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DAS INTELLIGENTE HAUS
Crashkurs Bustechnik
Hier erfahren Sie wie Bustechnik funktioniert und warum 2005 jeder Bauherr über die Möglichkeiten der neuen Technik Bescheid wissen sollte.

Leistungsexplosion bei gleichzeitigem Preisverfall in der Mikroelektronik

 Geräte billiger durch Steuerelektronik

Die Bustechnik ist dabei, die gesamte Haustechnik zu revolutionieren

Deutsche Unternehmen federführend

Busfähige Haushaltsgeräte kaum mehr teurer

Ein aktueller Personalcomputer verfügt über weit mehr Rechenleistung, als die NASA für sämtliche Mondlandungen zur Verfügung hatte. Das Herzstück des PCs, der Prozessor, kostet bei vergleichbar satter Leistung, gerade noch € 50,-- (z.B. ein AMD Duron/Sempron). 

In nahezu allen technischen Produkten, die uns heute umgeben, steckt Steuerelektronik. Die hierfür verwendeten 8-Bit-Mikroprozessoren haben nicht mehr "Daumennagel-", sondern eher "Stecknadelkopfgröße". In den letzten 20 Jahren hat sich trotz beachtlichem Leistungszuwachs  nicht nur ihre Größe, sondern auch ihr Preis drastisch reduziert. Um Ihnen nur eine vage Vorstellung zu vermitteln: Von über € 1.500,-- auf unter € 1,--.

Die Folge ist, dass sich nahezu alle Geräte, deren Funktionen über ein manuelles Ein- und Ausschalten hinausgehen, mit Steuerelektronik billiger herstellen lassen, als auf konventionellem Weg. 

Die Bezeichnung Bus stammt aus den Anfangstagen der Computertechnik und stellt eine, wenn auch nicht ganz treffende, Analogie zu dem Verkehrsmittel Omnibus dar. Der elektronische Bus bzw. die Busverbindung transportiert auf Buslinien Signale/Datenpakete (gleich Personen) zu den Adressen/ Teilnehmern (Haltestellen).                                            Weiter ->

Bustechnik wird seit etwa 15 Jahren  - in Europa unter Federführung deutscher Unternehmen - bei Gebäuden eingesetzt. Wegen der damit verbundenen Kosten war sie ursprünglich überwiegend für Zweckbauten gedacht (Krankenhäuser, Schulen, Industriebauten). Sie verzeichnete dort einen rasanten Siegeszug.

Ende 1999 einigten sich die maßgeblichen europäischen Organisationen (BCI¹, EHSA², EIBA³) auf einen ergänzenden einheitlichen Protokoll-Standard (Konnex, kurz KNX), der im Laufe des Jahres 2000 nahezu vollständig umgesetzt wurde. Im Ergebnis stehen für den privaten Bauherrn 2005 äußerst attraktive Möglichkeiten bei der Gebäudetechnik zur Verfügung, die vom Preis her so erschwinglich geworden sind, dass für nahezu jeden Bauherrn die Bustechnik eine Alternative zur konventionellen Haustechnik darstellen dürfte.

Busfähige Haushaltsgeräte kosten  gerade einmal € 50,-- mehr, als Standardgeräte. Eine Investition, die, falls eine Neuanschaffung ansteht, auf jeden Fall überlegenswert ist und die sich schnell bezahlt machen kann.

^{1) BatiBUS Club International
2) European Home Systems Association
3) European Installation Bus Association
Der EIB- bzw.  IstaBus als erfolgreichster Vertreter ist in Europa der Standard schlechthin. Gründungsmitglieder sowie die Mehrzahl der Mitgliedsunternehmen sind deutsche Unternehmen.}

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Herkömmliche Technik contra Bustechnik

Eine Datenleitung steuert die Verbraucher bei separater Versorgungsleitung 

Eine herkömmliche Elektroinstallation funktioniert vereinfacht ausgedrückt so, dass jeder Verbraucher einen eigenen Stromkreis erhält. Das Aus- bzw. Einschalten erfolgt dadurch, dass dieser Stromkreis (durch einen Schalter) geschlossen oder unterbrochen wird. 

