Praxis-LeitfädenFortgeschritten

Smart Home: Elektrotechnische Grundlagen

Gebäudesystemtechnik für Elektrofachkräfte – KNX, Funk, Verdrahtung und Planung.

📖 13 Min. Lesezeit📅 Aktualisiert: 2026-02-04

Einführung

Smart Home und Gebäudesystemtechnik ermöglichen die intelligente Steuerung von Beleuchtung, Heizung, Jalousien und weiteren Gewerken. Für die Elektrofachkraft bedeutet dies: neue Verdrahtungskonzepte, Bustechnik und Integration unterschiedlicher Systeme.

Dieser Ratgeber konzentriert sich auf die elektrotechnischen Aspekte: Welche Verdrahtung ist nötig? Wie werden Busleitungen verlegt? Was ist bei der Planung zu beachten?

Systemübersicht

SystemVerdrahtungProgrammierungEinsatz
KNXBusleitung (grün)ETS SoftwareProfessionell
Funkbasiert (Z-Wave, Zigbee)StandardAppNachrüstung
DALI (Licht)2-Draht-BusControllerBeleuchtung
1-10V (Dimmen)SteuerleitungPoti/TasterEinfach dimmen
Proprietär (Loxone, etc.)SpezifischHerstellersoftwareHerstellerabhängig

KNX-Grundlagen

Busleitung

Busleitung (grün, J-Y(St)Y 2×2×0,8)
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                        │
│  ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐   │
│  │ NT  │────│ Sens│────│ Akt │────│ Sens│────│ Akt │   │
│  │     │    │     │    │     │    │     │    │     │   │
│  └─────┘    └─────┘    └─────┘    └─────┘    └─────┘   │
│  Netzteil   Sensor     Aktor      Sensor     Aktor     │
│  640 mA     Taster     Schalt-    Präsenz    Dimm-     │
│             6-fach     aktor      melder     aktor     │
└────────────────────────────────────────────────────────┘

Topologie

  • Linie: Bis zu 64 Teilnehmer
  • Bereich: Bis zu 15 Linien (mit Linienkoppler)
  • System: Bis zu 15 Bereiche (mit Bereichskoppler)
  • Max. Linienlänge: 1000 m (Summe aller Abzweige)
  • Max. Teilnehmerentfernung: 700 m

Verdrahtung

  • Busleitung: J-Y(St)Y 2×2×0,8 mm² (grün)
  • Aderfarben: rot (+), schwarz (–), gelb/weiß (Reserve)
  • Verlegung: Getrennt von Netzleitungen, keine gemeinsamen Kanäle
  • Mindestabstand: 4 mm zu Netzleitungen

Spannungsversorgung

  • Busspannung: 30 V DC (29 V – 31 V)
  • Netzteil: mind. 640 mA pro Linie
  • Drossel: Im Netzteil integriert

Konventionelle vs. Bus-Verdrahtung

Konventionell (Stern)

    Verteiler
      │
      ├────── Leuchte 1
      ├────── Leuchte 2
      ├────── Leuchte 3
      └────── Steckdosen

Jede Leuchte/Steckdose hat eigene Zuleitung.
Schütz/Relais im Verteiler für Schaltfunktion.

Vorteile:

  • Flexibilität bei der Programmierung
  • Zentrale Steuerung möglich
  • Unabhängig von Schalterposition

Bus (dezentral)

    Verteiler
      │
   Busleitung ─────┬────────┬────────┬────────┐
                   │        │        │        │
              ┌────┴───┐  Taster  ┌──┴──┐  Sensor
              │ Schalt-│         │Dimm-│
              │ aktor  │         │aktor│
              └────────┘         └─────┘
                  │                 │
              Leuchte 1         Leuchte 2

Vorteile:

  • Weniger Kabel zum Verteiler
  • Aktoren dezentral in Dosen
  • Einfache Erweiterung

Funkbasierte Systeme

Z-Wave / Zigbee / Matter

EigenschaftZ-WaveZigbeeMatter
Frequenz868 MHz2,4 GHzMulti
Reichweite30-100 m10-30 mvariiert
MeshJaJaJa
InteroperabilitätGutMittelSehr gut

Installation

  • Vorteil: Keine Busleitung nötig
  • Nachteil: Batterien in Sensoren, Funkstörungen möglich
  • Tipp: Neutralleiter (N) an Schaltstellen vorsehen für Smart-Schalter

Planung

Für Neubau empfohlen

  1. Sternverdrahtung zum Verteiler (max. Flexibilität)
  2. Leerrohre für spätere Erweiterung
  3. Neutralleiter (N) an allen Schalterstellen
  4. Busleitung in alle Räume (auch wenn zunächst konventionell)
  5. Zentraler Verteiler mit ausreichend Platz

Stromkreisplanung

GewerkEmpfehlung
BeleuchtungSternverdrahtung, ein Dimmaktor pro Raum
JalousienEigene Leitungen (4-adrig), Jalousieaktor
HeizungStellantriebe 230V oder 24V
SteckdosenKonventionell (normale Installation)

