Tech-Talk
Auch wenn ich es bevorzuge mit meinen Kunden über Funktionen und Mehrwerte zu sprechen scheue ich es auch nicht, mit Ihnen einen Blick in die schier unendlichen Abgründe der Technik zu wagen. Wenngleich die Technik sehr schnell sehr komplex werden kann braucht sie sich nicht hinter der glitzernden Fassade der Funktionen zu verstecken, denn diese wären ja erst durch sie ermöglicht.
Natürlich ist auf Grund der schier unendlichen Bandbreite an Sstemen, Protokollen und Lösungsmöglichkeiten im hier gegebenen Ramen keine ausschöpfende Information zu jeder möglichen Ausführungsvariante möglich. Das soll auch nicht das Ziel sein, vielmehr will ich hier einen Einblick in die von mir verwendeten Sytseme bieten und mich auch offen mit den Vor- und Nachteilen beschäftigen.
In der Welt der Technik führen zahllose Wege ans Ziel
In der heutigen Zeit stehen wir vor einer überwältigenden Vielzahl an Systemen zur Gebäudeautomation, die sich sowohl an technikaffine Endverbraucher als auch an professionelle Power-User richten. Wenn man sich nicht in diesem Dschungel aus Optionen verlieren möchten, muss letztendlich eine Entscheidung getroffen werden – und zwar eine, die echtes Potenzial verspricht.
Nach sorgfältiger Abwägung und, ja, auch nach gemischten Erfahrungen mit anderen Systemen, hat sich für mich das KNX-System als die klare und überzeugende Wahl herauskristallisiert. Seine Vorteile sind so überragend, dass für mich kein anderes System auch nur ansatzweise mithalten kann.
Die Chancen
Wer von den Stärken und Chancen eines Systems spricht ohne diese konkret zu benennen, dem fehlt die Grundlage zur Glaubwürdigkeit. Hier meine Hauptgründe, warum KNX für mich das System der Wahl ist.
Herstellerunabhängigkeit
Mit KNX bindet man sich und sein Gebäude nicht an einen Hersteller. Derzeit produzieren weltweit über 500 Hersteller Geräte die alle zueinander kompatibel sind.
Selbst wenn ein Hersteller die Produktion einstellt kann somit immer auf ein Produkt eines anderen Herstellers umgestiegen werden. So ist auch im Servicefall dauerhaft eine Instandsetzung möglich.
Kompatibilität
Unabhängig von Hersteller und Alter der Geräte, durch die genormte Kommunikation und zwingende Zertifizierung aller Komponenten ist ein Zusammenspiel aller erhältlichen Komponenten sichergestellt.
Nachgewiesene Zuverlässigkeit
KNX funktioniert stabil und das auch über Jahrzehnte. Zahllose Installationen laufen bereits seit den 1990er Jahren sicher und zuverlässig. Was damal als EIB (Europäischer Installationsbus) begann ist auch heute noch nicht am Ende der Servicespanne angekommen.
Datensicherheit auf höchstem Niveau
Dank KNX Data-Secure und KNX IP-Secure erfüllt KNX höchste Anforderungen an Datensicherheit. Somit ist es als eines von wenigen Systemen auch für den Einsatz in kritischsten Umgebungen wie Krankenhäusern, Banken und Sicherheitsbehörden geeignet. Von dieser Sicherheit kann jedes Projekt, vom Einfamilienhaus bis zum Industriepark profitieren.
Flexibilität
Ob Wohnbau oder Industrie, von der Einzelraumlösungbis zur übergeordneten Arealsteuerung, mit separater Datenleitung, per Funk oder über bestehende Netzwerkstrukturen: KNX lässt sich jedem Projekt anpassen.
Rückwertskompatibilität & Erweiterbarkeit
Durch das standartisierte Kommunikationsprotokoll sind Geräte der ersten Stunde voll mit den neuesten Geräten kompatibel. Wenn gewünschte Funktionen im Bestand nicht umsetzbar sind lässt sich dies durch eine Erweiterung umsetzen und erfordert keinen Austausch des Gesamtsystems. Somit wird eine Entscheidung von heute nicht zum Problem von morgen.
Kontinuierliche Weiterentwicklung
Immer am Puls der Zeit und doch nie die Ursprünge vergessen: der KNX-Standard wird laufend weiterentwickelt um sich heute bereits auf die Herausforderungen von Morgen vorzubereiten.