Bei der Bustechnik erfolgt  - wieder vereinfacht betrachtet - die Trennung in eine Steuerungsleitung (den Datenbus, z.B. mit 24 Volt) und eine Versorgungsleitung (mit 230 Volt bzw. 380 Volt).

Da ein Bild bekanntlich mehr als 1000 Worte sagt, ist unten anhand eines einfachen Schaltschemas der Unterschied  dargestellt. Es handelt sich dabei um eine recht simple Aufgabe, nämlich drei Leuchten mit einem zusätzlichen zentralen Ausschalter zu steuern. Die obere Grafik zeigt die herkömmliche Relais-Technik, die untere moderne Bustechnik: weiter ->

Bisher: Erheblicher Leitungsaufwand schon bei einfachsten Steuerungsaufgaben

Erheblich weniger Leitungen mit Bustechnik

Bustechnik: Komplexe Steuerungsmöglichkeiten mit einfachem Aufwand

Herkömmliche Installation:

Bustechnik:

Wenn wir das Beispiel nur geringfügig komplizierter machen, also etwa nur eine Leuchte hinzufügen und dann auf Tastendruck eine der möglichen Leuchtenkombinationen einschalten wollen (z.B. 1 + 2, 1 + 2 + 3, 3 + 4 usw.), geht die Relaistechnik bereits in die Knie, d.h. der hierfür erforderliche Leitungsaufwand würde völlig unvertretbare Dimensionen annehmen.

Und nun zum Vergleich die Bustechnik:

Wir fügen eine Leuchte hinzu und tauschen den zentralen Ausschalter gegen einen Mehrfachtaster aus, bei dem die jeweilige Tastenfunktion nur einmal auf die gewünschte Leuchtenkombination eingestellt werden muss. Das ist nicht nur kinderleicht. So ganz nebenher kann auch noch die gewünschte Lichtstärke jeder einzelnen Leuchte eingestellt, und diese "Lichtszene" dann auf Tastendruck abgerufen werden.

oder noch einfacher mit der gleichen Funktionalität:

und nur zur Erinnerung die konventionelle Technik mit weniger Leuchten bei wesentlich geringerer Funktionalität:

So ist eine Busleitung aufgebaut ->                                                Weiter ->

Beispiel: Fensterkontakt steuert Heizkörper

Das Beispiel oben sollte nicht zu der Annahme verleiten, die Bustechnik sei lediglich für eine komfortablere Beleuchtungssteuerung geeignet. Daher ein weiteres Beispiel aus der Haustechnik, das bereits ein Zusammenspiel unterschiedlicher Gewerke zeigt.

Wenn Sie bei einem Haus mit konventioneller Technik ein Fenster zum Lüften öffnen, erkennt das Thermostatventil am Heizkörper nur, dass es kalt wird und versucht den Temperaturabfall dadurch auszugleichen, dass es voll öffnet. Solange also das Fenster nicht geschlossen wird, bullert der Heizkörper die Wärme mit voller Kraft ins Freie. Das ist nicht besonders intelligent und etwa so, als würde die Antischlupfregelung Ihres Autos bei Glatteis voll aufs Gas treten. 

Bei einem Haus mit intelligenter Bustechnik und entsprechender Ausstattung würde ein Kontakt am Fenster das Heizkörperventil beim Öffnen des Fensters sofort schließen. Nach dem Lüften würde die Raumtemperatur automatisch wieder auf die gewünschte Höhe geregelt werden.

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Sensoren und Aktoren

Multifunktionaler Einsatz der Busteilnehmer

Die Ressourcen des Systems  stehen allen Teilnehmern zur Verfügung

Unterschiedliche Ausbaustufen können auch erst später realisiert werden

In der Bustechnik spricht man von Sensoren unter die auch Bedien-Oberflächen (Taster, visualisierte Oberflächen, interaktive bzw.  berührungssensitive Bildschirme) fallen. Alles also, was Befehle, Zustandsveränderungen, Ereignisse an das System meldet und Aktoren, das sind diejenigen Busteilnehmer, die diese Ereignisse verarbeiten und in Aktionen umsetzen. Wiederum ein Beispiel:

Der Fensterkontakt (der gleiche, der vorhin die Heizung herunterregelte) stellt ein Öffnen des Fensters fest, obwohl vom Haustürsensor die Meldung "von außen verschlossen" vorliegt. Der Fensterkontakt (Sensor) meldet: Einbruch. Worauf die hierauf programmierten Aktoren (z.B. Rollladensteuerung, akustischer Alarm, Panikbeleuchtung, automatischer Notruf usw.) ausgelöst werden.

