KNX-Funk: Was ist wo geeignet?

Theben RF-Up-Aktoren mit KNX Data Secure sind als Jalousie-, Schalt-, Dimm- und Heizungsaktoren 
verfügbar.
Theben RF-Up-Aktoren mit KNX Data Secure sind als Jalousie-, Schalt-, Dimm- und Heizungsaktoren verfügbar.Bild: Theben AG

Die Möglichkeiten, ein kabelgebundenes KNX-System zu erweitern oder ein Smart-Home-System auf KNX-Standard nachträglich einzubauen, waren in der Vergangenheit mit hohem baulichen Aufwand verbunden. Nicht wenige Bauherren scheuten Arbeit und Kosten und entschieden sich, auf den zusätzlichen Komfort zu verzichten. Gleichzeitig steigt aber der Komfortanspruch an Immobilien stetig und die neuen technischen Möglichkeiten ziehen Wünsche nach besserer und komfortablerer Haustechnik nach sich. Doch was kann man tun, wenn zwar kabelgebundene KNX-Systeme in Wohn- oder Gewerbegebäuden vorhanden sind, diese aber nicht mehr der aktuellen Nutzung der Räume entsprechen, oder mit zusätzlichen Komponenten aufgerüstet werden sollen? Und was macht man dort, wo noch gar nichts vorhanden, eine größere Sanierung jedoch nicht absehbar ist? In diesem Fall gibt es zwei unterschiedliche Lösungsansätze: eine Erweiterung per KNX-Funk oder die Installation eines RF-Smart-Home-Systems. Beide haben ihre Anwendungsfälle.

Jeder Aktor kann auch als Repeater verwendet werden, um weiter entfernte Elemente zu erreichen.
Jeder Aktor kann auch als Repeater verwendet werden, um weiter entfernte Elemente zu erreichen.Bild: Theben AG

Erweiterung per Funk-Komponenten

Die bestehende KNX-Installation eines Wohn- oder Gewerbegebäudes wurde für einen bestimmten Anwendungsfall geplant. Büros, Besprechungsräume, Flure, Teeküche oder Umkleiden – jeder Raum hat seine spezifische KNX-Ausstattung. Doch wie kann sich diese einer Nutzungsänderung anpassen? Wie lassen sich nachträglich Komponenten und Funktionen einbinden, ohne alle Wände aufzuspitzen? Das Zauberwort heißt Medienkoppler. Er bindet die neuen Komponenten an das bestehende KNX-System an. Die neuen RF-Aktoren erhalten ihre Informationen dann nicht per BUS-Leitung, sondern als Funksignal. Mit diesem System lassen sich in Bestandsbauten flexibel erweiterbare Systeme mit zukunftssicherer KNX-Technologie ohne großen Baustellenaufwand nachrüsten. Der Medienkoppler verbindet kabelgebundene mit Funk (RF)-Komponenten. Die aktuelle Firmware des Medienkopplers unterstützt die Segmentierung von Linien in der ETS 6 und ermöglicht so die einfache Nachrüstung bestehender Systeme mit RF-Komponenten. Theben Up RF-Aktoren sind unsichtbar in Unterputz-Dosen installierbar und lassen sich mit jedem bekannten Schaltersystem kombinieren. Mittels KNX Data Secure bieten alle KNX Unterputz Funkaktoren von Theben zudem eine verschlüsselte, manipulationssichere Kommunikation.

Die RF-Taster-Aktor-Module von Theben kombinieren einen KNX-RF-Aktor (Dimmen, Schalten, Jalousiesteuerung) mit einem Taster.
Die RF-Taster-Aktor-Module von Theben kombinieren einen KNX-RF-Aktor (Dimmen, Schalten, Jalousiesteuerung) mit einem Taster.Bild: Theben AG

