USV für KNX: warum Bus, Server und Netzwerk eine Notstromversorgung brauchen
Ein Stromausfall dauert meist nur Sekunden oder Minuten. Für eine KNX-Anlage reicht das, um Server neu zu starten, Logik und Zeitpläne zu unterbrechen und die Verbindung zur App zu kappen. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) für Bus, Server und Netzwerk verhindert das. Hier erfahren Sie, was eine USV leistet, was sie nicht kann, welche Geräte daran gehören und wie die Aktoren richtig eingestellt werden.
Kurz gesagt
- KNX-Geräte verlieren bei Stromausfall ihre Programmierung nicht. Ohne Busspannung fallen aber Sensoren, Logik, Server und App aus, und nach der Rückkehr der Spannung startet alles neu.
- Eine USV hält den Bus, die 24-Volt-Geräte wie den Gira X1 und das Netzwerk in Betrieb. So bleiben Meldungen, Alarmanlage und Fernzugriff erhalten, und kurze Aussetzer bleiben unbemerkt.
- Licht, Rollläden und Heizung laufen über 230 Volt und bleiben bei einem Stromausfall trotzdem aus, sofern nicht auch diese Stromkreise abgesichert sind.
- Wichtiger als jede USV sind die richtigen Parameter der Aktoren für Busspannungsausfall und -wiederkehr. Die legt der Fachbetrieb in der ETS fest.
Was bei einem Stromausfall in einer KNX-Anlage passiert
Die gute Nachricht zuerst: Jedes KNX-Gerät speichert seine Programmierung dauerhaft. Nach einem Stromausfall muss niemand die Anlage neu programmieren. Trotzdem geht in den Sekunden und Minuten ohne Strom einiges verloren:
- Der Bus ist aus. Ohne Netzspannung liefert die KNX-Spannungsversorgung keinen Strom mehr. Taster, Präsenzmelder, Fensterkontakte und Wetterstation verstummen.
- Server und Logik starten neu. Ein Gira X1, ein Logikmodul oder ein Server mit Home Assistant verlieren Zustände, die nur im Arbeitsspeicher liegen, und brauchen nach der Rückkehr der Spannung eine Weile, bis sie wieder bereit sind.
- Netzwerk und App sind weg. Router, Switch und WLAN fallen aus. Eine Meldung „Stromausfall“ erreicht das Handy nicht, und der Fernzugriff bricht ab.
- Die Aktoren schalten nach ihren Parametern. Was Licht, Rollläden und Heizung beim Ausfall und bei der Rückkehr der Busspannung tun, legt der Fachbetrieb in der ETS fest. Ist das nicht durchdacht, gehen nach einem Stromausfall etwa alle Lichter an.
Ärgerlich sind vor allem kurze Aussetzer, etwa bei Gewitter oder Umschaltungen im Netz. Sie dauern oft nur einen Augenblick, reichen aber für einen kompletten Neustart von Servern und Netzwerk.
Was eine USV leistet und was nicht
Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung speist bei Netzausfall die angeschlossenen Geräte ohne Unterbrechung aus einem Akku weiter. Für KNX heißt das:
- Kurze Ausfälle bleiben unbemerkt. Bus, Server und Netzwerk laufen weiter, nichts startet neu, Logik und Zeitpläne bleiben erhalten.
- Meldungen kommen an. Ein Binäreingang meldet den Netzausfall auf den Bus, der Server schickt eine Push-Nachricht, solange Router und Internetanschluss versorgt sind.
- Sicherheitsfunktionen bleiben aktiv. Fensterkontakte, Bewegungsmelder und eine KNX-basierte Alarmanlage überwachen weiter. Gira nennt seine unterbrechungsfreie KNX-Spannungsversorgung ausdrücklich geeignet für Sicherheitssysteme.
Was eine USV für Bus und Netzwerk nicht leistet: Licht, Rollläden, Heizung und Steckdosen laufen über 230 Volt aus den normalen Stromkreisen. Auch wenn der Bus weiterläuft, bleiben diese Verbraucher aus. Wer bei Stromausfall weiter Licht oder Rollläden bedienen möchte, braucht eine Ersatzstromversorgung für diese Stromkreise, etwa einen Hausspeicher mit Ersatzstromfunktion. Selbst dann lohnt eine kleine USV für Bus und Netzwerk, weil die Umschaltung auf Ersatzstrom oft nicht unterbrechungsfrei ist.
