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Technik Gebäudeautomation: Welches Bus-System steuert das Smart Home?

Ein Bus-System vernetzt alle Geräte und Funktionen im Smart Home, von der Beleuchtung, Fenster- und Türüberwachung bis hin zu Heizungen und Klimageräten. Der Bauherr hat die Qual der Wahl: Kabel, Funk oder doch Wlan?

Topic channels: TS Digitalisierung und TS Smart Home

Das Haus ist gebaut, nun soll es auch noch smart werden. Der Bauträger muss sich daher überlegen, welches sogenannte Bus-System sich am besten eignet. Ein Bus ist die Abkürzung für Binary Unit System und beschreibt ein Datenübertragungssystem zwischen mehreren Endstellen: Dazu zähen Geräte wie Messfühler (Sensoren), Stellglieder und Antriebe (Aktoren). Am besten wird das intelligent vernetzte Zuhause gleich von Anfang an mitgedacht, denn die Schaltzentrale braucht viel Platz - und hat weitreichende Folgen. Ein Blitzüberblick.

1. Kabel-Bus

Die klassische Vernetzung erfolgt über Kabel. Dafür müssen Leitungen im Haus verlegt werden, die natürlich auch im Nachhinein noch installiert werden können, wenn ein Haus modernisiert oder saniert wird. Doch benötigen die erforderlichen Kabel und Leitungen reichlich Platz. Ebenfalls im Vorfeld überlegen muss sich der Bauherr, welche Lampen und Alarmanlagen an welchem Ort generell benötigt werden. Eine nachträgliche Änderung ist bei der konventionellen Verkabelung aufwändig und kostet. Weitere Geräte anzuschließen ist jedoch problemlos möglich. Zusätzlich gelten Kabel als sehr stabil. Das heißt, es gibt keinerlei Probleme mit der Reichweite und benachbarten Funknetzen wie das bei Funk der Fall sein kann.

Als Nachfolger des Europäische Installationsbus (EIB) ist KNX ein zertifizierter internationaler Industrie-Standard. Dahinter stehen Gründungsmitglieder wie Siemens, Bosch Telecom und Electrolux. Weltweit bauen rund 470 namhafte Hersteller auf Basis des traditionellen Heimautomations-Systems Produkte, die über die Software ETS (Engineering-Tool-Software) programmiert und daher zueinander kompatibel sind. Dabei wird jeder Eingang (Sensor) einem Ausgang (Aktor) zugeordnet. Eingebunden wird das Bus-System über ein zweiadriges Kabel parallel zur Stromleitung. Durch seine offene Schnittstelle kann es sehr gut mit anderen Smart Home Komponenten integrieren.

Neben KNX sind Loxone und LCN (Local Control Network) unter den bekannten Smart Home-Bussystemen. Bei LCN ist im Gegensatz zu KNX kein zusätzliches Bus-System oder -Leitung nötig: Die Kommunikation der Komponenten erfolgt über die vorhandene Stromleitung. Bei Loxone werden die Leitungen der Sensoren und Aktoren sternförmig in die Verteilung verlegt. Dort können weitere externe Schnittstellen angebunden werden.

Weder KNX noch Loxone beispielsweise sind von Haus aus kompatibel zu Sprachassistenten wie Alexa, aber es gibt viele Wege, wie man die Funktionen nachrüsten kann.

2. Funk-Bus

Funksysteme haben gegenüber KNX den Nachteil, dass nicht alle Geräte kompatibel anzuschließen sind. Bei Erweiterungen muss bei der Installation darauf geachtet werden, dass die Systeme und Protokolle zusammenarbeiten und zueinander kompatibel sind. Ebenso können bei Funk die Signale zuweilen zu schwach sein oder mit denen des Nachbarn, der die gleichen Frequenz nutzt, interferieren. Um das Problem zu beheben, können Repeater das Signal verstärken. Im Gegensatz zu Kabel können die Funk-Komponenten dagegen leichter - und auch schon im fertig gebauten Haus - verlegt werden.

Unter den Funklösungen gibt es den Enocean-Funkstandard, der auf das Prinzip des Energy Harvesting setzt. Dabei werden kleinere Mengen von elektrischer Energie aus Bewegungsenergie von Solarzellen oder Energiewandlern gewonnen, die Akkus und Batterien überflüssig machen. Ein weiterer Funkstandard ist die Zigbee-Technologie, die sich wegen ihrer kurzen Reichweiten von zehn bis 100 Metern gut für die Hausautomatisierung eignet. Über den Zigbee-Gateway lassen sich zahlreiche Produkte wie Philips Hue oder Osram Lightify anschließen.

3. Cloud-basierte Systeme

Wenn von extern auf das System zugegriffen werden oder Amazons Sprachassistentin Alexa integriert werden soll, müssen Funk- oder Kabelbusse zusätzlich mit dem Internet verbunden werden. Doch gibt es auch Lösungen, die allein auf Wlan basieren. Unter den bekanntesten Varianten ist das Apple Home Kit. Die Home Kit-Zentrale ist grundsätzlich mit einer Apple ID in der iCloud angemeldet. Die Bedienung der einzelnen Geräte funktioniert dann übers Wlan.

Dass iCloud-basierte Hausautomationssysteme bei Ausfall des Internets nicht mehr funktionieren, ist wiederum ein Argument für Kabel und Funk. Doch lassen sich auch viele Funktionen im Smart Home offline steuern. So haben einige Home Kit-Produkte von Eve Systems, die über Apple Home Kit funktionieren, die Fähigkeit, selbst Zeitpläne abzuspeichern und auszuführen.

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