RAUCHMELDER IM SMART HOME II – VERNETZUNG RELOADED

Im letzten Beitrag hatte ich angekündigt, dass wir uns als Nächstes die Integration der Rauchmelder in das Smart Home ansehen. Da die Vernetzung der Rauchmelder euer Interesse geweckt hat, machen wir heute zuerst einen Ausflug zu den Vernetzungsvarianten. Die Integration kommt dann beim nächsten Mal. Versprochen!

Die im letzten Artikel vorgestellte Vernetzung per Funk ist vor allem für die Nachrüstung in einem bestehenden Gebäude gedacht. Ist man gerade in der Bauphase oder plant einen Neubau, so kommt eine Verbindung per Kabel vielleicht eher in Betracht. Damit ihr die folgenden Szenarien besser vergleichen könnt, bleibt es jeweils bei den sieben „Dual Q„-Rauchmeldern von Gira und einer identischen optischen Anordnung. Schade, es kommen keine neuen „Space Invader“-Level ins Spiel, aber wir wollen uns hier auf die Vernetzung konzentrieren.

Kurz zur Auffrischung, das Szenario aus dem letzten Artikel: alle Rauchmelder bis auf einen sind mit einem Funk-Modul ausgestattet und in derselben Funk-Gruppe miteinander vernetzt. Der letzte Rauchmelder erhält ein KNX-Modul zum Anschluss an die Hausautomation und wird über eine zweiadrige Leitung mit einem der Rauchmelder aus der Funk-Gruppe verbunden, alle sieben sind damit vernetzt und alle lösen im Alarm-Fall aus. Eine ideale Möglichkeit um Rauchmelder nachzurüsten oder bestehende Rauchmelder, die alleine auf weiter Flur kämpfen, auszutauschen.

Falls man in der bestehenden KNX-Installation bereits Binäreingänge verwendet und ein oder zwei Eingänge noch frei sein sollten, kann man statt des KNX-Moduls im letzten Rauchmelder auch, wie im Bild unten zu sehen, ein Relais-Modul einsetzen. Einen Binäreingang benötigt man um das Alarm-Signal auf den KNX-Bus zu legen und in der Folge im Smart-Home-System zu verarbeiten. Über die schwarze Leitung ist das Relais-Modul mit dem Binäreingang verbunden, auch hier reicht eine einfache zweiadrige Leitung. Die Elektronen sind bekanntlich farbenblind und fließen in der schwarzen Leitung genauso schnell wie in der orangefarbenen. Falls gewünscht, verwendet ihr einen weiteren Binäreingang, um über mögliche Störungen informiert zu werden. Die Störungs-Meldung bezieht sich aber nur auf den Rauchmelder mit dem Relais-Modul und ist somit nur marginal hilfreich.

Aus meiner Sicht zweckmäßig ist das Relais-Modul vor allem dann, wenn man nicht KNX im Einsatz hat und das Alarm-Signal über ein anderes Bus-System an die Hausautomation weiterleiten möchte.

Im einfachsten Fall kann man die Rauchmelder über eine zweiadrige Leitung miteinander verbinden. Einfach bedeutet hier nicht bequem, die Leitung muss schließlich verlegt werden, sondern bezieht sich auf die Einfachheit der technischen Lösung. Laut Gira darf die Vernetzung weder im Stern noch als Baumstruktur erfolgen, daher sind die Rauchmelder wie an einer Perlenschnur aufgereiht. Die Aneinanderreihung der Rauchmelder suggeriert eventuell eine Reihenschaltung, es ist aber eine klassische Parallelschaltung. Zur Verbindung kann ein einfaches Kabel, z.B. ein Telefonkabel J-Y(St)Y 2 x 2 x 0,6 mm² verwendet werden. Im Vergleich mit den anderen Vernetzungen verblasst die konventionelle Kabellösung etwas. Dennoch können auch hier die Rauchmelder in das Smart Home integriert werden. Der Anschluss kann über dieselbe 2-Draht-Leitung erfolgen, im Falle von KNX wird sie dazu z.B. mit einen Binäreingang verbunden.

Verkabelt heißt hier übrigens nicht, dass die Stromversorgung über das Kabel erfolgt. Die „Dual Q“-Rauchmelder verfügen alle über eigene Batterien. Im Brandfall sollte man sich sowieso nicht auf eine externe Stromversorgung verlassen. Mit etwas Pech ist der Strom ausgefallen, die Sicherung schon geflogen oder das relevante Kabel durchgeschmort. Die 2-Draht-Leitung dient nur zur Vernetzung, um im Alarmfall alle verbundenen Rauchmelder auszulösen..

Gehen wir mit KNX „All In“ und statten alle unsere Rauchmelder mit jeweils einem KNX-Modul aus, so erreichen wir das andere Ende der Skala, zumindest verglichen mit der konventionellen Verkabelung. Beim Poker wäre das der Royal Flush mit einer KNX-Straße ganz in (KNX-)Grün. Die royale Lösung ist dann auch die Teuerste, weil wir neben den KNX-Modulen, die doppelt soviel kosten wie die Funk-Module, auch die KNX-Verkabelung einkalkulieren müssen. Dafür haben wir hier die besten Karten, wenn es um die Lokalisierung eines Brandherdes geht, weil der Standort jedes KNX-Moduls bekannt ist und im Alarmfall der auslösende Rauchmelder der Hausautomation präzise den betroffenen Raum meldet. Selbstverständlich alarmieren auch in diesem Fall alle Rauchmelder.

