluft 


M 

Tag 

VAV-L 

p 

8 

4 

M 

Laborabzug 1 

p 

FC500- 

LON 

1 

M 

1 

M 

1 

M 

2 

FC500- 

FC500- 

VAV-L 

p LON 

p LON 

p 

p 

+- 

Laborabzug 2 

6 

Laborabzug 3 


Volumenstromregler durchgehend LON-vernetzt sind. 

Die peripheren Geräte, wie der Raumdifferenzdrucksensor 

RDT±50Pa (6), der Raumtemperaturfühler RT-PT1000 

(7), das Raumbediengerät RBG-1T1L (8) sowie die Statusmeldungen 

der Brandschutzklappen (9) werden direkt 

an die jeweiligen Ein- und Ausgänge der LON-Regler 

Raumzuluft (4) und Raumabluft (5) angeschlossen. 

Alle digitalen Ein- und Ausgänge stehen als Standard Variablen 

(SNVT) zur Verfügung und erlauben z.B. einen Zugriff 

über die Gebäudeleittechnik (GLT). 


T 

7 

Schaltbare 


CAV 


3 

Abluft 

Raumabluft 

M 

5 

9 

VAV-L 

p

4.10.2 Die Vorteile der LON-Vernetzung 

Sämtliche Abluftistwerte der Laborabzüge oder sonstigen 

absaugenden Einheiten sowie deren Status- und Störmeldungen 

sind als Standard Variable Type (SNVT) verfügbar 

und können in eine dezentrale Gesamtfunktionalität eingebunden 

werden. Ebenso lassen sich die Laborabzüge 

oder andere LON-vernetzte absaugende Einheiten über 

das LON-Netzwerk in den reduzierten Betrieb (Nachtabsenkung 

bzw. arbeitsfreie Zeit) schalten. 

Eine Anbindung an die GLT ist ohne Einschränkungen 

möglich, wodurch Fernwartung und Ferndiagnose über 

die GLT oder über das Internet möglich sind. 

Das hier vorgestellte System ermöglicht durch den einfachen 

Anschluss von peripheren Komponenten an die 

LON-Regler eine kostengünstige Projektrealisierung. 

4.10.3 Ein Router für max. 64 Knoten (Nodes) 

Nach max. 64 Knoten (Teilnehmern) ist ein Router erforderlich. 

Um den Datenverkehr auf dem LON-Netzwerk 

zu begrenzen und die Reaktionszeit des Gesamtsystems 

nicht unnötig zu erhöhen, wird in der Praxis jeder Laborraum 

oder alle 20-30 Knoten durch einen Router physikalisch 

abgetrennt. 

Die Knotenanzahl lässt sich durch den Einsatz von zusätzlichen 

Routern und/oder Repeatern beliebig erweitern. 

4.10.4 Freie Ein- und Ausgänge der LON-Regler 

Die LON-Regler (4) und (5) verfügen über jeweils 2 digitale 

Eingänge, 2 digitale Ausgänge 2 analoge Eingänge 

(0...10 VDC) und 1 analogen Ausgang (0...10 VDC). 

Sämtliche Ein- und Ausgänge sind über das LON-Netzwerk 

als Standard Variable Type (SNVT) verfügbar und 

lassen sich problemlos in die Gesamtfunktionalität einbinden. 

Die Kontakte der im Laborraum installierten Brandschutzklappen 

(BSK) sind ebenfalls über das LON-Netzwerk 

verfügbar, wodurch der Status der BSK auf der GLT 

visualisiert werden kann. Gleichzeitig kann durch das Binding 

festgelegt werden, dass auch die im entsprechenden 

Laborraum befi ndlichen Laborabzugsregelungen FC500- 

V-LON die Statusinformation der BSK erhalten und automatisch 

die Abluftregelklappen schliessen. Dieses Beispiel 

veranschaulicht wie einfach über das LON-Netzwerk eine 

Funktionserweiterung realisiert werden kann. 

4.10.5 Raumsollwert und Raumtemperatur-Istwert 

Der Raumtemperaturfühler RT-PT1000 (7) ist an die 

beiden analogen Eingänge des LON-Reglers (5) angeschlossen 

und stellt somit den Raumtemperatur-Sollwert 

und den Raumtemperatur-Istwert als SNVT auf dem 

LON-Netzwerk zur Verfügung. Über das Binding kann die 

Funktionalität der Volumenstrom-Schiebung für die Temperaturregelung 

genutzt werden. Zusätzlich können auch 




LON-Stellventile zur Regelung der statischen Heizkörper 

angeschlossen werden. 

4.10.6 Raumbediengerät für die Tag/Nacht- 

Umschaltung und Anschaltung des 

Raumdifferenzdrucksensors 

Das Raumbediengerät RBG-1T1L (8) ist an die digitalen 

Ein- und Ausgänge und der redundante Raumdifferenzdrucksensor 

RDT±50Pa (6) an dem Analogeingang des 

LON-Reglers (4) angeschlossen und stellt ebenfalls den 

Raumdifferenzdruck und die Tag/Nacht-Umschaltung als 

SNVT auf dem LON-Netzwerk zur Verfügung. 

Mit dem Taster Tag/Nacht kann lokal, d.h. innerhalb des 

Laborraumes der reduzierte Betrieb (Nachtbetrieb) ein- 

bzw. ausgeschaltet werden. Natürlich können diese lokalen 

Funktionen über die GLT freigegeben oder gesperrt 

werden. Auch eine Freigabe innerhalb eines bestimmten 

Zeitabschnitts (z.B. 17:00 bis 07:00 Uhr) ist möglich. 

Ebenso kann mit dem Raumbediengerät ein von der GLT 

eingeschalteter Nachtbetrieb aufgehoben werden, wenn 

z.B. in diesem Laborraum auch nachts Versuche stattfi nden. 

Eine Betriebsartanzeige (LED) zeigt den aktuellen 

Laborraumstatus für den Nutzer. Die GLT wird über jeden 

manuellen Eingriff informiert und kann somit den aktuellen 

Laborraumstatus visualisieren. 



die Raumdruckhaltung entsprechen der Funktionsbeschreibungen 

4.5.1 und 4.7.1. Der LON-Regler (4) 

bilanziert die Abluftistwerte der Laborabzugsregelungen 

und der schaltbaren Tischabsaugung und regelt autark 

die Raumzuluft. Die Raumzuluft wird in Abhängigkeit der 

Raumabluft nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch 

erreicht, indem nur ca. 90% (parametrierbar) der 

Gesamtabluft als Zuluft dem Laborraum zugeführt werden. 

Der LON-Regler (5) bildet die Differenz für die zusätzliche 

Raumabluft und regelt den geforderten Mindestabluftvolumenstrom 

aus. 

Regeldiagramm 

Das Regeldiagramm hat sich nicht verändert und entspricht 

der in der Funktionsbeschreibung 4.7, Seite 17 

dargestellten Graphik. 

21



5.1 Produktübersicht Raumlüftungsregelung 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Raumlüftungsregelung. 



22 


und Ausschreibungstexte über die Produkte LCO500, 

GC10, RAM500, VAV und CAV fi nden Sie als Download 

im Internet unter www.schneider-elektronik.de. 


Raumbilanzierung LCO500 Laborcontroller, 10 x Analogeingang, 8 x Analogausgang, 8 x Digitaleingang, 






Mechanische 


GC10 Raumgruppencontroller, 10 x Analogeingang, 4 x Analogausgang, 4 x Digitaleingang, 



RAM500 Steckbares Modul für FC500, 4 x Analogeingang, 1 x Analogausgang 5.0 



< 3 s 






5.0


Gebäudelüftungsanlagen und 



Gebäudelüftungsanlagen und Gebäudeleittechnik 


6.0 

Kapitel 6.0 



2.1 Gebäudeleittechnik (GLT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.1.1 PAD-3000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.1.2 Graphische Ober äche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.2 Kanaldruckoptimierer mit Ventilator-FU-Ansteuerung . . . . . . . . . . . . . 4 

2.3 Kanaldruckregelung mit Ventilator-FU-Ansteuerung . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.4 Kanalstrangdruckregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

3.1 Energieeinsparung unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors . . 5 

3.1.1 Gleichzeitigkeitsfaktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

3.2 Fernwartung und Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

4.1 Feuer– und Raucherkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

5.1 Systemvernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.1.1 LON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.1.2 BACnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.1.3 ETHERNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.1.4 INDUSTRIAL ETHERNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

6.1 Lüftungsanlage mit zentraler Zu– und Abluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

6.1.1 Druckregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

6.1.2 Kanalabmessungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

6.1.3 Unterdruck im Laborraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

6.1.4 Temperaturregelung, Heizung und Kühlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

6.1.5 Volumenstromregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

6.2 Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und Abluft über Einzelventilatoren . . . 8 

7.0 Gebäudelüftungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

7.1 Konstante Volumenstromregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

7.1.1 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

1

2 


Kapitel 6.0 



8.1 Variable Volumenstromregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

8.1.1 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

9.1 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter Zuluft und Abluft . . . . . . . . . . 13 

9.2 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter Zuluft und Abluft mit Bypass . . . . 13 

9.2.2 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

10.1 Variable Volumenstromregelung von 4 Laborräumen im LON-Netzwerk . . . 15 

10.2 Anbindung an die Gebäudeleittechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 

10.2.1 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 

11.1 Zusätzliches Einsparpotenzial mit Kanaldruckoptimierer DPO im 

LON-Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

11.1.1 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

12.1 Produktübersicht Kanaldruckregelung, Kanaldruckoptimierung . . . . . . . 18 



Ein perfekt funktionierendes Gesamtsystem erfordert eine 

gut geplante Gebäudeluftregelung der zentralen Zuluft und 

der Abluft und die Auswahl der aufeinander abgestimmten 

Produkte. Der Vorteil für den Anwender ist ein funktionierendes 

Gesamtsystem ohne Kompatibilitätsprobleme. 


zur Gebäudelüftungs- und Ventilatorenregelung eingesetzt: 

Gebäudeleittechnik-Software PAD3000 

Kanaldruckoptimierer, LON vernetzt, 

mit Ventilator-FU-Ansteuerung DPO-L 

Zentrale Kanaldruckregelung, 

mit Ventilator-FU-Ansteuerung DPC 

Dezentrale Kanalstrangdruckregelung 

CDP 




Neben der richtigen Dimensionierung der Luftkanäle gehört 

hierzu auch die richtige Auswahl der Zuluft- und Abluftventilatoren. 

2.1 Gebäudeleittechnik (GLT) 

Die Gebäudeleittechnik bildet einen wesentlichen Bestandteil 

für das Gebäude- und Facilitymanagement. Firmen 

wie ABB, Siemens/Landis Staefa, Honeywell, Johnson 

Controls, Sauter usw. nehmen in diesem Bereich 

führende Marktpositionen ein. 

SCHNEIDER bietet mit der Managementsoftware PAD- 

3000 ein Produkt an, das speziell zur Steuerung, Regelung 

und Fernwartung von Laborabzügen und Laborraumregelungen 

entwickelt worden ist. 

2.1.1 PAD-3000 

PAD-3000 ist in der Programmiersprache C++ geschrieben 

und lässt sich als eigenständiger Task problemlos in 

das vorhande Gebäudemanagementsystem einbinden. 

Diese Software ermöglicht der Gebäudeleittechnik den 

Zugriff über das im Gebäude installierte Netzwerk auf alle 

SCHNEIDER Produkte. Jede Variable der Laborabzugsregelung 

wie z. B. Frontschieberposition, Abluftvolumenstrom, 

Lufteinströmgeschwindigkeit, Betriebsstatus usw. 

ist verfügbar und kann über die GLT ferngesteuert werden 

(siehe technisches Datenblatt FC500, Variablenliste). 

Ebenso sind die Daten und Parameter des Laborcontrollers 

LCO500, des Gruppencontrollers GC10 und der LON-vernetzbaren 

Volumenstromregler VAV-L (siehe technisches 

Datenblatt VAV-L, Variablenliste) über die GLT verfügbar. 


Bild 6.1: Großprojekt ETH-Zürich mit 2150 Laborabzugsregelungen 

von SCHNEIDER 

2.1.2 Graphische Ober äche 


Kapitel 6.0 

Die Software ist unter WINDOWS ® lauffähig und jedes 

SCHNEIDER Produkt wird auf dem Monitor graphisch 

dargestellt. Dazu werden die aktuellen Werte wie z. B. 

Frontschieberposition, Abluftvolumenstrom, Lufteinströmgeschwindigkeit, 

Betriebsstatus usw. eingeblendet. 

Eine Fernwartung über die GLT erlaubt kostengünstige 

zyklische Wartungs- und Testfunktionen, wodurch die Sicherheit 

des Gesamtsystems erheblich gesteigert wird. 

Zusätzlich sind auch noch Verbrauchs- und Energieerfassung 

sowie die einfache Abrechnung (z.B. bezogen auf 

den einzelnen Laborraum) über die Gebäudeleittechnik 

möglich. 

Bild 6.2: PAD-3000 Ober äche 

3

4 


Kapitel 6.0 

2.2 Kanaldruckoptimierer mit Ventilator- 

FU-Ansteuerung 

Der Kanadruckoptimierer DPO-L (duct pressure optimizer) 

wird vorwiegend in grossen LON-vernetzten Projekten 

eingesetzt und übernimmt die optimierte Ansteuerung 

des Ventilator-Frequenzumrichters. Dazu werden über 

das LON-Netzwerk autark die Klappenpositionen sämtlicher 

Regelungen (Laborabzug, Raumabluft, etc.) zyklisch 

abgefragt und der Frequenzumformer (FU) für den Abluftventilator 

solange abwärts geregelt, bis die „schwächste“ 

Regelklappe noch auf 80° steht (90° = Regelklappe voll 

geöffnet, 0° = Regelklappe komplett geschlossen) und damit 

noch im Regelbereich ist. 

Durch diese Massnahme wird die gesamte Anlage derart 

optimiert, dass so wenig Energie wie möglich vernichtet 

wird und alle Regelungen noch im Regelbereich sind. 

Der gleiche Ansatz gilt auch für die Zuluft und für die Ansteuerung 

des Zuluftventilator-Frequenzumrichters. 

Die Ventilatoren werden immer im optimalen (minimalen) 

Betriebspunkt betrieben, wodurch eine erhebliche Ersparnis 

der elektrischen Energie erreicht wird. 

Neben der Energieersparnis wird auch eine Reduzierung 

der Schallwerte erreicht, da die Regelklappen immer möglichst 

weit geöffnet sind und somit wenig Druck „vernichten“. 

Bild 6.3: Kanaldruckoptimierier DPO mit Anzeige des 

Kanaldrucks (optional) 

2.3 Kanaldruckregelung mit 

Ventilator-FU-Ansteuerung 

Die Kanaldruckregelung DPC (duct pressure control) regelt 

autark den Kanaldruck an einer vorgegebenen Messstelle 

(z.B. Schlechtpunkt oder in Ventilatornähe) auf einen 

konstanten Wert. 

Der Nachteil einer Schlechtpunktmessung ist der höhere 

Installationsaufwand, da in diesem Fall vom lufttechnisch 

am Schwächsten versorgten Verbraucher eine Messleitung 

zum DPC verlegt werden muss, der in der Regel direkt 

am Ventilator-FU montiert ist. 

Der Vorteil der Schlechtpunktmessungist die unmittelbare 

Erfassung des am Schwächsten versorgten Verbrauchers. 

Bei Schlechtpunktmessung wird der Kanaldruck an der 

Messstelle auf ca. 130 Pa (alle Wertangaben sind nur Beispielwerte) 

konstant geregelt, während an der Messstelle 

in Ventilatornähe auf ca. 450 Pa geregelt wird. 

Bei Gebäuden mit überwiegend Laborräumen und Räumen 

mit Unterdruck (negative Druckhaltung) liegt der auszuregelnde 

Druckwert der Abluft immer ca. 10 % höher als 

der auszuregelnde Druckwert der Zuluft. 

Bild 6.4: Kanaldruckregelung DPC mit Anzeige des 

Kanaldrucks (optional) 

Durch Messungen bei der Inbetriebnahme wird der für 

alle Betriebszustände optimal auszuregelnde Kanaldruck 

ermittelt und dann als Festwert parametriert. Ändern sich 

die Betriebszustände und der Luftbedarf der angeschlossenen 

Verbraucher (z.B. Laborabzugsregelungen), wird 

der Ventilator über den Frequenzumrichter (FU) solange 

abwärts oder aufwärts geregelt, bis der konstante Kanaldruck 

erreicht ist. 

Auch bei dieser Lösung wird die elektrische Energie der 

benötigten Luft (Abluft und Zuluft) angepasst und somit 

eingespart, wenn auch das Einsparpotenzial beim Kanaldruckoptimierer 

DPO erheblich größer ist. 

2.4 Kanalstrangdruckregelung 

Die Kanalstrangdruckregelung CDP (constant duct pressure) 

regelt einen Kanalstrang auf einen konstanten parametrierbaren 

Kanaldruck (z.B. 130 Pa). Damit herrschen 

für alle an diesen Kanalstrang angeschlossenen Verbraucher 

die gleichen Druckbedingungen. 

In großen Gebäuden oder ungünstig verlegten Luftnetzen 

sollten an ausgewählten Stellen unbedingt Kanalstrangdruckregler 

eingesetzt werden. So sollte z.B. jede Etage 

abluft- und zuluftseitig mit Kanalstrangdruckreglern vom 

Hauptluftnetz abgekoppelt werden. 

Dadurch werden erheblich Vorteile in Bezug auf geringere 


Schallwerte erreicht. 

Bild 6.5: Kanalstrangdruckregler 

3.1 Energieeinsparung unter Berücksichtigung 

des Gleichzeitigkeitsfaktors 

Unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors kann 

ein kostenoptimiertes Gesamtsystem projektiert werden. 

3.1.1 Gleichzeitigkeitsfaktor 

Der Gleichzeitigkeitsfaktor kann bei Einsatz einer frontschieberabhängigen 

variablen Laborabzugregelung 

FC500 und einem Automatischen Frontschieber Controller 

SC500 mit 50 % angesetzt werden. Das Gebäudeluftsystem 

muss somit nur auf 50 % des Wertes dimensioniert 

werden, der notwendig wäre, wenn die angeschlossenen 

Laborabzüge konstant geregelt wären und immer die volle 

Luftleistung (100 %) benötigen würden. Dieser Ansatz 

generiert eine erhebliche Reduzierung der Gebäudesystemkosten 

ohne die Sicherheit des Nutzers zu beeinträchtigen. 

Der Automatische Frontschieber Controller SC500 schließt 

automatisch bei Nichtbenutzung des Laborabzugs den 

Frontschieber, wodurch die Regelung den frontschieberabhängigen 

Abluftvolumenstrom um ca. 70 %, bezogen 

auf den Maximalwert (VMAX = Frontschieber geöffnet), 

reduziert. Somit sind bei gleichzeitigem Einsatz der oben 

erwähnten beiden Produkte immer noch ausreichend Reserven 

in der Gebäudeanlagendimensionierung vorhanden, 

wenn der Gleichzeitigkeitsfaktor mit 50% angesetzt 

wird. 

In diesem Kapitel werden unterschiedlich ausgeführte 

Beispiele für Gebäudeluftregelungen (Zuluft und Abluft) 

vorgestellt. 


3.2 Fernwartung und Sicherheit 


Kapitel 6.0 

Ein besonders Feature ist die Fernwartung von Laborabzügen 

in vernetzten Systemen. Mit der Management- 

Software PAD-3000 lässt sich jeder Laborabzug auf seine 

Sicherheitsfunktionen zyklisch überprüfen und eine Fernwartung 

mit dazugehöriger Dokumentation (Wartungsplan) 

effektiv und kostengünstig ausführen. 

So kann z.B. die Drosselklappe der Laborabzugsregelung 

über die Gebäudeleittechnik zwangsweise geschlossen 

werden. Dadurch wird der Abluftvolumenstrom lokal abgesperrt. 

Die Laborabzugsregelung FC500 versucht nun 

ihrerseits den erforderlichen Abluftvolumenstrom aufrecht 

zu erhalten, was jedoch erfolglos ist und nach einer 

Alarmverzögerungszeit entsprechend alarmiert wird. 

Diese Alarmmeldung erscheint wieder als Rückmeldung, 

zusammen mit dem gemessenen Abluftvolumenstromistwert 

(0 m³/h), auf der GLT. 

Ebenso kann die Drosselklappenlaufzeit (über 90° Verstellwinkel) 

der Laborabzugsregelung FC500 von der GLT 

abgefragt werden, wodurch der Drosselklappenmotor und 

die Funktion der Drosselklappe überprüft wird. Gleichzeitig 

kann auch die Drosselklappenposition abgefragt werden. 

Weiterhin lässt sich auch das Luftnetz überprüfen, 

indem die Drosselklappe(n) einer oder mehrerer 

Laborabzugsregelung(en) FC500 über die Gebäudeleittechnik 

zwangsweise komplett geöffnet werden. Die Laborabzugsregelungen 

senden als Rückmeldung den gemessenen 

Abluftvolumenstrom (maximal möglicher Wert 

bei voll geöffneter Drosselklappe) an die GLT zurück. 

Neben der Umschaltung von Tagbetrieb in den reduzierten 

Nachtbetrieb (bzw. arbeitsfreie Zeit) sind noch eine 

Vielzahl weiterer Funktionen denkbar. Die Variablen, um 

weitere Funktionalitäten auszuführen, sind bereits realisiert 

und stehen dem Nutzer über die GLT als Standard 

Variablen (SNVT) zur Verfügung. 

4.1 Feuer- und Raucherkennung 

Die Gefahr eines Feuerausbruchs und einer Rauchentwicklung 

ist in Laborräumen und in Laborabzügen besonders 

hoch. 

SCHNEIDER hat dieses Gefahrenpotenzial erkannt und 

stellt deshalb bei der Laborabzugsregelung FC500 zwei 

zusätzliche Eingänge zur Verfügung. Ein Analogeingang, 

geeignet zum Anschluss eines Thermoelements PT 1000 

und ein Digitaleingang zum Anschluss eines Rauchmelders. 

Diese Signale werden ebenfalls als Variablen auf 

dem LON-Netzwerk zur Verfügung gestellt. Eine lokale 

und gleichzeitig globale Nutzung der Daten ist möglich. 

So kann z.B. bei Temperaturerhöhung (innerhalb bestimmter 

Grenzen) im Laborabzug der Abluftvolumenstrom 

ebenfalls erhöht werden, um die Wärmelasten entsprechend 

abzuführen. 

5

6 


Kapitel 6.0 

Eine Erkennung der Temperaturerhöhung über den Lufteinströmsensor 

ist nicht empfehlenswert, da dieser über 

eine sehr genaue Temperaturkompensation verfügen 

muss. 

Ohne diese notwendige Temperaturkompensation wäre 

der Lufteinströmsensor nicht geeignet reproduzierbare 

Lufteinströmungswerte bei unterschiedlichen Laborraumtemperaturen 

(z.B. 19° C bis 25° C) zu messen. Um die 

sicherheitsrelevante Thematik einer Feuererkennung 

technisch, sicher und reproduzierbar zu gewährleisten, 

empfehlen wir den Einsatz eines eigenen Thermoelements 

PT 1000. 

Wird ein bestimmter Temperaturwert überschritten, kann 

sowohl lokal als auch global über die GLT die Drosselklappe 

geschlossen werden, um einem möglichen Feuerausbruch 

vorbeugend einzudämmen. 

Ein ähnliches Szenario ist auch mit dem anschließbaren 

Rauchmelder realisierbar. 

5.1 Systemvernetzung 

Die aufgeführten Features sind nur mit einer durchgängigen 

Systemvernetzung und einer Gebäudeleittechnik 

möglich. Welches Gebäudenetzwerk eingesetzt wird, ist 

dabei unerheblich. 

Mit Routern und Gateways können verschiedene Netzwerke 

miteinander verbunden werden, wodurch eine Kommunikation 

von der Feldebene bis zur Gebäudeleittechnik 

problemlos möglich wird. 

5.1.1 LON ® 

SCHNEIDER unterstützt die LON ® -Technologie und verfügt 

über ein umfassendes Know how auf diesem Gebiet. 

In der Gebäudeautomation setzt sich die LON-Technologie 

mit wachsendem Erfolg zunehmend durch. 

LON ist ein dezentrales Netzwerk und verfügt somit über 

einen sehr hohen Sicherheitsstandard. 

Bild 6.6: LON-Netzwerk in freier Topologie, FTT-10A 

In Kapitel 10.0 ist die LON Technologie ausführlich beschrieben. 

5.1.2 BACnet ® 

BACnet ist ein standardisiertes Protokoll der ASHRAE 

(amerikanische Vereinigung von HLK-Herstellern) und 

nutzt beliebige Netzwerktopologien als Transportmedium. 

So eignet sich u.a. auch LON als Transportmedium für 

BACnet. 

SCHNEIDER unterstützt die BACnet ® -Technologie und 

verfügt über ein umfassendes Know how auf diesem 

Gebiet. In der Gebäudeautomation setzt sich als herstellerunabhängige 

und lizenzfreie BACnet ® -Technologie 

zunehmend durch. Allerdings sind die Kosten für eine 

BACnet ® -Anbindung auf Feldbusebene z.Zt. noch relativ 

hoch. 

Bild 6.7: BACnet-Netzwerk 

In Kapitel 10.0 ist die BACnet Technologie ausführlich beschrieben. 

5.1.3 ETHERNET ® 

ETHERNET wird vorzugsweise in der Computervernetzung 

eingesetzt und gewährleistet eine sehr schnellen 

Datentransfer über Koaxialkabel. 

5.1.4 INDUSTRIAL ETHERNET ® 

INDUSTRIAL ETHERNET setzt auf ETHERNET auf und 

verbreitet sich zunehmend in der Feldbusebene. Allerdings 

sind die Kosten für den Feldbusteilnehmer (Knoten) 

z.Zt. noch sehr hoch. 

Jedes Netzwerk oder Protokoll ist für einen bestimmten 

Anwendungsfall entwickelt worden und hat dort auch seine 

spezi schen Vorteile. Leider wird es auch in absehbarer 

Zukunft nicht nur ein standardisiertes Netzwerk für alle 

Anwendungsfälle geben und so bleibt allen Netzwerken 

nur eine Gemeinsamkeit; sie müssen sich untereinander 

verstehen. 


6.1 Lüftungsanlage mit zentraler 

Zu– und Abluft 

In Bild 6.8 ist eine Lüftungsanlage mit zentraler Zu– und 

Abluft dargestellt. Diese Variante enthält Komponenten 

zur Wärmerückgewinnung (Kreislaufverbundsystem), Filter, 

Lufterhitzer, Luftkühler und mittels Frequenzumformer 

drehzahlgeregelte Ventilatoren. 

6.1.1 Druckregelung 

Die Luftströme der Zu- und Abluftventilatoren werden so 

nachgeregelt, dass die Regelgröße Druck zentral konstant 

gehalten wird. Es handelt sich daher um eine Anlage mit 

druck- bzw. saugseitiger Druckkonstanthaltung. Für die 

Druckregelung wird der Druckabfall in den Anlagenkomponenten 

und in den Kanälen der Teilstränge mit berücksichtigt. 

Ein praxisbezogener Wert liegt bei 400 bis 500 

Pascal Über- bzw. Unterdruck (Zu- bzw. Abluftventilator). 

Die Auslegung der Anlagenkomponenten erfolgt je nach 

Anlagen- und Betriebsvarianten auf 70% (geregelte Laborabzüge) 

bzw. 100% (ungeregelte Laborabzüge) des 

maximalen Luftvolumenstroms. 

Abluft 

Zuluft 

Filter 

Wärmerückgewinnung 


Abluft 

Ventilator 

FU 

Lufterwärmung 


Filter 

Luftkühlung 

6.1.2 Kanalabmessungen 


Kapitel 6.0 

Um das Strömungsrauschen und die Schallemissionen 

gering zu halten, müssen die Abmessungen der Lüftungskanäle 

so gewählt werden, dass eine Luftströmungsgeschwindigkeit 

von 7m/sec nicht überschritten wird. Andernfalls 

sind die geforderten Schallwerte von max. 52dB(A) in 

Laborräumen nur mit sehr großem Aufwand zu erreichen 

(z.B. Schalldämpfer). 

6.1.3 Unterdruck im Laborraum 

Bei der üblichen Betriebsart ist der Zuluft- gegenüber dem 

Abluftvolumenstrom um ca. 10% vermindert. Dadurch wird 

im Laborraum ein Unterdruck eingehalten, wodurch das 

Überströmen von belasteter Luft in Nebenräume vermieden 

wird. 

Bild 6.8: Lüftungsanlage mit zentraler Zu- und Abluft 

FU 

Zuluft 

Ventilator 

Schalldämpfer 

CAV 

Volumenstromregler 

CAV 


CAV 


CAV 


Labor 1 


Labor 2 


Labor 3 


Labor 4 


CAV 


CAV 


CAV 


CAV 


7

8 


Kapitel 6.0 

6.1.4 Temperaturregelung, Heizung 

und Kühlung 

Die Zulufttemperatur wird auf einen konstanten Wert von 

19° C geregelt. Sie liegt damit 3K unter der Solltemperatur 

der Laborräume (tRA = 22° C). Die Heiz ächen regeln dann 

die Raumtemperatur auf den Sollwert aus. Innere und äußere 

Wärmelasten können so berücksichtigt werden. 

Mit zunehmender Außentemperatur (Übergangs- und 

Sommerzeit) wird zunächst die Lufterwärmung durch den 

Nacherhitzer und danach die Wärmerückgewinnung reduziert 

und ausgeschaltet. Es wird dann der Kühlkreislauf 

aktiviert, so dass die Raumtemperatur solange wie möglich 

an der Solltemperatur geregelt werden kann. 

6.1.5 Volumenstromregelung 

Der Zuluftvolumenstrom wird den Laborrräumen, in Abhängigkeit 

der Laborraumabluft, variabel oder konstant 

mittels Volumenstromregler zugeführt. Es emp ehlt sich 

den Zuluftvolumenstromreglern einen Schalldämpfer 

nachzuschalten, um die in Laborräumen geforderte Schallemission 

von max. 52 dB(A) einzuhalten. 

Zuluft 

Filter 


Luftkühlung 

Zuluft 

Ventilator 


Variabel bedarfsabhängig geregelte Laborabzüge erfordern 

eine variable Volumenstromregelung der Laborraumzuluft 

und bei Bedarf eine variabel geregelte zusätzliche 

Laborraumabluft, um einen geforderten Raumluftwechsel 

einzuhalten. 

Bei ungeregelten oder konstant geregelten Laborabzügen 

ist eine konstante Volumenstromregelung der Laborraumzuluft 

und der Laborraumabluft ausreichend. 

6.2 Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und 

Abluft über Einzelventilatoren 

In Bild 6.9 ist eine Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und 

Abluft über Einzelventilatoren dargestellt. Diese Variante 

enthält Filter, Lufterhitzer, Luftkühler und die entsprechenden 

Ventilatoren. Eine Wärmerückgewinnung ist bei 

dieser Variante nicht oder nur mit sehr großem Aufwand 

realisierbar. Die Ventilatoren arbeiten mit ein- oder zweistu 

ger konstanter Drehzahl. 

Bild 6.9: Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und Abluft 

über Einzelventilatoren 


CAV 


CAV 


CAV 


CAV 


Labor 1 


Labor 2 


Labor 3 


Labor 4 


Abluft 

Ventilatoren 

Abluft

7.0 Gebäudelüftungsanlagen 

In den folgenden Anlagenbeispielen sind unterschiedliche 

Gebäudelüftungskonzepte dargestellt. Die laborraumspezi 

schen Anforderungen werden dabei berücksichtigt. Die 

Zuluft wird zentral aufbereitet und den Laborräumen zugeführt, 

während die Abluft, je nach baulichen Gegebenheiten, 

über einen zentralen Abluftventilator oder über Einzelventilatoren 

abgeführt wird. 

Laborabzug 1 

Laborabzug 1 

Legende: 

FM100 

V Const. = 600m3/h V Const. = 600m3/h V Const. = 600m3/h V Const. = 600m3/h 

FM100 

Laborraum 1 

Laborraum 2 

V Const. = 600m3/h V Const. = 600m3/h V Const. = 600m3/h 

FM100 

Manuelle 

Drosselklappe 


Laborabzug 2 

Laborabzug 2 

FM100 

FM100 

Laborabzug 3 

Laborabzug 3 

Zuluft 


FM100 

FM100 

Laborabzug 4 

7.1 Konstante Volumenstromregelung 


Kapitel 6.0 

In Bild 6.10 ist eine konstante Volumenstromregelung der 

Laborraumzuluft und der Laborraumabluft dargestellt. Eine 

Energieeinsparung wird mit dieser Regelungsart nicht erreicht. 

Die Laborabzüge sind ungeregelt und verfügen nur 

über die nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Laborabzugsüberwachung 

(FM100), welche die Laborabzüge auf 

die einwandfreie lufttechnische Funktion überwachen. 

Bild 6.10: Konstante Volumenstromregelung 

FM100 

Luftaufbereitung und 

Zuluftventilator 

Zuluft = 3240m 3 /h 

Laborabzug 5 

V Const. = 600m3/h V Const. = 600m3/h 

FM100 

Zuluft = 2160m 3 /h 

Laborabzug 4 

V Const. = 600m3/h 

FM100 

Laborabzug 6 

Gesamtzuluft = 

5400m 3 /h 

FM100 



Gesamtabluft = 

6000m 3 /h 

CAV 

CAV 

Abluft = 

3600m 3 /h 

CAV 

Abluft = 

2400m 3 /h 

Abluftventilator 

CAV 

Abluft 

9


Kapitel 6.0 

Der Abluftvolumenstrom der Laborabzüge wird über die 

manuellen Drosselklappen eingemessen und entsprechend 

dem Laborabzugstyp eingestellt. In dem dargestellten 

Beispiel sind alle Laborabzüge mit 600m³/h eingedrosselt. 

Die konstanten Volumenstromregler für die 

Laborraumzuluft und die Laborraumabluft stellen den de- 

nierten Raumluftwechsel und den erforderlichen Unterdruck 

im Laborraum sicher. 

Die Tabelle 6.1 zeigt eine Aufstellung der gesamten Gebäudezuluft 

und -abluft mit den Raumbilanzen. 

Tabelle 6.1: 

10 

VMIN in m³/h VMAX in m³/h 

Laborabzug 1 600 600 






Abluft Laborraum 1 3600 3600 

Zuluft Laborraum 1 3240 3240 







Gesamtabluft 6000 6000 

Gesamtzuluft 5400 5400 

Der Zuluftvolumenstrom ist gegenüber dem Abluftvolumenstrom 

um 10% vermindert. Dadurch wird im Laborraum ein 

Unterdruck eingehalten, wodurch das Überströmen von 

schadstoffhaltiger Luft in Nebenräume vermieden wird. 

7.1.1 Fazit 

Einer einfachen Anlagenkonzeption steht ein nicht optimal 

angepasster Luftbedarf gegenüber. 

Die Investitionskosten des Gesamtsystems sind nur unwesentlich 

geringer als die einer variabel geregelten Anlage, 

aber die Energiekosten (geheizte und gekühlte für die 

Zuluft und die Abluft) sind sehr hoch. 

Die Entscheidung für variabel geregelte Systeme ist eindeutig, 

da sich derartige Systeme durch das Einsparpotenzial 

der geringeren Energie- und Baukosten innerhalb 

von 1 bis 2 Jahren amortisieren (siehe Kapitel 13.0, Wirtschaftlichkeitsberechnung). 

Ein geringerer Energiebedarf reduziert die Betriebskosten 

und schont die Umwelt. 


8.1 Variable Volumenstromregelung 

In Bild 6.11 ist eine variable Volumenstromregelung der 

Laborraumzuluft dargestellt. 

Mit dieser Regelungsart wird eine optimale Energieeinsparung 

erreicht. Die Laborabzüge sind variabel geregelt. 

Die nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Überwachungseinheit 

für die lufttechnische Funktionsüberwachung der 

Laborabzüge ist Bestandteil der Regelungen FC500-V 

und iCM. 

Bild 6.11: Variable Volumenstromregelung 

Legende: 

FC500-V-L 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 1 

FC500p 

V-L 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 1 

FC500p 

V-L 

Variable Laborabzugsregelung, 

LON-vernetzt 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 2 

FC500p 

V-L 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 2 

Laborraum 1 

Zuluft 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 3 

Laborraum 2 

FC500p 

V-L 


Raumzuluft 

V MAX = 3240m 3 /h 

V MIN = 1080m 3 /h 

FC500p 

V-L 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 3 

Raumzuluft 

V MAX = 2160m 3 /h 

V MIN = 720m 3 /h 

FC500p 

V-L 

V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

Laborabzug 4 

Luftaufbereitung und 

Zuluftventilator 


M 

Kapitel 6.0 

Der Abluftvolumenstrom der Laborabzüge wird, bedarfsabhängig 

von der Frontschieberstellung, variabel geregelt. 

In dem dargestellten Beispiel sind alle Laborabzüge 

LON-vernetzt und mit folgenden Abluftvolumenströmen 

parametriert: Frontschieber geschlossen = 200 m³/h, 

Frontschieber geöffnet = 600 m³/h. Bei allen anderen 

Frontschieberöffnungen werden Abluftvolumenströme von 

> 200 m³/h bis < 600 m³/h ausgeregelt. 

Eine variable Abluft erfordert eine variable Zuluft, die entsprechend 

schnell nachgeführt werden muss. Die Abluft 

wird in < 3 sec ausgeregelt und die Zuluft sollte in < 5 sec 

ausgeregelt werden, um zu jedem Zeitpunkt einen de - 

nierten Raumunterdruck zu gewährleisten. 

FC500p 

V-L 



V MAX = 600m3/h 

V MI N = 200m3/h 

M 

Laborabzug 5 

FC500p 

V-L 

Raumabluft 

V MAX = 2400m 3 /h 

V MIN = 800m 3 /h 


V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

M 

Laborabzug 6 

FC500p 

V-L 


V MAX = 600m3/h 

V MIN = 200m3/h 

Laborabzug 4 

Gesamtzuluft 

V MAX = 5400m 3 /h 

V MIN = 1800m 3 /h 

M 

FC500p 

V-L 

Gesamtabluft 

V MAX = 6000m 3 /h 

V MIN = 2000m 3 /h 

Abluftventilator 

Variabler Volumenstromregler, 

LON 

VAV-L-315-S 


LON 

VAV-L-200-P 

Raumabluft 

V MAX = 3600m 3 /h 

V MIN = 1200m 3 /h 


LON 

VAV-L-315-S 


LON 

VAV-L-200-P 

Abluft 

11


Kapitel 6.0 

Die Abluftistwerte der Laborabzüge stehen als SNVT 

(Standard Network Variable Type) auf dem LON-Netzwerk 

zur Verfügung und werden im Zuluftregler VAV-L-315-S 

summiert und von diesem eigenständig ausgeregelt. 

Der Zuluftvolumenstrom ist gegenüber dem Abluftvolumenstrom 

um 10% vermindert. Dadurch wird im Laborraum ein 

Unterdruck eingehalten, wodurch das Überströmen von 

schadstoffhaltiger Luft in Nebenräume vermieden wird. 

Die Tabelle 6.2 zeigt eine Aufstellung der gesamten Gebäudezuluft 

und -abluft mit den Raumbilanzen. 

Tabelle 6.2: 

12 

VMIN in m³/h VMAX in m³/h 















Gesamtabluft 2000 6000 

Gesamtzuluft 1800 5400 

Der LON-Abluftvolumenstromregler VAV-L-200-P dient 

zur Erhaltung der Mindestraumluftwechselrate und bildet 

eigenständig den benötigten Differenzwert, indem die Abluftistwerte 

von der erforderlichen Raumluftwechselrate 

subtrahiert werden und die Differenz eigenständig ausgeregelt 

wird. Die Raumluftwechselrate wird in der Tabelle 

6.2 nicht berücksichtigt. 

Das LON-Netzwerk ist in dem Beispiel auf den jeweiligen 

Laborraum begrenzt. Soll eine Anbindung an eine Gebäudeleittechnik 

(GLT) erfolgen, so muss das LON-Netzwerk 

über Router physikalisch abgekoppelt werden. Etwa alle 

25 bis 30 Knoten (Netzwerk-Teilnehmer) sollte ein Router 

installiert werden, damit nicht zuviel Datenverkehr auf dem 

LON-Netzwerk herrscht. Alle 64 Knoten muss unbedingt 

ein Router gesetzt werden, da die Spezi kation des FTT- 

10A Transceivers diese physikalische Grenze vorgibt. 

8.1.1 Fazit 

Durch das sehr hohe Einsparpotenzial an Energiekosten 

amortisiert sich dieses Anlagenkonzept innerhalb kürzester 

Zeit (siehe Kapitel 13.0, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung). 

Verglichen mit dem Beispiel 7.1 sind bei komplett geschlossenen 

Frontschiebern nur 30% des dort benötigten 

Abluftvolumenstroms erforderlich. Dieser Wert ist natürlich 

nur theoretisch, da nicht angenommen werden kann, dass 

alle Frontschieber immer geschlossen sind. 

Ein Gleichzeitigkeitsfaktor von 50 bis 70% ist als praktischer 

Wert anzusetzen, wodurch auch die zentrale Gesamtluftanlage 

für Zuluft und Abluft entsprechend kleiner 

dimensioniert werden kann. Dieser Vorteil reduziert die 

Bauinvestitionskosten in erheblichem Maße. 


