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Smart Home mit KNX

Titelbild Smart Home mit KNX

Smart Home

In den letzten Jahren sieht man immer mehr Produkte, die unter dem Begriff Smart Home vermarktet werden. Oft sind dies nur relativ kleine Anwendungsfälle, wie das Schalten einer Lampe per Smartphone oder Sprachsteuerung. Dennoch haben viele das Bedürfnis, ihr Zuhause smarter zu gestalten. Doch die Heimautomatisierung ist nichts wirklich Neues. Bereits 1990 wurde mit dem Europäischen Installationsbus (EIB) eine Bustechnologie für die elektrische Installations- und Gebäudetechnik definiert. Gründungsmitglieder waren Berker, Jung, Gira, Merten und Siemens. 1996 wurde damit begonnen, einen internationalen Standard auf EIB Basis zu schaffen, dessen Spezifikation 2002 von der KNX Association veröffentlicht wurde und der als KNX bekannt ist. Dem offenen Standard haben sich mittlerweile über 400 Firmen weltweit angeschlossen.

KNX Varianten

KNX gibt es ähnlich anderen Netzwerken in verschiedenen Varianten.

Weitere Standards

Es gibt folgende weitere herstellerübergreifende Standards, die auf Funkübertragung setzen, um einfache Nachzurüstbarkeit zu bieten:

Unser Haus

Als wir unser Haus gebaut haben, war KNX noch deutlich teurer, sodass wir lediglich eine Vorrüstung berücksichtigen konnten. Hierbei wurden zu sämtlichen Schaltern EIB Kabel verlegt und diese in den Sicherungskasten geführt. Leider vergaß unser Elektriker, die Stromleitungen zu Lampen und Steckdosen separat zu verlegen, was heute Standard ist, bei uns in der Folge aber zu höheren Aufwänden führte. Später haben wir dann die Haustechnik auf KNX umgestellt. Aufgrund der fehlenden Separierung von Steckdosen und Lampen pro Raum blieb größtenteils nur die dezentrale Nutzung von Unterputz Aktoren direkt in den jeweiligen Räumen. Deutlich sinnvoller ist der zentrale Einbau aller Aktoren im Sicherungskasten, da so kein Problem mit fehlendem Platz in den Unterputzdosen der Schalter entsteht und auch Defekte schneller behoben werden können.

Technikbasis

Enertex MeTa Premium Enertex MeTa StandardZunächst entschieden wir uns für ein Schalterprogramm und den dazugehörigen Steuerungscomputer. Unsere Wahl fiel auf das >MeTa Tasterprogramm des bayerischen Herstellers >Enertex sowie den dazugehörigen >EibPC². Die Taster sind aus Aluminium gefräst und in drei Ausstattungsvarianten erhältlich. Sie haben jeweils zwei (Starter & Standard) oder vier Wippen (Premium), die per Software beschriftet werden und den aktuellen Zustand anzeigen. Der EibPC² steuert dies alles, stellt eine Schnittstelle ins LAN her und bietet einen Webserver, über den die Bedienoberfläche per Browser genutzt werden kann. Der EibPC² und der KNX Bus werden von einem >PowerSupply 960² mit Strom versorgt. Während die Taster Sensoren sind, also ein Signal senden, wenn etwas passieren soll, werden Aktoren genutzt, um etwas zu schalten. Hier haben wir größtenteils auf Komponenten von >MDT gesetzt, die relativ preiswert sind.

