Was ist KNX?

KNX – Die Funktionsweise und Verwendung von KNX erklärt

 

Wer von einem Smart Home träumt, dem schwant es vielleicht auch vor unverständlichem Fachjargon und geheimnisvollen Abkürzungen. Eine davon ist KNX. Auch wenn die Abkürzung nicht wirklich aufschlussreich ist, lässt sich der Sinn dahinter einfach erklären. Was versteht man also unter KNX? Und was hat Ihr Smart Home mit Bussen zu tun? Lernen Sie alle wichtigen Grundlagen rund um KNX und lassen Sie Ihren Traum vom intelligenten Zuhause gekonnt wahr werden.

 

• KNX Erklärung: Was ist KNX und wie funktioniert er?
• Was ist der Unterschied zwischen einer klassischen Elektroinstallation und KNX?
• Was kostet KNX und welche Faktoren sollten vor dem Kauf beachtet werden?
• Wie kann man im Smart Home mit KNX Energie sparen?
• Wie geht Smart Metering mit KNX?
• Was sind Vorteile von KNX im Smart Home?
• Fazit: Ein Bus für die Zukunft

Aufgrund der hohen Nachfrage haben wir diesen Artikel aktualisiert und um die Fragestellung „Wie geht Smart Metering mit KNX?“ ergänzt.

KNX Erklärung: Was ist KNX und wie funktioniert er?

Wer sich mit dem Thema Smart Home befasst, der begegnet früher oder später der Abkürzung KNX. Und was ist KNX? Kurz gesagt steht KNX für Konnex-Bus und ist ein weltweit anerkannter Standard für ein Bussystem innerhalb der Gebäudeautomation. KNX ist quasi ein für alle intelligenten Geräte zugängliches Kommunikationsmittel, das eine einheitliche intelligente Vernetzung in einem Gebäude ermöglicht.

Wozu KNX?

Die Idee hinter KNX wird verständlich, wenn man sich mit der Entwicklung der Elektroinstallation befasst: Die moderne Elektroinstallation hat sich in den letzten Jahren stark verändert. Es geht nicht mehr nur noch darum, Gebäude mit Energie zu versorgen. Vielmehr werden Kameras, Bewegungsmelder, Thermostate, Lichtschranken und viele weitere Sensoren eingebunden, um ein intelligentes Wohnerlebnis zu ermöglichen.

Ohne einen einheitlichen Standard entstehen durch die Vernetzung der vielen Geräte zahlreiche verschiedene Insellösungen für die unterschiedlichsten Steuerungs- und Regelaufgaben. Die Heizung wird über ein System reguliert und die Beleuchtung über ein anderes.

Wenn Heizung und Beleuchtung also ausgeschaltet werden sollen, sobald es hell wird, braucht es dafür im schlimmsten Fall sogar zwei Helligkeitssensoren. Einer, der die Sprache der Heizung spricht und ein anderer, der die Sprache der Lampe spricht. Es kommen also schnell viele Geräte, Komponenten und Steuerleitungen zusammen, die jedoch nicht alle miteinander kompatibel sind.

Um ein solches Wirrwarr zu vermeiden, wurde ein übergreifender Standard definiert. Ursprünglich handelte es sich dabei um den Europäischen Installationsbus EIB. 2006 ging daraus KNX hervor. Er beschreibt, wie Sensoren mit unterschiedlichen Geräten wie Lampen, Heizungen, Türen und Jalousien zusammenarbeiten können.

Hinweis: KNX ist der weltweit einzige offene Standard für Haus- und Gebäudesystemtechnik. Er findet sowohl im Privatbereich als auch im Gewerbe und in der Industrie Anwendung.

 

Was ist der Unterschied zwischen einer klassischen Elektroinstallation und KNX?

Bei der konventionellen Elektroinstallation wird die Stromleitung mit 230 V sowohl für die Energie- als auch für die Informationsübertragung genutzt. Soll beispielsweise eine Lampe ausgeschaltet werden, wird der Lichtschalter betätigt, dieser unterbricht die Stromversorgung und demnach geht die Lampe aus.