9.1 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter 

zentraler Zuluft und Abluft 

In Bild 6.12 ist eine Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter 

zentraler Zu- und Abluft dargestellt. Die Luftleistungen des 

Zu- und Abluftventilators werden so nachgeregelt, dass die 

Regelgröße Druck (p) zentral konstant gehalten wird. 

Die Kanaldruckregelung DPC von SCHNEIDER ist mit einem 

PI-Regler und statischem Differenzdrucksensor (p) 

ausgestattet und steuert den Frequenzumformer des Zuluftventilators 

direkt mit 0(2)...10V DC an. Der integrierte 

PI-Regler regelt den konstanten Überdruck (z.B. 400 Pa) 

über den mittels Frequenzumformer drehzahlgeregelten 

Zuluftventilator. 

Bild 6.12: Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter 

zentraler Zu– und Abluft 

Abluft 

Zuluft 

Filter 



Die Abluftregelung arbeitet analog zur Zuluftregelung. Der 

einzige Unterschied besteht in der druckseitigen (Zuluft) 

bzw. saugseitigen (Abluft) Druckkonstanthaltung. Die Kanaldruckregelung 

DPC regelt den konstanten Unterdruck 

(z.B. 450 Pascal) über den mittels Frequenzumformer 

drehzahlgeregelten Abluftventilator. 

Für die Druckregelung wird der Druckabfall in den Anlagenkomponenten 

und in den Kanälen der Teilstränge mit 

berücksichtigt. 

Diese Regelungsart arbeitet komplett autark und 

regelt wechselnde Belastungsfälle (variable Abluftvolumenströme) 

selbsttätig aus. Eine Gebäudeleittechnik 

(GLT) wird für die zentrale Zuluft- 

bzw. Abluftregelung nicht benötigt. 

Die Ventilatoren werden energieoptimiert betrieben. 

Es muss jedoch insbesondere bei geringen 

Abluftvolumenströmen darauf geachtet werden, 

dass die Austrittsgeschwindigkeit der Fortluft 7m/s 

nicht unterschreitet (siehe DIN 1946, Teil 7). Nur 

dadurch ist eine ausreichende Auswurfhöhe der 

Fortluft gewährleistet, wodurch ein Ansaugen von 

Fortluftteilen wirksam vermieden wird. 

FU 

Abluft 

Ventilator 


DPC 

p 

Luftkühlung 

Filter 


FU 

Zuluft 

Ventilator 


DPC 

p 

Abluft 

Zuluft 

Kapitel 6.0 

9.2 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter 

zentraler Zuluft und Abluft mit Bypass 

Die in Bild 6.13 dargestellte Lüftungsanlage entspricht 

weitestgehend der in Bild 6.12 beschriebenen Ausführung. 

Die Zuluft wird analog zum bereits beschiebenem Beispiel 

mittels der Kanaldruckregelung DPC über den Frequenzumformer 

druckkonstant geregelt, während der Abluftventilator 

ungeregelt ist und mit einer festen Drehzahl läuft. 

Das garantiert eine gleichbleibend hohe Austrittsgeschwindigkeit 

der Fortluft, die für alle Betriebszustände weit über 

den geforderten 7m/s liegen kann. Dadurch wird sicher 

vermieden, dass die schadstoffhaltige Fortluft teilweise 

wieder angesaugt wird (z.B. bei ungünstiger Anordnung 

der Ansaugöffnungen der Außenluft oder bei Inversionswetterlagen). 


Die saugseitige Druckkonstanthaltung wird 

erreicht, indem die Kanaldruckregelung 

DPC eine Drosselklappe mit schnelllaufendem 

Stellmotor ansteuert, die als Bypass 

wirkt. 

Wird nur ein geringer Abluftvolumenstrom 

von den angeschlossenen Laborabzügen 

benötigt, weil die Frontschieber weitestgehend 

geschlossen sind, wird der Bypass 

entsprechend geöffnet. Der Abluftventilator 

fördert eine konstante Abluftmenge und 

erhält den Differenzwert über die Bypass- 

Drosselklappe als Außenluft. 

Wird die maximale Abluft von den Laborabzügen 

angefordert, wird der Bypass komplett 

geschlossen und ist somit wirkungslos. 

Der Abluftventilator fördert nur noch die 

schadstoffhaltige Abluft der Laborabzüge. 

Die Wärmerückgewinnung muss an anderer Stelle installiert 

werden und ist in diesem Beispiel nicht berücksichtigt. 

Diese Variante der Abluftregelung wird vorzugsweise in 

den angelsächsischen Ländern eingesetzt. 

Bild 6.13: Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter 

zentraler Zuluft und Abluft mit Bypass 

Aussenluft 

Filter 

Abluft 

Ventilator 


Drosselklappe mit 

schnelllaufendem 

Stellantrieb (Bypass) 

DPC 

p 

Luftkühlung 

FU 

Zuluft 

Ventilator 

Filter 

DPC 

p 


13


Kapitel 6.0 

9.2.2 Fazit 

Generell sind beide Systemkonzepte gut geeignet die Gesamtabluft 

zu regeln. Bei kleineren Anlagen und Luftnetzen 

ist jedoch darauf zu achten, dass bei der Regelungsart 

mit Frequenzumrichter die gesamte Einheit schnell 

genug den erforderlichen Kanalunterdruck aufbaut, um 

die schnelle Abluftanforderung des Laborabzugs (ca. 2- 

3 Sekunden) zu gewährleisten. Bei der Regelungsart mit 

Bypass muss eine Drosselklappe mit schnelllaufendem 

Stellmotor eingesetzt werden. 

Nur dann ist eine schnelle Abluftanforderung des Laborabzugs 

durch eine ebenso schnelle Erhöhung des Kanalunterdrucks 

gewährleistet. 

14 


10.1 Variable Volumenstromregelung von 

4 Laborräumen im LON-Netzwerk 

In Bild 6.14 ist eine variable Volumenstromregelung von 

4 Laborräumen mit einem zentralen Abluftventilator und 

einem zentralen Zuluftventilator dargestellt. Beide Ventilatoren 

werden über die Kanaldruckregelung DPC von 

SCHNEIDER und den Frequenzumrichter so angesteuert, 

dass ein konstanter Unterdruck (Abluft) und ein konstanter 

Überdruck (Zuluft) ausgeregelt wird. 

Bild 6.14: Variable Volumenstromregelung von 4 

Laborräumen im LON-Netzwerk 

Abluft 

Zuluft 

Labor 1 

Labor 3 

LON-Volumenstromregler 

VAV-L-250-S 

Filter 

Laborabzug 1 


VAV-L-250-S 

M 

M 

Laborabzug 1 

FC500p 

V-L 



LON-Netzwerk 

LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

M 

Laborabzug 2 

M 

Laborabzug 2 

FU 

Abluft 

Ventilator 


FC500p 

V-L 

FC500p 

V-L 


DPC 

p 

- + 

Luftkühlung 

Labor 2 

Labor 4 

Filter 


VAV-L-315-S 

Zuluft 

Ventilator 



FU 

M 

Laborabzug 1 


VAV-L-315-S 

M 

Laborabzug 1 

DPC 

p 

+ - 

LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

M 

Laborabzug 2 

M 

Laborabzug 2 

FC500p 

V-L 

FC500p 

V-L 

M 

Laborabzug 3 

M 

Laborabzug 3 

FC500p 

V-L 

Router Router 

LON-Netzwerk 

Router Router 

FC500p 

V-L 

Kapitel 6.0 

In den Abschnitten 9.1 und 9.2 ist die Funktionsweise drehzahlgeregelter 

zentraler Zu- und Abluft detailliert beschrieben. 

Diese Regelkreise arbeiten völlig autark und regeln 

den erforderlichen Gesamtzuluft- und Gesamtabluftvolumenstrom 

selbsttätig aus. Wechselnde Belastungsfälle 

(variable Abluftvolumenströme) werden automatisch erkannt 

und ausgeregelt. Eine Gebäudeleittechnik (GLT) 

wird für die zentrale Zuluft– bzw. Abluftregelung nicht benötigt. 

Jeder Laborraum arbeitet ebenfalls autark und die Zuluftvolumenstromregler 

mit LON-Interface VAV-L-250-S 

und VAV-L-315-S summieren aus den laborspezi schen 


15


Kapitel 6.0 

Abluftistwerten, die als SNVT (Standard Network Variable 

Type) auf dem LON-Netzwerk zur Verfügung stehen, die 

benötigte Laborraumzuluft. Ein LON-Regler VAV-L kann 

die Abluftistwerte von maximal 16 angeschlossenen Verbrauchern 

(z.B. Laborabzügen) addieren. Be nden sich 

mehr als 16 Laborabzüge in einem Laborraum, so wird die 

Raumzuluft auf mehrere Zuluftvolumenstromregler VAV-L 

verteilt. 

Der Zuluftvolumenstrom ist parametrierbar und gegenüber 

dem Abluftvolumenstrom um z.B. 10 % vermindert. 

Dadurch wird im Laborraum ein Unterdruck eingehalten, 

wodurch das Überströmen von schadstoffhaltiger Luft in 

Nebenräume vermieden wird. 

Auf eine zusätzliche Raumabluft über LON-Regler ist in 

diesem Beispiel aus Gründen der Einfachheit verzichtet 

worden. Die im Abschnitt 8.1 ausführlich beschriebene Variante 

ist auch hier problemlos integrierbar. 

10.2 Anbindung an die Gebäudeleittechnik 

Die Anbindung an die Gebäudeleittechnik (GLT) erfolgt 

über Router. Etwa alle 20 bis 30 Knoten (Netzwerkteilnehmer) 

sollte ein Router installiert werden, damit nicht 

zuviel Datenverkehr auf dem LON-Netzwerk herrscht und 

alle benötigten Daten in ausreichender Geschwindigkeit 

an die entsprechenden Regler gelangen. Alle 64 Knoten 

muss unbedingt ein Router gesetzt werden, da die Spezi 

kation des FTT-10A Transceivers diese physikalische 

Grenze vorgibt. 

Im vorliegendem Beispiel wird jeder Laborraum durch einen 

eigenen Router abgetrennt. Diese Variante ist zwar 

etwas aufwändiger, dafür aber eindeutig strukturiert. Bei 

längeren Leitungen muss alle 300 m jeweils ein Router 

vorgesehen werden, um Leitungsre exionen und somit 

eine fehlerhafte Datenübertragung zu vermeiden. 

Über die Gebäudeleittechnik kann jeder Laborabzug mit 

seinen spezi schen Daten, wie z.B. Abluftistwert, Betriebszustand, 

Störmeldung, Parameter usw. visualisiert 

werden. 

Mit der von SCHNEIDER entwickelten Software PAD- 

3000 sind die idealen Voraussetzungen für die Visualisierung 

von Laborabzügen gegeben. Dieses Programm kann 

auch als Task in eine bereits vorhandene Gebäudeleittechnik 

(z.B. ABB, Siemens, Honeywell, Sauter, Johnson Control, 

Kieback & Peter usw.) eingebunden werden. Ebenso 

kann jeder Laborabzug, gesamte Laborräume oder das 

gesamte Laborgebäude über das LON-Netzwerk in den 

abgesenkten Betrieb (Nachtabsenkung bzw. arbeitsfreie 

Zeit) geschaltet werden. Die in den abgesenkten Betrieb 

geschalteten Verbraucher reduzieren den Abluftvolumenstrom 

auf einen parametrierbaren minimalen Wert, wodurch 

ein großes Energieeinsparpotenzial erreicht wird. 

Die Beleuchtung des Laborabzugs kann bei entsprechender 

Verschaltung ebenfalls ausgeschaltet werden. 

Neben dem Gebäude- und Facility Management ist auch 

eine Fernwartung und Ferndiagnose möglich. So können 

z.B. die Drosselklappen der Abluft- und Zuluftvolumen- 

16 

stromregler geschlossen bzw. geöffnet werden um somit 

das Gesamtsystem und die Sensorik zu testen. 

Bild 6.15: Leitwarte 

Die Fernwartung und Ferndiagnose ist auch über das Infranet 

und Internet möglich und gewährleistet damit eine 

sehr hohe Standzeit und Betriebssicherheit. 

Bild 6.16: Lüftungsregelung im gesamten Gebäude 

10.2.1 Fazit 

Durch das sehr hohe Einsparpotenzial an Energiekosten 

amortisiert sich dieses Anlagenkonzept innerhalb kürzester 

Zeit (siehe Kapitel 13.0, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung). 

Die konsequente LON-Vernetzung ermöglicht den 

wirtschaftlichen Einsatz der Gebäudeleittechnik und gewährleistet 

somit ein großes Energieeinsparpotenzial bei 

gleichzeitiger Verbesserung der Standzeit und Betriebssicherheit. 

Die Gebäudeleittechnik kann ebenso das Nutzerverhalten 

am Laborabzug erfassen. So kann z.B. die Frontschieberstellung 

(geschlossen oder geöffnet) erfassst werden. 

Messung und Abrechnung von Luftverbrauchsdaten für 

jeden Laborabzug sind problemlos möglich. 

Durch die eingesparten Energiekosten amortisiert sich 

das Gesamtsystem, je nach Nutzerverhalten, sehr schnell 

(ca. 1 bis 2 Jahre) und bei Ansatz eines Gleichzeitigkeitsfaktors 

können auch die Bauinvestitionskosten in erheblichem 

Maße reduziert werden. 


11.1 Zusätzliches Einsparpotenzial mit 

Kanaldruckoptimierer DPO im LON- 

Netzwerk 

In Bild 6.17 ist eine variable Volumenstromregelung von 

4 Laborräumen im LON-Netzwerk dargestellt, die im Wesentlichen 

der Darstellung in Bild 6.14 entspricht. 

Anstelle der Kanaldruckregelung DPC wird hier die Kanaldruckoptimierung 

DPO von SCHNEIDER eingesetzt, 

was in LON-vernetzten Projekten sinnvoll ist und wodurch 

nochmals ein erhebliches Einsparpotenzial der elektrischen 

Energie realisiert wird. 

Über das LON-Netzwerk werden autark die Klappenpositionen 

sämtlicher Regelungen (Laborabzug, Raumabluft, 

etc.) zyklisch abgefragt und der Frequenzumformer 

Bild 6.17: Variable Volumenstromregelung von 4 

Laborräumen im LON-Netzwerk 

Abluft 

Zuluft 

Labor 1 

Labor 3 


VAV-L-250-S 

Filter 

Laborabzug 1 


VAV-L-250-S 

M 

M 

Laborabzug 1 



LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

M 

Laborabzug 2 

M 

Laborabzug 2 

FU 

Abluft 

Ventilator 


FC500p 

V-L 

FC500p 

V-L 

DPO-L 

Luftkühlung 

Labor 2 

Labor 4 


LON-Netzwerk 

Zuluft 

Ventilator 



Filter 


VAV-L-315-S 

FU 

M 

Laborabzug 1 


VAV-L-315-S 

M 

Laborabzug 1 

DPO-L 

LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

LON-Netzwerk 

FC500p 

V-L 

M 

Laborabzug 2 

M 

Laborabzug 2 

FC500p 

V-L 

FC500p 

V-L 

M 

Laborabzug 3 

M 

Laborabzug 3 

FC500p 

V-L 

Router Router 

LON-Netzwerk 

LON-Netzwerk 

Router Router 

FC500p 

V-L 


Kapitel 6.0 

(FU) für den Abluftventilator solange abwärts geregelt, bis 

die „schwächste“ Regelklappe noch auf 80° steht (90° = 

Regelklappe voll geöffnet, 0° = Regelklappe komplett geschlossen) 

und damit noch im Regelbereich ist. 

11.1.1 Fazit 

Durch den Einsatz von zwei Kanaldruckoptimierern DPO 

ist nach dem neuesten Stand der Technik die gesamte 

Gebäudelüftungsanlage derart optimiert, dass so wenig 

Energie wie möglich vernichtet wird und alle Regelungen 

noch im Regelbereich sind. 

Die Zuluft- und Abluftventilatoren werden immer im optimalen 

(minimalen) Betriebspunkt betrieben, wodurch eine 

erhebliche Ersparnis der elektrischen Energie erreicht 

wird. 

17


Kapitel 6.0 

12.1 Produktübersicht Kanaldruckregelung, 

Kanaldruckoptimierung 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Kanaldruckregelung 

und Kanaldruckoptimierung. 

Die Gesamtproduktübersicht LabSystem nden Sie in 



Kanaldruckregler CDP Strangdruckregler mit motorischer Drosselklappe 6.0 

DPC Kanaldruckregler mit Ansteuerung für Frequenzumrichter des Abluft- bzw. 

des Zuluftventilators 

6.0 

Kanaldruckoptimierer 

18 


und Ausschreibungstexte über die Produkte CDP, DPC 

und DPO nden Sie als Download im Internet unter 


DPO Energieoptimierter Drosselklappenbetriebspunkt durch intelligentes Drosselklappenmanagement 

mit Ansteuerung für Frequenzumrichter des Abluft- 

bzw. des Zuluftventilators 


6.0



Reinraumtechnik - Raumduckregelungen 

7.0 



Kapitel 7.0 


1.1 Was ist Reinraumtechnik? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.2 Good Manufacturing Practice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3 Mindestanforderungen an die Räumlichkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1.4 Reinraumhirarchien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1.5 Der Raumdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1.6 Das Raumleck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1.7 Druckdifferenz gegenüber der Umgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1.8 Raumdruckverhältnis bei unterschiedlichem Zu- und Abluftvolumenstrom . 4 

2.0 Luftaustausch und Luftführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.1 Laminar Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.2 Turbulente Mischströmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

2.3 Prinzipieller Aufbau eines Reinraumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

2.3.1 Berechnung des Volumenstroms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

3.1 Reinraumklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

3.2 Klassifi zierung von Sicherheitslaboren nach GenTSV . . . . . . . . . . . . . 7 

4.1 Raumdruck- und Volumenstromregler von SCHNEIDER . . . . . . . . . . . . 7 

5.1 Raumdruckregler CRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.1 Regelgeschwindigkeit des CRP-Reglers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.1.2 Regelgenauigkeit des CRP-Reglers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

5.2 Raumdruckregelung mit CRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

5.2.1 Raumschema 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

5.2.2 Raumschema 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

6.1 Regelung von dichten Räumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

6.2 Raumdruckverhältnisse eines volumenstromgeregelten dichten Raumes . . 11 

6.2.1 Berechnung der Druckdifferenz ∆p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

1

2 


Kapitel 7.0 



6.2.2 Einfl uss der Regeltoleranz eines Volumenstromreglers . . . . . . . . . . . . . . 11 

6.2.3 Rechenbeispiel mit einem Raumleck von 0,001 m² (10 cm²) bei gleichem Zuluftund 

Abluftvolumenstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.2.4 Rechenbeispiel mit einem Raumleck von 0,01 m² (100 cm²) bei gleichem Zuluftund 

Abluftvolumenstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.2.5 Rechenbeispiel für einen defi nierten Raumüberdruck von 10 Pa mit einem 

Raumleck von 0,01 m² (100 cm²) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

6.2.6 Fazit Raumdruckregelung mit Volumenstromreglern . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

6.3 Raumdruckregelung eines dichten Raumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

6.3.1 Einfl uss der Regeltoleranz eines Raumdruckreglers . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

6.3.2 Rechenbeispiel mit einem Raumleck von 0,001 m² (10 cm²) bei konstantem 

Zuluftvolumenstrom und Raumdruckregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 


Zuluftvolumenstrom und Raumdruckregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

6.4 Raumdruckregler CRP mit doppelter Regelgenauigkeit . . . . . . . . . . . . 14 

6.5 Betrachtung der Regelgeschwindigkeit des Raumdruckreglers CRP . . . . . 15 

6.6 Regelung von dichten Räumen mit dem volumenstrompriorisierten 

Raumdruckregler VCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 


Zuluftvolumenstrom und volumenstrompriorisiertem Raumdruckregler VCP . . . . 16 

7.1 Volumenstrompriorisierter Raumdruckregler VCP . . . . . . . . . . . . . . . 17 

7.1.1 Regelgeschwindigkeit des VCP-Reglers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

7.1.2 Regelgenauigkeit des VCP-Reglers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

7.1.3 Raumschema VCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 

8.1 Raumdrucküberwachung PM100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 

9.1 Volumenstromregler VAV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

9.1.1 Regelgeschwindigkeit des VAV-Reglers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

9.1.2 Regelgenauigkeit des VAV-Reglers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 

10.1 Leistungsmerkmale Raumdruckregler CRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 

10.2 Leistungsmerkmale volumenstrompriorisierter Raumdruckregler VCP . . . 24 

10.3 Leistungsmerkmale Raumdrucküberwachung PM100 . . . . . . . . . . . . . 25 

10.4 Leistungsmerkmale Volumenstromregler VAV . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 

11.1 Produktübersicht Raumdruckregler, Volumenstromregler, 

Raumdrucküberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 


1.1 Was ist Reinraumtechnik? 

Zunehmend höhere industrielle Anforderungen führen in 

vielen Produktionszweigen zu einer außerordentlichen 

Verfeinerung der angewandten Technologien und Verfahrenstechniken, 

wobei die eingesetzten Methoden hierbei 

stetig präziser und wirkungsvoller gestaltet werden. Um 

dem marktbedingten Anspruch gerecht zu werden, Spitzenqualität 

bei gleichzeitiger Massenfertigung herzustellen, 

sind jedoch wesentlich genauere Rahmenbedingungen 

der Fertigung einzuhalten, wie beispielsweise die 

Produktionsstätte staub- und keimfrei zu halten. 

Reinraumtechnik als Kette aller Maßnahmen zur Vermeidung 

oder Verminderung schädlicher Einfl üsse auf das 

Produkt oder den Menschen ist als Produktionsvoraussetzung 

aus keinem der heutigen High-Tech-Industriebereiche 

mehr wegzudenken. 

Reinraumtechnik 

hält Partikel aus der Umgebungsluft vom Arbeitsbereich 

fern 

gewährleistet Luftfi lterung und Strömungsführung 

bietet Unter- und Überdruckabstufung zwischen 

Räumen und Raumarten 

hält bestimmte Luftzustände wie Temperatur und 

Luftfeuchtigkeit ein 

ermöglicht, dem Prozess hochreine Medien zuzuführen 

gewährleistet eine reinraumkompatible Produktionstechnik 

und Prozessführung 

garantiert eine Oberfl ächenreinheit der Produkte, 

Arbeitsfl ächen und Packmittel 

führt die Prozessabluft ab und entsorgt diese 

fördert prozess- und produktangepasste Verhaltensweisen 

des Personals und vermittelt die dazu notwendige 

Motivation und Schulung 

Die internationalen Normen ISO 14644-1 und die VDI 

2083 defi nieren die Klassifi zierung der Luftreinheit. Die 

US Federal Standard 209b wurde durch die Normen DIN 

ISO 14644-1 und DIN ISO 14644-2 abgelöst. In der Tabelle 

7.1 ist für jede ISO-Klasse der Höchstwert der Partikelkonzentration 

(Partikel je m³) aufgelistet. 



Kapitel 7.0 

In der Reinraumtechnik müssen für Pharma-, Gen- und 

Biotechnologie, Apotheken und Labore Lüftungsanlagen 

gemäß GMP-Anforderungen (Richtlinien zur Qualitätssicherung 

der Produktionsabläufe und -umgebung in der 

Produktion von Arzneimitteln, Wirkstoffen und Medizinprodukten 

sowie bei Lebens- und Futtermitteln) geplant 

und installiert werden. Dies erfordert ein großes Maß an 

Wissen und Know-how. 

In Tabelle 7.2 sind die Korrelationen der US-, VDI und 

ISO-Klassen aufgelistet. 

US-FS 209b VDI-2083 DIN ISO 14644 

Class 0,01 -- ISO Class 1 

Class 0,1 -- ISO Class 2 

Class 1 VDI Class 1 ISO Class 3 



Class 1.000 VDI Class 4 ISO Class 6 

Class 10.000 VDI Class 5 ISO Class 7 

Tabelle 7.2 Korrelation der US-, VDI Und ISO-Klassen 

Die US-Class 100 entspricht der VDI Class 3 und defi nieren 

eine Partikelkonzentration von max. 100 Partikel mit 

einer Größe über 0,5 μm je foot³, während die DIN ISO 

Class 5 eine Partikelkonzentration von max. 3520 Partikel 

mit einer Größe über 0,5 μm je m³ definiert. 

1.2 Good Manufacturing Practice 

Unter GMP (Good Manufacturing Practice = gute Herstellungspraxis) 

versteht man Richtlinien zur Qualitätssicherung 

der Produktionsabläufe und - umgebung in der 

Produktion von Arzneimitteln, Wirkstoffen und Medizinprodukten, 

aber auch bei Lebens- und Futtermitteln. 

In der pharmazeutischen Herstellung spielt die Qualitätssicherung 

eine zentrale Rolle, da hier Qualitätsabweichungen 

direkte Auswirkungen auf die Gesundheit der 

Verbraucher haben können. 

Höchstwert der Partikelkonzentration [Partikel je m³] 

Klasse 0,1 μm 0,2 μm 0,3 μm 0,5 μm 1 μm 5 μm 

ISO 1 10 2 

ISO 2 100 24 10 4 

ISO 3 1.000 237 102 35 8 

ISO 4 10.000 2.370 1.020 352 83 

ISO 5 100.000 23.700 10.200 3.520 832 29 

ISO 6 1.000.000 237.000 102.000 35.200 8.320 293 

ISO 7 352.000 83.200 2.930 

ISO 8 3.520.000 832.000 29.300 

ISO 9 35.200.000 8.320.000 293.000 

Tabelle 7.1 ISO-Klassifi zierung der Luftreinheit 

3

4 


Kapitel 7.0 

Ein GMP-gerechtes Qualitätsmanagementsystem dient 

der Gewährleistung der Produktqualität und der Erfüllung 

der für die Vermarktung verbindlichen Anforderungen der 

Gesundheitsbehörden. 

1.3 Mindestanforderungen an die Räumlichkeiten 

Reinraumklassen orientieren sich an der ergänzenden 

Leitlinie zur Herstellung steriler Arzneimittel zum EU- 

GMP-Leitfaden. Kritische Arbeitsschritte müssen in einem 

Bereich der Reinraumklasse A (höchste Anforderung) 

durchgeführt werden. 

Der kontrollierte Bereich sollte vorzugsweise die Kriterien 

der Klasse B erfüllen, bei entsprechendem Nachweis 

kann ein Raum der Klasse C ausreichend sein. Bei der 

Verwendung eines Isolators ist die Reinraumklasse D ausreichend. 

Der Zugang in den kontrollierten Bereich sollte über einen 

Raum mit Schleusenfunktion erfolgen, die Türen müssen 

dabei gegeneinander verriegelt sein. Material sollte getrennt 

vom Personal eingeschleust werden (z. B. Materialschleuse). 

1.4 Reinraumhirarchien 

Der Reinstraumzugang erfolgt meist über eine Folge verschiedener 

Reinraumbereiche mit fallender Reinraumklasse. 

Zwischen diesen Bereichen erfolgt in der Regel 

ein Kleidungswechsel. Um Verschmutzungen von Gegenständen, 

die mit dem Fußboden in Berührung kommen 

(z.B. Schuhsohlen), zu minimieren, befi nden sich an den 

jeweiligen Zugängen spezielle klebrige Fußmatten. Der 

Zugang zum Reinstraum selbst folgt zusätzlich über Personal- 

und Materialschleusen, in denen wiederum starke 

Luftströmungen und Filtersyteme vorhandene Partikel 

aufwirbeln und absaugen, so dass keine zusätzliche Verunreinigung 

von außerhalb eingetragen wird. 

1.5 Der Raumdruck 

Um aus Umwelt-, Hygiene- oder Sicherheitsgründen den 

Luftaustausch eines Labores mit der Umwelt zu verhindern, 

werden Türen, Fenster und Maueröffnungen abgedichtet. 

Dadurch wird neben dem Luftaustausch aber 

auch der Druckausgleich zur Umgebung verhindert, was 

zu unzulässig hohen Druckdifferenzen führen kann. 

Die Verhältnisse gegenüber der Umgebung bleiben nur 

konstant, wenn die Zu- und Abluftvolumenströme gleich 

groß sind. Ausgehend von einer typischen, maximalen Abweichung 

der Volumenstromregler von +/-5% Prozent im 

Regelbetrieb sind die üblichen Raumdichtheiten im heutigen 

Baustandard noch kein Problem. Sobald jedoch im 

verstärkten Maße auf die Dichtheit der Bauhülle geachtet 

wird, treten unerwünscht hohe Druckdifferenzen auf. 

Der resultierende Raumdruck hängt von folgenden Parametern 

ab: 

Größe der Raumleckfl äche 

Fläche der Überströmöffnung 

Eingestelltes Verhältnis des Zu- und Abluftvolumenstroms 

Regelgenauigkeit der Volumenstromregler bzw. 

Volumenstromdifferenz (Zuluft - Abluft) 

Laufzeit und mögliche Hysterese der eingesetzten 

Stellantriebe 

1.6 Das Raumleck 

In der Regel wird das Raumleck hauptsächlich von Türspalten 

und Durchführungen von Rohren in Wänden, 

Undichtheiten der Fenster und im Rauminneren von Unterputzleitungen 

(z.B. Elektroinstallation im Rohr verlegt) 

verursacht. 

Mit der zunehmend dichteren Bauweise fehlen diese „natürlichen“ 

Ausgleichsöffnungen immer mehr. Zunehmend 

dichtere Räume sind in Bezug auf ihre Raumdruckhaltung 

sehr schwierig zu regeln (siehe hierzu Abschnitt 6.1 ff). 

Um dies zu verhindern, werden bewusst defi nierte Überströmöffnungen 

eingebaut, welche aber nicht zu schmal 

und scharfkantig sein dürfen, da dies zu Pfeifgeräuschen 

führen würde. 

Muss bei abgeschalteter Anlage ein Luftwechsel in die falsche 

Richtung verhindert werden, so ist die Öffnung mit 

einer gewichts- oder federbelasteten Rückschlagklappe 

zu versehen. 

1.7 Druckdifferenz gegenüber der 

Umgebung 

In Anwendung der Strömungslehre verhält sich der Druckabfall 

über das Raumleck nahezu quadratisch zum Durchfl 

uss. Daher kann die resultierende Druckdifferenz gegenüber 

der Umgebung infolge einer unausgeglichenen 

Volumenstrombilanz bestimmt werden. Erfolgt ein Ausgleich 

über eine defi nierte Überströmöffnung, so ist der 

Widerstand des Überströmelementes mit dieser Druckdifferenz 

gleichzusetzen (siehe hierzu Bernoulli-Formel, Abschnitt 

6.1 ff) 

1.8 Raumdruckverhältnis bei unterschiedlichem 

Zu- und Abluftvolumenstrom 

Soll z.B. ein permanenter Überdruck zur Umgebung aufrecht 

erhalten werden, so ist dementsprechend ein Luftüberschuss 

einzuplanen. Der Abluftvolumenstromregler 

muss gegenüber dem Zuluftvolumenstromregler um den 

abströmenden Teil geringer ausgelegt werden. Die Volumenstromdifferenz 

errechnet sich wie folgt: 

Volumenstromdifferenz = Zuluft - Abluft 


Die Raumdruckregelung mit Volumenstromreglern ist nur 

bei ausreichend großem Raumleck geeignet, was durch 

das folgende Beispiel verdeutlicht wird: 

Annahmen: 

Raumzuluft 1500 m³/h 

Raumbaluft 1360 m³/h 

Volumenstromdifferenz 140 m³/h 

Raumleckfl äche 0,01 m² 

Regelabweichung eines Reglers ± 5 % 

Konsolidierte Regelabweichung 

beider Regler ± 7,5 % 

Bei diesem Beispiel wird ersichtlich, dass nun ein Volumenstrom 

von 140 m³/h durch „Undichtigkeiten“ entweichen 

muss. Die Größe der Öffnung bestimmt die resultierende 

Druckdifferenz gegenüber der Umgebung (ohne 

Berücksichtigung der Regelabweichung). 

Berücksichtigt man die Regelungenauigkeit der Volumenstromregler, 

so ist mit einer Schwankungsbreite (Differenz- 

Volumenstrom) von 140 m³/h +/- 112,5 m³/h zu rechnen. 

Daraus resultieren z.B. bei einer Öffnungsfl äche von 0,01 

m² die in der Tabelle 7.1 aufgelisteten Druckschwankungen 

(siehe Diagramm 7.1 in Abschnitt 6). 

Volumenstrom 

Zuluft 

[m³/h] 

Differenz- 

Volumenstrom 

[m³/h] 

Der Druckdifferenzbereich von 0,67 bis 56,9 Pa ist für 

eine stabile Raumdruckregelung nicht akzeptabel. Mögliche 

Maßnahmen sind Vergrößerung des Raumlecks oder 

Regelung der Raumdruckhaltung über Raumdruckregler 

CRP (siehe Abschnitt 5.1 ff) bzw. bei kritischen Raumdruckregelungen 

mit sehr kleiner Raumleckfl äche über 

den patentierten volumenstrompriorisierten Raumdruckregler 

VCP von SCHNEIDER. 

2.0 Luftaustausch und Luftführung 

Druckdifferenz 

[Pa] 

VMIN 1500-112,5 27,5 0,67 

VMED 1500 140 17,5 

VMAX 1500+112,5 252,5 56,9 

Tabelle 7.1: Druckschwankungen bei einem Raumleck 

von 0,01 m² und den gegebenen Werten 

Tabelle 7.2 zeigt den Luftwechsel bei verschiedenen Reinraumklassen. 

Ein Laborraum benötigt im Tagbetrieb typischerweise einen 

8-fachen Raumluftwechsel mit 25m³/(h x m²). Man erkennt 

hier sofort die hohen Anforderungen der Reinräume 

mit Raumluftwechselraten von 20 bis 600, d.h. 2,5 bis 75 

mal höheren Luftdurchsatz als bei Laborräumen. 



Reinraumklasse 

nach US-FS-209b 

Volumenstrom 

[m³/(hxm²)] 

Kapitel 7.0 

Luftwechsel 

[Anzahl/h] 

10 1.600-1.800 500-600 

100 1.600-1.800 500-600 

1.000 700-1.100 200-300 

10.000 60-120 20-40 

100.000 60 20 

Alle Angaben sind grobe Richtwerte 

Tabelle 7.2: Luftwechsel bei verschiedenen Reinraumklassen 

Je geringer die Partikelbelastung sein darf, desto häufi 

ger muss die Luft ausgetauscht werden! 

2.1 Laminar Flow 

Die grundliegende Idee der turbulenzarmen Verdrängungsströmung 

(Laminarströmung, engl. laminar fl ow) 

ist, dass Partikel mit den Strömungslinien mittransportiert 

werden. Da alle Strömungslinien von oben nach unten 

gerichtet sind, ist eine Querausbreitung der Partikel nicht 

möglich und Verunreinigungen werden sofort aus der Luft 

entfernt. 

Zusammen mit einer in der Regel mehrstufi gen Filterung 

und großem Luftdurchsatz soll die Reinheit der Luft sichergestellt 

werden. 

Die partikelbelastete Luft wird von der partikelarmen 

Luft verdrängt und durch den gelochten Boden entlang 

der Stromlinien abgeführt 

Die Strömungsgeschwindigkeit wird mit ca. 0,45 m/s 

± 0,05 m/s möglichst hoch gewählt 

Dadurch hohe Raumluftqualität möglich 

Sehr kostenintensiv 

Laminare Verdrängungsströmung und turbulente 

Mischströmung werden aus Kostengründen häufi g 

miteinander kombiniert 

5

6 


Kapitel 7.0 

2.2 Turbulente Mischströmung 

Die grundliegende Idee der turbulenten Verdünnungs- 

oder Mischströmung basiert darauf, dass die gefi lterte 

Reinluft turbulent (verwirbelnd) in den Reinraum eingeführt 

wird und eine stetige Verdünnung der Partikelkonzentration 

bewirkt. 

Die verdünnte Luft wird durch einen gelochten Boden 

abgeführt 

Turbulente Strömung führt zu einer höheren Verweildauer 

der partikelbelasteten Luft 

Daher ist die erzielte Reinheitsklasse im Vergleich zur 

laminaren Strömung schlechter 

Turbulente Mischströmung ist aber preiswerter als Laminarströmung 

2.3 Prinzipieller Aufbau eines Reinraumes 

Ein Überdruck von ca. 30 Pa im Reinraum verhindert das 

Eindringen von Partikeln. Personen- und Materialverkehr 

erfolgen über separate Schleusen. Dies ist notwendig, da 

das Personal sonst unnötigen Schmutz in den Reinraum 

bringt beziehungsweise durch Öffnen der Türen Schmutz 

„eingeweht“ werden kann. 

Zudem muss der Raum aus Sicherheitsgründen von mindestens 

zwei, besser noch von drei Seiten von außen einzusehen 

sein. 

Folgende Informationen müssen für die Planung eines 

Reinraumes defi niert sein: 

Reinraumklasse 

Abmaße des Reinraumes 

Anzahl der Personen die dauerhaft im Reinraumbereich 

arbeiten 

Zugangsmöglichkeit 

Beleuchtung 

Diese Angaben kommen vorwiegend vom Nutzer und werden 

vom Planer spezifi ziert. 

Aus der Reinraumklasse ergibt sich die benötigte Filterdeckenfl 

äche, zum Beispiel bei Reinraumklasse 7 nach DIN 

ISO 14644-1 eine Fläche von 10 - 20 % und eine Luftwechselzahl 

von 133. 

Mit dem Raumvolumen, der Personenanzahl und der Luftwechselzahl 

wird der Zuluft- und Abluftvuftvolumenstrom 

errechnet. 

2.3.1 Berechnung des Volumenstroms 

Zur Berechnung des benötigten Volumenstroms für einen 

Reinraum der Klasse 7 gemäß DIN ISO 14644 werden 

folgende Annahmen getroffen: 

Annahmen: 

Raumfl äche: 60 m² 

Raumvolumen: 210 m³ 

Der Norm entsprechend ergeben sich folgende Anforderungen: 

Filterdeckenfl äche: 10…20% 

Luftwechselzahl: 133/h 

Nach der Berechnungsformel: 

Volumenstrom = Raumvolumen x Luftwechselzahl 

ergibt sich 

210 m³ x 133/h = 27.930 m³/h 

Dass heisst, ein Reinraum mit der Raumfl äche von 60 m² 

und einer Raumhöhe von 3,50 m benötigt in der geforderten 

Reinraumklasse 7 gemäß DIN ISO 14644 einen 

Volumenstrom von 27.930 m³/h. Auf Grund des geforderten 

Überdrucks von 30 Pa ergibt sich bei einer bekannten 

Raumleckfl äche der Differenzvolumenstrom (siehe Diagramm 

7.1 in Abschnitt 6) und der erforderliche Raumabluftvolumenstrom. 

Man erkennt jetzt schon, dass es schwierig ist, eine stabile 

Raumdruckhaltung von 30 Pa bei diesen hohen Volumenströmen 

stabil auszuregeln. 


3.1 Reinraumklassen 

Die Reinraumklassen A (hohes Risiko) bis D gelten für die 

Herstellung steriler Arzneimittelprodukte in Reinräumen. 

Für die Herstellung steriler Produkte gelten besondere 

Anforderungen, um das Risiko einer Kontamination mit Mikroorganismen, 

Partikeln und Pyrogenen möglichst gering 

zu halten. Vieles hängt von der Fertigkeit, Schulung und 

dem Verhalten des betreffenden Personals ab. Die Qualitätssicherung 

ist hier von besonderer Bedeutung und die 

Herstellung muss streng nach sorgfältig festgelegten und 

validierten Methoden und Verfahren erfolgen. Die Sterilität 

oder andere Qualitätsaspekte dürfen sich nicht alleine auf 

den letzten Herstellungsschritt oder die Prüfung des Endproduktes 

stützen. 

Klasse A (hohes Risiko) 

Die lokale Zone für Arbeitsvorgänge mit hohem Risiko, 

zum Beispiel Abfüllbereich, Stopfenbehälter, offene 

Ampullen und Fläschchen, Herstellung aseptischer 

Verbindungen. Normalerweise werden solche Bedingungen 

durch ein laminares Luftströmungssystem sichergestellt. 

Laminare Luftströmungssysteme sollten 

für eine gleichmäßige Luftströmungsgeschwindigkeit 

von 0,36-0,54 m/s (Richtwert) am Arbeitsplatz sorgen. 

Die Aufrechterhaltung der Laminarität sollte nachgewiesen 

und validiert sein. Gerichtete Luftströmung und 

geringere Geschwindigkeiten können in geschlossenen 

Isolatoren und Handschuhboxen verwendet werden. 

Klasse B 

für aseptische Zubereitung und Abfüllung; dies ist die 

Hintergrundumgebung für eine Zone der Klasse A. 

Klassen C und D 

Reine Bereiche für die weniger kritischen Schritte bei 

der Herstellung steriler Produkte. 

3.2 Klassifi zierung von Sicherheitslaboren 

nach GenTSV 

Die GenTSV (Gentechnik-Sicherheitsverordnung) gilt für 

gentechnische Anlagen, d.h. für Einrichtungen, in denen 

gentechnische Arbeiten im geschlossenen System durchgeführt 

werden. Dabei werden physikalische Schranken 

verwendet, um den Kontakt der verwendeten Organismen 

mit Menschen und Umwelt zu begrenzen. Sicheres gentechnisches 

Arbeiten in Laboratorien wird durch geeignete 

biologische, technische und organisatorische Sicherheitsmaßnahmen 

gewährleistet. Hierfür sind bauliche und 

technische Voraussetzungen für Laboratorien mit den Sicherheitsstufen 

S1 bis S4 (hohes Risiko) vorgeschrieben. 

