Der Europäische Installationsbus (EIB)
ist ein Standard nach EN 50090, in der aktuellen Version als KNX-Standard auch nach ISO/IEC 14543-3,
- der beschreibt, wie bei einer Installation Sensoren und Aktoren in einem Haus miteinander verbunden werden können,
- der festlegt, wie Sensoren und Aktoren miteinander kommunizieren müssen (=Proto
inrkoll). Der EIB steuert zum Beispiel die Beleuchtung und Jalousien beziehungsweise Beschattungseichtungen, die Heizung sowie die Schließ- und Alarmanlage. Mittels EIB ist auch die Fernüberwachung und -steuerung eines Gebäudes möglich. Eine Steuerung erfolgt dabei über den Benutzer selbst oder über einen mit entsprechender Software ausgerüsteten Computer.
EIB wird derzeit vor allem bei neuen Wohn- und Zweckbauten installiert, kann jedoch auch bei der Modernisierung von Altbauten nachträglich eingebaut werden. EIB-Installationen sind mittlerweile nicht nur im gehobenen Wohnungsbau zu finden. Es werden bereits auch bei preiswerten Fertighäusern EIB-Netze in das Gebäude standardmäßig integriert.
Geschichte EIB / KNX
Bereits Mitte der 1980er Jahre sind die ersten Überlegungen zur Anwendung der Bustechnologien für die elektrische Installationstechnik und zur Gebäudetechnik parallel von verschiedenen Firmen angeregt worden. Man hat erkannt, dass die Markteinführung von herstellerspezifischen Systemen einer breiten Marktdurchdringung im Wege stehen würde und dem Bauherren die unterschiedlichsten proprietären „Standards“ und „Systeme“ bescheren würde. Führende Hersteller der elektrischen Installationstechnik haben sich 1990 im Rahmen der European Installation Bus Association (EIBA) (Gründungsmitglieder waren Berker, Jung, Gira, Merten und Siemens) und später der KNX Association (KNX-Standard) mit der Zielsetzung zusammengeschlossen, einen Standard in den Markt einzuführen. Dieser Standard garantiert die Kompatibilität und Interoperabilität der verschiedenen Geräte und Systeme unterschiedlicher Hersteller aus vielen Bereichen, nicht nur der Elektroinstallationstechnik, sondern auch aus anderen Bereichen wie Klima & Lüftung oder Hausgeräte (zum Beispiel Herde).
Nachdem erste Produkte gemäß diesem Standard 1991 am Markt angeboten wurden, sind es heute nahezu 4000 Produktgruppen mit einem Vielfachen an unterschiedlichen Produkten von über 125 Firmen. Diese Produkte decken die verschiedenen Gewerke und Anwendungen im Gebäude unter der Wahrung der Austauschbarkeit der Produkte ab, sodass sie in einer mit dem EIB/KNX ausgeführten Anlage zusammenwirken können.
Mittlerweile ist EIB/KNX der erste offene Weltstandard für Haus- und Gebäudeautomation. Geregelt wird dies in Europa seit 1994 in der EN 50090. Die Standardisierung durch ISO ist als Standard ISO/IEC 14543-3 erfolgt.
Unterschiede zur bisherigen Schalttechnik
Wesentlicher Unterschied zur elektrischen Steuerung ist die Trennung von Stromversorgung und Gerätesteuerung.
Bisher wurden alle Geräte elektrisch an- oder ausgeschaltet. Dies erfolgte über die Stromkabel mittels Parallel- oder Reihenschaltung. Stromversorgung und Steuerung der Geräte erfolgte über ein Netz, betrieben mit 230 V Wechselspannung. Diese Art der Steuerung war Standard der letzten 100 Jahre bis heute, also seit Beginn der Elektrifizierung.
Mit der 1992 eingeführten EIB-Technik werden nun Stromversorgung der Geräte und ihre Steuerung erstmals getrennt. Es gibt nun zwei Netze, das Stromnetz zur Stromversorgung mit 230 V Wechselspannung und das Steuerungsnetz (=EIB-Netz) mit maximal 30 V Gleichspannung. Diese werden unabhängig voneinander beziehungsweise parallel im Haus verlegt. Zudem gibt es eine Powernet-Variante, wobei die Steuersignale über das normale (phasengekoppelte) Stromnetz gesendet werden. Powernet-EIB ist überwiegend für einen nachträglichen Einbau geeignet.
