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Smart Home mit KNX

Titelbild Smart Home mit KNX

Smart Home

In den letzten Jahren sieht man immer mehr Produkte, die unter dem Begriff Smart Home vermarktet werden. Oft sind dies nur relativ kleine Anwendungsfälle, wie das Schalten einer Lampe per Smartphone oder Sprachsteuerung. Dennoch haben viele das Bedürfnis, ihr Zuhause smarter zu gestalten. Doch die Heimautomatisierung ist nichts wirklich Neues. Bereits 1990 wurde mit dem Europäischen Installationsbus (EIB) eine Bustechnologie für die elektrische Installations- und Gebäudetechnik definiert. Gründungsmitglieder waren Berker, Jung, Gira, Merten und Siemens. 1996 wurde damit begonnen, einen internationalen Standard auf EIB Basis zu schaffen, dessen Spezifikation 2002 von der KNX Association veröffentlicht wurde und der als KNX bekannt ist. Dem offenen Standard haben sich mittlerweile über 400 Firmen weltweit angeschlossen.

KNX Varianten

KNX gibt es ähnlich anderen Netzwerken in verschiedenen Varianten.

Weitere Standards

Es gibt folgende weitere herstellerübergreifende Standards, die auf Funkübertragung setzen, um einfache Nachzurüstbarkeit zu bieten:

Unser Haus

Wir haben 2006 ein Einfamilienhaus gebaut. KNX war zu diesem Zeitpunkt noch deutlich teurer, sodass wir lediglich eine KNX Vorrüstung berücksichtigen konnten. Hierbei wurden zu sämtlichen Schaltern EIB Kabel verlegt und diese in den Sicherungskasten geführt. Leider vergaß unser Elektriker, die Stromleitungen zu Lampen und Steckdosen separat zu verlegen, was heute Standard ist, bei uns in der Folge aber zu höheren Aufwänden führte. 15 Jahre später haben wir nun unsere Haustechnik auf KNX umgestellt. Aufgrund der fehlenden Separierung von Steckdosen und Lampen pro Raum blieb größtenteils nur die dezentrale Nutzung von Unterputz Aktoren direkt in den jeweiligen Räumen. Deutlich sinnvoller ist der zentrale Einbau aller Aktoren im Sicherungskasten, da so kein Problem mit fehlendem Platz in den Unterputzdosen der Schalter entsteht und auch Defekte schneller behoben werden können.

Technik

Enertex MeTa Premium Enertex MeTa StandardZunächst entschieden wir uns für ein Schalterprogramm und den dazugehörigen Steuerungscomputer. Unsere Wahl fiel auf das >MeTa Tasterprogramm des bayerischen Herstellers >Enertex sowie den dazugehörigen >EibPC². Die Taster sind aus Aluminium gefräst und in drei Ausstattungsvarianten erhältlich. Sie haben jeweils zwei (Starter & Standard) oder vier Wippen (Premium), die per Software beschriftet werden und den aktuellen Zustand anzeigen. Der EibPC² steuert dies alles, stellt eine Schnittstelle ins LAN her und bietet einen Webserver, über den die Bedienoberfläche per Browser genutzt werden kann. Der EibPC² und der KNX Bus werden von einem >PowerSupply 960² mit Strom versorgt. Während die Taster Sensoren sind, also ein Signal senden, wenn etwas passieren soll, werden Aktoren genutzt, um etwas zu schalten. Hier haben wir größtenteils auf Komponenten von >MDT gesetzt, die relativ preiswert sind. Die MDT Schaltaktoren, Dimmaktoren und Heizungsaktoren werden ergänzt durch >Elsner KNX RF S1R-B2 compact Funkaktoren. Diese nutzen wir, um an den Fenstern die Rolläden zu steuern. Als Besonderheit haben diese zwei Eingänge, an denen Verschluss- und Glasbruchsensoren der Fenster angeschlossen sind. Zusammen mit installierten Präsenzmeldern haben wir so eine Alarmanlage in Software realisiert.

Programmierung

Während KNX Komponenten stets mit der Software >ETS programmiert werden, die ausschließlich unter Windows läuft, gibt es für den >Enertex EibPC² auch eine Software für macOS. Als Mac Nutzer verwende ich die Virtualisierungsumgebung >Parallels Desktop zum Ausführen von Windows Programmen. Hiermit funktionieren auch die ETS sowie der Enertex Updater.

Fernzugriff

Als Router nutzen wir eine Fritz!Box. Mit dem Windows Programm >FRITZ!Box-Fernzugang einrichten kann man eine VPN Verbindung einrichten, um das Smart Home auch per Notebook und Smartphone sicher aus der Ferne steuern zu können. Dies ist mit dem genannten Programm relativ einfach möglich. Zusätzlich wollten wir aber auch unserem KNX Systemintegrator bei Bedarf Zugriff auf den EibPC² gewähren. Hierzu haben wir einen weiteren VPN Zugang für ihn eingerichtet und die Konfigurationsdatei für die Fritz!Box so angepasst, dass ausschließlich der Zugriff auf die IP Adresse des EibPC² erlaubt ist. Hierzu muss eine Zeile in der erzeugten Konfigurationsdatei für die Fritz!Box wie folgt vor dem Einspielen in die Box angepasst werden.

accesslist = "permit ip 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.201 255.255.255.255";
accesslist = "permit ip 192.168.1.99 255.255.255.255 192.168.1.201 255.255.255.255";

Im obigen Beispiel ist die .99 die IP Adresse des EibPC² und die .201 die IP Adresse des VPN Zugangs in der Fritz!Box. Beides ist entsprechend der eigenen Konfiguration anzupassen. Der Fernzugang kann nach der Einrichtung situativ in der Fritz!Box unter Internet ▸ Freigaben ▸ VPN (de-)aktiviert werden. Damit die Programmierung mit der ETS über VPN funktioniert, muss in der ETS noch die Option NAT aktiviert werden.

 

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