Montageaufwand gering

Die Installation eines Funk-Systems ist vom Montageaufwand her überschaubar. Umfangreiche bauliche Maßnahmen sind im Normalfall nicht vonnöten. Die unterschiedlichen baulichen Gegebenheiten haben jedoch einen Einfluss auf die Gestaltung und die Möglichkeiten des Funksystems. Ein Blick gilt der Einbautiefe der Gerätedosen. Die Funkaktoren werden typischerweise in bestehenden Gerätedosen installiert. Doch dort ist nicht immer genug Platz. Die normale Einbautiefe von Gerätedosen beträgt 46mm, ein Aktor benötigt jedoch 66mm. Daher müssen gegebenenfalls die Up-Dosen vor Installation der Aktoren ausgetauscht werden. Einfacher ist der Austausch bei Hohlwanddosen, die im Standard 49mm tief sind. Hier gibt es eine Variante mit 62mm. Der Austausch ist aufgrund der Trockenbauweise der Wände schnell, sauber und unproblematisch machbar. Möglich wäre es auch, Elektronikdosen einbauen, deren kleiner Installationskasten unterhalb der Dose Platz für die Bauteile bietet. An Platzgründen scheitert der Einbau nicht, nur der Aufwand, wenn neue Dosen installiert werden müssen, ist höher.

Anwendungsfall Wohngebäude

Mit Luxorliving Smart Start bietet Theben auch die Möglichkeit, ein Smar-Home-System auf KNX-Basis nachträglich einzubauen, auch wenn vorher noch gar kein KNX-System vorhanden war. Die Nutzung der KNX-Funktechnologie hat in diesem Fall gegenüber den geschlossenen Systemen verschiedener Hersteller einen großen Vorteil: Die proprietären Smart-Home-Funk-Lösungen lassen sich meist nicht mit Systemen anderer Hersteller kombinieren. Wenn der Hersteller eines Tages nicht mehr existiert, bleibt der Kunde auf seinem veralteten, nicht erweiterbaren Smart-Home-System sitzen. Mit einem KNX-basierten Funksystem ist dieser Fall ausgeschlossen, da die Bauteile unabhängig vom Hersteller miteinander kompatibel sind. Ist die Nutzung eines Smart-Home-Systems im Einfamilienhaus längst Usus, so sieht dies in Mehrparteienhäusern deutlich anders aus. Dabei ergeben sich auch hier für Wohnungseigentümer und Mieter entscheidende Vorteile. In selbst genutzten Wohnungen steigt nicht nur der Komfort, sondern auch die langfristigen Nutzungsmöglichkeiten. In einer alternden Gesellschaft ist es für viele Menschen ein selbstverständlicher Wunsch, lange inIhrem eigenen Zuhause wohnen zu können. Da ist das nice to have von heute, wie die Steuerung der Rollläden oder das Einstellen von Lichtszenen per App, plötzlich ein wesentlicher Bestandteil des selbstbestimmten Lebens. Unter diesem Aspekt lohnt sich die Installation auch in vermieteten Wohnungen. Zusätzlich zum höheren Wohnungsstandard hat der Vermieter so auch die Chance, langjährige Mietverhältnisse länger bestehen zu lassen, da ältere Menschen länger in ihrer Wohnung bleiben können.

Die Repeater-Funktion macht auch weiter entfernte Empfänger erreichbar.
Die Repeater-Funktion macht auch weiter entfernte Empfänger erreichbar.Bild: Theben AG

