Elektrotechnik 2010/12 by Daniel Gugger

Heft 12 | Dezember 2010 www.elektrotechnik.ch

Front

elektrotechnik automation, telematik gebäudetechnik

Produkte für maximale Versorgungssicherheit

21 Schweiz prädestiniert für Elektromobile

52 Smartphones werden immer raffinierter

35 Netzausfall – wer haftet für den Schaden?

64 NIN-Know-how, Leserfragen Teil 62 Elektrotechnik 12/10 I 81

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Die Energie-Effizienz um 25% erhöhen?

Mit einer Komplettlösung für Energie- und Automationstechnik von ABB konnte das grösste Aluminiumwerk in Europa die Energieeffizienz um 25% erhöhen und gleichzeitig die Produktivität steigern. Unsere Forscher und Entwickler arbeiten ständig daran, die Leistung von Unternehmen zu verbessern, Energie einzusparen – und die Umweltbelastung zu verringern. www.abb.ch/betterworld

82 I Elektrotechnik 12/10

Sicher.

Editorial

ET-Wettbewerb ET-Wettbewerb September Dezember 09

Knappe Rohstoffe Innovationsschub Liebe Leserin, lieber Leser

Hansjörg Wigger, Chefredaktor Hansjörg Wigger, Chefredaktor

In welcher Kampagne wird das Bildmotiv verwendet?

Wo ist die Comic-Figur «Stromi» regelmässig anzutreffen? • ecofriendly Energieeffizienz – im• eco2friendly-Magazin Green Building-Initiative – auf• Biomass der Otto Fischer-Homepage Energie – im Kundenmagazin OF-Punkt Geben Sie Ihre Antwort auf der ET-Website Geben Sie Ihre Antwort auf der ET-Website www.elektrotechnik.ch ein und gewinnen Sie eines von www.elektrotechnik.ch ein und gewinnen Sie drei Fachbüchern aus dem AT-Verlag. einen von zwei Verdunstern AX300 von Turmix im Wert von 149.50 Franken. «Mars Roboter» war die richtige Antwort zur Wettbewerbsfrage innicht ET 8/09 (vergleiche Seite 110). «Blitzschutz ist gesetzlich vorgeschrieben» war die richtige Antwort zur Wettbewerbsfrage in ET 11/10 (vergleiche Seite 49). Je einen Gutschein à 100 CHF für eine Bestellung bei Conrad gewonnen: Je ein BuchElectronic «Wärmendehaben Winterküche» Herrvon Flurin Caprez, 5400 haben Badengewonnen: im Wert je 39.90 Franken Claude Forney, Bülach HerrHerr Matthias Griner, 44168180 Bubendorf Herr Heinz Hasen, 3252 Worben Frau Sara Gschwend, 8038 Zürich Herr Kurt Schmid, 4310 Rheinfelden

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Elektrotechnik Elektrotechnik 12/109/09 I1 |1

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Edito rial

10 Bedeutung von knappen Roh stoffen für Zukunftstechnologien 15 Interview Prof. Lino Guzzella

1 Knappe Rohstoffe

Wirtschaft und Verbände 4 Rahmenbedingungen für die Renaissance der Kernenergie Titelseite: Sichere Stromverteilung 5 Weg zum emissionsfreien Gebäudepark 6 Schweizer Hausbau- und EnergieMesse 2010 8 In vielen Gebäuden lauert Asbest 10 Hohe Effizienz sichert Betrieb der Mine 12 KNX feierte 20. Geburtstag

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis 27 «Tage der Technik» zur nach haltigen Mobilität 28 Forschen für bessere Batterien 30 Ökobilanz Lithium-Ionen-Akkus

Forschung & Umwelt 18 Leistungssteigerungen mit neuen Metallen

Elektromobilität 21 Schweiz prädestiniert für Elektromobile 26 Smart fortwo electric drive Weiterverwertung von Elektroauto-Batterien Strom tanken mit Smartphone

Installations- & Gebäudetechnik 31 10 Jahre NISV 35 Netzausfall – wer haftet für den Schaden? 38 Sidus Jalousieschalter 40 Hohe Ansprüche im Hotlabor 42 Gemeinde investiert in Wasserversorgung 44 AP-Drehschalter SafeLine 45 Geschützt vor Sonne und Einbrechern 46 Das Einmaleins der Leckwarngeräte 48 Präsenzmelder im CoopVerteilzentrum

Telematik und Multimedia 50 Branchen-News 52 Smartphones werden immer raffinierter 56 Neuheiten an der TeleNetfair

Aus- und Weiterbildung 59 NPK-Know-how 62 Brain Food 64 NIN-Know-how 62

Service

Neue Entwicklungen und Forschungserkenntnisse im Bereich Elektromobilität, Seiten 21 bis 30.

Tastenkoppler

68 Produktanzeigen 72 Veranstaltungshinweise 72 Veranstaltungskalender 77 Stellenanzeiger 79 Impressum 80 Vorschau

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Am 11. November 2010 hat im Kulturund Kongresszentrum TRAFO in Baden zum dritten Mal die Industrietagung des Nuklearforums Schweiz stattgefunden. Unter dem Thema «Rahmenbedingungen für die Renaissance der Kernenergie» diskutierten Vertreter aus Wirtschaft, Gewerbe und Politik, warum sich die Schweiz auf das Jahrhundertprojekt Kernkraftwerksneubau einlassen soll und unter welchen Umständen dies möglich

ist. Sie waren sich einig, dass der heutige Strommix der Schweiz und die Energiestrategie des Bundesrates mit ihren vier Säulen der richtige Weg sei. Der Einbezug der Kernenergie in die Stromproduktion helfe nicht nur dem Klima, sondern verhelfe dank des tiefen Strompreises auch der Schweizer Industrie zu einem Standortvorteil und führe zu erheblicher Wertschöpfung für das Gewerbe. Neben rund zehn Referaten stell-

ten sich an der nuclea’10 verschiedene Unternehmen der Nuklearbranche vor, fünf davon kurz und bündig in soge nannten Liftgesprächen. 30 Firmen informierten an Messeständen über ihre Produkte und Dienstleistungen. Die Industrietagung schloss mit einer Podiumsdiskussion unter der Leitung von Arena-Moderator Reto Brennwald. www.nuclea.ch

Gut besuchtes Kultur- und Kongresszentrum TRAFO anlässlich der nuclea’10

❚❚Sichere Stromverteilung bringt´s Heft 12 | Dezember 2010 www.ElEktrotEcHnik.cH ElEktrotEcHnik automation, tElEmatik gEbäuDEtEcHnik

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Wirtschaft & Verbände

❚❚«Rahmenbedingungen für die Renaissance der Kernenergie»

Produkte für maximale Versorgungssicherheit

Schweiz prädestiniert für Elektromobile

Smartphones werden immer raffinierter

netzausfall – wer haftet für den Schaden?

nin-know-how, leserfragen teil 62 Elektrotechnik 12/10 I 81

Nach dem Leitsatz «Maximale Versorgungssicherheit» entwickelt und realisiert die Robert Fuchs AG seit über 50 Jahren Produkte für die perfekte Verteilung von Energie: innovativ, kundenbezogen und partnerschaftlich. Der Branchenpionier ist führend in Technologie und Beratung – besondere Herausforderungen werden nach Mass gelöst. Produkt-Palette: • Original NHS-Sicherungstrennschalter mit enormen Einsparpotenzial. Die verlustärmste SicherungslastSchaltleiste kann im Dauerbetrieb bis zu 1,3-mal über der Norm liegend belastet werden. • Kabelverteilkabine in Beton mit geschliffener Oberfläche, zeitlosem

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Das Departement Architektur der ETH Zürich (D-ARCH) ergreift die Initiative, um die CO2-Emissionen des Schweizer Gebäudeparks massiv zu reduzieren. Der Ansatz «Towards Zero-Emissions Architecture» basiert auf den im Überfluss vorhandenen erneuerbaren Energien, grossen Fortschritten in der Gebäudetechnologie und neuen architektonischen Konzepten. Mit der Null-Emissions-Architektur liefert das Departement Architektur einen Baustein zur Umsetzung der ETH-Energiestrategie. Mit seinen gebündelten Kompetenzen in Gebäudetechnologie, Konstruktionstechnik sowie Material- und Energieflüssen zeigt es auf, wie sich die CO2-Emissionen von Gebäuden in den nächsten Jahrzehnten drastisch senken lassen. Für den Klimaschutz ist dies unerlässlich: Der Schweizer Gebäudepark mit seinen immer komplexeren und energieintensiveren Systemen verursacht heute rund die Hälfte des landesweiten Energieaufwandes und der CO2-Emissionen. Die Null-Emissions-Architektur bezieht sich auf den gesamten Lebenszyklus der Gebäude – von der Erstellung über Betrieb und Unterhalt bis zu Abbruch und Entsorgung. Auf neue Gebäude lassen sich

die Grundsätze ebenso anwenden wie auf die Sanierung des bestehenden Gebäudeparks. Mit dem neuen Ansatz fallen die CO2-Emissionen weg. Der Bedarf an von aussen zugeführten nicht erneuerbaren Energien (z. B. im Strommix) sinkt stark und die Materialflüsse lassen sich drosseln. Gleichzeitig erlaubt es die Null-Emissions-Architektur, Bauten und Sanierungsprojekte zu deutlich tieferen Kosten als bisher zu realisieren. Die Null-Emissions-Architektur setzt auf eine ganze Palette von technischen Systemen. Das Institut für Technologie in der Architektur (ITA) entwickelte neue multifunktionale Solarpanels, die in der Lage sind, gleichzeitig Wärme und Strom zu produzieren. Im Sommer wird die nicht benötigte Wärme mit Sonden bis zu 300 Meter tief in das Erdreich unter dem Ge-

bäude geleitet. Im Winter wird die Wärme mit einer hocheffizienten Wärmepumpe zurückgewonnen und für die Klimatisierung der Räume eingesetzt. Gleichzeitig sorgen spezielle Sensoren dafür, dass die gebäude-technologischen Systeme nur dann in Betrieb sind, wenn es tatsächlich notwendig ist. Ein Beispiel: Die Raumlüftung setzt erst ein, wenn ein CO2-Sensor feststellt, dass sich ein Mensch im Raum aufhält – so lässt sich Strom sparen. Für die technische Infrastruktur (Luft, Abluft, Heizung) hat das ITA multifunktionale neue und leichte Systeme entwickelt, die sich sehr einfach installieren lassen. D-ARCH haben in ihren Projekten die Ansätze der Null-Emissions-Architektur bereits seit Jahren erprobt und verfeinert. Beispiele dafür sind der Erweiterungsbau der International Union for the Conservation of Nature in Gland VD, das Dock E des Flughafens Zürich oder die Zurich International School in Adliswil. Auf dem Campus Science City der ETH Zürich auf dem Hönggerberg wird zurzeit das HPZGebäude nach den Grundsätzen der NullEmissions-Architektur saniert. www.ethz.ch

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Wirtschaft & Verbände

❚❚Weg zum emissionsfreien Gebäudepark

Wirtschaft & Verbände

❚❚9. Schweizer Hausbau- und Energie-Messe 2010

Energieeffizienz und erneuerbare Energien Die Schweizer Hausbau- und Energie-Messe 2010 zeigte moderne Konzepte und neue Bauelemente im Gebäude bereich. Schwerpunkte waren Produktpräsentationen der gesamten Branche und rund 50 Fachveranstaltungen zu unterschiedlichen Themen zu Energieeffizienz und Nutzung von erneuerbaren Energien. Vom 11. bis 14. November 2010 haben rund 25 000 Hausbau- und Energie- Interessierte die Messe an der BEA bern expo besucht. Die rund 400 Aussteller präsentierten ihre neuesten Produkte und Dienstleistungen aus den Bereichen Photovoltaik, Energieeffizienz, erneuerbare Energien, solare Warmwasserbereitung, Heizungssysteme, Dämmsysteme und -materialien. An rund 50 Fachveranstaltungen konnten sich die Besucherinnen und Besucher aus der Schweiz und dem nahen Ausland einen Überblick über neue Technologien, geeignete Massnahmen zur Gebäudemodernisierung und den zukunftsweisenden Neubau verschaffen. Die diesjährige Schweizer Hausbau-

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und Energie-Messe bot ein umfangreiches Kongressprogramm mit unterschiedlichen Veranstaltungen zu aktuellen Themen des Hausbau- und Energiebereichs. Als Auftaktveranstaltung hat das Herbstseminar die verschiedenen Wege zum PlusEnergieHaus aufgezeigt. Dass mit einem fortschrittlichen Energiesystem ein Plus an Energie produziert werden kann, ist einerseits dank innovativen Architekten, Planern und Investoren bereits eine Realität, anderseits bedarf es weiterer Definitions- und Entwicklungsanstrengungen. Referierende aus dem Inund Ausland vermittelten den über 250 Teilnehmenden Informationen und Meinungen und verwiesen dabei auch auf die damit verbundenen Chancen.

Wege zum PlusEnergieHaus sind offen Das Spektrum an Meinungen und Ideen zum PlusEnergieHaus eröffnete Dr. Bruno Oberle, Direktor des Bundesamts für Umwelt (BAFU), indem er auf die umweltrelevanten Aspekte des Wohnens hinwies. Beispielsweise auf den markant vergrösserten Wohnflächenbedarf der Menschen, der heute in der Schweiz bei ca. 44 m2 pro Person liege. Platz- und Rohstoff-Ressourcen seien aber beschränkt. Es stehe nur eine Erde zur Verfügung und diese müsse deshalb effizient und nachhaltig genutzt werden. Für Reto P. Miloni, Lichtplaner und Architekt aus Wettingen, stellt die Sonne die zentrale Energiequelle dar. In allen Kulturen werde sie genutzt, aber auch teilweise gefürchtet. Das PlusEnergieHaus stelle heute die am tiefsten hängende Frucht für ein auf Solargewinn ausgerichtetes Bauen dar. Auch bei Gebäudemodernisierungen sei das Plus energiekonzept anwendbar. Für die Photovoltaik finde man aber nicht nur auf Einfamilienhäusern Platz, sondern auch auf Schettdächern von Industriebauten, auf öffentlichen Gebäuden sowie auf Bauernbetrieben mit grossen Dachflächen. Das Haus stehe seit jeher im Dialog mit der Sonne, falls wir diesen zulassen, haben wir auch etwas davon. Die Nutzung fossiler Energiequellen hat der Menschheit ein riesiges Problem beschert. Deshalb müssen die CO2-Emmissionen runter. Das sei eine dramatische, dringliche Aufgabe so Dr. Hansjürg Leibundgut, Professor an der ETH Zürich. Dies am Gebäude umzusetzen, sei Teil der Problemlösung. Die Forderung laute deshalb: Gebäude müssen in Zukunft CO2-frei sein, somit auch frei von nuklearer Energie. Und der Weg dahin heisse: Vorhandene Energien nutzen und beispielsweise mit gezielten Spei-

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chermöglichkeiten arbeiten. Anhand seines eigenen Neubaus B35 in Zürich präsentierte er Neuheiten, zum Beispiel das Hybrid-Modul für Photovoltaik und solarthermische Energie.

Interesse für nachhaltige Immobilien Die weitere Entwicklung des MinergieGebäudestandards präsentierte Dr. Ruedi Kriesi, Vizepräsident von Minergie. Rund 25 Prozent der Neubauten seien heute bereits Minergie-Gebäude, was eine erhebliche Reduktion der fossilen Energien zur Folge hat. Mit der Vernehmlassung von Minergie-A (A für aktiv, advanced) soll eine neue Plattform für einen weiteren Schritt zum BilanzNull-Verbrauch für Wärme geschaffen werden. Einbezogen wird nun auch die Graue Energie, die Photovoltaik hingegen soll für das Zertifikat nur in eingeschränktem Umfang von Bedeutung sein. In Zukunft will man die beiden heute bestehenden Labels Minergie und Minergie-P zu einem gemeinsamen Standard zusammenführen. Ob nachhaltige Immobilien tatsächlich einen Mehrwert ergeben, untersuchte Dr. Erika Meins, CCRS/Universität Zürich. Sie bestätigte, dass Nachhaltigkeit im Gebäudebereich heute international zu einem «Main-Stream» geworden sei. Allerdings machten nachhaltige Bauten erst ein Prozent des Gebäudebestandes aus. Es brauche den finanziellen Anreiz für Investoren. Gleichzeitig könne festgestellt werden, dass beispielsweise für Minergie-Bauten eine höhere Zahlungsbereitschaft vorhanden sei, der Mehrwert solcher Immobilien also akzeptiert wird. Gleiche Tendenz hätten Unternehmensbefragungen ergeben, indem bis zu zwei Drittel der Befragten immer oder meistens auf Nachhaltigkeitsaspekte achten und 50 Prozent für solche Liegenschaften einen Aufpreis zahlen würden. Blicke über die Grenzen eröffneten am Herbstseminar in Bern drei Referierende aus Deutschland und Österreich. Laut Dr.-Ing. Carsten Voss, Professor an der Bergischen Universität in Wuppertal, sei Europa auf dem Weg zum NettoNull-Energie-Haus, zum klimaneutralen Gebäude. Er wies darauf hin, dass dabei noch zahlreiche Fragen um die Bilanzgrenzen, die Energiegutschriften, den Energiebezug usw. zu beantworten sind. Möglicherweise gehe die Entwicklung über die Einzelhausbetrachtung hinaus hin zu Netto-Nullenergie-Quartieren bzw. Netto-Nullenergie-Städten. Sonja Geier, AEE Institut für Nachhal tige Technologien in Gleisdorf, Öster-

Grosses Interesse für die Referate des Herbstseminars zum PlusEnergieHaus. reich, berichtete von den Erfahrungen mit PlusEnergieHäusern in Österreich. Wesentlich sei dabei, die verschiedenen Planungsschritte ganzheitlich umzusetzen und neben den aktiven Elementen auch die passiven Strategien zu pflegen. Kompaktheit, Gebäudehülle, thermische Zonierung, solare Gewinne an der Südseite eines Gebäudes usw. seien wichtige Aspekte ab dem Planungsstadium eines PlusEnergieHauses, also nicht nur die auf dem Dach installierte Photovoltaik. Und als Schlusspunkt des Herbstseminars bot Mathias Wambsganss, Professor an der bayerischen Hochschule Rosenheim, Deutschland, einen Einblick in den SolarDecathlon Europe 2010 in Madrid. Dort erreichte das Team der Hochschule den zweiten Platz in der Gesamtwertung und erste Plätze bei Einzelbewertungen. Die 80 im Projekt involvierten Studierenden lernen bei dieser Entwicklung eines Hochleistungsgebäudes und den verschiedenen Tätigkeiten im Rahmen des Wettbewerbs unglaublich viel, so Mathias Wambsganss. Vielleicht könnten diese

positiven Erfahrungen auch Schweizer Hochschulen anspornen, eine Teilnahme für den SolarDecathlon ab 2012 zu erwägen. Während den vier Messetagen fanden weitere Fachveranstaltungen zu nach haltiger Entwicklungszusammenarbeit, Holzhausbau, Solar- und Holzenergie, LED-Lichttechnik, Wärmedämmung und Wärmepumpen usw. statt. Hinzu kamen vielfältige Präsentationen von Ausstellern, die ihre neuesten Produkte und Dienstleistungen erläutern konnten. Die Schweizer Hausbau- und Energie-Messe 2010 hat Besucherinnen und Besuchern realistische und zukunftsweisende Antworten auf viele Fragen gegeben. Dem Thema der Gebäudeerneuerung verpflichtet, konnten auch zahlreiche Lösungsansätze für energieeffizientes Modernisieren präsentiert werden. Die nächste Schweizer Hausbau- und Energie-Messe sowie das Herbstseminar finden vom 24. bis 27. November 2011 wiederum auf der BEA bern expo statt. z www.hausbaumesse.ch

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Wirtschaft & Verbände

❚❚In vielen Gebäuden lauert Asbest Wegen der grossen Gesundheitsgefahr ist die Verwendung von Asbest in der Schweiz seit 1990 verboten. Denn eingeatmete Asbestfasern können bereits in geringen Mengen die Entstehung von Lungen-, Brust- oder Bauchfellkrebs fördern. Bis zum Asbestverbot im Jahr 1990 wurde Asbest für unterschiedlichste Anwendungen eingesetzt, etwa in Elektrotableaus, Rohrisolationen, Deckenplatten oder als Hitzeschutz beim Kochherd. Bei Umbauarbeiten und Renovationen in vor 1990 erstellten Gebäuden muss immer mit Asbestvorkommen gerechnet werden. Deshalb wurde in der Bauarbeitenverordnung eine entsprechende Ermittlungspflicht vor Umbau-, Renovations- und Rückbauarbeiten eingeführt. Wie eine repräsentative Umfrage der Suva vom Oktober 2010 zeigt, ist das Wissen über Asbest weitverbreitet. 90 Prozent der befragten Arbeitnehmer, Arbeitgeber, Architekten und Hausbesitzer sind sich bewusst, dass von Asbest eine Gefahr ausgeht. Allerdings erwähnen weniger als 15 Prozent der Befragten Asbest als eine der grössten Gefahren, wenn sie auf eine konkrete Umbausituation in einem älteren Gebäude angesprochen werden – Asbest wird offenbar nicht als eine grosse oder allgegenwärtige Gefahr in solchen Arbeitssituationen wahrgenommen. Mehr als 60 Prozent der Interviewten wissen, dass das Tragen einer Atemschutzmaske eine mögliche wirksame Schutzmassnahme beim Umgang mit Asbest ist. Hingegen erwähnen bei der

Frage nach möglichen Massnahmen weniger als 10 % der befragten Arbeitnehmer und Arbeitgeber und nur 21 % der Architekten und Hausbesitzer die Ermittlung von Asbest vor Arbeitsbeginn als Massnahme. Diese gesetzlich vorgeschriebene und sehr wirksame Massnahme bei Umbau- und Renovationsarbeiten scheint noch wenig im Bewusstsein verankert zu sein. Aus diesem Grund verstärkt die Suva einerseits die Information und kontrolliert anderseits vermehrt die Einhaltung der in der EKAS-Richtlinie zum Thema Asbest festgehaltenen Vorschriften. Wo in älteren Gebäuden Asbest vorkommen und in welchen Situationen der Werkstoff zur Gefahr für die Gesundheit werden kann, zeigt die Suva in einem

speziell angefertigten 16 Quadratmeter grossen Modellhaus. Ausgestattet ist das Modellhaus mit Touchscreens, auf denen die Besucher mehr über die Materialien und die Gefährdung durch Asbest erfahren. Im Asbesthaus erfährt man auch, bei welchen Arbeiten an den Materialien grosse Mengen Asbestfasern freigesetzt werden können. Diese Arbeiten müssen durch anerkannte Sanierungsprofis ausgeführt werden. Das Asbesthaus ist ein Element einer breit angelegten Sensibilisierungskampagne. Es wird zunächst an Fachmessen zu sehen sein und wird später auch für Schulungen eingesetzt.

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❚❚ABB Energietechnik- und Automationssysteme in Europas grösster Kupfermine

Hohe Effizienz sichert Betrieb der Mine Eine der weltweit modernsten Kupferminen im Tagebau befindet sich in Nordschweden nahe dem Polarkreis. Die Aitik-Kupfermine von Boliden ist mit modernster Automations- und Elektrotechnik von ABB ausgerüstet. Förder bänder, Zerkleinerungsmaschine, Pumpen, Lüfter, Mahlwerke und die Prozessausrüstung werden von 650 hocheffizienten ABB-Motoren angetrieben, von denen viele mit drehzahlgeregelten Antrieben ausgestattet sind. So wird mit einem minimalen Energieeinsatz eine maximale Prozesseffizienz gewährleistet. Aitik ist die grösste Mine Schwedens und gilt seit ihrer Fertigstellung im August 2010 im weltweiten Branchenvergleich als Massstab für Effizienz im Bergbau. Das alte Mahlwerk, das im weiteren Jahresverlauf geschlossen werden soll, wurde vollständig durch die neue Konzentrieranlage für Kupfer ersetzt. Die zwei neuen Autogenmühlen mit einer Höhe von 11,6 Metern werden von zwei getriebelosen Mühlenantrieben (GMD) angetrieben. Mit einer Leistung von 22,5 Megawatt zählen die beiden Mühlenantriebe zu den weltweit leistungsstärksten Antrieben ihrer Art. Sie werden in Mahlmühlen mit einer Kapazität von 2200 Tonnen Erz pro Stunde

eingesetzt und steigern somit die jährliche Produktionskapazität von 18 Millionen Tonnen Erz auf 36 Millionen Tonnen. Die hohe Effizienz sichert die Existenzgrundlage der Aitik-Kupfermine im nördlichen Schweden. Der Metallanteil in der Erdoberfläche fällt hier mit ca. 0,25 Prozent so gering aus, dass die Rentabilität der Metallgewinnung nur unter Anwendung hochautomatisierter Prozesse gewährleistet wird. Dank der Modernisierung der gesamten Anlage konnte der Minenbetreiber Boliden seine Produktionskapazitäten verdoppeln – bei gleichzeitiger Aufstockung des Personalbestandes um lediglich 10 Prozent.

Die Kosten der Modernisierungsmassnahmen, die sich über drei Jahre erstreckten, beliefen sich auf 790 Millionen US-Dollar. ABB nahm bei dem Projekt eine entscheidende Rolle ein und stellte Produkte und Systeme im Wert von zirka 84 Millionen US-Dollar zur Verfügung, die für die Stromversorgung und Automatisierung der gesamten Anlage zuständig sind. Die grunderneuerte Mine wurde im August 2010 offiziell vom schwedischen König eröffnet.

Leistungskraft, kombiniert mit Hightech In Autogenmühlen werden grosse Erzstücke in einer grossen Drehtrommel zerkleinert. Die Autogenmühle und das

Riesige Bagger bearbeiten die Felswände, beladen gigantische Lastwagen und fördern bis zu 100 000 Tonnen Erz pro Tag. 10 I Elektrotechnik 12/10

Integration mit System 800xA Eine stabile und zuverlässige Energieversorgung ist für das Funktionieren von Industrieanlagen unerlässlich. Die Überwachung und Steuerung der Schaltanlagenautomation ist ebenso wichtig wie die Überwachung aller anderen Parameter der Prozessautoma tion. Die Systeme für die Prozess- und Schaltanlagenautomation in einer Industrieanlage sind traditionell getrennt. Die Geräte für Schutz- und Steuerfunktionen (Intelligent Electronic Devices/IED) sind durch Festverdrahtung oder serielle Schnittstellen verbunden. Aufwendige Verkabelung und eine Vielzahl verwendeter Protokolle schränken jedoch die Flexibilität/Wirtschaftlichkeit ein und führen oft zu projekt- oder sogar gerätebasierter Implementierung. Mehrere Systeme mit separaten Datenbanken, weiteren Engineering-Tools und Bedienstationen verursachen zudem zusätzlichen Wartungsaufwand. Das ABB-Prozessleistsystem 800xA von ABB ermöglicht eine vollständige Anlagenintegration mit umfassenden Möglichkeiten. Die Bereiche der Prozessund Schaltanlagenautomation wie Prozessinstrumentierung, Prozesselektrifizierung, Automatisierung von Unterstationen und Energiemanagement können in ein System integriert werden. Die Prozess- und die Schaltanlagenautomation verwenden die gleiche Systemarchitektur, sodass getrennte Systeme überflüssig sind. Damit reduzieren sich Engineering-, Betriebs- und Wartungsaufgaben. Das Prozessleitsystem 800xA unterstützt die Norm IEC 61850.

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GMD-System zählen nicht nur zu den grössten Anlagen überhaupt (der Ringmotor ist nahezu 20 Meter hoch), sondern spielen auch eine Schlüsselrolle in Konzentrieranlagen. Durch das Zusammenspiel aus reiner Kraft und fortschrittlichen Technologien sowohl in der Mühle als auch im Motor wird das Erz in kleine Partikel zerkleinert. Sämtliche Werksprozesse – einschliesslich Konzentrieranlage, Fördersysteme und Hebeanlagen – werden über das Prozessleitsystem Extended Automation System 800xA gesteuert. Kugel- und Mahlmühlen, Förderbänder, Zerkleinerungsmaschinen, Pumpen, Lüfter und die Prozessausrüstung werden von hocheffizienten Motoren und drehzahlgeregelten Antrieben von ABB betrieben. Auf diese Weise werden ein minimaler Energieeinsatz und eine maximale Prozesseffizienz gewährleistet. Der Lieferumfang beinhaltet das erste Hochgeschwindigkeits-Antriebssystem in diesem Leistungsbereich mit doppelten Antriebsritzeln (Dual-Pinion), das mit einem verbesserten Steuersystem

Zwei neue Mühlen im Konzentrator, die das Erz für die Kupfergewinnung zu Sand mahlen, sind mit zwei getriebelosen Mühlenantrieben (GMD) von ABB ausgestattet, die zu den leistungsstärksten Mühlenantrieben zählen.

zur Vermeidung von Unwucht und Rückstössen aufwartet. Über eine platzsparende, gasisolierte Schaltanlage von ABB wird Netzstrom in die Aitik-Mine eingespeist. Die Energieverluste belaufen sich auf ein Minimum und die ABB-Niederspannungsanlagen sorgen für eine zuverlässige und energieeffiziente Verteilung des Stroms innerhalb der gesamten Anlage. Der THD-Faktor (Total Harmonic Distortion) im Netz liegt unter den Schwellenwerten der IEC (Internationale Elektrotechnische Kommission) und unter den ortsüblichen Normen. Ein Filtersystem für die Korrektur des Klirrfaktors und die Blindleistungskompensation sorgen dafür, dass Boliden das leistungsstarke GMD-System betreiben kann, ohne dass es zu plötzlichen Belastungen im Versorgungsnetz kommt.

