KNX
Offener Standard (ISO/IEC 14543) für Steuerung von Beleuchtung, Beschattung und Heizung über einen gemeinsamen verkabelten Bus, bei dem Geräte verschiedener Hersteller zusammenarbeiten.
Was ist KNX, und woher stammt der Standard?
KNX ist ein offener internationaler Standard, veröffentlicht als ISO/IEC 14543, zur Steuerung von Beleuchtung, Beschattung, Heizung und Lüftung in Häusern und anderen Gebäuden über einen gemeinsamen verdrahteten Bus. Geräte verschiedener Hersteller arbeiten zusammen, weil sie demselben Protokoll folgen. So kann ein Taster des einen Herstellers einen Aktor eines anderen ansteuern. Die Entscheidung für KNX fällt bereits in den Plänen, lange bevor der erste Schalter an der Wand befestigt wird.
Der Standard entstand aus mehreren europäischen Installationsbussystemen der späten 1980er und 1990er Jahre, die unter einem Verband zusammengeführt wurden, damit Produkte eine gemeinsame Sprache sprechen. Heute pflegt die KNX Association den Standard, und zertifizierte Geräte tragen das KNX-Logo.
Wie funktioniert eine KNX-Installation?
Eine KNX-Installation besteht aus drei Teilen: einem verdrillten Zweidrahtkabel (Twisted Pair), das durch das Haus führt, Geräten, die daran angeschlossen werden, und einer Konfigurationssoftware, die festlegt, welches Gerät auf welches reagiert. Dasselbe Kabel überträgt Daten und die Kleinspannung, mit der die Busgeräte betrieben werden. Diese Spannung stammt von einem Busnetzteil im Verteilerkasten (rozvádzač), nicht von jeder Unterputzdose. Befehle werden nicht punkt-zu-punkt verdrahtet. Ein Wandtaster sendet ein Telegramm auf den Bus, und jeder Aktor, der auf diese Gruppenadresse programmiert ist, schaltet seine Last.
Die Konfiguration erfolgt in der ETS (Engineering Tool Software), mit der der Integrator jedem Gerät eine physikalische Adresse zuweist und Schalter über Gruppenadressen mit Aktoren verknüpft. Das Ergebnis ist eine ETS-Projektdatei, und diese Datei ist die eigentliche Dokumentation dafür, wie sich das Haus verhält.
| Komponente | Funktion | Üblicher Einbauort |
|---|---|---|
| Buskabel | Überträgt Daten und Busspannung zwischen allen Geräten | Durch Wände und Decken geführt, getrennt von Netzleitungen |
| Busnetzteil | Speist Kleinspannung in den Bus ein | Hutschiene im Verteilerkasten |
| Taster oder Sensor | Sendet Befehle wie einen Tastendruck, eine Bewegung oder einen Temperaturwert | Unterputzdose oder Decke |
| Aktor | Schaltet oder dimmt eine Last oder steuert einen Jalousiemotor an | Verteilerkasten oder Unterputzdose nahe der Last |
| IP-Gateway oder Router | Verbindet den Bus mit dem Heimnetzwerk und mit Apps | Verteilerkasten oder Netzwerkschrank |
| Raumcontroller | Erfasst die Raumtemperatur und steuert Heizventile oder Aktoren an | Wohnbereich, abseits von Wärmequellen |
Wie unterscheidet sich KNX von drahtlosen und proprietären Smart-Home-Systemen?
Drahtlose Produkte wie Zigbee, Z-Wave, WLAN-Lampen oder Ökosysteme einzelner Marken lassen sich leichter in ein fertiges Haus nachrüsten. Die meisten Geräte koppeln sich mit einer Zentrale oder einem Cloud-Dienst. Der Nachteil: Jedes Ökosystem folgt eigenen Regeln, und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems hängt von der Funkabdeckung, dem Zustand der Batterien und davon ab, dass der Hersteller am Markt bleibt. Ein KNX-System ist aufwendiger zu beginnen, doch sein Rückgrat ist eine Leitung, die nicht von einem einzelnen Unternehmen abhängt.