Im Speziellen wird auf die sichere Einhaltung von Druckstufen 

über mehrere Zonen Wert gelegt. 

S1- Labor 

Im Gentechniklabor der Sicherheitsstufe 1 sind Arbeiten 

zuzuordnen, welche nach dem Stand der Wissenschaft 

kein Risiko für die menschliche Gesundheit 

oder für die Umwelt sind. 



Kapitel 7.0 

S2- Labor 

In einem Labor mit der Sicherheitsstufe 2 werden gentechnische 

Arbeiten verrichtet, bei denen nach dem 

Stand der Wissenschaft von einem geringen Risiko 

für die menschliche Gesundheit oder Umwelt auszugehen 

ist. 

S3- Labor 

In einem Labor mit der Sicherheitsstufe 3 ist von einem 

mäßigen Risiko für die menschliche Gesundheit 

oder Umwelt auszugehen. Bei der Sicherheitsstufe 3, 

also S3-Labor, handelt es sich beispielsweise um Arbeiten, 

bei denen mit Erregern von Krankheiten mit 

mäßigem Risikopotenzial der Ansteckung zu rechnen 

ist. 

S4- Labor (hohes Risiko) 

S4-Labore sind gentechnische Arbeiten zuzuordnen, 

es ist nach dem Stand der Wissenschaft von einem 

hohen Risiko oder dem begründeten Verdacht eines 

solchen Risikos für die menschliche Gesundheit oder 

Umwelt auszugehen. Im Bereich eines Gentechniklabors 

mit der Sicherheitsstufe S4 ist mit Erregern von 

Krankheiten (z.B. Ebola-Virus) zu rechnen, von denen 

ein hohes Ansteckungsrisiko ausgeht. 

4.1 Raumdruck- und Volumenstromregler 

von SCHNEIDER 

SCHNEIDER bietet komplette Systemlösungen zur Volumenstrom- 

und Raumdruckregelung in Labor- und 

Reinraumanwendungen. Der Vorteil für den Anwender 

ist ein funktionierendes, sicheres, fl exibles und robustes 

Gesamtsystem ohne Kompatibilitätsprobleme. Auf Grund 

der hohen Anforderungen an die Raumdichtigkeit sollten 

generell auf der Zu- und Abluftseite Systeme mit Raumdruck- 

und Volumenstromreglern eingesetzt werden. Somit 

ist eine sichere Einhaltung von Druckstufen, auch über 

mehrere Zonen, möglich. 

Zur Raumdruck- und Volumenstromregelung werden folgende 

LabSystem-Produkte eingesetzt: 

Raumdruckregler CRP 

Volumenstrompriorisierter 

Raumdruckregler VCP 

Raumdrucküberwachung PM100 

Variabler Volumenstromregler VAV 

7

8 


Kapitel 7.0 

5.1 Raumdruckregler CRP 

Raumdruckregler werden zur konstanten Druckhaltung 

eingesetzt, d.h. ein defi nierter Raumüber- oder Raumunterdruck 

wird mittels Drosselabsperrklappe mit Stellantrieb 

autark ausgeregelt. Je nach Anwendungsfall vermeidet 

man dadurch das Eindringen bzw. Austreten von schadstoffhaltiger 

oder ungereinigter Luft mit zu hohen Staubanteilen. 

Laborräume werden daher standardmäßig im 

Unterdruck, Reinräume im Überdruck gehalten. 

Es handelt sich dabei um ein mikroprozessor gesteuertes, 

schnelles Regelsystem für die konstante Druckregelung 

von Räumen. Ein schneller Regelalgorithmus vergleicht 

den konstanten Sollwert mit dem gemessenen Raumdruck 

des statischen Differenzdrucksensors und regelt schnell, 

präzise und stabil aus. Der konstante Raumunterdruck ist 

frei parametrierbar und wird spannungsausfallsicher im 

EEPROM gespeichert. Die Regelkurve wird, bezogen auf 

die Sollwertvorgabe, selbsttätig berechnet. 

Bild 7.1: Raumdruckregler mit Drosselklappe aus 

Stahlblech 

5.1.1 Regelgeschwindigkeit des CRP-Reglers 

Bei der gesamten Anlagenplanung steht der Schutz für 

das Personal und für die Umwelt stets im Vordergrund. 

Raumdruckänderungen müssen dazu schnell erkannt und 

durch die erforderliche Zu- oder Abluft ausgeregelt werden, 

daher setzt SCHNEIDER permanent auf eine hohe 

Regelgeschwindigkeit. Die Ausregelzeit beträgt < 3 sec. 

Motorlaufzeit für einen Drehwinkel von 90° und ist von 3 s 

bis 24 s frei parametrierbar (Laufzeitverzögerung). Somit 

können die strengen Anforderungen des Anwenders und 

die gesetzlichen Bestimmungen erfüllt werden. 

Der Raumdruckregler CRP erkennt automatisch das Öffnen 

von Türen und Fenstern und verzögert selbsttätig die 

Ausregelung des geforderten Raumdrucks um eine parametrierbare 

Zeit (0...240 s). Wird z.B. die Tür innerhalb 

dieser Zeit wieder geschlossen, fi ndet die Ausregelung 

erst nach dem Schließen der Tür wieder statt. Dieses 

neuartige Regelungskonzept von SCHNEIDER verringert 

unnötige Regelungszyklen und erhöht somit die Standzeit 

und Betriebssicherheit signifi kant. Auf Türkontakte kann 

bei langsamen Regelzeiten verzichtet werden. 

5.1.2 Regelgenauigkeit des CRP-Reglers 

Die Regelgenauigkeit eines Raumdruckreglers hängt 

im Wesentlichen vom Messbereich und von der 

Messgenauigkeit des statischen Differenzdrucksensors 

sowie von der Positionieraufl ösung des Stellmotors ab. 

Um eine Positionieraufl ösung von < 0,5 ° zu erreichen, setzt 

SCHNEIDER konsequent auf die direkte Ansteuerung des 

Stellmotors (Fast-Direct-Drive) aus der Reglerelektronik. 

Neben der sehr guten Positionieraufl ösung wird zusätzlich 

ein schnelles und stabiles Regelverhalten erreicht. 

Die Fast-Direct-Drive Ansteuerung hat wesentliche Vorteile 

gegenüber der analogen Motoransteuerung (0...10V 

DC), da die interne Steuerelektronik des analog (stetig) 

angesteuerten Stellmotors über eine Hysterese verfügt, 

die dazu führen kann, dass bei kleinen auszuregelnden 

Volumenstrom- oder Druckdifferenzen die Regelung 

schwingt. 

Ein im Stellmotor (Fast-Direct-Drive) integriertes Rückführungspotentiometer 

meldet den Istwert der aktuellen 

Drosselklappenstellung an die Regelelektronik und 

ein spezieller Regelalgorithmus “fährt” die benötigte 

Raumdruckhaltung ohne Überschwingen schnell und 

direkt an. 

Bei Ansteuerung des Stellmotors wird gleichzeitig geprüft, 

ob auch eine tatsächliche Stellklappenverstellung (Dampercontrol) 

erfolgt. Dieses Regelkonzept mit integrierter 

Überwachungsfunktion des Stellmotors übertrifft die 

hohen Sicherheitskriterien, die an Raumdruckregelungen 

gestellt werden. 

Die Positioniergenauigkeit eines stetig angesteuerten 

Stellmotors (0...10V DC) liegt bei ca. ± 1,0° was im Vergleich 

zum Fast-Direct-Drive Stellmotor von SCHNEIDER 

(Positioniergenauigkeit < 0,5°) eine wesentliche Verschlechterung 

der Positionieraufl ösung darstellt, d.h. bei 

einem stetig angesteuerten Stellmotor ist die Regelgenauigkeit 

geringer und die Schwingungsneigung größer. Dieses 

Verhalten wirkt sich natürlich bei der Raumdruckhaltung 

von dichten Räumen negativ aus. 


5.2 Raumdruckregelung mit CRP 

5.2.1 Raumschema 1 

Das in Bild 7.2 dargestellte Raumschema 1 zeigt eine 

Applikation mit jeweils konstanten Volumenstromreglern 

(CAV) für die Raumabluft der verschiedenen Räume. 

Die Raumdruckregler CRP regeln selbsttätig den parametrierbaren 

Raumüberdruck (+) für jeden Raum autark aus. 

In Tabelle 7.3 sind die parametrierten Werte und die Bezugsmessung 

des statischen Differenz-Drucktransmitters 

dargestellt. 

Der CRP der Schleuse misst und regelt die Druckdifferenz 

zwischen dem Flur (-) und der Schleuse (+), der CRP des 

Raums 1 misst und regelt die Druckdifferenz zwischen der 

Schleuse und dem Raum 1. Der Überdruck des Raums 1 

folgt somit dem Überdruck der Schleuse mit einer Druckdifferenz 

von +10 Pa. Der CRP des Raums 2 bezieht sich 

wieder direkt auf den Flur und hält einen konstanten Überdruck 

von +30 Pa. 

Diese Ausführung ist nicht zu empfehlen, da die Raum- 

Bild 7.2: Raumschema 1 Raumdruckregelung 

Flur 

(-) = Unterdruck 

Schleuse 

(+) = Überdruck 

24V AC 

- + 

dP 

CRP 

Raumzuluft 

(variabel) 

CAV 

Instabile Raumdruckregelung 

von Raum 1 durch 

Messung gegen Schleuse 

Raumabluft 

(konstant) 



Raum Bezugsmessung 

gegen 

parame- 

trierter 

Wert [Pascal] 

Kapitel 7.0 


gegen Flur 

(Atmosphäre) 

[Pascal] 

Schleuse Flur +10 +10 

Raum 1 Schleuse +10 +20 

Raum 2 Flur +30 +30 

Tabelle 7.3: Beispielwerte und Bezugsmessung 

Raumschema 1 

druckhaltung sehr instabil ist, weil es bei einer Messung 

der Räume gegeneinander (z.B. Raum 1 gegen Schleuse) 

zu verstärkten Schwingungsneigungen kommt. Raumdruckänderungen 

z.B. der Schleuse wirken sich auf den 

Raum 1 aus. 

Beliebige Bezugsmessungen und CRP-Konfi gurationen 

(Raumzuluft oder Raumabluft) sind, je nach Applikation, 

realisierbar, wobei aber immer die Regelstabilität (geringe 

Schwingungsneigung) in Betracht gezogen werden sollte. 

CAV 

24V AC 

- + 

dP 

CRP 

24V AC 

- + 

dP 

CRP 

Raumabluft 

(konstant) 

Raumzuluft 

(variabel) 

Raumzuluft 

(variabel) 

Raum 1 


gegen Schleuse 

Raum 2 

(+++) = Überdruck 

gegen Flur 

CAV Raumabluft 

(konstant) 

9


Kapitel 7.0 

5.2.2 Raumschema 2 

Das in Bild 7.3 dargestellte Raumschema 2 zeigt eine 

Applikation mit jeweils konstanten Volumenstromreglern 

(CAV) für die Raumabluft der verschiedenen Räume. 

Die Raumdruckregler CRP regeln selbsttätig den parametrierbaren 

Raumüberdruck (+) für jeden Raum autark aus. 

In Tabelle 7.4 sind die parametrierten Werte und die Bezugsmessung 

des statischen Differenz-Drucktransmitters 

dargestellt. 

Alle Raumdruckregler CRP sind auf der (-) = Unterdruck- 

Seite zusammengefasst und messen gegen einen gemeinsamen 

Referenzpunkt. Diese bevorzugte Messart 

gewährleistet die beste Stabilität, wenn der Referenzraum 

bzw. Referenzpunkt folgende Bedingungen erfüllt: 

Druckstabiler, unbelüfteter Raum, ohne Volumenstrom- 

bzw. Druckregelung, ohne Windlast und ohne 

Verbindungen (z.B. Kabelkanäle, Elektrorohrleitungen 

etc.) zu ventilierten Räumen. 

Bei Referenzpunkten gegenüber der Aussenatmosphäre 

muß dieser frei vom dynamischen Winddruck 

und über ein pneumatisches RC-Glied ausreichend 

gedämpft sein. 

Diese Ausführung ist aus der bereits erwähnten Regelungsstabilität 

dem Raumschema 1 vorzuziehen. 

Bild 7.3: Raumschema 2 Raumdruckregelung 

10 

Schleuse 


gegen gemeinsamen 

Referenzpunkt 

24V AC 

- + 

dP 

CRP 

Raumzuluft 

(variabel) 

CAV 

Gemeinsamer 

(-) = Referenzpunkt 

Raumabluft 

(konstant) 


gegen 

gemeinsame 

Referenz 

parame- 

trierter 

Wert 

[Pascal] 

In beiden Raumschemata können die Konstantvolumenstromregler 

(CAV) durch variable Volumenstromregler 

ersetzt werden, wenn variable Raumluftwechselraten gefordert 

sind. So werden z.B. in Räumen mit Tierbelegung, 

je nach Nutzung, 12 bis 30-fache Raumluftwechselraten 

benötigt. 

Die Raumluftwechselrate wird z.B. über die GLT (analog 

oder über den Feldbus) vorgegeben und die Raumzuluft 

folgt autark, um die geforderte Raumdruckhaltung zu gewährleisten. 

Ebenso ist eine umschaltbare Raumdruckhaltung 

(z.B. von 10 Pa auf 25 Pa) denkbar. 

SCHNEIDER verfügt auf diesem Anwendungsgebiet über 

ein umfangreiches Know how und erstklassige Referenzen. 

CAV 

- + 

dP 



gegen Flur 

(Atmosphäre) 

[Pascal] 

Schleuse Ja +10 +10 

Raum 1 Ja +20 +20 

Raum 2 Ja +30 +30 

24V AC 

- + 

dP 


Raumschema 2 

CRP 

24V AC 

CRP 

Raumabluft 

(konstant) 

Raumzuluft 

(variabel) 

Raumzuluft 

(variabel) 

Raum 1 

(++) = Überdruck 


Referenzpunkt 

Raum 2 



Referenzpunkt 

CAV Raumabluft 

(konstant)

6.1 Regelung von dichten Räumen 

Dichte Räume (Reinräume) und Sicherheitslabors unterliegen, 

je nach Sicherheitsklasse und damit der Raumdichtheit, 

bestimmten Anforderungen in Bezug auf die Regelungstechnik. 

Dazu gehören: 

Schnelle Raumdruckhaltung bei ev. auftretenden 

Störgrößen, wie z.B. Kanaldruckschwankungen oder 

das Öffnen bzw. Schließen von Türen. 

Stabile Raumdruckhaltung ohne Über- und Unterschwingungen. 

Stellmotor mit möglichst kleiner Hysterese oder besser 

ohne Hysterese und hoher Positioniergenauigkeit 

(Fast-Direct-Drive von SCHNEIDER). 

Präzise und genaue Raumdruckregelung. 

Auswahl eines geeigneten Referenzraumes bzw. Referenzpunktes 

(wie unter 5.2.2 beschrieben). 

Kurze Raumdruckmessleitungen, um die Ausregelzeit 

des Reglers nicht durch unerwünschte RC-Glieder zu 

verlangsamen. 

Die Raumdruckhaltung in dichten Räumen muß mit 

einer Raumdruckregelung erfolgen. 

Volumenstromregelungen (bei Raumüberdruck gilt: 

Zuluftvolumenstrom > Abluftvolumenstrom) sind ungeeignet. 

6.2 Raumdruckverhältnisse eines volumenstromgeregelten 

dichten Raumes 

Die Raumdruckhaltung eines dichten Raumes (ohne Leckagen) 

über Volumenstromregler führt zu gravierenden 

Problemen, da die erforderliche Regelgenauigkeit nicht 

erreicht werden kann. 

Das nachfolgende Berechnungsbeispiel zeigt den Zusammenhang 

zwischen Volumenstromregelung und dem 

Druckanstieg in einem dichten Raum. 

Raumleck 

200 m 3 /h 

VAV oder CAV 

7,00 m 

7,00 m 

Reinraum 


Raumhöhe = 3,06 m 

Raumvolumen = 150 m 3 

Raumzuluft 1.500 m 3 /h Raumabluft 1.300 m 3 /h 

VAV oder CAV 

Bild 7.4: Raumdruckregelung mit Volumenstromreglern 



6.2.1 Berechnung der Druckdifferenz ∆p 

Kapitel 7.0 

Mit der Bernoulli-Formel wird die Druckdifferenz gegenüber 

der Umgebung berechnet: 

Bernoulli-Formel: 

Δp = 

ρ 

2 

Δp = Druckdifferenz [Pa] 

ρ = Spezifische Dichte [kg/m³] 

• 

VDIFFERENZ = Volumenstromdifferenz 

Zuluft - Abluft [m³/h] 

A = Raumleckfläche [m²] 

μ = Ausflussbeiwert = 0,72 

(scharfkantige Öffnung) 

Die Formel zeigt sehr anschaulich die Einflüsse der Volumenstromdifferenz 

und des Raumlecks auf den Druckabfall 

∆p. Der Druckabfall über das Raumleck verhält sich 

quadratisch zur Volumenstromdifferenz (Zuluft - Abluft). Je 

ungenauer die Volumenstromdifferenz ausgeregelt wird 

oder je kleiner das Raumleck ist, umso größer wird der 

Druckabfall und kann sehr schnell dramatische Werte annehmen 

(bei Raumleck → 0 folgt Δp → ∞). 

Bei einem sehr kleinen Raumleck (Raumleck eines ideal 

dichten Raumes = 0 m²) ergeben sich sehr hohe Druckwerte, 

die maximal bis zu den Kanaldruckwerten reichen 

können (z.B. 400 Pa), da der ideal dichte Raum wie ein 

Kanal betrachtet werden muss. 

Eine Druckdifferenz von 400 Pa 

entspricht einer Kraft von 40 kg/m² 

Das bedeutet, dass bei einer Druckdifferenz von 400 Pa 

z.B. auf eine Tür eine Kraft von ca. 80 kg wirken können, 

d.h. sie kann nicht mehr geöffnet werden oder hält nicht 

mehr in der Türrahmenverankerung (je nach Über- oder 

Unterdruck). 

6.2.2 Einfluss der Regeltoleranz eines Volumenstromreglers 

• 

VDIFFERENZ 

A μ 3600 

Die Regelabweichung (Genauigkeit) eines Volumenstromreglers 

liegt bei typisch ± 5 %. Bei überdimensionierten 

Volumenstromreglern und/oder ungünstiger Einbausituation 

(ungünstige oder zu geringe Anströmstrecke des 

Messsystems) kann die Regelabweichung noch größere 

Werte annehmen. Es soll nun der Zusammenhang zwischen 

Regeltoleranz, Raumleckfläche und dem Raumdruck 

berechnet werden. 

2 

11


Kapitel 7.0 

6.2.3 Rechenbeispiel mit einem Raumleck von 

0,001 m² (10 cm²) bei gleichem Zuluft- und 

Abluftvolumenstrom 

Die Fläche von 10 cm² entspricht einem quadratischen 

Raumleck mit einer Seitenlänge von 3,16 x 3,16 cm oder 

einem rechteckigen Raumleck von 1 mm x 1 m, was einem 

Türspalt von ca. 1mm entspricht. 

Gegeben: 


Kanaldruck Zuluft/Abluft: 400 Pa 

Raumleckfläche: 0,001 m² (10 cm²) 

Raumluftwechsel 10-fach: 1500 m³/h 

Volumenstrom Zuluft: 1500 m³/h 

Volumenstrom Abluft: 1500 m³/h 

Regeltoleranz eines Reglers: ± 5 % 

Regeltoleranz beider Regler: < ± 7,5 % 

Berechnung des maximalen Fehlers (Volumenstromdifferenz): 

Nach der Bernoulli-Formel ergibt sich eine theoretische 

Druckdifferenz (Raum zur Umgebung) von: 

Da die errechnete Druckdifferenz (1.130,28 Pa) den tatsächlichen 

Kanaldruck nicht überschreiten kann, ist hier 

als Maximalwert 400 Pa anzusetzen. 

12 

Δp = 1,2 

2 

Druckdifferenz [Pa] 

7,5 

1500 • —— = ± 112,5 m³/h 

100 

112,5 

0,001 0,72 3600 

60 

55 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0,001 m 2 

20 

40 

0,002 m 2 

2 

60 

= 1.130,28 Pa 

80 

100 

120 

0,005 m 2 

140 

Dieses Beispiel zeigt sehr deutlich, dass eine Druckregelung 

mit Volumenstromreglern und den gegebenen Regeltoleranzen 

(± 5 %) sowie der gegebenen Raumleckfläche 

(10 cm²) nicht möglich ist. 


0,01 m² (100 cm²) bei gleichem Zuluft- und 

Abluftvolumenstrom 

Wird die Raumleckfläche um das 10-fache auf 100 cm² 

vergrößert, so entspricht dies einem quadratischen Raumleck 

mit einer Seitenlänge von 10 x 10 cm oder einem 

rechteckigen Raumleck von 1 cm x 1 m, was einem Türspalt 

von ca. 1 cm entspricht. 

Mit den unter 6.2.3 gegebenen Werten ergibt sich nach 

der Bernoulli-Formel folgende Druckdifferenz: 

Die errechnete Druckdifferenz von ± 11,3 Pa bedeutet, 

dass allein auf Grund der Fehlertoleranz der Volumenstromregler 

der Raumdruck nicht zuverlässig auf z.B. 10 

Pa gehalten werden kann. 

Das Diagramm 7.1 ist die graphische Darstellung der 

Bernoulli-Formel und beschreibt den Raumdruck = f (Volumenstrom). 

Hier erkennt man sehr anschaulich den 

Zusammenhang zwischen der Druckdifferenz (Raum zur 

Umgebung), der Volumenstromdifferenz (Zuluft-Abluft) 

und der Raumleckfläche. 

160 

Δp = 1,2 

2 

180 


200 

112,5 

0,01 0,72 3600 

220 

240 

0,01 m 2 

260 

280 

300 

VDIFFERENZ [m3/h] 

2 

= 11,30 Pa 

Diagramm 7.1: Raumdruck = f(Volumenstrom) 

0,02 m 2

6.2.5 Rechenbeispiel für einen definierten Raumüberdruck 

von 10 Pa mit einem Raumleck 

von 0,01 m² (100 cm²) 

Soll ein Raumüberdruck von 10 Pa nicht unterschritten 

werden, so ergibt sich bei der gegebenen Raumleckfläche 

von 100 cm² aus dem Diagramm 7.1 ein Differenzvolumenstrom 

von: 

Zuluft - Abluft = 107 m³/h 

Unter Berücksichtigung der maximalen Regeltoleranz von 

± 112,5 m³/h ergibt sich ein praktisch auszuregelnder Wert 

für den Zuluft-Volumenstromregler von: 

Gegeben: 

• 

VZULUFT = 1500 + 107 + 112,5 = 1719,5 m³/h 





Volumenstrom Zuluft: 1719,5 m³/h 


Regeltoleranz eines Reglers: ± 5 % 

Regeltoleranz beider Regler: < ± 7,5 % 

Unter Berücksichtigung des maximalen Fehlers können 

sich folgende Werte einstellen: 

Volumenstrom 

Zuluft 

[m³/h] 

Differenz- 

Volumenstrom 

[m³/h] 


[Pa] 

VMIN 1607 107 10 

VMAX 1832 332 98 

Dieses Beispiel zeigt sehr deutlich, dass eine Druckregelung 

mit Volumenstromreglern und den gegebenen Regeltoleranzen 

(± 5 %) sowie der gegebenen 

Raumleckfläche (100 cm²) nicht möglich 

ist, da hier der Raumdruck zwischen 10 

bis 98 Pa liegen würde, was natürlich 

nicht akzeptabel wäre. 

Erst bei einer Raumleckfläche von 0,1 

m² (1000 cm²), was einem quadratischen 

Raumleck mit einer Seitenlänge von 

31,6 x 31,6 cm oder einem rechteckigen 

Raumleck von 10 cm x 1 m stellt sich bei 

einem Differenz-Volumenstrom von 332 

m³/h bei den gegebenen Werten eine 

Druckdifferenz von ca. 1 Pa ein, was zu 

vernachlässigen ist. 

24V AC 

VAV-A 

Raumzuluft 

(Volumenstrom) 



Kapitel 7.0 

6.2.6 Fazit Raumdruckregelung mit Volumenstromreglern 

Eine Raumdruckregelung mit Volumenstromreglern ist erst 

ab einer ausreichend großen Raumleckfl äche im Verhältnis 

zu einem kleinen Differenz-Volumenstrom möglich. 

Bei einem 20- oder 30 fachen Raumluftwechsel wird das 

Problem der Raumdruckhaltung noch gravierender. 

Bei einer kleinen Raumleckfl äche muss der Raumdruck 

unbedingt mit einer Raumdruckregelung konstant ausgeregelt 

werden. 

SCHNEIDER bietet hier die Produkte CRP (konstanter 

Raumdruckregler) für die einfachen Raumdruckhaltungsanwendungen 

und den patentierten volumenstrompriorisierten 

Raumdruckregler VCP für die anspruchsvollen 

Anwendungen in dichten Räumen mit sehr kleinen Raumleckfl 

ächen. 

6.3 Raumdruckregelung eines dichten 

Raumes 

Die Raumdruckregelung in einfachen Raumdruckhaltungsanwendungen 

efolgt mit dem CRP (konstanter 

Raumdruckregler). Allerdings erreicht man hier sehr 

schnell seine Grenzen, wenn dichte Räume mit kleinen 

Raumleckfl ächen geregelt werden sollen. 

Entscheidend für die Regelgenauigkeit ist der benötigte 

Volumenstrom (Raumluftwechselrate), die richtige Dimensionierung 

und die Regelgenauigkeit des Raumdruckreglers 

sowie die Positioniergenauigkeit des Stellklappenmotors 

Der Zuluft-Volumenstrom, d.h. die Raumluftwechselrate 

wird in diesem Beispiel über den Volumenstromregler 

geregelt (z.B. 20-facher Raumluftwechsel). Für diese Betrachtung 

gelten die bereits bekannten Raumdaten. Der 

Raumdruckregler CRP folgt der Zuluft und soll einen konstante 

Raumüberdruck von 10 Pa ausregeln. 

Bild 7.5: Raumdruckregelung mit Raumdruckregler 



+ dP 

CRP-A 

24V AC 

Raumabluft 

(druckgeregelt) 

Legende: 

CRP-A = Raumdruckregelung 

VAV-A = Volumenstromregler Zuluft 

2 4V AC = 24V AC bauseitige Versorgungsspannung 

für Raumdruckregler 

CRP-A und 

Volumenstromregler VAV-A 

- 

Flur 


13


Kapitel 7.0 

6.3.1 Einfluss der Regeltoleranz eines Raumdruckreglers 

Die Regelabweichung (Genauigkeit) eines Raumdruckreglers 

hängt im Wesentlichen von der Positioniergenauigkeit 

des Stellklappemotors (Auflösung) und des auszuregelnden 

Volumenstromes ab. 

Die Auflösung eines elektrischen Stellklappenmotors liegt 

bei typisch ± 1 °. Bei ungenauen Differenz-Drucktransmittern 

oder ungünstiger Referenzpunktmessung kann die 

Regelabweichung noch größere Werte annehmen. Es soll 

nun der Zusammenhang zwischen Regeltoleranz, Raumleckfläche 

und dem Raumdruck berechnet werden. 


0,001 m² (10 cm²) bei konstantem Zuluft- 

volumenstrom und Raumdruckregler 

Die Fläche von 10 cm² entspricht einem quadratischen 

Raumleck mit einer Seitenlänge von 3,16 x 3,16 cm oder 

einem rechteckigen Raumleck von 1 mm x 1 m, was einem 

Türspalt von ca. 1mm entspricht. 

Gegeben: 






Raumüberdruck: 10 Pa 

Volumenstrom Abluft: 3000 m³/h - x 

Regeltoleranz des Raumdruckreglers: 

± 1 ° 

Berechnung des maximalen Fehlers: 

Für die vereinfachte Betrachtung wird hier ein linearer 

Fehler von 90 Schritten mit jeweils 1° angenommen. Bei 

genauer Betrachtung muss hier noch der Sinus für die jeweilige 

Klappenstellung mit einbezogen werden. 

Nach der Bernoulli-Formel ergibt sich eine theoretische 

Druckdifferenz von: 

14 

Δp = 1,2 

2 

3000 

——— = ± 33,3 m³/h 

90°/1° 

33,3 

0,001 0,72 3600 

2 

= 99 Pa 

Die errechnete Druckdifferenz (± 99 Pa) zeigt den maximal 

möglichen Fehler und verdeutlicht zugleich, dass 

eine Druckregelung mit dem Raumdruckregler und den 

gegebenen Regeltoleranzen (± 1 °) sowie der gegebenen 

Raumleckfläche (10 cm²) bei einer 20-fachen Raumluftwechselrate 

nicht möglich ist. 



volumenstrom und Raumdruckregler 

Wird die Raumleckfläche um das 10-fache auf 100 cm² 

vergrößert, so entspricht dies einem quadratischen Raumleck 

mit einer Seitenlänge von 10 x 10 cm oder einem 

rechteckigen Raumleck von 1 cm x 1 m, was einem Türspalt 

von ca. 1 cm entspricht. 

Mit den unter 6.3.2 gegebenen Werten ergibt sich nach 

der Bernoulli-Formel folgende Druckdifferenz: 

Δp = 1,2 

2 

33,3 

0,01 0,72 3600 

Die errechnete Druckdifferenz von ± 0,99 Pa bedeutet, 

dass bei der gegebenen Raumleckfläche eine Raumdruckregelung 

mit einer Fehlertoleranz von ± 0,99 Pa möglich 

ist. Bei Verkleinerung der Raumleckfläche auf z.B. 50 cm² 

ist mit einer Fehlertoleranz von ± 4 Pa zu rechnen und 

somit nicht mehr geeignet einen Raumdruck von 10 Pa mit 

ausreichender Genauigkeit auszuregeln. 

6.4 Raumdruckregler CRP mit doppelter 

Regelgenauigkeit 

Durch die einzigartige direkte Ansteuerung des 

Stellmotors (Fast-Direct-Drive) aus der Reglerelektronik 

erreicht SCHNEIDER mit dem Raumdruckregler CRP 

eine Positionieraufl ösung des Stellmotors < 0,5 °. Neben 

der sehr guten Positionieraufl ösung wird zusätzlich ein 

schnelles, stabiles und hysteresefreies Regelverhalten 

erreicht. 

Die Berechnung des maximalen Fehlers bei Einsatz 

eines CRP ergibt sich wie folgt: 

3000 

——— = ± 16,67 m³/h 

90°/0,5° 

Mit dem Raumdruckregler CRP wird bei der unter 6.3.3 auf 

50 cm² reduzierten Raumleckfläche die Fehlertoleranz von 

± 4 Pa auf ± 1 Pa reduziert. Somit wird bei den gegebenen 

Bedingungen und bei Einsatz eines CRP-Raumdruckreglers 

von SCHNEIDER der gewünschte Raumdruck von 10 

Pa mit ausreichender Genauigkeit ausgeregelt. 


2 

= 0,99 Pa

Dieses Berechnungsbeispiel zeigt sehr deutlich, dass die 

Positioniergenauigkeit des Stellklappenmotors die Regelgenauigkeit 

und Stabilität des Systems wesentlich beeinfl 

usst. 

6.5 Betrachtung der Regelgeschwindigkeit 

des Raumdruckreglers CRP 

Für die Betrachung des Druckanstiegs über die Zeit in 

einem absolut dichten Raum werden wieder die bereits 

bekannten Annahmen getroffen. 

Gegeben: 


Kanaldruck Zuluft: 400 Pa 

Kanaldruck Abluft: 300 Pa 

Raumleckfläche: 0 (absolut dicht) 



Regeltoleranz des Raumdruckreglers 

CRP: ± 0,5 ° 

Regelabweichung CRP: ± 16,67 m³/h 

Der Druckanstieg = f(Zeit) wird mit folgender Formel 

berechnet: 

pATMOSPHÄRE • (VRAUM+V) 

pDRUCKANSTIEG = —————————— – pATMOSPHÄRE 

VRAUM 

• 

16,67 m³/h / 3600 = 0,0046 m³/s 

101325 Pa • (150 m³ + 0,0046 m³/s) 

pDRUCKANSTIEG = ————————————————— – 101325 Pa 

150 m³ 

= 3,1 Pa/s 

======== 

Bei einer Regelabweichung von 16,67 m³/h erfolgt ein 

Druckanstieg von 3,1 Pa/s (siehe Diagramm Druckanstieg 

= f (Zeit), Diagramm 7.2). 

Damit ist der Zusammenhang der Regelgeschwindigkeit 

auf die Regelgenauigkeit sehr deutlich dargestellt. Benötigt 

der Regler z.B. eine Ausregelzeit von 10 s, beträgt die 

Regelabweichung bereits 31 Pa, was natürlich nicht akzeptabel 

wäre. 



Kapitel 7.0 

Die Raumdruckregler CRP von SCHNEIDER benötigen 

eine Regelzeit < 1 s um die Regelabweichung auszuregeln. 

Es ist bei der Planung einer Raumdruckregelung 

unbedingt darauf zu achten, dass dieser Wert nicht wesentlich 

überschritten wird. 

Bei langsamen Raumdruckreglern würde nach 129 s der 

Raumdruck den Kanaldruck von 400 Pa (400/3,1 = 129) 

erreichen, was nochmals die Wichtigkeit eines schnellen 

Raumdruckreglers verdeutlicht. 

Diagramm 7.2: Druckanstieg = f (Zeit) 

Druckdifferenz [Pa] 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

2 

4 

6 

8 

10 

Zeit [s] 

15


Kapitel 7.0 

6.6 Regelung von dichten Räumen mit dem 

volumenstrompriorisierten Raumdruckregler 

VCP 

Wie bereits in den vorhergehenden Berechnungsbeispiel 

(siehe 6.3.2) aufgezeigt, kann selbst mit dem Raumdruckregler 

CRP ein sehr dichter Raum mit einer Raumleckfläche 

von 0,001 m² (10 cm²) nicht ausreichend genau ausgeregelt 

werden. 

Der maximal mögliche Fehler beträgt hier ± 24,8 Pa bei 

den gegebenen Regeltoleranzen (± 0,5 ° = ± 16,67 m³/h 

bei einer 20-fachen Raumluftwechselrate vom 3000 m³) 

sowie der gegebenen Raumleckfläche (10 cm²). 

SCHNEIDER bietet für derart anspruchsvolle Anwendungen 

den patentierten volumenstrompriorisierten Raumdruckregler 

VCP an. 

Das Prinzip ist hierbei, dass die Regelung des Abluftvolumenstromes 

über einen eigenen Regelkreis und die 

Raumdruckregelung über einen zweiten Bypassregelkreis 

erfolgt. Beide Regelkreise kommunizieren miteinander und 

werden in Abhängigkeit des erforderlichen Drucks und des 

Volumenstroms vom VCP optimal miteinander verknüpft. 

Ein gegeneinander Regeln, wie bei voneinander unabhängigen 

Reglern üblich, wird hier vermieden. Ein gegenseitiges 

Schwingen und instabiles Regelverhalten wird durch 

dieses neuartige Konzept sehr effektiv vermieden. 



volumenstrom und volumenstrompriorisierten 

Raumdruckregler VCP 

Für die Raumdruckregelung eines dichten Raumes gelten 

wieder die bereits bekannten Annahmen: 

Bild 7.6: Volumenstrompriorisierter Raumdruckregler 

VCP 

16 

24V AC 

VAV-A 

Raumzuluft 

(variabel) 



Kabeltyp: IY(St)Y 4x2x0,8 

Raumabluft 

(volumenstromgeregelt) 

24V AC VCP-A 

+ dP 

Raumabluft 


- 


Flur 



Gegeben: 

Legende: 

VCP-A = Volumenstrompriorisierte Raumdruckregelung, 

Analogeingang 

0(2)...10V DC für Volumenstromsollwert 

VAV-A = Volumenstromregler Zuluft, variabel, 

Analogeingang 0(2)...10V DC für 

Volumenstromsollwert 

24V AC = 24V AC bauseitige Versorgungsspannung 

für Raumdruckregler VCP-A 

und Volumenstromregler VAV-A 


Kanaldruck Zuluft: 400 Pa 

Kanaldruck Abluft: 300 Pa 





Regeltoleranz eines 

Volumenstromreglers: ± 4 % 

Regeltoleranz beider 

Volumenstromregler: < ± 6 % 

Raumüberdruck: 10 Pa 

Volumenstrom Abluft: 3000 m³/h - x 

Regeltoleranz des Raumdruckreglers 

VCP (Bypass): ± 0,5 ° 

Regelabweichung VCP Bypass): ± 1 m³/h 

Berechnung des maximalen Fehlers: 

Die Regelabweichung des Zuluftvolumenstromreglers 

und des Abluftvolumenstromreglers des VCP (1. Regelkreis) 

beträgt zusammen ± 5 % oder ± 150 m³/h. Daraus 

folgt, dass der Raumdruckregelkreis des VCP (2. Regelkreis) 

max. 150 m³ regeln muss, um den Raumdruck von 

10 Pa auszuregeln. 

180 

——— = ± 1 m³/h 

90°/0,5° 

Nach der Bernoulli-Formel ergibt sich nun eine theoretische 

Druckdifferenz von: 

Δp = 1,2 

2 

1 

0,001 0,72 3600 

Die Regelabweichung von 0,09 Pa ist marginal 

und bedeutet, dass bei dem Volumenstrom 

von 3000 m³/h und der Raumleckfläche 

von 10 cm² die Raumdruckregelung 

eine Fehlertoleranz von nur ± 0.09 Pa hat. 

Dies ist ein hervorragender Wert und mit einem 

elektronischem Regler derzeit nur mit 

dem VCP realisierbar. 


2 

= 0,09 Pa

7.1 Volumenstrompriorisierter Raumdruckregler 

VCP 

Die Bypassregelung für dichte Laboratorien und Reinräume 

Typ VCP ist ein schnelles Regelsystem für eine priorisierte 

Regelung von Raumzuluft- und Raumabluftvolumenströmen 

mit internem zweitem Regelkreis für eine 

konstante Druckregelung. Dieses volumenstrompriorisierte 

Regelsystem in runder Bauform sorgt mikroprozessorgesteuert 

für einen gleichmäßigen Raumdruck in Laboratorien 

(S1-S3), Reinräumen (Klasse A-D), Tierställen und 

Schleusen. 

Ein schneller Regelalgorithmus vergleicht den Sollwert 

mit dem gemessenen Istwert eines statischen Differenz- 

Drucktransmitters und regelt den Volumenstrom unabhängig 

gegenüber Druckschwankungen im Kanalnetz, aus. 

Ein zweiter interner Regelkreis sorgt gleichzeitig dafür, 

dass der vorgegebene Raumdruck über eine im Bypass 

angeordnete weitere Stellklappe mit Stellantrieb ausgeregelt 

wird. Der Volumenstrom wird solange innerhalb parametrierbarer 

Grenzen (VMIN und VMAX) geschoben, bis der 

gewünschte Raumdruck ausgeregelt werden kann. Der 

externe Raumdrucktransmitter misst kontinuierlich den 

Raumdruck und stellt dem Regler das Analogsignal zur 

Verfügung. Der parametrierte, konstante Raumunter- oder 

Raumüberdruck wird somit eingehalten. Die Regelkurve 

wird, bezogen auf die externe Sollwertvorgabe (0)2…10 

V DC selbsttätig berechnet. Störungen (z.B. Sollvolumenstrom 

wird nicht erreicht) werden erkannt und mit dem 

Störmelderelais signalisiert. 

Alle parametrierten Werte werden spannungsausfallsicher 

im EEPROM gespeichert. 

Bild 7.7: Volumenstrompriorisierter Raumdruckregler 

VCP mit Drosselklappen aus Stahlblech 

Die beiden 3-Punkt-Antriebe ohne Hysterese sind als 

schnelllaufende Stellantriebe mit direkter Ansteuerung 

(Direct Drive Modus) und integrierter Stellwinkelerfassung 

der Klappenposition ausgeführt und benötigen für 90 ° 

Drehwinkel nur 3 Sekunden. Die schnelle und stabile Regelung 

wird durch die Verwendung von nur einem Regler 

für zwei miteinander optimal betriebene Regelkreise und 



Kapitel 7.0 

die direkte Ansteuerungn der beiden Stellmotoren unterstützt. 

Die verwendeten wartungsarmen Stellklappen sind nach 

DIN 1946 T4 und EN 1751 T2 luftdicht schließend und 

mit alterungsbeständigem, silikonfreiem Dichtungsgummi 

ausgeführt. 

Optional kann der volumenstrompriorisierte Raumdruckregler 

VCP mittels eines Feldbusmoduls vernetzt werden, 

um einen direkten Zugriff der Gebäudeleittechnik zu 

ermöglichen. Es sind die Feldbusse BACnet, LON oder 

Modbus nachrüstbar. 

7.1.1 Regelgeschwindigkeit des VCP-Reglers 











Der volumenstrompriorisierte Raumdruckregler VCP erkennt 

automatisch das Öffnen von Türen und Fenstern 

und verzögert selbsttätig die Ausregelung des geforderten 

Raumdrucks um eine parametrierbare Zeit (0...240 s). 