Langes Engagement Bergbau Seit nahezu 120 Jahren sorgen ABB- Lösungen für mehr Effizienz und Sicherheit im Bergbau. Bereits 1891 lieferte ABB die ersten Antriebe und Steuerung für eine Fördermaschine im Eisenbergwerk Kolingsberget im schwedischen Norberg. ABB ebnete den Weg für die Entwicklung getriebeloser Mühlenantriebe, gigantische Motor- und Antriebssysteme für die Erzzerkleinerung. Sie zeichnen sich durch eine höhere Zuverlässigkeit und Energieeffizienz als herkömmliche Mühlenantriebssysteme aus und steigern so die Produktivität. Eine zuverlässige und stabile Stromversorgung ist die Voraussetzung für den Minenbetrieb und die Aufbereitung von Mineralien. Seitdem elektrischer Strom gegen Ende des 19. Jahrhunderts weitgehend zur Verfügung stand, haben ABB

Sämtliche Werksprozesse – einschliesslich Konzentrieranlage, Fördersysteme und Hebeanlagen – werden über das ABB-Prozessleitsystem 800xA gesteuert und im Kontrollraum überwacht. Elektrotechnik 12/10 I 11

Wirtschaft & Verbände

Ein Filtersystem verhindert plötzliche Belastungen im Versorgungsnetz.* Hunger nach Rohstoffen Die Nachfrage nach Kupfer ist in den letzten zehn Jahren um rund 35 Prozent angestiegen und der Preis verharrt auf hohem Niveau. Treibende Kraft hinter dem Boom ist die wirtschaftliche Entwicklung in Wachstumsländern wie China, das den Rohstoff mit einem Anteil von über 30 Prozent der weltweit geförderten Menge vor allem für den Bau von Infrastrukturen und elektronischen Geräten einsetzt. Wegen seiner guten elektrischen Leit fähigkeit wird der grösste Teil dieses Metalls für elektronische Anwendungen eingesetzt, beispielsweise Stromkabel, Leiterplatten, integrierte Schaltungen, Transformatoren, Autos usw. Das bedeutendste Förderland ist Chile, gefolgt mit grossem Abstand von Peru, den USA und Polen, Portugal und Schweden.

und ihre Vorgängerunternehmen Bergbaukunden mit elektrischer Infrastruktur und der zugehörigen Ausrüstung beliefert und der Industrie den Weg in die Moderne bereitet. ❚ www.abb.ch *Allgemein werden Schwankungen in der Grundfrequenz als Harmonische (Harmonics) bezeichnet. In elektrischen Wechselstromsystemen liegt die Grundfrequenz üblicherweise bei 50 oder 60 Hertz (Hz). Harmonische treten in den Vielfachen der Grundfrequenz auf, z. B. bei 100 Hz, 150 Hz oder 200 Hz, wo die Grundfrequenz bei 50 Hz liegt. Harmonische entstehen bei Spannungsoder Stromstörungen. Das Problem der Harmonischen besteht darin, dass elektrische Geräte, die einer Frequenz ausgesetzt werden, für die sie nicht konzipiert wurden, unterschiedlich reagie-

Energietechnikaufträge aus Australien ABB hat Aufträge im Wert von 47 Millionen US-Dollar für die Lieferung von Unterstationen nach Australien erhalten. Diese werden Rio Tinto bei der Erhöhung der Produktionskapazität seiner Eisenerzminen in der Region Pilbara unterstützen und bei den Bergwerken Marandoo und Tom Price errichtet. Die schlüsselfertige Lösung von ABB umfasst die Konstruktion, Installation und Inbetriebnahme der Hochspannungsunterstationen mit einer Leistung von 220/33 Kilovolt, die voraussichtlich in etwa 15 Monaten betriebsbereit sein werden. Dabei liefert ABB Leistungstransformatoren, Messwandler, Trennschalter und verschiedene Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen. Rio Tinto ist weltweit führend in der Exploration, dem Abbau und der Ver arbeitung von Mineralien und Metallen wie Aluminium, Kupfer, Diamanten, Rohstoffen zur Energieerzeugung, Gold, Industriemineralien und Eisenerz.

ren und dadurch Schäden verursachen können. Da ein Grossteil der Leistungselektronik Harmonische hervorruft, stellen sie in Energietechnik systemen ein zunehmendes Problem dar. Harmonische können durch den Einsatz von Leistungsfiltern reduziert werden.

❚❚KNX feierte den 20. Geburtstag «Erfolg ist ansteckend» lautete das Motto des KNX-Jubiläumsanlasses, der am 20. Oktober 2010 im Verkehrshaus Luzern mit rund 320 Gästen aus der ganzen Schweiz über die Bühne ging. Die meisten Gäste waren bereits vom Erfolgsvirus angesteckt, wie zwei attraktive Krankenschwestern bei einer flächendeckenden Untersuchung feststellten und «Infizierte» gnadenlos mit Badges «ich bin angesteckt» markierten. Auf dem Marktplatz präsentierten Hersteller vor und zwischen den Referaten dem technisch interessierten Publikum ihre Produkte und Dienstleistungen und beantworteten Fragen. Der Raum dazwischen füllte sich schnell mit vielen Gästen, die Neuigkeiten aus der Branche diskutierten. KNX Swiss feierte nicht als einzige nationale Gruppe. Zur gleichen Zeit fanden in 20 Ländern 24 weitere Jubi läumsanlässe statt. Godehard Schneider, Präsident der KNX Association, fasste die KNX-Erfolgsgeschichte per Videobotschaft zusammen und übermittelte seine Glückwünsche an alle nationalen Gruppen und Gäste. Die Referate nach der Begrüssung 12 I Elektrotechnik 12/10

durch Vereinspräsident Peter Vogel behandelten die Themen «Lernen für die Zukunft» von Martin Conrad, Europameister der Elektroinstallateure, «Der neue Alltag in hyperlokalen Welten» von Karin Frick, Gottlieb Duttweiler Institute, und «Programmierte Umgebungen» von Christoph Kellenberger, Architekt oos AG. Wahlweise konnten sich die Besucher für das Forum «Energie» oder «Technik» entscheiden und in kleinerem

Rahmen aktiv diskutieren. Im Unterhaltungsteil mit dem abschliessenden Apéro und der Geburtstagsparty zeigte die Tamo Dance Company ihr aktuelles Programm «Worker». Die Präzision und mitreissenden Rhythmen sorgten für Begeisterung im Publikum und einmal mehr für akute Ansteckungsgefahr. Bilder und Referate: www.knx-swiss.ch/20

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Unsere Gesellschaft ist von seltenen Metallen abhängig wie nie zuvor: Mobiltelefone, Flachbildschirme, Digitalkameras, Autos und Windkraftwerke lassen sich ohne diese Rohstoffe heute kaum herstellen. Obwohl die Schweiz keine Primärressourcen hat, sollte sie sich stärker für eine nachhaltige Nutzung der seltenen Metalle einsetzen. Dies geht aus einer neuen Publikation der Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften (SATW) hervor. Mit dem Begriff «seltene Metalle» bezeichnet man metallische Stoffe, die in der Erdkruste in einer Konzentration von weniger als 0,01 Gewichtsprozenten vorkommen. Noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden seltene Metalle kaum als Rohstoffe für Technologien eingesetzt. Dies hat sich in den vergangenen Jahrzehnten stark geändert: Seltene Metalle spielen heute bei zahlreichen Anwendungen eine zentrale Rolle, da sie über spezielle Eigenschaften verfügen. Platin beispielsweise benötigt man für die Herstellung von Autokatalysatoren, Tantal für die Produktion von Flugzeugturbinen und Mikrokondensatoren in Mobiltelefonen. Indium ist in Verbindung mit Zinn als transparenter Stromleiter ein wichtiges Element bei der Herstellung von Flachbildschirmen, und Lithium wird für die Herstellung von wieder aufladbaren Batterien benötigt. Die SATW hat nun eine Studie veröffentlicht, die von einem Team um die Empa-Forscher Patrick Wäger und Daniel Lang von der ETH Zürich verfasst wurde. In dieser Publikation stellen sie anhand von fünf Beispielen – Lithium, Seltene Erden, Indium, Platingruppenmetalle und Tantal – dar, wie sich Angebot und Nachfrage in den letzten Jahren entwickelt haben und welche aktuellen Herausforderungen bestehen. Die Beispiele zeigen, dass die Nachfrage innert wenigen Jahrzehnten rasant angestiegen ist und kritische Versorgungssituationen in Zukunft möglich sind, in Abhängigkeit von geologischen, geopolitischen, technologischen, ökonomischen, sozialen und ökologischen Faktoren. Wissen vertiefen, Handlungsoptionen entwickeln und diese international institutionell verankern – dies sind wichtige Meilensteine auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Nutzung der seltenen Metalle. In der Schweiz verbreiten sich neue Technologien meist sehr früh und die Industrie ist von Zukunftstechnologien stark abhängig. Vor rund 15 Jahren hat die Schweiz Rücknahmesysteme für ausgediente Elektro- und Elektronikgeräte eingeführt. Im Juni 2009 hat sie sich zudem dazu entschlossen, die «Extractive Industries Transparency Initiative» finanziell zu unterstützen. Diese Initiative will die Einnahmen aus Bergbaukonzessionen in Entwicklungsländern und deren Verwendung transparent machen und dazu beitragen, dass die Prinzipien einer guten Unternehmensführung im Rohstoffsektor beachtet werden. www.empa.ch

❚❚Interview mit Professor Dr. Lino Guzzella Wirtschaft & Verbände

«Massiv ins Energiesparen investieren» ETH-Professor Lino Guzzella über Innovationen, Ermöglichungskultur, erneuerbare Energien und das grosse Potenzial des Energiesparens. Der Begriff Innovation wird heute infla tionär benutzt. Jede Neuheit wird als Innovation dargestellt. Was ist für Sie eine Innovation? Lino Guzzella: Für eine Innovation braucht es viel: Zunächst Erfindungs höhe. Es muss etwas Neues sein, das im technischen Bereich noch nicht da ge wesen ist. Zweitens muss es nützlich sein und einen Sinn haben – nicht alle Erfin dungen sind sinnvoll. Und ich glaube das Wichtigste ist, dass es einen wirt schaftlichen Impact haben muss. Das vergessen viele. Es muss damit Geld ver dient werden können und es muss Ar beitsplätze und Wirtschaftswachstum schaffen. Nur technisch spannende Ent wicklungen oder Happy Engineering sind noch keine Innovationen.

Sind gewisse Fachgebiete besonders empfänglich für Innovationen? Guzzella: Es ist wahnsinnig schwierig zu sagen, in welchen Fachgebieten In novation stattfindet. Man hat Einstein ja abgeraten, Physik zu studieren, da schon alles erfunden sei. So ähnlich tönt es auch heute manchmal noch. Als ich frisch an die ETH kam, das war 1993,

diskutierte man, ob man den Maschi nenbau abschaffen sollte. Er sei doch al tertümlich, es gebe nichts mehr zu er forschen und es gebe doch viel bessere Gebiete. Heutzutage steht der Maschi nenbau nicht schlecht da. Wir sind bei Weitem das grösste Departement punk to Neuzugänger. Allein im letzten Jahr waren es 500 Studenten, die neu ange

Wo passieren heute Innovationen? Guzzella: Wichtige Innovationen kön nen weder thematisch noch geografisch vorhergesagt werden. Sie passieren ir gendwo. Deshalb muss man auch sehr viel in die Grundlagenforschung inves tieren. Grundlagenforschung ist übri gens keine Innovation, sondern Wis senserarbeitung, obwohl manchmal auch dort der Begriff Innovation ver wendet wird. Aber entlang des Wissen schaftsweges findet man ab und zu ei nen Innovations-Edelstein, der plötz lich zu einem grossen Schatz auswächst. Der einzige Weg zu guter Innovation, den ich kenne, ist hervorragende Leute anzuziehen, eine hervorragende Ausbil dung anzubieten, den Forschenden ge nügend finanzielle Mittel zur Verfü gung zu stellen und ihnen Vertrauen zu schenken. Nicht im Quartalsrhythmus irgendwelche Resultate abverlangen, sondern auch mal 10 Jahre warten kön nen. Aber wer hat heute noch diese Ge duld? Ohne diese Geduld und Lang fristigkeit gibt es leider auch keine In novationen. Elektrotechnik 12/10 I 15

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fangen haben. Das sind mehr als in allen anderen Ingenieur-Departementen zusammen. Wir haben hervorragende Forschungsgebiete und extreme Erfolge im Technologietransfer. Die Themen, die wir behandeln wie Energie, Nahrung, Stoffe, Umwelt oder Maschinen sind hoch relevant.

Pneumatischer Hybridmotor mit Watt d’Or 2010 ausgezeichnet

Weshalb soll jemand Maschinenbau studieren, wenn er auf der Bank Millionen verdienen kann? Guzzella: Was nützen Millionen, wenn man sich den ganzen Tag langweilt? Aber: Es gibt jetzt eine Welle, bei der sich alle über die Banker beschweren. Ich möchte aber daran erinnern, dass die Schweiz als Wirtschaftsplatz ohne Banken nicht überleben kann. Ich habe lange eine Stärkung der Industrie, der Technik, des Handwerks und der Wissenschaft gefordert. Das war schon richtig von 1995 bis 2005. Aber nun wollen alle das Kind mit dem Bad ausschütten. Wir müssen die Schweiz industriell stärken, aber wir haben keine Chance, unser Wohlstandsniveau ohne einen vernünftigen Finanzplatz zu halten.

Das Forschungsteam um Lino Guzzella erhielt dieses Jahr in der Kategorie «Mobilität» den «Watt d’Or 2010» für die Entwicklung des kostengünstigen pneumatischen Hybridmotors. Die Wissenschaftler am Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik der ETH

Zürich haben einen Benzin-DruckluftHybridmotor entwickelt, der Energieeinsparungen von 30 Prozent gegenüber einem herkömmlichen Antrieb bei nur 20 Prozent Mehrkosten ermöglicht. Ein derzeitiger Hybridantrieb spart rund 35 Prozent Energie, kostet aber rund 200 Prozent mehr als ein aktuelles Benzinfahrzeug. Der pneumatische Hybrid nutzt die Druckluft als Ergänzung zum Verbrennungsmotor. Der Vorteil dieser Entwicklung liegt darin, dass nur ein Motor benötigt wird, während ein Elektro-Hybrid mehrere Motoren braucht. «Kernstück des pneumatischen Hybridmotors ist ein zusätzliches Ventil im Zylinderkopf. So kann beim Beschleunigen die fehlende Druckluft vom Kompressor eingeblasen und beim Bremsen der Lufttank wieder gefüllt werden. Die Hauptschwierigkeit besteht in der genauen elektronischen Steuerung dieses Ventils», erklärt Lino Guzella. Das Projekt stiess international auf gros se Resonanz. Bereits 2007 erhielt das damals noch Institut für Mess- und Regeltechnik genannte Institut den Preis für das Weltrekord-Brennstoffzellen-Fahrzeug «Pac Car II».

Wie sehen sie die Schweiz aufgestellt? Guzzella: Ich finde die Schweiz ist sehr gut aufgestellt. In der Grundlagen-, Umsetzungs- und Technikforschung sind wir sehr gut. Man sagt, dass wir nicht mehr so gut sind, daraus Geld zu machen. Aber wenn man die Wirtschaftssituation anschaut, können wir auch hier nicht so schlecht sein. Was mir aber Sorgen macht, ist dass die Kontrollsucht immer mehr wuchert. Statt eine Ermöglichungskultur zu pflegen – das ist ein Begriff von David Gugerli, Professor an der ETH – pflegt man immer mehr eine Misstrauenskultur. Wenn wir diesen Weg gehen, dann verlieren wir einen grossen Konkurrenzvorteil. Wenn wir diese Kultur verlieren, dann verlieren wir einen von un seren grössten Konkurrenzvorteilen. Wenn wir unseren Vorsprung in der Ermöglichungskultur gegenüber den anderen behalten können, dann haben wir gute Chancen.

Sie haben in einem Vortrag Lee Kuan Yew, den Staatsgründer von Singapur, zitiert: «Das Rezept für Europa: nur noch zwei Wochen Urlaub, härtere und längere Arbeit für den gleichen Lohn, neue Technologien und mehr Geld für Forschung und Entwicklung, um den Vorsprung zu halten.» Widerspricht dies nicht Ihren Aussagen? Guzzella: Nein, das widerspricht sich 16 I Elektrotechnik 12/10

nicht, weil die Schweizer im Vergleich tenz ernsthaft in Frage gestellt. Eine zum Ausland wirklich hart arbeiten. zentrale Frage ist zudem die EnergieWenn ich im näheren und weiteren Um- versorgung. Zur Lösung dieses Probfeld der Schweiz unterwegs bin, sehe ich lems sind drei Dinge nötig: Erstens ein schon seltsame Auswüchse. Am Freitag Umdenken der Menschen. Man kann muss man in gewissen Ländern nieman- mit weniger als 10 Kilwatt pro Kopf ein den am Telefon suangenehmes, sichechen wollen. Oder «Man kann auch mit weniger res und bequemes die langen Reaktiführen. als 10 Kilowatt pro Kopf ein Leben onszeiten und die Zweitens werden angenehmes, sicheres und be- wir neue Energiegrosse Bürokratie. quemes Leben führen.» Mit Indien, China quellen brauchen. und Südostasien Wir müssen grosse haben sich drei Milliarden Menschen Anstrengungen unternehmen, um dem Konkurrenzkampf angeschlossen Windenergie, Solar-, Gezeiten- und und die sind erfolgshungrig und sicher Geothermiekraftwerke auszubauen. Zunicht dümmer als wir, nur noch nicht so dem müssen wir auch die konventionelgut ausgebildet. Was wir immer noch len Energieträger weiter so umwelthaben, ist das selbstständige Querden- freundlich wie möglich ausbauen, das ken, ohne welches Innovation nicht heisst fossile und nukleare Energie somöglich ist. Wir brauchen Leute, die wie Kohle, die in nächster Zukunft sehr den Mut haben, grundsätzlich neue wichtig werden wird. Der dritte Aspekt Wege zu beschreiten. Wenn wir in eine ist die effizientere Technik. Dieser AnKultur hineingeraten, in der Querden- satz ist derjenige, der mit dem geringsken verboten ist, dann sehe ich schwarz. ten finanziellen Einsatz und den wenigsten sozialen Unruhen umsetzbar ist. Sie forschen an sparsameren Motoren. Wenn sie den Leuten das Autofahren In welchen Bereichen kann man wie verbieten, gibt es Krach. Wenn sie den Energie sparen? Leuten ein System geben, mit dem sie Guzzella: Die Menschheit steht vor di- gleichviel Auto fahren können, aber nur versen Herausforderungen, die sie be- noch die Hälfte des Treibstoffs benötiwältigen muss – zum Beispiel Klima, gen, dann sind alle zufrieden. Deshalb Wasser und Nahrungsmittel. Wenn sie bin ich der Meinung, dass massiv ins diese Probleme nicht löst, ist ihre Exis- Energiesparen investiert werden sollte.

Wirtschaft & Verbände

Das geht überall, bei der Mobilität, Haustechnik, Industrie, Wärme oder Elektrizität. In all diesen Bereichen liegt noch ein grosses Potenzial brach.

Die Erwartungen in die erneuerbaren Energien haben sich noch nicht erfüllt. Wo sehen sie die Gründe dafür? Guzzella: Der Grund ist der, den ich am Anfang genannt haben. Eine Technik oder ein wissenschaftlicher Durchbruch ist interessant und intellektuell hochgradig anspruchsvoll aber nutzlos, solange er nicht zur Innovation wird. Zur Innovation wird er erst, wenn die Wirtschaftlichkeitskomponente dazukommt. Der Physiker kann sich um die Wirtschaftlichkeit foutieren. Das muss so sein. Der Mann in der Wirtschaft darf nur auf die Wirtschaftlichkeit schauen, alles andere ist völlig unwichtig. Der Ingenieur ist das Zwischenglied, der die Brückenfunktion zwischen der Physik und der Wirtschaft ausübt. Wir Ingenieure müssen beides im Kopf haben. Photovoltaik ist fantastisch, eine geniale Idee um aus Sonnenlicht direkt Strom zu erzeugen. Aber sie ist im Moment einfach noch «Die richtige IT-Revolution nicht wirtschaftlich. hat noch nicht stattgefunden.» Wir sind in der Schweiz etwa um den Faktor fünf davon entfernt. Windenergie ist wirtschaftlich sinnvoll. Die Zuwachsraten sind fantastisch und das ist gut so. Doch Windenergie alleine reicht nicht aus. Gewisse Leute entwickeln einen Scheuklappenblick und wollen alle Anstrengungen auf die Windenergie konzentrieren. Das wird nie reichen, um den Energiebedarf zu decken. Das heisst aber genauso wenig, dass man die Windenergie deswegen nicht so stark wie möglich ausbauen sollte. Das Schwarz-Weiss-Denken erachte ich als eine der grossen Hürden in der ganzen Zukunftsdebatte.

Wo sehen Sie noch Potenzial beim Energiesparen? Guzzella: Beim Energiesparen sehe ich ein riesiges Potenzial zwischen traditionell hoch stehenden Komponenten und der Vernetzung mit Informationstechnik, wo wir ja bereits eine Revolution hinter uns haben. Ein Auto zum Beispiel hat heute mehrere Mikroprozessoren und Kilometer an Leitungen, Megabytes an Software sowie Dutzende von Sensoren und Aktoren. Bei einem billigen Auto trägt die Elektronik mindestens 15 % zu den Herstellungskosten bei, bei einem teureren tendiert das immer mehr Richtung 50 %. Die Autos sind dadurch viel sauberer, sicherer und etwas sparsamer geworden – und deutlich billiger. Genau diese Entwicklung findet auch überall im Energiebereich statt. Die richtige IT-Revolution hat noch nicht stattgefunden. Da erwarte ich noch sehr viel mehr, wenn die Bandbreiten stimmen und überall Wireless-Netzwerke vorhanden sind, beispielsweise für die Car-to-CarCommunication. z

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❚❚Hightech aus russischen Denkfabriken

Leistungssteigerungen mit neuen Metallen Siemens-Forscher entwickeln zusammen mit wissenschaftlichen Instituten in Russland neue Technologien, etwa Aluminium mit Nanopartikeln, um Kupfer zu ersetzen. Sie konstruieren luftgepolsterte Turbinenlager für wartungsfreie Kompressoren. Neue Turbinen sollen die CO2-Abscheidung in Kohlekraftwerken effizienter und wirtschaftlicher machen, und lernende Software soll Produktionssysteme selbstständig überwachen. Die Stadt Troitsk nahe Moskau hat schon viel erlebt. Zu Sowjetzeiten war sie eines der offiziell nicht existierenden Wissenschaftszentren, in denen auf höchstem Niveau geforscht wurde: in der Nukleartechnik ebenso wie in der Materialforschung. Mittlerweile hat das Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials (TISNCM) in Troitsk einen offiziellen Status erhalten. International führend ist es weiterhin – doch heute ist es auch weltweit bestens vernetzt: etwa mit Siemens. Ein Schwerpunkt in Troitsk ist die Entwicklung von Werkstoffen, die die Stromerzeugung und -übertragung effizienter machen sollen. «Die Material-

forschung mit Nanotechnologie ist wirtschaftlich sehr interessant», sagt Prof. Vladimir Blank, Leiter des TISNCM. «Beispielsweise bauen wir winzige Kohlenstoff-Nanopartikel in eine Aluminium-Metallmatrix ein, um die Härte und Festigkeit von Legierungen zu verbessern und zugleich ihre sehr guten elektrischen und thermischen Eigenschaften zu erhalten.» Ein bis eineinhalb Gewichtsprozent der sogenannten Fullerene genügen bereits, um die von Blank gewünschten Mate rialeigenschaften zu erreichen. Fullerene sind Moleküle aus 60 Kohlenstoffatomen (C60), die Fussbällen ähneln – allerdings sind sie hundertmil-

Die Zusammenarbeit zwischen Firmen, Forschungslabors, Universitäten und Kunden beleben den Innovationsprozess. Forscher Andrey Bartenev (rechts) zeigt Martin Gitsels, Siemens Corporate Technology, Versuche mit einem Gasbrenner. 18 I Elektrotechnik 12/10

lionenfach kleiner. Was sie für neue Materialien so interessant macht, ist die hohe mechanische Stabilität bei niedrigem Gewicht. «Das neue nanostrukturierte Aluminium ist nahezu dreimal so hart wie normales Aluminium und wiegt gleichzeitig deutlich weniger», sagt Dr. Denis Saraev, Projektleiter bei Siemens Corporate Technology (CT). Dieses Supermetall eignet sich besonders für die Leistungssteigerung von Kompressoren, Turboladern oder Motoren. Auch könnten Stromkabel aus nano strukturiertem Aluminium künftig die reinen Aluminiumkabel ersetzen. Bei gleichen elektrischen Eigenschaften würden sie dünner ausfallen und dadurch Material und Kosten sparen – zumal wenn man sie mit teuren Kupferkabeln vergleicht. Das neue Material erzeugen die Forscher mit einer speziell gehärteten Planetenmühle: Aluminium und C60 wird – in einer Argon-Atmosphäre – bis auf die Grösse von Nano partikeln zermahlen, wobei sich beide in Pulverform miteinander zu dem neuen Material verbinden. Blank geht davon aus, bald Aluminiummaterial mit Fullerenen speziell für den Einsatz in supraleitenden Kabeln fertig entwickelt zu haben. Solche Kabel braucht man beispielsweise für Magnetresonanztomographen oder sehr kompakte Motoren. Einige Türen weiter widmen sich Forscher von Siemens und dem TISNCM ebenfalls der Weiterentwicklung von Materialien, allerdings geht es hier um Thermoelektrika. Das sind elektrisch leitende Stoffe, die entweder – wenn sie an zwei Stellen einem Temperaturunterschied ausgesetzt sind – eine elektrische Spannung und dadurch einen Stromfluss erzeugen, oder

Stahlwerken nutzen, sondern auch die von Prozessoren in Computern oder die Motor- und Batteriewärme in Autos – letztere etwa, um die Klimaanlage oder die Informations-, Navigations- und Unterhaltungselektronik zu betreiben. Auch könnten solche Geräte helfen, den Einsatz klimaschädlicher Gase in Kühlund Gefrierschränken zu reduzieren – und ganz nebenbei auch noch den Lärm, weil die Technik geräuschlos funktioniert. Einen wichtigen Meilenstein haben die Forscher bereits erreicht: «Mit unserem nanostrukturierten WismutTellurid verbessern wir die thermoelektrische Leistungsfähigkeit bereits um 20 Prozent», sagt Saraev. «Das ist heute Weltspitze.»

Open Innovation als Erfolgsfaktor Bereits seit vielen Jahren setzen Unternehmen auf die enge Zusammenarbeit mit externen Partnern. So steuern gemeinsame Projekte mit Universitäten neueste Erkenntnisse aus der Grundlagen- und angewandten Forschung für die Arbeiten der internen Forschungs- und Entwicklungsabteilungen bei. Beim Konzept der Open Innovation (OI) öffnen die Firmen ihre Labortüren aber noch ein Stück weiter und binden externe Problemlöser direkt in den Innovationsprozess ein. Nicht mehr nur die F & E-Abteilungen alleine bringen Innovationen hervor, sondern die Kunden, Zulieferer, branchenfremde Unternehmen oder Netzgemeinschaften beteiligen sich aktiv an der Entwicklung. Im Zuge des verschärften globalen Wettbewerbs werden Entwicklungs- und Produktzyklen immer kürzer und damit Innovationen riskanter und kostspieliger. Daher ist einer der Treiber von OI, dass Unternehmen damit die Einführungszeit neuer Dienste oder Produkte verkürzen sowie durch intensive Befragung der Kunden schon im Vorfeld die Produktflops deutlich reduzieren können. IBM wie auch das Konsumgüterunternehmen Procter & Gamble (P & G) gehörten vor einigen Jahren zu den Pionieren, die ihre bislang geschlossenen Innovationsprozesse geöffnet haben. So betreibt P & G die Internetseite «Connect + Develop». Hier können Kunden ihre Ideen einreichen und an konkreten Problemen des Unternehmens tüfteln. Auf diese Weise entstand etwa der als Staubmagnet beworbene Staubbesen «Swiffer». Im Jahr 2004 stammten laut Unternehmensangaben 35 Prozent der Produktentwicklungen bei P & G aus externen Quellen; diese Rate soll auf 50 Prozent gesteigert werden. 2006 hat sich die Produktivität der F & E um etwa 60 Prozent verbessert und die Produkterfolgsrate verdoppelt. Gleichzeitig wurden die Investitionen in F & E von 5,8 auf 3,4 Prozent des Umsatzes reduziert. Kunden gehören neben den eigenen Geschäftsmanagern und den Forschern und Entwicklern für Unternehmen zu den wichtigsten Ideengebern. Dies geht aus einer Untersuchung des Marktforschungsunternehmens Grant Thorton International hervor. Demnach nannten im asiatisch-pazifischen Raum fast die Hälfte der Befragten die Kunden als wichtige Quelle für Innovationen, verglichen mit 40 Prozent in Westeuropa und 35 Prozent in den USA. Darüber hinaus bewerten die Befragten weltweit «Open Innovation» als erfolgreich und als eine Strategie, an der sie künftig festhalten werden. Diese Einschätzung ist mit 35 Prozent am meisten in Westeuropa verbreitet. In den USA – dem Ursprungsland von Open Innovation – sind es 30 Prozent. Einer der OI-Pioniere, die US-Firma Threadless, entwickelt sogar alle Produkte direkt aus den Anregungen der Kunden: Rund 1000 Ideen für T-Shirt-Designs reichen die Mitglieder der Threadless-Community jede Woche ein – wenn ein Entwurf ge-

Auf Luft gepolstert Rund 30 Kilometer weiter, in Moskau, betreibt Siemens eine weitere Kooperation. Hier forscht ein CT-Team um Dr. Vjacheslav Schuchkin mit Dr. Alexander Vikulov vom Institut für Mechanik der Staatlichen Moskauer Lomonosov-Universität, an Luft gelagerten Turbomaschinen, die die herkömmlichen, wartungsintensiven Öllager bei kleineren Turbinen und Kompressoren ersetzen können. Solche, bis zu 180 000 Umdrehungen pro Minute schnell drehenden Maschinen können etwa für Benzinoder Dieselmotoren oder für die Abwasserbehandlung mit komprimierter Luft in der Ölindustrie eingesetzt werden. Für das wartungsfreie Lager kons

druckt wird, erhält der Kreative 2000 Dollar. Die beliebtesten Designs werden per Internet-Voting sogar mit bis zu 20 000 Dollar Preisgeld geehrt. Andere Firmen lassen Lösungen über externe Dienstleister suchen, die ihre globalen Expertennetzwerke gegen hohe Geldsummen von bis zu einer Million Dollar auf ein Forschungsproblem ansetzen. Sehr prominent ist hier die webgestützte Plattform «InnoCentive Challenge». Der Open-Innovation-Marktplatz des amerikanischen Vermittlers InnoCentive wurde 2001 gegründet und verfügt weltweit über 180 000 Lösungsanbieter. Sie lösten 400 der rund 900 Anfragen, die von 150 Firmen bislang gestellt wurden. Forrester Research untersuchte die finanziellen Auswirkungen in einer Studie am Beispiel des schwedischen Hygienekonzerns SCA. Demnach erbrachten Anfragen an das Expertennetzwerk von InnoCentive eine durchschnittliche Rendite von 74 Prozent und amortisierten sich in weniger als drei Monaten. Doch der Schutz des geistigen Eigentums bei OI bereitet vielen Firmen noch Kopfzerbrechen. Die 550 befragten internationalen Experten der Delphi-Studie 2030 «Zukunft und Zukunfts fähigkeit der Informations- und Kommunikationstechnologien und Medien» sehen sowohl eine unzureichende Innovationskultur als auch Datenschutzprobleme als Hauptbarrieren für OI in Unternehmen. Gleichzeitig ist die Mehrheit der Befragten aber davon überzeugt, dass OI als neues F & E-Paradigma bis spätestens 2024 stark an Bedeutung gewinnen und die Effizienz der Innovationsprozesse erhöhen wird.

