Anwendungsbeispiel: Ausstattung eines Appartements mit den KNX Grundfunktionen Beleuchtung und Rollladensteuerung sowie Zentralsteuerung.
Sehr häufig wird der Mehrpreis gegenüber einer konventionellen Installation als Argument gegen den Einsatz eines KNX Systems angeführt. Dies ist allerdings nur beim Vergleich der einfachsten Grundfunktionen korrekt. In Teil 2 der Fachartikelserie wurde schon ausführlich erläutert, dass die Kosten einer konventionellen Installation sprunghaft ansteigen, sobald das Steuern der elektrischen Verbraucher nicht nur innerhalb des jeweiligen Raumes erfolgen soll, sondern auch von einer anderen, zentralen Stelle im Gebäude. Die einfachsten Beispiele für diese Anforderungen, sind die Funktionen eines zentralen Tasters für die Bedienung der Rollläden um den Bedienkomfort deutlich zu steigern sowie eines weiteren Tasters zum Ausschalten aller Leuchten, so dass man beim Verlassen des Gebäudes die Gewissheit hat, dass auch wirklich keine Stromverbraucher unnötig eingeschaltet sind.
In dem nachfolgenden, einfachen Beispiel der Beleuchtungs- und Rollladensteuerung in einem Appartement sind die Grundfunktionen und die Zentralfunktion realisiert, wodurch der Wohnkomfort gegenüber einer konventionell ausgestatteten Wohnung deutlich zunimmt. Weiterhin bietet die KNX-Installation dann jederzeit die Möglichkeit zur weiteren Automatisierung. Z.B. können dann bei Bedarf KNX- Wochen- oder Jahreszeitschaltuhren nachgerüstet werden um die Rollläden zusätzlich zeitgesteuert auf- und ab zu fahren. Oder mit zusätzlichen KNX-Bewegungsmeldern kann die Beleuchtung im Eingangsbereich automatisiert werden. Auch das Aufrüsten mit einem IP-Gateway zur Fernüberwachung per Internet oder für die zusätzliche mobile Steuerung per Smartphone ist dann kein Problem. Eine wichtige Voraussetzung für eine mögliche Erweiterung ist, dass das Verteilergehäuse so groß dimensioniert wird, dass zukünftig noch weitere KNX Reiheneinbaugeräte eingebaut werden können.
Da die Leuchten und Motoren in einer Wohnung nicht allzu weit vom Wohnungsverteiler entfernt sind, ist es sicherlich sinnvoll die KNX-Aktoren zur Ansteuerung der Verbraucher in den Verteiler einzubauen. Dazu gibt es diese Geräte in der Bauform REG (Reiheneinbaugehäuse). Die Verkabelung ist sternförmig, so dass dann je Ausgangskanal eines KNX-Schaltaktors ein dreiadriges Installationskabel (NYM 3x1,5²) zu jeder Leuchte verläuft. Mit der gleichen Topologie wird für jeden Rollladenmotor ein vieradriges Installationskabel (NYM 4x1,5²) benötigt, das an den entsprechenden Ausgangskanal des KNX-Jalousie- oder Rollladenaktors angeschlossen ist. Die KNX-Schaltaktoren gibt es in Ausführungen mit mehreren Ausgangskanälen. Somit reichen für die Grundfunktionen einer Wohnung in der Regel ein bis zwei KNX-Mehrfach-Schaltaktoren und ein bis zwei Mehrfach-Rollladen- oder Jalousieaktoren. Dazu wird für eine KNX-Installation einmalig die 29V Spannungsversorgung für die Busgeräte benötigt. Diese wird in REG Ausführung ebenfalls in den Wohnungsverteiler eingebaut und ist der Ausgangspunkt für die 2x2 paarige Busleitung, mit der jedes KNX-Gerät innerhalb und außerhalb des Schaltschranks verbunden wird. In der Beispielwohnung sind vier Lichtgruppen und vier Rollladenmotoren vorhanden, so dass man einen KNX-Schaltaktor 4-fach und einen KNX-Rollladenaktor 4-fach ausgewählt hat.