Wird z.B. die Tür innerhalb dieser Zeit wieder geschlossen, 

fi ndet die Ausregelung erst nach dem Schließen der 

Tür wieder statt. Dieses neuartige Regelungskonzept von 

SCHNEIDER verringert unnötige Regelungszyklen und 

erhöht somit die Standzeit und Betriebssicherheit signifi 

kant. Auf Türkontakte kann bei langsamen Regelzeiten 

verzichtet werden. 

7.1.2 Regelgenauigkeit des VCP-Reglers 

Die Regelgenauigkeit eines Raumdruckreglers hängt 

im Wesentlichen vom Messbereich und von der 








Die Regelgenauigkeit ist in diesem Kapitel, Abschnitt 6.1 

bis 6.6.1 detailliert beschrieben und kann dort nachvollzogen 

werden. 

17


Kapitel 7.0 

7.1.3 Raumschema VCP 

Das in Bild 7.8 dargestellte Raumschema VCP zeigt eine 

Applikation mit variablen Volumenstromreglern (VAV) für 

die Raumzuluft der verschiedenen Räume. 

Der Raumdruckregler CRP-L regelt selbsttätig den parametrierbaren 

Raumüberdruck (+) für den nicht kritischen 

Raum (Schleuse) autark aus. Der CRP sollte aber nur eingesetzt 

werde, wenn eine entsprechend große Raumleckfl 

äche vorhanden ist. 

Der volumenstrompriorisierte Raumdruckregler VCP wird 

in den Räumen 1 und 2 eingesetzt, da diese nur über eine 

sehr kleine Raumleckfl äche verfügen (z.B. Raumleckfl 

äche = 0,001 m ²) und eine hohe Raumluftwechselrate 

Bild 7.8: Raumschema VCP Raumdruckregelung 

18 

Flur 


Legende: 

24V AC 

VAV-L 

Raumzuluft 

(variabel) 

24V AC 

- 

Schleuse 


gegen Flur 

LON-NETZWERK, FTT-10A, LON A/B 


CRP-L = Raumdruckregelung, LON 

VAV-L = Volumenstromregler Zuluft, variabel, 

LON 

R = Abschlusswiderstand, LON-Netzwerk 

24V AC = 24V AC bauseitige Versorgungsspannung 

für Raumdruckregler CRP-L 

und Volumenstromregler VAV-L 

Achtung! Leitungen für LON A/B müssen 



R 

+ dP 

CRP-L 

Raumabluft 


gefordert ist. In Tabelle 7.5 sind die parametrierten Werte 

und die Bezugsmessung des statischen Differenz-Drucktransmitters 

dargestellt. 

Alle Raumdruckregler CRP und die Raumdruckregler des 

VCP sind auf der (-) = Unterdruck-Seite zusammengefasst 

und messen gegen einen gemeinsamen Referenzpunkt, 

der die in Abschnitt 5.2.2 bereits aufgelisteten Bedingungen 

erfüllen muss, um eine stabile Regelung zu gewährleisten. 

Um variable Raumluftwechselraten zu realisieren, sind in 

diesem Raumschema komplett variable Volumenstromregler 

eingeplant,. So werden z.B. in Räumen mit Tierbelegung, 

je nach Nutzung, 12 bis 30-fache Raumluftwechselraten 

benötigt. 

24V AC 

24V AC 

Raum 1 

(++) = Überdruck 

gegen Flur 

VAV-L 

Raumzuluft 

(variabel) 

Raum 2 


gegen Flur 

VAV-L 

Raumzuluft 

(variabel) 

Raumabluft 


24V AC VCP-L 

+ dP 

Raumabluft 


Raumabluft 


24V AC VCP-L 

+ dP 

Raumabluft 



- 

-

Diese nutzungsabhängigen Volumenströme (Raumluftwechsel) 

und Raumdruckhaltung werden in diesem 

Schema von der GLT über das LON-Netzwerk an die entsprechenden 

Regler vorgegeben und der druckgeregelte 

Anteil der Raumabluft wird autark ausgeregelt, um die geforderte 

Raumdruckhaltung zu gewährleisten. Ebenso ist 

eine umschaltbare Raumdruckhaltung (z.B. von 10 Pa auf 

25 Pa) denkbar. 

Der patentierte volumenstrompriorisierte Raumdruckregler 

VCP von SCHNEIDER kann auf Grund der Regelstrategie 

von zwei miteinander kommunizierenden Regelkreisen 

selbst bei hohen Raumluftwechselraten und sehr kleiner 

Raumleckfl äche den Raumdruck präzise und stabil ausregeln. 

Die beiden Regelkreise (Volumenstrom und Raumdruck) 

werden von einem gemeinsamen Mikroprocessor im 

Multitasking-Betrieb angesteuert. Sie sind aufeinander 

abgestimmt und suchen sich selbsttätig den optimierten 

Regel- und Betriebsbereich. Da die beiden Regelkreise 

miteinander kommunizieren, wird ein gegeneinander 

Regeln, wie bei zwei voneinander unabhängigen Regelkreisen 

üblich, vermieden. Ein gegenseitiges Schwingen 

und instabiles Regelverhalten wird durch dieses neuartige 

Konzept sehr effektiv vermieden. 

SCHNEIDER verfügt auf diesem Anwendungsgebiet über 

ein umfangreiches Know how und erstklassige Referenzen. 

Bild 7.9: Mechanische Abmessungen des volumenstrompriorisierten 

Raumdruckreglers VCP 




Raumschema VCP 


gegen 

gemeinsame 

Referenz 

parame- 

trierter 

Wert 

[Pascal] 

Kapitel 7.0 


gegen Flur 

(Atmosphäre) 

[Pascal] 

Schleuse Ja +10 +10 

Raum 1 Ja +20 +20 

Raum 2 Ja +30 +30 

Das Bild 7.9 zeigt verschiedene verschiedene Duchmesser 

des volumenstrompriorisierten Raumdruckreglers VCP 

mit den mechanischen Abmessungen. Der Volumenstromregler 

(erster Regelkreis) befi ndet sich auf dem Hauptrohr 

und der Raumdruckregler (zweiter Regelkreis) befi ndet 

sich auf dem Bypassregler. 

19


Kapitel 7.0 

8.1 Raumdrucküberwachung PM100 

Einsatz als Raumdrucküberwachung für Räume die eine 

konstante Raumdruckhaltung erfordern. Reinräume oder 

Laborräume müssen in einem konstanten Überdruck oder 

Unterdruck gegenüber benachbarten Räumen (z.B. Flur) 

gehalten werden. Je nach Anwendungsfall vermeidet 

man dadurch das Eindringen bzw. Ausdringen von 

schadstoffhaltiger oder ungereinigter Luft mit zu hohen 

Staubanteilen. 

PM100 ist geeignet, den erforderlichen Raumunter- bzw. 

Raumüberdruck zu überwachen und signalisiert ein 

Überschreiten bzw. Unterschreiten des zu überwachenden 

Sollwertes. Die Sollwertvorgabe erfolgt über die digitalen 

Eingänge, durch Parametrierung über das Servicemodul 

SVM100 oder optional über den Feldbus. 

Folgende Ausbaustufen sind verfügbar: 

Differenzdruckmessung mit Statusanzeige (rot/grün) 

und Alarmquittierung sowie zwei potenzialfreien 

Kontakten für Grenzwertüberwachung (optional) 

Differenzdruckmessung mit Statusanzeige (rot/grün) 

und Alarmquittierung und numerischer Digitalanzeige 

des Raumdrucks sowie zwei potenzialfreien 

Kontakten für Grenzwertüberwachung (optional) 

Zusätzlich zur Digitalanzeige ist noch ein externes Display 

als Zweitanzeige anschließbar. 

20 

PM100-L-1-W-2 

DIS220 

Bild 7.10: Raumdrucküberwachung PM100 mit Zweitanzeige 

(Tochterdisplay für zweiten Raum) 


mit dem gemessenen Raumdruck des statischen 

Differenzdrucksensors und alarmiert eine Über- bzw. 

Unterschreitung. 

Die zu überwachenden Sollwerte sind frei parametrierbar 

und werden spannungsausfallsicher im EEPROM gespeichert. 

Dieses neuartige Überwachungskonzept von SCHNEIDER 

minimiert Fehlalarme, die durch Fremdstörungen (Türen, 

Fenster etc.) verursacht werden und erhöht somit die 

Betriebssicherheit signifi kant. 

Die Raumdrucküberwachung PM100 von SCHNEIDER 

ist als redundante Überwachung zu einer vorhandenen 

Raumdruckregelung (z.B. Raumdruckregelung CRP/VCP 

von SCHNEIDER) einsetzbar. Die potenzialfreien Kontakte 

signalisieren bei der Grenzwertüberwachung den oberen 

und unteren Grenzwert. 

Über die optionale Feldbus-Schnittstelle kann die 

Raumdrucküberwachung PM an die Gebäudeleittechnik 

(GLT) angeschlossen werden, wodurch alle relevanten 

Daten und Informationen verfügbar sind. 

Alarmverzögerungszeit 

Die Alarmverzögerungszeit ist von 0...240 s frei parametrierbar. 

Der Alarmzustand muss mindestens für diese eingestellte 

Zeit anstehen, damit eine Alarmierung ausgelöst 

wird. Diese Zeit reduziert Fehlalarmauslösungen z.B. bei 

instabilem Luftnetz. 

Türkontakterkennung für Raumdrucküberwachung 

PM, Raumdruckregelung CRP und volumenstromproirisierte 

Raumdruckregelung VCP 

Eine zusätzliche interne Verzögerungszeit von 0...240 s 

wird gestartet, wenn der Differenz-Drucktransmitter einen 

plötzlichen Druckeinbruch (z.B. Öffnen einer Tür oder eines 

Fensters) feststellt. Die Überwachung bzw. Regelung 

des Raumdrucks wird ausgesetzt und erst nach Ablauf 

dieses Timers wieder aufgenommen. 

Dies verhindert Fehlalarme bzw. das Regeln durch Raumdruckeinbruch 

bei Betreten eines Raumes. Das Öffnen 

und Schließen einer Tür bei zügigem Betreten eines Raumes 

liegt unter 10 s. D.h. bei einer parametrierten Verzögerungszeit 

PM/CRP/VCP von z.B. 15 s werden plötzliche 

Druckeinbruche innerhalb dieser Zeit nicht alarmiert bzw. 

ausgeregelt. 

Bild 7.11: Raumschema PM100 Raumdrucküberwachung 

eines üner Volumenstromregler druckgeregelten 

Raumes 

VAV-A 

Laborraum 


Raumzuluft 

(variabel) 

Raumabluft 

(variabel) 

Flur 


VAV-A 


T 

dP 

+ 

- 

Master/Slave 

PM

9.1 Volumenstromregler VAV 

Microprozessor gesteuertes schnelles adaptives Regelsystem 

für die variable Regelung von Raumzuluft- und 

Raumabluftvolumenströmen, speziell geeignet für Reinräume 

und Laboratorien. Ein schneller Regelalgorithmus 

vergleicht den Sollwert mit dem gemessenen Istwert eines 

statischen Differenz-Drucktransmitters und regelt, unabhängig 

gegenüber Druckschwankungen im Kanalnetz, 

schnell, präzise und stabil aus. Der minimale und maximale 

Volumenstromsollwert ist frei parametrierbar und wird 

spannungsausfallsicher im EEPROM gespeichert. 

Sollwertvorgabe Analog oder LON 

Der variable Volumenstromregler VAV ist in zwei Ausführungen 

lieferbar, wobei das Hauptunterscheidungsmerkmal 

in der Sollwertvorgabe besteht. 

Tabelle 7.5 veranschaulicht die Produktvarianten mit der 

entsprechenden Ansteuerart. 

Tabelle 7.6: 

Produkt 

Ansteuerart VAV-A VAV-L 

Analog 0(2)...10V Ja Nein 

Digital (Relaiskontakt) Ja Ja 

LON, FTT-10A Nein Ja 

Betriebsarten und Sollwertvorgabe 

Folgende Ansteuer- und Betriebsarten werden, je nach 

Ausführung, unterstützt: 

Tabelle 7.7: 

Ansteuerart 

Betriebsart 

variabel (VAV) konstant (CAV) 

Analog 0(2)...10V Ja Nein 

Digital (Relaiskontakt) Nein Ja (1-3-Punkt) 

Alle Soll- und Istwerte sind als analoge Ein– bzw. Ausgänge 

0(2)...10V DC (Ausführung VAV-A) oder über das LON- 

Netzwerk (Ausführung VAV-L) als Standard Variablen 

(SNVT) verfügbar. Die LonMark-Spezifi kationen nach der 

Masterliste werden eingehalten. Die LON-Variante VAV-L 

ist in der Technischen Dokumentation VAV-L separat beschrieben. 

Bauformen 

Die von SCHNEIDER angebotenen Volumenstromregler 

VAV-A und VAV-L sind in runder und eckiger Bauform 

verfügbar und zeichnen sich durch die schnelle Regelgeschwindigkeit 

(Ausregelzeit ≤ 3 sec für 90 ° Stellwinkel) 

und stabile Regelung aus. 



VAV-A-250-S-0-0-MM 

Kapitel 7.0 

VAV-A-250-P-0-0-MM 

VAV-A-318-400-S-0 

9.1.1 Regelgeschwindigkeit des VAV-Reglers 











9.1.2 Regelgenauigkeit des VAV-Reglers 

Die Regelgenauigkeit eines Volumenstromreglers 

hängt im Wesentlichen vom Messsystem und von der 



Beim Messsystem setzt SCHNEIDER konsequent 

auf die patentierte Messdüse und optional auf die 

Venturidüse. Beide Messsysteme verfügen über das 

Ringkammermessprinzip und mitteln den zu messenden 

Wert über die im Luftstrom angeordneten Messlöcher. 

Dadurch ist ein sehr stabiles und reproduzierbares 

Messsignal verfügbar, wodurch der Volumenstrom mit 

einer sehr großen Messgenauigkeit ausgeregelt werden 

kann 

21


Kapitel 7.0 

Das Messsystem von SCHNEIDER ist selbstreinigend und 

damit wartungsfrei und unempfi ndlich gegen schlechte 

Anströmbedingungen. 






Volumenstrommessung mit statischem Differenz- 

Drucktransmitter 

Über eine geeignete Messeinrichtung (Venturidüse, Messblende, 

Messdüse oder Messkreuz) wird der Wirkdruck 

mittels eines statischen Differenzdruck-Transmitters erfasst. 

Über den gesamten Messbereich 3...300 Pa (optional 

8...800 Pa) wird mit sehr hoher Genauigkeit und Stabilität 

gemessen. Dadurch kann ein Volumenstrombereich 

von 10:1 ausgeregelt werden. 

Der statische Differenzdruck-Transmitter wird, im Gegensatz 

zum thermo-anemometrischen Messprinzip, nicht von 

der Luft durchströmt und eignet sich daher besonders zum 

Messen in staubhaltigen und schadstoffhaltigen (korrosiven) 

Medien (die Tauglichkeit muss im Einzelfall geprüft 

werden). Das thermo-anemometrische Messprinzip eignet 

sich nur sehr eingeschränkt für derartige Medien, da 

der Sensor verschmutzt oder von der korrosiven Luft angegriffen 

wird und somit die Messung sehr ungenau oder 

fehlerhaft werden kann. 

Bild 7.x: Raumschema VAV-A mit Ansteuerung vom 

Raumgruppencontroller GC10 

22 

ABZUG #1 

Raumzuluft- 


dp 

M 

VAV-A 

FC 

ABZUG #2 

FC 



Ain1 

Sin1 

T/N 

Aout1 

24V AC 



T/N 

Optional: 

Transformator 

T = 24V AC/ 

30 VA 

Netzeinspeisung 

230V AC +-10% 

ABZUG 

#3 bis #8 



T/N 

ABZUG #9 

… 

… 

... 


GC10 

LON-NETZWERK, FT-X1 (FTT-10A), LON A/B 



T/N 

FC 


Optional: 

LON300 

LON-Feldbusmodul 

FT-X1 (FTT-10A) 

freie Topologie 

Optional: 


RBG100 

LED-Nachtbetrieb 

Taste-Aufhebung Nachtbetrieb 

Din1 

K2 

Aout2 

24V AC 



Raumabluft- 


dp 

VAV-A 


M 


Raumsammelstörmeldung 

Umschaltung Tag/Nacht-Betrieb 

(raumweise) 

Volumenstromeinstellung V MIN, V MED, V MAX 

Die Volumenstromeinstellung (Parametrierung) erfolgt mit 

dem Servicemodul SVM100. Der gewünschte Volumenstrom 

wird dabei als numerischer Wert in m 3 /h eingegeben. 

Dabei bedeutet: 

Hinweise zur Reglerdimensionierung (Abmessungen 

und Volumenstrom) 

Wegen der Regelgenauigkeit ist darauf zu achten, dass 

bei minimalem Volumenstrom V MIN die Strömungsgeschwindigkeit 

im Volumenstromregler von 2 m/s nicht unterschritten 

wird. 

In Laborraumanwendungen ist wegen der Geräuschentwicklung 

darauf zu achten, dass bei maximalem Volumenstrom 

V MAX die Strömungsgeschwindigkeit im Volumenstromregler 

von 7,5 m/s nicht überschritten wird. 

Die Volumenströme V MIN, V MED und V MAX lassen sich im 

Bereich von 50...25.000 m 3/h frei parametrieren, wobei 

auf geeignete Abmessungen der Volumenstromregler in 

Bezug auf den Volumenstrombereich unter gleichzeitiger 

Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeiten zu 

achten ist. 

Zwangssteuerung über digitale Eingänge 

Über eine geeignete Beschaltung der digitalen Eingänge 

Eingang 1 und Eingang 2 lassen sich die Funktionen V MAX 

und Klappenstellung ZU direkt ausführen. 

Die Beschaltung der digitalen Eingänge ist wie folgt: 

0 = Kontakt offen (keine Spannung) 

1 = Kontakt geschlossen (Spannung 

liegt an) 

Legende: 

FC = Laborabzugsregelung, vollvariabel, Analogausgang 

0(2)...10V DC 

GC10 = Gruppencontroller, 10 Analogeingänge 

LON300 = LON-Modul, FTT-10A (optional) 

RBG100 = Raumbediengerät zur Aufhebung des 

Nachtbetriebs (optional) 

VAV-A = schneller variabler Volumenstromregler mit 

Analogansteuerung 0...10V DC 

Ain1 … Ain10 = 10 Analogeingänge 0...10V DC 

Sin1 … Sin10 = 10 Störmeldeeingänge, verschaltet als 

Sammelstörmeldung über Zusatzklemmenplatine 

T/N = Tag/Nachtbetrieb Digestorien (raumweise) 

verschaltet als parallele Tag/Nacht- 

Ansteuerung über Zusatzklemmenplatine 

Din1 = Digitaleingang Taste Aufhebung- 

Nachtbetrieb 

K2 = Relaiskontakt zur Ansteuerung 

LED-Tag/Nacht 

Aout1 … Aout4 = Analogausgänge 0...10V DC 

24V AC = 24V AC Versorgungsspannung für 

Volumenstromregler VAV-A 

Achtung! Kabeladern für LON A/B müssen 


Maximale Kabellänge nicht überschreiten. 

Gebäudeleittechnik

10.1 Leistungsmerkmale 

Raumdruckregler CRP 

Microprozessorgesteuerte Raumdruckregelung 

Digitale Raumdruckanzeige in Pascal (optional) 

Zusätzliche externe digitale Raumdruckanzeige in 

Pascal (optionale Zweitanzeige) 

Externes Bedientableau mit Statusanzeige und 

Alarm-quittierung 

Integrierte optionale Grenzwertüberwachung des 

Raumunter-/Raumüberdrucks mit akustischer 

Alarmierung 

Konstante Druckhaltung frei programmierbar 



Laufzeit des Stellmotors


Kapitel 7.0 


volumenstrompriorisierter Raumdruckregler 

VCP 

Microprozessorgesteuerte volumenstrompriorisierte 

Raumdruckregelung 

Optionale digitale Raumdruckanzeige in Pa und 

Volumenstromanzeige in m³/h 

Zusätzliche externe digitale Raumdruck- und 

Volumenstromanzeige (optionale Zweitanzeige) 

Optionales externes Bedientableau mit Statusanzeige 

und Alarmquittierung 

Integrierte optionale Grenzwertüberwachung des 

Raumunter-/Raumüberdrucks mit akustischer 

Alarmierung 

Konstante Druckhaltung und Volumenstrom 

(Raumwechsel) frei programmierbar 



Laufzeit der Stellmotore


Raumdrucküberwachung PM100 

Microprozessorgesteuertes Überwachungssystem 

Digitale Raumdruckanzeige in Pascal (optional) 

Zusätzliche externe digitale Raumdruckanzeige in 

Pascal (optionale Zweitanzeige) 

Grenzwertüberwachung des Raumunter-/Raumüberdrucks 

mit akustischer Alarmierung und Quittiertaste 



Freie Parametrierbarkeit der Systemdaten über das 

Servicemodul SVM-100, wie z.B. Alarmverzögerungszeit, 

Raumunter-/Raumüberdruck 

Abruf aller Istwerte über das optionale LON-Netzwerk 

Statischer Differenzdrucksensor mit hoher Langzeitstabilität 

zur kontinuierlichen Messung des Istwertes 

im Bereich von 5 Pa bis 100 Pa oder ± 50 Pa (extern) 


Geeignet als redundante Raumunter-/Raumüberdrucküberwachung 

Analoger Istwertausgang 0(2)...10V DC / 10mA) 

Zwei digitale Eingänge für Sollwertumschaltung 

Relaiskontakt 1 x A für oberen Grenzwert 

Relaiskontakt 1 x A für unteren Grenzwert 

Programmierbuchse auf der Platine 

Externe bauseitige Versorgungsspannung 24V AC 

Internes Netzteil 230V AC (optional) 

10.4 Leistungsmerkmale VAV 

Schneller adaptiver Regelalgorithmus für präzise und 

stabile Regelung 

Regelzeit ≤ 3 sec für 90 ° Stellwinkel 

Geeignet für Zuluft- und Abluftvolumenstromregelung 

in Laboratorien und Reinräumen 



Freie Parametrierbarkeit der Systemdaten sowie 

Abruf aller Istwerte 


durch integrierte Überwachungsfunktion des 

auszuregelnden Zuluft-/ Abluftsollwertes 

Geschlossener Regelkreis (closed loop) 

Statischer Differenz-Drucktransmitter nach dem Wirkdruckverfahren 

zur kontinuierlichen Messung des 

Ist-wertes im Bereich von 3...300 Pa (optional 8...800 

Pa) mit hoher Langzeitstabilität. 

Analoger Sollwerteingang 0(2)...10V DC/1mA 

Analoger Istwertausgang 0(2)...10V DC/10mA 




Reaktionszeit und Ausregelung des Abluftvolumenstroms 

≤ 3 sec 

Störmelderelais mit potenzialfreiem Kontakt 

Zwei digitale Eingänge für BSK/RK-Kontakte oder 

Zwangssteuerung (z.B. Klappe Zu, Ein/Aus) 

Direkte Zwangssteuerung über digitale Eingänge für 

Funktionen V MIN, V MED, V MAX und Stellklappe = ZU 

(CAV-Betrieb). Über V MIN kann z.B. eine Nachtabsenkung 

(reduzierter Betrieb) realisiert werden 



LON, FTT-10A 

PM100-L-1-W-2 

PM100-L-1-A-2 

VAV-A-250-S-0-0-MM 

Kapitel 7.0 

DIS220 

VAV-A-250-P-0-0-MM 

VAV-A-318-400-S-0 

25


Kapitel 7.0 

11.1 Produktübersicht Raumdruckregler, 

Volumenstromregler, Raumdrucküberwachung 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Raumdruckregelung, 

Raumdrucküberwachung und volummenstrompriorisierter 

Raumdruckregler. 



26 


und Ausschreibungstexte über die Produkte VAV, CAV, 

CRP, VCP und PM100 fi nden Sie als Download im Internet 

unter www.schneider-elektronik.de. 




Mechanische 



Raumdruckregler 

Raumdrucküberwachung 



< 3 s 



CRP Raumdruckregler für undichte Räume, Analogeingang 0(2)...10V DC für 

Sollwert, optionales Feldbusmodul, Regelgeschwindigkeit < 3 s 

7.0 

VCP Volumenstrompriorisierter Raumdruckregler für dichte Räume 7.0 

PM100 Raumdrucküberwachung mit internem statischen Differenzdrucktranmitter 

3...100 Pa oder externem Sensor ± 50 Pa, -20...+80 Pa 



7.0 


7.0



Ex-Laborabzugsüberwachung Ex-Regler 

8.0 



Kapitel 8.0 



1.2 Ex-Laborabzugsüberwachung FM100-Ex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.3 Ex-Laborabzugsregelung FC500-K-Ex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

1.4 Schnelllaufende variable Ex-Volumenstromregler VAV-Ex . . . . . . . . . . . 4 

1.5 Konstante Ex-Volumenstromregler CAV-Ex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1.6 Schaltbare Ex-Verbraucher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.1 Funktionsbeschreibung Ex-Laborabzugsregelung FC500-K-Ex . . . . . . . . 5 

2.1.1 LON-Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.1.2 Gebäudeleittechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.1.3 Ex-Funktionsanzeige und Bedienpanel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.2 Betriebsarten der Ex-Laborabzugsregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.3 Regelung im Ex-gefährdeten Bereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

2.4 Konstantregelung 1-, 2- oder 3-Punkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.4.1 Schnelles Aufwärtsregeln und langsames Abwärtsregeln . . . . . . . . . . . . . 7 

2.4.2 Regelparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.4.3 Selbstlernmodus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.4.4 Test- und Diagnosefunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.5 Mess- und Regelkomponenten in Ex-Ausführung . . . . . . . . . . . . . . . 8 

2.5.1 Wartungsfreie Messeinrichtung mit integrierter Drosselklappe in Ex-Ausführung . 8 

2.5.2 Kompakte Bauweise der Regeleinheit in Ex-Ausführung . . . . . . . . . . . . . 8 

2.5.3 Schneller Stellmotor in Ex-Ausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

2.5.4 Statischer Differenz-Drucktransmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

2.5.5 Volumenstrommessung mit statischem Differenz-Drucktransmitter . . . . . . . . 9 

3.1 Hinweise zur Reglerdimensionierung (Abmessungen und Volumenstrom) . 9 

3.2 Dimensionierung VAV für Raumapplikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

3.3 Planungswerte Kanalvordruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

4.1 Ex-Funktionsanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

5.1 Anschlussplan Laborabzugsregelung in Ex-Ausführung . . . . . . . . . . . 11 

1

2 


Kapitel 8.0 



6.1 Die richtige Installation von Ex-Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.1.1 Stromkreise der Zündschutzarten d, e, q, o, m, p . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.1.2 Stromkreise der Zündschutzarten „i“ (Eigensicherheit) . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.1.3 Vorschlag zum Aufbau einer Schalt- und Regelanlage . . . . . . . . . . . . . . . 12 

7.1 Leistungsmerkmale FC500-K-Ex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

8.1 Produktübersicht Ex-Laborabzugsregelung, Ex-Volumenstromregler, 

Ex-Laborabzugsüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 



Für den Einsatz in Lüftungsanlagen in Ex-gefährdeten 

Bereichen nach ATEX Gruppe II, Zone 1, 2, 21 und 22 bietet 

SCHNEIDER die komplette Systemlösung für Raumzuluft- 

/Raumabluftregelungen, Laborabzugsüberwachung und 

Laborabzugsregelung aus einer Hand. 

Der Vorteil für den Anwender ist ein funktionierendes Gesamtsystem 

ohne Kompatibilitätsprobleme. 


in Ex-gefährdeten Bereichen nach ATEX, Gruppe II, Zone 

1, 2, 21 und 22 eingesetzt: 

Ex-Laborabzugsüberwachung FM100-Ex 

Ex-Laborabzugsregelung FC500-K-Ex 


Ex-Volumenstromregler, LON VAV-L-Ex 


Ex-Volumenstromregler, Analog VAV-A-Ex 

Konstant Ex-Volumenstromregler, 

mechanisch, ohne Hilfsenergie CAV-xxx-Ex 

Drosselklappe für Absperrfunktion, 

Auf/Zu DK-xxx-Ex 

Sämtliche Volumenstromregler von SCHNEIDER sind in 

Edelstahl (V4A) oder wahlweise in PPs-EL (Polypropylän, 

elektrisch leitfähig) verfügbar. 




1.2 EX-Laborabzugsüberwachung FM100-Ex 

Das Ex-geschützte Überwachungssysteme FM100-Ex 

von SCHNEIDER ist für die lufttechnische Funktionsüberwachung 

von Laborabzügen und Absaugsystemen in Exgefährdeten 

Bereichen, Zone 1, 2, 21 und 22 konzipiert. 

Ein Überwachungssystem ist für alle Laborabzüge nach 

DIN EN 14175 vorgeschrieben. 

Ein sicherer Laborbetrieb erfordert hohe Anforderungen 

an die Überwachungskomponenten: 

Überwachung mit optischer und akustischer Alarmierung 

bei Unter schreitung der Mindestabluftmenge 


Überwachung und Störungsmeldung der internen 

Gerätefunktionen und des Sensors 

Volumenstrommessung im Abluftstutzen, dadurch 

unabhängig von der Kon struktion und der Bauart des 

Frontschiebers bzw. des Laborabzuges 

Alle Systemparameter spannungsausfall sicher (im 

EEPROM) gespeichert 

Überwachung des reduzierten Betriebs 

(Nachtbetrieb) 

Erkennung und optische Alarmierung von Netzausfall 

(Betriebs-LED blinkt) 

Relaisausgänge mit potentialfreien Kontakten zur 

externen Signalisierung von Stör– und Betriebsmeldungen 



Bild 8.1: Laborabzugsregelung FC500-K-Ex 

Kapitel 8.0 

Die Ex-Laborabzugsüberwachung FM100-Ex eignet sich 

zum Einbau in alle Bauarten und Konstruktionen von 

Laborabzügen und ist somit auch für Nachrüstungen ideal 

geeignet. 

In der Regel wird die Ex-Laborabzugsüberwachung 

FM100-Ex (Controller) im sicheren Bereich im eigenen 

Schaltschrank montiert und im Ex-Bereich befi ndet sich 

die Funktionsanzeige mit akustischer Alarmierung und der 

Differenz-Drucktransmitter. 

Bild 8.2: Laborabzugsüberwachung FM100-Ex 

im eigenen Schaltschrank 

1.3 Ex-Laborabzugsregelung FC500-K-Ex 

Mikroprozessor gesteuertes, schnelles Regelsystem zur 

konstanten 1-3-stufi gen Abluftregelung eines Laborabzuges 

in Abhängigkeit von der Frontschieberöffnung 

sowie zur variablen Regelung von Zuluft- und Abluftvolumenströmen 

in VVS-Anlagen. Die Ex-geschützte 

Laborabzugsregelung FC-500-K-Ex wurde für den Einsatz 

in Ex-gefährdeten Bereichen (Laboratorien) nach ATEX, 

Gruppe II, Zone 1, 2, 21 und 22 konzipiert. 

3

4 


Kapitel 8.0 

Folgende Betriebsart der Ex-Laborabzugsregelung ist 

realisierbar: 

konstante Regelung (1-/2-/3-Punkt) FC500-K-Ex 

Die integrierte Funktionsüberwachung nach EN 14175 

bietet maximale Sicherheit für das Laborpersonal. Bei 

Unterschreitung des auszuregelnden Abluftsollwertes 

erfolgt eine akustische und optische Alarmierung. 

Für alle Ex-Laborabzugsbauarten und Ex-absaugende 

Einheiten geeignet. In der Regel wird die Ex- 

Laborabzugsregelung FC500-K-Ex (Controller) im 

sicheren Bereich im eigenen Schaltschrank montiert und 

im Ex-Bereich befi ndet sich die Ex-Funktionsanzeige 

mit akustischer Alarmierung, der Ex-Differenz- 

Drucktransmitter und der schnelllaufende Ex-Stellmotor 

mit dem Regelkörper. 

Die optionale Vernetzung über das Feldbusmodul bietet 

maximale Flexibilität und Sicherheit. Die Netzwerke BACnet, 

LON und Modbus werden unterstützt und sind jederzeit 

nachrüstbar. 

1.4 Schnellaufende variable Ex-Volumenstromregler 

VAV-Ex 

Schnellaufende variable Ex-Volumenstromregler werden 

vorzugsweise für die Raumzuluft- und Raumabluftregelung 

in Ex-gefährdeten Laborräumen eingesetzt. Der Exgeschützte 

Volumenstromregler VAV-Ex wurde für den 

Einsatz in Ex-gefährdeten Bereichen (Laboratorien) nach 

ATEX, Gruppe II, Zone 1, 2, 21 und 22 konzipiert. 

SCHNEIDER produziert die Ex-Volumenstromregler mit 

den Nennweiten DN160, DN250 und DN315 in Edelstahl 

(V4A) und PPs-EL. Die Sollwertansteuerung erfolgt, je 

nach Reglerausführung, entweder analog 0(2)...10V DC 

oder über das Netzwerkmodul. 

Es sind zwei verschiedene Ex-Reglerausführungen verfügbar 

die, abhängig von der Projektgröße, eingesetzt 

werden können. 

Der Analogregler VAV-A-Ex (xxx steht für die Nennweite 

NW in mm) wird mit einem analogen Sollwert 0(2)...10V 

DC angesteuert, der von raumluftbilanzierenden Geräten 

(Laborcontroller LCO500, Gruppencontroller GC10, 

Raumregelmodul RAM500) generiert wird. 

Der LON-Regler VAV-L-Ex errechnet die Raumluftbilanz 

eigenständig, indem er die Abluftistwerte der zu bilanzierenden 

absaugenden Einheiten (Laborabzüge, schaltbare 

Verbraucher usw.) über das LON-Netzwerk als Standard 

Variable Type (SNVT) erhält. Das erfordert natürlich ein 

LON-vernetztes Gesamtsystem. 

Für den Ex-gefährdeten Bereich, wie Raumzu- / und 

Raumabluft, alle Ex-Laborabzugsbauarten und Ex absaugende 

Einheiten geeignet. In der Regel wird der Ex- 

Volumestromregler VAV-Ex im sicheren Bereich im eigenen 

Schaltschrank montiert und im Ex-Bereich befi ndet sich 

die Funktionsanzeige mit akustischer Alarmierung, der 

Differenz-Drucktransmitter und der schnelllaufende Ex- 

Stellmotor mit dem Regelkörper. 

Die optionale Vernetzung über das Feldbusmodul bietet 

maximale Flexibilität und Sicherheit. Die Netzwerke BACnet, 

LON und Modbus werden unterstützt und sind jederzeit 

nachrüstbar. 

1.5 Konstante Ex-Volumenstromregler 

CAV-Ex 

Konstante Ex-Volumenstromregler CAV-Ex werden in 

dauerabgesaugten Einheiten, die sich im Ex-gefährdeten 

Bereich befi nden, eingesetzt. Lagerschränke, Unterbauabsaugungen 

oder Bodenabsaugungen müssen 


Mechanische (ohne Hilfsenergie) und elektronische konstante 

Ex-Volumenstromregler regeln, unabhängig vom 


Mechanische konstante Ex-Volumenstromregler sind in 

Stahlblech mit optionaler 2-K-Lackausführung und PPs- 

EL verfügbar. Elektronische konstante Volumenstromregler 

sind in Stahlblech mit optionaler 2-K-Lackausführung, 

PPs-EL und Edelstahl (V4A) verfügbar. 

Der Ex-geschützte Volumenstromregler VAV-Ex wurde für 

den Einsatz in Ex-gefährdeten Bereichen (Laboratorien) 

nach ATEX, Gruppe II, Zone 1, 2, 21 und 22 konzipiert. 

Die Einbindung in die Raumbilanz erfolgt als fester Offsetwert. 

Bild 8.3: Konstanter Ex-Volumenstromregler, 

mechanisch, ohne Hilfsenergie, PPs-EL 

CAV-Ex-160-Pel 

1.6 Schaltbare Ex-Verbraucher 

Quellenabsaugungen und Absaugessen, die sich im Exgefährdeten 

Bereich befi nden und bedarfsweise elektrisch 

zu- oder abgeschaltet werden können, zählen zu den 

schaltbaren Ex-Verbrauchern. 

Konstante Ex-Volumenstromregler (mechanisch oder elektronisch) 

werden, gekoppelt mit einer AUF/ZU-Klappe, mit 

einem Ex-geschützten Stellantrieb und einem Schalter zu 

oder abgeschaltet. 

Die Einbindung in die Raumbilanz erfolgt über einen po- 


tenzialfreien Kontakt des Schalters als geschalteter Offsetwert. 

Die Ex-geschützte motorisch verstellbare Drosselklappe 

mit Ex-Stellmotor wurde für den Einsatz in Ex-gefährdeten 

Bereichen (Laboratorien) nach ATEX, Gruppe II, Zone 1, 

2, 21 und 22 konzipiert. 


Ex-Laborabzugsregelung FC500-K-Ex 

Die einzelnen Regelungsstufen (maximal 3) werden über 

bauseitige, am Frontschieber montierte, Ex-geschützte 

Kontakte aufgeschaltet. Aus der Anzahl der betätigten 

Kontakte (maximal 2) wird der angeforderte Volumenstrom 

als Sollwertvorgabe errechnet. 


mit dem gemessenen Istwert eines Differenzdrucksensors 

und regelt, unabhängig gegenüber Druckschwankungen 

im Kanalnetz, schnell, präzise und stabil aus. Die voreilende 

Abluftbedarfsanforderung wird sofort errechnet und 

verbessert entscheidend die Reaktionszeit der gesamten 

Regelstrecke, einschließlich der Raumabluft. 

Die integrierte Überwachungseinrichtung für die lufttechnische 

Funktion des Laborabzugs ist Bestandteil der Regelung. 

Der auszuregelnde bedarfsabhängige Volumenstrom 

wird dynamisch überwacht und bietet somit maximale Sicherheit 

für das Bedienpersonal. Der dynamische Überwachungswert 

ist frei parametrierbar und wird als Differenzwert 

(Offset) eingegeben. Bei Unterschreitung des 

Differenzwertes zum auszuregelnden Abluftsollwert erfolgt 

eine akustische und optische Alarmierung. 

Der Regler FC-500-K-Ex besteht aus der Elektronik in 

einem Gehäuse aus Stahlblech, einer Messdüse mit integrierter 

Stellklappe aus Edelstahl V4A oder PPs-El 

(elektrisch leitfähig) mit Stellantrieb, einem Differenz- 

Drucktransmitter und einem Klemmenkasten. Die ex-geschützte 

Funktionsanzeige ist mit einer grünen und einer 

roten LED sowie einem Summer und einer Quittiertaste 

ausgerüstet. Sie darf im Ex-Raum direkt am Laborabzug 

montiert werden. 

Der Regler FC500-K-Ex wird zusammen mit allen Bauteilen 

(Netzteil, Barrieren, Relais usw.) in einem eigenen 

Schaltkasten geliefert und muss ausserhalb des Ex-Raumes 

im sicheren Bereich montiert werden. 

2.1.1 LON-Netzwerk 

Die LON-Vernetzung bietet maximale Flexibilität und Sicherheit. 

Die Anbindung an die Gebäudeleittechnik (GLT) 

ermöglicht die komplette lufttechnische Steuerung und 

Überwachung aller Laborräume. 

Die LonMark-Spezifi kationen werden erfüllt, wodurch eine 

problemlose Einbindung von verschiedenen Gewerken 

gewährleistet ist. Bei allen LabSystem Produkten von 

SCHNEIDER ist die LON-Interfaceplatine FTT-10A jederzeit 

einfach nachrüstbar. BACnet und Modbus wird über 

das optionale Netzwerkmodul ebenfalls unterstützt. 



2.1.2 Gebäudeleittechnik 

Kapitel 8.0 

Die Gebäudeleittechnik (GLT) bilanziert den Luftbedarf des 

gesamten Gebäudes und kann zusätzlich alle Raumregelungen 

auf Plausibilität prüfen. Tag/Nacht-Umschaltung, 

Visualisierung von Störmeldungen und Istwerten sowie 

Fernwartung und Fehlerferndiagnose lassen sich einfach 

integrieren. Raumbezogene Luftverbrauchserfassung und 

individuelle Abrechnung ist ebenfalls realisierbar. 

2.1.3 Ex-Funktionsanzeige und Bedienpanel 

Das Funktions- und Bedienpanel ist im Anbaugehäuse 

mit EG-Baumusterprüfbescheinigung verfügbar und hat 

folgende Funktionen: 

Akustischer und optischer Alarm (rote LED) für zu 

geringe Abluft/Zuluft 

Optische Anzeige (grüne LED) für ausreichende 

Abluft/Zuluft 

RESET-Taste zur Quittierung des akustischen Alarms 

Bild 8.4: Funktionsanzeige im Aufbaugehäuse mit 

akustischer Alarmierung und Resettaste, 

geeignet für Ex-Laborabzugsüberwachung 

und Ex-Laborabzugsregelung 

2.2 Betriebsarten der Ex-Laborabzugsregelung 

Für die Ex-geschützte Laborabzugsregelung ist folgende 

Betriebsart möglich: 

konstante Regelung (1-/2-/3-Punkt) FC500-K-Ex 

5

6 


Kapitel 8.0 

2.3 Regelung im Ex-gefährdeten Bereich 

Bereiche, in denen eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre 

auftreten kann, werden nach der Wahrscheinlichkeit 

des Auftretens dieser Ex-Atmosphäre in Zonen 

eingeteilt. 

