Energieeffizienz ist Trumpf: Hausautomatisierungssystem KNX steigert den Wohnkomfort und reduziert gleichzeitig die Energiekosten
Erreicht oder unterschreitet die Außenluft einen bestimmten, vorher eingestellten, Temperaturwert, dann schaltet sich eine moderne Heizung von alleine aus oder ein. Dies ist schon seit vielen Jahren mit Außentemperaturfühlern möglich. Doch nicht nur allein die Heizung kann automatisch an das jeweilige Wetter angepasst werden, sondern mithilfe der Gebäudeautomatisierungslösung Konnex (KNX) z.B. auch die kontrollierte Wohnraumlüftung, die Beleuchtung und die Rollläden. Haussteuerungssysteme wie KNX bieten dabei einen hohen Komfort. Denn mit ihnen lassen sich die unterschiedlichen Wohnbereiche miteinander verknüpfen und so über einen gemeinsamen Kanal steuern.
Mit einem Bedienpaneel, wie z.B. das hier dargestellte „Gira Control 19 Client“, lassen sich verschiedene KNX-Komponenten steuern, wie Heizung, Lüftung, Licht, Jalousien oder die Türkommunikation Bild: www.gira.de
Mögliche Energieersparnis durch den Einsatz von KNX. Bild: Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie
Zum Badkomfort gehört neben einer energieeffizienten Beleuchtung auch gradgenau einstellbares Wasser. Bild: Deutsche Gesellschaft für Gerontotechnik
Automatisch oder nach Belieben überwacht und regelt der KNX CO2-, Feuchte- und Temperatursensor von Merten by Schneider Electric den CO2-Gehalt, die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur in öffentlichen und privaten Gebäuden. Bild: merten
Der Gira „KNX/EIB CO2-Sensor“ mit integriertem Luftfeuchte- und Raumtemperatur-Regler kann als Einzel- und als KNX/EIB-Lösung verwendet werden. Bild: gira.de
Funktionsschema „Vitohome 300“ von Viessmann: Die einzelnen Komponenten kommunizieren nach dem KNX-Standard via Funk miteinander. Bild: Viessmann
Die Wohnungszentrale ist die zentrale Bedieneinheit des Hausautomationssystems „Vitohome 300“: Damit kann für jeden einzelnen Raum und für jede Tageszeit die individuell gewünschte Temperatur vorgegeben werden. Bild: Viessmann
„Vitogate 200“ sichert als Schnittstelle für die Gebäudeautomation den Datenaustausch zwischen der Heizungsregelung Vitotronic und Hausautomationssystemen auf Basis des KNX/EIB-Standards. Bild: Viessmann
KNX ist ein offener Standard für die Haus- und Gebäudesystemtechnik. Dem Gebäudeautomatisierungsstandard KNX sind die drei in Europa bereits etablierten Bus-Standards EIB (European Installation Bus), EHS (European Home Systems) und BCI (BatiBUS Club International) vorausgegangen. Somit baut der offene Standard für die Haus- und Gebäudesystemtechnik KNX auf den langjährigen Erfahrungen dieser Vorgänger auf. Gegründet wurde die KONNEX Association im April 1999 und hat sich im Dezember 2005 umbenannt in KNX Association. Gemäß der europäischen Norm EN 50090 und der internationalen Norm ISO/IEC 14543 lassen sich mit KNX gewerkeübergreifend und bedarfsgerecht die unterschiedlichsten Bereiche in einem Gebäude messen, steuern und regulieren. Angefangen bei der Beleuchtung, über Jalousien, Heizung, Klima und Sanitär bis hin zur Sicherheitstechnik. Zertifizierte Produkte werden mit einem KNX-Logo ausgezeichnet. Die Vorgaben des KNX-Standards sorgen seit mehr als 20 Jahren dafür, dass sämtliche Produkte dieser Art einwandfrei sowohl mit dem Bus-System als auch mit anderen Geräten kommunizieren können. Bei KNX sind die Steuerfunktionen und die Energieverteilung voneinander getrennt. Dadurch ist es möglich, dass der Datenaustausch sämtlicher angeschlossener Produkte über einen einzigen Bus erfolgt.
Vorteile von KNX
Die KNX-Lösung bietet mehrere Vorteile sowohl für die Anwender als auch für die Planer und Installationsbetriebe selbst. Durch den modularen Systemaufbau ermöglicht sie bereits bei der Planung eine hohe Flexibilität und ist auf lange Sicht hin gesehen zukunftsfähig. In den weltweiten KNX Standard lassen sich verschiedene Gewerke und Herstellerprodukte integrieren. Die Montagezeiten sind dabei durch eine übersichtliche Verdrahtung und Leitungsführung relativ kurz. Durch eine geringere Energielast sinkt gleichzeitig auch das Brandrisiko. Komfortabel erweist sich zudem die „Engineering Tool Software“ (ETS) mit dem das System unabhängig vom Hersteller und vom Produkt verwaltet werden kann. Mithilfe dieser Software ist eine komfortable Projektierung, Inbetriebnahme und Diagnose möglich. „ETS4“ ist die zurzeit aktuelle Version der Planungssoftware, die als PC-abhängige Lizenz (Host-ID Lizenz) und als PC-unabhängige Lizenz (Dongle Lizenz) erhältlich ist.
