Das Nervenzentrum im Haus
Intelligentes System: Wie sich KNX erweitern lässt
Wenn die elektrischen Leitungen im Haus unter Putz verschwunden sind, lassen sich Änderungen am System meist gar nicht oder nur umständlich zu realisieren. Mit KNX ist das anders. Die pfiffige Gebäudesystemtechnik lässt sich zudem einfach erweitern.
KNX ist eine alternative und moderne Art der Elektroinstallation. Sie wird bereits seit Jahren in Büro- und Verwaltungsgebäuden eingesetzt, findet aber auch zunehmend in Wohngebäuden Anwendung, wenn der gehobene Komfort im Vordergrund steht. Sie bildet die Schaltzentrale im Haus und kann so verschiedene Gewerke miteinanderer interagieren lassen.
Als offener Standard können KNX-Bausteine verschiedener Hersteller verbaut werden. Das System setzt technisch auf den etablierten EIB-Standard (Europäischer Installationsbus) auf und ist zu diesem abwärtskompatibel. Im Gegensatz zur konventionellen Variante haben die Ingenieure bei KNX die Steuerung von der reinen Stromversorgung getrennt.
Ein Lichtschalter in herkömmlicher Technik beispielsweise unterbricht direkt die stromführende Leitung. Ein KNX-Schalter leitet zunächst den Befehl über eine Steuerleitung an ein Schaltglied weiter, das seinerseits den Strom zur Lampe unterbricht. Die Techniker nennen die Signalgeber "Sensoren" und die angesteuerten Schaltelemente "Aktoren".
Aber nicht nur Schalter arbeiten als Sensoren, auch Thermometer, Luftfeuchtemesser, Fensterkontakte etc. liefern Signale, die vom KNX-System für Steuerungsaufgaben genutzt werden können. Sie alle werden über eine zweiadrige Leitung miteinander verbunden.
Da alle Sensoren parallel an dieser Strippe hängen, spricht der Fachmann von einem "Steuerbus" (oder kurz "Bus"). Der Steuerbus arbeitet mit einer ungefährlichen Kleinspannung von rund 24 Volt. Drückt etwa ein Bewohner einen Lichtschalter, sendet der Schalter (Sensor) ein Steuertelegramm an alle am Bus angeschlossenen Gerätschaften.
Die schaltenden Aktoren erhalten so ihre Befehle, da sie die eigenen Steuertelegramme ausfiltern. In der Regel werden die Aktoren im Schaltkasten verbaut. Dort sind auch die Sicherungsautomaten und der Stromzähler untergebracht. Je nach Anwendung unterscheiden sich die Aktoren nach ihren Aufgaben. Einfaches Schalten übernehmen sogenannte Schaltaktoren. Es gibt auch spezielle Bausteine etwa zur Rolladen- oder Heizungssteuerung.
Eine Frage der Software
Die abschließende Programmierung sorgt dafür, den Signalen der Sensoren Schaltaufgaben zuzuweisen. Der Programmierer kann so festlegen, welche Aktoren auf die Signale der verschiedenen Sensoren reagieren sollen. Der Fantasie sind dabei keine Grenzen gesetzt.
Lampen können zum Beispiel gruppiert werden und von mehreren Sensoren geschaltet werden. Dabei ist es gleichgültig, ob sie durch Lichtschalter, Bewegungsmelder oder Dämmerungsschalter ausgelöst werden.
Selbst nach dem Abschluss aller Installationsarbeiten lassen sich einem Schalter weitere Funktionen zuweisen. Und sollte es mal knapp werden, ersetzt der Techniker den Einzelschalter einfach durch eine Variante mit mehreren Drückern.
Mithilfe moderner Interface-Bausteine lassen sich Schaltfolgen sogar über eine Web-Oberfläche ändern. Im Vollausbau gibt es dann keine Funktion, die man nicht realisieren könnte. So lassen sich die Heizung aus der Ferne mit dem Smartphone einschalten, auf Knopfdruck die Türen verriegeln und zentral alle Lichter löschen.
Die KNX-Installation integriert quasi alle Systeme in einem: die reine Energieversorgung der einzelnen Steckdosen, die Beleuchtung, Haussprechanlage, Alarmfunktion, Schließanlage, Heizung, Klimaanlage, Lüftung und Beschattung.
Alle Funktionen lassen sich auch über eine herkömmliche Installation realisieren. Allerdings sind solche Insellösungen nicht immer miteinander kombinierbar und erst recht nicht zentral steuerbar. Weiterhin lässt sich eine KNX-Anlage sehr flexibel ausbauen.
Wer beispielsweise einen Windsensor benötigt, um etwa eine Jalousie vor Sturmschäden zu bewahren, braucht ihn lediglich an einer beliebigen Stelle an den Bus anzukoppeln. Er lässt sich dann sofort in die Programmierung der bestehenden Anlage integrieren. In einer konventionellen Anlage ist das nicht immer so einfach zu bewerkstelligen: sei es, dass die Module elektrisch nicht zusammenpassen oder einfach nicht erweiterbar sind.
Aber wie lassen sich bestehende Installationen in KNX umwandeln? Wer eine Wohnung oder ein Haus in KNX-Technik umrüsten möchte, macht dies am besten bei einer Grundsanierung. Die Elektroverkabelung in herkömmlicher Bauweise unterscheidet sich doch sehr stark von der modernen KNX-Variante. Es müssen etliche Leitungen sowie der Steuerbus neu verlegt werden.
Profis können allerdings das Aufstemmen der Wände so gering wie möglich halten. Dafür haben die Techniker Komponenten entwickelt, die ihre Steuerbefehle über das Stromnetz (Powerline) oder per Funk (RF) erhalten. Weiterer Vorteil: Der Installateur kann auch dort Sensoren oder Aktoren einbauen, die sonst nur umständlich an den Steuerbus angeschlossen werden könnten.
Der Nebennutzen
Ein KNX-System kann auch Energie einsparen. Durch Heizungs- und Fenstersensoren hat die Anlage stets im Blick, ob gerade Energie verschwendet wird. Sie kann beispielsweise dem Hausbewohner auf einem übersichtlichen Touchpad anzeigen, wenn in einem Raum ein Fenster geöffnet ist, während der Heizkörper volle Leistung liefert.
Der Programmierer kann sogar festlegen, dass ein Heizungsthermostat automatisch heruntergeregelt wird, wenn im Raum ein Fenster geöffnet wird. Das spart richtig viel Heizenergie.
Zudem kann eine Nachtschaltung dafür sorgen, dass alle Lichter im Haus gelöscht werden. Sie schaltet außerdem ihre Alarmsensoren scharf. Zusätzlich erhöhen Feuer- sowie Rauchsensoren die Sicherheit im Falle eines Brandes.
Wann lohnt sich ein KNX-System?
KNX-Systeme sind aber nicht immer lohnenswert. Im Wesentlichen hängt ihr Nutzen von der Objektgröße und natürlich vom Anspruch ab. Wer die Haustechnik zentral steuern will, ein Maximum an Sicherheit und Komfort verlangt sowie die Anlage flexibel erweitern möchte, für den ist KNX die erste Wahl.
Wegen des höheren Material- und Geräteaufwandes muss der Häuslebauer aber auch mit deutlich höheren Kosten gegenüber der konventionellen Elektroinstallation rechnen. Das kann je nach Ausbau bis zum Zehnfachen reichen. Ein Nervenzentrum ist eben nicht zum Schnäppchenpreis zu haben.