Zur Bedienung der Beleuchtung und der Rollladen können neben speziellen KNX-Tastsensoren auch konventionelle Taster oder Schalter benutzt werden, die dazu an KNX Eingangskanäle angeschlossen werden müssen. Eine Möglichkeit sind hier kleine KNX-Tasterschnittstellen, die man zusammen mit den Tastern in die Unterputzdosen einbaut. Die Tasterschnittstellen besitzen einen oder mehrere Eingangskanäle an denen die Schaltvorgänge potenzialfreier Kontakte erfasst werden. Dazu wird von der Tasterschnittstelle eine Abfragespannung zur Verfügung gestellt. Je nach Programmierung der Tasterschnittstelle (z.B. Benutzung des Eingangskanals entweder für Rollladensteuerung oder Beleuchtungssteuerung) werden dann verschiedene Typen von KNX-Gruppentelegrammen erzeugt, die auf den KNX-Bus gesendet werden. Alle KNX-Aktoren empfangen über den Bus die Telegramme, wobei die Ausgangskanäle dann entsprechend ihrer Parametrierung reagieren, wenn sie der gleichen Telegrammgruppe angehören wie die sendenden Eingänge. Zu einer Telegrammgruppe können auch mehrere Sender und Empfänger gehören, genauso wie auch mehreren Telegrammgruppen einem Ausgangskanal zugeordnet werden können. Für die Beispielwohnung werden zwei Tasterschnittstellen mit zwei Eingängen sowie vier Tasterschnittstellen mit vier Eingängen eingesetzt, die alle mit dem KNX-Buskabel verbunden sind.
Die erste Tasterschnittstelle 4 fach ist neben der Eingangstür angeordnet. Dort sind der Taster für die Dielenbeleuchtung, der Taster für die Zentral-Aus Funktion und der Taster für die zentrale Bedienung der Rollläden angeschlossen. Die Tasterschnittstelle 4-fach im Bad wird für den Lichtschalter und den Rollladentaster im Bad benötigt. Im kombinierten Wohn/Ess/Schlafbereich sind weitere vier Bedienstellen für die zwei Lichtgruppen und die drei Rollläden angeordnet. Welche Rollläden und welche Lichtgruppen mit welchem Taster geschaltet werden, kann nun über die ETS-Programmiersoftware individuell festgelegt und jederzeit auch wieder verändert werden. Dazu werden mehrere Telegrammgruppen definiert, durch die die Sender mit den gewünschten Empfangskanälen logisch verbunden werden.
In diesem einfachen Beispiel ist die Zuordnung so gewählt, dass mit den beiden Zentraltastern ZA und JZ in der Diele alle vier Rollläden und alle vier Lichtgruppen zusammen geschaltet werden. Die Telegrammgruppe für die Funktion „Zentral Aus“ wird dazu von dem an den Taster ZA angeschlossenen Eingangskanal der Tasterschnittstelle ausgelöst und ist mit allen vier Ausgangskanälen des KNX-Schaltaktors logisch verbunden. Genauso wird von zwei weiteren Eingangskanälen der Tasterschnittstelle, die an die Auf- und Ab- Kontakte des Tasters JZ angeschlossen sind, die Telegrammgruppe für das Fahren der Rollläden gesendet. Mit dieser Gruppe müssen dann alle vier Ausgangskanäle des KNX-Rollladenaktors logisch verbunden sein.
Mit den anderen Tastern T1 – T5 und J1 – J4 werden die jeweils in der Nähe liegenden Lichtgruppen oder Rollladenmotoren einzeln geschaltet. Dazu genügt dann eine 1:1 Zuordnung von einem Eingangskanal der Tasterschnittstelle zu dem entsprechenden Ausgangskanal des KNX-Aktors.
Grundriss der Beispielwohnung:
Eine Veränderung der Zuordnung, z.B. um mit dem Taster J3 die Motoren M3 und M4 gemeinsam zu fahren ist dann schnell erledigt in dem man einfach in der ETS Software eine neue Zuordnung der Telegrammgruppen durchführt. Fast ebenso schnell können weitere Bedienstellen oder Sensoren realisiert werden, die KNX-Telegrammgruppen senden und damit Aktionen auslöse. Falls die Möglichkeit besteht, eine Kabelverbindung zum KNX-Bus herzustellen, dann müssen die neuen Tasterschnittstellen oder KNX-Sensoren nur daran angeschlossen werden. Aber auch komplett ohne Verkabelungsaufwand ist eine Erweiterung problemlos möglich. Mit einem KNX- Funk-Gateway, eingebaut in den Wohnungsverteiler, können die Signale von Funkschaltern oder Funksensoren in KNX-Bustelegramme umgewandelt werden. Die Funkteilnehmer können dann frei in der Wohnung platziert werden, wobei die zulässigen Reichweiten beachtet werden müssen. Zur weiteren Steigerung des Bedienkomforts kann man dann mit passenden Gateways auch Signale von anderen Eingabegeräten wie SmartPhones, TouchDisplays oder PCs in KNX-Telegramme umwandeln und damit die KNX-Aktoren steuern. Ebenso einfach ergänzt man die Installation mit einer zeitabhängigen Steuerung der Rollläden. Man benötigt dazu lediglich eine KNX-Zeitschaltuhr, die im Wohnungsverteiler mit den anderen KNX-Geräten verbunden wird. Die Zeitschaltuhr wird mit der ETS programmiert und sendet dann zu den gewünschten Zeiten die Gruppentelegramme für das Fahren der Rollläden.