Technik des EIB-Netzes
Zwischen dem Verbraucher (zum Beispiel Elektrogerät, Lampe, Fensteröffner) und der Netzspannung wird ein Steuerungsgerät, „Aktor“ genannt, eingebaut. Der Aktor ist an das EIB-Netz angeschlossen und erhält von diesem Daten. Diese Daten stammen entweder direkt von einem Sensor (zum Beispiel Schalter, Helligkeit, Temperatur, CO2-Konzentration) oder indirekt von einem Computer (z. B. regelt dieser zeitgesteuerte Schaltungen, sonstige Auswertung von Sensordaten je nach seiner Programmierung).
Erhält der Aktor den Befehl, dem Verbraucher Spannung zuzuführen, so schaltet er die Netzspannung an das Gerät durch. Der Befehl kann von unterschiedlichen Sensoren kommen.
Die EIB-Leitung (Bezeichnung u.a. J-Y (St) Y 2x2x0,8 EIB bzw. YCYM 2x2x0,8) besteht in der Regel aus zwei Aderpaaren (rot-schwarz und weiß-gelb), wovon jedoch nur rot-schwarz verwendet wird. Die Busleitung soll wenigstens IEC 189-2 oder der äquivalenten nationalen Bestimmung entsprechen.
Die Leitungen mit den oben genannten Bezeichnungen werden diesbezüglich empfohlen. Als weitere Leitungen sind JH(St)H 2x2x0,8 bzw. A-2Y(L)2Y 2x2x0,8 empfohlen. Allen Leitungen gemein sind die Durchmesser von 0,8mm. Als maximaler Durchmesser ist 1 mm angegeben. Bei allen empfohlenen Leitungen sind die Verlegevorschriften einzuhalten, lediglich bei der sogenannten zertifizierten EIB-Leitung (YCYM) darf die Leitung direkt neben Starkstromleitungen verlegt werden.
Die EIB-Anlage wird von einer Spannungsversorgung mit 30 V Nennspannung [Gleichspannung] versorgt. Diese Spannung versorgt die Busankoppler, über die jedes EIB-Gerät mit den anderen vernetzten EIB-Geräten kommuniziert. Der Datenaustausch zwischen den EIB-Geräten erfolgt über Telegramme.
Durch das Zugriffsverfahren - CSMA/CA werden Telegrammverluste im Falle von Kollisionen ausgeschlossen. Der EIB-Bus kommuniziert mit einer Übertragungsrate von 9,6 kBit/s, was bei korrekter Programmierung auch für mehrere 10.000 Geräte ausreichend ist.
Probleme in der Praxis haben zu einer Erweiterung der Datenübertragung durch Einsatz von Ethernet in den Hauptlinien geführt.
Vorteile von EIB-Netzen
Mit der neuen Technologie EIB kann nun erstmals jede Art von elektrischem Verbraucher schnell und unkompliziert bedient werden. Durch Neuprogrammierung kann jede Art von Anschluss neu definiert werden. Ein Schalter, der vorher noch zum Anschalten einer Deckenleuchte bestimmt war, kann innerhalb von Minuten zum Einschalten der Gartenbewässerung umprogrammiert werden. Ebenso kann jedes System verschiedene Sensordaten abfragen.
Beispielsweise können die Daten des Windmessers genutzt werden, um Jalousien oder Markisen einzufahren oder alle Fenster und Türen bei einer bestimmten Windstärke automatisch zu schließen. Welche Aktionen jeweils erfolgen sollen, lässt sich dabei innerhalb weniger Minuten durch Programmierung der Anlage flexibel festlegen. Dabei werden auch verschiedene Gewerke miteinander verbunden. Heizung, Belüftung, Alarmanlage, Haussprechanlage, Gartenbewässerung, automatische Beleuchtung und Wetterstation können so über ein einheitliches Netz kommunizieren und selbstständig auf sich wandelnde Umweltbedingungen reagieren.
Nachteile von EIB
Beim direkten Vergleich mit einer herkömmlichen Elektroinstallation ist eine EIB-Installation teuer. Es ergeben sich nur dann Kostenvorteile, wenn mehrere Gewerke (z. B. Beleuchtung, Beschattung und Heizung) miteinander kombiniert werden und dadurch Synergien entstehen.
Der möglichen Energieeinsparung durch die zentrale Steuerung von Beleuchtung, Heizung und Klimatechnik steht der eigene Stromverbrauch der EIB-Anlage gegenüber.
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