KNX Topologie – Eine eigene Linie für den Außenbereich

Kenntnis über die KNX Topologie gehört zum absoluten Basiswissen im KNX Bereich. Selbst in einem Einfamilienhaus reichen die 64 Geräte einer Linie, genau genommen eines Liniensegmentes, oft nicht aus. Erweiterst du dann die Installation später, zum Beispiel weil eine Außenlinie hinzu kommt, kann es knifflig werden. Heute erkläre ich wie du mehrere Linien koppelst.

Die KNX Topologie in einem Einfamilienhaus

Hier eine vollständige Erklärung zur Topologie zu geben würde den Rahmen sprengen. Dafür gibt es einen eigenen Artikel: Physikalische Adresse in KNX – einfach erklärt. Schau da mal rein, dort findest du ein komplettes Beispiel zur Topologie, in einzelnen Schritten erklärt. Auch mit Außenline. Also gehe ich hier ganz kurz auf die wichtigsten Fakten ein.

Eigentlich ist es ganz einfach.

• Es gibt bis zu 15 Bereiche, die jeweils aus einer Hauptlinie und bis zu 15 Linien bestehen. 
• Eine Linie kann 64 Teilnehmer enthalten. Über Linienverstärker kannst du sogar 255 Teilnehmer an einer Linie betreiben.
• Insgesamt kann so eine Installation weit über 50.000 Teilnehmer haben.

So viele Geräte wird es zwar in einem Einfamilienhaus nicht geben, es gibt trotzdem Gründe sich über die Topologie Gedanken zu machen. Ein paar Punkte vorweg:

• Jede Linie, und jedes Segment braucht eine eigene Stromversorgung
• Ein IP-Router ermöglicht nur Zugang zu einer niedrigeren KNX Topologie.
  • Bedeutet: Über einen Router der an Linie 1 hängt, kannst du Linie 2 nicht programmieren.
• Es bietet sich an, eine Außenlinie, für den Gartenbereich und mindestens eine Innenlinie, im Haus anzulegen.
  • Grund: Gibt es einen Kurzschluss auf der Außenlinie, weil du den Spaten falsch angesetzt hast, bleibt das Haus funktionsfähig.

Schau auch mal in andere Quellen für KNX.

Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co von Stefan Heinle

Falls du dich jetzt schon am Kopf kratzt, weil du als KNX Einsteiger eigentlich nur kurz wissen wolltest, was die KNX Topologie ist, empfehle ich dir das Buch von Stefan Heinle. Schau in meinen Artikel KNX Buch | Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co. um mehr darüber zu erfahren. Du kannst auch gerne ein KNX Lernvideo schauen, dazu habe auch auch einen Artikel: KNX Lernvideo für Einsteiger – selbst KNX programmieren.

Du kannst auch gerne auf meinem Nachbarblog smarthomebau.de weitere Grundlagen zu der KNX Topologie lesen. Schau einfach in diesen Artikel.

Wenn du absolut am Anfang von KNX stehst und zuerst die Grundlagen verstehen möchtest, schau in die Kategorie 1.3.1 Zuerst die Theorie, dort findest du Beiträge die dir das Thema KNX näher bringen.

Wenn du es eilig hast und jemand es dir beibringen soll, dann empfehle ich das Video von Frank Völkel. Er ist seit Ewigkeiten auf dem Markt und erklärt dir alle Einzelheiten.

Wie wird eine Außenlinie in die KNX Topologie integriert?

Zumeist läuft es so: Du verkabelst die Geräte im Haus fängst an mit der Programmierung. Die ETS schlägt als Adressen 1.1.xx vor, also nimmst du das auch. Dann kommt der Außenbereich, und du kratzt dich am Kopf.

Jetzt gibt es nämlich vier Möglichkeiten:

SMARTEST HOME

KNX Lernvideo – In 8 Stunden zum KNX Smart Home

1. Du kaufst einen Linienverstärker und ein Netzteil und machst weiter im Adressbereich 1.1.xx . So erzeugst du ein neues Liniensegment
2. Du kaufst einen IP-Router und ein Netzteil und erzeugst den neuen Adressbereich 1.2.xx. So erzeugst du eine neue Linie.
3. Du kaufst zwei Linienkoppler und zwei Netzteile und  legst eine Hauptlinie an, Adressbereich 1.0.xx. Die vorhandene Linie 1.1.xx und die neue Linie 1.2.xx werden über die Hauptlinie gekoppelt.
4. Du kaufst einen Linienkoppler und ein Netzteil. Dann programmierst du deine vorhandenen Geräte auf die Hauptlinie (Adressbereich 1.0.xx) und hängst dort den Linienkoppler (Adresse 1.1.0) ein. Dann kriegt die Außenlinie die Adressen 1.1.xx

Was ist nun die beste Lösung?