Welche Geräte an die USV gehören
Abgesichert werden die Geräte, die für Steuerung, Meldungen und Zugriff nötig sind, in dieser Reihenfolge:
| Priorität | Gerät | Warum |
|---|---|---|
| 1 | KNX-Spannungsversorgung | Ohne Busspannung arbeitet kein Sensor und kein Aktor. |
| 2 | 24-Volt-Netzteil für Server und Logik, etwa für den Gira X1 | Kein Neustart, Logik und Zeitpläne laufen weiter, Meldungen werden verschickt. |
| 3 | IP-Schnittstelle oder IP-Router | Die Verbindung zwischen Bus, Server und App bleibt bestehen. |
| 4 | Internetrouter, Switch und WLAN | App, Fernzugriff und Push-Nachrichten funktionieren weiter. |
| 5 | Türsprechanlage, Kameras, Alarmzentrale | Nur wenn diese Funktionen auch bei Stromausfall gebraucht werden. |
Mehr zu den Geräten im Verteiler im Artikel Systemgeräte, zu Servern und App im Artikel Visualisierung und App.
Drei Bauformen
KNX-Spannungsversorgung mit Akku
Einige Hersteller bieten KNX-Spannungsversorgungen mit Anschluss für einen Akku an, als „unterbrechungsfreie Spannungsversorgung“ bezeichnet. Ein Beispiel ist die Gira Spannungsversorgung 640 mA unterbrechungsfrei (1079 00). Laut Gira-Datenblatt versorgt sie eine Linie mit bis zu 64 Geräten, braucht 8 Teilungseinheiten und überbrückt mit einem 12-Volt-Bleigel-Akku mit 12 Ah bei voller Linienauslastung etwa 5,5 Stunden, mit zwei Akkus etwa 11 Stunden. Ein Meldekontakt meldet Netzausfall und Akkufehler. Ähnliche Geräte gibt es von Berker und ABB, bei ABB mit einem Akkumodul für die Hutschiene, das laut Hersteller mindestens 10 Minuten überbrückt.
Diese Lösung hält nur den Bus am Leben, nicht die 24-Volt-Geräte und nicht das Netzwerk. Sie passt vor allem, wenn KNX-Fensterkontakte für eine Alarmanlage auch bei Stromausfall überwachen sollen. Ob ein Gerät noch lieferbar ist, steht im jeweils aktuellen Katalog des Herstellers.
DC-USV-Modul für 24 Volt auf der Hutschiene
Für Server, Logikmodule und IP-Geräte mit 24 Volt gibt es Puffermodule für die Hutschiene, die zusammen mit einem 24-Volt-Netzteil und einem Akku eine Gleichstrom-USV ergeben. Sie stammen meist von Herstellern aus der Industrieautomation und melden über einen Kontakt, ob der Akku in Ordnung ist und ob gerade aus dem Akku versorgt wird.
Kleine 230-Volt-USV
Die einfachste Lösung für ein Einfamilienhaus ist eine kleine 230-Volt-USV, wie es sie für Computer gibt, im Technikschrank oder neben dem Verteiler. An ihr hängen der Stromkreis für KNX-Spannungsversorgung und 24-Volt-Netzteil sowie Router, Switch und Netzwerk. So ist mit einem Gerät alles abgesichert, was für Steuerung und Zugriff nötig ist. Den Anschluss an den Verteiler übernimmt der Elektriker: Der abgesicherte Stromkreis bekommt eine eigene, gekennzeichnete Absicherung.
Steht das Netzwerk in einem Netzwerkschrank, bietet sich eine Rack-USV an. Wer mit UniFi plant, kann etwa die UniFi UPS 2U Pro einsetzen, die sich in der UniFi-Oberfläche überwachen lässt und Stromausfälle in der App meldet. Der KNX-Planer fragt bei der Netzwerkplanung danach.
Wie lange eine USV durchhält
Die Überbrückungszeit ergibt sich aus der Energie des Akkus und der Leistung der angeschlossenen Geräte. Eine voll belastete KNX-Linie mit 640 mA bei rund 30 Volt braucht etwa 19 Watt. Ein Server, eine IP-Schnittstelle, Router, Switch und zwei Access Points kommen je nach Geräten leicht auf 40 bis 80 Watt. Eine kleine 230-Volt-USV überbrückt damit oft zehn Minuten bis eine Stunde. Die genaue Laufzeit nennt der Hersteller der USV für die jeweilige Last.
Für die meisten Häuser reicht das: Kurze Aussetzer werden überbrückt, und bei längeren Ausfällen bleibt genug Zeit für eine Meldung und ein geordnetes Herunterfahren der Server.
Aktoren richtig einstellen
Ob mit oder ohne USV: Entscheidend ist, wie die Aktoren auf Busspannungsausfall und -wiederkehr reagieren. Die Einstellungen legt der Fachbetrieb in der ETS fest:
- Licht: Nach der Rückkehr der Spannung sollte das Licht meist aus bleiben oder den Zustand vor dem Ausfall wiederherstellen, aber nicht in allen Räumen angehen. Mehr im Artikel Schaltaktor.
- Rollläden und Raffstores: Beim Ausfall bleiben sie meist stehen. Nach der Rückkehr sollen sie nicht unkontrolliert fahren. Wind- und Regenalarm sollten über eine zyklische Überwachung der Wetterstation abgesichert sein. Mehr im Artikel Jalousieaktor.