Freie Wahl des Servicepartners
Als Gebäudebetreiber muss man sich nicht auf die Lebensdauer des Gebäudes an einen Servicepartner binden. Durch das weltweite Netzwerk von über 120.000 zertifizierten Systemtechnikern hat man immer die Möglichkeit zu einem anderen Anbieter zu wechseln oder eine zweite Meinung einzuholen, wenn etwas fragwürdig erscheint.
Keine Sammlung an Gimmicks sondern echte Integration
KNX steuert nicht nur einzelne Teilgewerke und Endpunkte sondern bietet die Möglichkeit gewerkeübergreifend zu automatisieren und zu optimieren. So kann das Potential der Gebäudetechnik ausgeschöpft werden.
Lokale Steuerung statt Cloudabhängigkeit
Viele Systeme benötigen das Internet und eine Anbindung an die Clouddienste des Herstellers. Dies macht einen Abhängig vom Hersteller und der Internetanbindung, denn sobald einer dieser Punkte ausfällt oder den Dienst einstellt verliert das System entweder Teile seiner Funktion oder stellt diese gar komplett ein. So geschehen z.B. bei Google Nest.
KNX läuft lokal und ist für seine Funktion weder von einer Internetanbindung noch den Diensten externer Anbieter abhängig.
Keine Abokosten, keine Vertragsbindung
Gerade im gewerblichen Umfeld ist die Entscheidung für ein GLT-System oft auch eine versteckte Bindung an den Lieferanten. Was viel zu selten berücksichtigt wird ist, dass Erweiterung, Fehlersuche und Anpassungen oft nur durch den Lieferanten möglich sind. Häufig verbunden mit teuren Wartungsverträgen.
KNX ist offen, das System gehört de Kunden und dieser entscheidet an wen er sich wendet. Wer seine Anlage einmal korrekt übergeben bekommen hat hat die Hoheit über diese und ist nicht von einer einzelnen externen Instanz abhängig.
Vielfältige Schnittstellen
Für KNX existiert eine schier unendliche Vielfalt an Schnittstellenlösungen zu anderen Systemen. Ob Beleuchtungssteuerung, Klimaanlagen, Medientechnik oder industrielle Prozessautomation: Für fast jedes System existiert eine Möglichkeit zur Integration. So wird die Wahl des Protokolls nicht zum einschränkenden Faktor sondern zum Ermöglicher für flexible Verknüpfung unterschiedlichster Systeme.
Die Herausforderungen
Kein Licht ohne Schatten. Auch wenn die Möglichkeiten mit KNX schier unbegrenzt erscheinen so hat auch dieses System seine Nachteile. Wer die Augen davor verschliesst wird über kurz oder lang von diesen eingeholt werden. Ein offener und ehrlicher Umgang mit ihnen ermöglicht es jedoch diese zu umgehen und sie eventuell sogar als Stärke zu nutzen.
KNX vergibt nicht
KNX ermöglicht tiefgreifende Automationen und Projektspeziefische Lösungen. Gleichzeitig ermöglicht es einem aber auch geräte "kaputt" zu konfigurieren. Je tiefer die Automation, desto mehr bestimmen die Fähigkeiten und Erfahrungen des Integrators das Ergebnis.
Planung & Dokumentation
Ohne gute Dokumentation und Struktur wird ein KNX-Projekt schnell unübersichtlich. Gerade bei unerfahreneren Integratoren erlebt man es häufiger, dass im späteren Gebäudebetrieb Wartung und Erweiterung erschwert werden, weil die Grundstruktur unübersichtlich und schlecht dokumentiert ist.
Abhängigkeit von der Projektdatei
Ohne Zugriff auf die Konfigurationsdatei ist eine KNX-Anlage de facto nicht wartbar und nur schwer reparierbar. Manche Firmen nutzen dies als Druckmittel um ihre Kunden in eine Abhängigkeit zu zwingen. Alternativ kann auch durch diverse Umstände eine erhaltenen Projektdatei nicht mehr auffindbar oder unlesbar sein. In diesen Fällen bleibt oft nur eine aufwendige Rekonstruktion der Anlage um die Projektdatei wiederherzustellen.
Fehler in der Planung sind schwer zu korrigieren
Wie bei vielen Systemen ist auch bei KNX ein Planungsfehler umso schwieriger zu beheben je später er gefunden wird. Viele Anlagen können ihr Potential nicht voll entfalten, weil die falschen Grundlagen gelegt wurden. Eine Behebung dieser Probleme ist in der Regel zwar meist möglich aber teilweise mit hohen Kosten verbunden.