Im Falle von Gasatmosphären erfolgt eine Einteilung in 

die Zone 0 , Zone 1 und Zone 2. Bei Staubatmosphären 

wird in die Zone 20, Zone 21 und Zone 22 eingeteilt. 

Gas Staub Bemerkung 

Zone 0 Zone 20 Gefahr ständig 

oder langzeitig 

oder häufi g 

Zone 1 Zone 21 Gefahr gelegentlich 

Zone 2 Zone 22 Gefahr selten 

PPs-El 

Drosselklappe 

mit 

Messsystem 

V4A 

Drosselklappe 

mit 

Messsystem 

Abluft 

Ex-Laborabzug 

Zuluft 

- 

+ 

- 

+ 

Ex-Motor 

Ex-Statischer Differenz 


Ex-Motor 

p 

p 

Okay 

Low 

Reset 

EN 14175 

Ex-Statischer Differenz 


Ex-Bedienpanel 

Laborraum 

Zone 1, 2, 21 und 22 

Im Bild 8.5 ist eine Laborabzugsregelung und eine Raumzuluftregelung 

im Ex-gefährdeten Bereich dargestellt. 

Die im Ex-bereich montierten elektrischen Komponenten 

wie Ex-Stellmotor, Ex-Differenz-Drucktransmitter und Ex- 

Funktionsanzeige müssen über eine EG-Baumusterprüfbescheinigung 

für die entsprechende Zone verfügen. 

Die Controller des Laborabzugsreglers FC500-K-Ex und 

des Zuluftvolumenstromreglers VAV-A-Ex werden im eigenen 

Schaltschrank im sicheren Bereich außerhalb der 

Ex-Zone montiert. Die elektrische Anschaltung der Ex- 

Komponenten erfolgt teilweise direkt bzw. über Sicherheitsbarrieren. 

Bild 8.5: Laborabzugsregelung FC500-K-Ex 

Zuluft-Volumenstromregler VAV-A-Ex 

Sicherheitsbarriere 

Sicherer Bereich 

Controller 

FC500-Ex 

230 VAC main 

Tag/Nacht-Betrieb 

Digitalein-/ausgänge 

Analogausgang 0...10V DC 

BACnet/LON-Netzwerk 


Laptop 

VAV-A(L)-Ex 

24V AC 


SVM100 

F1 F2 F3 

4 2 3 

4 5 6 

7 8 9 

* 0 , 

Service 

module 

BACnet/LON-Netzwerk 

Analogeingang 0...10V DC 

Tag/Nacht-Betrieb 

Digitalein-/ausgänge 

Analogue output 0...10V DC

2.4 Konstantregelung 1-, 2- oder 3-Punkt 

Die Regelung FC500-K-Ex regelt den Abluftvolumenstrom 

in Abhängigkeit der Frontschieberstellung des Laborabzugs. 

Die Abluft des Laborabzugs wird entweder über 

eine motorisch betriebene Drosselklappe (Abzüge an 

zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder mittels eines 

eigenen Abluftmotors mit Frequenzumrichter geregelt. 



V3 sind frei parametrierbar. 

1-Punkt-Konstantregelung 

Bei einer 1-Punkt-Konstantregelung wird der Abluftvolumenstrom 

auf V1, unabhängig von der Frontschieberstellung, 

konstant geregelt. 


Eine 2-Punkt-Konstantregelung regelt in Abhängigkeit von 

der Frontschieberstellung den Abluftvolumenstrom auf V1 

(Frontschieber = ZU) oder V2 (Frontschieber = NICHT 

ZU). 

Die Fronschieberstellung (ZU) wird über einen Endschalter 

erkannt. Eine Umschaltung auf einen reduzierten 

Betrieb (Nachtbetrieb und arbeitsfreie Zeit) ist manuell am 

Laborabzug oder über Fernsteuereingang möglich. 




auf V1 (Frontschieber = ZU) oder V2 (Frontschieber < 

50 cm GEÖFFNET) oder V3 (Frontschieber > 50 cm 

GEÖFFNET). Die Frontschieberstellungen (ZU und > 50 

cm) werden über jeweils einen Endschalter signalisiert. 

Eine Umschaltung auf Nachtbetrieb ist ebenfalls möglich. 

Verfügt der Laborabzug über einen Querschieber, so 

muss die Querschieberstellung (ZU) ebenfalls erfasst und 

in der 2-Punkt- oder 3-Punkt-Betriebsart so berücksichtigt 

werden, dass der Abluftvolumenstrom entsprechend 

erhöht wird, wenn der Querschieber geöffnet wird. 


0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

ZU 

V1 

V2 

Frontschieber 



Bild 8.6: 3-Punkt Konstantregelung 

V3 

AUF 


600 

450 

300 

150 



Kapitel 8.0 

2.4.1 Schnelles Aufwärtsregeln und langsames 

Abwärtsregeln 

Bei allen auszuregelnden Volumenströmen wird immer 

mit maximaler Regelgeschwindigkeit aufwärts geregelt, 

d.h. wenn der Frontschieber geöffnet wird, folgt der 

errechnete und benötigte Volumenstrom nach und wird 

verzögerungsfrei erhöht. 

Bei Schließen des Frontschiebers kann mit mit einer in 

Sekundenschritten einstellbaren Regelgeschwindigkeit 

von 2...24 s abwärts geregelt werden. Eine langsame 

Abwärtsregelung hat den Vorteil, dass die Raumzuluft 

mit ausreichender Zeitreserve bedarfsgerecht nachgeführt 

werden kann und der Laborraum unter allen 

Betriebsbedingungen immer im Unterdruck bleibt. 

Eine langsame Abwärtsreglung des Volumenstroms 

verbessert die Arbeitssicherheit für das Laborpersonal 

und vermeidet Schwingungsneigungen des gesamten 

Regelsystems. 

2.4.2 Regelparameter 

Alle projektspezifi schen Regelparameter, wie z.B. die 

obere und untere Grenze für den Maximal- und den 

Minimalvolumenstrom, lassen sich vor Ort problemlos mit 

dem Servicemodul oder einem Laptop abrufen, ändern 

und überwachen. Ein zyklisch sequenzielles Abfragen 

und Überprüfen der Regel istwerte und Regelsollwerte 

garantiert eine sehr schnelle, stabile und bedarfsgerechte 

Volumenstromregelung. 

2.4.3 Selbstlernmodus 

Ein softwaregesteuerter automatischer Selbst lernmodus 

(teach in) erleichtert und optimiert die Inbetriebnahme. Alle 

erforderlichen System daten und Regelparameter werden 

im Selbst lernmodus vom Regler FC500-K-Ex vollautomatisch 

ermittelt und selbsttätig programmiert. 

2.4.4 Test- und Diagnosefunktionen 

Für die Inbetriebnahme, Diagnose und einfache Fehlersuche 

ist es sehr wichtig, einen umfassenden und genauen 

Überblick über alle gemessenen Istwerte zu haben. 

Folgende Testfunktionen sind ausführbar: 

Digitale Eingänge anzeigen 

Zeigt den momentanen Status aller digitalen 

Eingänge 

Analoge Eingänge 

Zeigt alle analogen Eingänge mit den momentanen 

Signalspannungen 


Zeigt alle analogen Ausgänge mit den momentanen 

Signalspannungen 

Motor/Stellklappe testen 

Mit dieser Testfunktion kann der Motor/Stellklappe 

AUF und ZU gefahren werden 

Diese Test- und Diagnosefunktionen erleichtern und vereinfachen 

wesentlich die Inbetriebnahme und Fehlersuche. 

7

8 


Kapitel 8.0 

2.5 Mess- und Regelkomponenten in 

Ex-Ausführung 

Die richtige Konzeption der Mess- und Regelkomponenten 

ist entscheidend für die Schnelligkeit, Stabilität und 

Genauigkeit der gesamten Regelstrecke. Die Produkte von 

SCHNEIDER sind nach dem neuesten Stand der Technik 

entwickelt und erfüllen diese Anforderungen. 

2.5.1 Wartungsfreie Messeinrichtung mit integrierintegrier- ter Drosselklappe in Ex-Ausführung 

SCHNEIDER-Elektronik setzt konsequent auf die patentierte 

Messeinrichtung. Das hat folgende Vorteile: 

Sehr hohe Messgenauigkeit (besser als 3%) 

Integriertes Ringkammermessverfahren 

Sehr gute Schallwerte durch günstige Anströmung 

Wartungsfreier Betrieb durch selbstreinigendes Messsystem 

Kompakte Bauweise (z.B. DN250, Baulänge=500mm) 

Unempfi ndlich gegen ungünstige Anströmverhältnisse 

Durch die kompakte Bauweise sowie die Unempfi ndlichkeit 

gegen ungünstige Anströmverhältnisse ist die direkte 

Montage auf dem Abluftstutzen des Laborabzugs möglich. 

MD-250-V4-MM-Ex 

Bild 8.7: Regeleinheit in Ex-Ausführung 

Drosselklappe mit integrierter wartungsfreier 

Messeinrichtung und schnellem Stellmotor, 

Stellzeit 7,5 s für 90°, 

Ausführung: Muffe/Muffe 

2.5.2 Kompakte Bauweise der Regeleinheit in 


Um die baulichen Gegebenheiten in Laboratorien 

zu berücksichtigen, haben wir mit der kompakten 

Messeinrichtung ein Produkt entwickelt, das direkt auf 

den Abluftstutzen des Laborabzuges montiert werden 

kann. Auf eine besondere Anströmstrecke kann verzichtet 

werden. 

In der Tabelle 1 fi nden Sie die Zusammenhänge zwischen 

Nennweite (DN), Baulänge (L) und maximalem Volumenstrom 

V MAX bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 7,5 

m/s. 

Nennweite 

DN [mm] 

Baulänge 

L [mm] 


Volumenstrom 

VMAX [m 3/h] 

160 410 509 

200 450 798 

250 500 1263 

315 600 2025 

400 700 3259 

Tabelle 8.1: Nennnweiten wartungsfreie Messeinrichtung 

mit integrierter Drosselklappe in 


2.5.3 Schneller Stellmotor in Ex-Ausführung 

Der bedarfsgerechte Abluftvolumenstrom wird über die 

Drosselklappe eingeregelt. Der schnelllaufende Ex-Motor 

mit Baumusterprüfbescheinigung (7,5 s Stellzeit für 90 °) 

wird direkt auf die Achse der Drosselklappe montiert und 

verfügt über ein Drehmoment von 4 Nm. Der Stellmotor ist 

für die Zone 1, 2, 21 und 22 geeignet. 

Ein analoger Rückführungswert meldet den Istwert der 

aktuellen Drosselklappenstellung an die Regelelektronik. 

Ein spezieller Regelalgorithmus “fährt” den benötigten 

Abluftvolumenstrom ohne Überschwingen schnell und 

direkt an. 

Bei Ansteuerung des Stellmotors wird gleichzeitig geprüft, 

ob auch eine tatsächliche Stellklappenverstellung (Dampercontrol) 

erfolgt. Dieses Regelkonzept mit integrierter 

Überwachungsfunktion des Stellmotors übertrifft die 

hohen Sicherheitskriterien, die an Laborabzugregelungen 

gestellt werden. 

Bild 8.8: Ex- Stellmotor mit EG-Baumusterprüfbescheinigung

2.5.4 Statischer Differenz-Drucktransmitter 

Für verschmutzte oder aggressive Luft eignet sich die 

statische Wirkdruckmessung, da der statische Differenz- 

Drucktransmitter von der Luft nicht durchströmt wird. 

Der Sensor hat einen Messbereich von ± 250 Pa. Dieser 

Sensor verfügt ebenfalls über eine Baumusterprüfbescheinigung 

und ist für die Zone 1, 2, 21 und 22 geeignet. 

Bild 8.9: Ex-Sensor mit EG-Baumusterprüfbescheinigung 

2.5.5 Volumenstrommessung mit statischem 

Differenz-Drucktransmitter 

Grundlage der Volumenstrombestimmung ist die Wirkdruckmessung 

am Staukörper, der in Form einer Venturidüse, 

Messblende oder eines Messkreuzes eingebaut 

wird. SCHNEIDER setzt konsequent die wartungsfreie 

Messeinrichtung ein. Neben einer sehr hohen Messgenauigkeit 

ist noch besonders die Unempfi ndlichkeit von 

einer An- und/oder Abströmstrecke hervorzuheben. 

Der auf einen Staukörper auftretende Luftstrom generiert, 

proportional zur Luftgeschwindigkeit, einen entsprechenden 

Widerstandsdruck. Die daraus resultierende Druckdifferenz 

wird als Wirkdruck bezeichnet. Über den 

gesamten Messbereich 0...250 Pa wird mit sehr hoher 

Genauigkeit und Stabilität gemessen. Dadurch kann ein 

Volumenstrombereich von 10:1 ausgeregelt werden. 

Der Volumenstrom wird nach folgender Formel berechnet: 

. 

V = c . 

p 

. 

V = Volumenstrom 

c = geometrische Konstante 

des Staukörpers (Blendenfaktor) 


= Dichte der Luft 



3.3 Planungswerte Kanalvordruck 

Kapitel 8.0 

3.1 Hinweise zur Reglerdimensionierung 

(Abmessungen und Volumenstrom) 

Wegen der Regelgenauigkeit ist darauf zu achten, dass 

bei minimalem Volumenstrom V MIN die Strömungsgeschwindigkeit 

im Volumenstromregler von 1,05 m/s nicht 

unterschritten wird. 

In Laborraumanwendungen ist wegen der Geräuschentwicklung 

darauf zu achten, dass bei maximalem Volumenstrom 

V MAX die Strömungsgeschwindigkeit im Volumenstromregler 

von 7,5 m/s nicht überschritten wird. 

3.2 Dimensionierung VAV für Raumapplikationen 

Die Volumenströme V MIN, V MED und V MAX lassen sich im 

Bereich von 50...25.000 m 3/h frei parametrieren, wobei 

auf geeignete Abmessungen der Volumenstromregler in 

Bezug auf den Volumenstrombereich unter gleichzeitiger 

Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeiten zu 

achten ist. 

Volumenstrombestimmung für Laborraumanwendungen 

unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeit 

v 

Volumenstrom Strömungsgeschwindigkeit v 

VMIN v ≥ 1,05 m/s 

VMAX v ≤ 7,5 m/s 

Der Kanalvordruck am Laborabzugsregler berechnet sich 

bei dem gegebenen Volumenstrom aus der Addition des 

Reglerdruckverlustes (∆pv•Faktor 3) plus den Druckverlust 

des angeschlossenen Laborabzugs (Reglerdruckverlust 

∆pv siehe Tabelle 3 auf Seite 17). 

Rechenbeispiel: 

Gegeben: Wartungsfreie Messeinrichtung DN250 

max. Volumenstrom = 720 m 3 /h 

Laborabzugdruckverlust laut 

Herstellerangaben z.B. 40 Pa 

Berechnet: Strömungsgeschwindigkeit = 4,08 m/s 

Tabelle 3: ∆pv = 14 Pa 

∆pv•3 = 14•3 = 42 Pa 

Die Multiplikation mit dem Faktor 3 gewährleistet eine über 

den gesamten auszuregelnden Volumenstrombereich 

sichere Drosselklappenstellung und Regelung. 

Berechneter minimaler Kanalvordruck: 42 + 40 = 82 Pa 

Gewählter minimaler Kanalvordruck 

bei DN250 und einem maximalen 

Volumenstrom von 720 m 3 /h: ca. 100 Pa 

9


Kapitel 8.0 

4.1 Ex-Funktionsanzeige 

10 

1 

2 

3 

4 

B 

A 

Bild 8.10: Ex-Funktionsanzeige 

und Summer mit Baumusterprüfbescheinigung 

Installations- und Montagehinweise 

unbedingt einhalten! 


FC500-K-Ex, VAV-Ex und 

FM100-Ex immer ausserhalb 

der Ex-Zone montieren! 

Anzeige- und Bedienelemente 

Nr. Funktion Bedeutung 

1 LED OK (grün) Volumenstrom okay 

2 LED LOW (rot) Volumenstrom zu gering 

3 Taste RESET Reset akustische Alarmierung 

4 Ex-Summer Akustische Alarmierung (im Gehäuse 

eingebaut) 

Abmessungen und Ausführung 

Abmessungen A=280 mm, B=80 mm, 

Aufbauhöhe=72 mm + 20 mm (Tasten und 

Leuchten) 

Abstand Befestigungslöcher 4 Bohrungen Ø 5,7 mm 

Material Gehäuse Aufbaugehäuse, Ployester hart, glasfaserverstärkt 

Farbe dunkelgrau 

Schutzart IP 66 

Gewicht ca. 950 g 

Anschlusskabel Bauseits. Achtung gültige Vorschriften 

beachten! 

Servicebuchse, RS232, 

9-polig, D-SUB 

Servicemodul- oder Laptopanschluss zur 

Parametrierung und Istwertabfrage 

Servicebuchse befi ndet sich im Schaltschrank 

FC500-K-Ex 

Bestellvarianten 

Bestellnummer: 0200 Komplett im Aufbaugehäuse, vertikal 

Einstellvarianten (Parametrierung FAZ-Typ mit SVM100 oder Laptop) 

Basisvariante 

FAZ-Typ 17: Ex 

Ohne I/O-Tastenfunktion 

Ausführungshinweise der bauseitigen Anschlusskabel beachten! 

Zwei getrennte Kabel von der Ex-Funktionsanzeige zum Schaltschrank 

(Funktionsüberwachung) verlegen. 

Gültige Normen unbedingt einhalten. 

Einzelleiter in fl exiblem Kabel > 0,1mm². 

Entsprechend den mechanischen thermischen und chemischen Einfl üssen. 

Kabel vorzugsweise fl ammwidrig und ölbeständig ausführen. 

Eindeutige Kennzeichnung des eigensicheren Anschlusskabels (z.B. 

hellblaue Einfärbung). 

Getrennte Verlegung von eigensicheren und nichteigensicheren Kabeln. 

Die Trennung bei der gemeinsamen Führung eigensicherer und nichteigensicherer 

Kabeln in Kabelkanälen kann durch Zwischenlagen aus Isolierstoff 

oder durch Verlegung in Schlauchleitungen sichergestellt werden. 


5.1 Anschlussplan Laborabzugsregelung in Ex-Ausführung 



Kapitel 8.0 

11


Kapitel 8.0 

6.1 Die richtige Installation von 

Ex-Komponenten 

Für das Errichten elektrischer Anlagen in gasexplosionsgefährdeten 

Bereichen der Gruppe II gilt die IEC 60 079- 

14 (EN 60079-14), bzw. VDE 0165. 

6.1.1 Stromkreise der Zündschutzarten d, e, 

q, o, m, p 

Die Installation im Schaltschrank ist identisch mit einer 

„normalen“ Installation, jedoch müssen bezüglich der 

angeschlossenen EEx-Geräte deren Besonderheiten beachtet 

und eingehalten werden. Dies bezieht sich z.B. 

auf Spannungen, Ströme, Sicherungen, Motorschutzeinrichtungen, 

usw. . Gerätespezifi sche Anforderungen sind 

den entsprechenden Prüfbescheinigungen, Zertifi katen, 

Normen und Vorschriften, sowie den Betriebsanleitungen 

zu entnehmen. Das Arbeiten an Stromkreisen innerhalb 

des Ex-Bereiches (z.B. Anschlussarbeiten im EEx-e Klemmenkasten) 

darf nur im stromlosen/spannungslosen Zustand 

erfolgen. Ein EEx-e Klemmenkasten darf nur nach 

vorheriger Abschaltung des jeweiligen Stromkreises geöffnet 

werden. 

6.1.2 Stromkreise der Zündschutzart „i“ 

(Eigensicherheit) 

Für die Planung und Realisierung der Schalt- und Regelanlagen 

die im sicheren Bereich installiert werden, jedoch 

Stromkreise beinhalten die in den Ex-Bereich führen sind 

besondere Rahmenbedingungen zu berücksichtigen. Dies 

gilt insbesondere bei eigensicheren Stromkreisen. Eigensichere 

Stromkreise sind von nichteigensicheren Stromkreisen 

räumlich zu trennen. Es müssen Mindestabstände 

Fadenmaß) eingehalten werden, es dürfen keine unzulässigen 

äußeren Induktivitäten oder Kapazitäten wirken oder 

über Leitungen entstehen. Die maximal zulässigen elektrischen 

Kenngrößen des EEx-i Betriebsmittels sind unter 

12 

Ex-Funktionsanzeige 

nach EN 14175 

Ex-Stellmotor, 

Laufzeit 3 s 

Nicht eigensicheres 

Kabel 

Eigensicheres Kabel 

MD-250-MM-Ex Wartungsfreie Messeinrichtung 

M 

Klemmdose 

FC500-K-Ex 

- 

p 

+ 

allen Umständen einzuhalten. Verknüpfungen zwischen 

eigensicheren und nichteigensicheren Stromkreisen sind 

unzulässig. Verknüpfungen zwischen zwei unterschiedlichen 

eigensicheren Stromkreisen sind zulässig, müssen 

jedoch vorher berechnet werden. Eigensichere Stromkreise 

müssen als solche gekennzeichnet sein. 

Eigensichere Stromkreise werden in der Farbe „hellblau“ 

gekennzeichnet. Diese farbliche Kennzeichnung 

ist an allen eigensicheren Leitungen und Teilen zu empfehlen 

um eine Verwechslung und/oder Verknüpfung mit 

nichteigensicheren Stromkreisen unter allen Umständen 

zu vermeiden. Beispiele: Leitungen, Kabel, Kabelkanäle, 

Klemmen, Klemm- und Anschlussdosen, Kabelverschraubungen, 

etc. 

Zwischen eigensicheren und nichteigensicheren Stromkreisen 

ist als Abstand ein Fadenmaß von mindestens 

50 mm, zwischen zwei eigensicheren Stromkreisen ein 

Fadenmaß von mindestens 6 mm einzuhalten. Bei der 

Installation sind die Kabel eigensicherer Stromkreise von 

nichteigensicheren Stromkreisen getrennt voneinander zu 

verlegen! 

6.1.3 Vorschlag zum Aufbau einer Schalt- 

und Regelanlage 

Eine eindeutige räumliche Trennung zwischen Bauteilen/ 

Betriebsmitteln von eigensicheren und nichteigensicheren 

Bauteilen/Betriebsmitteln ist erforderlich. Es wird empfohlen, 

für diese Bereiche eine entsprechende Platzreserve 

vorzusehen, da bei einer späteren Nachrüstung ansonsten 

erhebliche Kosten entstehen könnten. 

Grosse Transformatoren, Frequenzumrichter, große Relais 

und andere elektrische Geräte die Einfl uss durch 

Induktivitäten oder Kapazitäten auf eigensichere Stromkreise 

ausüben könnten sind in genügendem Abstand zu 

installieren. Vorsorglich sollten die EEx-i Geräte mit einer 

geeigneten Abdeckung versehen werden um vor unsachgemäßer 

Bedienung geschützt zu 

sein. 

Statischer Differenz- 

Drucktransmitter +- 250 Pa 

Ex-Bereich 

Sicherer Bereich 

Die einschlägigen Normen und Vorschriften 

sind einzuhalten. 

Bild 8.11: Schema Laborabzugsregelung 

in Ex-Ausführung 


7.1 Leistungsmerkmale FC500-K-Ex 

Laborabzugsregelung für den Ex- gefährdeten 

Bereich 

Geeignet für die Zonen 1, 2, 21, und 22 

Microprozessor gesteuertes Regelsystem für 

konstante Volumenströme (3-Punkt) 






Steckbare Hauptplatine für einfachen Service 



Statischer Differenzdrucktransmitter nach ATEX mit 

EG-Baumusterprüfbescheinigung, ± 250 Pa mit hoher 

Langzeitstabilität zur Messung des Abluftistwertes 

(Volumenstrom) 

Schnelllaufender Stellmotor nach ATEX mit EG-Baumusterprüfbescheinigung, 

Stellzeit 7,5 s für 90° 


Regeleinheit in Edelstahl (V4A) oder wahlweise PPs- 

EL, DN250, Baulänge nur 500 mm 

Integrierte Funktionsüberwachung im Aufbaugehäuse 

nach ATEX mit EG-Baumusterprüfbescheinigung zur 

Überwachung des sicheren Laborabzugsbetriebs 

nach EN 14175 mit akustischer und optischer 

Alarmierung 


Wartungsfreie Messeinrichtung und Drosselklappe 











Notstromakkumulator (optional) für 

Netzausfallanzeige 


Feldbusmodul LON, BACnet oder Modbus 

nachrüstbar 


Regelung FC500-K-Ex wird außerhalb des Ex- 

Bereiches im eigenen Schaltschrank montiert. 



Kapitel 8.0 

13


Kapitel 8.0 

8.1 Produktübersicht Ex-Laborabzugsregelung, 

Ex-Volumenstromregler, 

Ex-Laborabzugsüberwachung 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Ex- 

Laborabzugsregelung, Ex-Volumenstromregler und Ex- 

Laborabzugsüberwachung. 



14 


und Ausschreibungstexte über die Produkte FC500-K- 

Ex, VAV-Ex und FM100-Ex fi nden Sie als Download im 

Internet unter www.schneider-elektronik.de. 





DIN EN 14175, 

geeignet für den 

Ex-gefährdeten 

Bereich 


Raumzu-/Raumabluftregler, 

geeignet 


Bereich 


nach DIN 

EN 14175, geeignet 


Bereich 

FC500-K-Ex Bedarfsgerechte, frontschieberabhängige schnelllaufende Laborabzugsregelung 

mit statischem Differenzdrucktransmitter und optionalem 

Feldbusmodul, Betriebsarten: konstant (1-Punkt, 2-Punkt oder 3-Punkt) 

VAV-Ex Volumenstromregler für Laborraumzu- bzw. Laborraumabluft, Analogeingang 


< 3 s 

FM100-Ex Volumenstromüberwachung mit statischem Differenzdrucktransmitter, 



8.0 

8.0 

8.0


Inbetriebnahme und Parametrierung 




9.0 

Kapitel 9.0 



2.1 Parametrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

3.1 Servicemodul SVM100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.1 Software PC2500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

4.1.1 Softwareupdate über das Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

4.1.2 USB-Stick mit allen verfügbaren Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

4.1.3 Selbstinstallierende Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

4.1.4 Datenexport der Messergebnisse und Einstellwerte . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

4.1.5 Mindestsystemanforderungen an die Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

4.2 Prüfprotokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

5.1 Produktübersicht Inbetriebnahme und Parametrierung . . . . . . . . . . . . 7 

1

2 


Kapitel 9.0 


Schnelle und übersichtliche Parametrierung der in Betrieb 

zu nehmenden Produkte sind die wesentlichen Voraussetzungen 

für eine schnelle und kosteneffi ziente Erstinbetriebnahme. 

Das Servicemodul SVM100 zeichnet sich durch seine 

Kompaktheit und den direkten Zugriff auf alle Parameter 

der SCHNEIDER Produkte aus. Das Servicemodul ist als 

Handheld Terminal konzipert und durch optionalen Akkubetrieb 

immer einsatzbereit. Die Menüstruktur ist durchgängig 

für alle Produkte gleich und somit leicht erlernbar. 

Die Software PC2500 läuft auf allen Personal Computern 

unter dem Windows ® -Betriebssystem, vorwiegend auf 

akkubetriebenen Laptops. Hier steht die Übersichtlichkeit 

und die Dokumentation der eingestellten Parameter 

im Vordergrund. Jede Parametergruppe befi ndet sich auf 

einer eigenen Monitorseite und stellt somit alle Parameter 

und Werte „auf einen Blick“ zur Verfügung. Die Software 

PC2500 eignet sich hervorragend in der Produktion zur 

Tabelle 9.1: Produktliste der über das Servicemodul 

SVM100 und der Software PC2500 

parametrierbaren Produkte 

Vorparametrierung und zur Parameterduplizierung der 

Produkte. Wem der Laptop nicht zu unhandlich ist, hat 

hier auch ein hervorragendes Tool für Erstinbetriebnahmen 

und Wartungen mit entsprechender Dokumentationsausgabe. 

2.1 Parametrierung 

Mit dem Servicemodul SVM100 oder dem PC-Programm 

PC2500 lassen sich alle SCHNEIDER Produkte frei parametrieren. 

Sämtliche lufttechnischen Werte wie z.B. Einströmgeschwindigkeit, 

Volumenströme, Alarmgrenzwerte, 

Alarmverzögerungszeiten etc. können vom technischen 

Personal den jeweiligen Forderungen und Normen angepasst 

werden. 

Für den Nutzer ergibt sich daraus eine hohe Investitionssicherheit, 

da sich ändernde Anforderungen fl exibel, schnell 

und einfach realisiert werden können. 

Produktgruppe Produkt Servicemodul PC2500 Bemerkungen 

Geräteauswahl 

Funktionstaste 

Laborabzugsüberwachung LC100 LC F1 LC100 Produktion 2005 eingestellt 

FM100 FM F1 FM100 aktuelles Produkt 

FM500 FM F1 FM500 aktuelles Produkt 

iM50 nicht unterstützt iM50 aktuelles Produkt 

Laborabzugsregelungen LMR201 LMR F2 LMR201 Produktion 2001 eingestellt 

LCR300 LCR F2 LCR300 Produktion 2006 eingestellt 

FC500 FC F2 FC500 aktuelles Produkt 

iCM nicht unterstützt iCM aktuelles Produkt 

LR300 LR F3 LR300 Produktion 2006 eingestellt 

Raumgruppencontroller GZA300 GZA F4 GZA300 Produktion 2006 eingestellt 

LCO500 LCO F4 LCO500 aktuelles Produkt 

GC10 GC F4 GC10 aktuelles Produkt 

Automatischer Frontschieber ASC200 ASC F5 ASC200 Produktion 2001 eingestellt 

Controller 

ASC300 ASC F5 ASC300 Produktion 2008 eingestellt 

SC500 ASC F5 SC500 aktuelles Produkt 

Volumenstromregler VAV 

Raumzuluft / Raumabluft 

VAV VAV F6 VAV aktuelles Produkt 

Raumdruckregler CRP CRP CRP F6 CRP aktuelles Produkt 

Raumdruckmonitor PM100 PM PM F6 PM100 aktuelles Produkt 

Constant duct pressure CDP CDP CDP CDP aktuelles Produkt 

Duct pressure optimizer DPO DPO DPO DPO aktuelles Produkt 

Laborabzugsregelungen LMS LMS F7 nicht unterstützt Produktion 2000 eingestellt 

Diverses DIV F8 nicht unterstützt 


3.1 Servicemodul SVM100 

Das Servicemodul SVM100 ist zur Parametrierung und 

zur Istwertanzeige des gesamten Produktspektrums von 

SCHNEIDER geeignet. Es eignet sich hervorragend für 

den rauen Feldeinsatz und gewährleistet dem Servicetechniker 

größtmögliche Flexibilität und schnellen Zugriff 

auf alle Parameter. 

In der Tabelle 9.1 sind alle vom Servicemodul SVM100 

und der Software PC2500 unterstützten Produkte aufgelistet. 

LIEFERUMFANG SERVICEMODUL SVM100 

Der Lieferumfang des Servicemoduls SVM100 beinhaltet 

folgende Komponenten: 


1 1 Servicemodul SVM100 

2 1 Adapterkabel mit 5-poligen Mini- 

DIN-Stecker 

3 1 Steckernetzteil 9V DC 

Die Parametrierung des ausgewählten Gerätes ist in der 

produktspezifi schen Bedienungsanleitung ausführlich beschrieben. 

Das Servicemodul SVM100 ist als Ausführung für Akkubetrieb 

und komplett mit Akkuladegerät im praktischen Servicekoffer 

erhältlich. 

Zu allen Ausführungen wird das Steckernetzteil 9V DC 

und das Adapterkabel DSUB auf Mini-DIN mit geliefert. 



Bild 9.1: Servicemodul SVM100 

Bild 9.2: Servicemodul SVM100-A für Akkubetrieb 

Kapitel 9.0 

Bild 9.3: Servicemodul SVM100-A-SK für Akkubetrieb 

mit Akkuladegerät, komplett im Servicekoffer 

3

4 


Kapitel 9.0 

4.1 Software PC2500 

PC-Software für schnelle, optimale und fehlerfreie Inbetriebnahme 

von folgenden SCHNEIDER-Gerätegruppen: 

Laborabzugsüberwachungen 

Laborabzugsregelungen 

Raumgruppenreglern 

Automatischen Frontschieber Controllern 

Volumenstromreglern 

In der Tabelle 9.1 sind alle vom Servicemodul und der 

Software PC2500 unterstützten Produkte aufgelistet. 

Das Bedienungskonzept der Software PC2500 ist durchgängig 

und die klar strukturierte Bildschirmseite führt den 

Anwender menügesteuert durch die entsprechenden Parameter 

und Regelvorgaben. Die Bedienerführung lässt 

sich multilingual umschalten. Die PC-Software ist unter 

WINDOWS lauffähig auf Laptops ideal für Inbetriebnahmen 

und Messungen vor Ort geeignet. 

Messprotokolle können gedruckt und zur Archivierung gespeichert 

werden. 

Der Anschluß an die in der Tabelle 9.1 aufgelisteten Geräte 

erfolgt über eine serielle Schnittstelle (RS 232). Ein USB- 

RS232 Seriell-Wandler ist im Lieferumfang enthalten. 

LIEFERUMFANG SOFTWARE PC2500 

Der Lieferumfang des Software PC2500 beinhaltet folgende 

Komponenten: 


1 1 Software PC2500 im USB-Stick 

2 1 USB-RS232 Seriell-Wandler 

3 1 Verlängerungskabel RS 232 

2 1 Adapterkabel mit 5-poligen Mini- 

DIN-Stecker 

Die Parametrierung des ausgewählten Gerätes ist in der 

produktspezifi schen Bedienungsanleitung ausführlich beschrieben. 

4.1.1 Softwareupdate über das Internet 

Die Software PC2500 kann ohne zusätzliche Kosten 

jederzeit über das Internet auf den neuesten Stand 

upgedated werden. Einzige Voraussetzung ist ein 

Internetzugriff des mit dem USB-Stick bestückten 

Computers. 

Der Nutzer ist durch das Internetupdate sicher, immer die 

neueste Softwareversion für alle Geräte von SCHNEIDER 

bei sich zu haben. 

Bild 9.4: Software PC2500 im USB-Stick 

Bild 9.5: USB-RS 232 Seriell-Wandler 

Bild 9.6: Verlängerungskabel RS 232 

Bild 9.7: Adapterkabel mit 5-poligen Mini-DIN-Stecker 


Bild 9.8: Monitorseite der Systemwerte 

4.1.2 USB-Stick mit allen verfügbaren Daten 

Neben der Software PC2500 befi nden sich auch noch alle 

technischen Datenblätter und Bedienungsanleitungen der 

von SCHNEIDER angebotenen Produkte auf dem USB- 

Stick. 

Bei technischen Fragen wie z.B. Verdrahtungsproblemen, 

ist diese ebenfalls immer auf dem aktuellen Stand gehaltene 

Dokumentation jederzeit somit auf dem Laptop verfügbar. 

4.1.3 Selbstinstallierende Software 

Die Software PC2500 ist selbstinstallierend, sobald der 

Stick in die USB-Buchse des Computers eingesteckt 

wird. 

Diese Computerunabhängigkeit gewährleistet eine sehr 

hohe Sicherheit bei der Inbetriebnahme. Sollte der Computer 

zu einem Serviceeinsatz nicht mitgenommen werden 

können (z.B. Auslandseinsatz) oder defekt werden, 

kann der USB-Stick jederzeit in einen unter WINDOWS 

lauffähigen Computer eingesteckt werden. Nach der kur- 



Kapitel 9.0 

zen Selbstinstallation der Software ist das neue System 

sofort betriebsbereit. 

4.1.4 Datenexport der Messergebnisse und 

Einstellwerte 

Es stehen drei Export-Möglichkeiten zur Protokollierung 

der Konfi guration zur Verfügung. 

Ausgabe einer Text-Datei. Diese lässt sich nachträglich 

mit jedem Texteditor bearbeiten und an die eigenen 

Bedürfnisse anpassen. Ebenso kann diese Datei 

auch ausgedruckt werden. 

Ausgabe in ein für Excel importfähiges Format. Um 

die Messergebnisse und Konfi gurationsdaten in einer 

Tabellenkalulationssoftware oder Datenbank weiterbearbeiten 

zu können, wird der Export in ein importfähiges 

Format angeboten. Es werden hier TAB-Zeichen 

anstelle von Leerzeichen verwendet. 

Ausgabe einer PDF-Datei. Das Ausgabeprotokoll lässt 

sich sehr einfach auf kundenspezifi sche Bedürfnisse 

anpassen. 

5

6 


Kapitel 9.0 

4.1.5 Mindestsystemanforderungen an die 

Hardware 

Folgende Mindestsystemanforderungen an die Computerhardware 

müssen gegeben sein: 

USB - Anschluss 

RS 232 - Anschluss 

DirectX 7 oder höher 

Windows 98, NT, ME, 2000, XP, Vista 

Bildschirmaufl ösung: min. 800x600 

Pentium III 500MHz oder äquivalente CPU 

256MB RAM 

50MB freier Speicherplatz auf der Festplatte (nur für 

die Installation von Zusatzprogrammen und Treiber) 

Prüfprotokoll FC500 

4.2 Prüfprotokoll 

Bei Wartungs- und Servicearbeiten am Laborabzug und 

an Volumenstromreglern müssen die Messergebnisse und 

parametrierten Einstellwerte dokumentiert werden. 

Hierfür bietet sich in hervorragender Weise das Wartungsprotokoll 

an (siehe Bild 9.9), dass über jeden Standarddrucker 

ausgedruckt werden kann. 

Kunde Mustermann Ort Musterstadt Raum EG-0-01-1234 

Geräte-Nr. 17/09 1276 Abzugs-Typ TIA1800 Abzugs-Nr. TIA-EG-0-01-1234 

Systemwerte 

FAZ-Typ 30: BS1 6 LEDs mit EIN/AUS 

Blendenfaktor Abluft 92 

Blendenfaktor Zufluft 71 

Regeltyp Abluft Vollvariabel 

Regeltyp Zuluft Ohne Zuluft 

Rampenzeit Abluft aufwärts 3 Sekunden 

Rampenzeit Abluft abwärts 6 Sekunden 

Rampenzeit Zuluft aufwärts 8 Sekunden 

Rampenzeit Zuluft abwärts 12 Sekunden 

Schaltwert LED bei Frontschieber > 50cm 55 % 

Raumregelmodul aktiv Aus 

Drucksensor Huba 300 

Sollwerte Abluft 

Istwert Abluft 101 cbm/h 

Sollwert Abluft Maximum 600 cbm/h 

Sollwert Abluft Arbeitshöhe 600 cbm/h 

Sollwert Abluft Minimum 200 cbm/h 

Sollwert Abluft Überschreitung 800 cbm/h 

Sollwert Abluft Unterschreitung dynamisch 50 cbm/h 

Sollwert Abluft Betrieb = Vmax / Notfall 600 cbm/h 

Sollwert Abluft Betrieb = Temperatur zu hoch 600 cbm/h 

Sollwert Abluft Betrieb = Aus 0 cbm/h 

Sollwert Abluft Vmin / Nachtabsenkung 200 cbm/h 

Sollwerte Einströmung 

Istwert Einströmgeschwindigkeit 0 m/s 

Offset Strömungssensor 0 m/s 

Regelwert Tag 0,4 m/s 

Alarmwert Tag 0,3 m/s 

Regelwert Nacht 0,3 m/s 

Alarmwert Nacht 0,2 m/s 

Regelwert Betrieb = Aus 0 m/s 

Regelwert Betrieb = Notfall / Vmax 0,7 m/s 

Regelwert Betrieb = Temperatur zu hoch 0,7 m/s 

Sollwerte PTC 

Istwert Temperatur 80 °C 

Abzugstemperatur Stufe 1 0 °C 

Temperatur-Überwachung Stufe 2 0 °C 

Zeitparameter 

Alarmverzögerung 10 Sekunden 

Bild 9.9: Prüfprotokoll (Auszug) 


5.1 Produktübersicht Inbetriebnahme und 

Parametrierung 


verfügbaren Produkte in der Produktgruppe Inbetriebnahme/Parametrierung. 





Kapitel 9.0 


und Ausschreibungstexte über die Produkte SVM100 und 

PC2500 fi nden Sie als Download im Internet unter www. 

schneider-elektronik.de. 


Inbetriebnahme SVM100 Servicemodul zur Parametrierung aller SCHNEIDER-Produkte 9.0 

PC2500 Laptop-Software zur Parametrierung aller SCHNEIDER-Produkte 9.0 

7

8 


Kapitel 9.0 




Netzwerk-Technologien 

LON® BACnet® Modbus® 




10.0 

Kapitel 10.0 


1.1 LON-Was ist das? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.1 Neuron®-Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

2.2 Lontalk®-Protokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.3 Transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

2.4 Netzausdehnung in freier Topologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.5 Netzausdehnung in Bus- / Linienstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

2.6 Maximale Knotenanzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

2.7 Repeater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.8 Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.8.1 Router als Telegramm lter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

2.9 LON und Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

2.10 Das Objekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

2.11 Binding (Verknüpfung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

2.12 Entwicklungswerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

2.13 Lonmark® und Interoperatibilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

2.14 Vorteile der LON-Technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

3.1 Gewerke übergreifendes System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

4.1 SCHNEIDER Elektronik und LON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

5.1 LON-Netzwerk mit Anschaltung an das Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

6.1 BACnet-Was ist das? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

6.1.1 Die Managementebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

6.1.2 Die Automationsebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

6.1.3 Die Feldebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

6.2 Native BACnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 

1

2 


Kapitel 10.0 



6.3 Interoperabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.4 Der Datentransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

6.5 MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

6.6 EIA RS 485 Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

6.6.1 Netzausdehnung in Bus- / Linienstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 

7.1 Modbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

8.1 SCHNEIDER Elektronik und die Vernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

9.1 Kleines Netzwerk-Wörterbuch A-Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 


1.1 LON-Was ist das? 

LON bedeutet Local Operating Network und wurde im 

Jahre 1990 von der Echelon® Corporation (USA) vorgestellt. 

