Das Bus-System für die Hausautomation
Bus-Systeme ermöglichen es allen Geräten in einer Hausanlage, über einen gemeinsamen Übertragungsweg miteinander zu kommunizieren. Anders als bei der konventionellen Elektroversorgung sind Steuer- und Stromversorgungsleitungen dabei voneinander getrennt. Wir erklären, welche Aufgaben ein Bus-System übernehmen kann, wie es aufgebaut ist und welche Arten es gibt.
Aufbau und Funktionsweise der KNX-Systeme
Bus-Systeme übertragen Informationen innerhalb einer Hausanlage, um verschiedenste Verbraucher steuern oder regeln zu können. Dazu verbinden sie Stellglieder (Aktoren) und Sensoren mit einer gemeinsamen Leitung. Ein zusätzliches Kabel sorgt dafür, dass alle Komponenten im Netz mit der nötigen elektrischen Energie versorgt werden. Ein einfaches Beispiel zeigt den Unterschied zur konventionellen Elektroinstallation. Soll ein Licht auf konventionelle Weise ein- und ausschaltbar sein, führt ein Versorgungskabel über einen Schalter direkt zur Lampe. Bei vielen Verbrauchern in einem Netz ist das mit einem hohen Aufwand verbunden. Bei einem Bus-System sind alle Schalter und Lampen (eingebunden über einen Schaltaktor) mit einem gemeinsamen Kabel verbunden. Meldet ein Lichtschalter das Signal „Aus“, wandert diese Information zum Aktor der richtigen Leuchte, um deren Stromversorgung zu kappen. Sollen alle Lichter über den gleichen Schalter bedienbar sein, lässt sich diese Aufgabe einfach programmieren, ohne die Kabel neu zu verlegen.
Aufbau und Funktion der Kommunikationssysteme
Bus-Systeme setzen sich aus zahlreichen Komponenten zusammen. Grundsätzlich basiert die Steuerung oder Regelung dabei auf der Verbindung von Sensoren und Aktoren. Sensoren bezeichnen in diesem Zusammenhang Geräte zum Aufnehmen und Senden von Informationen.
Neben Temperaturfühlern oder Bewegungsmeldern können das auch Taster sein. Aktoren empfangen die Informationen und führen eine entsprechende Handlung aus. Sie können zum Beispiel die Stromversorgung für eine Lampe abschalten, Rollläden bedienen oder die Heizung steuern. Darüber hinaus gibt es auch Controller, die komplexe Steuer- oder Regelaufgaben organisieren. Sie können beispielsweise unterschiedliche Informationen im Netz verknüpfen oder Zeitsteuerungen realisieren. All die genannten Bauteile sind in einem Bus-System miteinander verbunden. Während dazu üblicherweise zweiadrige Kabel zum Einsatz kommen, sind auch weitere Lösungen möglich. So können die Komponenten über das Stromnetz (Powerline), eine Funk- oder Infrarotverbindung oder ein Computernetzwerk miteinander kommunizieren. Im Netzwerk selbst erhält jedes Bauteil eine eindeutige Adresse, um ausgesandte Informationen immer richtig zuweisen zu können.
Verschiedene Bus-Systeme sind am Markt erhältlich
Heute sind zahlreiche Systemlösungen verfügbar. Während viele davon für spezielle Anwendungsbereiche wie die Industrie-, Fahrzeug- oder Flugzeugtechnik entwickelt wurden, kommen andere auch für die Hausautomation infrage. Hier verbinden sie verschiedenste Geräte unterschiedlicher Hersteller über ein gemeinsames System miteinander. Die bekanntesten Marken sind dabei der KNX (vormals Europäischer Installationsbus oder EIB) sowie LCN und LON-Bus-Systeme.
Vor- und Nachteile der Bus-Systeme im Überblick
Moderne Systeme ermöglichen es, komplexe Steuer- und Regelsysteme mit einem geringen Verdrahtungsaufwand zu realisieren. Die einzelnen Komponenten arbeiten gewerke- sowie herstellerübergreifend zusammen und lassen sich optimal auf die eigenen Bedürfnisse anpassen. Bus-Systeme gelten darüber hinaus als sicher, zuverlässig und einfach erweiterbar. Nachteilig ist jedoch, dass die komplexen Installationen oft nur von Fachleuten umsetzbar sind. Die einzelnen Komponenten sind mitunter recht teuer und kommunizieren nur langsam. Größere Datenpakete, wie etwa Videos einer Gegensprechanlage, lassen sich dabei in der Regel nicht übertragen.