KNX-Grundlagen Teil 1

Vorteile und Funktionsweise eines KNX-Bussystems gegenüber der herkömmlichen Elektroinstallation

 

Welche Möglichkeiten und Vorteile besitzt ein KNX-Bussystem im direkten Vergleich zu konventionellen Installationen? Bei welchen speziellen Anforderungen im Hinblick an die Funktionalität eines Gebäudes sind die Vorteile am größten? In welchen Anwendungsbereichen wird der KNX-Bus eingesetzt und mit welchen anderen Systemen wird er vernetzt?

 

KNX-Bussystem

Die KNX-Grundlagen und die Notwendigkeit intelligenter Systeme

Gebäudeautomation, intelligente Gebäudetechnik und smart buildings sind keinesfalls Technologien einer fernen Zukunft. Die KNX-Grundlagen haben sich schon seit vielen Jahren etabliert. Mehr als 100.000 Projekte wurden bereits mit der ausgereiften Technik realisiert. Bereits am Anfang der 90er Jahre entwickelten die führenden Hersteller elektrischer Installationstechnik einen Standard. Mit diesem lassen sich elektrische Funktionen in Gebäuden auf eine moderne Weise realisieren. Durch das Computerzeitalter und die globale Vernetzung veränderten sich die Anforderungen an die Gebäude. Die elektrischen Funktionen hängen immer mehr mit der Qualität und der Performance eines Gebäudes zusammen. Es kommen auch immer mehr elektrische Verbraucher in Gebäuden zum Einsatz und der Stromverbrauch ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Spezielle Systeme für die Klimatisierung, die Gebäudeüberwachung, die Beschattung und die Beleuchtung benötigen wesentlich mehr Strom. Im Hinblick auf die weltweite Klimadiskussion muss der Gebäudebetrieb auch immer energieeffizienter und somit auch umweltfreundlicher erfolgen.

 

Konventionelle Installationen erfüllen nicht die nötigen Voraussetzungen

Die konventionellen Installationen sind im Hinblick auf die Funktionalitäten stark begrenzt. Das Gleiche gilt auch für die Einsparmöglichkeiten von Strom und Steuern. Im direkten Vergleich zu einem intelligenten KNX-Bus-System ist ein konventionelles System nicht in der Lage, besonders energieeffizient zu arbeiten. Die Funktionalitäten lassen sich bei einem klassischen System kaum variieren oder erweitern. Dies wird besonders deutlich, wenn sich die Funktionalitäten nicht nur auf einen Raum, sondern raumübergreifend oder in einem ganzen Gebäude zum Einsatz kommen. Soll ein Gebäude den modernen Anforderungen gerecht werden, dann benötigt es eine intelligente Installationstechnik. Intelligente Systeme, wie das KNX-Bussystem, können die Informationen und Aktionen im Hinblick auf die Stromverteilung trennen. Zuerst werden die Steuerinformationen von speziellen Sensoren erfasst und in das informationstechnische System eingeleitet. Dort werden die Informationen verarbeitet und es wird zum Beispiel ermittelt, welche Informationen mit welchen Aktionen verbunden sind. Durch die Adressierung werden die Informationen von den passenden Aktoren empfangen und von diesen direkt in die jeweilige Aktion umgesetzt.

 

KNX-Grundlagen – Funktionsweise und Vorteile

Die ersten Systeme waren mit einem zentralen Prozessor ausgestattet und dieser erledigte die Informationsverarbeitung. Der Nachteil an diesen Systemen waren die fehlende Flexibilität, die langen Leitungswege und das hohe Ausfallrisiko der Zentrale. Aus diesem Grund waren die dezentralen Bus-Systeme, wie der KNX-Bus, die logische Weiterentwicklung. Dank kleiner Elektronikchips können die Sensorinformationen in der Nähe des Entstehungsorts erfasst werden. Anschließend werden die Informationen ausgewertet und über ein festgelegtes Protokoll in das Informationsübertragungsmedium (Bus-Kabel) eingespeist. An das Bus-Kabel sind alle Empfänger und Sender angeschlossen und haben jederzeit Zugriff auf die Informationen. Dank der nötigen Entkopplung von Aktion und Information ergaben sich neue Möglichkeiten. Einer Information (Schalter S drücken) lassen sich verschiedene Aktionen (Lampe B anschalten, Lampe A ausschalten) zuordnen und diese können nachträglich verändert oder ergänzt werden. Da diese Informationen an jeder beliebigen Stelle in einem Gebäude abgegriffen werden können, lassen sich mit einem KNX-Bussystem auch spezielle Funktionalitäten (Ausschalten aller Lampen im Gebäude) umsetzen. Diese wären mit einem konventionellen System entweder gar nicht oder nur sehr umständlich möglich.

 

Der KNX-Bus ist ein vorteilhafter Standard

Am Anfang entwickelten diverse Hersteller parallel unterschiedliche Systeme. Diese verfolgten zwar den gleichen Ansatz, unterschieden sich aber in vielen technischen Details. Erst als der Europäische Installationsbus (EIB) als Standard eingeführt wurde, der heute als KNX bekannt ist, schaffte die intelligente Gebäudetechnik ihren Durchbruch.

Der KNX-Bus ist ein offener Standard und bei diesem sind die physikalische und die logische Struktur genau festgelegt. Dadurch kann jeder Hersteller systemkompatible Produkte entwickeln. Das KNX-Bussystem nutzt zur Informationsübertragung eine Leitung, die aus 2 × 2 Adernpaaren besteht.

Durch das Zugriffsverfahren CSMA/CA werden Datenverluste verhindert. Übertragungen via Powernet oder Funk sind beim KNX-Bussystem ebenfalls möglich.

Im Vergleich zu anderen Systemen besitzt das KNX-Bussystem einen großen Vorteil. Im Bezug auf die Komplexität und Kosten benutzt dieser Standard die genau passenden Datenraten, Teilnehmeranzahlen und Protokolltypen. Zusätzlich besitzt das System eine sehr hohe Betriebsstabilität. Fällt ein einzelner Teilnehmer aus, dann führt dies bei einem KNX-Bus nicht zu einem kompletten Ausfall des Systems.

 

Große Auswahl an Funktionalitäten und reibungsloser Betrieb

Mehr als 200 Unternehmen bieten über 4.000 Produktgruppen, die im KNX-Bussystem eingesetzt werden können. Alle Komponenten basieren auf den KNX-Grundlagen und somit können sie problemlos miteinander verwendet werden. Diese große Auswahl bietet dem Anbieter eine riesige Vielfalt an unterschiedlichen Funktionalitäten. Dank diesen lassen sich alle Gebäudefunktionen individuell steuern und überwachen. Die Funktionalitäten können nicht nur ein einzelnen oder mehreren Räumen zum Einsatz kommen, sie lassen sich auch im ganzen Gebäude verwenden. Die KNX-Association ist eine wichtige Dachorganisation und hat ihren Hauptsitz in Brüssel. Sie überwacht die Entwicklung der passenden Software und die Interoperabilität der verschiedenen Geräte. Durch diese strenge Überwachung wird sichergestellt, dass alle KNX-Bus-Produkte miteinander kompatibel sind und ohne Probleme funktionieren.

 

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