Das Szenario kann z.B. so aussehen: Der Rollladen an dem betroffenen Fenster fährt herunter und verhindert von vorneherein ein Eindringen. Bei Nacht: im ganzen Haus geht das Licht an und alle Rolläden fahren hoch, automatisch wird die zuständige Polizeidienststelle angerufen und von dem Einbruch benachrichtigt. Gleichzeitig erhalten Sie einen Anruf aufs Handy und/oder ein SMS usw...

Bei der Bustechnik stehen die Ressourcen des Systems allen Teilnehmern, d.h. für die unterschiedlichsten Aufgaben zur Verfügung. Ein Bewegungsmelder z.B. kann abhängig vom Zustand des Haustürsensors automatisch das Licht anschalten, aber auch diverse Alarmaktionen auslösen. Ein Regensensor kann die Dachfenster schließen, aber auch die Gartenbewässerung abstellen.

Unterschiedliche Ausbaustufen des Systems können gleich, aber auch erst später realisiert werden. Zum Beispiel wäre es möglich, Fensterkontakte nur in unmittelbarer Nähe von Heizkörpern zu installieren oder aber an allen Fenstern, um gleichzeitig über ein Alarmsystem zu verfügen.

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Dezentrale Intelligenz

Externe Netze lassen sich einbinden

Szenario eines Einbruchs

Beim EIB-Bussystem besitzt jeder Teilnehmer (die beschriebenen Sensoren und Aktoren) seine eigene "Intelligenz" (durch die eingangs erwähnten stecknadelgroßen Ein-Euro-Mikroprozessoren). Großer Vorteil: Bei Ausfall eines Teilnehmers bleiben alle anderen funktionsfähig. Die Teilnehmer sind sozusagen miteinander vernetzt und können untereinander Informationen austauschen. Die Informationen lassen sich an jeder beliebigen Stelle zu jeder beliebigen Stelle des Systems senden wie empfangen.

In dieses "häusliche Netz" können externe Netze, wie Telefon oder Internet eingebunden werden (natürlich auch Kabel- und Sattelitenmedien). Informationen lassen sich so an jeden beliebigen Ort übertragen und von überall her empfangen. Stichwort: Fernsteuerung, Fernabfrage, automatischer Notruf usw.

Übrigens: Eine Webcam exzellenter Qualität, mit der sich Bildfolgen via Internet übertragen lassen kostet so um ab € 50,--. Und Webcams lassen sich nicht nur zur Überwachung von Kinderzimmern (via Internet), sondern auch zur Identifizierung von Einbrechern verwenden.

Was glauben Sie was nach dem folgendem Szenario passiert:

Beim unbefugten Eindringen (über Fenster, Nebentüre, Haustüre...) gehen alle Lichter im Haus an, sämtliche Rollläden fahren hoch und eine Stimme schallt: 

"Achtung, Achtung! Sie sind in ein Haus mit automatisierter Überwachungstechnik eingedrungen. Falls ein Fehlalarm durch rechtmäßige Benutzer vorliegt, deaktivieren Sie bitte das System. Ansonsten werden nach Abschluss dieser Meldung folgende Aktionen ausgelöst: Es wird eine Außensirene mit einem Blinksignal aktiviert. Es erfolgt eine automatische Benachrichtigung des zuständigen Polizeireviers. Außerdem sind die automatischen Überwachungskameras aktiviert und haben bereits mit der Aufzeichnung begonnen. Die Polizei wird in wenigen Minuten eintreffen. Verlassen Sie bitte sofort das Gebäude."

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