Falsche Erwartungen
Häufig erlebe ich, dass die Funktionen und Möglichkeiten nie konkret mit mit dem Nutzer abgestimmt wurden. So entstehen meist falsche Erwartungen daran, was möglich ist.
Häufig werden dann Leistungsmerkmale anderer Systeme herangezogen und von allen Systemen erwartet. Unabhängig welches System genutzt wird bedarf es immer einer Kommunikation darüber was die Möglichkeiten sind, aber auch wo die Grenzen eines Systems liegen. Denn nur wer informiert ist kann eine fundierte Entscheidung treffen. Nicht jedes System ist für jedes Projekt und jeden Nutzer geeignet.
Die Mythen
Mythen gibt es über jedes System, je länger es am Markt ist, desto mehr Mythen sammeln sich. KNX stellt natürlich keine Ausnahme zu diesem Muster dar.
Ich möchte mir die Zeit nehmen zu jenen, die mir in meiner Laufbahn am häufigsten untergekommen sind, Stellung zu beziehen. Denn wenngleich sie alle mehr oder weniger fundiert sind schüren sie alle bei Anlagenbetreibern und Interessenten regelmäßig Unsicherheiten darüber, was denn nun die Realität ist.
KNX ist teuer
Kurze Antwort: Jein
Wer nur die Anschaffungskosten betrachtet kann durchaus zu dem Schluss kommen, dass es teurer als andere Systeme oder gar eine konventionelle Installation ist. Doch wer nur die Bauphase betrachtet ignoriert den größten Teil des Lebenszklus eines Gebäudes: den Betrieb.
Hier stellen sich dann die tatsächliche Kostenersparnisse und Mehrwerte ein:
- Komfortsteigerung durch Automation
- Betriebskosteneinsparung durch Effizienzsteigerung
- Investitionssicherheit durch Erweiterbarkeit und langfristigen Service. Gebäude mit KNX- (bzw. EIB-) Installationen die seit über 30 Jahren zuverlässig laufen sind eher die Regel als die Ausnahme
KNX ist komliziert
Der Alltag mit einem sauber konfigurierten System ist nicht komplizierter als mit einer konventionellen Installation, er wird sogar eher einfacher, da das System viele kleine Handgriffe übernehmen kann: zeitgesteuerte Anpassung von Raumtemperaturen, Ausschalten von Beleuchtungen beim Verlassen des Raumes, Schließen von motorisierten Fenstern bei Regen sind nur einige Beispiele.
Die Konfiguration und Planung erfordern Fachwissen und Erfahrung, damit alles auch funktioniert wie es soll. Aus meiner Erfahrung lassen sich die meisten "systemischen" Probleme mit KNX-Anlagen in die folgenden Kategorien einteilen:
- Fehlende Abstimmung mit dem Nutzer über den gewünschten Funktionsumfang der Anlage
- Fehlerhafte Auswahl von Komponenten
- Fehlerhafte Konfiguration der Anlage
Ist die Inbetriebnahme einmal abgeschlossen läuft das System im Hintergrund und greift seinen Nutzern helfend unter die Arme.
KNX ist veraltet
KNX hat Tradition, dies bedeutet mitnichten, dass es veraltet ist.
Das System wird kontinuierlich weiterentwickelt und ist stets am Puls der Zeit. Ob IOT oder Verschlüsselung auf Bankenniveau: vor einigen Jahren war dies noch nicht denkbar und heute ist es fester Bestandteil des zur Verfügung stehenden Systembaukastens.
Auch in Zukunft wird das System sich weiterentwickeln und das bei voller Rückwertskompatibilität. Somit ist eine Nachrüstung neuer Funktionen in bestehende Systeme stets möglich ohne diese komplett austauschen zu müssen.
KNX ist langsam
Die Datenrate bei KNX ist tatsächlich begrenzt.
Trotzdem ist die Systemlatenz sehr gering, da KNX, im Gegensatz zu anderen Systemen, nicht auf der laufenden Abfrage von Werten basiert sondern diese Ereignisbasiert, d.h. bei Änderung, verarbeitet.
Im alltäglichen Gebäudebetrieb wird kaum ein Anwender, eine sauber Systemarchitektur vorausgesetzt, die Grenzen des Systems ausreizen.
KNX ist unsicher
KNX kann als eines von wenigen Systemen voll verschlüsselt werden, sodass niemand (auch nicht der Inbetriebnehmer) ohne die notwendigen Passwörter und Dokumentationen auf die Anlage zugreifen kann. Die Sicherheit des Systems wird unter anderem durch den VDE zertifiziert.