- Heizung: Viele Heizungsaktoren haben einen Notbetrieb mit fester Ventilstellung, falls keine Stellgröße mehr kommt. So kühlt das Haus nicht aus, wenn der Regler ausfällt. Mehr im Artikel Heizungsaktor.
- Wiederanlauf: Nach der Rückkehr der Spannung senden viele Geräte gleichzeitig. Eine Sendeverzögerung nach Busspannungswiederkehr, die sich bei vielen Geräten einstellen lässt, verhindert eine Telegrammflut.
Planung im Verteiler
- Platz: Eine KNX-Spannungsversorgung mit Akkuanschluss braucht mehr Teilungseinheiten als eine normale, der Akku selbst einen eigenen Platz im Verteiler oder daneben. Eine 230-Volt-USV steht im Technikschrank.
- Meldekontakt: Den Störmeldekontakt der USV auf einen Binäreingang legen. Dann meldet die Anlage Netzausfall und Akkufehler in der App.
- Akkutausch: Bleigel-Akkus altern. Gira empfiehlt für die unterbrechungsfreie Spannungsversorgung einen Austausch etwa alle vier Jahre. Den Termin am besten im Wartungsplan notieren.
- Kennzeichnung: Stromkreise, die über die USV laufen, im Verteiler deutlich kennzeichnen. Sie stehen auch dann unter Spannung, wenn das Netz abgeschaltet ist.
Planen Sie im Verteiler und im Technikschrank Platz und eine eigene Absicherung für eine USV ein, auch wenn sie erst später kommt. Nachträglich ist das meist aufwendiger. Welche Systemgeräte und Server Ihre Planung braucht, zeigt der kostenlose KNX-Planer.
Was eine USV für KNX kostet
Die Kosten hängen von der Bauform ab. Eine kleine 230-Volt-USV für Bus, 24-Volt-Geräte und Netzwerk ist die günstigste Lösung und oft schon für unter 200 Euro zu haben. KNX-Spannungsversorgungen mit Akkuanschluss kosten deutlich mehr als normale Spannungsversorgungen, dazu kommen Akku, Kabelsatz und alle paar Jahre ein neuer Akku. Hinzu kommt in jedem Fall der Einbau durch den Elektriker. Die aktuellen Preise stehen in den Katalogen der Hersteller.
Häufige Fragen
Braucht KNX eine USV?
Für den Betrieb nicht, KNX-Geräte behalten ihre Programmierung auch ohne Strom. Sinnvoll ist eine USV, wenn Server, Logik, App und Fernzugriff auch bei kurzen Stromausfällen weiterlaufen sollen oder wenn eine Alarmanlage über KNX-Fensterkontakte überwacht.
Was passiert mit KNX bei einem Stromausfall?
Ohne Netzspannung liefert die Spannungsversorgung keine Busspannung, Sensoren und Aktoren sind dann nicht mehr erreichbar. Server und Netzwerk fallen aus. Nach der Rückkehr der Spannung reagieren die Aktoren so, wie es in der ETS für die Busspannungswiederkehr eingestellt ist, und die Server starten neu.
Laufen Licht und Rollläden mit einer USV weiter?
Nur, wenn auch ihre 230-Volt-Stromkreise abgesichert sind. Eine USV für Bus und Netzwerk hält die Steuerung am Leben, die Verbraucher selbst bleiben bei Stromausfall aus.
Wie lange hält eine USV für KNX durch?
Das hängt von Akku und Last ab. Eine KNX-Spannungsversorgung mit 12-Ah-Akku überbrückt laut Gira-Datenblatt bei voller Linie etwa 5,5 Stunden. Eine kleine 230-Volt-USV für Bus, Server und Netzwerk schafft je nach Geräten meist zehn Minuten bis eine Stunde.
Reicht eine normale USV für den Computer?
Für ein Einfamilienhaus oft ja. Sie versorgt den Stromkreis mit KNX-Spannungsversorgung und 24-Volt-Netzteil sowie Router und Switch. Den Anschluss an den Verteiler mit eigener Absicherung übernimmt der Elektriker.
Wie oft muss der Akku einer USV getauscht werden?
Bleigel-Akkus altern auch ohne Nutzung. Gira empfiehlt für seine unterbrechungsfreie KNX-Spannungsversorgung einen Tausch etwa alle vier Jahre. Bei anderen Geräten nennt der Hersteller die Lebensdauer des Akkus.
KnowNX-Redaktion KnowNX ist ein unabhängiges Angebot der Enemies of the good GmbH. Die Redaktion erklärt KNX-Gebäudeautomation herstellerneutral für Bauherren, aus der Praxis mit KNX-Anlagen in Wohn- und Bürogebäuden, und hält die Artikel laufend aktuell.