Rauchwarnmelder

Rauchwarnmelder Gira Dual Q FKNX Modul für Rauchwarnmelder Dual Q Funk-Modul für Rauchwarnmelder Dual Q Funk-Modul für Rauchwarnmelder Dual QAls Rauchwarnmelder setzen wir >Gira Dual Q ein. Diese sehen nicht nur gut aus, sondern erkennen Rauch und Temperaturänderungen. Auch hierbei stellte sich die Frage, wie wir die vorhandenen Melder nachträglich ins Smart Home einbinden. In die Melder kann ein Zusatzmodul eingesetzt werden. Hierbei kann man entweder ein >KNX, >Funk oder >Relais Modul nutzen. Zusätzlich können die Melder über eine 2-Draht-Schnittstelle miteinander verbunden werden. Unsere Rauchwarnmelder im Erdgeschoss hängen alle an einer Betondecke ohne KNX oder Stromleitung. Im Obergeschoss hängen sie an einer Gipskartondecke, über der sich der nicht ausgebaute Dachboden befindet. Somit haben wir einen Rauchwarnmelder im Obergeschoss mit einem KNX-Modul ausgestattet und diesen über die 2-Draht-Schnittstelle zusätzlich mit einem weiteren Rauchwarnmelder verbunden. Dieser und alle anderen Rauchwarnmelder im Haus haben ein Funk-Modul. Wenn nun Alarm ausgelöst wird, erhalten alle Rauchwarnmelder mit Funk-Modul diesen weitergeleitet und der mit KNX-Modul erhält ihn über die 2-Draht-Schnittstelle und gibt ihn an den Bus weiter. Optimal wäre sicherlich, alle Rauchwarnmelder mit KNX-Modul auszustatten, da so eindeutig identifizierbar wäre, welcher Alarm gibt. So, wie nun umgesetzt, kann nur zwischen dem direkt per KNX angebundenen und einem externen Alarmsignal unterschieden werden. Bei einem Alarm können nun sinnvolle Aktionen ausgelöst werden, wie Licht im ganzen Haus an, alle Rollläden auf, Klimaanlage auf Abluft mit voller Leistung einschalten, usw.

Klimaanlage

Intesis ME-AC-KNX-1-V2Bei der Multisplit-Klimaanlage sind die Innenmodule mit jeweils einem >Intesis ME-AC-KNX-1-V2 EIB Schnittstellenmodul ausgestattet und können so bequem gesteuert werden.

Programmierung

Für die Programmierung der KNX Komponenten wird stets die Software >ETS genutzt, die ausschließlich unter Windows läuft. Unter macOS ist diese z. B. mit der Virtualisierungsumgebung >Parallels Desktop lauffähig, mit der auch der Enertex Updater läuft. Für den >Enertex EibPC² selbst gibt es mit dem EibStudio auch eine Software für macOS.

Fernzugriff

Als Router nutzen wir eine Fritz!Box. Mit dem Windows Programm >FRITZ!Box-Fernzugang einrichten kann man eine VPN Verbindung einrichten, um das Smart Home auch per Notebook und Smartphone sicher aus der Ferne steuern zu können. Dies ist mit dem genannten Programm relativ einfach möglich. Zusätzlich wollten wir aber auch unserem KNX Systemintegrator bei Bedarf Zugriff auf den EibPC² gewähren. Hierzu haben wir einen weiteren VPN Zugang für ihn eingerichtet und die Konfigurationsdatei für die Fritz!Box so angepasst, dass ausschließlich der Zugriff auf die IP Adresse des EibPC² erlaubt ist. Hierzu muss eine Zeile in der erzeugten Konfigurationsdatei für die Fritz!Box wie folgt vor dem Einspielen in die Box angepasst werden.

accesslist = "permit ip 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.201 255.255.255.255";
accesslist = "permit ip 192.168.1.99 255.255.255.255 192.168.1.201 255.255.255.255";

Im obigen Beispiel ist die .99 die IP Adresse des EibPC² und die .201 die IP Adresse des VPN Zugangs in der Fritz!Box. Beides ist entsprechend der eigenen Konfiguration anzupassen. Der Fernzugang kann nach der Einrichtung situativ in der Fritz!Box unter Internet ▸ Freigaben ▸ VPN (de-)aktiviert werden. Damit die Programmierung mit der ETS über VPN funktioniert, muss in der ETS noch die Option NAT aktiviert werden.

 

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