#KNXis35-Projekte Teil 1: Die Reise vom einfachen Lichtschalter zur IoT-Stadt

Von Yasmin Hashmi

Wir werfen einen Blick zurück auf einige der bahnbrechenden Projekte, die KNX zu dem gemacht haben, was es heute ist.

Die allererste KNX Installation

Wenn man eine Bewegung zum ersten Mal startet, besonders in Zeiten vor den sozialen Medien, ist es viel wahrscheinlicher, dass man sich darauf konzentriert, sie wachsen zu lassen, als seine ersten Schritte zu dokumentieren. Wie gut, dass wir uns auf die Erinnerung des ehemaligen Präsidenten der KNX Association, Franz Kammerl, berufen können, um zu bestätigen, dass das allererste KNX Projekt ein Lichtsteuerungssystem im Bildungszentrum der Handwerkskammer Niederbayern-Oberpfalz in Schwandorf, Deutschland, war.


Über 35 Jahre alt, erste KNX-Installation überhaupt ist im Bildungszentrum der Handwerkskammer Niederbayern-Oberpfalz in Schwandorf immer noch in Betrieb (Bild mit freundlicher Genehmigung der Handwerkskammer Niederbayern-Oberpfalz).

Nach Angaben von Herrn Kammerl war der verstorbene Günter G. Seip, Autor des Handbuchs für Elektroinstallationen, ehemaliger Direktor von Siemens und erster Präsident der EIB-Vereinigung, persönlich an dem Projekt beteiligt. Es erforderte eine Zusammenarbeit zwischen dem deutschen Installateurverband ZVEI und Siemens und wurde durchgeführt, bevor die Technologie offiziell auf dem Markt erhältlich war. Es wurden Taster und Binärausgänge (6A-Hutschienengeräte) für die Beleuchtungssteuerung von Schulungsräumen verwendet, und laut der heutigen Leiterin der PR- und Marketingabteilung der Handwerkskammer, Heike Sigel, sind die meisten der ursprünglichen (damaligen Instabus-) Komponenten immer noch in Betrieb und ermöglichen die Steuerung von Einzelraum-, Gruppen- und Zentralfunktionen. Was für ein schönes Beispiel für die Robustheit und Zuverlässigkeit von KNX!

Ein weiteres Beispiel für die Langlebigkeit von KNX ist ein Wohnprojekt, das 2003 von der Smarter Volts Company in Ajaltoun, Libanon, realisiert wurde. Es besteht aus einer sehr alten Generation von Rollläden, Schaltaktoren und Dimmern mit einem Ausgang, die in der Nähe der Beleuchtungskörper und nicht in einer Schalttafel montiert sind. Trotz häufiger Stromausfälle und des instabilen Stromnetzes im Libanon ist das System immer noch robust und funktioniert reibungslos, ohne dass ein Eingriff erforderlich ist.


Das Wohnprojekt Ajaltoun nutzt KNX seit 22 Jahren zur zuverlässigen Steuerung von Beleuchtung und Rollläden.

Das erste KNX Demohaus

Eine weitere Stärke von KNX ist die Flexibilität bei der Steuerung einer breiten Palette von Funktionen durch eine riesige Auswahl an Produkten. Dies zu demonstrieren kann eine Herausforderung sein, aber die CA Brachtendorf GmbH & Co KG stellte sich der Herausforderung mit ihrem Smartcube-Stand im Jahr 2005 - dem ersten Stand auf der IFA-Messe, der Hausautomation präsentierte. Der Stand umfasste ein Schlafzimmer, ein Bad, ein Wohnzimmer, einen Innen- und einen Außeneingang, wobei KNX die Beleuchtung, die Sicherheitstechnik, motorisierte Fenster, eine Wetterstation und eine Markise integrierte. Die gesamte Szene wurde auf einem Heimserver visualisiert und konnte über den Fernseher im Wohnzimmer gesteuert werden. Dieses Projekt wurde mit dem KNX Preis für Öffentlichkeitsarbeit 2006 ausgezeichnet.


Das Smartcube-Demohaus war der erste Stand auf der IFA, an dem die Hausautomation vorgestellt wurde.

Im Jahr 2010 übernahm der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEH) die Aufgabe, mit dem E-Haus die eindrucksvollste Smart-Home-Demonstration zu präsentieren, die mittlerweile ein fester Bestandteil der alle zwei Jahre stattfindenden Messe Light + Building in Frankfurt ist. Das E-Haus ist voll von KNX Technologie, die von zahlreichen Anbietern gemischt und angepasst wurde, um Komfort, Sicherheit, betreutes Wohnen und Energiemanagement und -optimierung zu automatisieren. Es nutzt KI, Sprachsteuerung, Sensoren, Live-Wetterdaten und mehr, um Beleuchtung, Sicherheitskameras, weiße Ware und Küchengeräte, PV-Energieerzeugung und -speicherung, E-Ladung und Wärmepumpen, Überwachung von Strom, Wasser, Gas und Luftqualität, menschengerechte Beleuchtung und verschiedene Technologien für betreutes und barrierefreies Wohnen zu steuern.