Quelle: Grant Thornton, EIU (Economist Intelligence Unit)

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Forschung & Umwelt

umgekehrt aus einer angelegten Spannung thermische Energie gewinnen. Die Wissenschaftler in Troitsk haben dazu das Standardmaterial WismutTellurid mit Fullerenen kombiniert. «Wir denken, dass wir in Zukunft bei einer Temperaturdifferenz von 100 Grad Celsius mit einem thermoelektrischen Gerät von zehn mal zehn Zentimetern Grösse rund 50 Watt elektrische Energie gewinnen können», verrät Saraev. So könnten viele Geräte noch mit ihrer Abwärme Strom erzeugen und dadurch ihre Energiekosten senken. Beispielsweise könnte man mit thermoelektrischen Stromgeneratoren nicht nur die Abwärme von Gasturbinen oder

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truierten die Forscher hauchdünne, mit Teflon beschichtete Lamellen. «Ab zirka 15 000 Umdrehungen pro Minute erreichen die Lamellen eine Geschwindigkeit, bei der sie sich um einige Tausendstelmillimeter von der Achse des Rotors abheben – ähnlich wie beim Start eines Flugzeugs, das ab einer bestimmten Geschwindigkeit abhebt», erklärt Schuchkin. «Zwischen Lager und Lamellen bildet sich ein hauchdünnes Luftpolster, und die Turbine läuft dann faktisch ohne Widerstand und ist wartungsfrei.» Dafür mussten die Forscher die optimale Lamellengrösse, den besten Biegungswinkel und die ideale Lamellenanordnung berechnen. Heute kann der Rotor mehrere zehn Kilogramm wiegen, aber auch grössere Turbinen sollen künftig möglich sein. Auch auf dem Feld der Gas- und Dampfturbinenkraftwerke mit integrierter Kohlevergasung (IGCC) ist die russische CT aktiv. Hier will das Forscherteam um Dr. Stepan Polikhov mit einer neuen Turbinentechnologie den Wirkungsgrad von IGCC-Anlagen mit CO2-Abtrennung von heute etwa 30 Prozent auf 40 bis 45 Prozent erhöhen. Forscher des Moscow Engineering Physics Institute (MEPhI) stehen ihnen dabei tatkräftig zur Seite. Verwendet wird Synthesegas, eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. «Ziel ist es, die CO2-Emissionen von solchen Mischgasturbinen auf das Niveau von rein mit Erdgas betriebenen Kraftwerken zu reduzieren – und zugleich noch die Kosten für die CO2-Abscheidung zu senken», sagt Polikhov. Mit dieser Technologie würden Kohlekraftwerke dann so sauber wie Erdgaskraftwerke. Doch die technischen Herausforderungen sind hoch: Synthesegas hat hohe Anteile an Wasserstoff. Die aber erzeugen Flammenrückschlag, Flackern oder sind der Selbstentzündung ausgesetzt, was eine möglichst rückstandsfreie und damit umweltfreundliche Verbrennung erschwert. Polikhov und Prof. Sergey Gubin vom MEPhI arbeiten daher an einer Simulation des Verbrennungsvorgangs in der Gasturbine mit allen wesentlichen Parametern: den Gasflussraten, den Gasmischungs- und Druckverhältnissen und der Verbrennungsgeschwindigkeit. Daraus leiten die Forscher die optimale Konstruktion des Brenners für eine spezifische Gasmischung ab. Tests an einem Mischgasbrenner in einer realen Brennkammer wurden ebenfalls bereits durchgeführt. 20 I Elektrotechnik 12/10

Entwicklung von neuen Materialien: Stahlkugel mit nanostrukturiertem Wismut-Tellurid.

Lernendes Betriebssystem Doch nicht nur in Moskau, sondern auch in St. Petersburg gibt es sehr ertragreiche Kooperationen zwischen Siemens und russischen Einrichtungen. An der staatlichen Polytechnischen Universität St. Petersburg entwickelt der CT-Forscher Bernhard Lang zusammen mit Prof. Dimitrii Arsenjev und Prof. Vjacheslav Potekhin – beides Spezialisten für verteilte intelligente Systeme – neue Software-Lösungen. Ziel ist, eine lernende, sich selbst steuernde Software, die den Betrieb von Produktionsanlagen überwacht. Sie soll sich anbahnende Fehler automatisch erkennen und melden, bevor diese überhaupt entstehen. Ausserdem soll sie die Qualität jedes Fertigungsschrittes überwachen und ständig mit den Daten des übergeordneten Planungssystems abgleichen, damit die Produktion stets im Einklang mit den Aufträgen und der Lieferkette wie den aktuellen Marktpreisen ist. Das lernende System wird einmal mit den verfügbaren Daten gefüttert: in einem Metallwerk etwa mit Hunderten von Produktionsdaten wie Temperatur, Druck, Menge oder Materialzusammensetzung sowie der optimalen Kombination dieser Daten. Dann kann es die Fertigung anschliessend eigenständig überwachen und vor möglichen Störungen warnen oder selbst eingreifen. Lernende Systeme sind universell einsetzbar. Sie überwachen seit 2008 auch die Getriebe von Siemens-Windkraftanlagen oder den Wasserpegel des Flusses Newa, der St. Petersburg schon oft die eine oder andere Überschwem-

mung beschert hat. Auch Frühwarnsysteme sollen von lernenden Systemen profitieren. So verwendet das von der Europäischen Kommission geförderte internationale Forschungsprojekt «Urban Flood» zusätzliche Umweltfaktoren, um die Zuverlässigkeit von Dämmen und Deichen zu verbessern. «Hier wollen wir die Prognosegüte noch verbessern, um das Verhalten von Flüssen und Meeren besser überwachen zu können und die Sicherheit der Menschen auch bei hoher Flut zu erhöhen», erklärt Lang. Dazu müssen die jahreszeitlichen Niederschläge und Windrichtungen in der Ostseebucht sowie die Wasserstände der Flüsse berücksichtigt werden. Das Flutüberwachungssystem soll künftig auch in London und Amsterdam eingesetzt werden. «Seit der Gründung der SiemensForschung in Russland im Jahr 2005 haben die Kooperationen mit russischen Topuniversitäten schon viele Früchte getragen», sagt Dr. Martin Gitsels, Leiter von CT Russia: «Das reicht von Lösungen zur Verkürzung von Entwicklungszeiten für gasisolierte Hochspannungsschalter bis zur intelligenten Software für die Überwachung von Windturbinen.» Und er fügt hinzu: «Ich bin überzeugt, dass wir dank der hohen Kompetenz unserer russischen Partner bald weitere Innovationen entwickeln können: etwa bei der Kohlevergasung, den schnell drehenden Turbinen oder der integrierten Fabrik.» z

Quelle: Siemens AG Pictures of the Future www.siemens.de/pof

❚❚Wann steigen Sie auf ein Auto mit Elektroantrieb um?

Elektromobilität

Schweiz prädestiniert für Elektromobile Immer wieder hört und liest man von Elektromobilen. Auf der Strasse sind allerdings kaum welche zu sehen. Für die Schweiz wären Elektromobile die einzig richtigen Fahrzeuge, denn unser Strom ist «sauber». Auch der Finanzminister würde einen kleineren Geldabfluss für Öl und Gas sicher nur begrüssen. Für alle ist klar, so wie jetzt können wir nicht ewig weiter fossile Brennstoffe verschleudern. Elektromobilität, so sie denn einmal kommt, bringt auch Arbeit für Elektroinstallateure. Raymond Kleger

Fakts zum Individualverkehr

Die Schweiz hat eine Pionierrolle bei der Elektrifizierung der Bahn gespielt. Wo in allen umliegenden Ländern noch mit Dampf-, später mit Diesellokomotiven gefahren wurde und gefahren wird, sind bei uns die Strecken seit dem Zweiten Weltkrieg durchgehend elekt rifiziert. Wäre doch schön, wenn die Schweiz auch im Bereich Individualverkehr eine Vorreiterrolle spielen könnte und auf Elektrofahrzeuge umstellte. Warum hier noch Hindernisse bestehen, zeigt dieser Beitrag.

Um 1945 gaben die Schweizer fürs Essen noch 35 % des Lohnes aus, heute liegt das bei 8 %. Und wie steht es mit dem Auto? Dafür gibt der Schweizer durchschnittlich 500 Franken pro Monat aus, geringfügig mehr als fürs Essen. Es sind aber noch andere Fakten interessant. Wo vor 30 Jahren noch rund zwei Millionen Personenfahrzeuge die Stras sen der Schweiz belasteten, liegt dieser Wert heute bei mehr als vier Millionen. Kein Wunder wird es eng. Um zur Arbeitsstelle oder Weiterbildung zu gelangen, legt jede Person durchschnittlich 11 km pro Tag zurück, für die Freizeit

sind es 17 km, für Dienstfahrten etwas mehr als 3 km. Die Tagesdistanz pro Fahrzeug liegt bei rund 26 km, dies gerechnet pro Person von 10 Jahren und mehr. Diese Hinweise sind für spätere Überlegungen wichtig. Würden alle Fahrzeuge in der Schweiz auf Elektroantrieb umstellen, würde dies den Stromverbrauch um 15 % nach oben treiben. Das ist in der Tat verblüffend wenig, würde aber doch einen bedeutenden Ausbau unserer Kraftwerksleistung nach sich ziehen. Man kann davon ausgehen, dass eine Batterie im Auto für rund 150 000 km hält, danach muss diese ersetzt werden. Bei den Benzinkosten

1 GM bringt den Volt auf den Markt; Reichweite mit reinem Elektroantrieb 60 km, bei grösseren Distanzen bis 500 km mit einer Tankladung arbeitet ein Benzinmotor über einen Generator. Renault, Opel und andere bringen auch Elektroautos auf den Markt. Elektrotechnik 12/10 I 21

Batterie kontra Benzin Ein Elektroauto hat null Emissionen in Form von CO2, Stickoxiden und Russ partikeln. Das ist natürlich das ganz grosse Plus des Elektroautos. Allerdings muss man der Ehrlichkeit halber schon etwas tiefer graben und alle Fakten auf den Tisch bringen, denn es ist ja nicht unbedeutend, woher der Strom kommt! In der Schweiz stammt dieser (Quelle: CH-Elektrizitätsstatistik 2009) zu 41 % aus Kernenergie, 54 % stammt aus Was serkraftwerken und 5 % aus konventio nellen thermischen Kraftwerken. In der Schweiz haben wir zwar keine Gross kraftwerke, die mit Kohle, Gas oder Öl arbeiten, jedoch importieren wir zu Spit zenzeiten Strom mit fossilem Anteil aus dem Ausland. Alternativenergien wie Windkraft, Photovoltaik und Biomasse liefern noch nicht 1 % an den jährlichen elektrischen Energieverbrauch der Schweiz. Bild 3 zeigt aus einer Studie der EMPA (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) eine interessante Untersuchung. Blau zeigt den CO2-Aus stoss in Gramm pro 100 km eines Autos mit Elektroantrieb, rot denjenigen eines konventionellen Autos mit Benzin- oder Gasantrieb, wenn man alles berücksich tigt. Verblüffend ist dabei, dass ein Elek troauto, dessen Batterien mit einem EU/

2 Das äusserst sportliche Vollelektroauto Roadster Sport von Tesla mit Daten, die selbst einen Porsche alt aussehen lassen: Beschleunigung von 0 ...100 km/h in 3,7 s, Reichweite je nach Typ bis zu 340 km pro Ladung.

CTE-Strommix geladen werden, gleich viel CO2 ausstösst wie ein Auto, das 3.6 Liter Benzin auf 100 km verbraucht. Im ersten Moment ist nicht einzusehen, weshalb ein Elektroauto, das seine Bat terien mit Strom aus einer durchschnitt lichen «EU-Steckdose» lädt, so schlecht abschneidet. Der Grund dafür ist aller dings bei Berücksichtigung aller Fakten bald gefunden. Im Gegensatz zur Schweiz entstammt elektrische Energie in der EU zu einem grossen Teil aus Kohle- und Gaskraftwerken. Beim Ver brennen von Kohle und Gas entsteht natürlich CO2. Zwar hat ein Elektroauto einen viel besseren Wirkungsgrad als ein Benzinauto, doch dieser Vorteil wird durch den schlechten Wirkungsgrad ei nes thermischen Kraftwerks wieder zu nichtegemacht. Im europäischen Raum bringt also ein Elektroauto bezüglich CO2-Ausstoss gar nichts, es sei denn, der Besitzer lade seine Batterien mit Alter nativenergie, z. B. Photovoltaikzellen auf seinem Dach. Am besten schneidet ein Elektroauto ab, das seinen Strom zu

100 % aus einem Atomkraftwerk deckt. Atomkraftwerke sind aber in Kreisen, die alle ihre Ängste auf das Entsorgungs problem radioaktiver Abfälle projizie ren, problematisch. Bild 3 zeigt noch eine andere wichtige Tatsache. Für die Aufbereitung von Gas bzw. Benzin kommen zum CO2-Aus stoss des Fahrzeugs selbst nochmals 21 ... 25 % hinzu. Der oberste rote Bal ken zeigt ein Auto, das mit Gas fährt und eine hervorragende CO2-Bilanz auf weist. Zu den knapp 80 g CO2 für 100 km kommen noch 17 g für die Aufberei tung und den Transport des Gases dazu, was rund 21 % des Verbrauchs ent spricht. Beim mittleren roten Balken ha ben wir es mit einem modernen Benzin auto zu tun. Dieses verbraucht nur 130 g CO2 auf 100 km, allerdings kommen realistisch betrachtet nochmals 32 g für die Aufbereitung des Benzins und den Transport bis zur Tankstelle dazu, was rund 25 % des Verbrauchs entspricht. Daraus lässt sich schliessen, dass für die Schweiz mit praktisch CO2-freiem Quelle: EMPA

Elektromobilität

entfallen rund 70 Rappen pro Liter an Steuern an, im Ausland sind es noch mehr. Wer im Moment Elektroauto fährt, zahlt nichts an den Strassenbau, er ist von Steuern befreit. Mindestens in der Anfangsphase ist das auch richtig so. Wenn ein Benzinauto 15 000 km pro Jahr unterwegs ist, dabei 7 Liter Benzin auf 100 km verbraucht, erhält der Staat 735 Franken Steuern. Ein Elektroauto, das die gleiche Strecke pro Jahr fährt, unterstützt also der Staat jedes Jahr mit 735 Franken.

3 Treibhausgase pro Fahrzeug-km elektrisch (17 kWh/100 km) und mit Verbrennungsmotor [CO2 in g/100 km]. 22 I Elektrotechnik 12/10

ten 60 km fährt der Volt komplett ab gasfrei und nutzt den Strom, der in der 16-kWh-Lithium-Ionen-Batterie gespeichert ist. Wir erinnern uns, die Durchschnittsdistanz, die ein Auto in der Schweiz pro Tag zurücklegt, ist 26 km. Wenn die Ladung der Volt-Batterie zu tief sinkt, nimmt ein Benzinmotor/ Generator nahtlos den Betrieb auf, um die Reichweite bei vollem Benzintank auf insgesamt 500 km zu bringen. GM gibt für die Batterie eine Garantie von 160 000 km.

Lithium, wie stehts da?

4 Palmöl ist ein Pflanzenöl, das aus dem Fruchtfleisch der Ölpalme gewonnen wird.

Warum nicht Biotreibstoffe Ein Auto, das mit Diesel fährt, kann auch mit Palmöl fahren. Warum also nicht Biotreibstoff in Ländern erzeugen, die eigentlich für die arme Bevölkerung Arbeit suchen? Tönt im ersten Moment verlockend, beim genaueren Hinsehen allerdings weniger. Wenn wir von der Tatsache einmal absehen, dass es ethisch höchst fraglich ist, wertvolles Palmöl (Bild 4) in Autozylindern zu verbrennen, während Millionen von Menschen hungern, gibt es noch andere Gründe, die gegen Palmöl sprechen. Mit heutigen Autos (7,5 l/100 km) braucht es 9 Fussballfelder (7 ha) mit Hochertragsenergiepflanzen (Ölpalme), um 50 Autos je 10 000 km/Jahr fahren zu lassen (Studie der EMPA). Wenn schon weg von konventionellen Autos, dann richtig. Ein Dach mit 600 m2 Photovoltaik bedeckt erlaubt ebenfalls 50 Elektroautos je 10 000 km pro Jahr fahren zu lassen. Das Verhältnis ist grotesk, zumal landwirtschaftlich so interessante Gebiete wirklich besser für die Erzeugung von Nahrungsmitteln eingesetzt werden sollten, als zur Zementierung des unbegrenzten westlichen Individualverkehrs. Eine Autobatterie, die über Photovoltaik auf dem Dach geladen wird, erzeugt überhaupt keinen CO2-Ausstoss, wenn man von der Produktion der Photovoltaikzellen absieht.

Frage kommt, bleiben nur Batterien übrig. Doch mit den Batterien ist das so eine Sache. Ihre Energiedichte ist viel geringer als bei Benzin: Statt 10 kWh pro kg Benzin, nur ca. 0,2 kWh pro kg Batterie, im besten Fall momentan nur ein Fünfzigstel. Da hilft auch der bessere Wirkungsgrad des Elektromotors nicht. Mit einer Batterieladung lässt sich eine Distanz von rund 150 km zurücklegen, dann müssen andere Speicher helfen. Der im Herbst 2010 in Amerika auf den Markt kommende Chevrolet Volt ist im Moment das einzige Elektrofahrzeug, bei dem sich der Fahrer keine Sorgen bezüglich einer leeren Batterie machen muss. Die Reichweite beträgt insgesamt mehr als 500 km, der Antrieb erfolgt zu jeder Zeit mit Strom. Die ers-

Die Frage besteht natürlich, wenn in den nächsten Jahren ein Run auf Elek trofahrzeuge entsteht, ist dann mit Lithiumknappheit zu rechnen oder steigt mindestens der Preis ins Unermessliche? Überhaupt nicht, es gibt genügend Lithium auf der Welt und abgesehen davon würde sich ein Recycling von Lithium-Batterien (Bild 5) lohnen, sollten diese in riesigen Stückzahlen zum Einsatz kommen. Es gibt eine Untersuchung zur weltweiten Verfügbarkeit von Lithium bis zum Jahr 2050. Steigt der Bedarf an Elektrofahrzeugen gemässigt an, dürfte unter Berücksichtigung von recyceltem Material bis 2050 zirka 50 % der weltweit vorhandenen Lithium-Reserven aufgebraucht sein. Dabei geht man von einer niedrigen Abschätzung noch verfügbarer Lithium-Reserven aus. In diesem Szenario ist unberücksichtigt, dass im Meerwassersalz Lithium in ungeahntem Ausmass vorhanden ist, allerdings ist die Ausbeutung hier sehr energieintensiv. Für Batterien wird im Moment etwas mehr als 20 % des geförderten Lithiums verwendet, der Rest wird für Keramiken, Gläser, Schmierfette und vieles andere benötigt. Eine grosse Autobatterie braucht etwa 6 kg Lithium,

Gretchenfrage Batterie Der Witz ist bekannt, Elektrofahrzeuge wären cool, nur die Kabelrolle ist zu kurz. Und weil eben keine Kabelrolle in

5 Batteriepaket von Toyota in Hybridfahrzeugen, die bereits zu mehr als einer Million produziert wurden. Elektrotechnik 12/10 I 23

Elektromobilität

Strom das Elektroauto die Lösung wäre, wohingegen in der EU der Alternativanteil von elektrischer Energie bzw. Strom aus Kernkraftwerken massiv höher sein müsste, damit Elektroautos vom CO2Ausstoss betrachtet, überhaupt Sinn machen. Aber nebst dem CO2-Ausstoss gibt es natürlich noch andere Faktoren, die eine bedeutende Rolle spielen, wenn es abzuwägen gilt, ob Elektro- oder Fossilantrieb sinnvoll ist. Die Erdölabhängigkeit westlicher Staaten könnte drastisch reduziert werden, wenn im grossen Stil auf Elektrofahrzeuge umgestellt würde. Westliche Staaten haben einen gewaltigen Aderlass in der Staatskasse für den Einkauf von Erdöl. Auch politisch ist eine Abhängigkeit vom Erdöl äusserst heikel, Staaten sind erpressbar, wie jüngste Beispiele zeigen. Selbst wenn der CO2-Ausstoss als Argument für das Elektroauto wegfällt, sprechen die letzten beiden Faktoren für den Elektroantrieb.

Elektromobilität

wobei das Kilogramm auf dem Weltmarkt heute für rund 30 Fr./kg eingekauft wird. Bedenkt man, dass eine Batterie für ein Auto mit Elektroantrieb um die 20 000 Franken kostet, ist also der Lithium-Preis verschwindend klein. Sollte sich der Elektroantrieb in den nächsten Jahren in Fahrzeugen durchsetzen, werden natürlich noch mehr Mittel in die Forschung für effizientere Batterietechnologien gesteckt. So ist zu erwarten, dass sich einerseits die Energiedichte verbessern wird und andererseits der Batteriepreis drastisch nach unten geht.

Wo liegt der Haken?

6 Pivo2 von Nissan. Antrieb durch Elektromotoren in den Rädern mit je 15 kW, maximale Geschwindigkeit 120 km/h, Reich weite 125 km.

Quellen: Vorträge von Marcel Gauch und Prof. Dr. Franz Baumgartner an der BlueTech vom 15.9.2010 in Winterthur

24 I Elektrotechnik 12/10

Nach all dem Erwähnten müsste man meinen, die reichen Schweizer sollten im grossen Stil zu Elektrofahrzeugen wechseln. Wir wissen es alle, es hat bis jetzt nicht stattgefunden und dürfte wohl auch in naher Zukunft nicht stattfinden, ohne dass spezielle Anreize geschaffen werden. Dafür gibt es mindestens zwei Gründe. • Haken 1: Ein Auto mit reinem Batterieantrieb kommt kaum weiter als 150 km. Ursache dafür ist die viel geringere Leistungsdichte einer Batterie gegenüber Benzin, Diesel und Gas. Allerdings wurde weiter oben gezeigt, dass die durchschnittliche Tagesdistanz pro Fahrzeug bei rund 26 km liegt. So gesehen löst sich diese Problematik in Luft auf – oder doch nicht? Dazu zwei konkrete Beispiele. Der Besuch einer weitab gelegenen Tante wäre demnach möglich, zumal man ja schliesslich ein paar Stunden bleibt und da lassen sich die Batterien wieder aufladen. Doch wenn die Familie in die Ferien fährt, können es pro Tag problemlos 500 km werden. Da kann ein Elektroauto bis heute nicht mithalten. Sollte einmal eine Schnellladung in einer halben Stunde möglich sein, fällt auch dieses Argument weg, so denn «Elektrotankstellen» in genügender Zahl vorhanden sind. Bis jetzt ist nur der Ladestromstecker genormt, Zapfsäulen sind noch weit und breit keine auszumachen. Die Durchschnittsfamilie in der Schweiz besitzt ein Auto und fährt damit auch in die Ferien in den Süden. Wird ihr der Aktionsradius beschränkt, braucht es viel Überzeugungsarbeit für ein Auto mit Elektroantrieb. Hier könnte das Konzept von GM greifen, für den normalen Alltag genügen 60 km Aktionsradius durchaus und für die Ferien darf ja auch etwas Sprit durch die Zylinder fliessen. • Haken 2: Elektrofahrzeuge sind in der

Anschaffung bis auf Weiteres noch wesentlich teurer als vergleichbare Benzinfahrzeuge. Dagegen lässt sich nichts entgegenhalten, das ist eine Tatsache. Nur sollten kühle Rechner ja nicht nur den Anschaffungspreis berücksichtigen, sondern die gesamten Kosten z. B. auf 100 000 km umrechnen. Bei den Betriebskosten schneidet das Elektrofahrzeug besser ab als ein Benzinauto, denn für 100 km benötigt ein Mittelklasseelektroauto rund 17 kWh, was bei 18 Rappen pro kWh rund 3 Franken bedeutet. Wenn man in der Nacht die Batterien auflädt, können es auch nur 2 Franken sein. Beim Benzinauto fallen rund 11 Franken auf 100 km an, wenn mit 1,6 Franken der Literpreis gerechnet wird. Das Elektroauto spart also auf 100 000 km rund 8000 Franken. Die Servicekosten dürften bei einem Elektrofahrzeug tiefer ausfallen, weil es keinen Ölwechsel und andere bei Verbrennungsmotoren anfallende Kosten gibt. Bei 150 000 km ist die Batterie auszuwechseln, da wird es dann beim Elektroauto wieder richtig teuer. Zurück zum Typ Volt von GM. Die Daten dieses Auto verblüffen in der Tat. Normale Tagesstrecken von 60 km legt man mit der Batterie zurück, die zu Hause wieder aufgeladen wird und für weite Strecken wird eben Benzin gebraucht. Wermutstropfen: In der Schweiz kommt der Volt kaum unter 50 000 Franken auf den Markt. Opel hat angekündigt, den Ampera für ca. 43 000 Euro im Herbst 2011 zu liefern.

Fazit Herr und Frau Schweizer werden wohl erst auf Elektrofahrzeuge umsteigen, wenn ein gewisser Leidensdruck da ist. Der könnte sein, dass der Liter Benzin auf 10 Franken ansteigt oder dass eine gewaltige CO2-Steuer beschlossen wird, was allerdings in der Schweiz sehr unwahrscheinlich ist, denn sparen sollen die anderen, die persönliche Freiheit und der Komfort lässt sich an der Urne der Schweizer nicht so schnell beschneiden. Es stellt sich auch die Frage, ob es unbedingt nötig ist, dass sich eine fortbewegende Person mit mehr als einer Tonne Material umgeben muss? Bei etwas eingeschränktem Komfort täte es ja auch eine viel einfachere Karosse, wie Bild 6 zeigt. Es braucht noch weiter Pioniere, die Elektrofahrzeuge kaufen und so dieser Technik zum Durchbruch verhelfen. Das Elektrogewerbe müsste daran eigentlich ein Interesse haben. z

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Answers for industry.

Seit August läuft das Schweizer Pilotprojekt «smart electric drive» mit 50 Fahrzeugen, die im Laufe des Jahres an ausgewählte Interessenten im Grossraum Zürich ausgeliefert werden. Gemeinsam mit den Partnern ewz (Elektrizitätswerk der Stadt Zürich), EKZ (Elektrizitätswerke des Kantons Zürich) und Mobility Carsharing Schweiz werden wichtige Grundlagen für eine wachstumsfähige Elektromobilität und das Bewusstsein für emissionsfreies Fahren geschaffen. Das Pilotprojekt läuft über vier Jahre. Dazu zählt der Aufbau von Strom-Ladestationen, die eine intelligente Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Stromnetz automatisch ermöglichen, sodass die Batterie aufgeladen werden kann, wenn der Strom am günstigsten ist. Das Elektroauto lässt sich in der Schweiz an einer CEE 16-3 Steckdose, die mit 16 Ampere abgesichert ist, aufladen. Weitere Fahrzeuge wurden 2010 in Hamburg, Paris, Rom, Mailand und Madrid sowie in Metropolen der USA eingesetzt. Die Kraft liefert im smart fortwo electric drive eine Lithium-Ionen-Batterie der Tesla Motors Inc. mit 16,5 kWh Kapazität. Sie lässt sich in der Schweiz an

einer CEE 16-3 Steckdose, die mit 16 Ampere abgesichert ist, aufladen. Eine Batterieladung genügt für bis zu 135 Kilometer Fahrbetrieb. Für den Stadtverkehr ist diese Reichweite mehr als ausreichend; Untersuchungen haben in Ballungsräumen eine Fahrstrecke von durchschnittlich 30 bis 40 km pro Tag ergeben. Hierfür dauert der Ladevorgang nur drei Stunden. Bei der im Stadtverkehr üblichen Durchschnittsgeschwindigkeit von 25 bis 30 km/h muss der smart fortwo electric drive erst nach vier bis fünf Stunden ununterbrochener

Fahrt wieder an die Steckdose. Eine Nacht am Stromnetz reicht, um die Batterie wieder vollständig zu laden. Eine spezielle Elektronik überwacht permanent Spannung, Strom und Temperatur. Wird ein vorgegebener Grenzwert erreicht – etwa bei Bergauffahrt mit andauernd abgerufener Peakleistung (Kickdown) –, so reduziert die Elektronik die Leistung. Beim Fahren ist das kaum spürbar, eine Überlastung ist damit aber ausgeschlossen. www.smart.ch/electric_drive

❚❚Forschungsprojekt zur Weiterverwertung von Elektroauto-Batterien ABB und General Motors haben eine nicht-exklusive Absichtserklärung für ein gemeinsames Entwicklungsprojekt unterzeichnet. Ziel ist es, gebrauchte Elektroauto-Batterien nach Ablauf ihrer Nutzungsdauer im Fahrzeug besser weiter zu verwerten. Das Projekt wird prüfen, ob gebrauchte Lithium-Ionen-Batterieblocks aus dem Chevrolet Volt, dem Elektroauto von GM, als kosteneffektiver Energiespeicher wiederverwendet werden können. Damit könnte die Effizienz von Stromnetzen beträchtlich verbessert werden, die sich immer mehr zu

sogenannten Smart Grids mit ganz neuen Anforderungen entwickeln werden. «Die intelligenten Netze von morgen müssen einen grösseren Anteil an erneuerbaren Energiequellen integrieren und gleichzeitig eine wachsende Infrastruktur für Elektromobilität versorgen. Beides erfordert eine breite Lösungspalette für die Energiespeicherung», sagt Bazmi Husain, Leiter der Smart-Grids-Initia tive von ABB. Laut GM haben die VoltBatterien auch nach Ablauf ihrer Nutzungsdauer im Fahrzeug noch beträchtliche Energiespeicherkapazitäten.

