KNX Testbrett

Wir bauen uns ein KNX Testbrett

Ob ein Smart Home für uns in Frage kommt oder nicht, die haben wir bereits in unserem Blog beantwortet. In einem weiteren Beitrag haben wir eine Übersicht über die verschiedenen Systeme gegeben, welche mit im Neubau einsetzen kann. Wir haben uns entschiedenen, einen genaueren Blick auf KNX zu werfen. Das Ergebnis ist ein KNX Testbrett.

 

Was ist KNX?

Zuerst stellt sich kurz die Frage, was KNX eigentlich ist.

KNX ist ein Feldbus zur Gebäudeautomation. Auf dem Markt der Gebäudeautomation ist KNX der Nachfolger der Feldbusse EIB, BatiBus und EHS.

 So steht es etwas umständlich auf Wikipedia geschrieben.

Wir versuchen es mal etwas einfacher auszudrücken:

KNX ist ein Bussystem zur Gebäudeautomation. Der KNX-Standard ist ein offener Standard. Diesem haben sich mittlerweile mehr als 400 Firmen angeschlossen. Das System kommt oft in Objektbauten zum Einsatz und kann dort seine Stärken besonders ausspielen. In immer mehr Einfamilienhäusern setzen Bauherren auf Smart Home Systeme. Dabei kommt auch KNX zum Einsatz. 

Wie funktioniert KNX?

Wenn wir unseren Freunden erzählen, dass wir aus unserem Haus ein Smart Home mit KNX bauen wollen, dann werden wir gefragt wie KNX eigentlich funktioniert. Wir nehmen mal an, ihr habt ein gewisses Verständnis vom Aufbau einer Elektroinstallation.

Bei einer klassischen Installation wird das Licht mit einem Lichtschalter ein- und ausgeschaltet. Die Leitung zur Leuchte geht durch diesen Schalter. Dieser unterbricht oder schließt den Stromkreis. Steckdosen werden bei einer klassischen Installation oft gar nicht geschaltet. Dann kommen noch Schalter für Rollos und Thermostate für die Heizung dazu.

Eine KNX Installation besteht dagegen aus Sensoren, Aktoren und der Busleitung. In diesem Fall wird der Schalter oder Taster (Sensor) an eine Busleitung angeschlossen. Möchte man das Licht anschalten, dann wird über den Bus ein entsprechendes Telegramm geschickt. Entsprechend der Programmierung weiß der Aktor, welcher Kanal nun wie geschaltet werden muss und schließt den entsprechenden Stromkreis.

Das klingt erstmal gegenüber einer klassischen Installation ziemlich kompliziert. Es bedeutet auch, dass der initiale Aufwand für die Verkabelung steigt und damit die Kosten dafür. Der Vorteil ist eine ungeahnte Flexibilität. Ich kann einem Taster flexibel Funktionen zuordnen und diese nach belieben ändern. Durch Sensoren und Aktoren kann ich überall den Status sehen und ändern. Will ich meine Leuchten anders schalten, dann programmiere ich meine Installation einfach um.

Weiter will ich hier gar nicht in die Tiefe gehen, wie Telegramme auf dem Bus verschickt werden und wie eine KNX Topologie aussieht. Das geht an dieser Stelle zu tief. Wenn dich das interessiert, dann haben wir am Ende des Artikels noch einen Buchtipp.

Wie funktioniert KNX? Eine Skizze
Wie funktioniert KNX? Eine Skizze

 

Welche Werkzeuge haben wir für uns KNX Testbrett verwendet?

Wir bauen die Grundplatte zusammen

Die eigentliche Frage ist ja, welches Brett man verwendet. Wir haben uns für eine OSB-3 Platte entschieden. Das ist nicht das schönste Material, war aber sehr günstig im Baumarkt zu bekommen. Dort haben wir es auch direkt zuschneiden lassen. Das erspart eine Menge Arbeit und Dreck.

Mit den Einzelteilen zuhause angekommen, haben wir diese mit Winkeln montiert. Damit haben wir unter der Platte noch ausreichend Platz für die Kabelführung. Mit unserem Akkuschrauber war das schnell alles schnell verschraubt.

Da wir bereits einen Plan hatten, welche Teile verbaut werden sollen, haben wir uns nun daran gemacht die entsprechenden Löcher für die Spots und den Taster zu bohren. Das hat sich ganz gut mit einer Lochkreissäge gemacht. Wir fassen nochmal zusammen:

  • Akkuschrauber
  • Stichsäge
  • Lochkreissäge

Kabel kürzen, entmanteln, abisolieren

Um ein KNX Testbrett zu bauen müssen eine Menge Kabel gekürzt, entmantelt und abisoliert werden. Unser Werkzeugkasten hat bisher einen Seitenschneider bereitgehalten. Dazu noch ein Cuttermesser und man kann die Arbeiten alle erledigen. Wenn du noch einen passenden Seitenschneider suchst, dann kann ich nur die Werkzeuge von Knipex empfehlen.