Die Funktionen sind bei dieser konventionellen Steuerung fest über die Verdrahtung festgelegt. Soll die Betätigung des Lichtschalters nicht nur die eine Lampe, sondern auch eine weitere ausschalten, muss für diese neue Funktion eine zusätzliche Leitung verlegt werden. Häufig ist das mit baulichen Maßnahmen verbunden.

Wie funktioniert ein Bussystem?

Bei einem Bussystem dient die 230 V-Leitung nur der Energieübertragung. Es wird eine weitere Leitung verlegt. Eine sogenannte Busleitung, die sozusagen einen Kommunikationskanal in der Elektroinstallation darstellt. Alle Komponenten einer intelligenten Vernetzung werden mit dieser Busleitung verbunden.

Man unterscheidet bei den vernetzten Komponenten zwischen Sensoren und Aktoren: Sensoren sind alle Geräte, mit denen das System bedient wird, wie Thermostate, Fühler und Bewegungsmelder. Aktoren sind alle Geräte, die die Energiezufuhr tatsächlich ein- und ausschalten, wie Schaltautomaten im Verteilerkasten.

Die Geräte werden also über die Stromleitung direkt mit dem Stromverteiler verbunden und mit Energie versorgt. Die Verbindung mit den anderen Geräten erfolgt über die Busleitung. Demnach werden auch die Funktionen per Programmierung zugewiesen und die Geräte müssen nicht je nach Funktion miteinander verdrahtet werden.

Das System kann exakt nach den individuellen Wünschen konfiguriert werden. Ist die Anlage richtig programmiert, weiß jedes Gerät, was es wann zu tun hat und kann mit den anderen Geräten kommunizieren. Erkennt der Helligkeitssensor, dass die Sonne aufgegangen ist, kann er das der Heizung und den Lampen weiterleiten und diese reagieren der Programmierung entsprechend. Funktionen können demnach jederzeit umprogrammiert werden, ganz ohne Staub und Schmutz.

 

Was kostet KNX und welche Faktoren sollten vor dem Kauf beachtet werden?

Was kostet ein Auto? Das kommt darauf an. Genau, bei KNX auch. Die Kosten einer Elektroinstallation mit KNX sind nämlich von vielen Faktoren abhängig, wie:

• Auswahl der Geräte
• Gewünschter Funktionsumfang
• Anzahl der Zimmer und Stockwerke
• Ausführender Elektrofachbetrieb

Grundsätzlich fallen die Kosten im Vergleich zu einer herkömmlichen Elektroinstallation bereits aufgrund der zusätzlichen Bus-Verkabelung höher aus. Ungefähr wird als grober Richtwert von 7-10 % der Gesamtbaukosten ausgegangen. Dem Preis ist nach oben jedoch keine Grenze gesetzt.

Wie kann man die Kosten beeinflussen und bei KNX Geld sparen?

Besonders abhängig ist der Preis davon, ob die Implementation komplett von einem Drittanbieter übernommen oder ob die Planung und Parametrierung der KNX-Geräte in Eigenleistung durchgeführt wird. Während das größte Einsparpotenzial in der Eigenleistung liegt, kann auch bei den Geräte- und Materialkosten gespart werden.

Elektrofachbetriebe berechnen bei den für die Elektroinstallation benötigten Geräten und Materialien meist deutlich höhere Preise als es im Online-Handel üblich ist. Achten Sie bei der Materialbeschaffung stets darauf, die passenden und qualitativ hochwertige Produkte zu erwerben.

Hinweis: Bei Altbauten lassen sich hohe Kosten sparen, indem anstatt der kostenintensiven nachträglichen Verlegung von Leitungen ein Funkbussystem installiert wird. Diese Option bietet sich auch für Mieter an, die von der Wertsteigerung durch ein kabelgebundenes System nicht profitieren.

Wie kann man im Smart Home mit KNX Energie sparen?

Während eine gewisse Gebäudebeschaffenheit wie eine solide Dämmung grundlegend für Energieeffizienz ist, lässt sich ab einem gewissen Punkt der Energieverbrauch nur noch mithilfe einer intelligenten Steuerung senken.