Die wirtschaftliche Energiespeicherung im Stromnetz gilt als wichtiger Wegbereiter für Smart Grids, die den umfassenden Einsatz verschiedener Anwendungen vorantreiben werden wie • das Management unregelmässiger Energiequellen wie Wind und Sonne • die Glättung von Bedarfsspitzen • die Bereitstellung von Reservestrom • die Nutzung von (gespeichertem) preisgünstigem Strom in Spitzen lastzeiten. www.abb.ch

❚❚Strom tanken über das Smartphone Quelle: Amag, Tagesanzeiger

Elektromobilität

❚❚Pilotprojekt smart fortwo electric drive

26 I Elektrotechnik 12/10

Smartphones werden auch bei modernen Autos zur eigentlichen Fernbedienung. Im Elektro-Golf gehen die Funktionen bald noch einen Schritt weiter. Nebst der Bedienung der Standheizung oder -kühlung ist zukünftig auch das Betanken des Autos über das mobile Telefon möglich. Sobald der Golf mit dem Ladekabel ans Stromnetz angeschlossen ist, kann der Ladevorgang

beispielsweise über das iPhone gesteuert und kontrolliert werden. Über die VW-Remote-App lässt sich so die kostengünstigste Ladezeit vorprogrammieren. Der aktuelle Ladestand der Batterien kann mit dem Handy von überallher überprüft oder die Ladung unterbrochen werden. www.volkswagen.ch

Der diesjährige Teil «Tage der Technik» widmete sich dem Thema E-Mobilität. An der Empa erhielten Teilnehmerinnen und Teilnehmer Antworten von zahlreichen Experten und konnten neben dem Elektrosportwagen Tesla Roadster auch Kleinwagen wie den Elektrosmart oder den Hybrid-Fiat 500 Probe fahren. Mauro Pellegrini, Zentralpräsident des Schweizer Berufsverbandes der Ingenieure und Architekten, der die Tage der Technik seit 2005 ausrichtet, betrachtete nachhaltige Mobilität aus dem Blickwinkel eines Ingenieurs und wies dabei auch auf die Verantwortung seines Berufsstandes hin: «Wir Ingenieure und Wissenschaftler sind gefordert, Öffentlichkeit, Politik und Wirtschaft richtig zu informieren. Wir müssen die heutige Situation ungeschminkt darstellen und die Gesellschaft für eine nachhaltige Mobilität sensibilisieren.» Die Zürcher Stadträtin Ruth Genner präsentierte Lösungsansätze für eine nachhaltige städtische Mobilität, zum Beispiel flächendeckende Tempo-30-Zonen sowie die Förderung umweltfreundlicher Verkehrsmittel, insbesondere Fuss- und Veloverkehr. Zum Thema Elektromobilität und Ladeinfrastruktur in der Stadt Zürich erläuterte der Leiter des ewz-Verteilnetzes Lukas Küng, dass vor allem die Herkunft der Elektrizität eine Rolle spielt, da Strom, der mit fossilen Brennstoffen produziert wurde, die Umwelt stärker belastet als Solarstrom oder Strom aus Wasserkraft. Christian Bach, Leiter der Empa-Abteilung «Verbrennungsmotoren», zeigte verschiedene Ansätze zur effizienten CO2Reduktion. Bach vertrat den Standpunkt, dass im Mobilitätsmarkt der Zukunft verschiedene Antriebstechnologien nebeneinander existieren werden – je nach Bedürfnis beziehungsweise «Mobilitätstyp»: Elektroautos für den Stadtverkehr, Gashybride für den privaten Langstreckenverkehr und Dieselfahrzeuge für den Schwerverkehr. Zudem zeigte er, dass umweltfreundlichere Lösungen, wie zum Beispiel Gas-HybridFahrzeuge in einer «Total-Cost-Of-Ownership»-Betrachtung, nicht teurer als konventionelle Benziner sind.

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Generalvertretung für die Schweiz: Demelectric AG, Steinhaldenstrasse 26, 8954 Geroldswil Telefon 043 455 44 00, Fax 043 455 44 11 e-Mail: info@demelectric.ch

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World will change ... e-mobility

Elektromobilität

❚❚ «Tage der Technik» zur nachhaltigen Mobilität

Elektromobilität

❚❚Noch sind Speicherkapazitäten gering, die Kosten hoch und das Gewicht zu schwer

Forschen für bessere Batterien Die Speicherung von elektrischer Energie ist eine der zentralen Fragen der Energiezukunft – zum Beispiel gibt es kaum Batterien für Elektroautos, mit denen man lange Strecken fahren könnte. Neue Batterietypen zu entwickeln, die mehr Energie speichern können als die heute verfügbaren, ist das Ziel eines Forschungsnetzwerks, das der deutsche Chemiekonzern BASF gemeinsam mit dem Paul Scherrer Institut PSI und Forschungseinrichtungen aus Deutschland und Israel gegründet hat. Das PSI betreibt zahlreiche spezialisierte Einrichtungen für Untersuchungen an Batterien und Batteriekomponenten und kooperiert auf diesem Gebiet mit zahlreichen Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Dass die Elektromobilität – das Fahren mit elektrisch angetriebenen Autos – noch nicht zu einem Durchbruch gekommen ist, liegt zum Teil daran, dass die heute verfügbaren Batterien noch zu schwer sind und die Reichweite der Au-

tos als Folge zu klein ist. Wissenschaftlich ausgedrückt heisst das, dass die Energiedichte der Batterien zu gering ist, man also zu wenig Energie pro Kilogramm Batterie speichern kann. Standard sind heute Nickel-Metallhydrid-Akkumula-

toren, wie sie etwa im Toyota Prius zum Einsatz kommen. Eine volle Batterie ladung reicht aber nur wenige Kilometer weit, wenn der Benzinmotor ausgeschaltet ist, und die Höchstgeschwindigkeit beträgt dann nur 45 Kilometer pro Stunde. Konkret heisst das, dass die Energiedichte und die zu entnehmende Leistung für Beschleunigungsphasen und hohe dauerhafte Leistungen pro Kilogramm Batterie zu gering sind.

Warum Litium-Ionen-Batterien?

Wird die Lithium-Ionen-Batterie geladen, wandern positive Lithium-Ionen von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode und lagern sich zwischen den Graphitschichten ab. Beim Entladen geben die Lithium-Atome wieder Elektronen ab, die dann ein Elektromotor mit Strom antreiben. 28 I Elektrotechnik 12/10

Je schwerer das Material der Batterie, umso geringer ihre Energiedichte. Umgekehrt gilt: Je leichter das Material, umso höher ist die Spannung, die geladen werden kann. Lithium erweist sich dabei als der ideale Kandidat für den neuen Batterietyp. Dieses Alkalimetall ist sehr leicht, was zu einer hohen Energiedichte pro Kilogramm führt und steht mit seinem Standard-Gleichgewichtspotenzial von –3 V am negativen Ende der elektrochemischen Spannungsreihe und stellt damit ein starkes Reduktionsmittel dar. Die elektrochemische Spannungsreihe erlaubt die Berechnung der Spannungen, die Batterien und Akkus maximal liefern können. Umgekehrt sind dies die Spannungen, die mindestens für das Laden der Akkumulatoren angelegt werden müssen. Batterien mit Lithium als Ladungsträger liefern daher besonders hohe Spannungen und damit grosse Leistungen – deutlich mehr als Nickel in herkömmlichen Akkus oder Blei in normalen Autobatterien. Sein Nachteil ist, dass es als Ladungsträger nicht mit wäss-

Industrielle Produktion Lithium-Ionen-Batterien werden in Kürze industriell für etwa 1000 Franken pro kWh zu produzieren sein, mittelfristig für etwa 450 Franken pro kWh. Wenn man davon ausgeht, dass 100 Kilometer Fahrstrecke bei einem Mittelklasseauto etwa 15 kWh erfordern, wären zum Beispiel für die volle Beladung einer Batterie für 500 Kilometer 75 kWh notwendig. Aus heutiger Sicht wäre ein Lithium-Akku demnach mit 75 000 Franken unerschwinglich – und auch viel zu schwer.

«Leute wollen eine deutlich höhere Reichweite» Welche Vorteile hat ein Lithium-Luft-Akku gegenüber einem Lithium-Ionen-Akku? Petr Novák: Aus theoretischer Sicht ist ein Lithium-Luft-Akku eine Kombina tion von einer Batterie und einer Brennstoffzelle, die in beiden Richtungen beund entladen werden kann. Der Sauerstoff ist gratis und man muss ihn auch nicht speichern, die Reaktionsprodukte aber sehr wohl. Es ist also doch eher eine Batterie. Aus chemischer Sicht ist es die Batterie, die die höchste Energiedichte ermöglicht. Sie hat grosse Vorteile, wenn es gelingt, sie technisch umzusetzen. Solche neuen Energiespeicher sollen fünf- bis zehnmal so viel Energie speichern können wie herkömmliche Lithium-IonenBatterien. Besteht auch bei Lithium-Luft-Batterien die Gefahr, dass sie brennen? Petr Novák: Lithium kann man an der Luft entzünden, das Material ist brennbar. Um die höchste Energiedichte zu erreichen, wird mit metallischem Li gearbeitet. Daher muss man dem Faktor Sicherheit besondere Aufmerksamkeit

schenken. Zum heutigen Zeitpunkt muss ich sagen: Diese Probleme hat man für Lithium-Luft-Akkus noch gar nicht gelöst, da die Systeme aus industrieller Sicht noch nicht funktionsfähig sind. Es ist ein Problem, das man in den Griff bekommen muss, aber es ist technisch machbar. Ich bin überzeugt, dass mit der entsprechenden Forschung diese Probleme zu lösen sind. Sie erwähnten, dass Sie mit Lithium-Luft- Akkus die Batterieleistungen verzehnfachen wollen und von derzeit 200 Wh pro kg Batterie auf 2000 Wh pro kg kommen wollen? Petr Novák: Richtig, das ist das Maximum, das man technisch mit dem System Lithium-Luft erreichen kann, und ich bin überzeugt, dass das mit anderen chemischen Systemen aufgrund von physikalisch-chemischen Limiten nicht mehr möglich ist. Für den gegebenen verfügbaren Platz im Elektromobil und das verfügbare maximale Batteriegewicht wird die Reichweite deutlich zunehmen und das ist eigentlich das, was die meisten Leute wollen.

Professor Petr Novák (rechts) diskutiert mit jungen PSI-Wissenschaftlern Elektrodenmaterialien für Batterien.

Das US-Unternehmen 24M plant die Entwicklung neuer Lithium-Ionen-Akkus mit Eisenphosphat-Elektroden, die eine bis bisher unerreichte Leistungsdichte aufweisen. Diese Akkus sollten vor allem in Elektroautos installiert werden, um mithilfe von Materialeinsparungen günstigere Akkus auf den Markt zu bringen. Sie vereinen die Merkmale von Lithium-Ionen-Akkus, von Akkus mit halbflüssigem Elektrolyt und von Brennstoffzellen.

Gemeinsam Forschung vorantreiben Materialien und Komponenten für neue Batterietypen mit höherer Energiedichte zu entwickeln, wird ein wesentliches Ziel des Forschungsnetzwerks Elektrochemie und Batterien sein, das der deut-

sche Chemiekonzern BASF initiiert hat und an dem das Paul Scherrer Institut sowie Forschungseinrichtungen aus Deutschland und Israel beteiligt sind. Die Arbeiten werden sich insbesondere auf Lithium-Schwefel- und LithiumLuft-Batterien konzentrieren. «Für jede Kombination von Elektrodenmaterialien gibt es einen maximalen theoretischen Wert für die Energiedichte. Lithium und Sauerstoff, die in der LithiumLuft-Batterie verwendet würden, haben fast den höchst möglichen Wert» erklärt Professor Petr Novák, Leiter der Sektion Elektrochemische Speicher am Paul Scherrer Institut. z

www.psi.ch Elektrotechnik 12/10 I 29

Elektromobilität

rigen, sondern nur mit organischen Elektrolyten kombiniert werden kann. Jede Batterie hat einen Plus- und einen Minuspol, die aus Metall bestehen. In der Lithium-Ionen-Batterie finden sich Lithium-Atome an der negativen Elektrode und Übergangsmetall-Ionen an der positiven Elektrode. Dabei können Lithium-Ionen durch den Elektrolyten zwischen den beiden Elektroden hinund herwandern. Im Gegensatz zu den Lithium-Ionen sind die Übergangsmetall-Ionen ortsfest (beim Entladen geben Lithium-Atome an der negativen Elektrode jeweils ein Elektron ab, welches über den externen Stromkreis zur positiven Elektrode fliesst). Die dabei entstehenden Lithium-Ionen bewegen sich durch den Elektrolyten von der negativen zur positiven Elektrode. Ein Separator trennt die beiden Elektroden, die Anode (+) und die Kathode (-), zwischen denen der Strom fliesst. Kernaufgabe des Separators ist es, Kurzschlüsse zu verhindern. Darüber hinaus muss er durchlässig und porös genug sein, um Ionen passieren zu lassen. Separatoren bestehen normalerweise aus halbdurchlässigen Polypropylen- oder Polyethylen-Membranen. Bei Temperaturen über 140 °C verlieren diese Materialien allerdings ihre Trennfunktion und sind brennbar. Werden Batterien überladen, kann sich der Separator überhitzen, schmelzen und einen Kurzschluss auslösen. Um das Problem in den Griff zu bekommen, hat der deutsche Chemieproduzent Evonik gemeinsam mit der Daimler AG das Projekt LiTec gestartet und entwickelt ein neues Material namens «Separion». Dieser Separator besteht teilweise aus Keramik und ist daher temperaturbeständig. Der keramische Separator ist härter, gleichzeitig jedoch elastisch genug für die Perforation kleiner Poren. Er ermöglicht mit seiner hohen Temperaturfestigkeit bis zu 4000 volle Ladezyklen und wird ab dem Jahr 2012 serienmässig in den Smart fortwo electric drive eingebaut.

Elektromobilität

Batteriebetriebene Elektroautos werden gerne als ideale Lösung für die Mobilität der Zukunft angepriesen, da sie beim Fahren keine Abgase produzieren. Als Energiespeicher haben sich Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion) durchgesetzt, weil sie im Vergleich zu Bleiakkus und solchen mit Nickel-Metallhydriden (NiMH) leichter sind und mehr Energie speichern können. Sie sind zudem praktisch wartungsfrei, kennen keinen Kapazitätsverlust bei häufiger Teilentladung (Memoryeffekt), haben eine geringe Selbstentladung und gelten als sicher und langlebig. Daher werden sie in vielen Produkten, beispielsweise Laptops, eingesetzt. Doch sind sie auch umweltfreundlich? Die Umweltauswirkungen batteriebetriebener Autos mit denjenigen konventionell angetriebener Autos zu vergleichen, ist nicht einfach. Denn es ist nicht genau bekannt, wie stark Herstellung, Nutzung und Entsorgung der elektrischen Energiespeicher die Umwelt belasten. Erstmals hat nun ein Empa-Team die Ökobilanz von Lithium-Ionen-Akkus genau untersucht, und zwar einer chemisch verbesserten (umweltverträglicheren) Version des bei solchen Fahrzeugen aktuell am häufigsten eingesetzten Typs. Die Studie zeigt: Stammt der Strom nicht allein aus Wasserkraft, dann ist es, genau wie bei Autos mit konventionellen Verbrennungsmotoren, vor allem der Betrieb der Autos, der die Umwelt belastet – je nachdem, welcher Strommix für das Laden der Batterien benutzt wird. Die Li-IonBatterie selbst hat dagegen einen geringen Einfluss auf die Ökobilanz der Elekt-

roautos – entgegen ursprünglicher Befürchtungen, die Herstellung der technisch aufwendigen Batterien könnte den Vorteil des Elektroantriebs wieder wettmachen. Die Forscher berechneten den ökologischen Fussabdruck von mit Li-Ion-Akkus ausgestatteten Elektroautos, indem sie alle massgeblichen Faktoren von der Produktion der Einzelbestandteile über die Betriebszeit bis zur Verschrottung des Fahrzeugs einbezogen. Dabei trafen die Forschenden bewusst ungünstige Annahmen: So wurde etwa nicht berücksichtigt, dass eine ausrangierte Fahrzeugbatterie durchaus noch stationär weiterverwendet werden kann. Das untersuchte e-Fahrzeug entsprach in Grösse und Leistung der Golfklasse, als Treibstoff diente Strom aus dem durchschnittlichen europäischen Strommix. Als Vergleichsfahrzeug wurde ein neues Benzinauto – schadstoffarm nach Abgasnorm Euro 5 – eingesetzt, das im neuen Europäischen Fahrzyklus (NEDC) durchschnittlich 5,2 Liter auf 100 Kilometer verbraucht. Dieser Verbrauch ist wesentlich tiefer als der europäische Durchschnitt; das Fahrzeug gehört damit zu den klassenbesten Benzinautos auf dem Markt.

Strommix ist entscheidend Die Studie zeigt, dass der eigentliche LiIon-Antrieb des Elektroautos die Umwelt nur mässig belastet; nur maximal 15 Prozent der Gesamtbelastung durch das Elektroauto entfallen auf die Batterie, durch deren Herstellung, Unterhalt

Quelle: www.google.ch

❚❚Die Ökobilanz von Lithium-Ionen-Akkus

und Entsorgung. Die Hälfte davon wiederum – also rund 7,5 Prozent der Belastung – machen die Gewinnung und Herstellung der Batterierohstoffe Kupfer und Aluminium aus; die Lithium gewinnung schlägt dagegen nur mit 2,3 Prozent zu Buche. Anders sieht es dagegen für den Betrieb des Elektromobils über eine erwartete Lebensdauer von 150 000 Kilometern aus: Die grösste Umweltbelastung verursacht das regelmässige Laden der Batterie, also der «Sprit» des e-Autos. Tankt man einen in Europa üblichen Strommix aus Atom-, Wasser- und Kohlekraftwerken, wird die Umwelt dreimal mehr belastet als durch den Li-Ion-Akku an sich. Hier lohnt es sich, Alternativen zu prüfen: Während Strom, der vollständig in Kohlekraftwerken produziert wird, die Ökobilanz nochmals um 13 Prozent mehr belasten würde, wird diese um 40 Prozent entlastet, wenn der Strom ausschliesslich aus Wasserkraft stammt. Die Bilanz der Empa-Forschenden: Ein Benzinauto müsste zwischen drei und vier Liter auf 100 Kilometer verbrauchen, um etwa gleich umweltfreundlich zu sein wie das untersuchte, mit europäischem Strommix aufgeladene LiIon-Elektroauto. www.empa.ch

❚❚Lithium – genug für Milliarden Elektroautos und mehr Eine Metastudie des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) hat die Verfügbarkeit des Leichtmetalls untersucht. Das Fazit: Es sind genug Lithium-Quellen für Milliarden Elektroautos und andere Anwendungen vorhanden, die Produktionskapazitäten können dem künftigen Bedarf aller Voraussicht nach folgen. Um die Auswirkungen steigender Rohstoffkosten auf die Batteriekosten zu verringern und die Rohstoffversorgungssicherheit zu erhöhen, seien aber weitergehende Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen notwendig, etwa beim Recycling und für neue Batteriematerialien. Bisher wird Lithium besonders für die Produktion von Glas und Keramik benötigt. Der zweitgrösste Anwendungsbereich sind Lithium-Ionen-Batterien. Sie 30 I Elektrotechnik 12/10

sorgen vor allem in Laptops und Mobiltelefonen für die Stromversorgung. Zukünftig könnte mit dem Lithium-Bedarf für die geplanten Grossbatterien in Elektroautos der Rohstoffbedarf zusätzlich um ein Vielfaches steigen. In der Verfügbarkeitsstudie haben die ZSW-Forscher zahlreiche Quellen und Einzelstudien ausgewertet. «Es sind ausreichend identifizierte Lithium-Quellen vorhanden und neue Produktionskapazitäten für Lithium geplant», erklärt Projektleiter Benjamin Schott. «Zwischen 135 und 160 Millionen Tonnen LithiumKarbonat-Äquivalenten sind weltweit bekannt. Das reicht für rund zehn Milliarden Elektrofahrzeuge. Rein rechnerisch könnte damit die weltweite jährliche Produktion von 50 Millionen Fahrzeugen 200 Jahre lang mit Lithium-Batterien aus-

gestattet werden.» Das Risiko einer Versorgungslücke besteht für das ZSW dabei vor allem durch die lange Vorlaufzeit beim Aufbau von neuen Produktionsstandorten. Der Grossteil der Lithium-Ressourcen liege ausserdem in politisch weniger stabilen Ländern wie etwa Bolivien und Chile. Um die Rohstoffabhängigkeit zu mindern und die Auswirkungen höherer LithiumPreise auf die Batteriekosten zu verringern, seien deshalb weitergehende Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen notwendig. Im Fokus stehen für die Forscher die Entwicklung einer geeigneten Recyclingwirtschaft und die langfristige Erforschung neuer, noch leistungsfähigerer Batterietechnologien, die vorzugsweise eine bessere Rohstoffversorgungssicherheit garantieren. www.zsw-bw.de

10 Jahre NISV Als die Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) am 1. 2. 2000 etwas überraschend in Kraft trat, ging ein «Raunen» durch die Fachwelt. Heute, 10 Jahre nach der Einführung, haben sich die Wogen stark geglättet. Vorweggenommen darf man sagen, dass es sich bei der NISV um ein sehr mutiges Unterfangen handelte, das im Nachhinein gesehen, wegen der Auslösung bedeutender innovativer Leistungen, der Schweizer Wirtschaft entscheidende Vorteile bringen kann. Dieser Beitrag versucht, diese Aussagen zu untermauern. Christian Fischbacher* Die NISV regelt die zulässige Belastung durch elektromagnetische Felder im Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz auf den Menschen. Dabei unterscheidet man zwischen dem Anlagegrenzwert (AGW) zur vorsorglichen Begrenzung der Emissionen einer ortsfesten Anlage sowie dem Immissionsgrenzwert (IGW), welcher die maximal zulässige Einstrahlung auf den menschlichen Körper festlegt. Die Grenzwerte für Immissionen mit einer einzigen Frequenz sind in Tabelle 1 aufgeführt. Für gepulste Immissionen, induzierte Körperableitströme, Berührungsströme sowie für Immissionen mit mehreren Frequenzen sind im Anhang 2 der NISV weitere Immissionsgrenzwerte festgelegt. Während die Immissionsgrenzwerte mit den internationalen Empfehlungen (ICNIRP) übereinstimmen, sind die Anlagegrenzwerte wesentlich tiefer. Bei ortsfesten Anlagen, die hochfrequente Strahlung erzeugen (z. B. Mobilfunksender), ist der Anlagegrenzwert rund um den Faktor 10 tiefer als der Immissionsgrenzwert, bei Anlagen die niederfrequente Strahlung erzeugen (z. B. Transformatorenstationen) liegt der Faktor gar 100-mal tiefer. Tabelle 2 zeigt die seit 1. 2. 2000 geltenden An lagegrenzwerte (AGW). Diese sind an sogenannten Orten mit empfindlicher Nutzung und im massgebenden Betriebszustand einer Anlage anwendbar.

Auswirkungen der NISV Diese immer noch einzigartige Vorschrift war und ist für die Betreiber ortsfester Anlagen, insbesondere für die Stromversorger, eine enorme Herausforderung. Nach harzigen Anfängen * Christian Fischbacher ist Geschäftsführer von CFW EMV-Consulting AG, 9410 Heiden.

Tabelle 1: Immissionsgrenzwerte (IGW) Frequenz

< 1 Hz 1 – 8 Hz 8 – 25 Hz 0,025 – 0,8 kHz 0,8 – 3 kHz 3 – 100 kHz 100 – 150 kHz 0,15 – 1 MHz 1 – 10 MHz 10 – 400 MHz 400 – 2000 MHz 2 – 10 GHz 10 – 300 GHz

Immissionsgrenzwert für den Effektivwert der magnetischen magnetischen elektrischen Feldstärke Flussdichte Feldstärke HGƒ (A/m) BGƒ (μ/T) EGƒ (V/m) – 32 000 40 000 10 000 32 000 / ƒ² 40 000 / ƒ² 10 000 4000 / ƒ 5000 / ƒ 250 / ƒ 4/ƒ 5/ƒ 250 / ƒ 5 6,25 87 5 6,25 87 5 6,25 87 0,73 / ƒ 0,92 / ƒ 87 / √ ƒ 0,73 / ƒ 0,92 / ƒ 28 0,073 0,092 1,375 · √ ƒ 0,0037 · √ ƒ 0,0046 · √ ƒ 61 0,16 0,20 61 0,16 0,20

Mittelungsdauer

(Minuten) _a _a _a _a _a _a 6 6 6 6 6 6 68 / ƒ1.05

Dabei bedeutet ƒ die Frequenz in der in der ersten Tabellenspalte angegebenen Einheit. a Massgebend ist der höchste Effektivwert (Art. 14 Abs. 5).

haben die meisten Stromversorger inzwischen aber die grossen Vorteile emissionsarmer Anlagen erkannt und zeigen heute nicht ohne Stolz die enormen Fortschritte im modernen Anlagenbau. Bedenkt man, dass Funk- und Stromversorgung heute in den westlichen Ländern praktisch flächendeckend arbeiten, so sind diese Massnahmen zur Begrenzung der Emissionen sinnvoll, zumal die Langzeitwirkung relativ schwacher elektromagnetischer Felder auf den menschlichen Körper noch

nicht restlos geklärt sind. Die folgenden Betrachtungen beschränken sich auf die Magnetfeldemissionen der elektrischen Stromversorgung (µT), da die Grenzwerte für elektrische Felder meist problemlos eingehalten werden können. Abbildung 3 veranschaulicht die Transportwege der elektrischen Energie vom Kraftwerk bis zur Steckdose. Die Ausdehnung und starke Verästelung der Stromversorgungsanlagen verdeutlichen das enorme Emissionspotenzial. Daraus lässt sich auch das Vor-

Tabelle 2: Emmissionsgrenzwerte (AGW) Emissionsquelle Freileitungen >1000 V in getrennten Rohren Kabelleitungen mit Einleiterkabel >1000 V in getrennten Rohren Transformatorenstationen Unterwerke und Schaltanlagen Eisenbahnen und Strassenbahnen Mobilfunksendeanlagen 900 MHz; Sendeleistung > 6 W Mobilfunksendeanlagen >1800 MHz; Sendeleistung > 6 W Rundfunkanlagen < 1.6MHz; Sendeleistung > 6 W Übrige Sendeanlagen; Sendeleistung > 6 W Radaranlagen; Sendeleistung > 6 W

Anlagegrenzwert (AGW) gem. NISV 1,0µT Effektivwert 1,0µT Effektivwert 1,0µT Effektivwert 1,0µT Effektivwert 1,0µT 24-h-Mittelwert 4,0 V/m 6,0 V/m 8,5 V/m 3,0 V/m 5,5 V/m Elektrotechnik 12/10 I 31

Installations- & Gebäudetechnik

❚❚Fortschritte im Anlagenbau der elektrischen Stromversorgung

Installations- & Gebäudetechnik

2 ➋

3 6

2 ➋

6 2 ➋ 5 ➎ 6

5 ➎ 6

Abb. 3: Immissionsgrenzwerte (IGW).

sorgeziel der NISV ableiten, das heisst man will richtigerweise die Emissionen von ortsfesten Anlagen soweit begrenzen, soweit dies technisch und betrieblich möglich und wirtschaftlich tragbar ist. Die Werte aus Tabelle 4 sind Richt werte und können im Einzelfall deutlich abweichen. Trotzdem soll damit aufgezeigt werden, welche enormen Reduktionspotenziale in Bezug auf die Gesamtemissionen von ortsfesten Anlagen vorhanden sind und dass die strengen Anforderungen der NISV in den meisten Fällen auch tatsächlich umgesetzt werden können. Dies macht auch Sinn, denn nebst den nach wie vor noch unbestimmten Einflüssen der elektromagnetischen Einwirkungen auf den menschlichen Körper gibt es immer mehr technische Ausrüstungen, namentlich hochempfindliche Geräte in der Forschung und Medizin, deren Sensibilität bis zu 100-mal unter dem NISV-Anlagegrenzwert liegt. Im Klartext bedeutet dies, dass beispielsweise der Abstand für den störfreien Betrieb eines Transmissions Elektronen Mikroskops (TEM) mehr als 300 m zu einer mittleren Hochspannungsfreileitung betragen muss, beziehungsweise der störfreie Betrieb für Magnet Resonanz Tomographen (MRT) in der Nähe von Bahnanleitungen nur mit aufwendigen Abschirmmassnahmen möglich ist. 32 I Elektrotechnik 12/10

Tabelle 4: Reduktionspotenzial der Emissionen von ortsfesten Anlagen

Emissionsquelle

Markierung

Freileitungen

➊

Unterwerke

➋

Erdkabel

➌

Fahrleitungen

➍

Trafostationen

➎

NS-Kabel

(ausserhalb der TS zurzeit nicht der NIVS unterstellt)

➏

Massnahmen Lastfluss- und/oder Phasenoptimierung Optimierungen Lastfluss- und/oder Phasenoptimierung Leiteranordnung Abschirmungen Erdseilführung Optimierungen EMV-Komponenten Abschirmungen Leiteranordnung

Reduktionspotenzial in % AGWGesamtGrenzwertabstand emissionen bis 60 %

bis 84 %

bis 40 %

bis 64 %

bis 70 %

bis 91 %

bis 25 % bis 90 % bis 30 % bis 25 % bis 65 % bis 75 % bis 20 %

bis 43 % bis 99 % bis 51 % bis 47 % bis 87 % bis 93 % bis 36 %

Verseilte Kabel

bis 75 %

bis 94 %

Abschirmungen

bis 90 %

bis 99 %

AGW-Grenzwertabstand: Abstand der 1,0 µT-Linie zur Emissionsquelle. Gesamtemissionen: Flächenintegral der Immissionen.