Darüber hinaus machen die KNX-Module ein paar zusätzliche Daten der Rauchmelder verfügbar, z.B. sind Störungen der Batterie, der Rauchkammer oder des Temperatur-Sensors auf dem KNX-Bus verfügbar. Je nach eingesetztem Smart-Home-System können diese Informationen auch Remote bereitgestellt werden. Wohnbaugesellschaften oder generell Vermieter die Ihren Wartungspflichten nachkommen müssen können davon profitieren.

In der Topologie der Verkabelung ist man bei KNX freier, üblicherweise ist sie wie hier im Bild stern- oder baumförmig, lediglich geschlossene Ringe muss man vermeiden.

In der folgenden Variante statten wir einige ausgewählte Rauchmelder mit KNX-Modulen aus und verbinden die anderen, wie bei der konventionellen Verkabelung, einfach mit einer 2-Draht-Leitung. Typischerweise würden wir pro Stockwerk einen Rauchmelder mit KNX-Modul installieren und die restlichen Rauchmelder des selben Stockwerks an den KNX-fähigen Rauchmelder per 2-Draht-Leitung dranhängen. Im Bild kann man sich die sieben Rauchmelder auf drei Stockwerke verteilt vorstellen weshalb die entsprechenden drei Rauchmelder mit KNX-Modulen ausgestattet sind. Einer der KNX-fähigen Rauchmelder ist dann mit der Hausautomation verbunden, in diesem Fall natürlich über den KNX-Bus. Im Brandfall ist so das Stockwerk in dem sich der auslösende Rauchmelder befindet sofort bekannt. Das smarte Zuhause muss natürlich geeignet darauf hinweisen, da sich natürlich auch in diesem Szenario alle Rauchmelder an der akustischen Untermalung beteiligen. Das schöne an dieser Lösung ist, dass wir eine vergleichsweise gute Lokalisierung des Brandherds bei überschaubaren Kosten erreichen, da die Rauchmelder an der 2-Draht-Leitung kein zusätzliches Modul benötigen.

Die Genauigkeit der Brandherd-Lokalisierung lässt sich natürlich variieren. Ist uns ein Stockwerk diesbezüglich wichtig, so statten wir mehr als einen Raum mit einem KNX-fähigen Rauchmelder aus. Genauso gut kann man in einem größeren Bereich nur einen Rauchmelder mit einem KNX-Modul ausstatten und alle restlichen per 2-Draht-Leitung anhängen. Den Schieberegler zwischen Genauigkeit und Kosten können wir fast beliebig nach unseren Wünschen einstellen. Ihr seht schon, die Variante begeistert mich.

Für einen schnellen Überblick habe ich euch die unterschiedlichen Lösungen bzw. Vernetzungsmöglichkeiten in einer Tabelle zusammengefasst. Natürlich sind die Inhalte zum Teil subjektiv gefärbt. Schreibt mir doch eure Meinung zu den Vernetzungs-Szenarien in die Kommentare.

Die Tabelle ist knapp gehalten, daher noch ein paar ergänzende Hinweise. „Neubau“ bei den Einsatzszenarien enthält auch Sanierungen, bei welchen man die Chance hat, sinnvoll Kabel zu verlegen und diese auch zu verstecken. Bauherren, die den Industrial-Look schätzen, können natürlich auch nachrüsten und die Kabel optisch in Szene setzen. Der Aufwand bei der Funk-Vernetzung ist als „gering bis mittel“ angegeben. Gering ist der Aufwand für die Kopplung der Rauchmelder mit Funk-Modul und mittel ist der Aufwand für die Verkabelung der letzten beiden Rauchmelder. Bei den Kosten habe ich bewusst keine Summen aufgenommen, sondern nur eine vergleichende Einschätzung. Die Kosten hängen stark davon ab wie viel Eigenleistung im Spiel ist und bei manchen Szenarien wie die Verkabelung aussieht und wer sich darum kümmert. Der Smart-Faktor in der Tabelle korreliert im Grunde mit der Anzahl der eingesetzten KNX-Module, da es in diesen Szenarien ohne KNX nicht möglich ist feingranulare Informationen einzelner Rauchmelder an die Hausautomation weiterzuleiten. Welche Schlüsse eine Smart-Home-Zentrale aus den Daten zieht und welche Aktionen ausgelöst werden einzubeziehen sprengt hier den Rahmen.

Mein Fazit: Für Nachrüstungen oder den Austausch bestehender Rauchmelder ist das empfohlene Szenario die Funk-Vernetzung, entweder mit KNX- oder Relais-Modul, je nachdem welche Hausautomation im Einsatz ist. Mein Favorit für den Neubau oder eine umfangreiche Sanierung ist das Duett aus KNX und der 2-Draht-Leitung. Für den Scheich mit gehobenen Ansprüchen würde ich KNX All In gehen.

Nach diesem Exkurs in unterschiedliche Vernetzung-Szenarien für Rauchmelder könnt ihr euch im nächsten Teil tatsächlich auf die Einbindung in das Smart Home freuen.