Die häusliche Energieversorgung kann noch so gut durchdacht sein, in vielen Fällen ist es doch das menschliche Verhalten, das den Stromverbrauch unnötig in die Höhe treibt. Ein laufender Fernseher ohne Zuschauer, ein bei offenem Fenster bullernder Heizkörper oder ein brennendes Licht im Keller kommen auch in energiebewussten Haushalten vor.

Wo besteht Energieeinsparpotential im Smart Home mit KNX?

In einem Smart Home lassen sich nicht nur versehentlich eingeschaltete Geräte und Stromfresser ausfindig machen, sondern auch das Nutzungsverhalten der Bewohner wird intelligent unterstützt. Funktionen können automatisiert ablaufen und an die individuellen Bedürfnisse der jeweiligen Bewohner angepasst werden.

Die Gebäudeautomation kann einerseits über Sensoren wie Bewegungs- und Präsenzmeldern und andererseits über Zeitprofile und verschiedene Szenarien erfolgen. Große Einsparpotenziale bieten sich beim Heizen, der Beleuchtung, dem Sonnenschutz und der Belüftung. Je nach Smart Home wird von einer möglichen Energieeinsparung von bis zu 35 % ausgegangen.

KNX-Produkte und Beispiele, wie Sie einfach Energie sparen

• Beleuchtung: Mithilfe von Präsenzmeldern ist die Beleuchtung nur dann eingeschaltet, wenn sich jemand im Raum befindet. Durch eine Verbindung mit der Beschattungssteuerung lässt sich die Beleuchtung auf die optimale Intensität herunterdimmen.
• Heizung: Sind die Fenster geöffnet und die Heizung eingeschaltet, weist die Steuerzentrale automatisch darauf hin. Sie können so vermeiden, dass die Wärmeenergie verschwendet wird. Offene Fenster lassen sich per Fensterkontakte erkennen.
• Sonnenschutz: Im Winter lassen die Jalousien wärmende Sonnenenergie in das Haus einfallen, während sie im Sommer intelligent ab einer bestimmten Temperatur herunterfahren. Dies lässt sich mithilfe einer Wetterstation, Raumtemperaturregler und Jalousieaktoren realisieren.
• Belüftung: Die gesteuerte Wohnraumbelüftung arbeitet je nach Bedarf und abhängig von den Luftqualitätswerten mit reduzierter Leistung. Die Automation der Belüftung kann mithilfe von Luftqualitätssensoren und Fensterkontakten umgesetzt werden.

Hinweis: Mithilfe von Smart Metering können Sie Stromfresser über computergestützte Daten in Ihrem Haushalt ausfindig machen.

Wie geht Smart Metering mit KNX?

Beim Smart Metering mit KNX werden mit intelligenten, vernetzten Verbrauchszählern der Energieverbrauch und die Energiezufuhr bei Wasser, Gas und Strom computergestützt gemessen, ermittelt und gesteuert.

Als Grundlage für das Lastmanagement dienen die messtechnisch erfassten Daten zum Energieverbrauch im Gebäude. KNX verarbeitet diese Informationen und reagiert mit Maßnahmen, um die Energieeffizienz zu erhöhen.

Mit KNX lässt sich nicht nur die Energieeffizienz in den eigenen Wänden verbessern: Werden in der Stadt KNXcity-Lösungen eingesetzt, kann neben der gebäudeinternen Kommunikation auch ein Austausch mit der Stadtversorgung erfolgen.

Dadurch können erneuerbare Energien direkt bei ihrer Erzeugung verarbeitet werden: Gewisse Vorgänge – wie das Laden des Elektroautos – werden dann eingeleitet bzw. unterbrochen, wenn ein Überschussangebot bzw. ein Mangelangebot an Energie besteht.

Welche KNX-Produkte braucht man fürs Smart Metering?

Es gibt zahlreiche KNX-Lösungen und -Produkte fürs Smart Metering.

Diese KNX-Produkte erheben u.a. die folgenden Daten für das Smart Metering:

• Energiezähler: Gesamt- und Teilverbrauch, Wirk- und Blindenergie, Wirk- und Blindleistung, Spannung, Strom und Leistung
• Wärmemengenzähler: verbrauchte Wärme, Temperatur des ablaufenden und zuströmenden Wassers
• Wasserzähler: Kalt- und Warmwasserverbrauch
• Gaszähler: Gasverbrauch
• Füllmengenzähler: Füllmenge von Tanks (Heizöl, Wasser, etc.)