Mit Ausnahme der Abschirmungen geht es bei den Reduktionsmethoden ausnahmslos um die optimalste Eigenkompensation der magnetischen Felder durch Hin- und Rückströme. Aus der Physik ist bekannt, dass sich die mag netischen Felder praktisch aufheben, wenn bei einem Zweileitersystem Hinund Rückströme eng parallel zueinander verlaufen (bifilar). Dies gilt auch bei Mehrleitersystemen (Drehstrom), der Konstruktion von Transformatoren, Schaltanlagen und Stromverteilungen.

Beispiele Deutlich erkennt man im Beispiel A die Verschiebung des AGW-Grenzwertabstands zwischen parallel verlegten Einzelleitern und der Verseilung. Was bei den MSR-Leitungen schon längst standartisiert ist, erweist sich nun endlich auch in der Starkstromtechnik als zwingend. Die Verseilung bringt sowohl in der TN-C als auch in der TN-S Installation entscheidende Vorteile wie: • geringe EMF-Abstrahlung • induktionsfrei (keine PE-Ströme!)

Auch Beispiel B zeigt die Reduktionspotenziale auf, die sich in der Stromversorgung alleine mit Verkabelungs-, Optimierungs- und Konstruktionsmassnahmen ergeben. Hinzu kommen noch weitere, hocheffiziente Möglichkeiten mit Abschirmungsmassnahmen, die in diesem Beitrag nicht näher beschrieben werden (ET plant zu diesem Thema einen Sonderbeitrag zu einem späteren Zeitpunkt). Grafik 5 verweist auf die Vielfalt und Komplexität der Abschirmungstechnologien.

Innovationen und Patente Die NISV hat unbestritten dazu beigetragen, dass rund um die Stromversorgung eine Vielzahl von Neuerungen, Verbesserungen und Patenten entstanden sind, namentlich in den Bereichen: • Transformatorenbau • Anlagenbau • Leitungsbau • Kabelkonstruktion • Abschirmungsbau Das weltweite Wirtschaftspotenzial für Schweizer Unternehmen dürfte im Endeffekt einen zweistelligen Milliardenbetrag erreichen. Zudem verschafft die NISV der Schweiz einen nicht zu unterschätzenden Innovationsvorsprung, denn immer mehr Nachbarländer ori entieren sich an den schweizerischen NISV-Grenzwerten, weil dort noch keine entsprechenden gesetzlichen Vorschriften eingeführt sind.

Verseilt Parallelanordnung

Beispiel A: Anlagegrenzwert (1 µT-Linie)) berechnet an einem NS-Drehstromkabel.

Baujahr 1985

Baujahr 2010

Beispiel B: Emissionsunterschied, berechnet an einer Trafostation. Abschirmungsmethoden 1. Passiv (metallische Werkstoffe)

Fazit Die Einführung der NISV per 1. 2. 2000 hat den Anlagenbau in der elektrischen Stromversorgung sowie den Transport der elektrischen Energie stark gewandelt. Gleichzeitig hat sich bestätigt, dass die strengen Vorgaben der NISV in den meisten Fällen realisiert werden können. In der Tat hat sich ein Katalysatoreffekt für innovative Leistungen in Erzeugung, Transport, Verteilung sowie im Verbrauch elektrischer Energie ergeben. Bedenkt man, dass heute die Umweltbegriffe wie Katalysator, Partikelfilter oder CO2-Ausstoss in den Marketingabteilungen der Automobilindustrie immer öfter anzutreffen sind, so werden auch die Stromversorger früher oder später Nutzen und Vorteile im Marketing von emissionsarmen Anlagen erkennen. Morgen wird mit Stolz präsentiert werden, was heute zum Teil noch immer als

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• absolut symmetrisch • minimale Leitungsverluste

2. Aktiv (Gegenfeld)

1.1. Statische Abschirmungen

1.2. Dynamische Abschirmungen

Hochpermeable Materialien

Elektrisch gut leitende Materialien

Nickellegierungen Eisenlegierungen Kobaltlegierungen

2.1. Steuerung

Wirbelstromprinzip

Induktionsprinzip

In Platten aus: Silber, Kupfer, Aluminium, usw.

Schlaufen Spulen

2.2. Regelung

3. Kombinationen

Grafik 5

Frust und Willkür empfunden wird. Mit der konsequenten Umsetzung der NISV lassen sich die elektromagnetischen Emissionen drastisch reduzieren. Gleichzeitig verringern sich auch die Übertragungsverluste, da Emissionen und Verluste eng miteinander verknüpft sind. z

Nützliche Links NISV: www.bafu.admin.ch/elektrosmog/ ELMAR, Elektromagnetische Strahlung und Gesundheit: www.elmar.unibas.ch/index.html Internationale Studien zu Elektrosmog: www.feb.se/FEB/Links.html Technische Informationen: www.cfw.ch/

Elektrotechnik 12/10 I 33

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❚❚Kurzschluss – nicht zweckmässige Schutzauslegung – Folgeschaden

Netzausfall – wer haftet für den Schaden? Derjenige, der ihn verursacht hat, ganz einfach. – Aber wie ist es, wenn ein Folgeschaden entstanden ist? Hat ihn der Gabelstaplerführer, der eine Starkstromleitung gerammt hat, zu verantworten, oder hängt der Planer auch mit drin, weil er die Schutzkoordination ungünstig gewählt hat? Dieser Frage an der Grenze zwischen Recht und Technik geht der folgende Bericht nach. Anhand des Falles werden auch die Möglichkeiten einer Schutzkoordination ausgeleuchtet.

Ein Gabelstaplerführer beschädigte eine Starkstromleitung so schwer, dass ein Kurzschluss entstand. Die Leitung ist nur für Notstromzwecke vorhanden, aber dennoch dauernd unter Spannung. Der Schaden wäre lokal begrenzt ge blieben, wenn die Schutzkoordination besser gewählt worden wäre.1 Bei der Aufnahme des Schadenfalls wurde festgestellt, dass zwei Leistungs schalter ohne Schutzauslöser, soge nannte Leistungstrennschalter einge baut wurden, um ungewollte Schutzaus lösungen zu vermeiden. Man wollte damit in jedem Fall sicherstellen, dass die Notstromversorgung funktionieren würde. Ein Trugschluss, wie sich heraus stellen sollte. Statt die Schalter der Not stromversorgungsleitung lösten nun die beiden Trafoschalter aus und schalteten den gesamten Bürokomplex ab. Weil sich der Unfall in der Nachtschicht er eignete, dauerte die Erkundung einige Stunden. In dieser Zeit gingen Daten ei nes Rechenzentrums verloren. Der technisch sachkundige Betriebs leiter wollte auf diese Schutzeinrichtung verzichten, weil er um die Fehlauslösung fürchtete. Der Elektroplaner gehorchte und bestellte die Anlage so, wie ihm sein Kunde aufgetragen hatte. Ein typischer Fall mit einer Aneinanderreihung von unglücklichen Zufällen. Als erster fällt

ie Geschichte ist frei erfunden und dient als Substrat zur D Erklärung weitverbreiteter Problemstellungen und schafft so eine Brücke zwischen der Theorie und der Praxis. Der Autor ist u. a. als Gutachter tätig und ist mit solchen Fällen konfrontiert. 2 Die Haftung des Arbeitgebers wird hier zwecks Verein fachung ausser Acht gelassen. 3 Ständige Rechtsprechung des Bundesgerichtes, letztmals im Haftpflichtrecht BGE 123 III 112 und im Strafrecht BGE 135 IV 64.

der Gabelstaplerführer ins Licht der Er mittler. Der kritische Elektriker besinnt sich aber auf die Vorschriften und fragt sich zu Recht, ob überhaupt auf eine sol che Sicherung verzichtet werden darf.

Fall für den Richter Juristisch gesehen steht der Gabelstap lerführer auf den ersten Blick tatsächlich auf etwas dünnem Eis. Die Vorausset zungen für eine Verschuldenshaftung2 nach Art. 41 OR sind gegeben: 1. Unerlaubte Handlung 2. Verschulden 3. Schaden und 4. Knackpunkt: der adäquate Kausalzu sammenhang zwischen der unerlaub ten Handlung und dem Schaden. Adäquat ist ein Zusammenhang dann,

wenn der Schaden nach dem gewöhnli chen Lauf der Dinge und der allgemei nen Lebenserfahrung geeignet ist, den Schaden herbeizuführen3. Eine Kolli sion mit einer Starkstromleitung kann zu einem Kurzschluss führen und dieser zu einer Schutzabschaltung. Soweit ist im vorliegenden Fall nichts passiert, was nicht folgerichtig und erwartungsge mäss zusammenhängen könnte. Hingegen stellt sich die Frage, ob nicht andere Ereignisse und Unterlas sungen diese Abschaltung und insbeson dere die Dauer begünstigt hätten. Auch drängt sich die Frage auf, ob allenfalls ein Planungsfehler einem Konstrukti onsfehler gleichzustellen ist. In diesem Licht bekommt die Schutzausgestaltung eine wichtige Stellung.

Quelle: MG Power Engineering AG

Markus Gehrig

Prinzipschema der ungestörten Anlage.

Elektrotechnik 12/10 I 35

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In Bild 1 ist das Schema dargestellt, wie die Schalterstellung vor dem Ereignis war. Die beiden Schalter H und I sind nicht mit Schutzauslösern ausgerüstet. Begründet wurde das mit der Angst vor einer Fehlauslösung. Eine Fehlauslö sung ist aber bei dieser Konstellation nur im Notstromfall von Relevanz. Für alle Störungsfälle mit Kurzschlussfolge im Netzbetrieb (Bild 2) wäre ein Schutz auslöser hilfreich. Wird von der Annah me ausgegangen, dass alle drei Jahre ein Netzausfall von einer Stunde eintritt, so ist das Verhältnis 1 : 26 000. Damit ist dieses Argument kategorisch vom Tisch, selbst dann, wenn behauptet wird, die Netzverfügbarkeit sei überbewertet. Hingegen darf die Frage gestellt wer den, ob es nicht sinnvoll wäre, die bei den Schalter H und I im normalen Be trieb auszuschalten. Diese Diskussion sprengt aber den Rahmen dieses Aufsat zes. Wie würde also eine sinnvolle Schutzkoordination aussehen? Die Schalter H und I sollten in jedem Fall schneller auslösen als die Schalter A, B, F und G. Die Schalter A und F (bzw. B und G) müssen nicht zwingend selektiv sein, wenn der gleiche Betreiber für die Mittel- und die Niederspannung verant wortlich ist. Hier müssen oft Kompro misse eingegangen werden, wenn schon viel Zeit in der Zeitstaffelung der vorge lagerten Mittelspannungsschalter «ver

braucht» wurde. Die Schalter H und I sollen die beiden Verbrauchernetze im Kurzschlussfall in zwei Teilnetze auf spalten. Damit wird nicht nur erreicht, dass der Kurzschluss auf der Stromschie ne, wie im vorliegenden Fall eingetre ten, vom speisenden Netz und der Last getrennt wird (Bild 3). Viel wichtiger ist eigentlich, dass auch ein Kurzschluss in der Schaltanlage HV1 oder HV2 keinen Einfluss auf die jeweils nicht betroffene Anlage haben kann. Darum ist die Planung des Schutzes ausserordentlich wichtig. Das beginnt bei der Entwicklung des einpoligen Prinzipschemas. Schon hier stellt sich die Frage, wer betreibt, bedient und war tet was und mit welchen Mitteln. Zu den Mitteln gehören nebst Budget auch die zur Verfügung stehende Ausrüstung und die fachliche Kompetenz wie auch die zeitliche Verfügbarkeit des Personals. Meistens ist das Personal nicht innert wenigen Minuten über 24 Stunden am Tag einsatzbereit. Darum müssen Fehler mit hoher Tragweite weitgehend auto matisch eingegrenzt werden. Dazu muss in der Ausschreibungsphase die Schutz konzeption soweit definitiv festgelegt sein, dass die entsprechend ausgerüste ten Schaltgeräte bestellt werden kön nen. Vor diesem technischen Hintergrund hätte der Planer im vorliegenden Fall Leistungsschalter anstelle von Leis tungstrennschaltern (ohne Auslöser)

Prinzipschema mit dem Kurzschlussstromverlauf und den ausgelösten Trafoprimärschaltern A und B. 36 I Elektrotechnik 12/10

einsetzen und diese zeitlich staffeln sol len: • Abgangsschalter: keine Staffelzeit • Spaltschalter H und I: 50 ms • Trafosekundärschalter: 150 ms • Trafoprimärschalter: 250 ms Grundsätzlich könnten die Spaltschalter auch ohne Verzögerung eingestellt wer den, dann würden aber die Abgangs schalter und die Spaltschalter gleichzei tig auslösen, was für den Notstrombe trieb nachteilig wäre. Mit dieser Lösung ist zuverlässig sichergestellt, dass die Folgen eines Kurzschlusses lokal be grenzt bleiben. In vielen Fällen ist Se lektivität mit Leistungsschaltern schwie rig oder nicht erreichbar. Im oben be schriebenen Fall ist eine sichere Selektivität möglich. Es ist daher nicht einzusehen, warum darauf verzichtet wurde, nur weil den Auslösern eine Fehl funktion zugemutet wurde. Hier muss ein starkes Eigenverschulden des Anla genbesitzers und allenfalls des Planers, soweit er nicht schriftlich abgemahnt hatte, erkannt werden.

Die Rechtslage Auch nach dem alltäglichen, nicht juris tischen Gerechtigkeitssinn, ist der Kau salzusammenhang zwischen der Kolli sion des Gabelstaplers und dem Schaden an der Stromschiene offensichtlich. Dass der Gabelstaplerführer für die Folgen der nicht optimal geplanten und ausge führten Schutzeinrichtung verantwort

Optimierte Lösung mit Schutzauslösern an den Schaltern H und I.

Bild Gabelstapler: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:StaplerGropper.jpg (07.09.2010)

Versorgungskonzept

sung nur dann Ursache eines Schadens sein kann, wenn sie spontan ohne Grund auslösen würde. Eine falsche Auslegung oder die Nichtfunktion wäre als Ursache und Haftungsgrund im Fehlerfall prinzipiell ausgeschlossen. Eine solche Rechtsauslegung wäre absurd, hätte das Recht nicht noch andere Argumente. Im beschriebenen Fall war auch die Schutzauslegung Voraussetzung für die Tragweite und damit für den Eintritt des Schadens. Der Schaden hat also polykausale Ursachen.

Fazit Der Planer hat mit höchster Sorgfalt die Schutzeinrichtungen zu planen, sonst könnte ihn mindestens eine Teilschuld treffen. Wenn ihm der Bauherr eine nicht den Regeln der Technik entsprechende Lösung aufzwingt, hat er schriftlich abzumahnen, denn sonst trifft ihn auch hier mindestens eine Teilschuld. Der Betreiber der Anlage hat seine Organisation so aufzustellen, dass eine genügend rasche Intervention möglich

wird. Der Gabelstaplerführer hat zwar einen grossen Fehler durch Fahrlässigkeit begangen und muss für den Schaden an der Stromschiene geradestehen. Alleine im Regen steht er deshalb aber bei Weitem nicht, denn für den Folgeschaden, weil die Schutzauslösung nicht den Regeln der Technik entsprochen hat, sind andere mindestens mitverantwortlich. Um Prozessrisiken mit hohen Schadenersatzklagen einzugrenzen, ist für den Planer die Fachkompetenz in der Schutzkoordination besonders wichtig. Er muss die vielfältigen technischen Möglichkeiten der modernen Schutztechnik beherrschen und anwenden können und dabei auch die physikalischen Grenzen beachten. Hat er das Wissen nicht selbst, ist er gut beraten, dazu einen Spezialisten beizuziehen. ❚

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lich ist, kann weit weniger verstanden werden. Das Bundesgericht (Rechtsprechung) hat sich auch schon mit Fällen befassen müssen, in denen ein anderes Ereignis in der Intensität so gross war, dass es den Kausalzusammenhang zu unterbrechen vermag. Als Voraussetzung für eine Unterbrechung des Kausalzusammenhangs stellt das Bundesgericht allerdings zur Bedingung, dass das unterbrechende Element so intensiv ist, dass das ursprüngliche Element praktisch weggedacht werden kann. In unserem Fall müsste also die Kollision des Gabelstaplers mit der Stromschiene praktisch ignoriert werden können, sodass die ungünstige Dimensionierung als alleinige Ursache in Erscheinung treten könnte. Weil die Schutzkonzeption prinzipiell die Folgen möglicher Fehler einschränken sollte, ist ein Fehler die generelle Vorbedingung für die Aktivierung der Schutzeinrichtung. Also kann die Vorbedingung nicht weggedacht werden. Das würde bedeuten, dass die Schutzauslö-

Markus Gehrig Dipl. El.-Ing. HF/REG B Executive MBA, Paralegal (ZHAW) m.gehrig@power-engineering.ch

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❚❚Stellen einfach alles in den Schatten – Sidus Jalousieschalter

Die Sonne im Griff Den Wohnraum auf Knopfdruck in weiches Tageslicht tauchen oder zu jeder Tageszeit automatisch den Lieblingsmix aus Licht und Schatten geniessen? Mit Sidus Jalousieschaltern von ABB hat man die Lichtverhältnisse in allen Räumen perfekt im Griff. Das Jalousieschalter-Programm bietet unterschiedliche Komfortstufen und ist vor allem für Bauherren gedacht, die keine komplexe Raumautomation und trotzdem mehr als handgesteuerte Beschattungen im Hause bevorzugen. Sidus Jalousieschalter von ABB vereinen anspruchsvolles Design, intelligente Funktionen und einfachste Installation miteinander. Und dies gilt für klassische Jalousien, Markisen oder auch Rolllä den. Die Geräte steuern alle motorbe triebenen Jalousien, Rollläden und Mar kisen mit mechanischer oder elektro nischer Endabschaltung ganz nach Wunsch. Eines haben alle Komfortstu fen gemeinsam: Ein flaches Design, das durch seinen dezenten, hochwertigen und zeitlosen Charakter besticht. Ein Design, das sich insbesondere auch mit seinen vielfältigen Farb- und Material kombinationen in jede Wohn- oder Ar beitswelt harmonisch einfügt. So indivi duell wie Bedürfnisse ausfallen, präsen tiert sich das Jalousieschalterprogramm von Sidus: Von einer einfachen Steue

rung der Beschattung bis hin zum vollautomatischen Jalousiemanagement mehrerer Beschattungsanlagen sind Si dus Jalousieschalter in unterschiedlichen Komfortstufen erhältlich.

Design und Komfort Die flachen Sidus Jalousieschalter lassen sich optimal in eine Schalter-Steckdo sen-Kombination integrieren und wer den auf standardisierten Grundplatten befestigt. Der Kunde wählt seine indivi duelle Komfortstufe aus (Basis mit Wip pe, Komfort mit Wippe, Komfort mit Timer). Es bestehen drei Komfortstu fen: • Einfache Wippensteuerung • Wippensteuerung mit Gruppenschal tung • Steuerung über Timer

Komfortstufe 2 lässt sich jederzeit ein fach zur Komfortstufe 3 aufrüsten. Kom fortstufe 1 benötigt beim Tastelement keinen Neutralleiter, die Stufen 2 und 3 benötigen einen Neutralleiter. Die Ja lousieschalter sind in allen Ausbaustufen erhältlich. Somit können Grundelement und Dekor einfach und individuell kom biniert werden: Schaltgeräte sind in Weiss, Weiss glänzend, Anthrazit und Alu verfügbar. Für die Rahmen stehen 10 Kunststofffarben und 8 Echtmateria lien zur Verfügung.

Sonnensensor Durch Einbindung eines Sonnensensors fährt die Beschattung automatisch hoch und herunter, um ein Aufheizen der Räume zu fördern oder zu vermeiden. Dadurch wird im Winter die Heizung und im Sommer die Klimaanlage entlas tet – und das spart richtig Energie.

Raumschutz In Verbindung mit einem Glasbruchsen sor fahren die Jalousien automatisch he runter. Somit ist das betroffene Zimmer vorübergehend vor Regen, Schnee, Tie ren usw. geschützt.

Installation Installationsbeispiel: Die Jalousieschalter eines Stockwerks oder einer Gebäude front werden zu einer Gruppe zusam mengefasst und jeweils per Helligkeits sensor je nach Sonneneinstrahlung vollautomatisch gesteuert. Die Gruppen werden wiederum zu einem Zentral- Jalousieschalter mit Timer zusammenge führt, um Funktionen wie z. B. das auto

Sidus Jalousieschalter von ABB: Flaches Design, das durch seinen dezenten, hochwertigen und zeit losen Charakter besticht. 38 I Elektrotechnik 12/10

2. Komfort mit Wippe

3. Komfort mit Timer

Die einfache und dennoch hochwertige und elegante Lösung für die Steuerung der Beschattung vor Ort.

Die mittlere Komfortstufe für die Steu erung mehrerer Beschattungen über eine Bedienstelle (Gruppenschaltung).

Die höchste Komfortstufe für ein zeitge steuertes vollautomatisches Jalousiema nagement ganz nach Kundenwünschen.

Vorteile: • Einfache Bedienung • Flaches hochwertiges Design • Verfügbar in vielen Farben und Mate rialien

Vorteile: • Je nach Bedarf ist eine Steuerung von mehreren Beschattungen über eine Bedienstelle möglich • Wahl zwischen verschiedenen Be triebsarten, darunter auch ein Jalou siemodus zur exakten Einstellung der Lamellen • Automatisiertes Schalten mittels Glas bruchsensor und/oder Helligkeitssen sor möglich

Vorteile: • Automatikbetrieb: Die eingestellten Schaltzeiten werden automatisch aus geführt • Ferienbetrieb: Anwesenheitssimula tion während der Abwesenheit, sodass das Haus jederzeit bewohnt erscheint • Astrofunktion: Die Auf- und Abfahrt zeiten werden den jahreszeitlichen Helligkeitsänderungen automatisch angepasst

Besonderheiten: Betrieb ohne Neutralleiter möglich, da durch perfekt für die Renovation: Beste henden mechanischen Jalousieschalter durch Sidus austauschen.

Besonderheiten: • Bedienung kann auch zusätzlich über Nebenstellen erfolgen • Aufrüstbar mit Timer-Bedienelement

Besonderheiten: • Automatische Sommer- und Winter zeitumstellung • Die programmierten Schaltzeiten bleiben auch nach Stromausfall dauer haft erhalten

Highlight

1. Basis mit Wippe

matische zeitgesteuerte Schalten und die Abwesenheitssimulation für die Jalou sien im gesamten Haus zu realisieren.

Fazit Mit den neuen Sidus Jalousieschaltern von ABB können Elektroinstallateure in Häusern, bei denen kein komplexes Bus system zum Einsatz kommt, auf einfache Weise bei der Storensteuerung trotzdem mehr Komfort einbauen. Die Taster und die Zentralsteuerung überzeugen vom Design und lassen sich problemlos in Kombinationen zusammen mit Steckdo sen und anderen Schaltern verbauen. z ABB Schweiz AG Normelec 5400 Baden Tel. 058 586 00 00 gebaeudeautomation@ch.abb.com www.normelec.ch und www.abb.ch

Die Jalousieschalter eines Stockwerks oder einer Gebäudefront werden zu einer Gruppe zusammengefasst und jeweils per Helligkeitssensor je nach Sonneneinstrahlung vollautomatisch gesteuert. Die Gruppen werden wiederum zu einem Zentral-Jalousieschalter mit Timer zusammengeführt. Elektrotechnik 12/10 I 39

Hohe Ansprüche im Hotlabor Wissenschaftliche Labors am Paul Scherrer Institut (PSI) werden über komplexe Niederspannungsanlagen mit Strom versorgt. Beim altersbedingten Ersatz einer Verteilung setzte der Schaltanlagenbauer auf das typengeprüfte System Sivacon S4 von Siemens. Quelle: Scanderbeg Sauer Photography

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❚❚Stromversorgung für PSI-Labors erneuert

Im Hotlabor arbeiten Wissenschaftler mit den radioaktiven Proben.

Eine meterdicke Betonmauer schützt die Wissenschaftler im Hotlabor des PSI vor radioaktiven Proben. Durch dicke Scheiben aus Bleiglas blicken sie in den gekapselten Versuchsraum. Darin werden abgebrannte Brennelemente aus Kernkraftwerken analysiert. Die Wissenschaftler arbeiten mit fernbedienten Greifarmen, sogenannten Manipulatoren. Damit keine Radioaktivität über die Luft von den Versuchsräumen über die restlichen Räume nach aussen dringt, wird im gesamten Gebäude ein gestaffelter Unterdruck aufrechterhalten. Das komplexe Lüftungssystem mit mehreren Filter- und Unterdruckstufen erfüllt eine wichtige Sicherheitsfunktion. Dies unterstreicht die Wichtigkeit einer zuverlässigen Stromversorgung. Sollte das normale Netz keinen Strom mehr liefern, steht ein Dieselaggregat bereit. Einige wichtige Elemente wie die MSRTechnik zur Steuerung und Überwachung der Infrastruktur werden zusätzlich über USV-Anlagen versorgt, deren Batterien die Zeit überbrücken, bis der Notstromdiesel läuft. Die Verteilung ist 40 I Elektrotechnik 12/10

nach Priorität geordnet: Alle wichtigen Verbraucher sind drei Notstromnetzen zugeordnet. Geräte, die unterbruchfrei arbeiten müssen, versorgt das USV-Netz. Das fünfte Netz ist für die unkritischen Geräte, die auch mal längere Zeit ausfallen dürfen.

40 Jahre alte Schalter Das Hotlabor wurde vor 40 Jahren gebaut. Ebenso alt war die Stromverteilung. Zwar funktionierte sie stets einwandfrei,

Die Niederspannungsverteilung mit Farbkonzept.

es wurde aber immer schwieriger, Ersatz für defekte Elemente zu finden. Das PSI entschied deshalb, die Stromverteilung komplett zu modernisieren, inklusive aller Leitungen. Einer der Gründe, warum auch die Leitungen erneuert wurden, war, dass beim Bau vor vier Jahrzehnten der Querschnitt des Neutralleiters reduziert wurde. Damals ging man davon aus, dass die Lasten ausgeglichen von den Aussenleitern versorgt werden und der Strom im Neutralleiter minimal ist. Heute, mit den geschalteten Netzteilen, addieren sich die Oberwellen auf dem Neutralleiter. Dieser hat deshalb heute denselben Querschnitt wie alle anderen Leitungen.

Umbau im laufenden Betrieb Die 21 Schaltschränke zu ersetzen, war nicht einfach. Das Gebäude musste weiterhin mit Strom versorgt werden. Nur kurze Unterbrüche waren erlaubt. Vorgabe des PSI war es, nicht alle Schränke gleichzeitig zu ersetzen, sondern ein Feld nach dem anderen, beginnend bei der Unterverteilung. Zuerst wurden alle alten Hauptzuleitungen aus den Kabelkanälen entfernt und in den Stollengängen neu angeschlossen. Erst jetzt hatten die neuen Leitungen in den Kanälen Platz. Nun

Zentraler Rauchmelder

Der Hauptschalter der Reihe Sentron WL schützt die Netzzuleitung.

folgte der erste Schaltschrank der Unterverteilung, der an die neuen Leitungen angeschlossen wurde. Das Umschalten vom alten zum neuen Schaltschrank war dank zwei Serviceschaltern unkompliziert: Jedes Feld kann dem Normaloder Notstromnetz zugeordnet werden. Die beiden Kompakt-Leistungsschalter mit einem Nennstrom von 630 A sind mechanisch über einen Seilzug gegenseitig verriegelt, damit nur einer von beiden eingeschaltet sein kann. Der Schaltanlagenbauer, die Gebrüder Mei-

Die neue Schaltanlage ist verglichen zur alten auch besser gegen Lichtbögen geschützt. Diese können sich nicht mehr ausbreiten, denn die modernen Schaltschränke sind dreifach abgeschottet: Zwischen der Sammelschiene, dem Anschlussraum und dem Gerätefeld. Dies hat aber auch einen Nachteil. Denn um einen Brandfall aufgrund eines Lichtbogens zu detektieren, wären pro Feld drei Rauchmelder nötig. Anstelle derer setzte man auf ein zentrales, hochempfindliches Rauchansaugsystem von Siemens. Dieses saugt über ein Rohrleitungsnetz Umgebungsluft an. Enthält die Raumluft Rauchgaspartikel, löst das System aufgrund definierter Abläufe die Stickstoff-Löschanlage aus. Bricht im Hotlabor ein Brand aus, muss die Feuerwehr gezielt einzelne Bereiche spannungslos schalten können. Hier ist es wichtig, dass die Schalter übersichtlich beschriftet sind. Im Hotlabor wird deshalb bis in die Unterverteilungen konsequent mit Farben gearbeitet: Das

Schalterreihe Sentron Das Hotlabor des PSI in Villigen wird über eine typengeprüfte Schaltanlage der Reihe Sivacon S4 mit Strom versorgt. Als Hauptschalter wird ein Leistungsschalter Sentron WL eingesetzt, für die Teilnetze die Schalter der Reihe Sentron 3VL. Die Sicherungs-/Lastschaltleisten der Serie Sentron 3NJ6 unterbrechen den Strom beidseitig. So ist die Sicherung auch dann spannungslos, wenn die Last Strom zurückspeist. Projektiert und integriert wurde die modulare Anlage mit dem Simaris-Tool durch Gebrüder Meier AG. Das Simaris-Werkzeug hat den Vorteil, dass von der Offert- über die Änderungsphase bis zur Bestellung mit denselben Daten gearbeitet werden kann. Die Daten der Anlage müssen nicht in ein weiteres Tool übernommen werden, die Anlagendokumentation ist jederzeit auf dem aktuellen Stand.

