Ferienhaus mit KNX visualisiert und gesteuert

Die KNX-Installation umfasst neben der Beleuchtungssteuerung, dem Sonnenschutz und der Klimatisierung eine umfassende Sicherheitsinfrastruktur, ein Multiroom-Audiosystem sowie die Integration der Sauna und des Outdoor-Jacuzzis bis hin zur Garage mit Wallbox und dem geplanten Heimkino. Das Unternehmen Tecdesign Elektronik GmbH entschied sich bereits in der Planungsphase für eine KNX-basierte Gebäudesteuerung, u.a. mit Komponenten von ABB, Gira, Theben und Peaknx. 

Bei der Auswahl des Bedienpanels und der Visualisierung stand im Vordergrund, dass auch weniger technisch versierte Nutzer mit dem Touchpanel und der Visualisierung umgehen können, was sowohl eine intuitive Bedienbarkeit als auch eine strukturierte Gliederung der Visualisierung voraussetzt. Für die Gäste bietet ein Touchpanel außerdem den Vorteil, dass sie direkt am Gerät mit der Steuerung des smarten Ferienhauses beginnen können, ohne eine App herunterladen und einrichten zu müssen. Ein weiterer Fokus lag zudem auf Sperrmöglichkeiten für bestimmte Funktionen. Die Wahl fiel letztlich auf das Touchpanel „Controlpro“ von Peaknx in seiner mittleren Ausstattungsvariante. 

Strukturierte Planung der KNX-Installation 

Aufgrund der für ein Objekt dieser Größenordnung untypisch hohen Anzahl an Bus-Teilnehmern wurde von Anfang an auf eine strukturierte Gliederung des KNX-Projektes Wert gelegt. Dabei wurden alle physikalischen Räume auch als einzelne Räume im KNX-Projekt abgebildet, gegliedert nach Erdgeschoss, Obergeschoss und Außenbereich inkl. Garage. Der Bus wurde strukturiert in zwei Bereiche mit insgesamt fünf Linien (eine pro Etage sowie eine separate Linie für den Außenbereich, eine weitere für die installierten Sicherheitsgeräte die Grundlinie). Die zahlreichen im Haus verbauten RGBW-Stripes sorgen stets für die passende Ambientebeleuchtung und werden zentral über eigene LED-Aktoren von MDT angesteuert. 

Die Sauna ist bisher nur passiv in KNX integriert: Ofenstatus, RGBW-Licht und Musiksteuerung können bereits eingesehen bzw. gesteuert werden. Eine vollständige Integration in das KNX-System wäre mit einem KNX-Modul des Herstellers Eos leicht nachrüstbar. Über die Szene „Saunagang“ wird beispielsweise der Rollladen des in der Sauna eingebauten Velux-Dachfensters für einen ungestörten Blick ins Naturschutzgebiet während des Saunierens geöffnet und ein Farbwechsel des RGBW-Lichts sowie die passende Hintergrundmusik aktiviert. 

Der Außenbereich wurde der Übersichtlichkeit halber in unterschiedliche Bereiche gegliedert: verschiedene Gartenbereiche, Terrasse, Garage und Schuppen, in dem eine vierte Unterverteilung untergebracht ist, welche die gesamte Außenlinie abdeckt. 

Benutzerfreundlichkeit für Gäste und Vermieter 

Alles, was technisch machbar war und den Komfort für die Feriengäste erhöhen könnte, wurde über den KNX-Bus eingebunden: Nahezu die gesamte Beleuchtung und sehr viele Steckdosen, alle Rollläden, die Erdwärmepumpe inkl. Kühlfunktion mit kompletter Einzelraumregelung sowie das Multiroom-Audiosystem von Sonos. Auch der Outdoor-Jacuzzi ist eingebunden, sodass bei Bedarf die automatische Frischwasser-Befüllung inkl. Füllstandsüberwachung oder auch ein kompletter Wasserwechsel und die Stromversorgung des Whirlpools bei Bedarf vom Bussystem aus angesteuert werden können. Die Visualisierungssoftware „Youvi“ bildet zudem den Wasserzustand (pH- und Redox-Überwachung inkl. automatischer Regelung) des Whirlpools über ein Web-Widget auf der Dashboard-Seite ab. Auch das Garagentor von Hörmann ist über das Busmodul des Herstellers voll im System integriert. 

Sowohl über die Visualisierung als auch über die KNX-Taster lassen sich nahezu alle dieser umfangreichen Funktionen im Haus abbilden und steuern. Damit sich die wechselnden Feriengäste jeweils gut zurechtfinden, wurde die Bedienung der zahlreichen Funktionen über die Visualisierung sowie die Bedienung der Taster für Rollläden, Temperatur, Licht oder Szenen klar strukturiert und einheitlich umgesetzt. Daher wurden auch für das Multiroom-Audiosystem separate Glastaster von MDT verwendet, die ausschließlich der Musiksteuerung im Haus dienen. 

Sicherheit und Komfort 

Die nahtlos in die Fenster-/Türrahmen integrierten Meldekontakte werden nicht nur für die über KNX realisierte Einbruchmeldeanlage genutzt, sondern dienen ebenfalls bestimmten Komfortfunktionen wie einer automatischen Lüftungsfunktion, die bei gekippten Fenstern automatisch den jeweiligen Rollladen um einige Zentimeter anhebt. Alle Meldekontakte werden über sabotageüberwachte Sicherheitsmodule von ABB in einer separaten Buslinie (KNX Secure) ausgewertet. Die deckenintegrierten Präsenzmelder von Gira regeln im unscharfen Systemzustand die Beleuchtung, schalten jedoch in den Meldebetrieb um, wenn die Einbruchmeldeanlage aktiviert wird, und dienen dann als zusätzliche Einbruchmelder. 

