Simon Buddle erörtert die Vor- und Nachteile der Einlinien-KNX-Topologie und die Vorteile der Verwendung von Linienkopplern zur Unterstützung getrennter Linien und Stromversorgungen, insbesondere in Mehrfamilienhäusern.
Mit dem Fortschritt scheinen die Größe und der Umfang aller technischen Produkte exponentiell zuzunehmen, wie beim Mooreschen Gesetz. Mein Commodore64-Personalcomputer würde heute belächelt werden, aber er war in der Lage, als einfaches Textverarbeitungsprogramm zu funktionieren und erfüllte seinen Zweck gut. Er war für die damalige Zeit konzipiert. Das Internet gab es damals (bei mir zu Hause) noch nicht, man stöberte in Schaufenstern, und wir benutzten immer noch den Londoner Straßenatlas von A bis Z, um uns in der Stadt zurechtzufinden. Wie sich die Zeiten doch geändert haben.
Vor- und Nachteile einer Single-Line-Topologie
Ich verbringe einen Großteil meiner Zeit damit, mit AV-Händlern zusammenzuarbeiten und KNX-Systeme zu programmieren, mit denen ich im Großen und Ganzen wenig zu tun hatte, bis ich vor Ort ankomme und mir eine Reihe installierter und eingeschalteter Produkte präsentiert wird. Natürlich ist es bei der heutigen KNX Architektur mit der TP1-256 Topologie leicht zu verstehen, warum Systeme mit Hunderten von Geräten an einer einzigen Linie mit einer massiven Stromversorgung gebaut werden. Die Systemarchitektur unterstützt dies; die Netzteile sind mehr als in der Lage, genügend Strom zu liefern, und es erfordert wirklich nicht viel Nachdenken oder sogar Design.
Es gibt jedoch ein inhärentes Risiko: Eine einzige Leitung und ein einziges Netzteil bedeuten einen einzigen Ausfallpunkt für das gesamte System. Auch wenn mehrere Netzteile und sogar ein Batterie-Backup dieses Problem aus der Welt schaffen können, kann die einzelne Leitung immer noch ein Problem darstellen.
Verwendung von Leitungskopplern mit getrennten Leitungen und Netzteilen
Eine kürzliche Erfahrung hat mir gezeigt, wie wertvoll Linienkoppler mit getrennten Linien und Netzteilen (PSUs) sind. Als ich mit dem AV-Installateur vor Ort eintraf, wurde mir ein großes System präsentiert. Das System bestand zunächst aus 187 Geräten – ein ganzes fünfstöckiges Kensington-Gebäude auf einer Linie. Als ich mit dem Laden der Produkte begann, traten Probleme mit der Kommunikation auf. Nun ist es einfach (und richtig) zu sagen, dass der KNX Bus mehr als in der Lage ist, diese Anzahl von Geräten wie eine einzige Linie zu handhaben. Aber ist das auch praktisch?
Als wir das System „bauten“, begannen wir, Download-Fehler zu haben. Die Art der symmetrischen KNX Datenübertragung ist darauf ausgelegt, Rauschprobleme im System zu überwinden. Das Prinzip ist einfach und entspricht der „symmetrischen Audioübertragung“ in der professionellen Audiowelt. Man sendet das Signal in entgegengesetzter Phase auf jeder Leitung und vergleicht sie am Ende. Wenn jedes Datenbit nicht exakt spiegelbildlich ist, handelt es sich um Rauschen und kann daher verworfen werden.
Lokale Kommunikation
Um sicherzugehen, entwerfe ich ein System gerne so, dass alle Geräte an einer Leitung im Großen und Ganzen lokal auf der Leitung kommunizieren. Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben 5 Schlafzimmer mit Tastaturen, Heizung und Klimaanlagen. Das KNX-Buskabel (Linie) für diese Etage sollte mit jedem Tastenfeld, den Heizungsreglern, den Beleuchtungsaktoren sowie den KNX-AC-Schnittstellen verbunden sein. Die Codetastatur kann sowohl als Lichtschalter als auch als Thermostat fungieren.
In dieser Konfiguration kommuniziert das Bedienteil, ob es nun Beleuchtungssteuerungen sendet oder Heizung oder Kühlung anfordert, nur auf der lokalen KNX Linie. Dieses einfache Prinzip ist seit vielen Jahren eine der großen Stärken eines KNX Systems. Getrennte Linien minimieren den Kommunikationsverkehr innerhalb des Systems. Jede Linie ist elektrisch isoliert und kann KNX Secure sein, falls dies erforderlich ist. Die Einrichtung eines Mehrfamilienhauses würde sicherlich einen Linienkoppler und KNX Secure für jede einzelne Wohnung erfordern.
Wir haben also ein Prinzip, bei dem ein Kabel horizontal pro Etage verlegt wird und die lokalen KNX Geräte aufnimmt. Wenn wir mehrere Stockwerke und damit wahrscheinlich auch mehrere Beleuchtungsschalttafeln haben, wäre es sinnvoll, mindestens zwei KNX Buskabel vertikal durch das Gebäude zu jeder Beleuchtungsschalttafel zu führen. Jedes Beleuchtungspaneel wiederum sollte der Anfang (und das Ende) der horizontalen KNX-Busleitung sein. Wenn diese Konfiguration installiert ist, haben wir die volle Flexibilität, entweder eine einzige Linie zu haben oder eine Hauptlinie mit Linienkopplern pro Etage zu erstellen.
Zurück zu dem Auftrag in Kensington. Wir teilten das Haus in drei Linien auf und fügten einen Linienkoppler und eine Spannungsversorgung hinzu. Dadurch wurden nicht nur die Download-Probleme behoben (die, wie sich später herausstellte, ein Erdungsproblem mit der Abschirmung des KNX-Buskabels waren – erden Sie es nicht, Leute, und sagen Sie das auch den Elektrikern!), sondern es wurde auch die Kommunikation im System massiv reduziert.
Fazit
Es ist zwar möglich, ein ganzes System über eine einzige Leitung/ein einziges Kabel zu betreiben, aber es ist ratsam, ein paar einfache Konstruktionsprinzipien zu befolgen, die Ihnen bei Problemen gute Dienste leisten. Oder noch besser: Verwenden Sie Linienkoppler und KNX Secure, um ein gewisses Maß an elektrischer Isolierung und Datensicherheit von Etage zu Etage oder Wohnung zu Wohnung zu gewährleisten.
Die Kosten für ein paar Stromversorgungen und Linienkoppler werden sich nach Abschluss der Arbeiten in Form von vielen schlaflosen Nächten auszahlen. Eine Leitung bedeutet immer noch eine Fehlerstelle. Indem wir die Leitung in mehrere Leitungen aufteilen, verringern wir das Risiko eines einzelnen Fehlerpunkts und erhöhen so die Robustheit der Installation.
Simon Buddle, CEng MIET, ist Berater bei Future Ready Homes, einem Spezialisten für die Planung von BMS- und ELV-Systemen.