Tabelle 2 stellt die beiden Ansätze nebeneinander. Matter, ein neuerer Interoperabilitätsstandard, verringert den Abstand bei einfachen Produkten, doch ein verdrahteter Bus liefert bei der Steuerung von Heizung und Beschattung ganzer Häuser das vorhersagbarere Ergebnis.
| Kriterium | KNX (verdrahteter Bus) | Funk oder proprietär |
|---|---|---|
| Nachrüstung in einem fertigen Haus | Schwierig, weil neue Leitungen verlegt werden müssen | Einfach, Geräte ersetzen vorhandene Schalter oder Lampen |
| Kombination verschiedener Hersteller | Vorgesehen, mit zertifizierten Geräten | Meist auf ein Ökosystem oder eine Zentrale beschränkt |
| Zuverlässigkeit | Verdrahtet, nicht von Funkbedingungen beeinflusst | Hängt von Funkabdeckung und Batteriezustand ab |
| Wo die Logik liegt | Lokaler Controller und Projektdatei | Oft eine Zentrale oder die Cloud des Herstellers |
| Änderungen nach der Übergabe | Erfordert die Konfigurationssoftware und Fachkenntnisse | Oft vom Eigentümer in einer App erledigt |
| Aufwand vorab | Konzentriert auf die Kabelinstallation während des Baus | Im Neubau geringer, doch viele Geräte summieren sich |
Warum muss KNX vor dem Verputzen geplant werden?
Beim Neubau oder bei einer tiefgreifenden Sanierung wird das Buskabel während der Rohinstallation (hrubá elektroinštalácia) verlegt, zur selben Zeit wie die Strom- und Datenleitungen und bevor die Wände geschlossen werden. Sind Putz und Estrich aufgebracht, bedeutet eine fehlende Leitung das Aufstemmen fertiger Oberflächen, anschließendes Reparieren und Neustreichen, was langsam und teuer ist. Das Kabel muss außerdem von Leitungen mit Netzspannung getrennt bleiben. Seine Führung ist daher eine Planungsentscheidung, die nicht spontan auf der Baustelle getroffen werden sollte.
Das Buskabel ist üblicherweise grün ummantelt, doch die Führung ist weit wichtiger als die Farbe. Jede Schalterposition, jeder Sensor und jeder Beschattungsmotor braucht einen Weg zurück zum Controller. Deshalb sollte der Planer den Ort jeder Unterputzdose und den Kabelweg dazwischen in den Plänen festlegen. Die Lichtpunkte sollten dem Innenbeleuchtungsplan folgen, damit Schalter und Leuchten einmal richtig platziert werden und nicht später nachgebessert werden müssen.
Die zweite Einschränkung ist der Verteilerkasten. Er braucht Platz für das Busnetzteil, die Hutschienen-Aktoren, die später folgen, und die üblichen Schutzeinrichtungen. Verteilerkästen, die nur für eine konventionelle Installation ausgelegt sind, bieten diesen Platz oft nicht, und der Kompromiss ist ein zweites Gehäuse oder ein größerer Kasten.
Was bedeutet die Abhängigkeit vom Integrator für den Eigentümer?
Die meisten KNX-Systeme im Wohnbau werden von einem Integrator mit ETS konfiguriert, und die Vollversion dieser Software ist kostenpflichtig lizenziert. Der Eigentümer lebt mit dem Ergebnis, verfügt aber womöglich nicht über das Wissen, es zu ändern. Eine neue Szene, ein versetzter Schalter oder ein geänderter Heizplan kann dann einen Besuch erfordern, und die Kosten hängen davon ab, wie gut die Arbeiten dokumentiert wurden.
Das Risiko ist qualitativ und keine feste Kostengröße, aber es ist real und wird bereits in der Vertragsphase entschieden. Drei Praktiken verringern es:
- Bei der Übergabe die ETS-Projektdatei und eine schriftliche Liste der Gruppenadressen verlangen, Kopien beim Eigentümer aufbewahren.