Auf der Suche im Internet ist uns aufgefallen, dass es jedoch Werkzeuge gibt, welche uns die Arbeit abnehmen und vereinfachen. 

Mit einem Entmanteler ist der Mantel schnell ab

Dies war ein Werkzeug, dessen Existenz uns bis vor kurzem nicht bekannt war. Mit nur wenigen Handgriffen ist der Mantel von einem Kabel entfernt. Wichtig beim entmanteln ist, dass die einzelnen Isolierungen der Adern nicht beschädigt werden. Mit einem Cutter muss man dabei sehr vorsichtig sein.

Auf Amazon gibt es einen schicken Entmanteler für wenig Geld. Diesen legt man einfach um das Kabel, dreht ihn um 180° in beiden Richtungen und zieht anschließend den Mantel ab.

Leider hat das KNX-Kabel einen kleineren Durchmesser und der Mantel lässt mit diesem Werkzeug nicht abziehen. Da mussten wir nochmal einen zusätzlichen Entmanteler kaufen, welcher auch für Bus-Kabel geeignet ist. 

Einmal drücken und abisoliert

 

Hast du schon mal das Wort „Abisolierzange“ gehört? Das dürfte beim Scrabble ordentlich Punkte geben. Mit dieser Zange kann man sehr schnell die Isolierung von einem Kabel entfernen. Einfach die richtige Länge einstellen, Kabel einlegen und drücken. Das geht wirklich erstaunlich einfach. 

Was man sonst noch benötigt

Neben den vielen Werkzeugen brauchten wir noch etwas zusätzliches Material. Einiges davon konnten wir im Baumarkt besorgen. Anderes mussten wir bestellen. So ein KNX-Kabel sind im Baumarkt eher selten vorrätig. Folgendes haben wir weiterhin benötigt:

  • Kabel NYM 5m
  • Bus-Kabel 5m
  • Wago-Klemmen
    • 2-fach
    • 3-fach
    • Busklemme
  • Kaiser Hohlwanddose

Welche Produkte haben wir für unser KNX Testbrett ausgewählt?

Nachdem wir den Entschluss gefasst hatten ein Testbrett zu bauen stellte sich die Frage, mit welchen Produkten wir loslegen wollen. Wie es der Zufall wollte, bot jemand einige KNX-Bauteile in einer Facebook-Gruppe an. Er hat sein eigenes Testbrett auseinander gebaut und brauchte nicht mehr alle Produkte.

Wir waren Anfangs skeptisch, da wir auch schon schlechte Erfahrungen mit Käufen von Privat im Internet gemacht haben. Da wir einige Komponenten abgenommen haben, war die Summe entsprechend groß. Umso größer war unsere Freude, als der große Karton endlich mit der Post kam. Zusätzlich haben wir uns noch mit ein paar Produkten aus einem Online Shop eingedeckt.

Die Produkte für unser KNX Testbrett
Die Produkte für unser KNX Testbrett

KNX Busspannungsversorgung mit Diagnosefunktion

Bei der Spannungsversorgung haben wir uns recht einfach gemacht. Über MDT liest man immer wieder viel Gutes. Die Produkte sollen sehr gut sein und viele Funktionen haben. Der Preis ist auch in Ordnung.

Da wir die Busspannungsversorgung gern auch für unsere spätere Installation im Haus nutzen wollen, haben wir uns gleich für eine 640mA Variante entschieden. Damit kann man theoretisch 64 Komponenten auf dem Bus betreiben (ein Busteilnehmer benötigt im Normalfall 10mA). Zusätzlich besitzt die MDT STC-0640.01 eine Diagnosefunktion. Dadurch werden alle Ereignisse mit Zeitstempel im Ringspeicher abgelegt.

KNX Busspannungsversorgung mit Diagnosefunktion MDT STC-0640.01
KNX Busspannungsversorgung mit Diagnosefunktion MDT STC-0640.01

KNX IP-Router zur Verbindung mit dem IP-Netzwerk

Der IP-Router ist die Schnittstelle zwischen dem KNX-Bus und dem IP-Netzwerk. Damit können wir unsere KNX-Komponenten programmieren und andere Funktionen realisieren.

Die einfachste Möglichkeit den KNX-Bus mit dem Computer zum Programmieren zu verbinden wäre ein USB-Interface. Da wir nicht immer mit dem Laptop neben dem Verteiler sitzen wollen, sondern komfortabel aus Wohnzimmer über unser Heimnetzwerk zugreifen. Wir haben uns für den MDT SCN-IP100.02 entschieden.

