Grundlagen der Bustechnik

Die Anforderungen an die technischen Funktionen eines Gebäudes erhöhen und erweitern sich dauernd. Reichte früher die Versorgung und das Schalten in Elektroinstallationen, so ist in der modernen Gebäudeinstallation die Übermittlung von umfangreichen Mess-, Steuer-, Regel- und Anzeigedaten fester Bestandteil. Betreiber von Gebäuden wünschen sich heutzutage:

• mehr Komfort und Funktionalität
• die Möglichkeit, Gebäudefunktionen zentral zu steuern, überwachen und visualisieren
• bestehende Gebäudefunktionen leicht und schnell zu ändern
• Räume flexibel nutzen zu können
• verschiedene Gewerke mit deren Funktionsnetzen intelligent zu verknüpfen
• Energie- und Betriebskostenminimierung
• umfangreiche Sicherheitsüberwachungen
• die Möglichkeit von Fernabfragen und Fernsteuern von Gebäudefunktionen über andere Kommunikationsnetze

Dabei stößt die konventionelle Elektroinstallation mit ihren vielen separaten Funktionsnetzen für beispielsweise Beleuchtungssteuerung, Jalousiesteuerung oder Heizungssteuerung an ihre Grenzen. Die erhöhten Anforderungen lassen sich dann meist nur durch vermehrten Einsatz von zusätzlichen Geräten und Leitungssystemen oder garnicht realisieren. Folgende Nachteile hat die konventionelle Elektroinstallation:

• Alle Systeme benötigen ein eigenes Funktionsnetz (Insellösungen)
• ein Wirrwarr an Leitungen
• eine unübersichtliche Anzahl von Geräten, die nicht miteinander kommunizieren können
• ein Steigen der Brandlast
• eine unübersichtliche, unwirtschaftliche und häufig undokumentierte Installation
• Erweiterungen, Renovierungen und Funktionsänderungen sind kompliziert und aufwändig
• ein immenser Planungs- und Installationsaufwand

Durch den Einsatz eines intelligenten Gebäudesystems wie dem Installations-Bus KNX können diese Nachteile verhindert werden. Früher hieß das Bussystem KNX EIB, was für Europäischer Installationsbus steht, bis es dann 1999 zum KNX-System wurde. Dabei hat sich aber an der Technik nichts geändert und somit können alle EIB-Geräte auch als KNX-Geräte weiter verwendet werden. Die Übertragung aller Mess-, Steuer-, Regel-, Überwachungs- und Anzeigefunktionen erfolgt hierbei über ein gemeinsames Adernpaar. Es werden alle Befehlsgeber und -empfänger an diese beiden Adern angeschlossen und können somit untereinander kommunizieren. Durch entsprechende softwaremäßige Zuordnungen werden dann die Funktionen selbst realisiert.

Durch das gemeinsame Funktionsnetz für die Informationsübertragung verringert sich der Leitungsaufwand deutlich und die Installation eines Gebäudes lässt sich wesentlich einfacher realisieren, erweitern und flexibler nutzen. Dies fällt auch bei Änderungen auf, wo eine schnelle und problemlose Anpassung des Systems durch die Software erfolgt. Zusammengefasst ergeben sich folgende Vorteile beim Einsatz des KNX:

• eine drastische Reduzierung der Steuerleitungen
• eine Reduzierung der 230-V-Energieleitungen
• eine wesentliche Verringerung der Brandlast
• eine einfache Planung, Leitungsführung und Installation
• die Steuerungs-, Überwachungs- und Anzeigefunktionen müssen im Voraus nicht exakt feststehen
• eine Programmierung der Busgeräte ist möglich, ohne dass sie auf der Baustelle montiert sind (Zeitersparnis, effektivere Arbeitsplanung)
• geringe Montage- und Verdrahtungszeiten (einfache Hardware, 2-Draht-Busleitung)
• eine schnelle und flexible Anpassung bei Nutzungsänderung (Funktionsfestlegung erfolgt durch Software)
• problemlose Erweiterungsmöglichkeiten durch geringen Leitungsaufwand
• wirtschaftliche Energienutzung durch Lastmanagement
• die Verknüpfungen der betriebstechnischen Gebäudefunktionen sind leicht realisierbar (z.B. Raumüberwachung mit Heizungssteuerung)
• die Möglichkeit, komplexe dezentrale und zentrale Steuerungs-, Überwachungs- und Anzeigefunktionen zu realisieren (vorwiegend per Software)
• Geräte sind untereinander kommunikationsfähig (Mehrfachnutzung von Sensoren möglich)
• einfache Wartung und Service (durch Softwarediagnose)
• das System ist standardisiert (alle namhaften Schaltgerätehersteller liefern KNX-Geräte)

Für die folgenden betriebstechnischen Funktionen innerhalb eines Gebäudes kann KNX eingesetzt werden:

• Beleuchtungssteuerung
• Jalousie-, Rolladen-, Markisensteuerung
• Lichtkuppel- und Torsteuerung
• Heizungssteuerung
• Lüftungssteuerung
• Klimasteuerung
• Überwachungs- und Meldeanlagen
• Einbruchsicherung
• Feuer- und Rauchmeldeanlagen
• Schließanlagen und Zugangskontrollen
• Lastmanagement
• Protokollieren von Betriebszuständen
• zentrales Anzeigen und Bedienen von Gebäudedaten (Gebäudevisualisierung)
• Informationsübertragung an externe Kommunikationsdienste

• Bustechnik
• Technologie des KNX
• Topologischer Aufbau des KNX-Systems
• Buskomponenten
• Programmierung der Busteilnehmer
• Planung und Projektierung von KNX-Anlagen