Zeitgleich ist die Verschlüsselung nicht zwingend. Somit passt sich die Sicherheit den Erfordernissen des Projekts an, nicht anders herum.
KNX funktioniert nur mit Cloudanbindung
KNX funktioniert aus sich heraus ohne Anbindung an das Internet.
Bei Bedarf kann eine Anbindung über für Fernzugriffe wie z.B. App-Steuerung aus der Ferne, Fernwartung und/oder Integration von Sprachassistenten eingerichtet werden. Es muss aber nicht. Dies ist gerade für sicherheitskritische Einrichtungen wie. z.B. Kraftwerke, Banken oder medizinische Einrichtungen ein großer Vorteil.
Ein Fehler und nichts funktioniert mehr
KNX setzt au dezentrale Intelligenz. Bei einem Ausfall eines Bauteils funktionieren nur die direkt betroffenen Funktionen nicht mehr. Das restliche System arbeitet wie gewohnt weiter.
Ein sogenannter single point of Failure existiert durch den bewussten Verzicht auf zentrale Controller nicht.
Mein Projekt ist zu klein / groß für KNX
Ob zwei Zimmer Wohnung, Bürogebäude oder Industieareal. Ob zwei oder mehrere tausend Geräte: KNX ist skalierbar und lässt sich an jede Projektgröße anpassen.
Mein kleinstes Projekt bestand aus 5 Geräten (Austausch einer irreparablen Lichtsteuerung), mein größtes aus ca. 6000 (Industrieareal mit Fertigung, Logistik, Bürogebäuden und Schulungszentrum). Und jedes Projekt profitierte von der Flexibilität und Skalierbarkeit des Systems.
KNX ist (nicht) für jeden Nutzer / nur für die Branche XY geeignet
Wie bereits bei den Herausforderungen angesprochen misst sich die Eignung eines Systems immer an den Bedürfnissen des Nutzers. Eine pauschalierte Aussage für die Eignung eines Systems ist somit schwerlich möglich.
Wer erwartet, dass die Anlage mal kurz, am besten per Drag & Drop, über eine App für Mobilgeräte angepasst und erweitert werden kann wird mit KNX nicht zufrieden sein.
Wenn allerdings echte Integrations- und Automationstiefe und grenzenlose Flexibilität über System- und Herstellergrenzen hinweg gefordert sind wird man mit KNX in der Regel sehr gut beraten sein.
Die Anderen
In modernen Gebäuden werden zahllose Kommunikationssysteme gleichzeitig eingesetzt. Die intelligente Gestaltung des Zusammenspiels aller Systeme bestimmt über die Funktionalität und den effizienten Betrieb des Gebäudes.
Wo jedes Gewerk für sich existiert funktiuniert jedes System in sich, aber der Gesamtbetrieb ist weder von der Nutzererfahrung noch von der Effizienz des Gebäudes aus betrachtet zufriedenstellend.
Erst durch ein optimiertes Schnittstellenmanagement und eine systemünergreifende Abstimmung können alle Systeme gemeinsam das volle Potential des Gebäudes entfalten. Als erfahrener Systemintegrator übernehme ich die Rolle des Dolmetschers, damit alle Systeme einander verstehen und miteinander arbeiten anstatt aneinander vorbei.
Hier einige Beispiele der häufigsten Systeme und Protokolle die zusammen mit KNX zu einem äußerst potenten Gesamtkonzept für flexible, energieeffiziente und zukunftsfähige Gebäudesteuerung verwoben werden können.
DALI
Das Digital Adressable Lighting Interface (Dali) ermöglicht Leuchten einteln oder in Gruppen zu steuern ermöglicht es eine präzise Anpassung an verschiedene Anforderungen und Stimmungen. Durch die Flexiblen Steuerungsmöglichkeiten lassen sich Gruppen und Funktionen per Programmierung zuweisen und ändern. So ist für eine Anpassung keine aufwändige Änderung der elektrischen Installation nötig.
SMI
Durch das Standard Motor Interface (SMI) ist eine direkte Kommunikation zwischen Steuergeräten und verschiedenen Motortypen möglich. Es gewärleistet eine effiziente Steuerung und Überwachung von Elektromotoren in der Beschattungstechnik.
BACnet
BACnet (Building Automation and Control Network) ist ein Kommunikationsprotokoll, das speziell für die Automatisierung von Gebäuden entwickelt wurde. Es ermöglicht den Austausch von Informationen zwischen verschiedenen Geräten und Systemen in einem Gebäude. Gerade bei Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen ist dieses Protokoll weit verbreitet.