Die LonWorks ® -Technologie bildet ein sehr exibles Kommunikationssystem 

für die Gebäude- und Prozessautomatisierung. 

Es umfasst das Kommunikationsprotokoll 

LonTalk, eine spezielle Hardware in Form des Neuron- 

Chips sowie eine Reihe von Werkzeugen zur Entwicklung, 

Installation und Wartung von LonWorks-Netzen und ist 

somit eine vollständige Plattform zur Erstellung von LON- 

Automationsnetzwerken. 

Das Kommunikationsprotokoll LonTalk wurde im Jahre 

1998 in der amerikanischen Norm EIA-709.1 „Control 

Network Speci cation“ und in der europäischen Norm 

EN13154-2 standardisiert. Es werden alle 7 Schichten des 

ISO/OSI-Modells unterstützt, wodurch eine größtmögliche 

Flexibilität und Leistungsfähigkeit gegenüber anderen 

Feldbussystemen erreicht wird. Tabelle 7.6 (siehe Seite 

11) zeigt die einzelnen Protokollschichten des ISO-OSI- 

Modells. 

Die Netzwerke bestehen aus dezentral intelligenten Geräten, 

so genannten Knoten (engl.: nodes) und beinhalten 

immer mindestens ein Neuron-Chip, welche die Funktionen 

eines spezi schen Anwendungsprozesses erfüllen 

und auf der Basis eines gemeinsamen Kommunikationsprotokolls 

Nachrichten austauschen können. 

LON-Geräte (Knoten) können auf einer Vielzahl verschiedener 

Übertragungsmedien miteinander kommunizieren. 

Unter anderem sind dies: 

Verdrillte Zweidraht-Leitung (twisted pair), FTT-10A 

Netzübertragung (Powerline) 

Lichtwellenleiter ( ber optic) 

Funk (Radio Frequency RF) 

Koaxialleiter (Coax) 

Die standardisierten Übertragungsraten sind vom eingesetzten 

Übertragungsmedium abhängig und reichen von 

300 bit/s bis zu 1,25 Mbit/s. Im Bereich der Gebäudeautomation 

werden vorwiegend LON-Netzwerke mit 78 kbit/s 

und dem Transceiver FTT 10-A verwendet. 

Die LonWorks ® -Technologie schließt alle für die Entwicklung, 

den Aufbau, den Betrieb und die Wartung erforderlichen 

Hilfsmittel ein. Dies sind insbesondere: 

Neuron ® -Chip als Hardware-Basis 

LonTalk ® - Protokoll als Kommunikationsprotokoll 

Verschiedene Transceiver zur physikalischen Kopplung 

mit dem Übertragungsmedium 

Entwicklungswerkzeuge wie LonBuilder ® , Node- 

Builder ® , LonMaker ® , Path nder ® und andere 

2.1 Neuron ® -Chip 



Kapitel 10.0 

Der Neuron ® -Chip ist ein speziell entwickelter Mikroprozessor 

(CPU) mit einer einheitlichen und preiswerten 

Kommunikationsanbindung für beliebige technische Anwendungen 

auf der Feld- und Automationsebene. Neuron- 

Chips sind in zwei Basisvarianten verfügbar: 

Neuron-3120 für Geräte mit einfachen Anwendungen (ein 

bis drei KByte Applikationsspeicher auf dem Chip). 

Neuron 3150 für Geräte mit komplexen Applikationen (bis 

zu 58 KByte externer Speicher). 

Neben den beiden Basis-Chips sind weitere Varianten 

mit z.B. größerem EEPROM-Speicher, integriertem A/D- 

Wandler usw. verfügbar. 

Die Neuron-Chips 3120 und 3150 verfügen über drei unabhängig 

arbeitende 8-bit-Prozessoren (CPU) und unterstützen 

alle 7 Schichten des ISO/OSI-Modells: 

CPU 1 = Media Access Control CPU 

koordiniert den Zugriff auf das Übertragungsmedium über 

den Transceiver. CPU 1 realisiert die Schicht 2 des ISO/ 

OSI-Modells. 

CPU 2 = Network CPU 

ist der Netzwerkprozessor und ist unter anderem für das 

Versenden von Netzwerkvariablen verantwortlich. CPU 2 

realisiert die Schichten 3 bis 6 des ISO/OSI-Modells. 

CPU 3 = Applikation CPU 

steht ausschließlich für die Applikationssoftware der technischen 

Anwendung zur Verfügung und realisiert damit die 

Schicht 7 des ISO/OSI-Modells. 

Der Datenaustausch zwischen den Prozessoren erfolgt 

über gemeinsame Speicherbereiche im RAM. 

Bild 10.1: Neuron-Chip 

Kommunikations- 

Schnittstelle 

CPU 1 

Media 

Access 

CPU 2 

Network 

Input/Output 

Schnittstelle 

CPU 3 

Application 

Netzwerk-Puffer Applikations-Puffer 

3

4 


Kapitel 10.0 

2.2 Lontalk ® -Protokoll 

Das Kommunikationsprotokoll, welches seit 1996 offen 

gelegt und für jeden zugänglich ist, wird als LonTalk ® -Protokoll 

bezeichnet. 

Es ist die gemeinsame Sprache des LON und ist im ROM 

des Neuron-Chips fest einprogrammiert. Dadurch ist sichergestellt, 

dass das Protokoll, unabhängig vom Gerätehersteller, 

immer exakt dasselbe ist. Das LonTalk ® - 

Protokoll ist für alle Knoten einheitlich und garantiert dem 

Anwender die Kompatibilität der Geräte untereinander. 

Die LON-Technologie ist der Weltstandard für Interoperabilität 

und mehr als 4000 Hersteller weltweit produzieren 

Geräte und Systeme für die LonWorks ® -Technologie. Allen 

Produkten ist gemeinsam, dass sie miteinander kommunizieren 

können und die gleiche Sprache sprechen und 

verstehen. 

Alle SCHNEIDER Produkte sind mit einer Netzwerk-Interface-Platine 

modular nachrüstbar. Wir unterstützen die 

Netzwerke LON ® , BACnet ® und Modbus ® , wodurch eine 

sehr große Flexibilität gewährleistet ist. 

2.3 Transceiver 

Ein LON-Netzwerk kann mit unterschiedlichen Übertragungsmedien 

aufgebaut werden. Das Bindeglied zwischen 

dem Neuron ® -Chip und der Busleitung (Übertragungsmedium) 

ist der Transceiver. 

Der weltweite Standard ist der FTT 10-A Transceiver und 

ermöglicht eine Anbindung an eine 2-Draht Leitung. 

Der große Vorteil des FTT 10-A Transceivers ist die freie 

Netzwerktopologie, d. h. Nachrüstungen sind in bestehenden 

Gewerken problemlos realisierbar. 

Bild 10.2: Verschiedene Netzwerktopologien 

BUS/LINIE 

105 Ohm 105 Ohm 

RING 

= LON-KNOTEN 

= ABSCHLUSSWIDERSTAND 

52,5 Ohm 

STERN 

52,5 Ohm 

FREIE 

TOPOLOGIE 

52,5 Ohm 

Die physikalischen Restriktionen der verschiedenen Transceiver 

sind in Tabelle 10.1 dargestellt. 

Tabelle 10.1: Verschiedene Transceivertypen 

PRODUKT Bit Rate Topologie Knoten pro Leitungs- Typ Anwendungs- 

(bps) 

Segment länge gebiete 

TPT/XF-1250 1,25 M Bus 64 130m Trafo isoliert Industrie, Backbones 

FTT-10A 78 k Bus 64 2700m Trafo isoliert Gebäude, Industrie 

FTT-10A 78 k Frei 64 500m Trafo isoliert Gebäude, Industrie 

LPT-10 78 k Bus 128 2200m Link Power Sensoren, Aktoren 

LPT-10 78 k Frei 128 500m Link Power Sensoren, Aktoren 

Der in der Gebäudeautomation vorwiegend eingesetzte 

Transceivertyp ist FTT 10-A in freier Topologie. Erfolgt die 

Verkabelung mit dem Beldenkabel, ist die Leitungslänge 

auf maximal 500 m begrenzt. Mit dem Kabeltyp JY(St)Y 

2 x 2 x 0,8 ist die maximale Leitungslänge auf 320 m begrenzt. 

ACHTUNG! 

Nur den Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 oder 

Belden 85102 oder Belden 8471 einsetzen. 

Den Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,6 nicht einsetzen! 

Sobald die empfohlene Leitungslänge überschritten wird, 

ist ein Repeater oder Router zu setzen, der eine physikalische 

Trennung des Leitungsnetzes bewirkt und den 

Datenverkehr auf die unbedingt erforderlichen Daten begrenzt 

(Router). 

Der Transceivertyp LPT 10-A verfügt über eine integrierte 

Spannungsversorgung und generiert 5 VDC mit einer maximalen 

Strombelastung von 100 mA. Damit ist dieser Typ 

ideal zur Ansteuerung und Stromversorgung von Sensoren 

und Aktoren geeignet. Die 5 VDC werden mittels eines 

DC/DC-Wandlers aus der eigentlichen LON-Datenleitung 

generiert, der eine Gleichspannung von 42 VDC überlagert 

ist. Spannungsversorgung und Datentransfer erfolgt 

über nur eine 2-Draht-Leitung und stellt somit eine sehr 

kostengünstige Lösung dar. 

Die Transceivertypen FTT 10-A und LPT 10-A sind innerhalb 

der Netzwerktopologie auch gemischt einsetzbar, 

wobei die Knotenzahl pro Segment auf maximal 64 bzw. 

128 begrenzt ist. 

Die Busadern A und B des LON-Kabels können beliebig, 

d.h. polaritätsirrelevant, angeschlossen werden und vereinfachen 

somit die Verdrahtung, Inbetriebnahme und 

Fehlersuche. 

ACHTUNG! 

Enthält das Netz Ringstrukturen, so muss die 

Polarität der Busadern A und B beachtet werden. 

Um bei Nachrüstungen auch die Möglichkeit von Ringstrukturen 

zu behalten, ist es empfehlenswert, schon bei der 

Erstinstallation die Polarität der Busadern zu beachten. 


2.4 Netzausdehnung in freier Topologie 

In Bild 7.3 ist ein typisches LON-Netzwerk in freier Topologie 

dargestellt. 

Bild 10.3: LON-Netzwerk in freier Topologie 

Je nach verwendetem Kabeltyp erreichen Netzwerke gemäß 

der freien Topologie folgende Maximalwerte: 

FTT 10-A / LPT 10-A in freier Topologie 

Kabeltypen max. 

Entfernung 

von Knoten 

zu Knoten 

Tabelle 10.2: Kabellängen in freier Topologie 

max. Kabelgesamtlänge 

TIA 568A Kategorie 5 250 m 450 m 

JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 320 m 500 m 

UL Level IV, 22 AWG 400 m 500 m 

Belden 8471 400 m 500 m 

Belden 85102 500 m 500 m 

Für eine sichere Übertragung in Netzwerken mit freier Topologie 

sind folgende Punkte zu beachten: 

Es muss immer ein Abschlusswiderstand (Terminator) 

mit R1 = 52,5 oder ein LPT 10-A mit integriertem 

Terminator angeschlossen werden. 

Der Abstand von jedem beliebigen Transceiver zu jedem 

anderen Transceiver darf die maximale Entfer- 

nung zwischen zwei Knoten nicht überschreiten. 

Bei verschiedenen Signalpfaden, z.B. in einer ringförmigen 

Topologie, ist immer der längere Übertra- 

gungsweg für die Betrachtung zugrunde zu legen. 

Die maximale Kabellänge ist die Gesamtsumme aller 

im Segment angeschlossenen Netzwerkleitungen. 

Schirm einseitig über RC-Glied mit Erde verbinden 

(R = 470kOhm, ± 5%, 0,25W, C = Folienkondensator 

0,1F, ± 10%, 100V). 

Kabelspezi kationen und Anschluss siehe Lonworks 

FTT-10A, Free Topology Transceiver User´s Guide 

von Echelon. 



Kapitel 10.0 

FTT 10-A / LPT 10-A in freier Topologie 

mit JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 

maximal 320 m 

K K 

K 

K 

K 

K 

K 

Bild 10.4: Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 in freier Topologie 

2.5 Netzausdehnung in Bus- / Linienstruktur 

Der Sonderfall der Bus- oder Linienstruktur erlaubt eine 

deutliche Erhöhung der maximal zulässigen Leitungslänge. 

In dieser Struktur wird die größtmögliche Leitungslänge 

für FTT / LPT-Netzwerke erzielt. 

Die Busleitung wird in einem Strang verlegt. Der Anschluss 

der Knoten erfolgt über kurze Stichleitungen (maximal 3 

m). Eine Polarität der Busadern muss nicht beachtet werden. 

Je nach verwendetem Kabeltyp erreichen Netzwerke gemäß 

der Bus- / Linienstruktur folgende Maximalwerte: 

Tabelle 10.3: Kabellängen in Bus- / Linientopologie 

K 

maximal 320 m 

= Netzwerkknoten 

= Busterminator = 52,5 Ohm 

Maximaler Abstand zwischen beliebigen Knoten: 320 m 

Maximaler Abstand zwischen beliebigen Knoten und 

Busterminator bzw. LPT 10-A: 320 m 

Maximale Kabelgesamtlänge: 500 m 

FTT 10-A / LPT 10-A in Bus- / Linientopologie 

Kabeltypen max. 

Länge der Stichleitungen 

TIA 568A 

Kategorie 5 

JY(St)Y 2 x 

2 x 0,8 

UL Level IV, 

22 AWG 

max. Kabelgesamtlänge 

FTT FTT/LPT 

3 m 900 m keine 

Angabe 

3 m 900 m 750 m 

3 m 1400 m 1150 m 

Belden 8471 3 m 2700 m 2200 m 

Belden 

85102 

3 m 2700 m 2200 m 

5

6 


Kapitel 10.0 

Für eine sichere Übertragung in Netzwerken mit Bus- / Linientopologie 


Die Busleitung muss an beiden Enden mit Busterminatoren 

abgeschlossen werden R1 = R2 = 105 . 

Wahlweise kann anstelle eines Busterminators an ein 

Busleitungsende ein LPT 10-A angeschlossen werden. 

Der zweite Terminator ist in jedem Fall erforderlich. 

Die maximale Leitungslänge der Stichleitungen darf 

3 m nicht überschreiten. 

Bei Einsatz eines physikalischen Repeaters können 

maximal 5400 m erreicht werden. 

FTT 10-A / LPT 10-A in Bus- / 

Linientopologie mit Belden 8471 

max. 2700 m (FTT) oder 2200 m (FTT/LPT) 

K 

K K K K K 

K 

= Netzwerkknoten 

max. 3 m 

= 2 x Busterminator = 2 x 105 Ohm 

Maximaler Abstand zwischen den Busterminatoren mit FTT-Transceivern: 2700 m 

Maximaler Abstand zwischen den Busterminatoren mit FTT/LPT-Transceivern: 2200 m 

Maximale Länge der Stichleitungen: 3 m 

Keine beliebige Verzweigung zulässig (keine freie Topologie) 

Bild 10.5: Kabeltyp Belden 8471 und Belden 85102 in 

Bus- / Linientopologie 

Hinweis zum Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 

Maximale Gesamtlänge der Busleitung: 900 m 


Bei geschirmten Kabeln sollte der Schirm einseitig (keine 

Erdschleifen) über ein RC-Glied mit Erde verbunden 

werden (R = 470 , ± 5 %, 0,25 W, 

C = Folienkondensator 0,1 F, 10 %, 100 V) 

In Tabelle 10.4 wird werden die Kabelspezi kationen 

der verschiedenen Kabeltypen aufgelistet. Der Kabeltyp 

JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 ist in Europa weit verbreitet und ab 

Lager verfügbar, während das Beldenkabel in USA produziert 

wird und somit längere Lieferzeiten hat. Das Beldenkabel 

ist wesentlich teurer als das JY(St)Y-Kabel. 

FTT 10-A / LPT 10-A in Bus- / Linientopologie 

Kabeltypen Leiterdurchmesser 

TIA 568A 

Kategorie 5 

JY(St)Y 2 x 2 

x 0,8 

geschirmt 

UL Level IV, 

22 AWG 

ungeschirmt 

Belden 8471 

ungeschirmt 

Belden 85102 

ungeschirmt 

Tabelle 10.4: Kabelspezi kationen verschiedener 

Kabeltypen 

2.6 Maximale Knotenanzahl 

Unabhängig von Topologie und gewähltem Kabeltyp gelten 

folgende Regeln für den Anschluss von FTT 10-A und 

LPT 10-A an ein Busleitungssegment: 

maximal 64 FTT-Knoten pro Busleitungssegment. 

maximal 128 LPT-Knoten pro Busleitungssegment. 

Bei gemischter Bestückung mit FTT und LPT: 

• maximal 128 Knoten pro Segment 

• LPT zählen einfach 

• FTT zählen doppelt (stärkere Busbelastung) 

Beispielrechnungen: 

AWG Leiter 

querschnitt 

1. 100 LPT-Knoten, 10 FTT-Knoten: 

1 x 100 + 2 x 10 = 100 + 20 = 120 zulässig 

2. 30 LPT-Knoten, 40 FTT-Knoten: 

1 x 30 + 2 x 40 = 30 + 80 = 110 zulässig 


Rloop 

/km 

0,51 mm 24 0,21 mm 2 28 

0,80 mm 20,4 0,503 

mm 2 

0,643 

mm 

22 0,324 

mm 2 

73 

106 

1,29 mm 16 1,31 mm 2 28 

1,29 mm 16 1,31 mm 2 28

2.7 Repeater 

Ein Netzwerksegment ist auf 64 Knoten (bei Einsatz von 

FTT-Transceivern) begrenzt. Erfordert ein Projekt mehr 

als 64 Knoten, so wird ein weiteres Netzwerksegment installiert. 

Die einzelnen Netzwerksegmente werden durch 

Repeater und/oder Router miteinander verbunden. 

Repeater sind Geräte mit zwei Busanschlüssen. Bei der 

maximalen Knotenanzahl (= 64) muss 1 Knoten für den 

Repeater abgezogen werden, d.h. ein Netzwerksegment 

besteht aus maximal 63 angeschlossenen Teilnehmern 

(Knoten). Die Aufgabe der Repeater besteht darin, Datentelegramme 

der einen Busseite aufzunehmen, zu verstärken 

und auf der gegenüberliegenden Seite wieder abzusenden. 

Repeater werden eingesetzt: 

wenn die maximale Netzausdehnung eines Segments 

erreicht ist oder 

wenn die maximale Knotenzahl eines Segments überschritten 

wird. 

Repeater besitzen keine Filterfunktion und leiten jedes 

empfangene Telegramm weiter. Der Datenverkehr eines 

Netzwerksegments läuft somit ungehindert in das benachbarte 

Netzwerksegment. Zuviel Datenverkehr führt 

zu unregelmäßigen Verzögerungen in der Reaktions-zeit. 

Mit Repeatern ist nur eine Kopplung von zwei Netzwerksegmenten 

mit derselben Transceiverfamile möglich, während 

Router auch eine Kopplung von unterschiedlichen 

Übertragungsmedien zulassen. 

Es dürfen maximal drei Repeater in einer logischen Reihe 

hintereinander geschaltet werden. Danach ist ein Router 

zur Regeneration des Datentelegramms notwendig. Nach 

dem Router können wieder maximal drei Repeater gesetzt 

werden usw. 

K 

max. 63 Knoten 

K 

K 

K 

Repeater als Verstärker 

K 

K 

K 

Netzwerksegment 1 

FTT 10-A, 78 kbit/s 

1 Knoten 

Repeater 

Erhöhung der maximalen Knotenanzahl durch Kopplung von Netzwerksegmenten 

Erweiterung der maximalen Netzwerkausdehnung 

Maximal drei Repeater in Reihe; danach ein Router; dann wieder maximal drei Repeater 

in Reihe usw. 

Bild 10.6: Repeater als Datensignalverstärker 

K 

K 

K K 

1 Knoten 

K 

K 

K 

K 

K 

K K 

2.8 Router 


K 


Netzwerksegment 2 

FTT 10-A, 78 kbit/s 


Kapitel 10.0 

Router verfügen ebenfalls über zwei Busanschlüsse und 

können daher, wie Repeater, zur Signalverstärkung eingesetzt 

werden. Router können mit zwei unterschiedlichen 

Transceivern ausgestattet werden und können somit verschiedene 

Übertragungsmedien verbinden, z.B. Twisted- 

Pair Segment mit Power-Line Segment (TP PL) oder 

Medien mit unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeit, 

z.B. Twisted-Pair mit 78kbit/s mit Twisted-Pair mit 

1250 kbit/s (TP 78 TP 1250). 

2.8.1 Router als Telegramm lter 

Der Haupanwendungsbereich besteht allerdings in der 

Telegramm-Filterfunktionalität, wodurch bestimmte Telegramme 

nicht an andere Netzwerksegmente gelangen, 

wenn dort kein Teilnehmer adressiert ist. Dadurch wird 

der Datenverkehr auf das erforderliche Maß reduziert und 

die Reaktionszeit des Gesamtsystems wird gesteigert. 

Das Datentelegramm bleibt während der „Filterfunktion“ 

innerhalb des eigenen Netzwerksegments, während bei 

der „Weiterleitenfunktion“ das Datentelegramm an andere 

Netzwerksegmente gelangt. 

Der Router wird daher hauptsächlich zur logischen Netzwerkstrukturierung 

eingesetzt. 

Netzwerke mit Routern 

1 Knoten 1 Knoten 

Router 

K K 


Router 

K K 


Router 

K K 


Segment 1 

Segment 2 

Bild 10.7: Netzwerkstrukturierung mit Routern 


Logische Netzwerkstrukturierung 

Visualisierung, Steuerung und Fernwartung über die Gebäudeleittechnik 

Filtern und Weiterleiten von bestimmten Datentelegrammen in andere Segmente 

Verbindung von Leitungssegmenten mit unterschiedlichen Transceiverfamilien 

K 

K 

Segment 3 

K 

K K 


K 

K 

K 

K 

K 

K 

K 

K K 

K 

K K 

K 

K K 

K 

7

8 


Kapitel 10.0 

2.9 LON und Internet 

Zahlreiche Hersteller bieten Internet Server mit LON-Interface 

an. Dadurch ist der Zugriff über das Internet auf 

LON-Knoten von beliebigen Gewerken möglich. 

Fernwartung, Ferndiagnose und Alarmmeldungen können 

somit problemlos über das Internet realisiert werden, wodurch 

die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems wesentlich 

gesteigert wird. Die erforderliche Datensicherheit wird 

durch die Authenti zierung gewährleistet. Das ist eine 

passwortgesteuerte Prozedur auf der Basis eines Zufallsgenerators. 

Eine zufällig erzeugte 64-Bit Zahl wird vom 

Sender und Empfänger verglichen und bei Gleichheit der 

Verschlüsselung erkennt der Empfänger, ob der Sender 

authorisiert ist und nimmt nun das Telegramm an oder verwirft 

es. 

Bild 10.8: Internet Server 

2.10 Das Objekt 

Jeder Knoten wird durch ein Objekt (Funktionseinheit) 

beschrieben. In Bild 7.9 ist eine übliche allgemeine gra- 

sche Beschreibung dargestellt. Objekte repräsentieren 

die Netzwerkschnittstelle einer Anwendung oder Teile der 

Anwendung eines Knotens gegenüber anderen Knoten 

oder Objekten. Durch LonMark sind das Node-Objekt und 

fünf allgemeine Objekte de niert, die In Applikationen verwendet 

werden sollen: 

Open Loop Sensor Objekt 

Closed Loop Sensor Objekt 

Open Loop Actuator Objekt 

Closed Loop Actuator Objekt 

Controller Objekt 

Das Objekt selbst wird durch ein abgerundetes Rechteck 

dargestellt. Eingangsvariable werden als Pfeile auf der linken 

Seite (nvi#) und Ausgangsvariablen auf der rechten 

Seite (nvo#) dargestellt. 

Eingangs 

Netzwerk 

Variablen 

Kurzbezeichnung 

nvi 

nvo 

nci 

nro 

Objektname & -nummer 

nvi# SNVT Verbindliche nvo# SNVT 

Netzwerkvariablen 

Optionale 

nvi# SNVT nvo# SNVT 


Hardware Eingänge 

Konfigurations-Eigenschaften 

herstellerspezifische 


Bezeichnung 

Eingangsvariable 

Ausgangsvariable 

Konfigurationsvariable 

Ausgangsvariable (nur lesbar) 

Bild 10.9: Allgemeine Darstellung eines Objekts 

2.11 Binding (Verknüpfung) 

Die logischen Verknüpfungen zwischen einzelnen Knoten 

wird durch das Binding festgelegt. Die Knoten stellen ihre 

Daten dem Netzwerk in Form von Netzwerkvariablen zur 

Verfügung. Beim Binding wird die Ausgangs-Netzwerkvariable 

(nvo#) des sendenden Knotens mit einer oder mehreren 

Eingangs-Netzwerkvariablen (nvi#) eines oder mehrerer 

Empfängerknoten verknüpft, wodurch ein gezielter 

Datenaustausch gewährleistet ist. In der Tabelle 10.5 ist 

auszugsweise für die Laborabzugsregelung FC500 der 

LabSystem-Serie eine Netzwerkvariablenliste (SNVT) 

dargestellt. 

Tabelle 10.5: Auszug der SNVT-Liste für FC500 

Schneider LabSystem Parameterliste für Laborabzugregelung FC500 laut SNVT-Masterliste 10.0 

Bindingfähige Netzwerkvariablen Stand 01.01.2003 

SNVT / SCPT / UNVT / UCPT 

Nr. Name Nr. Name Wertebereich Einheit Datentyp Beschreibung 

1 nviZyklus 87 SNVT_elapsed_tm 0 .. 65535 Timer Vorgabe für Sendezyklus Istwert 

2 nviBetrieb 83 SNVT_state 0 .. 65535 16Bit-Status Eingabe der Betriebsart, Bedeutung 

der Bits siehe Anlage 

3 nvoBetriebFB 83 SNVT_state 0 .. 65535 16Bit-Status Ausgabe der Betriebsart, Bedeutung 

der Bits siehe Anlage 

4 nvoStatus 83 SNVT_state 0 .. 65535 16Bit-Status Ausgabe von Statusmeldungen, 

Bedeutung der Bits siehe Anlage 

5 nvoAlarm 22 SNVT_lev_disc On / Off Schalter Alarmmeldung 

6 nvoIst_Volumen 15 SNVT_ ow 0 .. 65534 [ l/s ] 2Byte-Integer Istwert Volumenstrom 


nci# 

Hardware Ausgänge 

Speicherklasse 

RAM 

RAM 

EEPROM 

ROM 

Ausgangs 

Netzwerk 

Variablen

2.12 Entwicklungswerkzeuge 

Die Entwicklungswerkzeuge dienen zur Erstellung von 

Neuron-Programmen in der Programmiersprache Neuron- 

C und der Inbetriebnahme einzelner Knoten sowie ganzer 

Netze (Binding). 

2.13 Lonmark ® und Interoperatibilität 

Die LONMARK ® Interoperability Association erstellt Functional-Pro 

les und die SNVT-Masterlist (Standard Network 

Variable Type). Geräte und Systeme, die nach diesen Regeln 

entwickelt wurden, erreichen einen sehr hohen Grad 

an Interoperatibilität. Damit ist die Fähigkeit gemeint, eine 

Aufgabe in einer verteilten Anwendung mit Geräten von 

unterschiedlichen Herstellern gemeinsam zu bewältigen. 

SCHNEIDER beachtet bei der Produktentwicklung besonders 

die SNVT-Masterlist und erreicht damit eine hohe 

Interoperatibilität und hohe Flexibilität für den Betreiber. 

2.14 Vorteile der LON-TECHNOLOGIE 

Die Vorteile der LON-Technologie sind zusammen gefasst: 

Dezentrale Automatisierung 

Sensoren und Aktoren sind mit einer eigenen Intelligenz 

(CPU) ausgestattet und tauschen die relevanten Informationen 

direkt miteinander aus. Die Informationsverarbeitung 

ndet direkt vor Ort statt, wodurch die Notwendigkeit 

einer zentralen Verarbeitung entfällt. 

Reduzierung der Investitionskosten 

Durch minimalen Verdrahtungsaufwand (2-Draht Leitung) 

und Mehrfachnutzung von Aktoren und Sensoren. 

Betriebskostenersparnis 

Durch anlagen– und gewerkeübergreifende Nutzung von 

Informationen sowie der Realisierung exibler Regelstrategien. 

Einsparungen bei der Wartung und Instandhaltung 

Durch einheitliche und anlagenübergreifende Diagnosemöglichkeiten 

sowie ein systemübergreifendes zentrales 

Gebäudemanagement. 

Flexibilität bei Nachrüstungen 

Bei Änderungen, und Erweiterungen der Funktionalität 

sowie bei Nachrüstungen erweist sich die LON-Technologie 

als äußerst exibel. Durch Einsatz der freien Netzwerktopologie 

können herstellerunabhängige Produkte 

direkt angeschlossen werden. 



Kapitel 10.0 

Gebäudetransparenz 

Durch Betriebskostenerfassung und Fernüberwachung 

und Ferndiagnose, auch über das Internet, wird eine sehr 

hohe Gebäudetransparenz für den Betreiber erreicht. 

Zukunftssicherheit 

Durch den Einsatz von herstellerübergreifenden Produkten 

ist die kontinuierliche Weiterentwicklung der Anwendertechnik 

gewährleistet. 

3.1 Gewerke übergreifendes System 

Die LonWorks ® -Technologie bietet eine kostengünstige 

Lösung, um Gebäude als Gewerke übergreifende Systeme 

zu betreiben. Sensoren und Aktoren von unterschiedlichen 

Gewerken, wie z.B. Elektroinstallation, Sänitär, Heizung-Lüftung-Klima, 

Sonnenschutz und Zutrittskontrolle 

lassen sich gemeinsam nutzen. 

Neben einer erheblichen Investitionskostenersparnis wird 

zusätzlich noch die Flexibilität und der Nutzungsgrad gesteigert. 

4.1 SCHNEIDER Elektronik und LON 

Wir entwickeln und produzieren seit 1996 Produkte in Lon- 

Works ® -Technologie, haben zahlreiche Großprojekte erfolgreich 

realisiert und verfügen über beste Referenzen. 

Die Interoperatibilität und die weltweit zunehmende Akzeptanz 

haben uns überzeugt. Deshalb arbeiten wir in der 

LNO (LON Nutzer Organisation) aktiv und engagiert mit. 

9


Kapitel 10.0 

5.1 LON-Netzwerk mit Anschaltung an das 

Internet 

Das Bild 10.10 zeigt ein gesamtes LON-Netzwerk in freier 

Topologie. Sämtliche LON-Knoten, einschließlich der 

Laborabzugsregelungen FC500-V-L und des Laborcontrollers 

LCO500 sind mit den Transceivern FTT-10A oder 

LPT-10 realisiert. 

Mit dem Laborcontroller LCO500 können kostengünstige 

Mischsysteme realisiert werden, wobei innerhalb des 

Laborraums die Ansteuerung analog erfolgt, während 

ausserhalb des Laborraums der LCO500 an das LON- 

Netzwerk angebunden werden kann. Bei Datendurchgriff 

Bild 10.10: LON-Netzwerk mit Internetanbindung 

10 

INTERNET 

Steuern 

Messen 

Druck 

Laborabzüge 

INTERNET 

LON-INTERNET 

Web-Server 

Labor-Controller 

LCO500 

FC500 


ETHERNET 

Service- und 

Bedienstation 

Messen 

Temperatur 

Schalten 

Regeln 

Schalten 

Anzeigen 

Überwachen 

bis auf den Laborabzug, belastet der Laborcontroller das 

LON-Netzwerk mit nur einem Knoten (node), womit die 

Anzahl der benötigten Router erheblich reduziert wird. 

Neben der autarken Bilanzierungsfunktion für die Raumzuluft 

und Raumabluft kann der Laborcontroller LCO500 

digitale Eingänge (Alarme, Taster usw.) und digitale Relaisausgänge 

(Licht, Motore usw.) über das LON-Netzwerk 

ansteuern. Eine Fernwartung der Laborabzüge und deren 

Regelungen ist über das Internet und/oder das Intranet 

problemlos möglich. 

SCHNEIDER bietet mit der Fernwartungssoftware 

PAD3000 die Gesamtfunktionalität aus einer Hand. 

INTRANET 


LCO500 

Fernwartung 

LON-ETHERNET 

Router 

LON-Netzwerk 

Laborabzüge 

INTERNET 

Alarmieren 


LCO500 


FC500 

Laborabzüge 

FC500 

In-house 

Fernwartung 

LonWorks 

Application 

Messen 

Temperatur 

Anzeigen

6.1 BACnet ® - Was ist das? 

BACnet ® bedeutet Building Automation and Control network 

und ist ein herstellerunabhängiges Netzwerkprotokoll 

(Datenübertragungsprotokoll) für die Gebäudeautomation. 

Ziel der Entwicklung des BACnet ® -Protokolls war, einen 

einheitlichen rmenneutralen Standard für die Datenkommunikation, 

also eine technische Sprachregelung für den 

Datenaustausch, in und mit Systemen der Gebäudeautomation 

bereitzustellen. BACnet ® ist seit 1995 eine Norm 

der ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating 

and Air-Conditioning Engineers) und wurde als ANSI- 

Norm (135) übernommen. Seit 2003 ist BACnet ® auch 

ISO-Norm (16484-5). 

6.1.1 Die Managementebene 

Das BACnet ® -Protokoll sollte als Standard auf der Managementebene 

eingesetzt werden, um in den Schaltwarten 

auch heterogener großer Gebäudeautomationsanlagen 

eine gemeinsame Steuerung, Regelung und 

Überwachung zu ermöglichen. Die Verwaltung der Anlagen 

sollte mit BACnet ® erfolgen. 

6.1.2 Die Automationsebene 

In der darunterliegenden Automationsebene sind neben 

BACnet ® durchaus auch andere Protokolle wie LON- 

Talk ® , PROFIBUS und Modbus vorstellbar. Um die verschiedenen 

Netzwerke (z.B. LON und BACnet) miteinander 

zu verbinden, werden Gateways eingesetzt. Allerdings 

sind diese „Vermittler zwischen zwei Welten“ nicht immer 

problemlos, da Protokollübersetzungen in Gateways meist 

unvollkommen sind. 

6.1.3 Die Feldebene 

Wiederum eine Ebene tiefer be ndet sich die Feldebene 

mit den angeschlossenen Feldbusmodulen. Hier wird über 

das entsprechende Interface der Zugang zu den physikalischen 

Größen geschaffen, wie z.B. abrufen und setzen 

von digitalen und analogen Ein- bzw. Ausgängen. Wenn 

andere Protokollstandards wie BACnet eingesetzt werden, 

müssen hier ebenfalls Gateways zwischen die verschiedenen 

Netzwerke geschaltet werden. 

Das Ebenenmodell ist in Bild 10.11 dargestellt. 

Standard: 

BACnet 

Standard: 

BACnet 

LonMark 

PROFIBUS 

Standard: 

BACnet 

LonMark 

PROFIBUS 

EIB 

Modbus 


Bild 10.11: Ebenenmodell 

6.2 Native BACnet ® 



Kapitel 10.0 

Feldebene 

Laborabzüge 

Native BACnet ® ist dann gegeben, wenn der „BACnet ® 

operating stack“, d.h. die Kommunikationssoftware direkt 

auf dem Microcontroller implementiert ist, d.h. wenn die 

Feldmodule ohne externe Hardwarekomponenten (z.B. 

physikalische Gateways) direkt über BACnet ® kommunizieren 

können. Unter native Bacnet ® versteht sich hier 

als durchgängige „Muttersprache“ von der Managementebene 

bis zu den Feldmodulen in der Feldebene ein einheitliches 

Kommunikationsprotokoll. 

BACnet 

LON 

GATEWAY 


BACnet 

LON 

BACnet Devices 

Laborabzüge 

FC500 

Managementebene 

Automationsebene 

FC500 

Managementebene 

Feldebene 

Bild 10.12: Verbindung von verschiedenen Netzwerken 

11


Kapitel 10.0 

Das vermeidet unnötige zusätzliche Technik (Gateways) 

und damit verbundene Kosten und verbessert die Systemleistung 

(Performance) und die Interoperabilität. 

In Bild 10.12 ist eine Vernetzung von zwei verschiedenen 

Netzwerken (LON mit BACnet) dargestellt. In diesem Beispiel 

ist in der Feldebene kein native BACnet ® realisiert, 

d.h. eine Protokollumwandlung des LON- und des 

BACnet-Protokolls erfolgt im Gateway. 

Allerdings erhöht sich der Hardwareaufwand der Feldmodule. 

Hier muss immer eine sehr leistungsfähige CPU 

(central processor unit) eingesetzt werden, um die BACnet 

® -Datenkommunikation in einem eigenen Task problemlos 

bedienen zu können. 

Aus wirtschaftlichen Gründen sollte projektspezi sch entschieden 

werden, ob es unbedingt notwendig ist bis auf 

die Feldebene mit native BACnet ® zu kommunizieren. 

SCHNEIDER bietet mit seinen nachrüstbaren Busmodulen 

das komplette Leistungsspektrum von BACnet, LON 

und Modbus bis zur Feldebene, d.h. bis zum Laborabzug. 

Bild 10.13: Nachrüstung eines LON-Busmoduls 

6.3 Interoperabilität 

BACnet gewährleistet Interoperabilität zwischen Geräten 

verschiedener Hersteller, wenn sich alle am Projekt beteiligten 

Partner auf bestimmte von der Norm de nierte 

BIBBs einigen. Ein BIBB (BACnet Interoperability Building 

Block) de niert, welche Services und Prozeduren auf der 

Server- und Client-Seite unterstützt werden müssen, um 

eine bestimmte Anforderung des Systems zu realisieren. 

Das zu einem Gerät gehörende und vom Hersteller zu 

erstellende Dokument PICS (Protocol Implementation 

Conformance Statement) listet alle unterstützten BIBBs, 

Objekttypen, Zeichensätze und Optionen der Kommunikation 

auf. 

Die fünf BACnet-Interoperatilitätsbereiche (IOB) de nieren 

verschiedene Dienste (Services), die zur Kommuni- 

12 

kation zwischen Geräten der Gebäudeautomation verwendet 

werden. Diese Dienste gliedern sich in folgende 

Gruppen: 

Gemeinsame Datennutzung, DS (=data sharing) 

Alarm- und Ereignisverarbeitung, AE (=alarm and 

event management) 

Zeitplan, SCHED (=scheduling) 

Trendaufzeichnung, T (=trending) 

Geräte- und Netzwerk-Management, DM (=device 

and network management) 

In der Norm sind verschiedene Objekttypen sowie die Prozeduren 

für die Alarmverarbeitung de niert. 

Anhand der BIBB-Liste und der PICS (Protokoll-Umsetzungsbestätigung) 

ist der Planer eines interoperablen 

Systems in der Lage zu prüfen, ob die Interoperabilität 

erreichbar sein wird. 

6.4 Der Datentransport 

BACnet ® bietet verschiedene Medien für den Datentransport 

an, was eine sehr große Flexibilität des Gesamtsystems 

garantiert. 

In der Tabelle 10.6 sind die unterschiedlichen Medien mit 

den spezi schen Normen und Übertragungsgeschwindigkeiten 

zusammen gefasst. 

BACnet-Datentransport 

LAN Norm Geschwindigkeit 

in kB/s 

Ethernet 

TCP/IP 

ISO/IEC 8802-3 10.000 - 100.000 

ARCNET ATA/ANSI 878.1 156 - 7.500 

LonTalk EIA/CEA 709.1-B 4,8 - 1.250 

MS/TP EIA RS 485 9,6 - 76,8 

PTP EIA RS 232-C 9,6 - 56 

Tabelle 10.6: Auszug der SNVT-Liste für FC500 

Die Übertragungsgeschwindigkeiten der einzelnen Medien 

sind von oben nach unten sortiert. Analog verhält es 

sich mit den Kosten pro Knoten (Feldmodul). Ethernet ist 

die schnellste Datenübertragung mit max. 100 Mb/s, wobei 

hier die höchsten Kosten pro Knoten anfallen. 

ARCNET ist zu teuer für Feldmodule (Low-end-controller), 

bietet allerdings ein sehr gutes Geschwindigkeitspotenzial. 

LonTalk mit dem Transceiver FTT-10A und einer Übertragungsrate 

von 78,4 kB/s ist eine akzeptable Lösung, allerdings 

mit folgenden Nachteilen: Abhängigkeit von einer 

Firma und Lizenzkosten pro Knoten. 


MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) ist für Feldmodule 

der beste Kompromiss. Die max. Datenübertragungsgeschwindigkeit 

ist mit 76,8 kB/s für die meisten Anwendungen 

ausreichend und das EIA RS 485 Interface lässt sich 

als low-cost-Lösung auf Microprozessoren realisieren. Allerdings 

sind einige Restriktionen bei der Netzstruktur zu 

beachten und unbedingt einzuhalten. Free topology, wie 

bei LON ist nicht möglich. 

6.5 MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) 

Das Master-Slave/Token-Passing-Protokoll wurde ebenfalls 

von der ASHRAE entwickelt und steht ausschließlich 

für BACnet zur Verfügung. 

Die Ankopplung an den Feldbus erfolgt über das kostengünstige 

EIA RS 485 Interface. MS/TP kann im reinen 

Master/Slave-Modus, mit Token-Übergabe zwischen 

gleichberechtigten Knoten (Peer-to-Peer Token-passing- 

Methode) oder in einer Kombination beider Methoden betrieben 

werden. 

6.6 EIA RS 485-Standard 

Der EIA RS 485 Standard de niert ein bidirektionales 

Bussystem mit bis zu 32 Teilnehmern. Da mehrere Sender 

auf einer gemeinsamen Leitung arbeiten, muß durch ein 

Protokoll sichergestellt werden, daß zu jedem Zeitpunkt 

maximal ein Datensender aktiv ist (z.B. MS/TP). Alle anderen 

Sender müssen sich zu dieser Zeit in hochohmigem 

Zustand be nden. 

In der ISO-Norm 8482 ist die Verkabelungstopologie mit 

einer max. Länge von 500 Metern standardisiert. Die Teilnehmer 

werden an dieses in Reihe (Linientopologie) verlegte 

Buskabel über eine max. 5 Meter lange Stichleitung 

angeschlossen. Ein Abschluß des Kabels mit Terminierungs-Widerständen 

(2 x 120 Ohm) ist an beiden Enden 

grundsätzlich erforderlich, um Re exionen zu verhindern. 

Wenn keine Datenübertragung statt ndet (Datensender 

inaktiv) sollte sich auf dem Bussystem ein de nierter Ruhepegel 

einstellen. Dies wird erreicht, indem man Leitung 

B über 1k Ohm auf Masse (pull down) und Leitung A über 

1k Ohm auf +5V DC (pull up) anschließt. 

Obwohl für große Entfernungen in industrieller Umgebung 

bestimmt, zwischen denen Potentialverschiebungen 

unvermeidbar sind, schreibt die EIA RS 485-Norm direkt 

keine galvanische Trennung vor. Da jedoch die Empfängerbausteine 

emp ndlich auf eine Verschiebung der 

Massepotentiale reagieren, ist für zuverlässige Installationen 

eine galvanische Trennung, wie sie von der ISO9549 

de niert wird, unbedingt empfehlenswert. 

Bei der Installation muß unbedingt das miteinander verdrillte 

Leitungspaar (A und B) jeweils einzeln aufgelegt werden. 

Auf korrekte Polung der Aderpaare muß unbedingt 

geachtet werden, da eine falsche Polung zur Invertierung 

der Datensignale führt. Besonders bei Schwierigkeiten im 

Zusammenhang mit der Installation neuer Endgeräte sollte 

jede Fehlersuche mit der Überprüfung der Buspolarität 

begonnen werden. 



Kapitel 10.0 

Grundätzlich abgeschirmte Leitungen in Linientopologie 

(daisy chain) verlegen und den Schirm einseitig auf Masse 

(GND) au egen. 

6.6.1 Netzausdehnung in Bus- / Linienstruktur 

Die Busleitung wird in einem Strang verlegt. Der Anschluss 

der Knoten erfolgt über kurze Stichleitungen (maximal 5 

m). Immer das miteinander verdrillte Leitungspaar (A und 

B) jeweils einzeln au egen. Eine Polarität der Busadern 

muss unbedingt beachtet werden. 

Für eine sichere Übertragung in Netzwerken mit Bus- / Linientopologie 


Die Busleitung muss an beiden Enden mit Busterminatoren 

abgeschlossen werden R1 = R2 = 120 . 

Schirm einseitig mit Erde verbinden. 

Der zweite Terminator ist in jedem Fall erforderlich. 

Die maximale Leitungslänge der Stichleitungen darf 

5 m nicht überschreiten. 

Die maximale Leitungslänge beträgt 500 m. 

Es dürfen max. 32 Teilnehmer an eine Bus- / Linienstruktur 

angeschlossen werden. 

EIA RS 485 in Bus- / Linientopologie 

(daisy chain) 

+5V 

A 

B 

1 k 

120 

1 k 

GND 

1 2 3 

FeldFeldFeldmodulmodulmodul AB AB AB 

Adern miteinander verdrillt. 

Kabel abgeschirmt. 

max. 500 m 

max. 5 m 

Maximaler Abstand zwischen den Busterminatoren: 500 m 


Immer verdrilltes, abgeschirmtes Kabel einsetzen 

Keine beliebige Verzweigung zulässig (keine freie Topologie) 

Bild 10.14: EIA RS 485 in Bus- / Linientopologie 

In Bild 10.14 ist die Bus- /Linientopologie des EIA RS 485 

Standards mit den maximalen Leitungslängen dargestellt. 

In Tabelle 10.7 sind verschiedene für den EIA RS 485 

Standard geeignete Kabel spezi ziert. 

AB 

Feldmodul 

max. 5 m 

120 

max. 32 

Teilnehmer 

13


Kapitel 10.0 

Tabelle 10.7: Kabelspezi kationen verschiedener 

Kabeltypen 

Alle Kabel müssen geschirmt und der Schirm auf Masse 

(GND) aufgelegt sein. 

7.1 Modbus 

Modbus ist ein von Gould-Modicon 1979 entwickeltes Anwendungsprotokoll 

für den Austausch von Nachrichten 

zwischen Feldmodulen mit integrierten Modbus-Controllern. 

Das Modbus-Protokoll ist auf der Anwendungsschicht des 

OSI-Referenzmodells angesiedelt und unterstützt den 

Master-Slave-Betrieb zwischen intelligenten Geräten. 

Das Modbus-Protokoll de niert den Nachrichtentyp über 

die die Modbus-Controller untereinander kommunizieren. 

Es beschreibt wie ein Modbus-Controller über eine 

Anfrage Zugang zu einem anderen Controller aufnimmt, 

wie dieser die Anfrage beantwortet und wie Fehler erkannt 

und dokumentiert werden. 

Das Modbus-Protokoll arbeitet auf Anfrage-Antwort-Basis 

und bietet verschiedene Dienste, die durch Funktions-Codes 

spezi ziert werden. Während der Kommunikation bestimmt 

das Modbus-Protokoll wie jeder Controller die Geräte-Adresse 

erfährt und Nachrichten erkennt, die für ihn 

bestimmt sind. Außerdem bestimmt es die auszulösenden 

Aktionen und welche Informationen der Modbus-Controller 

aus dem Nachrichten uss entnehmen kann. Wenn 

eine Antwort erfoderlich ist, dann wird diese im Controller 

aufgebaut und mit dem Modbus-Protokoll zu der entsprechenden 

Station gesendet. 

Der Modbus ist preiswert über EIA RS 485 realisierbar und 

eignet sich damit sehr gut für die laborrauminterne Vernetzung. 

Die in Abschnitt 6.6 beschriebenen Standards für 

die Verkabelung müssen unbedingt eingehalten werden. 

14 

EIA RS 485 in Bus- / Linientopologie 

Kabeltypen Hersteller Leiterdurchmesser 

[mm] 

AWG Leiterquerschnitt 

[mm²] 

Rloop 

/km 


max. Leitungslänge 

der Busleitung [m] 

Li2YCYPiMF Lapp 0,80 20,4 0,503 78,4 500 

JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 

geschirmt 

Diverse 0,80 20,4 0,503 73 300 

9843 paired Belden 24 78,7 500 

FPLTC222-005 Northwire 22 52,8 400 

EIB-YSTY Diverse 1,0 0,80 31,2 500 

8.1 SCHNEIDER Elektronik und die 

Vernetzung 

Durch die jederzeit nachrüstbaren Feldbusmodule für 

LON, BACnet und Modbus ist das gesamte System sehr 

exibel und kostenoptimiert auf verschiedene Netzwerke 

adaptierbar. 

Wir bieten das gesamte System aus einer Hand, ohne 

Kompatibilitätsprobleme.

9.1 Netzwerk-Wörterbuch A-Z 

A 

Adresse, auch Neuron-ID genannt, ist eine weltweit nur 

einmal vorhandene Neuron-Chip-Identi kationsnummer 

(48-Bit-Adresse) und wird bereits bei der Herstellung fest 

zugeordnet (Hardware-Adresse). Sie dient u.a. zur Identi 

kation des Knotens während der Inbetriebnahme und 

wird durch Betätigen der Service-Taste auf das LON-Netzwerk 

gesendet. 

B 

BACnet ® ist ein standardisiertes Protokoll der ASHRAE 

(amerikanische Vereinigung von HLK-Herstellern). BACnet 

nutzt u.a. LON ® als Transportmedium, wobei jedoch 

wichtige nützliche Eigenschaften von LON (insbesondere 

Nutzung von Netzwerkvariablen) verlorengehen. 

BatiBUS war einer der ersten Feldbusse für den Bereich 

der Gebäudeautomation und hat seine Verbreitung hauptsächlich 

in Frankreich. Die Übertragungsgeschwin-digkeit 

beträgt 4800 bit/s und als Übertragungsmedium wird eine 

einfache Twisted-Pair-Verkabelung eingesetzt. 

Binding ist die logische Verknüpfung zwischen einzelnen 

Knoten. Die auszutauschenden Daten zwischen den Knoten 

wird durch das Binding festgelegt. Die Knoten stellen 

ihre Daten dem LON-Netzwerk als Netzwerkvariablen 

zur Verfügung. Beim Binding wird die Ausgangsvariable 

(nvo) des sendenden Knotens mit einer oder mehreren 

Eingangsvariablen (nvi) eines oder mehrere Empfängerknoten 

verknüpft. Dadurch wird ein de nierter Datenaustausch 

zugeordnet. 

Bridges übertragen die Nachrichten jeweils auf die andere 

Seite, wenn die Herkunftsdomain einer Nachricht mit 

einer der Domains der Bridge übereinstimmt, unabhängig 

vom Ziel der Nachricht. Eine Bridge wird zur Kopplung von 

Domains verwendet, z.B. zur Weiterleitung gewerkeübergreifender 

Systemnachrichten. 

C 

Channel Durch Router und Repeater werden Netzwerke 

physisch strukturiert - sie trennen das Netz in mehrere 

Channel. Channel bezeichnen dabei ein physikalisches 

Netzwerksegment, z.B. ein Bussegment in TP/FT-10. Zu 

einem Channel können, unter der Beachtung der physikalischen 

Begrenzungen für das zugrunde gelegte Medium, 

beliebig viele Knoten gehören. 

Con gured Router übertragen eine gültige Nachricht 

auf die jeweils andere Seite, wenn die Herkunftsdomain 

mit einer der Domains des Routers übereinstimmt. Jede 

Seite des Con gured Routers besitzt hierfür eine eigene 

Übertragungstabelle. Darin sind für jedes der 255 möglichen 

Subnets und jede der 255 Gruppen einer Domain 

die zu übertragenden Sender einer Nachricht mit einem 

Übertragungs ag gekennzeichnet. Diese Tabellen werden 

von einem Netzwerkmanagement-Tool generiert und im 

EEPROM des Routers dauerhaft gespeichert. 



Kapitel 10.0 

Der Einsatz eines Con gured Router emp ehlt sich, wenn 

der Netzwerkverkehr gezielt separiert werden soll. So entstehen 

Inseln mit relativ hohem inneren Netzwerkverkehr 

und relativ wenig externer Kommunikation. Dadurch wird 

das Gesamtnetz nicht mit Nachrichten, die nur „lokalen“ 

Charakter tragen, belastet. 

CSMA ist ein Zugriffsverfahren aus dem LAN-Bereich 

und steht für Carrier Sense Multiple Access. Beim CSMA 

„horcht“ der Knoten zunächst am Netz, bevor er aktiv wird. 

Beim CSMA/CD (Collision Detect) wird von vornherein mit 

Kollisionen gerechnet und nach Möglichkeit mit verschiedenen 

Verfahren begegnet. 

LonWorks arbeitet mit predektiven p-persistant CSMA- 

Verfahren, welches auch in großen Netzen kurze Reaktionszeiten 

bei hohen Durchsatzraten erlaubt. 

D 

Domains stellen die größten Adressierungseinheiten dar. 

Sie werden verwendet, um ganze - voneinander unabhängige 

- Teilsysteme zu realisieren, z.B. Beleuchtungssystem, 

Zugangskontrolle (soweit diese nicht untereinander 

kommunizieren müssen). Damit bilden Domains virtuelle 

Netzwerke innerhalb des physischen Netzaufbaus. Jedes 

Gerät kann über zwei Domain-Adressen angesprochen 

werden. Einer Domain können maximal 255 Subnets mit 

je 127 Geräten (entspricht zusammen 32.385 Geräten) 

zugeordnet werden. 

E 

Echelon ® ist Technologiegeber der LONWORKS Technologie. 

Im Dezember 1990 machte Echelon seine Entwicklungen 

erstmals international bekannt. Das Kapital 

für diese innovative und risikoreiche Entwicklung gaben 

Venture-Kapitalgeber in den USA, u.a. die Halbleiterhersteller 

Motorola und Toshiba. Im Internet ist Echelon unter 

http://www.echelon.com zu nden. 

EIB Der Europäische Installations Bus wurde für die Gebäudetechnik 

weiter entwickelt und ist aus dem instabus, 

einem Standard aus der Installationstechnik, hervorgegangen. 

Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 9600 

bit/s und als Übertragungsmedium wird eine geschirmte 

Zweidrahtleitung verwendet. 

Ethernet ist eine Local Area Network (LAN) Technologie 

und wird vorzugsweise in der Computervernetzung eingesetzt. 

Der Datentransfer zwischen den Computersystemen 

erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 10 und 100 

million bits per seconds (Mbps). Als Transportmedium 

kann Koaxialkabel, Twisted pair und Lichtleitertechnik eingesetzt 

werden. Ethernet ist das weltweit am häu gsten 

verbreitete LAN und ermöglicht eine herstellerneutrale 

Computervernetzung. 

F 

Free Topologie ist eine Netzwerktopologie, die erstmals 

mit dem FTT10-Transceiver möglich wurde. In Free To- 

15


Kapitel 10.0 

pologie können Linien-, Stern- oder Ring-Strukturen miteinander 

gemischt aufgebaut werden. Damit muss bei der 

Planung eines Netzes nicht mehr auf linienförmige Busstrukturen, 

mit ihren relativ kurzen Stichleitungen, Rücksicht 

genommen werden. Unbedingt beachtet werden 

müssen jedoch die maximalen Übertragungsabstände, 

die je nach Kabelqualität schnell erreicht sind. Durch den 

Einsatz von Routern oder Repeatern können jedoch auch 

diese Limits überwunden werden. 

G 

Gruppen bilden eine weitere Form der Adressierung, die 

von der Domain-Subnet-Node-Adressierung unabhängig 

ist. Es lassen sich bis zu 255 Gruppen je Domain bilden, 

deren Mitglieder durch die Gruppen-Adressierung gemeinsam 

ansprechbar sind. In jeder Gruppe können beliebig 

viele Geräte Mitglied sein, wobei wiederum jedes Gerät in 

max. 15 Gruppen Mitglied sein kann. 

I 

Industrial Ethernet setzt auf Ethernet auf und verbreitet 

sich zunehmend in der Feldbusebene. Allerdings sind 

die Kosten für den Feldbusteilnehmer (Knoten) z.Zt. noch 

sehr hoch. Ein Vorteil ist die hohe Datenübertragungsrate, 

welche eine schnelle Reaktion in Echtzeit ermöglicht. 

Interoperabilität ist Ziel und bestimmende Eigenschaft 

der LONWORKS Technologie. Unabhängig von gewählten 

Übertragungsmedien, Vernetzungstopologien, Hardwaredetails 

oder Betriebssystemfunktionen sollen LON- 

WORKS Knoten miteinander ‚spielen‘. Tatsächlich ist es 

weitgehend egal, ob man Daten z.B. über 78-kBit/s-Twisted-Pair 

oder über RS485 austauscht. Auf der Ebene des 

Anwendungsprogrammes spürt man von diesen Realisierungsdetails 

nichts. Der Entwickler eines LONWORKS 

Tabelle 10.8: ISO-OSI-Modell 

Schicht/ 

Layer 

16 

Bezeichnung Funktionalität 

7 Application Layer 

Anwendungsschicht 

6 Presentation Layer 

Darstellungsschicht 

5 Session Layer 

Sitzungsschicht 

4 Transport Layer 

Transportschicht 

3 Network Layer 

Vermittlungsschicht 

2 Data Link Layer 

Sicherungsschicht 

1 Physical Layer 

Bitübertragungsschicht 

basierten Systems kann die Entwurfsebenen Hardware - 

Software - logische Kommunikationsstruktur - physisches 

Netz voneinander weitgehend entkoppelt betrachten und 

de nieren. 

ISO-OSI-Modell ist ein von der ISO (International Organisation 

for Standardization) entwickeltes Modell für die 

Kommunikation zwischen Knoten in Netzwerken. Dieses 

Modell wurde OSI (Open System Interconnection) genannt 

und beruht auf den in der Tabelle 10.8 beschriebenen 

7 Schichten für die Kommunikation. 

K 

Knoten siehe Node 

Kommunikationsdienste für die Anwendung 

Sprach- und Zeichenanpassung 

L 

Learning Router sind eine Sonderform des Con gured 

Router. Dabei werden alle Nachrichten mit Gruppenadressierung 

übertragen. Gleichzeitig ist ein Lernprozeß aktiv. 

Nach einem Reset sind alle Übertragungs ags gesetzt und 

es werden somit alle Nachrichten übertragen. Der Learning 

Router prüft bei jeder eintreffenden Nachricht die Subnet- 

Nummer und löscht das entsprechende Übertragungs ag 

auf der anderen Seite, so dass nach und nach zwei Übertragungstabellen 

wie beim Con gured Router entstehen. 

Diese werden jedoch nur im RAM gehalten, sind also nach 

jedem Reset verloren. Die entstandenen Tabellen lassen 

sich jedoch mit einem entsprechenden Tool auslesen und 

weiter bearbeiten, so dass der Router anschließend als 

Con gured Router betrieben werden kann. Learning Router 

sind nicht so leistungsfähig wie Con gured Router, jedoch 

ist eine Installation ohne Kenntnis der Netztopologie 

und der Kommunikationsstrukturen möglich. 

Auf- und Abbau von Sitzungen, Teilnehmeridenti kation 

Auf- und Abbau von End-to-End-Verbindungen, Flußsteuerung 

Routing 

Rahmenbildung, Point-to-Point-Datensicherung, Mediumszugriffsteuerung 

Festlegung aller physikalischen und mechanischen Parameter 


LNO Die LNO - LON NUTZER ORGANISATION e.V. 

Die LNO ist die Vereinigung für Unternehmen, Institutionen 

und Distributoren, die mit der Technologie LON- 

WORKS im deutschsprachigen Raum arbeiten. Mitglied 

der LNO kann werden, wer Geräte und Systeme entwickelt, 

vertreibt oder nutzt, die zur Kommunikation das 

LonTalk ® Protokoll verwenden. Mitglieder können juristische 

Personen, Personengesellschaften oder natürliche 

Personen sein, die ihren Wohn-, Firmen- oder Institutssitz 

in der Bundesrepublik Deutschland, Schweiz, Österreich, 

Holland, Belgien oder Luxemburg haben. 

Die LNO ist ein eingetragener Verein, der nach dem deutschen 

Vereinsrecht geführt wird. Aktuelle Informationen 

der LNO und die Mitgliederliste können unter http://www. 

lno.de abgerufen werden. 

LNS/LCA „LONWORKS Networks Services Architecture“/ 

“LONWORKS Component Architecture“. Von Echelon 

entwickelte Softwareplattform mit Funktions- und Datenschnittstellen 

zur Realisierung von Werkzeugen für LON, 

z.B. für Handterminals, Bedienstationen, für PC-Visualisierungen 

und PC-Projektierungswerkzeuge. 

LON ® ist die Abkürzung von Local Operating Network. 

Entwicklungsziel von Echelon war ein 8-Bit-Microcontroller, 

ähnlich einem 80C51, der um Hardwareeinheiten für 

die Vernetzung on-chip ergänzt wurde. Die Designer von 

LON hatten erkannt: Der größte Entwicklungsaufwand in 

verteilten Systemen entsteht bei der Gestaltung der Kommunikationsschnittstellen. 

Der Entwickler soll jedoch über 

seine Aufgabe nachdenken und nicht über die Implementierung 

des Datenaustausches zwischen Prozessoren und 

Betriebssystemen. 

LonBuilder ® ist das HighEnd-Entwicklungssystem der 

Firma Echelon. Man kann damit Hardware emulieren, 

Applikationssoftware compilieren und nach Download 

austesten. Module können durch den Einsatz von Flash- 

EEPROM‘s downloadfähig gemacht werden. 

LONMARK ® Association ist eine internationale Vereinigung 

von mehr als 200 Unternehmen, die die Standardisierung 

von LON für bestimmte Aufgabenbereiche und 

Geräte mit dem Ziel der Sicherung der Interoperabilität 

vornehmen. In den LONMARK Task Groups wird die inhaltliche 

Arbeit geleistet. So gibt es Standards (functional 

pro les) u.a. für Jalousiesteuerungen, für Beleuchtung, 

Sensoren, Aktoren. Über den Stand der Tätigkeit kann 

man sich unter http://www.lonmark.org informieren. 

LonTalk ® ist das Protokoll, durch das Echelons Systemlösung 

spezi ziert ist. LonTalk de niert, wie LON-Knoten auf 

den einzelnen Ebenen des ISO-OSI-Modells miteinander 

kommunizieren. LonTalk beschreibt Hardware-, Betriebssystem- 

und Compilerfunktionen präzise, wobei die Implementierung 

verborgen bleibt - der Entwickler soll seine 

Anwendung realisieren und nicht die Ebenen 1 bis 7. 

LONWORKS ® ist die Systembezeichnung für die gesamte 

Technologie. Darin eingeschlossen sind z.B. die 

Neuron® Chips, die Buskoppelbausteine (Transceiver), 

die Entwicklungswerkzeuge, Softwarepakete, Support. 

Mit LONWORKS werden dezentrale Informationsverarbeitungsstrukturen 

möglich, die ohne Zentralsteuerung 



Kapitel 10.0 

(z.B. SPS) auskommen. Insofern unterscheidet sich LON- 

WORKS von bisherigen Feldbuslösungen. 

LPT-10 Link Power 

Auch dieses Übertragungsmedium ist eine Twisted-Pair- 

Variante. Sie entspricht technisch der Variante „Freie 

Topologie FTT10“ mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die 

Versorgungsspannung der Geräte über die Busleitung mit 

übertragen werden kann. Man spart also ein Adernpaar 

im Kabel ein und auch die Verwechselungsgefahr beim 

Anschliessen (was ist Bus, was ist Spannung?) wird veringert. 

LPT-10 ist LONMARK zerti ziert. 

Kein Vorteil ohne Nachteile: LPT-10 erfordert die Verwendung 

spezieller Link-Power-Stromversorgungen (Eingangsspannung 

z.B. 48 - 56 V, Ausgangsspannung etwa 

42 V/1,5A), die zudem meist nicht ganz billig sind. Sehr 

oft haben Schaltschränke oder Geräte neben der 230- 

Volt-Spannungsebene ohnehin bereits 24-Volt als Versorgungsspannung. 

Mit Link-Power wird also eine zusätzliche 

Versorgungsspannungsebene notwendig. Außerdem 

gibt es Begrenzungen hinsichtlich der Belastbarkeit - ein 

Link-Power-Netzteil kann nur eine begrenzte Anzahl von 

Geräten versorgen (wichtig z.B. bei Geräten mit Leuchtdioden 

oder Relais, welche oft einen höheren Strombedarf 

haben). Installationsvorteile hat man vor allem im Gebäude 

bei der Verdrahtung von Tastern und Schaltern. Link-Power-Signale 

können auch auf TP/FT-10-Geräte geschaltet 

werden, wenn diese entsprechende Blockkondensatoren 

enthalten, die die Versorgungsspannung absperren. 

Hinweis: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung über den Einsatz 

LPT-10 erforderlich. Stromversorgungen sauber dimensionieren 

und mit Reserve auslegen entsprechend dem 

Worst-Case-Fall für alle Geräte am Segment! LPT-10-Verträglichkeit 

von TP/FT-10-Geräten prüfen. 

M 

Modbus ® ist ein standardisiertes Protokoll der Gould Modicon 

und wurde 1979 entwickelt. Es ist ein industrieller 

Standard, wird jedoch in Zukunft durch leistungsfähigere 

standardisierte Protokolle abgelöst werden (z.B. BACnet). 

N 

Netzwerkvariable siehe NV 

Neuron-C ist die Programmiersprache entsprechend 

ANSI-C-Standard für die Applikationsprogrammierung von 

Neuron-Chips. Neuron-C enthält zusätzlich Betriebssystemfunktionen 

für die ereignisgesteuerte Programmierung 

und für Netzwerkvariablen zur prozeßnahen Programmierung, 

sowie komplexere Objekte für I/O-Interfaces. 

Neuron-Chip ist ein speziell entwickelter Mikroprozessor 

(CPU) mit einer einheitlichen und preiswerten Kommunikationsanbindung 

für beliebige technische Anwendungen 

auf der Feld– und Automationsebene. 

Neuron-ID siehe Adresse 

17


Kapitel 10.0 

Node (Knoten) ist die Bezeichnung für ein Gerät oder eine 

Baugruppe mit einem Neuron-Chip als Mikro-kontroller, 

evtl. ergänzt um externen Speicher und I/O-Funktionalität. 

Nodes sind die kleinste Adressierungs-einheit. 

NodeBuilder ® ist ein low end-Entwicklungssystem von 

Echelon. Siehe LonBuilder®. 

NV‘s (Netzwerkvariablen) sind typgebundene Variablen in 

der Neuron-C-Programmiersprache zur Realisierung logischer 

Kommunikationskanäle zwischen Knoten. 

P 

PLT-21 ist ein Transceiver für die Power-Line Datenübertragung. 

Neben der Möglichkeit, Daten auf dem normalen 

230 V-Netz oder anderen spannungsführenden 

Leitungen zu übertragen, kann der PLT-21-Transceiver 

auch Daten auf spannungslosen Leitungen senden und 

empfangen. Dies bietet sich insbesondere dort an, wo 

bereits nicht mehr genutzte Leitungen verlegt sind, die 

jedoch nicht den Spezi kationen für die Anwendung von 

FTT10-Transceivern entsprechen. Insbesondere in öffentlichen 

Versorgungsnetzen sollten Powerline-Transceiver 

verantwortungsbewußt eingesetzt werden. Störquellen, 

die im Übertragungsband des PLT-21 stören, können dem 

Transceiver ein belegtes Band vortäuschen und so im ungünstigsten 

Fall die Kommunikation komplett verhindern. 

Bereits ein älterer PC mit einem defekten Schaltnetzteil 

kann ein Netz zum Erliegen bringen. 

Der PLT-22 Transceiver bietet in solchen Fällen die Möglichkeit, 

automatisch auf eine andere Übertragungsfrequenz 

zu wechseln. Jedoch ist dies als eine Chance für 

weniger Übertragungskon ikte aufzufassen, eine Garantie 

in einem von wechselnden Bedingungen geprägten 

öffentlichen Stromnetz gibt es jedoch nicht. 

Power-Line stellt die Datenübertragung über das 230 V- 

Netz nach CENELEC dar. Verschiedene Hersteller bieten 

Router an, die den Übergang auf Power-Line ermöglichen. 

Prog-ID Jedes Gerät enthält eine spezielle Software, die 

die Applikation realisiert. Grundsätzlich kann ein Gerät mit 

unterschiedlicher Software ausgeliefert werden (Funktionsvarianten 

etc.). Um diese unterscheidbar zu machen, 

wird die PROG-ID verwendet. Das ist eine Zeichenkette, 

die an besonderer Stelle im Speicher abgelegt ist. Projektierungstools 

verwenden die PROG-ID, um Geräte mit 

gleicher Hardware, jedoch unterschiedlicher Funktion 

voneinander zu unterscheiden. LONMARK hat Vorschriften 

de niert, wie die PROG-ID zu codieren und zu verwenden 

ist. 

R 

Repeater sind physikalische Verstärker ohne eigene Verarbeitungsfunktion. 

Sie werden verwendet, um größere 

Übertragungsentfernungen zu realisieren oder wenn die 

maximale Knotenzahl von 64 Geräten je Twisted-Pair- 

Segment überschritten wird. 

18 

Hinweis: In TP/FT-10-Netzen darf sich zwischen zwei 

Knoten nur ein physikalischer Repeater be nden. Anderenfalls 

sind Router als Repeater kon guriert einzusetzen. 

Der Repeater zählt wie ein Knoten, so dass je Segment 63 

Knoten + 1 Repeater verwendet werden können. 

Es ist auch möglich, Router als Repeater einzusetzen. Damit 

entfallen die Einschränkungen wie bei physikkalischen 

Repeatern und es ist auch ein Medienwechsel möglich. 

Router verbinden benachbarte Subnets, wobei der Router 

mit Adressen und Protokollen der Schicht 3 arbeitet. 

Diese Schicht ist hardwareunabhängig, so dass Router 

damit in der Lage sind, den Übergang auf ein anderes 

Übertragungsmedium vorzunehmen. Router können in 

den Betriebsarten Repeater, Bridge, Learning Router und 

Con gured Router betrieben werden. Router, als Repeater 

kon guriert, unterliegen im Gegensatz zu physikalischen 

Repeatern nicht der Einschränkung, dass sich zwischen 

zwei Knoten nur ein Repeater be nden darf. 

S 

Service Pin ist ein spezieller Eingang/Ausgang des Knotens 

für Service-Zwecke. In der Regel wird dieses Pin 

vom Modulhersteller auf einen Taster und eine LED nach 

außen geführt. Bei Betätigung des Service-Tasters sendet 

der Neuron-Chip eine Broadcast-Nachricht, welche 

die Neuron-ID und die Programm-ID enthält. Auf diese 

Weise kann ein Knoten z.B. bei einem Tool angemeldet 

werden (Zuordnung eines physischen Knotens zu einem 

logischen Knoten im Projekt). Als Ausgang signalisiert das 

Service-Pin den aktuellen Zustand des Neuron (Applikation 

und Kon guration) und erlaubt so eine grundsätzliche 

Diagnose. 

SNVT (Standard Network Variable Type) sind von der 

LonMark Association standardisierte typgebundene Netzwerkvariablen 

in der Neuron-C-Programmiersprache zur 

Realisierung logischer Kommunikationskanäle zwischen 

LON-Knoten. 

Subnets (Teilnetze) sind nach der Domain die nächst 

kleinere Adressierungseinheit. Durch Subnetadressierung 

können bestimmte Gruppen von Geräten (z.B. eines Raumes 

oder einer Fertigungszelle) angesprochen werden. 

Subnets können maximal 127 Geräte enthalten. 

T 

Terminatoren dienen dem impedanzmäßig korrekten Abschluß 

eines Netzwerkes auf der Basis der Twisted-Pair- 

Technologie. In Abhängigkeit von den verwendeten Transceivern 

und der Topologie (Bus oder Free Topologie) sind 

unterschiedliche Terminatoren gemäß Spezi kation von 

Echelon zu verwenden. Terminatoren werden teilweise 

auch in Geräte integriert und sind dann in der Regel über 

Schalter oder Jumper aktivierbar. Fehlende oder falsche 

Terminierung eines Netzes muß sich nicht sofort augenscheinlich 

auswirken, sondern kann die Ursache von unregelmäßig 

auftretenden Kommunikationsproblemen sein. 

Terminatoren gemäß Spezi kation sind als fertig einsetzbare 

Baugruppe erhältlich. Netzwerke in Free Topologie 

werden mit einem Terminator (52,5 ) abgeschlossen. 


Netzwerke in Bus-/Linienstruktur werden an den Enden 

mit jeweils einem Terminator (2 x 105 ) abgeschlossen. 

TP/XF-78 Twisted Pair 78 kBit/sec 

Dieses Übertragungsmedium mit Übertragerkopplung war 

in den ersten Jahren von LON sehr verbreitet. In Form einer 

Linienbustopologie können bis zu 64 Geräte an einem 

Segment angeschaltet werden - die Geräte werden wie 

an einer Perlenkette aufgereiht. Die Länge der Busleitung 

eines Segments kann bis zu 2000 m betragen. TP/XF-78 

ist LONMARK zerti ziert. 

Hinweis: TP/XF-78 sollte nicht mehr für Neuentwicklungen 

verwendet werden. 

TP/XF-1250 Twisted Pair 1250 kBit/sec 

Parallel zu TP/XF-78 wurde TP/XF-1250 eingeführt. Das 

ist ebenfalls ein Linienbus mit Übertragerkopplung mit 

bis zu 64 Geräten je Segment, jedoch begrenzt auf eine 

Länge von 130 m ... 400 m. Die wesentlich höhere physikalische 

Übertragungsrate bringt nur wenig Gewinn an 

Datendurchsatz und Reaktionsgeschwindigkeit. Anwendungen 

bleiben deshalb auf Ausnahmen beschränkt (z.B. 

in zeitkritischen Backbone-Bussen in Schaltschränken 

oder für spezielle Übertragungsaufgaben mit großen Datenpaketen), 

zumal besondere Anforderungen an die Topologie 

im Detail gestellt werden. 

Achtung! TP/XF-1250 ist nicht LONMARK zerti ziert! 

Spezielle Verdrahtungsrichtlinien genauestens beachten! 

TP/RS-485 Twisted Pair RS-485 

Verschiedene Gerätehersteller versuchten in den Anfangsjahren 

von LON, die Kosten für den Buskoppelbaustein 

(Transceiver) durch Einsatz von RS-485 absolut zu minimieren. 

Tatsächlich ergeben sich mit RS-485 z.B. Probleme 

bei der galvanischen Trennung und bei der Führung 

des Massebezugspotenzials zwischen verschiedenen 

Geräten. Will man RS-485-Schnittstellen CE-konform realisieren, 

muß man praktisch vergleichbaren Aufwand treiben, 

wie bei den anderen Twisted-Pair-Varianten. RS-485 

wird deshalb von Echelon nicht mehr unterstützt. 

TP/FT-10 Twisted Pair Free Topologie TP/FT-10 

Dies ist zweifellos das heute verbreitetste Übertragungsmedium. 

Der TP/FT-10 Channel läßt sowohl Linienbustopologie 

zu, als auch freie Topologie. Als Linienbus könnnen 

wieder 64 Teilnehmer an ein bis zu 2700 m langes 

Segment angeschlossen werden. Die Übertragungsrate 

beträgt 78 kBit/sec. In freier Topologie kann man mit 64 

Geräten eine Ausdehnung des Netzwerkes bis zu 400 m 

erzielen. TP/FT-10 läßt die größten Freiheitsgrade in der 

räumlichen Anordnung zu. TP/FT-10 ist LONMARK zerti- 

ziert. 

Transceiver sind die Buskoppelbausteine zwischen Neuron-Chip 

und Übertragungsmedium. Als wichtigste Vertreter 

seien genannt: TP/XF-78, TP/XF-1250, TP/FT-10, 

LPT-10, LPT-10 und PLT-21. Weiterhin sind Transceiver 

für die Funkübertragung oder für die Kopplung mit LWL- 

Systemen verfügbar. 



Kapitel 10.0 

W 

Wink ist die Möglichkeit eines Knotens, sich auf verschiedene 

Weise bemerkbar zu machen (optisch, akustisch 

etc.) nachdem er eine Winknachricht erhalten hat. So 

kann ein Installations-Tool nach unkon gurierten Knoten 

im Netz suchen und an den ersten sich meldenden Knoten 

eine Wink-Nachricht senden. Dieser macht sich dann, 

wenn es in seiner Applikation vorgesehen ist, auf de nierte 

Weise bemerkbar, so dass der Techniker die Zuordnung 

zum physischen Knoten herstellen kann. 

19


Kapitel 10.0 

20 








11.0 

Kapitel 11.0 



2.1 Schadstoffausbruchverhalten am Laborabzug . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

3.1 Laborcontroller LCO500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.2 Sicherheit durch Systemvernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

3.3 Laborabzugregelung und bedarfsgerechter Abluftvolumenstrom . . . . . . 3 

4.1 Robustheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

5.1 Raumluftwechselrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

1

2 


Kapitel 11.0 


Ein sicherer Laborbetrieb steht bei allen Anlagen- und 

Systemplanungen im Vordergrund. An die Laborabzugregelung 

und die Laborraumregelung (Zuluft und Abluft) 

werden hohe Anforderungen gestellt: 

Überwachung und Störungsmeldung der internen Gerätefunktionen 

bei Fehlfunktion. 

Bedarfsgerechte Raumzu- und Raumabluftregelung 

in Abhängigkeit der Frontschieberstellung des jeweiligen 

Laborabzugs. 

Defi nierte Raumregelung und Schutzdruckhaltung 

(Unterdruck oder Überdruck) ohne Druckschwankungen 

und Zugerscheinungen. Dadurch Erhöhung der 

Sicherheit und des Wohlbefi ndens der Laboranten. 

Alle Systemparameter sind spannungsausfallsicher 

im EEPROM gespeichert und mit dem Servicemodul 

oder dem Laptop mit der Software PC2500 frei programmierbar. 

Externe anwenderspezifi sche Umschaltung auf Maximalvolumenstrom 

(Notfunktion). 

Laborabzugregelung mit geschlossenem Regelkreis 

(closed loop). 

Schadstoffresistente Sensoren. 

Ständige Überprüfung der Plausibilität der Sensoren. 

Schnelle Ausregelzeiten ( < 2 s). 

Stabile Regelung ohne Über- und Unterschwingen. 

LON, BACnet oder Modbus Netzwerkanbindung für 

übergeordnete Gebäudeleittechnik (GLT). 

Reduzierter Betrieb (Nachtbetrieb) mit konstanter Volumenstromregelung. 

Erfüllung der amerikanischen und europäischen Normen 

wie z.B. ASHRAE, British Standard, Norm Francaise, 

DIN, DIN EN etc. 

Durch unsere langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der 

Laborregelungstechnik erfüllen alle SCHNEIDER Produkte 

diese Merkmale und bilden ein perfektes Gesamtsystem 

aus einer Hand ohne Kompatibilitätsprobleme. 

Bild 8.1: Laboranten bei der Arbeit am Laborabzug 

2.1 Schadstoffausbruchverhalten am 

Laborabzug 

Messungen an Laborabzügen haben bezüglich des 

Schadstoffausbruchverhaltens ergeben, dass eine Laborabzugregelung 

nach maximal 4 s den erforderlichen 

Abluftvolumenstrom ausgeregelt haben muss, nachdem 

der Frontschieber geöffnet worden ist (siehe auch DIN EN 

14175, Teil 6: Abzüge mit variablem Luftstrom; Deutsche 

Fassung EN 14175-6:2006). 

Die Laborabzugregelungen von SCHNEIDER haben eine 

Ausregelzeit von < 2 s und sind somit sehr sicher. Über- 

und Unterschwingen beim schnellen Ausregeln wird durch 

einen speziell entwickelten Regelagorithmus vermieden. 

Nach Schließen des Frontschiebers wird der reduzierte 

Abluftvolumenstrom nach einer einstellbaren Abregelzeit 

von 2...24 s ausgeregelt. Dieses unterschiedliche Regelverhalten 

vermeidet ein Schwingen der Raumluft, ist eine 

zusätzliche Sicherheit für den Nutzer und gewährleistet 

die Einhaltung der Schutzdruckhaltung (Unterdruck) des 

Laborraumes auch bei Zuluftvolumenstromreglern mit 

langsamlaufendem Stellmotor (Bestandsregelungen). 

Um Schwingungsneigungen bei variablen Raumzuluftvolumenstromreglern 

zu vermeiden, wählt man hier eine 

etwas langsamere Ausregelzeit (ca. 5 s). Beim schnellen 

Hochregeln des Abluftvolumenstroms (Frontschieber wird 

geöffnet) bleibt der Laborraum dadurch defi niert im Unterdruck 

und beim langsamen Abregeln des Abluftvolumenstroms 

hat der Zuluftvolumenstromregler ausreichend 

Zeit dem Abluftvolumenstrom zu folgen und dadurch die 

Schutzdruckhaltung des Laborraums jederzeit zu gewährleisten. 


Zuluft 

M 

p 

VAV-A 

Bild 8.2: Laborraumregelung mit defi nierter 

Unterdruckhaltung 

3.1 Laborcontroller LCO500 

Um die Sicherheitsanforderungen von Laborräumen noch 

besser zu erfüllen hat SCHNEIDER Elektronik den Laborcontroller 

LCO500 entwickelt. 

Zusätzlich zur Raumluftregelung (Zuluft und Abluft) kann 

auch noch die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit mit eigenen 

Regelkreisen geregelt werden. Darüber hinaus lassen 

sich Alarmmeldungen z. B. von Gas-, Feuer-, Rauch- 

und Luftqualitätsmeldern anschließen und werden über 

das LON-Netzwerk an die Gebäudeleittechnik gesendet 

(siehe Kapitel 5.0, Abschnitt 1.4, 4.7, ff. 