Normalnetz ist blau, die drei Notstromnetze grün und das USV-Netz rot. Farbige Linien auf den Schaltschränken zeigen die Verbindungen. Damit findet der Feuerwehrmann auch im Ernstfall rasch die richtigen Schalter. z www.siemens.ch www.gebrueder-meier.ch

❚❚Network Designer 3 – neue Version für noch mehr Flexibilität

Network Designer wurde konzipiert, um Hausinstallationen für TV-Kabelnetze zu entwerfen. Er ermöglicht dem Anwender, Kabelnetze möglichst einfach zu erfassen, zu berechnen und auch die notwendigen Installationspapiere zu produzieren. Grafisch wird zuerst die Netzwerktopologie am Bildschirm erfasst. Auf der Funktionsleiste können die wichtigsten Befehle direkt angewählt werden. Sind diese Vorgaben eingegeben, so genügt ein Knopfdruck und die Software erledigt den Rest. Sie wählt

alle Bauteile automatisch aus, berechnet die Entzerrung und gibt bei jeder Steckdose den Effektivpegel an. Die Berechnung optimiert das Netz so, dass die Dämpfungsverluste möglichst klein sind und die Richt linien eingehalten werden. Version 3 des Network Designers wurde vor allem auf hohe Benutzerfreundlichkeit getrimmt. Denn was nützt die beste Software, wenn man sie nicht bedienen kann? Network Designer 3 verfügt immer noch über alle Funktionen von Version 2, sogar Details wie das Umrechnungsfenster für Einheiten sind erhalten. Network Designer 3 verfügt aber über wesentliche Neuerungen, welche die Flexibilität stark erhöhen. Windows 7 Look-and-Feel heisst hier das Zauber-

wort. Es stehen 15 verschiedene DesignThemen zur Anzeige von Fenstern und Bedienelementen zur Verfügung. Neu ist auch die Möglichkeit, Rechtecke, Linien und Texte im Schema frei zu platzieren und mit Farben und Schraffuren zu versehen. Durch den Einsatz solcher grafischer Objekte lässt sich nun auch die Umgebung der Netzinstallation andeuten. Weiter wurden zusätzliche Drucklayouts eingebaut sowie die Möglichkeit für Farbausdrucke. Beschriftungen von Bauteilen und Verbindungen lassen sich loslösen und formatieren, sie können auch an andere Objekte angehängt und Durchgangsanschlüsse festgelegt werden. Und neben erweiterter Zoom-Funktionalität findet auch ein vereinfachtes Copy/Paste sowie vor allem das Rückgängigmachen von Aktionen Einzug in Version 3. Selbstverständlich sind auch neue Bauteiltypen wie Rückwegfilter und Kabelnachbildungen dabei. Hinweistexte schliesslich stellen eine Art Warnung für mögliche Probleme dar. info@kmsoft.ch www.kmsoft.ch Elektrotechnik 12/10 I 41

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er AG, stützte sich bei der Anlage auf die Sivacon S4-Reihe von Siemens. Das typengeprüfte Selbstbausystem hat den Vorteil, dass der Schaltanlagenbauer die Anlage selber konfektionieren kann.

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❚❚Neue Wago-Steuerung für Wasserversorgung und neues Leitsystem liefern detaillierte Daten

Gemeinde investiert in Wasserversorgung Im Bauerndorf Wahlen BL waren Teile der lokalen Anlagen zur Wasseraufbereitung und -verteilung sowie die Steuerung veraltet. Endress + Hauser stellte der Gemeinde ein Modernisierungskonzept vor, das neben neuen Messgeräten auch eine neue Steuerung und ein neues Leitsystem enthält. Als Steuerungssystem wählte das Unternehmen drei Ethernet-Controller von Wago, kombiniert mit dem Leitsystem P-View. Das Konzept überzeugte den Gemeinderat besonders wegen der autarken Steuerungskomponenten in den Stationen und dem Leitsystem, das einen komfortablen Zugriff auf alle Daten bietet. In vielen Industrieländern fliesst Trinkwasser rund um die Uhr und in hoher Qualität aus dem Wasserhahn. Es scheint so selbstverständlich, dass man stutzt, wenn anderswo das Wasser zum Trinken abgekocht werden muss oder nur ein Rinnsal aus der Leitung tröpfelt. Um eine Gemeinde oder Stadt mit hygienisch einwandfreiem Trinkwasser zu versorgen, sind, neben dem Gut Wasser, zuverlässige Anlagen zur Überwachung und Verteilung nötig. In der Gemeinde Wahlen am Fusse des Stürmenkopfs im Kanton Basel-Landschaft waren Teile

der Anlagen sowie die Steuerung zur Wasserversorgung nicht mehr zeitgemäss. Brunnenmeister Rainer Schmidlin wandte sich an Endress + Hauser bezüglich neuer Messgeräte. Da dem Unternehmen die Wasserversorgung Wahlen seit Jahren gut bekannt ist, erstellte das neue Projektteam ein unverbindliches Konzept zur Modernisierung. Es sah dabei neben neuen Feldgeräten auch eine neue Steuerungsanlage vor. Beim Brunnenmeister fand das Konzept schnell Zuspruch. Nun galt es, den Gemeinderat zu überzeugen. Da einige Komponenten veraltet und ausserdem keine Ersatzteile mehr erhältlich waren, musste über kurz oder lang gehandelt werden. Das neue Konzept würde die Anlagen wieder auf einen zukunftsfähigen technischen Stand bringen und zudem detaillierte Daten bei geringerem Aufwand liefern. Ausserdem bleibt jede Station autark gesteuert.

Das hat den Gemeinderat schliesslich überzeugt.

320 m3 Trinkwasser pro Tag Die Wasserversorgung Wahlen versorgt zirka 1350 Einwohner sowie kleinere Industrie- und Gewerbebetriebe mit Trinkwasser. Daneben speist sie einen Dorfbrunnen. Das Wasser stammt aus eigenen Quellen sowie aus der Nachbargemeinde Laufen, da die eigenen Quellen, je nach Witterungsverhältnissen, nicht genügend Wasser führen. Die Gemeinde benötigt pro Tag zwischen 280 und 320 m3 Wasser. Durchschnittlich wird ein Bedarf von 60 m3 pro Person und Jahr angenommen, was für einen Vierpersonenhaushalt 240 m3 pro Jahr entspricht. Bei der Bedarfsermittlung müssen auch Leckagen berücksichtigt werden, die schon mal 20 % betragen können. Das Reservoir oberhalb von

Wo vorher ein diskreter Aufbau mit Schützen und Relais den Schrank füllte, übernimmt jetzt der programmierbare Ethernet-Controller von Wago die Steuerfunktionalität. Die Daten werden über angereihte I/O-Module eingebunden. 42 I Elektrotechnik 12/10

Diskrete Verdrahtung dankt ab Das alte Steuerungssystem bestand aus verschiedenen, teils analogen Kompo nenten, die diskret verdrahtet waren. Eine Vielzahl an Relais und Schützen steuerten Pumpen und ältere Anlagen. Im Rahmen der Modernisierung liess die Gemeinde einige Feldgeräte sowie die UV-Entkeimungsanlage erneuern. Den diskreten Steuerungsaufbau ersetzte Endress + Hauser entsprechend dem Konzept durch drei Wago-I/O-Knoten, kombiniert mit dem Leitsystem P-View. Innerhalb des Wago-I/O-Systems ent schied man sich für den Ethernet-Cont roller und anreihbare I/O-Module. Sie erfassen die feldseitigen Messwerte wie Durchflussmengen, Druck sowie Mel dungen von Feuerlöschklappen und der Trübungsmessanlage. Insgesamt steuern drei dezentrale programmierbare Ether net-Controller (750-841) die Verfah rensstufen in der Pumpstation, im Reser voir und im Verwaltungsgebäude. Die Kommunikation mit dem Leitsystem er folgt über ein Ethernet-Netzwerk, das in den Aussenstationen über Modems und 2-Draht-Kupferleitungen bereitgestellt wird. Für den Fernzugriff des Brunnen meisters und die Fernwartung durch Endress + Hauser wurde im Verwaltungs gebäude ein DSL-Anschluss installiert. Das Leitsystem übernimmt die Proto kollierung und Alarmierung sowie die Überwachung der Reservoirkammern. «Die neue Steuerung ist jetzt so platz sparend, dass sie in den vorhandenen Systemschränken nicht mal die Hälfte des Platzes einnimmt. Gleichzeitig ist die Bedienung über P-View komfortabel und liefert sehr detaillierte Betriebsda ten, die ich auch von zuhause abrufen kann», berichtet Rainer Schmidlin zu frieden (Bild 3).

den. Mit diesen Kriterien eignet es sich bestens für die geforderten Aufgaben. In nerhalb des P-View-Scada-Paketes ste hen vorkonfigurierte Übersichtsbilder zur Verfügung. Grenzwertverletzungen trägt das System in die Alarmliste ein und informiert den Benutzer via Bild schirmanzeige. Alternativ verschickt das Leitsystem auch Meldungen per SMS oder E-Mail. Um die Steuerung perfekt auf die Bedürfnisse der Wasserversor gung Wahlen anzupassen, arbeitete Rainer Schmidlin eng mit Projektleiter Roger Jaggi von Endress + Hauser zusammen. Er passte die Programmierung in CoDe Sys entsprechend den Vorgaben an und nahm nach erfolgreichen Testläufen die Stationen in Betrieb. Dies geschah wäh rend des Betriebs, um den Einwohnern von Wahlen ein Abstellen der Wasser versorgung zu ersparen. «Dass das Leit system wichtige Meldungen auch per SMS verschickt, ist für uns eine grossar tige Sache. Ich werde sofort informiert, wenn beispielsweise eine Brandmeldung vorliegt», berichtet der Brunnenmeister und demonstriert den Dienst an der Aus lösestation des Verwaltungsgebäudes.

Fazit Mit ausgesuchten Komponenten lässt sich eine veraltete Steuerung zeitgemäss modernisieren. Das Projektteam von Endress + Hauser setzt bei ihrem Kon zept durchweg auf flexible Komponen ten, sowohl beim Automatisierungs- wie auch beim Leitsystem. Das feldbusunab hängige, modulare Wago-I/O-System löst auf elegante Weise die diskrete Ver drahtung ab. Die Steuerung der I/O-Sig nale übernehmen jetzt programmierbare

Installations- & Gebäudetechnik

Wahlen, auf rund 462 m über dem Mee resspiegel, fasst 750 m3 Wasser. Davon sind 250 m3 für Löscharbeiten reserviert. Die Wassermenge wird in zwei Kam mern zu 375 m3 vorgehalten. Eine Pump station am Ortseingang pumpt das Was ser zum Wasserreservoir. In dieser Sta tion ist auch die Kopplung mit der Wasserversorgung Laufen realisiert.

Aufgeräumter Schaltschrank mit nur wenigen Komponenten nebst der Ethernet-Steuerung.

Ethernet-Controller in den jeweiligen Stationen, wodurch sie autark und auch bei Ausfall des Übertragungsweges funk tionstüchtig bleiben. Das Leitsystem P-View bietet fertige Visualisierungsbau steine, die eins zu eins genutzt aber auch individuell abgewandelt werden können. Durch deren offenen Standard arbeitet es gut mit Software- und Hardware-Kom ponenten anderer Hersteller zusammen. «Ich bin sehr beruhigt, dass die Gemein de mit dieser Modernisierung nun ein zu kunftssicheres Steuerungssystem hat. Es liefert vielfältige Daten, mit denen wir die Betriebsführung weiter optimieren können», resümiert Rainer Schmidlin. ❚

www.wago.ch www.ch.endress.com

Leitsystem steuert komfortabel Das Leitsystem P-View von Endress + Hauser arbeitet mit OPC-Servern und unterstützt viele industrielle Kommuni kationsprotokolle. Es basiert auf offenen Standards, in Bezug auf die verwendeten Software- und Hardware-Komponen ten, und kann sehr flexibel auf die jewei ligen Anforderungen abgestimmt wer

Anstelle von langen Papierlisten gibt das Leitsystem P-View übersichtliche Alarmlisten und Diagramme am Bildschirm aus. Elektrotechnik 12/10 I 43

Highlight

❚❚Formschön und sicher: die neuen Aufputz-Drehschalter

Neue AP-Drehschalter SafeLine von ABB Mit SafeLine gibt es nun ein komplettes Sortiment an Aufputz-Drehschaltern, die im Industrie- und Gebäudebereich Einsatz finden. Für jede Aufgabe steht das richtige Modell bereit. Mit vielen raffinierten Details sind sowohl Benutzersicherheit als auch einfachste Montage und Installation garantiert. SafeLine von ABB ist jetzt erhältlich beim Grossisten. Die neue und anspruchsvolle Reihe von AP-Drehschaltern erfüllt genau die Anforderungen der Industrie und der Gebäudetechnik sowie der Energieverteilung in der Stromwirtschaft. Die APDrehschalter eignen sich besonders in der Gebäudetechnik als Vor-Ort-Schalter. Bei Industrieanlagen kommen sie als Hauptoder Sicherheitsschalter zum Einsatz. Gemäss EN60204 muss jedes Eingangskabel mit einem handbetätigten Hauptschalter ausgestattet sein, damit eine Trennung vom Netz möglich ist. Um diese Anforderung zu erfüllen, sind die Gehäuse über die Schaltgriffe mit Hangschlössern in der Aus-Stellung abschliessbar. Die Anzeige gibt immer den wahren Zustand wieder, auch bei verschweissten Kontakten des AP-Drehschalters.

Verschiedene Gehäusetypen

Zubehör

Die neuen AP-Drehschalter sind in verschiedenen Gehäusetypen lieferbar. Als Basis gilt die Variante aus Kunststoff. Ergänzt wird diese durch Stahl- und Aluminiumtypen.

• Anschlussklemmen • Kabelverschraubungen • Hilfskontakte • Montagematerial

Leichte Installation • Kabeleingänge bei Kunststoff gehäusen ausbrechbar • Grosser Anschlussraum für Ver kabelung • PE- und N-Anschlüsse standard mässig • Kabelausgänge mit Gewinden • Kabelausgänge für grosse Quer schnitte

AP-Drehschalter SafeLine von ABB, formschön, sicher und clever. 44 I Elektrotechnik 12/10

Weitere Sicherheitsschalter in Alu-Gehäusen oder als Sicherheitsschalter Farbe rot/gelb sind ebenso erhältlich wie Produktvarianten frontbedient. ❚

ABB Schweiz AG Normelec 5400 Baden Tel. 058 586 00 00 www.normelec.ch und www.abb.ch info.normelec@ch.abb.com

❚❚Bei Storen von Griesser wird auch aktiv vor Einbruch geschützt

Highlight

Geschützt vor Sonne und Einbrechern Griesser ist der unbestrittene Schweizer Marktleader für Storen und Rollladen. Automatisierte Sonnenschutz systeme sind zum Markenzeichen des Unternehmens geworden. Doch Griesser ist auch die einzige Firma ihrer Art in der Schweiz, die aktiv vor Einbrechern schützt – mit Näherungssensoren. Storen oder Rollladen lassen sich heute einfach mit intelligenten Steuerungssys temen bedienen. Nutzerinnen und Nut zer gewinnen so ein Höchstmass an Komfort. Windwächter, Storen, die sich je nach Sonnenstand automatisch öffnen und schliessen oder ganze Zeitprogram me – diese und verschiedene andere Möglichkeiten bieten moderne Sonnen schutzsteuerungen. Doch der Schweizer Marktleader Griesser geht mit seinen automatischen Sonnenschutzsystemen noch einen Schritt weiter und bietet neu auch Näherungssensoren für aktiven Einbrecherschutz an. Als einer der gröss ten Hersteller von Sonnenschutzlösun gen in Europa besitzt Griesser als seit über 20 Jahren ein hauseigenes Kompe tenzzentrum. Hier befassen sich Top

teams ausschliesslich mit der Entwick lung und Realisation von elektronischen Spezialsteuerungen für Storen, Rollladen und Markisen.

Aktiver Einbruchschutz Eindringlinge sind nachtaktive Wesen – glauben viele. Doch das ist ein Irrtum. Gemäss Schweizer Einbruchstatistik werden die meisten solchen Taten tags über zwischen 10 und 12 Uhr verübt – Tendenz steigend. Der Grund ist ein fach: Nachts fallen Geräusche und Licht viel mehr auf als bei Tag. Zudem ist die Anonymität unserer Gesellschaft eine willkommene Tarnung für jeden Krimi nellen. Zumindest ein Problem hat der ungebetene Gast aber bei Tageslicht: Al les muss sehr schnell gehen. Wird ihm

Mit Griesser Storen geschützt vor Sonne und Einbrechern.

deshalb der Zutritt länger als erwartet verwehrt, zieht er meist unverrichteter Dinge wieder ab. Griesser bietet neu gleich mehrere Si cherheitslösungen gegen Einbrüche an, die sich einfach in bestehende Sonnen schutzsysteme einbauen lassen. Mit we nigen Handgriffen ist eine Steuerung mit Näherungssensoren angebracht. Nun schliessen die Storen oder Roll laden automatisch, wenn sich eine Per son nähert und wenden sich in geschlos senem Zustand. Bei längerer Abwesen heit lässt eine Zufallsschaltung das Haus bewohnt aussehen: Storen und Roll laden bewegen sich in unregelmässigen Zeitabständen wie von Geisterhand. Ideal kombiniert man den Näherungs sensor mit mechanisch hochstosssiche ren Lamellenstoren. Die Lösung hat sich in der Praxis be reits bewährt. Die Kunden sind sehr zu frieden. Frau La Pietra aus Winterthur zum Beispiel fühlt sich viel sicherer, seit sie Näherungssensoren von Griesser hat einbauen lassen. Jetzt, so sagt sie, sei es ihr so richtig wohl in ihren eigenen vier Wänden: «Auch wenn ich nur kurz aus dem Haus gehe, aktiviere ich den Sen sor. Auch wenn es sich bei der Sicher heitslösung von Griesser nicht um einen absoluten Einbruchschutz handelt, gibt sie mir ein gutes Gefühl, dass ungebete ne Gäste verscheucht werden. Ich kann sogar auch mal ein Kippfenster offen lassen.» Die Neuheiten aus dem Hause Griesser dürften auch andere Hausbesit zer aufatmen lassen. ❚

Griesser AG 8355 Aadorf Tel. 0848 888 111 www.griesser.ch Elektrotechnik 12/10 I 45

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❚❚Wasserschäden verhindern spart viel, sehr viel Kosten

Das Einmaleins der Leckwarngeräte Komfortsteigerungen in Küche und Bad erhöhen das Leckrisiko wesentlich. Der Einbau von Küchenapparaten mit flexiblen Anschlussleitungen wie Dampfgarer, Foodcenter, Einbaukaffeemaschinen nehmen ständig zu und im Bad werden vermehrt Whirlpool, Dampfduschen und Reinduschen eingebaut. Hans Peter, Brig-Glis Es gibt viele Apparate mit flexiblen Anschlussleitungen und auch weitere Ursachen, welche vermehrt zu Wasserschäden führen. Natürlich kommt menschlichem Versagen, Nutzungsfehlern, Nachlässigkeit, mangelnder Wartung und Kontrollen, Planungs- und Montagefehlern, Überalterung der Installationen, Korrosion, Materialermüdung, Materialfehlern, Leitungsverstopfungen, undichten Kittfugen bei Wannen und Duschen und weiteren Ursachen grosse Bedeutung zu, denn alle genannten Ursachen können zu Lecks und damit zu Wasserschäden führen. Installateure kennen Leckwarngeräte kaum, die vor Wasserschäden warnen. Noch weniger ist die Funktionsweise von Leckwarnanlagen, welche bei einem Leck das Wasser automatisch abstellen, bekannt. Bei Weitem nicht alle Geräte auf dem Markt eignen sich für die Wasserschaden-Prävention in der Haustechnik. Es ist deshalb wichtig, dass man deren Funktionsweise kennt.

Sensorkontakte ohne Bodenberührung

Platzierung der Sensoren

Diese Sensoren sind für die Verhinderung von Wasserschäden in der Haustechnik absolut ungeeignet, denn für die Detektion ist eine Wasserstands höhe von 1... 3 mm nötig. Bei den meisten Leckagen im Hausbereich ist ein kleines Leck die Ursache von Wasserschäden. Kleine Wassermengen «versickern» jedoch im Boden und in Wänden. Das Wasser erreicht dadurch nicht den erforderlichen Wasserstand unter dem Sensor, damit dieser überhaupt ansprechen kann. Folge: eine Alarmierung bleibt aus. Sensoren mit Kontakten ohne Bodenberührung eignen sich für Aufstellungsorte mit metallischen Unterlagen, z. B. in eine Metallwanne. Dabei wird die Überwachungsfläche mit einer Gefällsoptimierung vergrös sert. Der Einsatz dieser Typen liegt also vor allem im gewerblichen und indus triellen Bereich, wo z. B. austretende Flüssigkeiten in eine Auffangwanne laufen.

Wenn ein Leck entsteht, läuft das Wasser ja stets zu einer tieferen Stelle. Also ist es wichtig, den Sensor an einer möglichst tief gelegenen Stelle zu platzieren. In der Küche liegt der optimale Platz für den Sensor unterhalb des Kehricht eimerfachs. Als gefährliche Leckstelle erweisen sich dabei ausziehbare Brausen, die immer wieder undicht werden. Diese Undichtigkeit bleibt mitunter lange unentdeckt, weil das Wasser dem Schlauch nach hinten an der Wand auf den Boden tropft. Weil Küchenkombinationen meistens aus Holzunterkonstruktionen mit Pressspanplatten bestehen und diese dauernde Feuchtigkeit überhaupt nicht vertragen, geht der Unterbau kaputt. Bewohner merken dies aber viel zu spät, erst dann, wenn schon grosser Schaden angerichtet ist. Geschirrspüler und deren Anschluss- und Ablaufleitung erweisen sich auch als potenzielle Kandidaten, die gefährliche Wasserschäden verursachen können. Eine Platzierung des Sensors unterhalb des Geschirrspülers ist ebenfalls eine gute Option. Beim Whirlpool und Schrank-Wassererwärmer ist eine Platzierung des Sensors am Boden ebenfalls sinnvoll.

Sensorkontakte mit Bodenberührung Für die Alarmgebung ist keine Wasserstandshöhe erforderlich, weil die Kontaktstellen den Boden direkt berühren. Somit genügt eine geringe Bodenfeuchtigkeit für die Leckmeldung und die Sensoren alarmieren ohne Wasserstand bei den Elektroden. Weil die Kontaktstellen Bodenberührung haben, dürfen diese nicht auf eine metallische Unterlage gestellt werden. Die Überwachungsfläche kann mit einfachen Massnahmen vergrössert werden.

Einfaches Leckwarngerät, um im Privatbereich Wasserschäden zu vermeiden. 46 I Elektrotechnik 12/10

Vergrösserung der Überwachungsfläche Der Bereich, in dem der Sensor austretendes Wasser detektieren soll, lässt sich durch eine einfache Massnahme wesentlich vergrössern. Man nehme dazu ein saugfähiges Flies oder Haushaltpapier und lege dies unter den Sensor. Die Lecksicherheit wird dadurch stark gesteigert, denn dieses Flies oder Papier saugt sich bei einem Leck rasch voll und leitet die Feuchtigkeit auf die Elektroden des Sensors. Die Reaktionszeit des Sensors verkürzt sich damit we-

Alarmierung Die akustische Alarmierung setzt ein, wenn die Leitfähigkeit zwischen den zwei Kontaktstellen des Sensors genügend gross ist. Praktisch umgesetzt bedeutet dies, die Feuchtigkeit muss ein bestimmtes Mass erreichen. Im Idealfall wird der akustische Alarm sofort wahrgenommen. Die Prävention über einen akustischen Alarm ist in den meisten Fällen erfolgreich, denn der Zeitfaktor ist für die Verhinderung der Wasserschäden eher sekundär. Vergehen bis zur Wahrnehmung der Alarmierung Stunden, Tage, ja Wochen, muss sich dadurch der Wasserschaden nicht zwingend vergrössern. Die Alarmierungszeit ist bei den meisten Wasserschäden nicht mit der Alarmierung bei Rauchund Brandmeldern gleichzusetzen.

Als Zeitlupenüberschwemmung wird das tropfenweise, meist verdeckt aus einem undefinierten Leck austretende Wasser aus Ver- oder Entsorgungsleitungen bezeichnet. Viele Zeitlupenüberschwemmungen bleiben lange unbemerkt, weil vielfach die verursachende Feuchtigkeit oder das Wasser erst zu spät sichtbar werden. Diese Feuchtigkeit beschädigt oder zerstört Dämmstoffe, Holzmaterialien, Gipsplatten und Trittschallisolationsmaterialien in Wänden und Böden. Die häufigsten Ursachen, die zu Zeitlupenüberschwemmungen führen, sind auf Nutzungsfehler, fehlende Wartung, Korrosion oder Frost zurückzuführen.

Elektroden ohne Bodenberührung

Installations- & Gebäudetechnik

sentlich. Mit dem Hilfsmittel Flies oder Haushaltpapier als Sensorunterlage lässt sich auch ein ungünstiges Gefälle des Bodens wieder ausgleichen, denn am besten ist ja, wenn der Boden leichtes Gefälle in Richtung Sensor aufweist. Weil das natürlich oftmals Wunschdenken ist, schafft hier die einfache Massnahme mit dem Flies Abhilfe.

Elektroden mit Bodenberührung

Fazit Wasserschäden lassen sich auf einfache Weise verhindern und die Präventionsgeräte sind gar nicht teuer. Die Montage ist einfach und kann sogar durch Laien erfolgen. z

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Zwei Sensortechniken. Zur Verhinderung von Wasserschäden eignet sich für den Privatbereich nur die Technik, bei der die Elektroden den Boden berühren.

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Highlight

❚❚Präsenzmelder von Theben HTS im Lager vom Coop-Verteilzentrum Wangen

Licht nur bei Bedarf 2008 fasste Coop den wegweisenden Beschluss, innerhalb von 15 Jahren in allen direkt beeinflussbaren Bereichen CO2-neutral zu werden. Dies bedeutet in erster Linie, dass Coop alle technisch möglichen und finanziell vertretbaren Massnahmen ergreift, um den selbst verursachten CO2-Ausstoss kontinuierlich zu verringern. Da eine CO2-Reduktion insbesondere durch Energiesparen erreicht wird, hat sich Coop zudem das Ziel gesetzt, den Gesamtenergieverbrauch so weit als möglich zu senken. Präsenzmelder von Theben HTS helfen dabei aktiv mit. Die Leitsätze von Coop verpflichten das Unternehmen zu einem möglichst geringem CO2-Ausstoss und zu einem optimalen Kosten-Nutzen-Verhältnis. Da die Beleuchtung in den Lagern am meisten Energie verbraucht, entschied sich Coop für Optimierungen mit dem Ziel, eine bedarfsabhängige und selbstregulierende Automatisierung zu betreiben. Roland Trüssel, Leiter Haustechnik Coop, meint zum Entscheidungsprozess: «Wir haben im Vorfeld verschiedenste Lösungen und Produkte geprüft. Die Beleuchtungen in den Lagergängen benötigen

Coop Wangen hat die Lager von permanenter auf bedarfsgerechte Beleuchtung umgestellt. 48 I Elektrotechnik 12/10

Präsenzmelder compact passimo

Die Besonderheit des Passiv-InfrarotPräsenzmelders liegt im rechteckigen Erfassungsbereich z. B. für Lagergänge mit einer klaren Abgrenzung senkrecht unterhalb des Präsenzmelders. Er besitzt eine Mischlichtmessung und eignet sich zur Schaltung von Fluoreszenzlampen, Kompaktleuchtstofflampen, Halogenund Glühlampen sowie LED. Das Schaltverhalten des potenzialfreien Kontaktes

kein übergeordnetes System und keine zentralen Steuerbefehle. Das Licht muss nur angehen, wenn sich eine Person im Gang befindet. Wir entschieden uns für Präsenzmelder, da mit diesen die Aufgabenstellung am besten und mit dem kleinsten Aufwand gelöst werden konnte. Der Präsenzmelder compact passimo erreichte am Gasseneingang die präziseste Messung. Auch überzeugte uns die maximale Breite des Erfassungsbereichs. Dank der Begrenzung auf vier Meter, schaut der Melder nicht in Nachbargassen und aktiviert nicht, wenn sich jemand im Nachbargang befindet. Dank der Fernbedienung lassen sich die Einstellwerte einfach vom Boden bis zu einer Höhe von sechs Metern anpassen.» Im Anschluss an die Abklärungen wurde das gesamte Lager in Wangen von permanenter auf bedarfsgerechte Beleuchtung umgestellt. Berechnungen ergaben, dass sich der Energieverbrauch je nach Beanspruchung der Lagergassen um 30 bis 60 Prozent reduziert. Darauf-

wird nur durch Anwesenheit gesteuert. Die Einschaltverzögerung verhindert das sofortige Einschalten: Der Kontakt schliesst erst nach Ablauf der Einschaltverzögerung. Zur Steuerung mehrerer Lichtgruppen können bis maximal 10 Melder miteinander verbunden werden (Parallelschaltung Master-Master). Jeder Master schaltet seine Lichtgruppe gemäss eigener Helligkeitsmessung, die Präsenz wird jedoch von allen Meldern gemeinsam erfasst. Die Einstellung der Parameter erfolgt wahlweise über Potenziometer oder über die optional erhält liche Service-Fernbedienung QuickSet plus oder die Management-Fernbedienung SendoPro 868-A. Für den Benutzer steht die Infrarot-Fernbedienung «clic» zur Verfügung. Sie ermöglicht es, maximal zwei Lichtgruppen individuell zu schalten und zu dimmen.