Das E-Haus des ZVEH auf der Light + Building demonstriert die umfassende Steuerung, die KNX für eine Vielzahl von Funktionen wie Komfort, Barrierefreiheit, Sicherheit und Energiemanagement bietet.

In der realen Welt gibt es so viele Beispiele dafür, wie flexibel und umfassend KNX Steuerung sein kann. In einem mit dem KNX Award 2022 ausgezeichneten Projekt integrierte der Systemintegrator Arqtech Automação KNX mit iPad- und Smartphone-Controllern, Sprachassistenten, Tastaturen und Thermostaten, um praktisch jeden Aspekt der JMS Villa in Iguassu Falls, Brasilien, zu steuern. Dazu gehören Sicherheitskameras, dimmbare Beleuchtung, Fußbodenheizung, ein Ladegerät für Elektroautos, Klimaanlage, ein Bewässerungssystem, ein Whirlpool im Freien, Handtuchwärmer, Spiegelentfeuchter, RGB-Poolbeleuchtung, Poolpumpen und ein Heimkinosystem. Zusätzlich zu einer Wetterstation nutzt die Automatisierung Sensoren für Anwesenheit, Helligkeit, Rauch, CO2, Wasserlecks und offene Türen, Fenster, Schranktüren und Schließfächer. Arqtech erklärte, dass es eine Freude ist, mit KNX zu arbeiten, weil es ihnen erlaubt, mit einer großen Auswahl an Marken und Herstellern aus verschiedenen Ländern und Kontinenten zu arbeiten, was ihnen als Integratoren Freiheit gibt und letztendlich ihren Kunden zugute kommt.


Eine benutzerdefinierte Schnittstelle bietet Visualisierungen aller vom KNX System gesteuerten Bereiche in der JMS Villa in Iguassu Falls, Brasilien.

Maßstäbe im Energiemanagement setzen

KNX wird seit jeher zur Energieeinsparung in Gebäuden eingesetzt, erreichte aber 2013 mit dem bahnbrechenden Projekt, 'Finca los Miticos', einem rustikalen Haus in einer abgelegenen Gegend Mallorcas, Spanien, wo es keine Netzstromversorgung gibt, neue Höhen.Der Systemintegrator Smart Building Design GmbH wurde mit der Aufgabe betraut, eine autarke Lösung zu finden, die den Strom aus Wind- und Sonnenenergie, unterstützt durch ein Notstromaggregat, steuert und die Wasserversorgung, die Heizung und die sanitären Einrichtungen regelt. Die Telefon- und Internetverbindung wurde über Richtfunk hergestellt, das Fernsehen über Satellit. Das installierte KNX System steuert Beleuchtung, Beschattung, Heizung, Lüftung und sogar die Haushaltsgeräte, die per Lastabwurf an die verfügbare Energiequelle angepasst werden, aber auch den Wasserstand in der Zisterne und den Ölstand im Öltank, der als Backup für die thermische Solaranlage und den 1000-Liter-Speicher dient. KNX steuert auch eine Alarmanlage und die Überwachung der gesamten Haustechnik - sogar den Elektrozaun um das Grundstück. Kein Wunder, dass dieses Projekt 2014 sowohl mit dem KNX Special Award als auch mit dem People's Choice Award ausgezeichnet wurde.


Finca los Miticos nutzt KNX, um eine Vielzahl von Funktionen in diesem autarken Haus zu steuern.

Angesichts der Tatsache, dass 30-40% der globalen Endenergie von Gebäuden verbraucht wird, muss alles, was dies eindämmen kann, ein wesentlicher Bestandteil des Designs sein. Das Londoner Rathaus hieß ursprünglich The Crystal - eine Initiative für nachhaltige Städte von Siemens, die in den Royal Docks an der Themse errichtet wurde. Dabei wurden passive und aktive Gestaltungsmerkmale zur Energieeinsparung eingesetzt, darunter ein hochleistungsfähiges Fassadensystem, natürliches Tageslicht und Belüftung, Begrünung, Solarzellen, E-Ladestationen, Erdwärmepumpen, eine solarthermische Anlage, Wärmerückgewinnung, LED-Beleuchtung, Niederspannungsschaltanlagen und eine umfassende KNX-Automatisierung. Das Gebäude war das erste, das von den beiden weltweit führenden Zertifizierungsstellen LEED und BREEAM die höchsten Auszeichnungen für nachhaltiges Bauen erhielt.