Modbus
Urspürunglich aus der industriellen Automatisierung stammend ist Modbus ein inzwischen weit verbreitetes Kommunikationsprotokoll das zunehmend Einzug in den Gebäudesektor hält. Viele PV-Anlagen, Wärmepumpen, Lüftungsanlagen und Wallboxen nutzen dieses Protokoll um übergreifende Kommunikations- und Steuerfungsfunktionen zu ermöglichen.
EnOcean
EnOcean ist ein funkbasiertes Bussystem. Die innovativen Energiespeicherlösungen ermöglichen den Einsatz von batterielosen Sensoren und Aktoren, die ihre Energie aus der Umwelt gewinnen, sei es durch Bewegung, Licht oder Temperaturunterschiede. Diese Eigenschaften machen EnOcean besonders attraktiv für die intelligente Gebäudeautomation, da die Installation und Wartung erheblich vereinfacht wird. Durch die Unabhängigkeit von Batterien reduzieren sich nicht nur die Betriebskosten, sondern auch der ökologische Fußabdruck.
Casambi
Casambi ist eine drahtlose Steuerungslösung für Beleuchtungssysteme, die auf der Bluetooth Low Energy (BLE) Technologie basiert. Sie ermöglicht eine einfache und flexible Installation von Lichtsteuerungen, da kein aufwendiges Verkabelungssystem erforderlich ist. Casambi hat sich insbesondere in der hochklassigen Beleuchtungsbranche für Wohn- und Besprechungsräume etabliert. Darüber hinaus erlaubt die Kommunikation über ein Mesh-Netzwerk auch den Einsatz in größeren Anlagen, wie beispielsweise zur Beleuchtung von Verkehrswegen.
DMX
DMX (Digital Multiplex) ist ein Protokoll, das in der Veranstaltungstechnik verwendet wird, um Lichtanlagen zu steuern. Zwischenzeitlich hat das System auch Einzug in die Architektur und Landschaftsbeleuchtung gehalten.
Sowohl die Steuerung von DMX-fähigen Leuchten über KNX für Effektbeleuchtungen als auch die Steuerung von KNX-Teilnehmern über DMX-Steuersysteme, beispielsweise zur Steuerung des Saallichts in Theatern und Veranstaltungsstätten, ist möglich.
LoRA
Die LoRa-Technologie (Long Range) ermöglicht die drahtlose Kommunikation über große Distanzen mit geringem Energieverbrauch. Durch die Integration von LoRa-fähigen Sensoren und Geräten können verschiedene Aspekte der Gebäudeüberwachung und -steuerung, wie Temperaturregelung, Beleuchtung und Verbrauchswerterfasung, auch ohne Neuverkabelung optimiert werden.
M-Bus
M-Bus (Meter-Bus) ist ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll das für die Fernabfrage und Überwachung von Zählerständen eingesetzt wird. Es ermöglicht die Datenübertragung zwischen verschiedenen Messeinrichtungen und einem zentralen System. Durch die serielle Kommunikation und die Möglichkeit, mehrere Geräte an einem Bus anzuschließen, bietet dieses System eine kosteneffiziente Möglichkeit zur Bereitstellung von Verbrauchswerten die dezentral erfasst werden.
Matter
Matter ist ein Protokoll aus dem IoT-Bereich, das entwickelt wurde, um die Interoperabilität von Smart-Geräten und Plattformen zu verbessern. Durch die Schaffung einer standardisierten Verbindung ermöglicht Matter die nahtlose Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Hersteller.
Herstellereigene Systeme
Trotz der Vielzahl an Übertragungsstandards setzen viele Hersteller weiterhin auf proprietäre, geschlossene Systeme, die sich seit Jahrzehnten bewährt haben. Für zahlreiche dieser Systeme existieren Integrationsmöglichkeiten, insbesondere mit KNX. Vor jeder Kaufentscheidung ist jedoch eine Einzelfallprüfung ratsam, falls eine Integration gewünscht wird.
Wie eingangs erwähnt ist dies alles nur ein kurzer Überblick über die Möglichkeiten sowie Vor- und Nachteile. Gerne spreche ich, im Rahmen Ihres Projekts, auch detailierter über die spezifischen Anforderungen und Lösungswege. Natürlich nur, wenn Sie das auch möchten.
Immer frei nach dem Motto: "Alles kann, nichts muss"