Ratgeber
Installations-Funkschaltsysteme ermöglichen es, mehr Komfort in den Arbeits- und Unternehmensalltag zu bringen. Mit ihrer Hilfe können elektrische Verbraucher drahtlos gesteuert werden – seien es Jalousien, Garagentore oder das Licht.
In unserem Ratgeber lesen Sie mehr über den Aufbau, die Funktionsweise und die Anwendungsbereiche von Funkschaltsystemen und erfahren, worauf beim Kauf zu achten ist.
Installations-Funkschaltsysteme ermöglichen das drahtlose Schalten und Steuern von elektrischen Verbrauchern und können Arbeits- und Betriebsabläufe dadurch komfortabler gestalten. Im Wesentlichen bestehen sie aus einem Sender und einem Empfänger, die über Funk miteinander kommunizieren. Der Empfänger ist mit einem oder mehreren Relais-Ausgängen ausgestattet, an die die zu steuernden Schaltkreise, Geräte oder Anlagen angeschlossen werden. Diese sind dann über den Sender ansteuerbar. Auf diese Weise ist es möglich, bequem per Fernbedienung das Licht einzuschalten, die Jalousien hochzufahren oder die Garagentore zu schließen.
Anders als Smart Plugs, also Zwischenstecker mit integriertem Funkmodul, die zwischen Steckdose und zu steuerndem Gerät geschaltet werden, sind die Empfänger von Installations-Funkschaltsystemen für die Festmontage vorgesehen. Je nach Modell und Anwendung werden die Funkrelais in Anschluss- oder Verteilerkästen, auf Hutschienen von Schaltschränken oder in Sicherungskästen installiert.
Die Einsatzmöglichkeiten von Funkschaltsystemen sind vielfältig. Sie können zur Fernsteuerung von Garagen- und Hoftorantrieben, Türöffnern und Zugangssystemen, Jalousien, Markisen und Rollläden oder von Beleuchtung im Innen- oder Außenbereich Verwendung finden. Darüber hinaus ermöglichen sie es, elektrische, hydraulische und pneumatische Systeme wie Garten- und Wasserpumpensteuerungen, Bewässerungsanlagen sowie Entlüftungs- und Klimatechnik aus der Ferne zu bedienen.
Ein Funkschaltsystem besteht immer aus mindestens einem Funksender und einem Funkrelais als Empfänger. Zur Inbetriebnahme werden beide Komponenten miteinander synchronisiert. Dazu genügt es meist, den Anlernmodus am Empfänger zu aktivieren und eine entsprechende Taste am Sender zu drücken.
Nicht ganz so komfortabel ist die Inbetriebnahme bei Systemen mit DIP-Schaltern. Hier werden Sender und Empfänger über Minischalter im Gehäuse aufeinander abgestimmt. Wie viele Sender sich an einem Funkempfänger anlernen lassen, ist von Modell zu Modell unterschiedlich. Manche Relais können von bis zu 12, andere von bis zu 30, 60 oder mehr Handsendern angesteuert werden.
Funksender sind in unterschiedlichen Bauformen erhältlich. Eine klassische Ausführung sind Fernbedienungen und Handsender, die teils nicht größer sind als ein Schlüsselanhänger. Es gibt aber auch Funksender, die wie normale Lichtschalter an die Wand montiert und quasi genauso bedient werden können. Diese Art von Funkschalter eignet sich gut zum Nachrüsten in Bestandsgebäuden, da eine Installation ohne aufwendige Verkabelungen und Schlitzarbeiten möglich ist.
Wie viele Schaltkreise bzw. Geräte oder Anlagen an ein Funkrelais angeschlossen und unabhängig voneinander ferngesteuert werden können, hängt von der Anzahl der zur Verfügung stehenden Kanäle ab. Generell gilt: Für jeden Schaltkreis – sei es eine Lampe, eine Steckdose, ein Tor oder eine Markise – ist ein eigener Kanal erforderlich. Im Normalfall erlauben Funkempfänger eine Einzelansteuerung der Kanäle, manche bieten zusätzlich die Option, alle Kanäle synchron anzusteuern.