Hohe Energieeffizienz durch Kombination von Smart Metering und KNX
Aus der Verknüpfung von KNX mit dem intelligenten Zählermanagement „Smart Metering“ ergibt sich eine Kombination, die einen energiebewussten Umgang mit Strom, Wasser und Heizenergie ermöglicht. Die Kombination bietet zudem die Möglichkeit, eine zeitnahe Ablesung der Verbrauchsdaten durchzuführen. Dabei können die Daten sowohl über PCs via Internet als auch auf mobilen Geräten, wie z.B. Smartphones, abgerufen werden. Praktisch für den Alltag des Anwenders sind die Visualisierungen und Verbrauchsanalysen von KNX. Denn dadurch werden eine Optimierung des Nutzungsverhaltens und eine damit einhergehende Kostensenkung ermöglicht. Durch eine vernetzte Haus- und Gebäudesystemtechnik auf Basis von KNX lässt sich, Studien zufolge, der Verbrauch an Energie um bis zu 50% senken.
Beispiele aus der Praxis
Die Einsparmöglichkeiten durch KNX macht ein Einfamilienhaus in Innsbruck (Österreich) exemplarisch deutlich: Das Gebäude hat eine Wohnfläche von etwa 150m² und wurde in einer Niedrigenergiebauweise erstellt. Beheizt wird das Haus mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe, zu der eine kontrollierte Wohnraumlüftungsanlage mithilfe von KNX eingebunden wurde. Die jährlichen Heizkosten betragen so lediglich etwa 250 bis 300 Euro.
Wasserverbrauch im Überblick
KNX Metering ist auch im Trinkwasserbereich möglich. Ein Produktbeispiel dafür ist der Wasserverbrauchszähler des Unternehmens Arcus-EDS. Dabei handelt es sich um den geeichten Wasserzähler „Modularis WZ-M“ der Nordwestdeutschen Zählerrevision (NZR), in den folgende Komponenten integriert wurden: Ein Impulsmodul, ein Zählmodul mit batteriegepuffertem Datenspeicher sowie ein KNX-Busankoppler zur Fernauslese und Fernüberwachung. Vorausgesetzt werden für die Installation des Wasserzählers Kenntnisse der ETS-Software.
Füllmengen in Tanks messen
Neben dem Verbrauch von Wasser ist auch die Erfassung von Füllmengen in Behältern möglich, ganz gleich ob es um den Regenwasserspeicher oder den Heizöltank geht. So lassen sich z.B. mit der Ultraschallsonde „KNX SO250“ von Elsner-Elektronik Abstände und Füllmengen überwachen. Zusätzlich zum KNX-Anschluss verfügt die Ultraschallsonde noch über zwei weitere Schaltausgänge. Die Relaisausgänge schalten, wenn die eingegebene Menge oder Distanz über- oder unterschritten wird. An dem Ausgabegerät lassen sich die Tankgeometrie, die Tankanzahl und das Messintervall einstellen. Über ein Display kann dann die momentane Füllmenge anzeigt werden.
Überwachung des CO2-Gehalts der Raumluft
Gemäß der Energieeinsparverordnung wird im Neubau wie auch bei der Sanierung die Gebäudehülle zunehmend luftdichter verschlossen, sodass der Mindestluftwechsel nicht immer erreicht wird. Um jedoch Schimmelbefall durch eine zu hohe Feuchtigkeit zu vermeiden, ist ein regelmäßiger Luftaustausch notwendig. Mit manuellem Lüften allein kann dies jedoch nur schwer ermöglicht werden. Umso wichtiger sind kontrollierte Wohnraumlüftungsanlagen.
Damit diese jeweils zum richtigen Zeitpunkt aktiv werden, gibt es auch dafür KNX spezifische Lösungen, z.B. KNX CO2-, Feuchte- und Temperatursensoren, beispielsweise von Merten by Schneider Electric oder von Gira. Sie überwachen und regulieren automatisch den CO2-Gehalt, die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur im Innenraum. Ebenfalls den CO2-Gehalt der Raumluft überwacht der Sensor des Herstellers Albrecht Jung.
KNX im Bereich Heizung und Kühlung
Eine ganze Reihe an Produkten im Bereich Heizung und Kühlung bietet z.B. das Unternehmen ABB. Angefangen beim einfachen elektronischen Relais über Raumtemperaturregler und Ventiladapter bis hin zum elektromotorischen Stellantrieb, gehören so ziemlich alle notwendigen Komponenten zum Sortiment der Gebäudesystemtechnik mit „ABB i-bus KNX“.
Möglichkeiten zum Datenaustausch mit KNX/EIB-Systemen bietet u. a. auch Viessmann, beispielsweise mit „Vitogate 200“ und dem Heizungsmanager „Vitohome 300“. Möglich ist damit eine Konfiguration von bis zu 32 Datenpunkten mit dem Programmierungstool „ETS2“ oder „ETS3“.
Autorin: Christine Schonschek, Bad Ems
www.knx.de