Nach Angaben von Abtec Building Technologies, die das System installierten, wurde KNX als ideale Wahl angesehen, da es die einfache Verknüpfung mehrerer Disziplinen ermöglichte, die Installationskosten reduzierte und die Interoperabilität sicherstellte. KNX sorgte auch dafür, dass das Gebäude zukunftssicher war, da seine Flexibilität sicherstellt, dass Änderungen leicht vorgenommen werden können, wenn sich das Gebäude entwickelt und neue Technologien eingeführt werden.


City Hall (ehemals The Crystal) in London war das erste Gebäude, das von den beiden weltweit führenden Akkreditierungsstellen LEED und BREEAM die höchsten Auszeichnungen für nachhaltige Gebäude erhielt (Wikipedia-Bild von Matt Buck unter Lizenz).

Auf dem Weg zur IoT-Stadt

KNX Association stellte das Konzept der "Smart City" erstmals 2012 auf der Light + Building in Frankfurt vor. Die Kernidee besteht darin, über die Automatisierung einzelner Gebäude hinauszugehen und die Interoperabilität und Skalierbarkeit von KNX zu nutzen, um sicherzustellen, dass Gebäude, Infrastruktur und Energiesysteme interagieren und koordiniert werden, um ein nachhaltiges und datengesteuertes Ökosystem für eine Stadt zu schaffen.

Ein Schritt in diese Richtung war das KNX Smart City & Office Projekt im Jahr 2018 von Electra Control Systems (ECS) Palestine, das in der Stadt Rawabi im besetzten Palästina liegt. Es handelt sich um ein zentralisiertes System, das die Steuerung von Büros, öffentlichen Räumen und Straßen vereinfacht und das Energiemanagement und die Energiemessung unterstützt. Das System nutzt eine fortschrittliche Zeitplanung, die Anwesenheitserkennung, Parklüftung und stadtweite Beleuchtungsautomatisierung integriert, wobei KNX die Büro- und Straßenbeleuchtung, HLK, Sicherheit und Zugangskontrolle steuert. Laut ECS profitieren Gebäudemanager von einer intuitiven Steuerung, während die automatische Szenenplanung einen reibungslosen, energieeffizienten Betrieb gewährleistet.


Das KNX Smart City & Office Projekt in Palästina.

KNX Association hat das Konzept der Smart City zur "IoT City" weiterentwickelt, die erstmals auf der Light + Building 2016 vorgestellt wurde. KNX IoT ist bereits im Einsatz und verspricht, die Städte der Zukunft durch die Erfassung und Weitergabe von Daten wie Energieverbrauch, Luftqualität und vielem mehr in nachhaltigere Städte zu verwandeln.

In diesem Jahr, dem 35-jährigen Jubiläum von KNX, wurden die ersten realen Projekte vorgestellt, die KNX IoT einsetzen. Ein Beispiel ist The Shed, ein Gastronomie-, Einzelhandels- und Arbeitszentrum in Bordon, Hampshire, Großbritannien.

Cascoda hat ein System entwickelt und eingesetzt, das drahtlose KNX IoT Sensoren und Router zur Überwachung wichtiger Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO2, flüchtige organische Verbindungen usw. integriert. Electronic Media Services (EMS) Ltd ergänzte das System mit einem MQTT-Server (Message Queuing Telemetry Transport), benutzerfreundlichen Dashboards und einer Fernüberwachungslösung, die Überwachung, Zugriff und Steuerung in Echtzeit ermöglicht, ohne dass ein Eingriff vor Ort erforderlich ist. Die drahtlose Installation dauerte nur 90 Minuten. Laut Cascoda dient dieses Projekt als Blaupause für neue Geschäftsmodelle für IT-Dienstleistungsunternehmen, die nun damit beginnen können, zuverlässige, skalierbare Gebäudeautomatisierungsdienste anzubieten.


Der KNX IoT Hub, installiert in der Management Suite von The Shed.

Abschluss

Im Laufe der Jahre gab es so viele fantastische, innovative KNX Projekte, dass es unmöglich ist, ihnen in einer kurzen Artikelserie gerecht zu werden. Die oben genannten sind nur einige der bemerkenswerten Beispiele dafür, wie sich KNX in den letzten 35 Jahren entwickelt hat und nicht nur Langlebigkeit, sondern auch Bereitschaft für die Zukunft bietet.

Wenn Sie ein KNX Projekt haben, stellen Sie sicher, dass Sie es im Projektbereich der KNX Website einreichen. Egal wie groß oder klein, einfach oder komplex, es dient als Beispiel dafür, warum KNX die logische Wahl für jedes Gebäudeautomationsprojekt ist.

Yasmin Hashmi ist Redakteurin der Zeitschrift KNXtoday.