Sender und Empfänger von Installations-Funkschaltsystemen kommunizieren über das 433-MHz- oder 868-MHz-Frequenzband miteinander. Beide Frequenzbereiche sind lizenzfrei und können kostenlos genutzt werden. Der 433-MHz-Frequenzbereich ist jedoch störungsanfälliger, weil dort eine Vielzahl an Geräten unreguliert mit teilweise starker Sendeleistung funkt. Dementsprechend kann es häufiger zu Interferenzen kommen. Die Nutzung des Frequenzbereichs um 868 MHz ist gemäß den Richtlinien der Bundesnetzagentur reglementiert. Einzelne Funkteilnehmer dürfen nicht mehr als 1% Netzauslastung pro Kanal ausmachen, um eine Dauerbelastung zu vermeiden. Aus diesem Grund sind weniger Störeinflüsse durch Funkgeräte in der Umgebung zu erwarten. Für sicherheitsrelevante Anwendungen, beispielsweise Alarmanlagen, ist das 868-MHz-Band vorzuziehen. Manche Funksysteme sind je nach Bedarf in beiden Frequenzbereichen einstellbar oder beherrschen Frequency Hopping, können also im Störfall auf eine andere Frequenz ausweichen.
Ein wichtiger Parameter in Bezug auf die Fernsteuerung ist die Reichweite eines Funkschaltsystems. Sie gibt Aufschluss darüber, über welche Distanz ein Funkempfänger vom Sender angesteuert werden kann. Die Reichweite von Funkschaltsystemen variiert mitunter stark und kann zwischen 30 und 1000 Metern betragen. Allerdings bezieht sich diese Angabe immer auf optimale Bedingungen mit freier Sicht ohne Störeinflüsse. Elektromagnetische Felder, andere funkende Geräte und Hindernisse wie Stahlbetonwände, Eisenzäune oder Glastüren können die Reichweite beeinträchtigen. Deswegen liegt die tatsächliche Reichweite meist deutlich unter der angegebenen Maximalreichweite.
Installations-Funkschaltsysteme für den professionellen Einsatz sind mit diversen Sicherheitsfeatures ausgestattet, die ein abhörsicheres und manipulationsfreies Fernschalten von elektrischen Verbrauchern ermöglichen. Das ist gerade bei Anwendungen wie Zugangskontrollen von großer Bedeutung. Geht es beispielsweise um die Steuerung von Garagen, Einfahrtstoren oder Eingängen zu Betriebs- oder Unternehmensgebäuden, ist es wichtig, dass Unbefugte keine Möglichkeit haben, sich Zutritt zu verschaffen.
Hersteller von Funkschaltsystemen setzen daher auf verschiedene Sicherheitsverfahren, etwa codierte Sendesignale, die nach einem bestimmten Schlüssel modulieren. Geräte mit höherer Sicherheitsstufe nutzen eine verschlüsselte Signalübertragung in Verbindung mit dem Rolling-Code-Verfahren. Dabei müssen sich Sender und Empfänger untereinander mit einem Code authentifizieren, der nach jedem Befehl wechselt. Dadurch wird es schwerer, das Signal von außen abzufangen. Das Codierungssystem hat eine feste Reihenfolge. Nach erfolgtem Befehl wird der zuletzt genutzte Code ungültig und es wird zum nächsten übergegangen. Ist die Anzahl an Codes erschöpft, beginnt die Reihenfolge von vorn.
Bei der Auswahl eines Installations-Funkschaltsystems sind mehrere Faktoren zu beachten. Dazu zählen zum einen die Sendefrequenz und Reichweite. Zwar macht man mit Empfängern und Sendern, die das 433-MHz-Band nutzen, nichts verkehrt, es kann jedoch zu störenden Interferenzen kommen. Mehr Zuverlässigkeit bieten Systeme, die mit dem 868-MHz-Band arbeiten. Gerade an Standorten, an denen mit größeren Funkstörungen auf dem 433-MHz-Band zu rechnen ist, sind 868-MHz-Funksysteme die bessere Wahl.