KNX IP-Router MDT SCN-IP100.02
KNX IP-Router MDT SCN-IP100.02

KNX Schaltaktor mit 16 Kanälen

Mit einem Schaltaktor kann man Leuchten oder Stromkreis an- und ausschalten. Hier haben wir uns für einen Aktor mit 16 Kanälen entschieden. Der benötigt 8 Teilungseinheiten und ist für unser Testbrett viel zu groß. Anfangs werden wir nur 2 Kanäle benötigen.

Die größere Dimensionierung erlaubt es uns aber, diesen Schaltaktor später in unserem Einfamilienhaus in der Verteilung zu nutzen. Damit haben wir gleich an die Zukunft gedacht. Wir haben versucht die Komponenten so auszuwählen, dass wir sie auch später nutzen können.

Wir haben uns für den MDT AKS-1616.03 entschieden.

KNX Schaltaktor mit 16 Kanälen MDT AKS-1616.03
KNX Schaltaktor mit 16 Kanälen MDT AKS-1616.03

24V Spots und ein LED-Controller zum Dimmen

Um die Vorzüge eines Smart Homes genießen zu können, wollen wir auch ein paar dimmbaren Leuchten. Wir haben uns zu dem Thema lange belesen, welche Technik da wohl am besten ist. Auf dem Markt gibt es eine Menge Leuchten wie Philipps Hue, Osram Smart+ oder anderen Leuchtmitteln.

Dem Thema werden wir wohl mal einen eigenen Beitrag widmen. Das würde hier sonst den Rahmen sprengen.

Wir haben uns entschiedenen zwei 24 Volt DC Spots zu testen. Dazu benötigen wir ein Netzteil, welches die Wechselspannung aus dem Netz in 24 Volt Gleichspannung umwandelt. Dafür haben wir das MEANWELL HLG-80H. Für ein paar Spots reicht es aus, in unserem Haus werden wir ein zusätzliches Netzteil benötigen, da die Leistung von diesem nicht Schaltnetzteil nicht ausreichen würde.

Die Spots werden über den KNX-Bus über einen LED-Controller gesteuert. Auf unserem KNX Testbrett setzen wir den MDT AKD-0424R.02 ein.

Der schicke MDT Glastaster

Wir wohnen aktuell in einer Wohnung. Dort sind klassische Schalter verbaut, also nichts Besonderes. In unserem neuen Einfamilienhaus wollen wir das ein wenig anders gestalten. Dank KNX brauch man nicht mehr für jede Funktion einen einzelnen Schalter.

Kennt ihr die Bilder von großen Wohnzimmern, wo neben der Tür eine ganze Batterie von Schaltern installiert wurde, um all die Leuchten und Rolles bedienen zu können? Dazu kommt natürlich noch das Thermostat für die Fußbodenheizung. Das sieht nicht schön aus und ist auch nicht wirklich zeitgemäß. Mit einem einzelnen Taster kann man durch den KNX-Bus eine Menge Funktion abbilden und kann die Zahl der Schalter erheblich reduzieren.

Auf unserem KNX Testbrett setzen wir den MDT BE-GT2TW.01 Taster ein. Der besitzt sogar einen integrierten Temperatursensor. Die Optik ist sehr puristisch und gefällt uns sehr. Auf dem Testbrett ist der Taster ein wichtiger Punkt, denn damit werden erst mal alle Funktionen realisiert.

KNX Taster MDT BE-GT2TW.01
KNX Taster MDT BE-GT2TW.01

Planung des Aufbaus für unser KNX Testbrett

Nachdem unsere Komponenten soweit organisiert haben, ging es nun an die Planung. Zur Installation unserer Bauteile auf der Hutschiene haben wir den kleinen Aufputz-Verteilerschrank Hager VA36CN gekauft. Darin gibt es drei Hutschienen mit jeweils 12 Teilungseinheiten. Das reicht für unsere KNX Teile.

Dann hieß es Montageanleitungen studieren. Darin steht geschrieben, wie die Geräte verdrahtet werden müssen. Gerade bei den Spots mit dem Netzteil und LED-Controller mussten wir genau hinsehen, um keinen Fehler einzubauen.

Wir können euch nur ans Herz legen, unbedingt alle Teile zu planen. Wir haben auch geschaut, welches Teil wo auf dem Testbrett positioniert wird. Das Brett ist ausreichend groß dimensioniert, für eine saubere Verlegung der Kabel hilft der Plan jedoch ungemein.

Montage der Bauteile auf dem KNX Testbrett

Nachdem das alles klar war, konnte es endlich losgehen. Jetzt hieß es fleißig Bohren, Schrauben, Sägen und dann „Strippen ziehen“.