- Zertifizierte Produkte wählen, die auch andere Integratoren betreuen können, damit ein späterer Firmenwechsel keinen Neuaufbau erzwingt.
- Im Vertrag festlegen, wer die Konfigurationslizenz hält und wie ein anderer Integrator das Projekt übernehmen würde.
Wann ist KNX die richtige Wahl für ein Haus?
KNX passt am besten, wenn der Bauherr möchte, dass Beleuchtung, Beschattung und Heizung als ein System funktionieren, das Haus neu gebaut oder tiefgreifend saniert wird und der Eigentümer das Gebäude über Jahrzehnte behalten will. Funk ist meist die bessere Lösung für eine kleine Wohnung, ein Mietobjekt oder ein Bestandsgebäude, in dem keine Leitungswege geöffnet werden können. Beide lassen sich auch kombinieren: Ein KNX-Kern kann Heizung und Beschattung übernehmen, während einige Funkgeräte Räume abdecken, die der Bus nicht erreicht. Projekte für einzelne Räume sind oft mit einer intelligenten Lichtsteuerung oder einem smarten Thermostat besser bedient.
Bevor man sich festlegt, sollten Architekt und Bauherr diese Fragen mit Ja beantworten können:
- Ist das Haus geplant, bevor die elektrische Rohinstallation beginnt?
- Wünscht der Bauherr Szenen, die Beleuchtung, Jalousien und Heizung kombinieren?
- Gibt es im Verteilerkasten Platz für das Busnetzteil und die Module?
- Akzeptiert der Eigentümer ein dokumentiertes System und einen Fachbetrieb für spätere Änderungen?
Häufig gestellte Fragen
- Arbeiten KNX-Geräte verschiedener Hersteller zusammen?
- Ja, sofern sie die KNX-Zertifizierung tragen und im selben ETS-Projekt konfiguriert werden. Die Interoperabilität ist der Grund für den Standard, doch eine gemischte Installation braucht trotzdem einen klaren Gruppenadressenplan und eine Person, die ihn versteht.
- Lässt sich ein KNX-System vom Smartphone steuern?
- Ja, über ein IP-Gateway oder einen Router im Heimnetzwerk, der Apps oder Sprachassistenten Befehle senden lässt. Der Zugriff von außerhalb des Hauses hängt davon ab, wie dieses Netzwerk gesichert ist. Er sollte daher mit dem Integrator eingerichtet und nach Möglichkeit hinter einer lokalen Steuerung betrieben werden.
- Ist KNX nur für große Häuser geeignet?
- Nein. Der Bus lohnt sich im Einfamilienhaus, wenn der Bauherr eine integrierte Steuerung wünscht. Ein Projekt mit nur einem Raum ist mit einem eigenständigen Smart-Gerät oft einfacher umzusetzen. Entscheidend sind die Menge an Kabeln und die Anzahl der zu steuernden Verbraucher, nicht allein die Wohnfläche.
- Lässt sich KNX in ein bestehendes Haus nachrüsten?
- Ja, aber das Kabel ist das Hindernis. Nachrüstungen stützen sich meist auf Aufputz-Kabelkanäle, einen Teilbus oder die Funkvarianten von KNX, und jede Wahl verändert, was das System leisten kann. Der erste Schritt ist eine Bestandsaufnahme der vorhandenen Kabelwege.
- Braucht KNX einen Cloud-Dienst, um zu funktionieren?
- Nein. Eine KNX-Installation läuft über den Bus und eine lokale Steuerung, sodass Licht und Heizung auch ohne Internetverbindung weiter funktionieren. Der Cloud-Zugang ist eine optionale Erweiterung, die meist über ein Gateway eingerichtet wird. Der Eigentümer sollte prüfen, welche Daten dabei übertragen werden, bevor er ihn aktiviert.