Keine unnötige Aktivierung durch den exakten, rechtwinkligen Erfassungsbereich des Melders.

hin hat Coop weitere drei Lager auf präsenzmeldergesteuerte Beleuchtung umgerüstet. Insgesamt sind bis jetzt ca. 1300 Stück Präsenzmelder von Theben HTS im Einsatz. z Theben HTS AG 8307 Effretikon Tel. 052 355 17 00 info@theben-hts.ch www.theben-hts.ch

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❚❚TeleNetfair 2010: Überall zufriedene Gesichter Über die fünfte TeleNetfair äusserten sich Aussteller und Besucher sehr erfreut. Hohes Lob erfuhren das «familiäre Klima», die gute Qualität der Gespräche und die perfekte Organisation. Auf einer vergrösserten Ausstellungsfläche von über 600 m2 konnten sich über 3200 Besucher zu den diesjährigen Schwerpunkten Fiber to the home, Wireless-Lan, Internet-Telefonie sowie Fiber-Messtechnik informieren. Die Aussteller sowie der Hauptsponsor Dätwyler Cables waren mit den vielen Verkaufsgesprächen sehr zufrieden. Die TeleNetfair hat sich damit gut in der Schweizer Messelandschaft etabliert. Das 50-Prozent-Wachstum wurde vor allem erzielt durch die Vergrösserung der Ausstellungsflächen bereits bestehender Aussteller sowie durch den Ausbau der Telefonie, welche dieses Jahr mit 15 Ausstellern gut vertreten war. Die nächste TeleNetfair findet vom 23.–25. Oktober 2012 in Luzern statt. www.telenetfair.ch

❚❚Cat. 6A – neues Modul, heiss begehrt Die neue Generation der RJ45-Module ist heiss begehrt. Kaum hatte R&M das Cat. 6A-Modul vorgestellt, lag ein erster grosser Auftrag auf dem Tisch. Die Markteinführung läuft. Der Schlüssel zur leistungsfähigsten Kupferverkabelung aller Zeiten ist einsatzbereit. Cat. 6A – in der Schreibweise mit dem tiefgestellten A gemäss ISO/IEC 11801 – steht für neue Höchstleistungen und mehr Betriebssicherheit in Datennetzen. Und das Cat. 6A-Modul von R&M ist der Schlüssel zu dieser Ära. Dank revolutionärer Technik erreichen Anwender einzigartige Effizienz- und Sicherheitsvorteile bei der Installation und im Betrieb. Als Nummer eins für Layer 1 hat R&M alles darangesetzt, das Modul so sicher und anwenderfreundlich wie möglich zu entwickeln. Im Cat. 6A-Modul von R&M finden sich gleich mehrere Innovationen. Unter anderem hat das R&M-Entwicklungslabor einen neuen Weg gefunden, die einzelnen Kupferadernpaare im Körper des Moduls zu schirmen. Der pyramidenförmige Beschaltungsblock 50 I Elektrotechnik 12/10

sorgt für maximalen Abstand zwischen den Adernpaaren. Die eingelassenen Trennbleche verstärken den Schirmungseffekt. Elektromagnetischer Stör einfluss für die hochempfindlichen Signale – das Übersprechen zwischen den Adern – wird in einer bisher unerreichten Grössenordnung vermieden. Diese Lösung ist einzigartig auf dem Markt. Das Design des Cat. 6A-Moduls von R&M ist für leichte Schnellmontage ausgelegt. Ohne Spezialwerkzeug und mit wenigen Handgriffen beschaltet man die acht Adern. Bequem legt man sie in die Führungen ein. Farbmarkierungen sorgen für eindeutige Zuordnung. Druckt man die vier Beschaltungsdeckel herunter, werden die Adern an den vorderen Schneiden mit exakt der gleichen Länge abgeschnitten. Diese Symmetrie unterstützt eine konsistente Übertragung der Signale. Gleichzeitig werden die Adern in die Schneidklemmen gedrückt und dabei zuverlässig kontaktiert.

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❚❚Vertrag für gemeinsames Glasfasernetz in Genf Aus Effizienz- und Zeitgründen wurde der Kanton Genf für den Ausbau in drei Zonen aufgeteilt. Swisscom wird das Netz in der Stadt Genf verlegen, während die Industriedienste Genf die grossen Nachbargemeinden erschliessen werden. Die Zusammenarbeit mit den Landgemeinden des Kantons Genf wird in einem separaten Vertrag geregelt. Der Arbeitsaufwand wird somit unter den Partnern aufgeteilt, gleichzeitig werden die in der Stadt Genf bereits realisierten Arbeiten optimal genutzt. Swisscom übernimmt rund 60% der notwendigen Investitionen. Ferner wird jede Partei für das gesamte angeschlossene Gebiet Zugriff auf die erforderlichen Glas fasern erhalten. Das Ziel dieser Kooperation besteht darin, die Bau- und Nutzungskosten

zu senken, die Verlegung paralleler Netze zu www.satelco.ch vermeiden und die Beeinträchtigungen durch Bauarbeiten zu verringern. Die beiden Partner sehen vor, dass in einem Zeitraum von vier bis fünf Jahren die meisten Genfer Haushalte und Unternehmen an das www.stfw.ch Glasfasernetz angeschlossen sein sollen. Bereits heute nutzen Kunden in den Regionen Les Avanchets und Meinier dank Glasfasernetz erweiterte Telefoniedienstleistungen, Breitbandinternet und Fernsehen in HDQualität. Die Zusammenarbeit der Industriewww.satelco.ch dienste Genf und Swisscom sichert den freien www.bks.ch Wettbewerb, wodurch eine Regulierung des Glasfasernetzes unnötig wird.

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❚❚Aastra BusinessPhone jetzt mit SIP-Funktionen Die neueste BusinessPhone Version unterstützt jetzt das Protokoll SIP (Session Initia tion Protocol), welches den Eckpfeiler des Engagements von Aastra für offene Standards bildet. Dank der neuen SIP-Erweiterungsplatine können bestehende und neue BusinessPhone-Kunden jetzt die SIP-fähigen Schreibtisch- und Schnurlostelefone von Aastra problemlos einsetzen. Thomas Stephan, Leiter des Aastra Produktmanagements für kleine und mittlere Unternehmen erläutert: «Mit der neuen BusinessPhone-Version haben wir nicht nur unser Angebot zum Schutz der Investitionen unserer Kunden erweitert, sondern gleichzeitig unser Engagement für offene Standards und Mobilität intensiviert. Mobilität ist für kleine und mittlere Unternehmen, deren Personal jederzeit extrem produktiv und ansprechbar sein muss, äusserst wichtig. Mit Version 9.0 haben wir BusinessPhone um leistungsstarke Mobilitätskomponenten bereichert, zu denen

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Mobile Extension und unsere Fixed-Mobile Convergence-Lösung Aastra Mobile Client gehören.» www.stfw.ch Die BusinessPhone-Callmanager von Aastra sind einfach in der Bereitstellung, flexibel, zuverlässig und bieten Bestandes- sowie Neukunden ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. BusinessPhone unterstützt flexibel bis zu 200 www.satelco.ch Anschlüsse, einen beliebigen Mix aus IP- und konventionellen Leitungen, einen oder mehrere Standorte und den Einsatz durch mobile Nutzer. Eine Auswahl bedienungsfreundlicher Applikationen für Contact Center, Unified Messaging, www.stfw.ch Fixed-Mobile Convergence www.suprag.ch (mit der neuesten Version von Aastra Mobile Client), die Möglichkeit der Integration in die Computertelefonie und vieles mehr sorgen dafür, dass BusinessPhone-Callmanager individuell für jeden Kunden massgeschneidert werden können.

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Elektrotechnik 12/10 I 51

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Smartphones werden immer raffinierter Smartphones sind schon längst zu mobilen Kleincomputern mutiert. Neue Anwendungen auf diesen High-EndHandys bedingen immer leistungsfähigere Betriebssysteme (OS). Um trotzdem eine hohe Performance zu ermöglichen, sind ausgeklügelte OS-Architekturen nötig. Diese sind teils über lange Zeiträume gewachsen und bergen potenzielle Probleme.

Rüdiger Sellin In den 90er-Jahren schleppten typische Geschäftsleute noch zwei Geräte mit sich herum – ein Mobiltelefon und einen Personal Digital Assistant (PDA). Während PDAs vom Markt praktisch verschwunden sind, verschmolzen Mobil telefone und Mini-Computer zu einer äusserst populären Gerätekategorie –

den Smartphones. Diese haben in der Schweiz mittlerweile einen Marktanteil von über 30 %, Tendenz weiter steigend. Aufgrund des zunehmenden Angebots von Anwendungen stellt sich die Frage nach der Eignung der installierten Betriebssysteme (OS). Einige Smartphones haben ihre OS-Gene eher von Handys geerbt, während andere eher mit Desktop-OSs verwandt sind.

Symbian Klar in die erstgenannte Kategorie gehört Symbian, der Veteran in diesem Vergleich. Dessen Ursprünge gehen in die 80er-Jahre auf ein Organizer OS namens EPOC zurück. Es wurde von Motorola, Ericsson und Nokia ab 1998 weiterentwickelt. Dies erklärt, warum die erste Symbian-Version die Bezeichnung OS 6.0 trug, denn es wurde ab der ersten Quelle: Apple

Telematik & Multimedia

❚❚Vielseite Angebote, Funktionen und Dienstleistungen für den Elektro-Praktiker unterwegs

iPhone 4G (iOS 4) mit neuem OS und neuem Outfit – verschiedene Farben und nur 9,1 mm dünn. Es gilt als «Bandbreitenantreiber» in Mobilfunknetzen. Das iPhone hat das Bewusstsein für das mobile Internet in der breiten Bevölkerung geweckt. 52 I Elektrotechnik 12/10

Apple OS X im iPhone Im iPhone wird das hauseigene iPhone OS verwendet (seit dem 7. 6. 2010 «iOS» genannt, ein eigener von Cisco lizenzier-

Telematik & Multimedia

Quelle: Samsung

EPOC-Version weitergezählt. Symbian wurden eigene Benutzeroberflächen wie das UIQ von Motorola und Ericsson aufgesetzt, das sie aber wieder aufgaben. Nokia entwickelte das Symbian weiter – die Serien 60, 80 und 90 für unterschiedliche Gerätekategorien über die 3. Edi tion (Rel. 9.1) bis hin zur aktuellen 5. Edition (Rel. 9.4). Auch wenn vor allem Nokia die Symbian-Entwicklung vorantrieb, waren sie jedoch nie Alleinbesitzer. 2008 entschieden sich die Besitzer von Symbian Ltd. zu einer Umwandlung in eine Open Source-Plattfom. Sie gründeten dazu die Symbian Foundation (www.symbian.org), in der alle namhaften Firmen der Mobilfunkbranche vertreten sind. Symbian One als erste offene Plattform vereinheitlichte die Bedien oberfläche, die allerdings stark an die Nokia Series 60 erinnert. Ende 2009 kam Symbian Two als vollständiges Open Source OS, das jedoch noch auf keinem Endgerät zu finden ist. Bedingt durch seinen Ursprung ist das Symbian Bedienkonzept vollständig auf Mobiltelefone ausgelegt. Lange Zeit waren ausschliesslich Tastaturen möglich und erst seit Kurzem auch Touch scrceens. Zu den Pluspunkten von Symbian zählt die weitreichende Integration von Anwendungen und Organizer-Funktionen mit den entsprechenden Mobilfunkdiensten. So ist ein direkter Zugriff direkt aus den Programmen heraus auf Telefon- und Nachrichtenfunktionen möglich. Bei praktisch allen SymbianGeräten ist eine Synchronisationssoftware zu Einzelplatz-Rechnern im Lie ferumfang enthalten. Viele Gerätehersteller nutzen solche Lösungen von Drittanbietern zum Abgleich von Terminen, Aufgaben, Kontakten und E-Mails mit Microsoft Outlook. Die OutlookSynchronisation ist allerdings im Gegensatz zu Windows Phone kein integraler Systembestandteil vom Symbian OS. In der Praxis stören daher oft Detailschwächen der Drittanbieter-Software. Ein weiterer Nachteil ist die oftmals recht langsame Reaktion auf Tastenbefehle, die nach Expertenmeinung durch häufige OS-Erweiterungen bedingt ist. Symbian ähnelt daher eher einem Flickwerk, was zulasten der Perfomance geht. Viele neue Anwendungen bedingen eine hohe Rechenleistung, sodass die Open SourceArchitekten mit Hochdruck an der Verschlankung von Symbian arbeiten.

t Neuhei

Brandneu auf dem Schweizer Markt: Samsung Omnia 7 (WP 7) mit HSPA, GPS, WLAN 802.11 b/g/n, 5-MPKamera, hochwertigem Qualcomm-Prozessor, 8 GB internem Speicher (davon 6,97 GB nutzbar), Office-Mobile. Besonders erwähnenswert erscheint das 4” grosse und fein aufgelöste AMOLED-Display.

ter Markenname). Es stellt eine auf mobile Endgeräte angepasste Variante des UNIX-basierten Apple-Betriebssystems OS X dar. Neben dem iPhone kommt iOS auch im tragbaren Tablet-Computer iPad sowie im Medienabspielgerät iPod touch zum Einsatz. Die erste iOSVersion kam im Januar 2007 im ersten iPhone auf den Markt, war für Anwendungen von Drittanbietern aber noch nicht multitaskingfähig. Erst mit der im April 2010 vorgestellten Version 4.0 fällt dieser Nachteil von iOS weg (www.apple. com/chde/iphone/ios4/). Sie ist auf dem neuen iPhone 4 installiert und auch auf dem iPhone 3GS lauffähig (sowie auch im iPhone 3G, hier aber ohne Multitasking). In der noch oft vorhandenen Version 3.3 können nur einige von Apple mitgelieferte Programme im Hintergrund gleichzeitig laufen (z. B. Mail, Internet-Browser Safari, Telefon). Mit einer von Apple unerwünschten Software-

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Elektrotechnik 12/10 I 53

Modifikation (Jailbreak) lassen sich diese und andere Beschränkungen aufheben. Bedingt durch die Attraktivität und Verbreitung im Privatmarkt sehen sich viele IT-Verantwortliche vermehrt mit dem Wunsch konfrontiert, auch die geschäftliche Nutzung des iPhones zuzulassen. Erst ab der im März 2009 eingeführten iOS-Version 3.0 stehen wichtige Funktionen für den professionellen Einsatz zur Verfügung. Dazu gehören unter anderem die Unterstützung vom Microsoft Exchange, die Verschlüsselung der Datenübertragung (via Cisco IP Sec VPN oder WPA2 Enterprise) oder das Fernlöschen von Daten. Letzteres ist wichtig, wenn ein iPhone gestohlen wird oder verloren geht. Dessen kompletter Speicherinhalt lässt sich für diesen Fall durch den Systemadministrator mit «Remote Wipe» fernlöschen. Remote Zugänge, Kontaktdaten und vertrauliche unternehmensbezogene Informationen sind dadurch zwar besser vor unbefugten Zugriffen geschützt. Gleichwohl müssen Unternehmen bei der Einbindung von iPhones in die Kommunikationsinfrastruktur gewisse Abstriche im Hinblick auf die Administrierbarkeit und Sicherheitsarchitektur hinnehmen. Über die erwähnten Funktionen hinaus bietet das 54 I Elektrotechnik 12/10

Die Ursprünge von WP 6.5 gehen in das Jahr 1996 zurück. Im Laufe der Jahre ist die etwas arg sachlich geratene Benutzeroberfläche zwar attraktiver geworden. Im Kern kommen aber immer wieder die Grundeigenschaften zum Vorschein und zwar negativ wie positiv. So sind wichtige Funktionen und Einstellmöglichkeiten oft verdeckt und wenig intuitiv zu bedienen. Einige Hersteller wie HTC oder Samsung ergänzten WP 6.x daher mit eigenen funktionalen Erweiterungen, um die Bedienung angenehmer zu gestalten. Dessen grösster Vorteil ist sicherlich die problemlose Kooperation mit dem Rest der weit verbreiteten Microsoft-Umgebungen in Unternehmen. Dazu sind Pocket-Versionen der Office-Anwendungen Excel und Word standardmässig vorhanden, die das Lesen und Bearbeiten entsprechender Dokumente ermöglichen. Outlook Mobile funktioniert ähnlich wie die PC-Version als E-Mail- und Messaging-Client sowie als praktischer Terminkalender und Speicher von Kontakten. Das Synchronisieren funktioniert entweder mit einem Einzel-

Quelle: HTC

Quelle: Microsoft

Telematik & Multimedia

Windows Phone 7 (WP 7): Das Betriebssystem WP 7 kommt leider recht spät auf den Markt – hier dessen Hauptmenü.

iPhone keine ausgeprägten Sicherheitsmerkmale, sodass vom Benutzer viel Eigenverantwortung gefordert wird. Recht eigenwillig ist die Synchronisation von Adressen und Terminen mit iTunes. Dieses Programm wurde eigentlich für die Verwaltung von Musik- und Multimedia-Dateien konzipiert. Manche Windows-gewohnten IT-Administratoren lehnen den Einsatz von iTunes in einem Grossunternehmen ab. Immerhin erfolgt der Abgleich von Kontakten und Terminen ausschliesslich über den Server und nicht lokal, wenn ein iPhone mit einem Exchange-Server verbunden wird. So ist es nicht möglich, zusätzlich zu den per ActiveSync mit dem Server synchronisierten Kontakten auch noch weitere Adressen separat im Telefonbuch des iPhones hinzuzufügen. Mails und Ter minanfragen werden in diesem Szenario auch per Push-Verfahren ans iPhone weitergeleitet. Bei Privatkunden funktioniert dies bislang nur über den Apple- eigenen Service «Mobile Me». Wie auch immer: Die wahre Stärke des iPhones kommt auch im Businessbereich zum Tragen: die Anwendungen aus dem hauseigenen Apple Apps Store. Der Businessbereich trägt zwar nur 5 % zum gesamten Angebot bei, enthält aber gleichwohl zahlreiche interessante Anwendungen, welche die innige Beziehung der meisten iPhone-Besitzer zu ihrem kleinen Liebling noch enger werden lässt.

Windows Phone – das OS vom Software-Monopolisten Bei Microsoft musste einmal mehr ein neuer Name her: Das bekannte Windows Mobile heisst nun «Windows Phone 6.5» (WP 6.5), der neu konzipierte Nachfolger hingegen «Windows Phone 7» (WP 7). Das OS wird nur vorinstalliert verkauft, wobei sich die Benutzeroberfläche eng an Zune-HD anlehnt (MP3-Player von Microsoft). Bei WP 7 verschwindet somit die Bedienung per Stylus, da es nun wie beim iPhone per Finger funktioniert. Um die oft beklagte Systemperformance zu verbessern, wurden den Smartphoneherstellern enge Vorgaben gesetzt. Der Hauptprozessor muss über eine Taktfrequenz von mindestens einem GHz und einen separaten Grafikprozessor verfügen. Eine Modifikation des User Interfaces über eigene Systemerweiterungen (wie etwa durch HTC am alten Windows Mobile) sind bei WP 7 von Microsoft untersagt. Trotz dieser Restriktionen haben HTC, LG und Motorola Smartphones mit dem neuen OS angekündigt. Die Auswahl kann sich sehen lassen (www.microsoft.ch/windowsphone).

HTC 7 Mozart (WP 7): Eines von fünf neuen Smartphones des taiwa nesischen Herstellers HTC mit WP7 und Teil einer beispiellosen Pro duktoffensive: das HTC 7 Mozart mit einem Ge häuse aus gebürstetem Aluminium. Neben der hochauflösenden Kamera mit 8 MP glänzt es mit einem Soundsystem und einer Displaydiagonale von 10,9 cm.

Telematik & Multimedia

«Windows Marketplace für mobile Geräte». Das Angebot ist ebenfalls eher auf Privat- als auf geschäftliche Anwender zugeschnitten, im Umfang aber kleiner als etwa beim Konkurrenten Apple.

BajonettAnschluss

Quelle: Nokia

platz-Rechner (über USB oder WLAN) oder mit einem Exchange-Server (normalerweise über ein öffentliches Mobilfunknetz). In beiden Varianten sorgt ActiveSync für den Austausch von Nachrichten, Terminen, Notizen und Kontakten und zwar in beiden Richtungen. Powerpoint Mobile erlaubt das Betrachten von Präsentationen, und für die Unterhaltung unterwegs sorgen der Windows Media Player und Windows Live zum Chatten und Sharen von Bildern und Videos. Schliesslich zeigt der Internet Explorer Mobile die meisten Homepages klaglos an, inklusive mit Microsoft Silverlight und Adobe Flash erstellten Inhalten. Um der starken Konkurrenz von BlackBerry etwas entgegenzusetzen, wurde mit Microsoft Direct Push ein Push E-MailService realisiert. Nach dem grossen Vorbild werden auch hier neue E-Mails auf das Windows Smartphone aktiv zugestellt. Dazu muss im Unternehmen die Server-Software Exchange ab Version 2003 vorhanden sein. Statt mit eigener Infrastruktur können KMUs diesen Service auch als Hosted Exchange-Angebot eines Drittanbieters beziehen. Dabei ist zu beachten, dass hier oft nur die reine Push-Funktionalität des E-Mail-Services geboten wird und nicht das ganze Funktionsspektrum von Exchange. Direct Push funktioniert übrigens nicht über eine WLAN-Verbindung, sondern nur über eine Mobilfunkverbindung. Die Verbindung zum Exchange-Server im Unternehmen wird dabei über HTTPS abgesichert, wozu vorher ein Sicherheitszertifikat auf dem Windows Smartphone zu installieren ist. Beim Thema Sicherheit steht Windows Phone keinesfalls abseits. Auch hier lässt sich der Speicherinhalt gestohlener Geräte vom Administrator fernlöschen, ab WP 6.x sogar der Inhalt einer im Smartphone installierten Speicherkarte. Seit dieser Version lässt sich die Kommunikation zwischen Server und Gerät ebenso verschlüsseln wie darauf bestehende beliebige Ordner oder die PIMDatenbank. Diese enthält den Kalender sowie Kontakte und Aufgaben. Ordner und PIM lassen sich zudem mit einem Passwort schützen, ebenso wie der mobile Zugriff auf bestimmte Dokumente und Daten im Unternehmen beschränkt werden kann. Der Administrator kann aus serdem den Download und die Installa tion von Zusatzsoftware auf dem WP unterbinden, was der Sicherheit und Integrität der Unternehmensdaten zwar dient, dem Benutzer hingegen die Freude am Gerät verderben dürfte. Schliesslich betreibt Microsoft nach dem Vorbild der Apfelfirma seit über einem Jahr den

KabelDurchführungen mit System

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Nokia E5 (Symbian OS 9.3): Das E5 erinnert optisch stark an den BlackBerry und ist seit dem 3. Quartal erhältlich. Für ultra schnelle Verbindungen (sofern vom 3G-Netz un terstützt) sorgt HSPA (10,2 und 2 Mbit/s im Down-/Upload), für gute Fotos die 5-MP-Kamera.

Fazit Mit der ab Werk vorgesehenen OfficeSoftware scheint WP eher den geschäftlichen Nutzer anzusprechen, während das iOS 4 seine Businesstauglichkeit erst noch beweisen muss. Hinter Symbian steht vor allem Nokia, sodass dessen Neutralität eher ein Marketinggag sein dürfte. Bei anspruchsvollen Anwendungen offenbaren sich zudem oft die Grenzen von Symbian. Hingegen bietet RIM’s BlackBerry oder Apple’s iPhone einen hohen Wiedererkennungswert, auch wenn deren Äusseres oft kopiert wurde. Beide verfolgen andere Ziele – Businesseignung hier, Designverliebtheit dort. Am Ende muss jeder Anwender selbst entscheiden, welches Gerät er am meisten bevorzugt. ❚

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Elektrotechnik 12/10 I 55

Highlight

❚❚Erfolgreiche TeleNetfair in Luzern

Rückblick Dätwyler & TeleNetfair Die Fachmesse TeleNetfair tritt als Infodrehscheibe für Netzwerker, Telematiker, Kommunikations-, System-, Gebäudeleittechniker, Systemadministratoren und Installateure auf. Sie hat sich nach der fünften Auflage gefestigt. Dätwyler Cables als Hauptsponsor trat als Gesamtlösungsanbieter für die elektrische und kommunikationstechnische Infrastruktur auf.

Themenschwerpunkte auf dem Stand von Dätwyler Cables waren die leistungsfähigen Systemlösungen in Kupfer-, Glasfaser- und Wireless-Technik für Gebäude, Rechenzentren und FTTx-Netze.

Cables als kompetenter Lösungsanbieter für Infrastrukturojekte, der mithilfe seines zertifizierten Parnernetzwerks das gesamte Spektrum von Beratung und Planung über die Realisierung bis zum Unterhalt abdeckt.

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Schwerpunkt: Cat.6A

Dätwyler Cables verfügt heute auch über ein innovatives FTTH-Portfolio für den Anschluss- (Drop-) und den Inhouse-Bereich sowie die modularen Ecobus KNX-Produktgruppen für die moderne Gebäudeautomation, die sich zu individuellen Gesamtlösungen zusammenstellen lassen. In den letzten Jahren wurde ein grosses Know-how in allen diesen Geschäftssegmenten aufgebaut. Damit präsentiert sich Dätwyler

Unter den Messeneuheiten im Bereich Netzwerktechnik stand das geschirmte RJ45-Modul MS-C6A 1/8 Cat.6A (IEC) im Mittelpunkt, das alle Anforderungen des neuen Komponentenstandards für die Kategorie 6A erfüllt. Es ist überaus robust, schnell und sicher montierbar und eignet sich – als Teil der Unilan Modular Solution – zum Aufbau von Übertragungs- und Installationsstrecken der Klasse EA bis 500 MHz, bietet also die

Dätwyler Cables, Gesamtanbieter für elektrische und kommunikationstechnische Infrastrukturlösungen. 56 I Elektrotechnik 12/10

Möglichkeit, 10-Gigabit-Ethernet mit geschirmten Kabeln der Kategorien 6A, 7 und 7A sicher zu übertragen. Von Dätwyler Cables gibt es heute auch Wireless-Gesamtlösungen und eine neue Generation von Mehrfachkabeln (Trunks), die zukünftig mit einem Konfigurator nach Bedarf zusammengestellt werden können.

Gesamtanbieter für FTTH Für Fibre-to-the-Home-Projekte, bei denen Dätwyler Cables am Markt erfolgreich sowohl als Zulieferer wie auch als Teil- oder Totalunternehmer auftritt, hat der Hersteller ein Portfolio an Inhouse-Produkten entwickelt. Dazu gehören platzsparende, designfähige Datendosen für die Aufputz- und Unterputzmontage in der Wohnung, die sich flexibel konfigurieren und bestücken lassen, und spezielle, mit biegeoptimierten Fasern bestückte FTTHInhouse-Glasfaserkabel. Erstmals waren auf der TeleNetfair die aussergewöhnlich dünnen S-Micro-Aussenkabel zu sehen, die selbst in die engsten Mikrorohre passen. Neu ist auch die multifunktionale Gebäude-, Technologieund Netzwerk-Management-Lösung «Panorama», die unter anderem im FTTH-Bereich einsetzbar ist. ❚

Dätwyler Cables 6460 Altdorf Tel. 041 875 12 68 info.ch@daetwyler-cables.com www.daetwyler-cables.com

❚❚FTTH-Installation in Rekordzeit

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Telematik & Multimedia

An der Fachmesse TeleNetfair 2010 zeigte die Drahtex AG, wie schnell eine LWL-Anschlussdose OTO (Optical Telecommunication Outlet) installiert werden kann. Am Standwettbewerb musste eine QuickFix FTTH-Dose unter Praxisbedingungen in eine normale Feller UP-Dose montiert werden. Das kann sehr schnell gehen: Deckel weg, das LWL-Kabel im Hausleitungsrohr einstossen, Enden in QuickFix anschrauben, Deckel zu und fertig. Die meisten Wettbewerbsteilnehmer brauchen dafür weniger als drei Minuten. Den Wettbewerb gewonnen hat Michael Sutter von Huber + Monsch AG, St. Gallen. Er schaffte die FTTH-Installation in einer eindrücklichen Zeit von 1,08 Minuten. Mit einer Handumdrehung lässt sich QuickFix auf alle handelsüblichen Rahmen von Feller Edizio, Hager Kallysto und Levy Sidus montieren. Das erleichtert die Installation der FTTHDose und spart wertvolle Zeit bei der Bereitstellung von Glasfasernetzen in die Wohnungen. Denise Kurmann von Drahtex AG gratuliert Michael Sutter zur schnellsten FTTH-Installation.

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AstroTec– Moderne Haustechnik senkt das Einbruchsrisiko Damit es auch für aufmerksame Beobachter so aussieht als wäre die ganze Familie daheim, empfiehlt sich der Einsatz von Zeitschaltuhren. Die Steuerung AstroTec von elero zum Beispiel öffnet und schliesst Rollläden und Lamellenstoren täglich nach den Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten. Weil der Lauf der Sonne sich jeden Tag verändert, fahren auch die Rollläden nie zur gleichen Zeit nach unten. Im Winter etwa sind die Läden schon viel früher geschlossen als im Sommer. Wird dann auch noch die Beleuchtung im Haus mit Zeitschaltuhren versehen, ist kaum zu erkennen, ob die Bewohner selbst anwesend sind – oder nur der elektronische Hausmeister.

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NPK-Know-how Bei der täglichen Anwendung des NPK (Normpositionen-Katalog) in der Praxis treten immer wieder Fragen der Auslegung auf. ET beantwortet aktuelle Fragen und konkretisiert Angaben in punktuellen Beiträgen (siehe auch ET 3/09, 4/09, 2/10). Dies erleichtert den Umgang mit dem Ausschreibungs- und Kalkulationswerk und reduziert Diskussionen zwischen Elektroingenieur und Elektrounternehmer.

Marcel Schöb Was bedeutet der Hinweis «... gemäss Leistungsabgrenzung VSEI», der in den verschiedenen Leistungspositionen und Erläuterungen wiederholt auftaucht? Diese Definitionen sind direkt im NPK vorhanden. So kann zum Beispiel der Text, der für die «Haftungsbegrenzung bei Inbetriebsetzung und Funktionskontrolle» mit der NPK-Position 502 111 110 in ein Angebot integriert werden. Im Kapitel 502 sind viele weitere Texte vorhanden, welche für die Er-

stellung eines Angebotes wichtig sein können. So sind beispielsweise die NPK-Grundsätze, Bedingungen für die Vermietung/Mietung von Bauprovisorien, Erklärungen/Beschreibungen IC-Code usw., mit entsprechenden NPK-Nummern direkt «greifbar». Der Unternehmer kann so die ihm wichtigen Texte und Bedingungen direkt in sein Angebot integrieren. Selbstverständlich können auch wahlweise eigene Texte generiert werden, um so auf objektspezifische Anforderungen hinzuweisen. Das Kapitel 509

löst in der Ausgabe 2010 das Kapitel 502 ab. Die Funktionen bleiben sich allerdings gleich. Für die Erstellung der «Allgemeinen Bedingungen», welche sich nach der SIA118 richten, steht nach wie vor das Kapitel 102 zur Verfügung. Mit den Textpositionen aus diesem Kapitel können vollständige Bedingungen und Beschreibungen des angebotenen Objektes erstellt werden. Auf ein zusätzliches (Word-) Dokument kann also verzichtet werden. Dies insbesondere bei kleineren Objekten. Bei Grossprojekten ist es allerdings nicht möglich, sämtliche Bedingungen und Anforderungen aller Beteiligten im Kapitel 102 abzufassen. Hier wird weiterhin der «klassische Vorspann» zum Einsatz kommen. Die VSEI-Haftungsbeschränkung ist auf der Homepage des VSEI (www. vsei.ch\download\deutsch\TechnischBetriebswirtschaftliche_Kommission\ NPK) vorhanden und kann dort direkt heruntergeladen und dem Auftraggeber zur Unterschrift vorgelegt werden.

