KNX / EIB - Die Technik (fachlich)

Zwischen dem Verbraucher (zum Beispiel Elektrogerät, Lampe, Fensteröffner) und der Netzspannung wird ein Steuerungsgerät, Aktor genannt, eingebaut. Der Aktor ist an den KNX-Bus angeschlossen und erhält von diesem Daten in Form von sogenannten Telegrammen. Diese Telegramme stammen entweder direkt von einem Sensor (zum Beispiel Schalter, Helligkeits-, Temperatur- oder CO2-Konzentrations-Sensor) oder aber indirekt von einem Computer, welcher etwa zeitgesteuerte Schaltungen regelt und sonstige Auswertungen von Sensordaten je nach Programmierung übernimmt und Aktoren entsprechend ansteuert.

Erhält ein Aktor den Befehl, dem Verbraucher Spannung zuzuführen, so schaltet er die Netzspannung an das Gerät durch.

Die Busleitung (Bezeichnung beispielsweise J-Y (St) Y 2x2x0,8 EIB oder YCYM 2x2x0,8) besteht in der Regel aus zwei Adernpaaren (rot-schwarz und weiss-gelb), wovon jedoch nur rot-schwarz verwendet wird. Die Busleitung muss wenigstens IEC 189-2 oder der äquivalenten nationalen Bestimmung entsprechen. Die Leitungen mit den zuvor genannten Bezeichnungen werden diesbezüglich empfohlen. Allerdings sind ebenso weitere Leitungen wie JH(St)H 2x2x0,8 bzw. A-2Y(L)2Y 2x2x0,8 zulässig. Der Leitungsdurchmesser ist im Allgemeinen 0,8 mm und darf maximal 1 mm betragen. Bei allen Leitungen sind die Verlegevorschriften einzuhalten, wobei die sogenannte zertifizierte EIB- (KNX-) Leitung (YCYM) auch direkt neben Starkstromleitungen verlegt werden darf.

Die KNX-Anlage wird von einer Spannungsquelle mit 30 V Gleichspannung versorgt. Diese Spannung versorgt die Busankoppler, über die jedes KNX- Gerät mit den anderen vernetzten KNX-Geräten kommuniziert. Durch das CSMA/CA-Prinzip wird Telegrammverlusten im Falle von Bus-Kollisionen vermieden. Der KNX-Bus kommuniziert mit einer übertragungsrate von 9,6 kBit/s, was bei korrekter Programmierung auch für mehrere 10.000 Geräte ausreichend ist. Durch die Verbreitung von Ethernets wurden zeitnah IP-KNX Koppler entwickelt, welche übergeordnete Linien (Bereichslinien) auch über deutlich schnellere Ethernetverbindungen kommunizieren lässt und der Bus somit die höheren übertragungsgeschwindigkeiten nutzen kann. Dadurch wurde auch die vorher maximale Grösse von 15 Bereichslinien mit 15 Linien und bis zu 256 Bus-Teilnehmern (Aktoren, Sensoren) erweitert.

Mit der KNX-Technik kann jede Art von elektrischem Verbraucher einfach und zeitnah bedient werden. Durch Neuprogrammierung kann jeder Anschluss umdefiniert werden. So kann etwa ein Schalter, der vorher noch zum Anschalten einer Deckenleuchte bestimmt war, innerhalb kurzer Zeit zum Einschalten der Gartenbewässerung umprogrammiert werden. Ebenso kann jede KNX-Installation verschiedene Sensordaten abfragen. Beispielsweise können die Daten des Windmessers genutzt werden, um Jalousien oder Markisen einzufahren oder Fenster und Türen bei einer bestimmten Windstärke automatisch zu schliessen. Welche Aktionen erfolgen sollen, lässt sich dabei durch Programmierung der Anlage flexibel festlegen. Dabei können auch verschiedene Gewerke miteinander verbunden werden. Heizung, Belüftung, Alarmanlage, Haussprechanlage, Beleuchtung und Wetterstation können so über ein einheitliches Netz kommunizieren und selbständig auf sich veränderte Umweltbedingungen reagieren.

Im Vergleich zur herkömmlichen Elektroinstallation ergeben sich höhere Anschaffungskosten durch einen vergrösserten Verkabelungsbedarf, welcher mehr Platz in den Installationszonen beansprucht. Daneben sind grössere Verteiler notwendig, um die Koppler bzw. die Stromversorgung des Busses aufzunehmen. Ebenso müssen die Aktoren und Sensoren platziert und in der Regel auch verdeckt werden. Es können sich Kostenvorteile ergeben, wenn verschiedene Gewerke (Heizung, Lüftung Sanitär, Elektro usw.) miteinander kombiniert werden, da auf andere Regelungen verzichtet werden kann. Im Idealfall hat jeder Raum nur eine Zu- und Busleitung, wobei dann erst im Raum auf einzelne Verbraucher verteilt wird.

Einer möglichen Energieeinsparung durch die zentrale Steuerung steht der eigene Stromverbrauch des KNX-Busses gegenüber. Pro Aktor oder Sensor ist mit 5 bis 8 mA Strombedarf zu rechnen. Daher sollten Aktoren und Sensoren mit möglichst hoher Portdichte verwendet werden. Damit wird der anteilige Stromverbrauch pro geschalteter oder überwachter Funktion gesenkt. Gleichzeitig sind bei grosser Portdichte die anteiligen Kosten am Businterface niedriger, der Preis pro Port also geringer.