Darüber hinaus befinden sich in jedem Raum voll im Bus integrierte Rauchwarnmelder von Gira, die alle einzeln ausgewertet werden können. Dies ermöglicht u.a. die Anzeige der wichtigsten Parameter wie beispielsweise der Temperaturwerte sowie Status- und Störmeldungen über die Visualisierung. 

Auch ein Feueralarm, der weit über die herkömmliche Alarmierung hinausgeht, wurde realisiert: Je nachdem, ob das Haus gerade bewohnt ist oder nicht, werden die Rollläden geöffnet und Sonos-Warndurchsagen gestartet sowie Lichter eingeschaltet, um die Fluchtwege in allen Bereichen zu beleuchten. Zudem werden E-Mail- und Push-Nachrichten abgesetzt. 

Die im Außenbereich des Ferienhauses verbauten Netzwerkkameras von Axis dienen ebenfalls nicht nur der Videoüberwachung und damit einer möglichen Abschreckung von Einbrechern bzw. der Prävention von Vandalismus, sondern senden auch Ereignisse per https bei einer Bewegungs-/Objekterkennung (Analysefunktionen mittels Deep Learning) an die Visualisierung und ermöglichen damit zusätzlich zu den Bewegungsmeldern eine Steuerung der Außenbeleuchtung.

Energieeffizienz integriert 

Das smarte Ferienhaus weiß dank der zahlreichen Melder immer, ob sich Personen im Haus befinden oder nicht. Diese Information wird dazu genutzt, um den Stromverbrauch weiter zu reduzieren und bei Bedarf beispielsweise die Zirkulationspumpe der Heizung oder bestimmte Ambientebeleuchtungen sowie das Außenlicht in abweichendem Verhalten zu steuern. Mittels Smart Meter kann der Gesamtstromverbrauch des Hauses ebenfalls in der Visualisierung abgerufen werden, und auch die Stromverbräuche einzelner Beleuchtungskreise können dank Wirkleistungsmessung der Dimmaktoren von MDT ausgewertet werden. Die Dimmgeschwindigkeiten der Beleuchtung sind tageszeitabhängig unterschiedlich. Nachts wird das Licht langsamer hochgedimmt als tagsüber, damit sich die Augen besser an die Helligkeitsänderung gewöhnen können. 

An bestimmten Stellen im Haus ist außerdem eine Leckage-Überwachung verbaut. So befinden sich beispielsweise neben der Waschmaschine und unter der Geschirrspülmaschine KNX-Wassermelder von Elsner. Diese sind ebenfalls als technische Melder mit der Einbruchmeldeanlage verbunden. Für den Fall, dass ein potenzielles Leck erkannt wird, sind in der Visualisierung Logiken hinterlegt, die z.B. Warndurchsagen über das Sonos-System abspielen und gleichzeitig die Hauptwasserleitung über einen motorischen Kugelhahn sperren. Das Haus reagiert in einem solchen Fall vollkommen autark: Über „Youvi“ werden und Bewohner ebenfalls informiert und Nachrichten auf das Panel und die Displays der KNX-Taster im Haus gesendet. Zusätzlich erfolgt eine Alarmierung der Hauseigentümer mittels E-Mail/Push-Nachricht aufs Handy. 

Auch die baurechtlich geforderte Rückstaupumpanlage für den Abwasserkanal liegt zustandsüberwacht im Bus. Fehlermeldungen werden dem System ebenfalls gemeldet, und das Haus ergreift selbst die notwendigen Maßnahmen zur Korrektur bzw. Meldung. 

Weitere Geräte sollen eingebunden werden

Zukünftig sollen Haushaltsgeräte wie Backofen, Dampfgarer, Induktionskochfeld und Waschmaschine in KNX eingebunden werden. Zum Beispiel eine Meldefunktion zum Timer: Ist die Zeitschaltuhr des Backofens programmiert und die Küche wird zwischenzeitlich verlassen, soll der Präsenzmelder über ein Zusatzmodul die Abwesenheit melden und eine Durchsage über die Sonos-Lautsprecher starten. 

Mit der nachträglichen Einbindung der Samsung-API für den Fernseher soll über Taster im Wohnzimmer der Fernseher eingeschaltet oder eine Szene eingeschaltet werden, je nach Sonneneinstrahlung sollen die Raffstoren herunterfahren oder abends die Beleuchtung gedimmt sowie Ambientemusik eingeschaltet werden. Solche Szenen können nachträglich über den Logik-Editor von „Youvi“ erstellt werden, dieser reagiert und sendet über die Samsung-API einen http-Befehl an den Fernseher, der Bus-Befehl wird entsprechend über den KNX-Taster gesendet.  

Zu einem späteren Zeitpunkt soll die Sauna komplett über ein Bus-Modul gesteuert werden, inklusive Infrarotstrahler des Herstellers Eos, um den Raum als eigentliche Sauna oder als Infrarotkabine nutzen zu können. 

Für die im Außenbereich neben dem aufgeschütteten Sand vorhandenen Pflanzen wird es zukünftig Bewässerungsmöglichkeiten über ein Gardena-System geben, das ebenfalls via KNX eingebunden wird.