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Technik

Schneider Electric. - KNX, der weltweite Standard für die Haus- und Gebäudesystemtechnik, feierte vor Kurzem sein 25-jähriges Jubiläum. Heute spielt der Standard in wichtigen Bereichen wie dem Smart Home, dem Internet der Dinge und der Energiewende eine Schlüsselrolle.

01. März 2016

Über KNX lassen sich Installationstechnik, Heizung-Lüftung-Klima, Sicherheit, Haushaltsgeräte und Audio/Video-Anwendungen zusammenführen. Gleichzeitig ermöglicht die Vernetzung über IP-Technik weitere Anwendungen.

Die Installation lässt sich auf verschiedene Arten realisieren und ist relativ einfach vorzunehmen. Die Verkabelung von KNX erfolgt üblicherweise in Linienstruktur. Durch beliebige Verzweigungen ergibt sich eine freie Baumstruktur. Dazu werden Twisted-Pair-Leitungen, also 2-Draht-Steuerleitungen, verlegt. Der KNX-Bus versorgt die Geräte zugleich mit 29 Volt Gleichspannung.

Beim KNX-System sind das Stromnetz und das Steuerungsnetz voneinander getrennt. Zwischen Verbrauchern wie Heizungssteuerungen, Lampen und Fensteröffnern wird ein Steuerungsgerät geschaltet, der Aktor. Dieser ist mit dem KNX-Bus verbunden und erhält seriell übertragene Datenpakete, die sogenannten Telegramme. Enthält ein solches Telegramm den Befehl, dem Verbraucher Spannung zuzuführen, so schaltet er über ein Relais die Netzspannung an das Gerät durch. Als Lieferanten für Telegramme kommen zum einen Sensoren in Frage. Diese können im KNX-System selbst die Steuerung übernehmen und zum Beispiel bei einem bestimmten Temperatur- oder Helligkeitswert einen Aktor an der Heizung oder den Jalousien schalten. Zum anderen kann ein Computer als zentrale Schnittstelle die Telegramme auf den Weg bringen. Etwa nachdem ihn verschiedene Sensorinformationen erreicht haben oder im Rahmen einer vorprogrammierten Zeitschaltung.

Bei vielen aktuellen KNX-Systemen sind Gebäudemanagementlösungen im Einsatz. Angebote wie U-Motion von Merten ermöglichen die Verbindung von KNX-Funktionen, der Türkommunikation, IP-Kameras, VoIP-Telefonen und vielen weiteren Lösungen. Dabei geschieht die Steuerung unter anderem über Touch-Panels, die es in verschiedenen Größen, von der Variante mit 7 Zoll bis zum 15-Zoll-Gerät, gibt. Je nach Umfang der KNX-Installation lassen sich dazu verschiedene Servervarianten wählen.

Seine Vorteile spielt ein solches System auch durch die Integration mit anderen Bussystemen sowie mit Smartphones und Tablets aus. Diese werden über Apps zur Steuerzentrale und ermöglichen die komplette Steuerung des Gebäudes. Auch die Türkommunikation. In Verbindung mit Ritto-Türstationen etwa, lassen sich Türrufe ganz bequem vom Sofa aus beantworten. Darüber hinaus ist es möglich, dass viele Funktionen von Smartphones und ähnlichen Geräten angestoßen werden. So lässt sich die Heizung regeln, sobald sich einer der Hausbewohner auf den Heimweg macht. Angesichts dieser Wenn-dann-Szenarien ist das Spektrum der Möglichkeiten unendlich.

Zudem hat sich der KNX-Standard als zukunftsfähig und erweiterbar erwiesen. Eine Nachrüstung auf den aktuellen Stand ist auch bei älteren Installationen problemlos möglich – beispielsweise mit In-Side-Control von Merten. Außerdem bietet die Software ein Plus an Komfort und Sicherheit: Brennt beispielsweise das Licht, obwohl niemand zu Hause ist, lässt sich der Status direkt prüfen und bei Bedarf ändern.

Solche Apps leisten außerdem einen Beitrag zum Energiesparen: Durch die intelligente Visualisierung der Messwerte können die Verbrauchskennzahlen abgerufen werden. Einzelne Räume oder Bereiche lassen sich benennen und mit definierten Funktionen ansprechen. Auch maßgeschneiderte Konfigurationen für verschiedene Nutzer sind denkbar.

Konsequent weitergedacht, kann KNX Teil eines intelligenten Automationssystems sein, das in der Lage ist, produzierte und konsumierte Energie im Heim gleichermaßen zu steuern und zu verwalten. Es schafft auf Basis von Logik-Controllern wie zum Beispiel Schneider Electric Home-Lynk eine Verbindung zwischen Energieverbrauchern, Speichern, Stromerzeugern wie etwa Photovoltaik-Anlagen, Energiemanagement und Elektromobilität und kann all diese Elemente in Smart Grids einbinden. Somit unterstützt es auch die Energiewende, indem es mit den Netzbetreibern Energiedaten austauscht.

Das Zusammenspiel funktioniert reibungslos, wie ein beispielhafter Tagesablauf illustrieren kann. Morgens lässt der Logik-Controller mit dem Sonnenaufgang die leere Batterie laden. Überschüssige Energie leitet das System nicht flexiblen Verbrauchern zu. Waschmaschine oder Elektro-Auto müssen hier also noch leer ausgehen. Sobald die Sonne und damit die Energieerzeugung im Zenit stehen, kann das Fahrzeug aufgeladen werden. Die Photovoltaikanlage speist währenddessen Energie ins Netz ein, sofern noch Restenergie verfügbar ist.

Da auch die Batterie durch den Energieüberschuss zur Mittagszeit geladen ist, kann die Waschmaschine laufen.

Schließlich wird die stationäre Batterie über Nacht durch verschiedene Verbraucher vollständig entladen. Die Versorgung erfolgt von nun an durch das Netz. Die nicht flexiblen Verbraucher werden in jedem Fall versorgt.

Die flexiblen Verbraucher sind außen vor und werden nur eingeschaltet, wenn es ausdrücklich erwünscht ist. Letztlich ist der Anwender natürlich nicht an ein solches Szenario gebunden.

Je nach persönlichem Tagesablauf und System kann er die Steuerung nach seinen eigenen Vorstellungen anpassen lassen.

Erschienen in Ausgabe: 02/2016