Wie groß die Reichweite ausfallen sollte, hängt davon ab, bis zu welcher Entfernung der Empfänger ansteuerbar sein soll. Je länger die Strecke ist, die es zu überwunden gilt, desto größer muss die Reichweite sein. Der Anwendungszweck spielt ebenfalls eine Rolle. So ist bei der Steuerung von Tor- und Garagenantrieben auf einem weitläufigen Unternehmensgelände vermutlich eine größere Reichweite gefragt als bei der Steuerung von Licht innerhalb eines Großraumbüros, wobei auch individuelle Komfortansprüche zu berücksichtigen sind. Wichtig im Hinterkopf zu behalten ist, dass die maximale Reichweite durch Umgebungsfaktoren beeinflussbar ist und oft nicht in vollem Umfang erreicht wird. Die baulichen Gegebenheiten und mögliche Hindernisse müssen bei der Installation und Montage berücksichtigt werden. Montiert man ein Funkrelais in einem Metallschaltschrank, kann das bereits zu Einbußen bei der Reichweite führen. Gegebenenfalls können dann externe Antennen Abhilfe schaffen.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Dimensionierung des Funkschaltsystems. In dem Zusammenhang kommt es darauf an, wie viele Sender an einem Empfänger anlernbar sind und wie viele Kanäle der Empfänger aufweist. Unter dem Aspekt der Erweiterbarkeit ist es sinnvoll, bereits bei der Anschaffung ein paar zusätzliche Kanäle als Reserve einzuplanen, die für den Anschluss neu dazukommender Geräte verwendet werden können. Ein Beispiel zur Veranschaulichung: Möchten Sie ein Funkschaltsystem zum Öffnen und Schließen eines Garagentors installieren, reicht ein Funkrelais mit einem Kanal aus. Handelt es sich um eine größere Garage mit drei Toren, die jeweils einen eigenen Motor haben und unabhängig voneinander geschaltet werden sollen, benötigen Sie einen Empfänger mit mindestens drei Funkkanälen. Darüber lässt sich jedes der drei Tore einzeln öffnen und schließen.
Nun zu den Handsendern: Bei einer Garage mit drei Toren ist anzunehmen, dass es drei Fahrzeuge gibt, in denen jeweils eine Fernbedienung zur Verfügung stehen muss. Als Handsender kommen in dem Fall zwei Varianten in Betracht. Die erste Möglichkeit ist, einen 1-Kanal-Handsender für jedes Tor zu verwenden. Für drei Fahrzeuge benötigen Sie dann drei Handsender. So kann jede berechtigte Person das ihr zugewiesene Tor fernsteuern. Als zweite Möglichkeit kommt ein Handsender mit (mindestens) drei Kanälen in Betracht. Für drei Fahrzeuge benötigen Sie ebenfalls drei Handsender. Damit jede berechtigte Person das ihr zugewiesene Tor bedienen kann, ist pro Sender nur ein spezifischer Kanal programmiert. Diese Variante mag zunächst aufwendiger erscheinen, bietet aber mehr Flexibilität. Mietet jemand beispielsweise zwei von drei Garagenplätzen, lässt sich dessen 3-Kanal-Handsender so umprogrammieren, dass beide Tore einzeln oder gemeinsam von einem Sender aus zu bedienen sind.
Technische Spezifikationen und elektrische Parameter der Systemkomponenten sind ebenfalls in den Blick zu nehmen. Dazu gehört zum Beispiel die maximale Anschlusslast des Funkrelais. Diese darf nicht überschritten werden, was beim Anschluss der zu steuernden Geräte zu bedenken ist.