Wir reden hier von KNX, das ist so als würdest du Fragen: „Was ist die Beste Anwendung für Wasser?“ Das System ist absolut flexibel, also ist jede der 4 Möglichkeiten in bestimmten Situationen „die beste Lösung“.  Ich zähle mal ein paar Teile (Vor- und Nachteile) auf:

Lösung 1. Ein neues Liniensegment

• Geringer Programmieraufwand, es werden nur die neuen Geräte programmiert.
• Segmente sind galvanisch getrennt. Das heißt ein Kurzschluss draußen tut dem Haussegment nicht weh.
• Kein Umprogrammieren vorhandener Geräte.
• Linienverstärker filtern nicht. Alle Nachrichten sind also auch „draußen“ verfügbar.
• Deine Komponenten im Haus können von Außen programmiert werden.

Meistens fällt diese Lösung durch den fehlenden Filter bereits durchs Raster. Alle Nachrichten auf die Außenlinie zu schicken, erhöht die Buslast und hinterlässt ein komisches Gefühl in der Magengegend. Also willst du Filterung, diese bieten die nächsten Lösungen.  Zudem kannst du auch die Programmierung der Hausgeräte von Außen verhindern.

Lösung 2: Die neue Linie mit einem eigenen IP-Router

• Zwei komplett getrennte Linien. Kommunikation läuft über das IP Kabel.
• Erweiterbar, du kannst jederzeit eine dritte Linie über einen IP-Router hinzufügen.
• Kein Umprogrammieren vorhandener Geräte.
• Programmierung der Hauslinie von Außen nicht möglich
• IP-Router sind teurer als Linienkoppler.
• beim Programmieren musst du immer den richtigen Router benutzen. Du musst also die Verbindung in der ETS wechseln.

Ein IP-Router ist teurer als ein Linienkoppler. Zudem musst du immer darauf achten, mit welchem Router deine ETS gerade spricht. Außerdem macht es absolut keinen Sinn die beiden Linien so zu koppeln, dafür wurden ja Linienkoppler erfunden. Kosten und Aufwand, der bei den nächsten Lösungen vermieden wird.

Lösung 3: Eine neue Hauptlinie mit dem Adressbereich 1.0.xx und zwei Linien 1.1.xx und 1.2.xx

EIB, KNX IP Router mit PoE und Tunneling + Routing gleichzeitig

• Eine Topologie wie aus dem Bilderbuch.
• Zentrale Geräte wie Wetterstation und der IP-Router werden in die Hauptlinie gehängt.
• Wenig Umprogrammieren vorhandener Geräte.
• leicht erweiterbar, durch weitere Linienkoppler und Netzteile
• zusätzliche Kosten durch Linienkoppler und Netzteil.

Ein zusätzlicher Koppler, und ein drittes Netzteil für die paar Geräte im Außenbereich? Wenn du die Mehrkosten sparen willst, kannst du diese auch in Zeit umwandeln und Lösung 4 wählen.

Lösung 4: Die bestehende Linie als Hauptlinie

• Auch eine Bilderbuchtopologie
• Die Buslast wird auf der Hauptlinie gehalten
• Geringe Kosten gegenüber der Lösung mit einer separaten Hauptlinie
• Leicht erweiterbar durch weitere Linienkoppler und Netzteile
• Alle Geräte im Haus kriegen eine neue Adresse (also auch neu Beschriften)

Hättest du beim Anlegen der Installation direkt die Hauptlinie 1.0.xx angelegt, wäre die Umsetzung dieser Lösung jetzt einfacher.

Mach dir bitte auch Gedanken über die Gebäudestruktur: ETS Gebäudestruktur, der erste Schritt zum erfolgreichen Projekt. Bedenke, das Projekt was du hier baust soll 50 Jahre bestehen bleiben.

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Fazit, also was haben wir daraus gelernt?

Egal wie du deine Installation anlegst, du kannst sie immer neu konfigurieren und erweitern. Besonders über die Topologie solltest du dir allerdings einige Gedanken machen. Du wirst über 64 Geräte hinauskommen, früher oder später. Alleine wegen der Filterung solltest du den Außenbereich schon als eigene Linie konzipieren. Die Realisierung über ein Liniensegment ist also nur eine schnelle Zwischenlösung.  Da die Hauptlinie genau so behandelt werden kann, wie jede andere Linie, kannst du ruhig in deinem Eigenheim erst einmal mit dem Bereich 1.0.xx anfangen. Mit dieser Lösung legst du dir die wenigsten Steine in den Weg. Möchtest du allerdings nachher definitiv viel erweitern, zum Beispiel eine Linie pro Stockwerk, oder getrennte Linien pro Wohnung, kauf gleich einen zusätzlichen Linienkoppler und ein Netzteil, dann kommen an die Hauptlinie wirklich nur zentrale KNX Geräte.

Wiedereinmal ein Beitrag der länger geworden ist, als ich dachte. Doch die KNX Topologie ist das A und O in diesem Business, also besser drei mal lesen, als nachher den steinigen Weg gehen. In diesem Sinne,

Viel Spaß mit KNX,
Damian