Bild 8.3: Laborcontroller LCO500 

M 

Laborabzug 

p FC500 

CAV 


Abluft 



Kapitel 11.0 

3.2 Sicherheit durch Systemvernetzung 

Die gesamte Funktionalität eines sicheren Laborbetriebes 

wird nur durch die Systemvernetzung erreicht. SCHNEI- 

DER unterstützt vorzugsweise die Netzwerk-Technologien 

LON, BACnet und Modbus und verfügt in dieser Technik 

über ein langjähriges und umfassendes Know how. 

Zum Thema Sicherheit lesen Sie auch bitte im Kapitel 6.0 

den Abschnitt 3.2 - Fernwartung und Sicherheit sowie den 

Abschnitt 4.1 - Feuer– und Raucherkennung. 

Die Netzwerk-Technologien sind im Register 7.0 ausführlich 

beschrieben. 

Bild 8.4: LON-Netzwerk in freier Topologie 

3.3 Laborabzugregelung und bedarfs- 

gerechter Abluftvolumenstrom 

Die Laborabzugregelungen FC500 und iCM regeln den 

bedarfsgerechten frontschieberabhängigen Abluftvolumenstrom. 

Der Schadstoffausbruch des geregelten Laborabzugs 

ist auf ein Minimum reduziert und liegt weit unter 

den in den Normen spezifi zierten zulässigen Werten. 

Die Laborabzugsregelung FC500 ist im Kapitel 3.0 ausführlich 

beschrieben. 

4.1 Robustheit 

Unter Robustheit eines Laborabzugs versteht man das 

gesicherte Rückhaltevermögen eines Laborabzugs unter 

Berücksichtigung von Störeinfl üssen. Ein Störeinfl uss ist 

z.B., wenn bei geöffnetem Frontschieber ein Laborant am 

Laborabzug vorbei geht und infolge des erzeugten Luftwirbels 

einen Schadstoffausbruch verursacht. 

Ein optional am Laborabzug installierter Präsenzmelder 

erfasst den Laborant im Arbeitsbereich des Laborabzugs 

und signalisiert der Regelung FC500 diesen lufttechnische 

Störeinfl uss. In diesem Fall kann der Abluftvolumenstrom 

des betreffenden Laborabzugs um einen beliebigen 

Offsetwert erhöht werden. Durch diese Maßnahme kann 

die Robustheit eines Laborabzugs wesentlich gesteigert 

werden. 

Das verstehen wir unter intelligenten Lösungen. Maximierung 

des sicheren Laborbetriebs und gleichzeitige Minimierung 

der Betriebskosten. 

3

4 


Kapitel 11.0 

5.1 Raumluftwechselrate 

Die Raumluftwechselrate ist für unterschiedliche Raumbedingungen 

in der DIN 1946, Teil 7 beschrieben. 

Laborraum 

Für Laborräume beträgt der erforderliche Abluftvolumenstrom 

mindestens 25m³/(m² x h), bezogen auf die Hauptnutzfl 

äche nach DIN 277, Teil 1. Damit wird der bei Tagbetrieb 

vorgeschriebene 8-fache Raumluftwechsel erreicht. 

Bei Nachtbetrieb ist der reduzierte 4-fache Raumluftwechsel 

ausreichend. 

Stinkraum 

Bei Stinkräumen ist ein Abluftvolumenstrom von mindestens 

60m³/(m² x h) erforderlich. 

Radionuklidlaborraum 

Für Radionuklidlaboratorien ist DIN 25425, Teil 1 zu beachten. 


Eine Bodenabsaugung ist so auszulegen, dass das abgesaugte 

Luftvolumen mindestens 2,5m³/(m² x h), bezogen 

auf die Hauptnutzfl äche nach DIN 277, Teil 1, beträgt. Für 

eine Deckenabsaugung sollte das abgesaugte Luftvolumen 

mindestens 10m³/(m² x h), bezogen auf die Hauptnutzfl 

äche, betragen. 

Raumlufttemperatur 

Die Raumlufttemperatur sollte ca. 22° C betragen und 

die Temperaturdifferenz zwischen Zuluft und Abluft sollte 

4° C nicht überschreiten. Damit wird die Zugbelästigung 

vermieden und der Behaglichkeitsfaktor im Laborbetrieb 

berücksichtigt. 



Normen und Richtlinien 




12.0 

Kapitel 12.0 



2.1 Nationale Normen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

2.1.1 Vergleich der nationalen Normen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

3.1 Europäische Norm EN 14175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1.1 Nachweis der Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

4.1 Sicherheitsanforderungen an Laborabzüge nach EN 14175 . . . . . . . . . . 4 

1

2 


Kapitel 12.0 


Im Zuge der europäischen Harmonisierung werden nationale 

Normen für Laborabzüge durch europäische Normen 

ersetzt oder ergänzt. Bei der Festschreibung der europäischen 

Norm EN wird unter den Mitgliedsländern eine 

gemeinsame Plattform erarbeitet, wobei die nationalen 

Belange der einzelnen Länder weitgehend berücksichtigt 

werden. 

Folgende Mitgliedstaaten beteiligen sich aktiv an der europäischen 

Labornormung im technischen Komitee 332: 

Dänemark 

Deutschland 

Finnland 

Frankreich 

Niederlande 

Österreich 

Schweden 

Schweiz 

Spanien 

UK 

Die Übernahme einer europäischen Norm EN als nationale 

Norm erfolgt normalerweise von allen CEN-Mitgliedsstaaten 

innerhalb von 6 Monaten. 

Die existierende nationale Norm wird damit durch die europäische 

Norm desselben Inhalts ersetzt. Es folgt dann 

die Veröffentlichung in der nationalen Sprache. 

2.1 Nationale Normen 

Nachfolgend sind die nationalen existierenden Normen 

aufgeführt. Bei Bedarf können Sie hier weitergehende Informationen 

erhalten. 

Europa: 

Dänemark: DS 457 (1993) 

Deutschland: DIN 12924, Teil 1-4 (1991/93) 

und DIN 12925 (1995) 

Finnland: nordtest nt VVS 095 (1993) 

Norwegen: nordtest nt VVS 095 (1993) 

Frankreich: NF X 15-203 und 206 (1978) 

NF X 15-210 (8/1996) und 

XP X 15-203 (1996) 

UK: BS 7258 Parts 1-4 (1994) 

Andere Länder: 

Australien: AS 2243.8 (1986) 

Kanada: Z 316.5-94 (1994) 

USA: ANSI/ASHRAE 110-1995 (1995) 

Der technische Inhalt der existierenden Normen bezieht 

sich im Wesentlichen auf folgende Themen: 

Prinzip des Rückhaltevermögens 

Prüfraum 

Prüfgas (Zusammensetzung) 

Messgerät 

Gasejektor 

Probengitter 

Prüfmethodik 

Grenzwerte 

2.1.1 Vergleich der nationalen Normen 

In der Tabelle 12.1 sind die in den verschiedenen Ländern 

gültigen Anforderungen zusammengefasst. 

Der Vergleich der Normen zeigt, dass nur in Deutschland 

keine Anforderungen bezüglich der Einströmgeschwindigkeit 

gestellt werden. Nach dem Stand der Technik müssen 

in Deutschland die Laborabzüge typgeprüft sein und 

mit den Abluftvolumenströmen, mit denen die Typprüfung 

bestanden wurde, betrieben werden. Damit die Abluftvolumenströme 

nicht unterschritten werden, wird die Abzugsfunktion 

überwacht. 

Ein ähnliches Prozedere gilt auch in Norwegen und Finnland, 

wobei diese Länder jedoch zusätzliche Mindestwerte 

für die Einströmgeschwindigkeit (0,3 m/s bis 0,5 m/s) 

fordern. 

In den anderen Ländern sind Typprüfungen nicht vorgeschrieben. 

Die Laborabzüge werden durch sogenannte 

On-Site-Tests vor Ort geprüft. 

Wie in der Tabelle 12.1 dargestellt, sind in den ausländischen 

nationalen Normen Anforderungen für die Einströmgeschwindigkeiten 

defi niert. Aus den geforderten 

Einströmgeschwindigkeiten ergeben sich Abluftvolumenströme 

von ca. 900m³/hm (pro laufendem Meter Abzugsbreite 

bei 0,5m Öffnungshöhe und 0,5m/s Einströmgeschwindigkeit). 

Diese Werte liegen um mehr als das 

Doppelte über den nach der deutschen Typprüfung ermittelten 

Abluftvolumenströmen. 


DIN 12924 

Deutschland 

BS 7258 

UK 

3.1 Europäische Norm EN 14175 

ASHRAE 

110-1985 

USA 

Die europäische Norm EN 14175, Teil 1-6 ersetzt für 

Deutschland die nationale DIN-Norm. Die wesentlichen 

Unterschiede zur nationalen Norm in Bezug auf die Laborabzugsüberwachung 

sind folgende Punkte: 

Verzicht auf die Pufferbatterie zur Erhaltung einer gesicherten 

Spannungsversorgung bei Netzspannungsausfall. 

Generierung eines optischen und akustischen Signals, 

wenn der Frontschieber über die Arbeitsöffnungshöhe 

von 50 cm geschoben wird. Dazu muss ein mechanischer 

Anschlag entriegelt werden. 

Die Laborabzugsüberwachung FM100, FM500 und die 

Laborabzugsregelungen FC500 und iCM mit integrierter 

Überwachung nach EN 14175 von SCHNEIDER erfüllen 

diese neue Norm bereits seit Jahren und signalisieren das 

Überschreiten der Arbeitsöffnungshöhe des Frontschiebers 

mit der im Laborabzug integrierten Funktionsanzeige. 

Für den Labormöbelhersteller ist somit diese neue Forderung 

mit nur sehr geringen Mehrkosten realisierbar. Bei 

der Laborabzugsüberwachung FM100 und FM500 muss 

nur ein Schalter am Laborabzug an der Position (Frontschieberhöhe 

≥ 50 cm) montiert werden. 

Bei der Laborabzugsregelung FC500 erfolgt die Erkennung 

vollautomatisch, da der Wegsensor die Frontschieberposition 

bereits erfasst. 

NFX 15-203 

Frankreich 



DS 457 

Dänemark 

Kapitel 12.0 

Die einzelnen Teile der EN 14175 sind in der Tabelle 12.2 

aufgelistet. 

An lufttechnischen Prüfungen wurden in die europäische 

Norm EN 14175 folgende Punkte neu aufgenommen: 


Robustheit des Rückhaltevermögens 

Luftaustauschvermögen 

Druckverlust 

NT VVS 095 

Finnland/ 

Norwegen 


nein ja ja ja ja ja 

Containment- 

Test, statisch 

ja ja ja -- ja ja 

Containment- 

Test, dynamisch 

ja -- ja -- ja ja 

Anreicherung ja -- -- -- -- -- 

Überwachung ja -- -- -- -- -- 

Typtest ja -- -- -- -- ja 

On-Site-Test -- ja ja ja ja -- 

typischeLuftströme ca. 400m 3 /hm 

0,4m/s oder 

700m 3 /hm 

Tabelle 12.1: Vergleich der nationalen Normen 

0,5m/s oder 

900m 3 /hm 

0,5m/s oder 

800m 3 /hm 

EN 14175 Titel 

0,4m/s oder 

700m 3 /hm 

0,5m/s oder 

600-900m 3 /hm 

Teil 1 Begriffe und Maße 

Teil 2 Anforderung an Sicherheit und Leistungsvermögen 

Teil 3 Baumusterprüfverfahren 

Teil 4 Vor-Ort Prüfverfahren 

Teil 5 Empfehlung für Installation und Wartung 

Teil 6 Abzüge mit variablem Luftstrom 

Tabelle 12.2: EN 14175, Teil 1-6 

Die lufttechnische Prüfung wurde vollständig geändert. Es 

wurde eine zusätzliche Messebene für das Rückhaltevermögen 

aufgenommen, wobei aber keine Grenzwerte für 

das Rückhaltevermögen festgelegt wurden. 

Die Prüfung von Anreicherungen im Abzugsinnenraum 

entfällt. 

3

4 


Kapitel 12.0 

In der Tabelle 12.3 sind die Anforderungen der europäischen 

Norm EN 14175 aufgelistet. 

3.1.1 Nachweis der Sicherheit 

Dem Laborbetreiber stehen zwei gleichwertige Prüfmethoden 

offen, um die Sicherheit eines Abzugs im Rahmen 

seiner Betreiberpfl ichten nachzuweisen: 

Baumusterprüfung nach EN 14175-3 

On-Site-Test nach EN 14175-4 

EN 14175 

Einströmgeschwindigkeit ja 

Containment-Test, statisch ja 

Containment-Test, dynamisch ja 

Anreicherung -- 

Überwachung ja 

Typtest ja 

On-Site-Test ja 

Typische Luftströme 0,5m/s oder 

600-900m3 /hm 

Tabelle 12.3: Anforderungen der europäischen Norm 

EN 14175 

Konformitätsbescheinigungen für Abzüge sind nur nach 

einer Baumusterprüfung möglich. 

4.1 Sicherheitsanforderungen an Laborabzüge 

nach EN 14175 

In Laboratorien ist der Laborabzug die wichtigste Sicherheitseinrichtung. 

Für die Erfüllung der Schutzfunktionen eines Abzugs stellt 

der Abluftvolumenstrom, den ein Abzug benötigt, das 

wichtigste Kriterium zur Prüfung des Rückhaltevermögens 

dar. 

Nach der DIN 12924-1 wurde für den entsprechenden Laborabzug 

ein Anschlusswert für den benötigten minimalen 

Abluftvolumenstrom ermittelt, der die vorgegebenen Prüfgas-Höchstwerte 

für Schwefelhexafl uorid eingehalten hat. 

Hierbei wird in einem speziellen Prüfraum untersucht, wie 

viel von einem als Spürgas im Abzug freigesetzten Gemisch 

von Schwefelhexafl uorid und Stickstoff aus dem 

Abzug austritt. 

Die EN 14175 nennt keinen expliziten Abluftvolumenstrom 

mehr. Dafür enthält die Baumusterprüfung eine Messreihe 

von bestimmten Spürgaskonzentrationen bei den jeweils 

zugehörigen eingestellten Abluftvolumenstromwerten. Der 

Laborabzug kann also bei verschiedenen Abluftvolumenströmen 

betrieben werden. 

Das Rückhaltevermögen für gefährliche Stoffe im Abzugsinneren 

und die Robustheit gegen äußere Luftströmungen, 

die den Abzug stören, ist eindeutig vom Abzugsvolumenstrom 

abhängig. Bei zu geringen Volumenströmen 

kann die Schutzfunktion des Laborabzugs stark reduziert 

werden. 

Der Robustheitstest wird in der EN 14175 beschrieben 

und testet die Fähigkeit eines Laborabzugs das Rückhaltevermögen 

bei einer externen genormten Störung aufrecht 

zu erhalten. Für den Robustheitstest wird durch eine 

sich vor dem Laborabzug mit 1m/s bewegende Platte mit 

den Abmessungen 1900x400x20mm (HxBxT) ein Schadstoffausbruch 

provoziert. Gemessen werden die sich im 

Abstand von 50 mm vor dem Frontschieber einstellenden 

Spürgaskonzentrationen bei verschiedenen Frontschieberstellungen 

bei stehender und bei fahrender Platte. 

Zur Beurteilung des Rückhaltevermögens werden die 

Messungen „äußeren Messebene“ und die Messungen für 

den Robustheitstest heran gezogen. 

Der minimale Volumenstrom muss so gewählt werden, 

dass der Wert der Spürgaskonzentration von 0,65 ppm 

Schwefelhexafl uorid und die jeweils höchste zulässige 

Spitzenkonzentration von 3,25 ppm für den Robustheitstest 

nicht überschritten wird. 

Das sicherste Arbeiten am Laborabzug ist bei geschlossenem 

Frontschieber gewährleistet. Je weiter der Frontschieber 

geöffnet wird, desto mehr werden das Rückhaltevermögen 

und die Robustheit des Abzuges beeinträchtigt. 

SCHNEIDER bietet zwei Produkte an, die die Arbeitssicherheit 

wesentlich verbessern und zusätzlich Energiekosten 

sparen: 

Der Frontschieber Controller SC500 schließt den 

Frontschieber automatisch nach einer einstellbaren 

Zeit, wenn sich kein Laborpersonal vor dem Laborabzug 

befi ndet. 

Die Laborabzugsregelungen FC500 und iCM, die den 

sicheren Abluftvolumenstrom bedarfsgerecht, in Abhängigkeit 

der Frontschieberstellung, ausregeln. 

So beträgt der Abluftvolumenstrom bei geschlossenem 

Frontschieber ca. 200-300 m³/h (je nach Abzugsbreite), 

während bei geöffnetem Frontschieber Abluftvolumenströme 

von ca. 400--1000 m³/h erforderlich 

sind, um die EN 14175 einzuhalten. 


Wirtschaftlichkeitsberechnung 




13.0 

Kapitel 13.0 



2.1 De nition der Gesamtanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

2.2 De nition eines Laborraums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

3.1 Vergleich der Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1.1 Ungeregelter Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1.2 Tag/Nacht-Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

3.1.3 Vollvariable Regelung ohne Automatischen Frontschieber Controller SC500 . . . 3 

3.1.4 Vollvariable Regelung mit Automatischen Frontschieber Controller SC500 . . . . 3 

3.2 Gleichzeitigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

4.1 Annahmen für die Wirtschaftlichkeitsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . 3 

5.1 Luftmengenbilanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

6.1 Betriebskostenvergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

7.1 Investitionskostenvergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

8.1 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 

1

2 


Kapitel 13.0 


In diesem Kapitel wird eine Wirtschaftlichkeitsberechnung 

unter verschiedenen Betriebsbedingungen aufgestellt. 

Folgende Anlagetypen und Betriebsarten werden betrachtet: 

Anlage im Konstantbetrieb Tag/Nacht (1-Punkt) 

Anlage im Tag/Nacht-Betrieb (2-Punkt) 

Anlage mit vollvariabler Regelung von SCHNEIDER 

ohne Automatischen Frontschieber Controller 

Anlage mit vollvariabler Regelung von SCHNEIDER 

mit Automatischem Frontschieber Controller 

Im Bild 13.1 sind die unterschiedlichen Kostenarten dargestellt. 

Bei der Kostenübersicht der unterschiedlichen 

Anlagetypen werden aus Gründen der Einfachheit nur die 

Investitionskosten ( xe Kosten) und die Energiekosten 

(variable Kosten) miteinander verglichen. Die Wartungs- 

und Betriebskosten sowie die Instandhaltungskosten können 

in Bezug auf die Energiekosten vernachlässigt werden. 

Als Richtwerte können für die Wartungs- und Betriebskosten 

5 % der Anlagekosten/Jahr und für die Instandhaltungskosten 

3 % der Anlagekosten/Jahr angesetzt werden. 

An Energiekosten werden nur diejenigen Kosten berücksichtigt, 

die zur Erwärmung und zur Kühlung der Luft anfallen. 

Die elektrischen Betriebskosten der Regelung und 

sonstigen elektronischen Komponenten können ebenfalls 

vernachlässigt werden. 

Bild 13.1: Kostenarten 

2.1 De nition der Gesamtanlage 

Die Gesamtanlage setzt sich aus 10 identisch ausgestatteten 

Laborräumen zusammen. 

Die zentrale Gesamtlüftungsanlage verfügt über ein Heiz- 

und Kühlregister zur Konditionierung der Zuluft. Die Zuluft 

und die Gesamtabluft wird über- bzw. unterdruckgeregelt 

gefahren, d.h. sowohl der Zuluftmotor als auch der Abluftmotor 

wird jeweils über einen eigenen Frequenzumrichter 

angesteuert. 

2.2 De nition eines Laborraums 

Der Laborraum hat eine Grund äche von 60 m² und eine 

Raumhöhe von 3 m. Der nach DIN 1946, Teil 7 erforder- 

liche minimale Raumluftwechsel ergibt sich nach der 

Faustformel: 

25m³/h x m² 

25m³ pro Stunde Abluftvolumenstrom, 

multipliziert mit der 

Hauptnutz äche des Labors in 

m². 

Dadurch ergibt sich in unserem Fall ein geforderter minimaler 

Abluftvolumenstrom von 1500 m³/h. 

Der Laborraum setzt sich aus folgenden abgesaugten Einheiten 

zusammen: 

Anzahl abgesaugte Einheit 


VMAX 

in m³/h 

VMIN 


2 Tischabzug 1200 450 200 

3 Tischabzug 1500 650 200 

1 Tischabzug 1800 750 250 

1 begehbarer Abzug 1500 850 250 

6 Unterbauabsaugung 60 60 

1 Schrankabsaugung 150 150 

Tabelle 10.1: Au istung der abgesaugten Einheiten 

Der VMIN-Wert wird nur bei einem geregelten Abzug oder 

beim geregelten Tag/Nacht-Betrieb in Ansatz gebracht. 

Beim ungeregelten Betrieb ist immer VMAX in der Luftmengenbilanz 

zu berücksichtigen. 

Der VMIN-Wert kann noch weiter reduziert werden, was 

allerdings aus Gründen der Robustheit nicht empfehlenswert 

ist. 

Die Unterbau- und die Schrankabsaugung sind mit jeweils 

einem eigenen mechanischen Volumenstromregler ausgestattet 

und als Dauerabsaugung ausgelegt.

3.1 Vergleich der Betriebsarten 

3.1.1 Konstantbetrieb Tag/Nacht (1-Punkt) 

Bei dieser Betriebsart erfolgt keine Umschaltung in den 

reduzierten Nachtbetrieb (arbeitsfreie Zeit). Die Abzüge 

werden immer mit 100 % Abluftmenge betrieben. In dieser 

Betriebsart fallen die maximalen Betriebskosten an. 

3.1.2 2-Punkt-Tag/Nacht-Betrieb 

Diese Betriebsart ist bereits eine klassische 2-Punkt-Anlagenregelung. 

Die Abzüge werden im Tagbetrieb mit 100 % 

Abluftmenge betrieben. Im Nachtbetrieb und in der sonstigen 

arbeitsfreien Zeit werden die Abzüge mit reduzierter 

Abluftmenge betrieben. In dieser Betriebsart wird bereits 

ein erhebliches Einsparpotenzial der Betriebskosten realisiert. 

3.1.3 Vollvariable Regelung ohne Automatischen 


Die Abzüge werden im Tagbetrieb mit variablen Abluftmengen 

zwischen VMIN und VMAX in Abhängigkeit der Frontschieber- 

und Seitenschieberstellung betrieben. Ohne 

Automatischen Frontschieber Controller SC500 wird eine 

Gleichzeitigkeit von 40 % angesetzt, d.h. bei 60 % der 

Abzüge sind die Frontschieber geschlossen und bei 40 

% der Abzüge sind die Frontschieber geöffnet. In dieser 

Betriebsart werden, im Verhältnis zum Tag/Nacht-Betrieb, 

nochmals die Betriebskosten gesenkt. 

3.1.4 Vollvariable Regelung mit Automatischen 


Die Abzüge werden im Tagbetrieb mit variablen Abluftmengen 

zwischen VMIN und VMAX in Abhängigkeit der 

Frontschieber- und Seitenschieberstellung betrieben. Mit 

Automatischen Frontschieber Controller wird eine Gleichzeitigkeit 

von 10 % angesetzt, d.h. bei 90 % der Abzüge 

sind die Frontschieber geschlossen und bei 10 % der Abzüge 

sind die Frontschieber geöffnet. In dieser Betriebsart 

wird das maximale Einsparpotenzial der Betriebskosten 

erreicht. 

3.2 Gleichzeitigkeit 

Unter Gleichzeitigkeit versteht man, dass im geregelten 

Betrieb nicht alle Abzüge mit der Abluftmenge VMIN betrieben 

werden. Es sind in der Praxis immer Front- und/oder 

Seitenschieber geöffnet, wodurch die Regelung in Abhängigkeit 

der Front- und Seitenschieber die benötigte Abluftmenge 

ausregelt. 

Durch den Einsatz des Automatischen Frontschieber Controllers 

SC500 von SCHNEIDER lässt sich die Gleichzeitigkeit 

wesentlich verbessern, da in der Regel 



alle Frontschieber geschlossen sind. 

Kapitel 13.0 

Neben dem zusätzlichem Sicherheitsaspekt wird noch ein 

erhebliches Einsparpotenzial der Betriebskosten erzielt. 

Als praktische Annahmen werden folgende Werte angesetzt: 

Automatischer Frontschieber 

Controller 

SC500 

Gleichzeitigkeit 

GZ in % 

ohne 40 

mit 10 

Tabelle 10.2: 

Gleichzeitigkeit ohne und mit Automatischen Frontschieber 

Controller 

Beispiel: 

Bei einer Gleichzeitigkeit von GZ = 40 % sind bei 4 von 

10 Abzügen die Frontschieber geöffnet. 

Die Abluftmenge errechnet sich nach der Formel: 

VABLUFT = (VMAX - VMIN) * GZ + VMIN 

Damit ergeben sich in unseren Laborraum folgende Abluftwerte: 

VMAX 


VMIN 


VABLUFT 

konstant 

GZ = 100% 

VABLUFT 

geregelt 

GZ = 40% 

VABLUFT 

geregelt 

GZ = 10% 

4450 1500 4450 2680 1795 

4.1 Annahmen für die Wirtschaftlichkeitsberechnung 

Folgende Annahmen werden getroffen: 

10 gleiche Laborräume 

Laborraum laut Luftmengenbilanz 

Laborraumgröße 60 m² 

Tagbetrieb (8-facher Raumluftwechsel=1500 m³/h) 

Nachtbetrieb (4-facher Raumluftwechsel=750 m³/h) 

Arbeitszeit = 2600 h/Jahr (260 Tage * 10 h) 

arbeitsfreie Zeit = 6160 h/Jahr 

(260 Tage * 14 h + 105 Tage * 24 h) 

Zulufttemperatur: 22° C bei Heizbetrieb (50 % rel. 

Feuchte) und 18°C bei Kühlbetrieb 

1,00 € pro 1000m³ erwärmte und gekühlte Luft 

Anlagekosten: 25,00 € pro m³ für die zentrale 

Lüftungsanlage mit Heiz– und Kühlregister 

3

4 


Kapitel 13.0 

5.1 Luftmengenbilanz 

In der Tabelle 13.3 ist die Luftmengenbilanz für die verschiedenen 

Betriebsarten aufgeführt. 

Anzahl 

Tabelle 13.3: Luftmengenbilanz 

Anmerkungen: 

1) 

Der Nachtbetrieb errechnet sich aus den VMIN-Werten der 

abgesaugten Einheiten. Bei diesen Abluftmengen ist auch 

im Nachtbetrieb eine eingeschränkte Nutzung der Abzüge 

möglich. 

2) 

abgesaugte 

Einheit 

Regelfabrikat 

SCHNEIDER 

VMAX 

pro Einheit 


Der 4-fache Raumluftwechsel bei Nachtbetrieb ist mit 50 

m³/h gefordert. Die Abluftmenge ist die Addition der dauerabgesaugten 

Einheiten (360 + 150 = 510 m³/h) und eines 

begehbaren Abzugs 1500 (250 m³/h). Alle anderen 

Abzüge sind ausgeschaltet ( = 0 m³/h). Wird während des 

Nachtbetriebs gearbeitet, können die abgeschalteten Abzüge 

bzw. der gesamte Laborraum in den Tagbetrieb geschaltet 

werden. 

VMIN 

pro Einheit 


konstant 

Tag/Nacht 

Betriebsarten 

VABLUFT in m³/h 

2-Punkt 

Tag/Nacht 

geregelt 

GZ = 40% 


geregelt 

GZ = 10% 

2 Tischabzug 1200 FC500-V 450 200 900/900 900/400 600 450 

3 Tischabzug 1500 FC500-V 650 200 1.950/1.950 1.950/600 1.140 735 

1 Tischabzug 1800 FC500-V 750 250 750/750 750/250 450 300 

1 begehbarer 

Abzug 1500 

FC500-V 850 250 850/850 850/250 490 310 

6 Unterbauabsaugung CAV-80 60 60 360/360 360/360 360 360 

1 Schrankabsaugung CAV-100 150 150 150/150 150/150 150 150 

Abluftmenge Tag/Laborraum in m³/h 4.960 4.960 3.190 2.305 

Abluftmenge Nacht/Laborraum in m³/h 

4.960 2.010 

siehe 1) 

510 + 250 

siehe 2) 

510 + 250 

siehe 2) 

Abluftmenge gesamt Tag für 10 Laborräume in m³/h 49.600 49.600 31.900 23.050 

Abluftmenge gesamt Nacht für 10 Laborräume in m³/h 49.600 20.100 7.060 7.060 

Auslegung Abluftanlage in m³/h 

50.000 

(100 %) 

50.000 

(100 %) 

40.000 

(80 %) 

30.000 

(60 %) 

Auslegung Zuluftanlage in m³/h (ca. 90 % der Abluft) 45.000 45.000 36.000 27.000

6.1 Betriebskostenvergleich 

In der Tabelle 13.4 sind die Betriebskosten für die verschiedenen 


Betriebskostenvergleich 

Tabelle 13.4: Betriebskosten 

Dieser Betriebskostenvergleich zeigt eindeutig das enorme 

Einsparpotenzial der unterschiedlichen Betriebsarten. 

Die 2-Punkt-Tag/Nacht-Betriebsart ist das absolute Minimum 

einer energetisch geplanten Anlage und spart bereits 

41,8 % der Betriebskosten ein, bezogen auf die Konstantbetriebsart 

Tag/Nacht (1-Punkt). 

Der geregelte Abzug mit einer Gleichzeitigkeit von 40 % 

(ohne Automatischen Frontschieber Controller) spart zum 

2-Punkt-Tag/Nacht-Betrieb nochmals 50 % der Betriebskosten 

ein. 

Der geregelte Abzug mit einer Gleichzeitigkeit von 10 % 

(mit Automatischen Frontschieber Controller SC500) ist 

die effektivste Betriebsart und spart zum 2-Punkt-Tag/ 

Nacht-Betrieb insgesamt 59,1 % der Betriebskosten ein. 

konstant 

Tag/Nacht 



Betriebsarten 


2-Punkt 

Tag/ Nacht 

geregelt 

GZ = 40% 

Kapitel 13.0 

geregelt 

GZ = 10% 

Tagbetrieb 

Luftmenge in m³/h 49.600 49.600 31.900 23.050 

Betriebsstunden/Jahr (10 h/Tag * 260 Tage/Jahr) 2.600 2.600 2.600 2.600 

Kosten für erwärmte und gekühlte Luft pro 1000 m³ 1,00 € 1,00 € 1,00 € 1,00 € 

Kosten/Jahr 128.960,00 € 128.960,00 € 82.940,00 € 59.930,00 € 

Nachtbetrieb 

Luftmenge in m³/h 49.600 20.100 7.060 7.060 

arbeitsfreie Stunden/Jahr (14 h/Tag * 260 Tage/Jahr 

= 3.640 h + 24 h/Tag * 105 Tage/Jahr = 2.520 h) 

6.160 6.160 6.160 6.160 

Kosten für erwärmte und gekühlte Luft pro 1000 m³ 1,00 € 1,00 € 1,00 € 1,00 € 

Kosten/Jahr 305.536,00 € 123.816,00 € 43.489,60 € 43.489,60 € 

Gesamtbetriebskosten/Jahr 434.496,00 € 252.776,00 € 126.429,60 € 103.419,60 € 

prozentuale Einsparung 0,0 % 41,8 % 70,9 % 76,2 % 

Jährliche absolute Einsparung 0,00 € 181.720,00 € 308.066,40 € 331.076,40 € 

Die Investitionskosten dieser Betriebsart (Gesamtkosten 

der Komponenten) belaufen sich auf 204.850,00 € (siehe 

Seite 6). 

Damit ist eine Amortisation über die Betriebskosten bereits 

nach ca. 7,5 Monaten Betriebszeit gegeben. 

5

6 


Kapitel 13.0 

7.1 Investitionskostenvergleich 

In der Tabelle 13.5 sind die Investitionskosten für die verschiedenen 


Investitionskostenvergleich 

Tabelle 13.5: Investitionskosten 

Der Investitionskostenvergleich bezieht sich auf den Konstantbetrieb 

Tag/Nacht (1-Punkt) und zeigt eindeutig das 

enorme Einsparpotenzial der unterschiedlichen Betriebsarten. 

Die 2-Punkt-Tag/Nacht-Betriebsart ist das absolute Minimum 

einer energetisch geplanten Anlage und wird als Basisinvestition 

angesehen. Die im Verhältnis zur konstanten 

Tag/Nacht-Betriebsart etwas höhere Gesamtinvestition 

(47.600,- €) amortisiert sich durch die Betriebskostenersparnis 

bereits nach ca. zwei Monaten Betriebszeit der 

Gesamtanlage. 

konstant 

Tag/Nacht 

Betriebsarten 


2-Punkt 

Tag/ Nacht 

geregelt 

GZ = 40% 


geregelt 

GZ = 10% 

Auslegungsluftmenge in m³/h 50.000 50.000 40.000 30.000 

Anlagekosten pro m³ in € 25,- 25,- 25,- 25,- 

Gesamtkosten der Lüftungsanlage in € 1.250.000,- 1.250.000,- 1.000.000,- 750.000,- 

Funktionsanzeige SCHNEIDER FM100 (7*10) * 450,00 € 

Mechanischer Regler SCHNEIDER CAV-80/100, konstant, 

31.500,- 31.500,- -- -- 

DD-Lack, 6*Unterbau-, 1*Schrankabsaugung und 7*Laborab- 12.600,- 12.600,- 12.600,- 12.600,züge 

(6*10 + 1*10) * 180,00 € + (7*10) * 200,00 € 

14.000,- 

-- 

-- 

-- 

Volumenstromregler SCHNEIDER VAV-A-250, PPs, 

2-stu g (7*10) * 800,- € 

-- 56.000,- -- -- 

Laborabzugsregelung SCHNEIDER FC500-V 

(7*10) * 1.300,00 € 

-- -- 91.000,- 91.000,- 


SCHNEIDER SC500 (7*10) * 1.285,00 € 

-- -- -- 89.950,- 

Gruppencontroller für Zuluft/Abluft SCHNEIDER GC10 

(10 Eingänge, 4 Ausgänge) = 10*850,00 € 

-- -- 8.500,- 8.500,- 

Verkabelung (7+10) * 80 € für VAV-A-250 

-- 5.600,- 

-- 

-- 

und (7+10) * 120 € für FC500-V 

-- 

-- 8.400,- 8.400,- 

Montage (7+10) * 100 € für SC500 

-- 

-- 

-- 7.000,- 

Inbetriebnahme (7+10) * 50 € für CAV-80/100/VAV-A-250 3.500,- 3.500,- 

-- 

-- 

(7+10) * 100 € für FC500-V 

-- 

-- 7.000,- 7.000,- 

(7+10) * 80 € für SC500 

-- 

-- 

-- 5.600,- 

Gesamtkosten der Komponenten (Funktionsanzeige, 

Regelung, Frontschieber Controller, Inbetriebnahme) in € 

61.600,- 109.200,- 127.500,- 230.050,- 

Gesamtinvestitionskosten in € 1.311.600,- 1.359.200,- 1.127.500,- 980.050,- 

prozentuale Einsparung bzw. (-) = erhöhte Investition 0,0 % -3,6 % 14,04 % 25,27 % 

Absolute Einsparung bzw. (-) = erhöhte Investition in € 0,- -47.600,- 184.100,- 331.550,- 

Die vollvariabel geregelte Betriebsart (FC500-V) mit Automatischen 

Frontschieber Controller SC500 bietet bei 

den Gesamtinvestitionskosten das größte Einsparpotenzial. 

Durch die Auslegung der Lüftungsanlage bei einem 

Gleichzeitigkeitsfaktor GZ = 10% ergibt sich eine Einsparung 

der Gesamtinvestitionskosten von 25,27 % oder 

331.550,- €, bezogen auf den Konstantbetrieb Tag/Nacht 

(1-Punkt). 

Bei der vollvariablen Betriebsart wird die Sicherheit und 

das Wohlbe nden erhöht und zusätzlich bei der Geamtinvestition 

gespart.

8.1 Fazit 

Die vollvariabel geregelte Betriebsart (FC500-V) mit Automatischem 

Frontschieber Controller SC500 ist das sicherste 

System, da der Frontschieber automatisch geschlossen 

wird, sobald kein Nutzer am Laborabzug arbeitet. 

Sowohl bei den Gesamtinvestitionskosten als auch bei 

den Betriebskosten bietet die geregelte Betriebsart mit 

einer Gleichzeitigkeit von 10% (SC500) das größte Einsparpotenzial. 

Die LabSystem Produkte von SCHNEIDER sparen Investitions- 

und Betriebskosten und bieten den zusätzlichen 

Nutzen einer verbesserten Sicherheit für den Menschen. 

SCHNEIDER. Die Experten in der Laborlüftungstechnik. 



Kapitel 13.0 

7

8 


Kapitel 13.0 




Referenzprojekte 




14.0 

Kapitel 14.0 


1.1 Referenzliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 

1

2 


Kapitel 14.0 

1.1 Referenzliste 

Viele erfolgreich realisierte Großprojekte sprechen für 

sich. 

Diese Referenzliste ist nur ein Auszug. 

Detaillierte Informationen fi nden Sie auf unserer 

Homepage www.schneider-elektronik.de. 

Chemie/Pharmazie Land 

Abbott GmbH & Co. KG Deutschland 

Actelion Pharmaceuticals Deutschland 

ALTANA AG Deutschland 

BASF AG 

Deutschland 

China 

BAYER AG 

Deutschland 


Indien 

Bayer Schering Pharma Deutschland 

BTZ Deutschland 

Boehringer Ingelheim Pharma Deutschland 

BBZ Deutschland 

BIOTECHNOLOGIEZENTRUM Deutschland 

BYK GULDEN Deutschland 

B. Braun Melsungen AG Deutschland 

BHZ Deutschland 

CILAG AG Deutschland 

CLARIANT Deutschland 

Clondiag Deutschland 

DELO Industrie Klebestoffe Deutschland 

GOEDECKE Deutschland 

Giveaudon Deutschland 

GRÜNENTHAL Deutschland 

ITP Deutschland 

LEG Deutschland 

Merck KGaA Deutschland 

MTP Deutschland 

Pfi zer Pharma Deutschland 

Polymer Latex Deutschland 

PPG Deutschland 

SOLVAY S.A. Deutschland 

Sanofi -Aventis Deutschland Deutschland 

PHILIPS Niederlande 

DSM Niederlande 

HIGH TECH PARK Shanghai China 

F. Hoffmann-La Roche AG 


Schweiz 

Novartis International AG Schweiz 

Labormöbelhersteller Land 

Arge Labor- & Objekteinrichtungen Deutschland 

Bense Laborbau Deutschland 

Caspar & Co. LABORA Deutschland 

C+P Möbelsysteme Deutschland 

Die Laborfabrik Deutschland 

Hohenloher Deutschland 

Götz & Pfeifer Deutschland 

Köttermann Deutschland 

Laborbausysteme Hemling Deutschland 

Lamed Laboreinrichtungen Deutschland 

Weber & Kunz Deutschland 

Wesemann Deutschland 

Arredi Tecnici VILLA spa Italien 

Bicasa spa Italien 

S + B Rotterdam B.V. Niederlande 

Vinitex Laboratoriuminrichtingen Niederlande 

Burdinola Spanien 

Flores Vales Spanien 

ENLAB Industrial Laboratory Systems Türkei 

Tolkim Laboratory Systems Türkei 

Labconco USA 

Thermo Fisher Scientifi c USA 

Potteu Labo Belgien 

UltraLab China 

S & B UK Ltd. England 

CSC Chemical Systems Control Irland 

Mott Manufacturing Kanada 

Prutscher Laboratory Systems Österreich 

Laborial Portugal 

Premier Laboratory Systems Schotland 

Renggli AG Schweiz 

Singapor 

Labquip 

Malaysia 

Thailand 

Northward Taiwan 


Universitäten • Fachhochschulen 

Campus Riedberg 

ETH-Zürich 

FH Lausitz 

FH-Sigmaringen 

FH-Weihenstephan 

MH Hannover 

RWTH Aachen 

Uni Bielefeld 

Uni Bonn 

Uni Bremen 

Uni Dresden 

Uni Eppendorf 

Uni Erfurt 

Uni Freiburg 

Uni Giessen 

Uni Golm 

Uni Göttingen 

Uni Greifswald 

Uni Halle 

Uni Hohenheim 

Uni Leipzig 

Uni Münster 

Uni Osnabrück 

Uni Potsdam 

Uni Regensburg 

Uni Steinfurt 

Uni Stuttgart 

Uni Tübingen 

Uni Wismar 

Uni Wuppertal 

Uni Würzburg 



Kapitel 14.0 

Institute 

Max-Planck-Institut 

Paul-Ehrlich Institut 

Fritz-Haber-Institut 

Fraunhofer-Institut 

Charité - Berlin 

Adlershof - Berlin 

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie 

Wasserwirtschaftsamt Krumbach 

Bergmann Kaserne Hamburg 

IFZ Gießen 

Kernforschungszentrum Karlsruhe 

Wissenschaftszentrum Straubing 

Zolltechnische Prüfungs- und Lehranstalt, Markt- 

Schwaben 

3

4 


Kapitel 14.0

5.0 LabSystem Raumluftregelung in Laboratorien - Schneider ...

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