Als erstes haben wir alle Arbeiten erledigt, wo es richtig dreckig wird. Die Löcher für die Spots, Glastaster und Kabel haben wir als erstes gebohrt.

Anschließend haben wir den Hager Verteiler auf das Brett geschraubt. Nun wurden nach und nach die einzelnen Bauteile auf die Hutschiene setzen und verkabeln. Hier haben wir unbedingt immer wieder alle Verbindungen getestet. Hier hat uns ein Multimeter sehr gut geholfen.

Die Löcher auf dem KNX Testbrett sind gebohrt
Die Löcher auf dem KNX Testbrett sind gebohrt

Um unser KNX Testbrett absichern zu können, haben wir in der unteren Hutschiene einen FI und einen Leistungsschutzschalter eingebaut. Auch wenn unser Testbrett mit einem Schukostecker mit Spannung versorgt wird und dieser Stromkreis in unserer Wohnung mit einem LS und FI abgesichert ist, so wollten wir auf Nummer sicher gehen. Das bedeutet auch, dass ich immer Wissen muss wo bei meinem Schukostecker die Phase ist und das dieser auch an der Phase der Steckdose eingesteckt werden muss (im Normalfall ist es ja egal, wie rum ein Stecker eingesteckt wird).

Als erstes wir die KNX-Geräte installiert. Anschließend haben wir diese mit dem Bus-Kabel verbunden. Das ist recht einfach. Erst entfernt man den grünen Mantel und die Abschirmung. Die weißen und gelben Adern benötigen wir nicht auf unserem Testbrett. Die beiden Adern sind in der Regel frei und können für einen zusätzliche Spannungsversorgung genutzt werden. Einige Bauteile wie Wetterstationen mit einer Heizung brauchen Spannung als über den Bus bereitgestellt.

Die KNX Bauteile werden auf dem Testbrett installiert
Die KNX Bauteile werden auf dem Testbrett installiert

Mit der Abisolierzange wird die Isolierung der roten und schwarzen Adern entfernt. Anschließend werden die Adern einfach in die Wagoklemme geschoben. Da kann man eigentlich nicht viel falsch machen. Wir haben das erst mal so an einer Klemme mit einem Kabel getestet, wie weit alles abisoliert werden muss und wie weit das Kabel in die Klemme geschoben werden muss.

Nachdem alle Bauteile eingebaut waren, haben wir nach und nach das Netzteil, die Spots, die Fassungen und den Glastaster eingebaut. Das ist eine entspannende Arbeit, welche immer gut nach Feierabend erledigt werden konnte.

Nach einigen Abenden war es dann endlich soweit, alle Teile waren fertig installiert. Es folgte der spannende Moment, wo wir zum ersten Mal Spannung auf das Testbrett geben.

Alle Bauteile im Verteilerkasten fertig verkabelt
Alle Bauteile im Verteilerkasten fertig verkabelt

HINWEIS: Wir haben unser Testbrett vorher von einem Profi prüfen lassen. Die Arbeit an 220V ist lebensgefährlich. Holt euch daher unbedingt professionelle Unterstützung!

Also ab den Stecker in die Steckdose, die Schalter von FI und LS umlegen und dann warten. Erst mal passierte nichts. Dann fing die KNX-Spannungsversorgung an zu blinken. Danach klackerte der 16-fach Aktor und wir wussten, der erste Schritt war getan. Unser KNX Testbrett funktionierte und nun können wir uns der Programmierung widmen.

Das fertige KNX Testbrett
Das fertige KNX Testbrett

Im nächsten werden wir über die ersten Schritte bei der Programmierung in ETS5 berichten. An dieser Stelle sei gesagt, das war einfacher als gedacht und macht richtig Spaß. 

Unser Tipp für KNX-Einsteiger

Im Internet gibt es eine Menge Beiträge und Foren, wo man viel über KNX lesen kann. Wir haben uns direkt für das Buch „Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co.“ von Stefan Heinle entschieden. 

Das Buch gilt als das Standardwerk für den Einstieg in KNX. Für den Aufbau unseres KNX Testbretts war das wirklich super. Wir haben uns das Buch als eBook gekauft. 1.200 Seiten passen einfach besser in einen E-Book-Reader. 

2 Kommentare zu „Wir bauen uns ein KNX Testbrett“

  1. Viel Spass beim rumprobieren! Ich habe auch gerade ein Testboard gebaut, allerdings eine Loxone / KNX Mischinstallation!
    Gruß aus Berlin!
    Marco

    1. Hallo Marco, das klingt spannend. Teilst du deine Informationen über das Testbrett mit Loxone und KNX in einem Blog?

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.