Sicherheit und Datenschutz

Lokale vs. Cloud-Systeme

  • Lokal (KNX, Loxone): Daten bleiben im Haus
  • Cloud (viele Funksysteme): Daten beim Hersteller
  • Empfehlung: Für kritische Funktionen lokale Lösung

Ausfallsicherheit

  • Grundfunktionen sollten auch ohne Smart Home funktionieren
  • Manuelle Bedienung immer möglich halten

Schritt-für-Schritt

  1. 1Anforderungsprofil erstellen (welche Gewerke, welche Funktionen)
  2. 2Verdrahtungskonzept festlegen (Stern, Bus, Funk)
  3. 3Systemauswahl (KNX, Funk, Herstellerspezifisch)
  4. 4Elektroplanung mit Smart-Home berücksichtigen
  5. 5Sternverdrahtung und Busleitung vorsehen (Neubau)
  6. 6Neutralleiter an allen Schalterstellen
  7. 7Verteilergröße für Aktoren einplanen (+50%)
  8. 8Programmierung durch Systemintegrator

Praktische Beispiele

1

EFH Neubau mit KNX

Aufgabe

Ein EFH soll mit KNX-Gebäudesystemtechnik ausgestattet werden. Was ist zu beachten?

Lösung

  1. 1Busleitung J-Y(St)Y 2×2×0,8 in alle Räume
  2. 2Sternverdrahtung Beleuchtung zum Verteiler
  3. 3Jalousieleitungen (4×1,5) zu allen Rollläden
  4. 4N-Leiter an allen Schalterstellen
  5. 5Verteiler: +2 Reihen für KNX-Aktoren
  6. 6KNX-Netzteil 640 mA, ggf. 2 Linien
  7. 7Bereichsweise Schaltaktoren (8-fach, 16-fach)

Komplette Sternverdrahtung + Busleitung. Verteiler mit 8-10 Reihen.

2

Nachrüstung Funk

Aufgabe

Eine Bestandswohnung soll mit Smart-Home-Funktionen nachgerüstet werden.

Lösung

  1. 1Kein Aufbrechen der Wände nötig → Funk
  2. 2N-Leiter prüfen (oft nicht vorhanden bei Altbau)
  3. 3Wenn N fehlt: Schaltaktoren mit Mindestlast wählen
  4. 4Gateway/Hub zentral platzieren
  5. 5Mesh-Netzwerk: Steckdosen-Aktoren als Repeater
  6. 6Batteriebetriebene Sensoren für Fenster/Türen

Zigbee/Z-Wave-System mit Gateway und Funk-Schalter/Aktoren.

Normative Grundlagen

DIN 18015-4: Gebäudesystemtechnik (Smart Home)

DIN EN 50090: KNX-Anwendungsstandard

DIN VDE 0829: Gebäudesystemtechnik

Wichtige Festlegungen:

  • Busleitungen getrennt von Netzleitungen verlegen
  • KNX-Spannungsversorgung max. 30 V DC
  • Mindestabstand zu Netzleitungen: 4 mm

⚠️Häufige Fehler vermeiden

  • Kein Neutralleiter an Schalterstellen (Funksysteme brauchen oft N)
  • Busleitung im gleichen Kanal wie Netzleitungen
  • Verteiler zu klein geplant (Aktoren brauchen viel Platz)
  • Keine Leerrohre für spätere Erweiterung
  • Cloud-abhängiges System für kritische Funktionen

📋Zusammenfassung

Smart Home – Zusammenfassung:

Systeme:

  • KNX: Professionell, Busleitung nötig
  • Funk (Z-Wave, Zigbee): Nachrüstung, keine Busleitung
  • DALI: Nur Beleuchtung

Neubau-Empfehlung:

  • Sternverdrahtung Beleuchtung
  • Busleitung in alle Räume
  • N-Leiter an Schalterstellen
  • Großer Verteiler (+50%)

KNX-Busleitung:

  • J-Y(St)Y 2×2×0,8 (grün)
  • Max. 1000 m Linienlänge
  • Getrennt von Netzleitungen

Häufig gestellte Fragen

Viele Funk-Schalter benötigen einen Neutralleiter (N), da sie eine eigene Stromversorgung brauchen. Im Altbau wurde N oft nicht zum Schalter geführt. Für Neubauten: Immer N zur Schalterstelle führen! Es gibt spezielle Schalter ohne N-Leiter, diese haben aber oft Einschränkungen (Mindestlast, Flackern bei LEDs).

KNX ist ein kabelgebundener Standard mit garantierter Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer (20+ Jahre). Dafür braucht es eine Busleitung und ist aufwändiger zu installieren. Funk-Systeme (Z-Wave, Zigbee) sind flexibel und gut für Nachrüstung, aber abhängig von Batterien und anfälliger für Störungen. Für Neubauten wird oft KNX empfohlen.

Ja, über Gateways. Ein KNX-Funk-Gateway ermöglicht die Einbindung von Funk-Sensoren ins KNX-System. Sinnvoll z.B. für nachträgliche Fensterkontakte. Die Programmierung erfolgt dann einheitlich über die ETS-Software.

Smart HomeKNXGebäudesystemtechnikBusleitungZ-WaveZigbeeFunk