X10
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Bei X10 handelt es sich um ein Powerline-basiertes, Heimvernetzungsprotokoll, bei dem die Schaltsignale über die vorhandene Hausinstallation gesendet werden (115/230 V, 60 Hz (USA) oder 230/400 V, 50 Hz (Europa))- ohne auch nur eine neue Leitung zu verlegen! Es können damit einfache Schaltvorgänge automatisiert und ferngesteuert werden. Die Schalter oder Steuerelemente werden entweder fest installiert oder in Steckdosen gesteckt und sie kommunizieren untereinander über 120-kHz-Steuersignale, die (zur Erhöhung der Schaltsicherheit und um Störungen durch Phasenanschnitt (Dimmer) zu entgehen) nur während der Nulldurchgänge der Wechselspannung gesendet werden. Das Konzept ist ähnlich zu neueren Varianten, die die Hausgerätevernetzung über die Stromleitung ermöglichen. Diese verwenden jedoch andere Signalübertragungsverfahren (zwei Frequenzen, Streuspektren u. a.), die weniger störanfällig sind und eine höhere Signalübertragungsrate ermöglichen. Zusätzlich zu den reinen Powerline-basierten Elementen gibt es für X10 auch Fernbedienungen und Steuerelemente auf Funkbasis.
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[Bearbeiten] Geschichte
Das X10-Protokoll wurde Ende der 70er Jahre von Mr. Pico in Irland / Großbritannien entwickelt und vom GE (General Electric) gefördert, fand daher aber vor allem in den USA Verbreitung. Vermarktet wurden die Chips durch die X-10 Group in Hong Kong, seinerzeit noch unter britischer Verwaltung. In Deutschland wurde eine Lizenz von der Firma Busch-Jaeger in Lüdenscheid erworden, die die Technik unter Busch Timac X-10 bis ca. 1990 auch in Deutschland vermarktet hat, sich aber später zunehmend auf den europäischen Installationsbus (EIB) umstellte.
Großtechnische Anwendungen vom Timac-X10 sind Ende der 80er Jahre durch die Firma ENERTECH aus NRW unter Leitung von Dipl-Ing. D.Harpers realisiert worden, indem das X-10 Protokoll nur zum Ausschalten überflüssiger Energieverbraucher (bis zu 1300 Schaltpunkte) genutzt wurde. Hier wurden in Schulen 35% Energieeinsparung realisiert ohne auch nur einen neuen Draht zu verlegen.
Der Hauptnachteil des X10-Protokolls ist eigentlich nicht die niedrige Datenübertragungsrate oder der auf 256 Kanäle (Lichtschalter, Rollladensteuerungen, Thermostaten usw.) begrenzte Adressraum.
Das Protokoll sah keinerlei Rückmeldung vor, sodass höherwertige Aufgaben, die Schaltsicherheit erforderten (z.B. zuverlässige Störmeldungen), nicht realisiert werden konnten.
In Deutschland litt X-10 unter zwei Hauptproblemen:
1. dem haushaltsüblichen Drehstromnetz
2. den FTZ Bestimmungen, die das sinnvolle Betreiben von Sendern (auch TF-Sendern!) grundsätzlich verboten hat. X-10 konnte nur legal unterhalb der 5mW-Sendeleistungsbagatellgrenze betrieben werden. Die eingentlich ordentlich funktionierenden Geräte mussten in Deutschland für die Zulassung so verstümmelt werden, das ein 'Plug&Play' Betrieb nahezu nicht möglich war. Ein elektronisches Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen z.B. durfte bis 200mW Störleistung ins Netz senden und war immer noch zulässig mit Funkendstörgrad 'N'. Dagegen hatte ein 'deutsches' 5mW X-10 Signal natürlich keine Chance.
Weiterhin sah der Chipentwurf keine Pegelregelung vor. Mit knapp 300mW Sendeleistung sah man sich allen Netzimpedanzschwankungen (Impedanzmodulationen) gewachsen - so weit korrekt. Die in Deutschland auf 5mW verstümmelten Geräte hatten somit auch keinerlei Pegelregelung - jeder noch so kleine Funkentstörkondensator war der sichere Untergang für das Signal.
Das 3-Phasen Drehstromnetz ist im angelsächsischen Raum nahezu unbekannt. Mr. Pico hatte beim Protokollentwurf dieses zwar trotzdem vorsorglich berücksichtigt und die Signale alle 120° nach dem Nulldurchgang wiederholt, sodass sich alle Steuerimpulse in allen Phasen im Nulldurchgang wiederfanden. Nur müssen Signale zwischen den Phasen aufwendig eingekoppelt werden - für einen Privathaushalt zu teuer. In den USA gibt es nur einphasige Netze - und daher gab es auch diesbezüglich keine Probleme. Elektronische Vorschaltgeräte sind sogar heute noch in den USA Zukunftsmusik. General Electric vermarktete X-10 unter dem Label Powerhouse z.B. durch Radioshack bis heute recht erfolgreich.
Zur Automatisierung größerer Gebäude wurden daher auch in den USA alternative Steuerungsprotokolle entwickelt (z. B. CEBUS [1]). Wegen ihres niedrigen Preises fanden X10-Geräte in den USA jedoch weiterhin eine steigende Verbreitung. Dies führte wiederum dazu, dass nicht nur neu entwickelte X10-Geräte auf den Markt kamen, sondern dass auch das Protokoll für neue Funktionen erweitert wurde, und dass X10 in den USA zum dominierenden Standard für die private Hausautomatisierung wurde.
Diese Entwicklung in den USA bewirkte, dass X10 auch in Europa wieder interessant wurde. Obwohl die Geräte unabhängig von der Netzfrequenz nur im Nulldurchgang senden, konnten die sehr preisgünstigen amerikanische X10-Geräte wegen der anderen Netzspannung (und der fehlenden Zulassung) in Deutschland nicht verwendet werden. Anders ist es für die amerikanische Hausautomationssoftware. Sie kann auch in Deutschland in Verbindung mit X10-Geräten eingesetzt werden. Neue und sehr leistungsfähige X10-Geräte für 230V, 50 Hz mit CE-Zulassung werden von mehreren europäischen Firmen angeboten und sind inzwischen auch wieder in Deutschland erhältlich. Besonders interessant sind kleine X10-Empfänger, die in den Schalter- und Abzweigdosen der Hausinstallation eingebaut werden können, sodass die Umstellung auf Hausautomation sehr preisgünstig und ohne größere Veränderungen an der bestehenden Installation möglich ist.
X10 ist damit auch in Deutschland eine durchaus interessante Alternative für die kostengünstige Automation von Wohnhäusern.
