Von Simon Buddle, Future Ready Homes. Es war buchstäblich nur ein kleines Stück Draht, ein bisschen Späne, ein Metallsplitter. Aber er hat sich in der Mitte meines Zeigefingers festgesetzt und sich jedes Mal bemerkbar gemacht, wenn ich eine Flasche öffnen, ein Glas aufschrauben oder irgendeine Art von Kraft anwenden musste. Es tat wirklich weh! Schließlich ließ ich es von einem Chirurgen entfernen, aber ich kann sagen, dass es eine Menge Ärger verursacht hat. 
KNX macht alles besser. Kabel gehören zu meinem Leben, seit ich achtzehn Jahre alt bin. Ich verlegte D10-Feldtelefonkabel entlang von Hecken und Durchlässen. D10 ist leicht auf einer Trommel zu verlegen, aber wenn es in den Segeltuchbeutel kommt und in der Mitte herausgeführt wird, gibt es das unvermeidliche Vogelnest. Das Problem mit D10 (doppelt verdrillt und schwarz) ist, dass es wiederverwendet wird und dadurch geknickt, gelenkig und verbogen wird. Dies ist nicht förderlich, um ein zweites Mal verwendet zu werden, geschweige denn ein drittes Mal oder mehr. 
(Links) D10-Kabel auf einer Trommel und (rechts) D10-Kabel in einem Leinensack). Es wird oft gesagt, dass KNX, was die Verkabelung angeht, so ziemlich alles kann. Manche sagen sogar, dass er auf einem Stück nasser Schnur laufen kann. Die Leute sagen auch leichtfertig: "Verlegen Sie einfach ein vieradriges Kabel", aber ich höre schon irgendwo eine Alarmglocke läuten. Also dachte ich, wir werfen einen Blick auf die Physik: der Spannungsabfall über die Entfernung ist das offensichtlichste, und das Ohmsche Gesetz. Solide bleiben KNX Kabel haben einen Durchmesser von 0,8 mm, was 20AWG (American Wire Gauge) entspricht. Eines der ersten Probleme ist, dass die Leute oft ein flexibles Kabel verwenden, was natürlich ein Problem darstellt, da die Steckverbinder für massive Kabel ausgelegt sind und nur mit diesen funktionieren. Das wiederum erfordert eine Verbindung an jeder Tastatur, um ein kleines Stück KNX-Kabel einzufügen. Problem eins: Sie haben gerade die Anzahl der Verbindungen und damit die Fehlerquellen verdoppelt. 
Das KNX Kabel besteht aus einadrigen Adern und kann in ein- oder zweipaariger Ausführung geliefert werden. Die schwarze und die rote Ader sind für die 29V Gleichstromversorgung und die Datensignale bestimmt. Die gelbe und die weiße Ader dienen bei Bedarf als zusätzliche Verbindung, werden aber im Allgemeinen nicht verwendet. Spannungsabfall über die Entfernung Die KNX-Spezifikation besagt, dass zwischen Stromversorgung und Gerät maximal 350 m liegen sollten. Sie besagt auch, dass ein Systemsegment mit verkabelten Geräten nicht mehr als 1000 m Gesamtverkabelung umfassen darf. Beides sind gesunde Längen, zumindest auf dem Wohnungsmarkt. Für dieses Beispiel verwende ich ein Tastenfeld mit einem kleinen LCD-Display und einer maximalen Bus-Stromaufnahme von 14 mA. Wenn ich eines davon 350 m vom Netzteil entfernt aufstelle, erhalte ich einen Spannungsabfall von 0,335 V. Wenn ich jedoch 64 Tastaturen an das Segment anschließe (64 x 14 mA = 896 mA), erhalte ich einen Spannungsabfall von 21,5 V, und das ist ein Problem, so dass ich etwas mehr Strom hinzufügen müsste. (Anmerkung: Die maximale Stromaufnahme übersteigt zwar die Kapazität des Standard-Netzteils, aber die Tastaturen ziehen nur 14 mA, wenn sie in Betrieb sind, und es ist klar, dass 64 nicht gleichzeitig in Betrieb sind. Eine Ausnahme könnte jedoch ein Busspannungsausfall sein, bei dem die Anzeigen der Tastenfelder während des Starts aufleuchten). 
64 Keypads auf dem Bus könnten möglicherweise die vom Netzteil erlaubte Stromaufnahme überschreiten. KNX im Vergleich zu anderen Kabeln Kommen wir also zurück in die reale Welt und vergleichen wir Folgendes; 30 Tastaturen bei 14 mA pro Tastatur auf einem 100 m langen KNX-Kabel. Das ergibt einen Spannungsabfall von 2,9 V - fast 10 % weniger. Versuchen wir das obige Szenario mit einigen anderen Kabeln: Lutron- oder Crestron-Kabel (mit dem Leitungspaar 12AWG) schneiden in der Berechnung mit einem Spannungsabfall von 0,43 V gut ab. Mehr Kupfer, weniger Widerstand. Aber sobald wir zu Kabeln kommen, die kleiner als 20AWG sind (je größer die AWG-Zahl, desto kleiner das Kabel), beginnen die Probleme. 22AWG = 4,43V = 15 % Spannungsabfall. 24AWG = 7V = 24% Spannungsabfall. 26AWG = 11 V = 38 % Spannungsabfall. CAT5 ist nominell 24AWG, aber ich habe es gelegentlich auch mit 26AWG gesehen. Die Spezifikation für die Betriebsspannung der Busgeräte erfordert einen Betrieb zwischen 21V und 30V DC. Bei 24AWG und einem Spannungsabfall von 7V (von 29V) bleiben nur 22V übrig, also genau an der Grenze der Mindestanforderung. Wenn das Kabel also 26AWG hat, wird es weit unter das Minimum fallen. Jegliche Verbindungen wirken sich auch nachteilig auf den Kabelwiderstand aus und erhöhen somit den Spannungsabfall. Der letzte wichtige Punkt ist, dass das KNX Kabel ein verdrilltes Kabel ist und das Protokoll eine differentielle oder symmetrische Signalisierung verwendet. Dies hilft bei der Rauschunterdrückung, da sich die Störsignale auf beiden Adern gegenseitig aufheben. Eine ausführlichere Erklärung finden Sie in den KNX Grundlagen der KNX Association. 
Bei der Verwendung von KNX TP Kabel werden die Signale zur symmetrischen Übertragung symmetrisch auf den Bus eingekoppelt, wobei der Empfänger Änderungen der Spannungsdifferenz zwischen den beiden Datenleitungen auswertet. Das bedeutet, dass ohne nennenswerte zusätzliche Hardware die Stabilität gegenüber eingekoppelten Störsignalen deutlich steigt, da sich z.B. die Störsignale auf beiden Adern gegenseitig aufheben (differentiell). Schlussfolgerung Es stimmt zwar, dass man eine KNX-Anlage auf so ziemlich jedem Kabel betreiben kann, aber bei extremen Entfernungen und Mengen von Geräten kann es zu Problemen kommen. Wie man so schön sagt: "Nur weil man es kann, heißt es nicht, dass man es auch sollte". Sie können auch andere Kabel verwenden, aber seien Sie gewarnt: Das richtige Kabel ist immer ein KNX-zertifiziertes Kabel. Und ich persönlich nehme immer die zweipaarige Variante. Viel Spaß beim Installieren! Simon Buddle CEng MIET, ist Berater für Future Ready Homes, einem Spezialisten für die Planung von BMS- und ELV-Systemen. www.futurereadyhomes.com