Viele Systeme nebeneinander

Wie kann die Anwendung in einem Mehrfamilienhaus nun aussehen? Grundsätzlich wird hier pro Wohneinheit ein eigenes, geschlossenes System installiert. Verschiedene Mechanismen stellen sicher, dass Interferenzen zwischen den Systemen vermieden werden. Zum einen verfügt Luxorliving Smart Start über das Feature ‚Listen before Talk‘. Bevor also ein Gerät ein Telegramm raussendet, lauscht es, ob gerade andere Kommunikation stattfindet und wartet gegebenenfalls ab, bis das Band frei ist. Als Nutzer merkt man davon nichts, denn hier handelt es sich um Zeitspannen von Sekundenbruchteilen. Ein anderes Beispiel: In der Wohnung über mir schaltet der Bewohner ‚Zentral Aus‘ und bei mir geht ebenso alles aus. Wäre so ein Szenario möglich? Nein, denn an dieser Stelle kommt die Domänenadresse ins Spiel. Das Prinzip funktioniert genauso wie in WLAN-Netzwerken. Jedes Netzwerk verfügt über eine eigene SSID (Service Set Identifier), also eine eigene Kennung. Nur die Geräte, die diese Kennung haben, können sich untereinander unterhalten, da alle anderen diese Domänenadresse nicht kennen und somit nicht mitreden können. Die Domänenadresse wird bei der Programmierung automatisch vergeben und ist dann immer eindeutig. So lassen sich theoretisch beliebig viele eigenständige KNX Smart-Home-Systeme nebeneinander betreiben. Die Systemzentrale Luxorliving IP RF ist das Herzstück in Kombination mit kompakten Taster-Aktor-Modulen für Schalten, Dimmen und Jalousiesteuerung. Die Funk-Kommunikation ist dank KNX Data Secure vor Datendiebstahl und Manipulationen geschützt. Luxorliving wird ohne ETS über die Luxorplug Windows-Software in Betrieb genommen. Die Bedienung erfolgt per Luxorliving IP-RF, Taster, Luxorplay App oder Sprache. Eine Fernsteuerung ist über die Theben Cloud möglich.

Störungsfreier Betrieb gewährleistet

Eine der häufigsten Fragen zu RF-Systemen ist die nach der Reichweite der Komponenten. Dies gilt sowohl für Smart Start als auch für die Erweiterung mit Funk-Komponenten. Die tatsächliche Reichweite hängt von vielen individuellen Faktoren im Gebäude ab. Unter guten Bedingungen kann die Reichweite bis zu 30m betragen, in ungünstigen Fällen jedoch auch nur wenige Meter. Bei der Planung sollte daher die Funk-Reichweite konservativ betrachtet werden, um die Funktionssicherheit zu gewährleisten. Eine Vielzahl an Faktoren beeinflusst die Reichweite des Signals. Einfluss auf die Reichweite haben Decken, Wände und Mobiliar. Während Materialien wie Holz, Gips und Glas das Signal nur wenig dämpfen, sind massive Mauern ein größeres Hindernis für die Funkwellen. Auch große Wasserbassins schlucken und reflektieren einen Teil der Funkwellen. Schwierig wird es bei massiven Wänden aus Stahlbeton, mit Metall beschichteten Gläsern oder Trockenbauwänden mit Metallgittern. Aufzugsschächte oder Brandschutztüren sind hingegen nahezu ein Garant dafür, dass kein Signal passieren kann. Die Dämpfung ist darüber hinaus beeinflusst von der Materialdicke.

Verstärkung durch Repeater

Können zwei Geräte aus den vorgenannten Gründen keine direkte Kommunikation führen, gibt es einen Ausweg: Gegebenenfalls kann man jedes Gerät auch als Repeater verwenden. Das Einrichten der Repeater erfordert manchmal ein wenig Ausprobieren, doch die Erfahrung hilft bei der richtigen Einschätzung, da die Erreichbarkeit untereinander von so vielen Faktoren im Gebäude abhängt. So spielen die Lage zueinander und der Winkel, in dem die Funksignale durch die Wand gehen, eine wichtige Rolle: rechtwinkliger Durchgang bedeutet den kürzesten Weg und somit auch den geringsten Signalverlust. In den meisten Fällen hilft nur eines: die Gegebenheiten vor Ort ansehen und einzeln austesten, für welche Verbindungen Repeater notwendig sind. Auf keinen Fall jedoch sollte man alle Aktoren zu Repeatern machen, um ein besonders starkes Netzwerk zu bauen. Mit diesem Vorgehen erreicht man das Gegenteil, da sich zu viel Funkverkehr untereinander stört. Genau dieser Punkt setzt der Größe von RF-Systemen Grenzen. Ein KNX-Funk-System ist also im Objektbereich als Ergänzung zu verstehen, für den Wohnbereich ist Luxorliving Smart Start ausgelegt.



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