Was Sicherheitsfunktionen betrifft, sind Funkschaltsysteme zu empfehlen, die mit verschlüsselten Signalen und Rolling-Code-Verfahren arbeiten. Sie sind vergleichsweise gut vor Code-Diebstahl geschützt, so dass Unbefugten der Zugriff erschwert wird. Gerade bei kritischen oder sensiblen Anwendungen wie Eingangskontrollen sollte verstärkt auf Sicherheit geachtet werden. Wichtig zu wissen ist, dass Sender und Empfänger nur miteinander kommunizieren können, wenn sie dieselbe Frequenz und denselben Verschlüsselungsstandard verwenden. Da viele Anbieter eigene Verfahren nutzen, sind Sender und Empfänger herstellerübergreifend oft nicht kompatibel.
Viele Relais bieten die Möglichkeit, wahlweise einen Schalter-, Taster- und Toggle-Modus einzustellen. Im Taster-Betrieb bleibt der Ausgang am Relais so lange besetzt, wie die Taste am Sender gedrückt bleibt. Sobald man sie loslässt, wird der Ausgang wieder zurückgesetzt. Die Fernbedienung fungiert also wie ein Funktaster. Im Schalter-Betrieb verhält es sich etwas anders. Hier wird der Relais-Ausgang beim Drücken der Taste am Sender dauerhaft gesetzt. Erst wenn eine andere Taste betätigt wird, geht er wieder in seine Ursprungsposition zurück. Die Fernbedienung fungiert in dem Fall wie ein Funkschalter. Beim Toggle-Betrieb handelt es sich ebenfalls um einen Schalter-Modus, allerdings wird der Relais-Ausgang bei Betätigung derselben Taste an der Fernbedienung vor- und zurückgesetzt.
Was bedeutet bidirektionale Übertragung bei Funk-Sendern und Funk-Empfängern?
Bei einer bidirektionalen Übertragung werden Funksignale in zwei Richtungen ausgetauscht: vom Sender zum Empfänger und vom Empfänger zum Sender. Auf diese Weise erhält der Funk-Sender ein Feedback vom Funk-Empfänger, dass das Signal angekommen ist. Das wird beispielsweise durch optisches Feedback, etwa eine LED am Sender, angezeigt. Dadurch kann man sichergehen, dass der Befehl ausgeführt wurde. Bei einer unidirektionalen Übertragung erhält der Funk-Sender keine Bestätigung vom Empfänger, weil die Signale nicht zurück transferiert werden.
Lohnt sich die Anschaffung eines Funk-Sender/Empfänger-Sets?
Ja, da man sicher sein kann, dass die Komponenten des Funk-Sets miteinander kompatibel sind – also auf derselben Frequenz funken und denselben Verschlüsselungsstandard nutzen, sofern sie mit verschlüsselten Signalen arbeiten.
Was ist bei der Auswahl von Funk-Handsendern zu beachten?
Beim Kauf von Funk-Handsendern spielen die Größe, die Ausstattung und der Funktionsumfang eine Rolle. Die meisten Handsender sind klein und handlich gebaut, werden mit Batterien betrieben und arbeiten verhältnismäßig stromsparend. Viel Bedienkomfort bieten Fernbedienungen mit Display, die die Kanalnummer anzeigen. Dadurch fällt es einfacher, bestimmte Kanäle gezielt anzusteuern. Vorteilhaft sind Universal-Handsender, die in unterschiedlichen Funkfrequenzen eingestellt werden können. Allerdings sind diese nicht automatisch mit jedem Empfänger kompatibel, da auch das Sicherheitsverfahren identisch sein muss.
Können Installations-Funkschaltsysteme in Smart-Home-Systeme integriert werden?
Viele Installations-Funkschaltsysteme sind für die Integration in Smart-Home-Plattformen ausgelegt und unterstützen gängige Protokolle. Sie können dann mit anderen smarten Geräten kommunizieren und gemeinsam mit ihnen gesteuert werden.