Hinweis: Smart Metering mit KNX lässt sich nicht nur mit KNX-Zählern und -Messgeräten realisieren, es können auch auf M-Bus basierende Zähler und Messgeräte eingesetzt werden.

 

Was sind Vorteile von KNX im Smart Home?

Während die Energieeffizienz ein großer Mehrwert der KNX-Installation darstellt, gibt es auch viele weitere Vorteile, die mit einem Smart Home mit KNX einhergehen:

• Komfort
• Sicherheit
• Unabhängigkeit vom Hersteller
• Barrierefreiheit
• Flexibilität

Durch die Vernetzung der Geräte lassen sich all die Elemente wie Licht, Temperatur, Lüftung und Musik steuern, die zum Wohnkomfort beitragen. Die Steuerung kann dabei automatisiert werden, sodass Aktionen je nach Uhrzeit oder abhängig von bestimmten Ereignissen ausgelöst werden. Ein weiterer Vorteil beim Smart Home ergibt sich durch die zentrale Steuerung: Sie können bequem vom Sofa oder von unterwegs aus nach dem Rechten sehen.

Neben Lautsprechern, Geschirrspülern und Jalousien lassen sich auch für die häusliche Sicherheit wichtige Komponenten einbinden. Während Rauchmelder nicht nur Alarm schlagen, sondern direkt die Feuerwehr alarmieren, wird Ihnen bei einem Einbruchsversuch direkt eine Warnmeldung geschickt. Durch die intelligente Vernetzung kann die Reaktionszeit im Brandfall oder bei Einbrüchen verkürzt und rechtzeitiges Handeln ermöglicht werden.

Der international anerkannte Standard wird von hunderten von Herstellern hochwertiger Geräte eingesetzt, sodass eine Vielzahl von Produkten zur Verfügung steht und diese individuell kombiniert werden können.

Eine intelligente Gebäudetechnik bietet ideale Voraussetzungen für barrierefreies Wohnen und kann Menschen mit Behinderung oder älteren Menschen den Alltag erleichtern. Bewegungs- und Präsenzmelder können die Personen registrieren und entsprechend automatisch Türen öffnen oder die Beleuchtung anschalten.

Eine KNX-Installation ist flexibel und kann leicht an neue Anwendungen angepasst werden. Sie lässt sich problemlos erweitern und auch neue Komponenten können in das existierende Bussystem integriert werden. Ändern sich die Anforderungen an das System nach einiger Zeit, kann es problemlos erweitert und die Programmierung einfach geändert werden, ohne dabei bauliche Maßnahmen vornehmen zu müssen.

Tipp: Damit Raum für zukünftige Erweiterungen des KNX-Systems ist, sollten Sie nach abgeschlossener Planung im Verteilerschrank mindestens 30 % Platzreserve besitzen.

 

Fazit: Ein Bus für die Zukunft

Die Idee des einheitlichen Standards KNX ist simpel. Umso vielseitiger und komplexer sind die Möglichkeiten, die sich damit in einem Smart Home bieten: Mit KNX steht und fällt das effiziente Smart Home. Während viele Vorteile generell mit dem Konzept eines Smart Homes einhergehen, bietet der Standard KNX weitere Vorteile.

Das international anerkannte Bussystem gewährleistet nicht nur den Wohnkomfort, die Sicherheit und die Energiesparpotenziale der Gebäudeautomation, sondern garantiert durch die systemübergreifende Koordination auch Flexibilität in vielerlei Hinsicht, wie beispielsweise der Wahl von Herstellern und Produkten. Mit KNX sprechen alle intelligenten Geräte eine Sprache und nicht aneinander vorbei.

Kritiker stellen diesen Vorteilen oft die hohen Installationskosten gegenüber. Die Preise einer konventionellen Elektroinstallation können jedoch nicht direkt mit einem KNX-System verglichen werden, da es sich um völlig verschiedene Ansätze handelt. Wen die Idee einer modernen Elektroinstallation fasziniert, der ist mit KNX automatisch auf einem zukunftssicheren Weg.