Ist das Abladen, Magazinieren und Vertragen von bauseitig gelieferten Leuchten in den Leistungspositionen für deren Montage enthalten? Was gilt, wenn ein Unternehmer dies bestreitet? Können diese Kosten separat verrechnet werden?

Anschlüsse an einer SGK.

In der SIA-Norm 118/380 Art. 2.2.3 ist das Abladen, Entgegennehmen, Magazinieren, Vertragen, Auspacken und Entsorgen des Verpackungsmaterials von bauseits gelieferten Baustoffen und Apparaten als «inbegriffene Leistungen» aufgeführt. Weiter wird auch in den «Erläuterungen zum NPK» unter dem Kapitel 574 dieser Umstand explizit beschrieben. Am gleichen Ort wird aber auch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass dieser Artikel der SIANorm 118/380 nur für den Bereich der Elektrotechnik 12/10 I 59

Aus- und Weiterbildung

❚❚Fragen und Antworten zum NPK-Gebrauch in der Praxis, Teil 3

Aus- und Weiterbildung

Leuchten zur Anwendung kommt, beziehungsweise der entsprechende Aufwand in den Leistungspositionen der Leuchten eingerechnet ist. Selbstverständlich gilt die SIA-Norm 118/380 auch für den Rest der Elektroinstallationen. Die Leistungen sind allerdings nicht in den vorhandenen geschlossenen Leistungspositionen enthalten, sondern müssen je nach «bauseitig geliefertem Apparat» separat ausgeschrieben werden. Da es sich hier um die verschiedensten Geräte und Apparate handeln kann, von Schaltern bis zur Schaltgerätekombination aus mehreren Feldern oder ganzen Boilern usw., ist der Aufwand nicht als «Norm» in die Leistungspositionen einzurechnen. Für die Ausschreibung dieser Leistungen sind im Kapitel 511 die entsprechenden offenen Positionen vorbereitet.

Sind die Anschlüsse auf der Schalt gerätekombination ebenfalls in den Leistungspositionen eingerechnet? Eine Zuweisung der Anschlüsse in die Kabel und Drähte ist nicht möglich, da diese längenabhängig ausgeschrieben bzw. offeriert werden. Daher sind die Aufwendungen für zwei Anschlüsse in

Beispiel einer 4er-Kombination.

den jeweiligen Geräten eingerechnet. Dies bedingt, dass diese Geräte und Apparate auch durch den Elektrounternehmer geliefert werden. Sind nun Motoren oder auch Schaltgerätekombina-

tionen anzuschliessen, welche nicht durch den Elektroinstallateur geliefert werden, müssen diese Anschlüsse mit dem zutreffenden Installationscode (IC) 71–73 ausgeschrieben werden.

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60 I Elektrotechnik 12/10

Aus- und Weiterbildung

Grundsätzlich gilt: Wird der anzu schliessende Apparat durch den Elek trounternehmer geliefert, sind auch mindestens zwei Anschlüsse enthalten.

Wie kann eine Mehrfachschalter kombination, welche beispielsweise aus vier Schaltern und/oder Steckdosen besteht, im NPK korrekt ausgemessen bzw. erfasst werden? Im NPK-Kapitel 542 sind nur Schal terkombinationen der Grösse I und I-I als geschlossene Leistungspositionen vorhanden. Grössere Kombinationen sind modular zusammenzustellen. Am Beispiel einer 4er-Kombination ist folgendermassen vorzugehen: Zu erst wird die entsprechende Grund platte mit Abdeckrahmen (1) ausge messen. Es handelt sich dabei um die NPK-Leistungsposition 542 652 133. Alle gängigen Mehrfachkombinatio nen sind in Form dieser Position mit Grundplatte und Abdeckrahmen im NPK vorhanden. Für die Bestückung wird der Rahmen nun mit den entspre chenden NPK-Leistungspositionen für «Einsätze» bestückt. In diesem Fall sind dies die Positionen: • 542 221 315: UP Dimmer Einsatz mit Phasenanschnitt 400 W/VA (2) • 542 221 225: UP Leucht-Taster Einsatz (3) • 542 221 135: UPSch3 + 3 Einsatz (4) • 542 421 115: UP Einsatz 1xT12 (5). Wichtig ist, dass der nötige UP-Kas ten in den Leistungspositionen der Grundplatte und Abdeckrahmen ent halten ist. In den einzelnen Einsätzen ist dann nur noch der entsprechende Schal ter oder die Steckdose mit den jeweiligen Anschlüssen eingerechnet. Kombinatio nen, die nicht in dieser Art aufgebaut sind und ausgemessen werden, sind ebenso in den entsprechenden offenen Leistungspositionen vorhanden.

Die Bildsuche im NPK wird häufig eingesetzt.

Viele Anwender/Firmen arbeiten mit der Bildsuche, am einfachsten über die sogenannten Vorlagen (siehe ET 9/09, Seite 82). Ist hier die Einführung weiterer Vorlagen geplant? Zurzeit laufen die Arbeiten beim VSEI zur Entwicklung weiterer Vorlagen in nerhalb der Bildsuche auf Hochtouren. Die Einführung erfolgt voraussichtlich schrittweise mit dem NPK 2011 und 2012. Vorschläge und Ideen dazu nimmt der VSEI gerne entgegen.

Wie ist die vorgezogene Recycling gebühr im NPK geregelt? Im Bereich der Entsorgung gilt Fol gendes: Händler müssen Geräte, Leuchten und Leuchtmittel, die sie im Sortiment führen, kostenlos zurück nehmen und dem Recycling zuführen (VREG Art. 4, SR 814.620). Leuchten und Leuchtmittel können bei offiziel len SENS-Sammelstellen abgegeben werden (siehe www.sens.ch). Für die Offertstellung bzw. Verrechnung von

Entsorgungen gibt es eine entspre chend vorbereitete NPK-Leistungspo sition 511 412 003 für Abtransport und Entsorgung von Sonderabfällen (VeVA vom 22. 6. 2005 über den Verkehr mit Abfällen). Hier können auch weitere Entsorgungen erfasst werden (offene Leistungsposition). Für die vorgezogene Recyclinggebühr (vRG) gilt Folgendes: Wer ein neues Gerät kauft, bezahlt mit der vorgezoge nen Recyclinggebühr (vRG) nicht die zukünftige, sondern die aktuelle Entsor gung von Geräten. Die vorgezogene Re cyclinggebühr muss für Konsumentin nen und Konsumenten in Preisangaben, Offerten und Rechnungen transparent gemacht werden. Eine Einrechnung in die Leistungspositionen ist also nicht gestattet. Die verschiedenen Software lösungen sind für die Verrechnung der vorgezogenen Recyclinggebühr einge richtet. z www.vsei.ch

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Elektrotechnik 12/10 I 61

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Brain Food für Lernende

❚❚Kopftraining für Lernende und Fachleute

Brain Food Elektromechanische und elektronische Steuerungen prägen die moderne Technik in allen Bereichen. Darum sind grundlegende Kenntnisse der Aufgaben, Eigenschaften und Funktionen zwingend. Die technische Dokumentation gehört natürlich dazu. Nur so kann ergänzt, repariert oder erweitert werden. Rico De Boni, Marcel Schöb Installationspraxis Die nachfolgenden Fragen gehören zu den folgenden Leistungszielen im Bil dungsplan des Elektroinstallateurs EFZ: Bildungsplan L3/4.2.1: Die Lernenden erläutern und bearbei ten Anlagedokumentationen. Bildungsplan L3/4.2.3: Die Lernenden zeichnen und erläutern Schaltpläne von Anlagen, Apparaten und Energiever brauchern. Bildungsplan L2/5.1.3: Die Lernenden bestimmen das Installationsmaterial ge mäss dem Einsatzbereich und verlegen die Leitungen für Starkstromanlagen nach den Regeln der Technik.

Aufgabe 251 Welche Unterlagen gehören zu einer Anlagedokumentation?

2: Signalleuchte 3: Leistungsschütz 4: Bimetallauslöser 5: Drucktaster 6: Steuerschalter 7: Leistungsschalter 8: Sicherungen 9: Transformatoren 10: Hilfsschütze 11: Klemmen 12: Frequenzumrichter

stand bleibt, bis die Rückstelltaste R ge drückt wird. Bei Alarmniveau ist auch kein Handbetrieb möglich. Zeichnen Sie den Hauptstromkreis.

Aufgabe 257 Für die Tankanlage (siehe Aufgabe 256) ist das Stromlaufschema zu zeichnen.

Aufgabe 258

Aufgabe 256 Ein Tank wird durch eine Pumpe mit Wasser gefüllt und von Hand entleert. Die Pumpe kann über einen Schlüssel schalter eingeschaltet werden. Durch einen Wahlschalter kann der Betrieb «direkt» oder «automatisch» gewählt werden. Bei tiefem Niveau schaltet der Hängeschwimmschalter ein, ist der Tank gefüllt, wird über den oberen Schwimm schalter ausgeschaltet. Als Sicherheit dient der oberste Schwimmschalter. Bei Erreichen des Alarmniveaus erfolgt eine sofortige Ausschaltung und die Alarm leuchte zeigt den Alarm an. Dieser Zu

Aufgabe 252 Welche Pflichten hat der Installations eigentümer mit der Anlagedokumenta tion?

Betrieb

Aufgabe 253 Welche Pflichten hat der ausführende Mitarbeiter auf der Baustelle, damit die Anlagedokumentation erstellt werden kann?

0 H

Aufgabe 254 Welche Normenorganisationen sorgen für eine einheitliche Dokumentation mit genormten Schaltzeichen?

Aufgabe 255 Welche Buchstaben kennzeichnen die elektrischen Betriebsmittel im Strom laufschema? 1: Motor 62 I Elektrotechnik 12/10

Pumpe

Aufgabe 256

Alarm

Die Schaltgerätekombination zur Pum pensteuerung wird selber elektrisch aus gerüstet. Die Bedienelemente werden in der Tür eingebaut, die Schaltelemente auf einer Apparateschiene. Bestellen Sie die notwenigen Schalt-, Steuer- und Schutzelemente. Der Standort der Schaltgerätekombination ist nass.

Aufgabe 259 Eine Anlage mit einem Wendeschütz wurde demontiert und muss nun wieder in Betrieb genommen werden. Die An schlüsse zum Bedienteil sind zu verbin den. Welche Anschlüsse gehören zusammen?

Aufgabe 261 Die Hilfskontakte am Schütz Q1 und am Motorschutzrelais sind zu nummerieren.

Aufgabe 262 Die Verrechnung der Energie der gemeinsamen Waschmaschine auf verschiedene Benützer kann auf verschiedene Arten erfolgen. Welche Möglichkeiten gibt es?

Aufgabe 263 Der Waschmaschinen-Zähler-Umschalter (WZU) gibt es mit verschiedenen Steuerungen. Mit einem einpoligen Prinzipschema des Hauptstromkreises

Auf was ist bei der Beschriftung an einem WZU zu achten?

Waschmaschine

Aufgabe 265 Welche Aufgaben erfüllt ein Steuertransformator in einer Anlage?

Aufgabe 266 Welche Leiterfarben sind für die Leiter in Maschinensteuerungen zu verwenden: a) Hauptstromkreise AC/DC b) Neutralleiter c) Steuerstromkreis AC d) Steuerstromkreis DC e) Verriegelungsstromkreis mit Fremdspannung Elektroplanung

Aufgabe 267 Erklären sie die nachfolgenden Begriffe im Zusammenhang mit dem Mittelspannungsversorgungsnetz: • Erdung • Anlageerdung • Berührungsspannung

Waschmaschine

kW h

Aufgabe 263

• Schrittspannung • Bezugserde • Sondererde • Erdschluss • Kurzschluss

Aufgabe 268 Zeichnen Sie das Prinzipschema einer Erdungsanlage für eine Trafostation.

Aufgabe 269 Bei der Ermittlung der Erdungsspannung UE müssen je nach Ergebnis die richtigen Schritte/ Massnahmen eingeleitet werden. Nennen Sie diese Massnahmen für die folgenden Fälle: • Erdungsspannung UE kleiner als 50 Volt: • Erdungsspannung UE zwischen 50 Volt und 200 Volt: • Erdungsspannung UE grösser als 200 Volt: Antworten zu den Aufgaben 251 bis 269 erscheinen mit der Veröffentlichung von ET 1/11 (ab ca. 24.1.) auf www.elektrotechnik.ch.

Aufgabe 259

Die Antworten zu den Aufgaben 229 bis 250 finden Sie jetzt im Dossier Brain Food auf www.elektrotechnik.ch.

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Elektrotechnik 12/10 I 63 BKW FMB Energie AG

Brain Food für Lernende

Aufgabe 264

UV Wohnung 3

für 3 Wohnungen soll die Funktion erklärt werden.

UV Wohnung 2

Bevor die Anlage mit dem Vor- und Retourbetrieb wieder eingeschaltet wird, sind einige Punkte noch unklar: • a) I st die Steuersicherung gemäss Schema richtig verdrahtet? • b) Wie gross muss die Sicherung 1F1.1 sein? Der Motor hat 4 kW. Wie lautet die entsprechende Faustregel für den Direktanlauf? • c) Was kann anstelle des Motorschutzrelais 1F1.2 auch eingesetzt werden?

UV Wohnung 1

Aufgabe 260

NIN-Know-how

❚❚Fragen und Antworten zu NIN

NIN-Know-how 62 Das erste Jahr mit der NIN 2010 neigt sich dem Ende entgegen. Die Änderungen der aktuellen Norm sind in dieser Zeit weitgehend bekannt. Mit der Umsetzung, vor allem in Umbauten, tauchen jedoch immer wieder Fragen auf und unterstreichen das Interesse. So beantworten wir Ihnen in der letzten diesjährigen Ausgabe von NIN-Know-how wiederum einige interessante Fragen und hoffen, dass Sie in den ruhigeren Weihnachtstagen Zeit für unsere Erklärungen finden. Wir bedanken uns für Ihre Lesetreue und wünschen Ihnen erholsame Feiertage und viel Erfolg für 2011.

David Keller und Pius Nauer

Steckdose in Notdusche einer Armeeunterkunft

Ein Kunde von uns möchte eine zusätzliche Steckdose in einer Armeeunterkunft. Nachdem wir die Wünsche besichtigt haben, sind wir nicht sicher, ob wir am gewünschten Ort eine Steckdose montieren dürfen. Der Montageort ist im Eingangsbereich, in einem sehr kleinen Raum, wo zwei Notduschen platziert sind. Es ist unmöglich den Abstand von 1,2 m einzuhalten. Welche Alternativen lässt die Norm zu? (W. B. per E-Mail) Im Anwendungsbereich des Kapitels 7.01 der NIN wird darauf hingewiesen, dass die entsprechenden Forderungen für Einrichtungen, die nur im Notfall be trieben werden, nicht gelten. In Ihrem Fall ist dem so. Es kann also auf den ent sprechenden Abstand verzichtet werden. Der umsichtige Installateur wird jedoch den Montageort so wählen, dass ein möglichst grosser Abstand eingehalten wird. Die Schutzart wird am besten IP 44 gewählt, sodass auch bei unsachge mässem Gebrauch der Dusche ein maxi maler Schutz besteht. (pn)

für Schalten zu Notzwecken. Im Weite ren sind speziell für die geforderten Netztrenneinrichtungen von Maschinen nach EN 60204 ebenfalls Steckvorrich tungen bis zu einem Bemessungsstrom von 16 Ampère zugelassen. In dem von Ihnen beschriebenen Fall handelt es sich um den Anschluss von «Geräten für den Haushalt und ähnlichen Zwecke». Für solche Anschlüsse müssen die entspre chenden Normen 60335-1 berücksich tigt werden. Auch wenn der Titel nicht gerade auf eine gewerblich genutzte Kü che hindeutet, so steht in eben dieser Norm unter dem Titel Anwendungsbe reich, dass diese auch für Geräte in Grossküchen gilt. In dieser Norm wird verlangt, dass für jedes Gerät die Mög lichkeit für eine allpolige Abschaltung bestehen muss. Wenn kein Schalter ins Gerät eingebaut wird, so darf der Her steller verlangen, dass ein Schalter in die feste Installation nach Errichternormen eingebaut werden muss. Diese Forde

rung muss er in die Herstellerangaben aufnehmen. Die Errichternorm in unse rem Falle ist also die NIN 2010, welche eben Steckvorrichtungen bis 16 Ampère als Schalter zulässt. Wenn also der Be messungsstrom des Gerätes grösser als 16 Ampère ist und kein allpoliger Schal ter in diesem eingebaut ist, so müssen Sie unbedingt zusätzlich zur Steckdose noch einen Handschalter installieren (siehe Beispiel in Abbildung 2). Aufge passt: Nach NIN 2010 soll die Vorsiche rung nicht grösser sein, als der Bemes sungsstrom der Schalters! (dk)

Installation Wassererwärmer in Badzimmer

Bei einem Badzimmerumbau blieb der alte Wassererwärmer neben der Badewanne bestehen. Der Schreiner hat ihn mit einem Schrank eingefasst (siehe Abbildung 3). Wir haben die Zuleitung neu erstellt und diese auch mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrich-

Handschalter für Küchengeräte

In einer Restaurantküche haben wir für alle Geräte Netzsteckdosen installiert. Der Kontrolleur beanstandet nun, es müssten zusätzlich noch Handschalter installiert werden. Müssen wir solche wirklich noch nachrüsten? (M. S. per E-Mail) In allen Normen, ob national oder inter national, werden Steckvorrichtungen bis und mit 16 Ampère als Schalteinrichtun gen zugelassen. Das gilt für betriebsmäs siges Schalten gleich wie für das Schal ten bei Wartungsarbeiten. Nicht aber

64 I Elektrotechnik 12/10

Wenn der Bemessungsstrom grösser als 16 A, dann braucht es einen Schalter.

tung abgesichert. Beim Anschluss des Wasser erwärmers sind wir uns nun nicht mehr si cher, ob dies zulässig ist, weil auf dem Da tenschild der Schutzgrad IPX3 aufgedruckt ist. Gemäss NIN ist neben einer Badewanne doch der Schutzgrad IPX4 gefordert. Was meinen sie dazu? (C. W. per E-Mail) In einem Spiegelschrank können Steckdosen eingebaut werden, welche nicht dem Schutzgrad IPX4 entsprechen. Hier übernimmt das Gehäuse des Spiegelschrankes den entsprechenden Wasserschutz. In Ihrer Situation kann dies genau gleich ausgelegt werden. Gemäss NIN Tabelle 5.1.1.1.1.3 B + E ist dem Schutzgrad IPX4 entsprochen, wenn Wasser aus allen Richtungen auf das Gehäuse, in unserem Fall dem Schrank, gespritzt wird und dabei keine schädlichen Auswirkungen auftreten können. Der Schrank, auch wenn er nicht wasserdicht ist, wird dieser Forderung klar entsprechen und erfüllt in diesem Sinne auch die Norm. (pn)

Nullung oder TN-C

In der Berufsschule haben wir die Schutzsysteme TN-S, TN-C und TN-C-S kennengelernt. In der Praxis höre ich immer wieder den Begriff Nullung. Auch habe ich neulich in einer älteren Anlage auf einem Zähler gelesen: Nullung Sch III. Meine Kol legen behaupten, das sei einfach die alte Be zeichnung für System TN-C, stimmt das? (L. H. per E-Mail)

Technisch gesehen stimmt die Bezeichnung «System TN» mit dem Begriff «Nullung» überein. Praktisch jedoch unterscheiden sich diese beiden erheblich. Den Schutz gegen den elektrischen Schlag erreichen wir bei diesem System dadurch, dass technisch betrachtet eigentlich der Neutralleiter mit den Gehäusen der Betriebsmittel verbunden

wird. Bei einem Isolationsfehler entsteht so ein Kurzschluss und das vorgeschaltete Kurzschlussschutzorgan schaltet den Stromkreis (automatisch) ab. Deshalb auch der heutige Begriff «Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung». Der Begriff «Nullung» wurde für dieses System bis 1985 verwendet. Mit der HV 1985 wurde dann der Begriff «TN» eingeführt, damals noch mit dem Zusatz «Schema». Dies vermutlich, weil die nun veraltete «Nullung» in drei Ausführungsvarianten, eben «Schemas», eingeteilt war. Entscheidende Unterschiede zum System TN bestehen aber darin, dass zum Beispiel «Nullung Schema III (drei)» – technisch dem aktuellen System TN-C entsprechend – auch für Querschnitte unter 10 mm2 zugelassen war. Im Weiteren bezeichnete man den Neutralleiter damals noch mit Nullleiter (der Bezug zum Begriff «Nullung» war damit etwas klarer) und dieser Leiter war gelb gekennzeichnet. Eine Leiterendenmarkierung brauchte es nicht. Eine Auflösung von einem kombinierten Nullleiter zu einem separaten Schutz- und Nullleiter konnte ohne Trenner auch in einer Abzweigdose gemacht werden (das entsprach dann der Nullung Schema II [zwei]). Zudem war es zu jener Zeit auch noch möglich, für das Einhalten des Personenschutzes anstelle der Ausschaltzeit die Fehlerspannung zu betrachten. Überstieg diese den Wert von 50 Volt nicht, so war der Personenschutz ohnehin eingehalten. Nach NIN 2010 ist die Fehlerspannung kein Kriterium mehr, die Ausschaltzeiten von 0.4, bzw. 5 Sekunden müssen immer eingehalten werden. Wir können in Fachkreisen noch von Nullung sprechen, wenn wir damit Installationen vor Juni 1985 meinen. Insofern ist eben Nullung Schema III nicht gleich System TN-C! (dk)

In einem Einfamilienhaus haben wir eine KNX Installation installiert. Dabei haben wir die Steckdosen und Leuchtenstromkreise separat verlegt und abgesichert. Die Steckdo senkreise wurden zudem mit FehlerstromSchutzeinrichtungen von 30 mA geschützt. Für die Beleuchtungsinstallation haben wir keine Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen vor gesehen. Nach Abschluss der Arbeiten hat die Netzbetreiberin uns mit einer Stichproben kontrolle gemäss NIV beehrt. Auf dem Män gelbericht ist nun aufgeführt, dass die Be leuchtungsanlage in den zwei Badzimmern wie auch dem separaten WC durch eine Feh lerstrom-Schutzeinrichtung geschützt wer den muss. Ist dem wirklich so? (C. W. per E-Mail) Grundsätzlich gelten die Forderungen des Kapitels 7.01 ausschliesslich für Räume mit Badwanne oder Dusche. Im separaten WC-Raum kann deshalb für die Beleuchtungsanlage keine FehlerstromSchutzeinrichtung gefordert werden. Die Forderungen des Kontrollorgans, die Installation in den Badzimmern mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nachzurüsten, sind nach NIN 7.01.4.1.5.1 absolut korrekt, wenn die Beleuchtungsanlage mit 230 V ausgeführt ist. Sind in den Badzimmern Niedervoltbeleuchtungen mit SELV- Stromkreisen installiert, könnte auf die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung verzichtet werden, sofern die Zuleitung zum Transformator nicht über die Badzimmerdecke geführt ist oder eine Verlegetiefe von mehr als 6 cm aufweist. (pn)

Verlängerungskabel aufnageln

Bei periodischen Kontrollen treffe ich in Wohnungen immer wieder Verlängerungs kabel an, welche über die Sockelleisten aufge nagelt sind. In Kollegenkreisen sind wir uns nicht einig, ob das zulässig ist, oder eben nicht. Die NIN verlangen ja, dass ortsverän derliche Leitungen nicht ortsfest verlegt wer den dürfen. (H. S. per E-Mail) Die Verlegeart einer Leitung bestimmt deren Aufbau und nicht umgekehrt! Wenn also eine Leitung ortsfest verlegt wird, so darf sie aus starren Leitern bestehen. Handelt es sich um eine ortsveränderliche Leitung, so muss sie flexibel sein, also aus Litzen bestehen. Litzenleitungen sind hinsichtlich der Biegsamkeit besser und dürfen deshalb auch ohne Weiteres für ortsfeste Verlegung verwendet werden. Ein wesentlicher Elektrotechnik 12/10 I 65

NIN-Know-how

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für Beleuchtungsinstallationen in WC-Raum

NIN-Know-how

Unterschied zwischen den beiden Ver legevarianten besteht aber beim Min destquerschnitt. Für ortsfest verlegte Leitungen gilt ein Mindestquerschnitt von 1.5 mm2, für ortsveränderliche ist auch ein Querschnitt vom 0.75 mm2 möglich. Das führt nun zu Situationen, bei denen Laien ihre Verlängerungs kabel mit einem Querschnitt von 0.75 mm2 durch die Befestigung mit Kabel briden zu ortsfesten Leitungen «um funktionieren». So betrachtet ist also diese Variante nicht normenkonform. Mit der Abkürzung «GMV» meine ich den «Gesunden Menschenverstand». Unter Einbezug des GMV erlaube ich mir folgende Risikoanalyse: Was ist gefährlicher: ein Verlängerungskabel 3 × 0.75 mm2 und 3 Meter Länge «flie gend» über den Fussboden verlegt, oder dasselbe über der Sockelleiste befestigt? Mit Ihrem persönlichen GMV können Sie dann die persönliche Antwort her ausfinden. (dk)

Wahl der Rohrart

Immer öfter besuchen uns Aussendienstmitarbeiter, welche uns ihre Rohre zum Besten und auch zu «besten» Konditi-

7 a 66 I Elektrotechnik 12/10

onen anbieten. Die Farben der angebotenen Rohre kommen in einer grossen Vielfalt vor und sagen nicht mehr eindeutig aus, zu was sie zu gebrauchen sind. Wir sind uns nicht sicher, ob wir auf die bestechenden Angebote eingehen können, weil wir die Anforderungen nach den neuesten Normen nicht im Griff haben. Immer wieder stellen wir aber auch fest, dass die entsprechenden Aussendienstmitarbeiter auch keine genauen Aussagen machen können. Auf was können wir achten, damit wir für uns und unsere Kunden auf der sicheren Seite stehen. (G. M. per E-Mail) Es ist tatsächlich so, dass die Normen wie auch der Markt sich in dieser Hin sicht beträchtlich entwickelt haben. Nach unserer NIN ist ganz klar der Elektroinstallateur über Einsatz und Auswahl der entsprechenden Rohre verantwortlich. Über die Rohrwahl gibt die NIN 5.2.2, Auswahl und Errichtung nach den Umgebungseinflüssen, Aus kunft. Sie finden hier die verschiedens ten Angaben wie zum Beispiel zu die Umgebungstemperaturen, mechani sche Beanspruchung und so weiter. In NIN 5.2.1.7.4 wird auch darauf hinge wiesen, dass brennbare Rohre nur in

vollständig nichtbrennbaren Stoffen eingebettet werden dürfen. Die äusse ren Einflüsse der Installation definieren nun also die Eigenschaften der Rohre. Eine Anwendungshilfe bietet die Tabel le 5.2.1.3.4 aus den B + E, hier sind die Anwendungen und die Rohreigenschaf ten nach EN 50086 ersichtlich (siehe Abbildung 7a). Wenn wir hier das Bei spiel eines KRF-Rohres nehmen, so se hen wir, dass dieses zum Beispiel für die Unterputzmontage zugelassen ist. Es darf jedoch nicht in brennbaren Ge bäudeteilen verbaut werden. In den letzten Spalten sehen wir die Eigen schaften, welche die Rohre nach EN 50086 mindestens für diese Anwendung aufweisen müssen. Mindestens die ers ten vier Stellen müssen vom Hersteller angegeben werden. Ein seriöser Her steller gibt auch mehr bekannt, vor al lem die für uns wichtige Angabe der Flammwidrigkeit des Rohres, welche beim Einbau in brennbare Gebäudetei le beachtet werden muss. Dies kann auch mit Piktogrammen oder eindeuti gen Beschriftungen klar definiert wer den. Die Bedeutung der Zahlen unter Eigenschaften können sie aus den An gaben der Abbildung 7b entnehmen.

Zulassung von Installationsrohren in der Schweiz nach der neuen EN 50086 / EN 61386 Die Klassifizierungs-Nummer ist wie folgt lesbar: Zahlenfolge der Klassifizierung

Ersatz von Steckdose J40

In einem Industriebetrieb müssen wir eine defekte Steckdose J40 ersetzen. Mein Chef meint, ich solle einfach eine CEE 32-Steckdose montieren. Nach meiner Meinung darf ich ja keine J40 mehr installieren. Wenn ich eine CEE-Steckdose 32 A installiere, muss ich diese jetzt FI-schützen? (H. G. per E-Mail) Sofern Sie noch Steckdosen J40 an Lager haben, dürfen Sie die defekte nach wie vor ersetzen. Ein Wechsel auf Eurosteckdosen wäre aber sicher angezeigt. Wenn Sie eine CEE 32 Steckdose installieren, muss diese klar

Variante 1

Klassifizierungsgrad

Leicht 320N Leicht 1kg/10cm -5°C

Mittel 750N Mittel 2kg/10cm -15°C

Schwer 1250N Schwer 2kg/30cm -25°C

Sehr schwer — 4000N Sehr schwer 6.8kg/30cm -45°C —

—

Sehr leicht 125N Sehr leicht 0.5kg/10cm +5°C

—

+60°C

+90°C

+105°C

+120°C

+150°C

+250°C

+400°C

Druckfestigkeit

—

2 (x)

Schlagfestigkeit (bei -…°C) Gebrauchstemperatur Minimum Gebrauchstemperatur Maximum Biegsamkeit

—

Starr

Biegsam

Rückbildend Flexibel

—

Leitend

Isolierend

Beides

—

2.5mm

1.0mm

Staubschutz Staubdicht

Tropfen vertikal Gering

Tropfen Mittel

SprühSpritzwasser Wasserwasser strahl Aussen hoch Kunststoff —

Elektrische Eigenschaften Festkörperschutz IP… Wasserschutz IP… Korrosionsbeständigkeit Zugfestigkeit (System) Flammausbreitung

—

Hängelastaufnahme

Sehr leicht 100N Nicht ausbreitend Sehr leicht 20N

Leicht 250N Ausbreitend (orange) Leicht 30N

Brandfolgen

3 4 5 6 7 (x) 8 (x)

Eigenschaften

9 10

— KA

—

— Eintauchdicht —

Mittel 500N —

Schwer 1000N —

Sehr schwer — 2500N — —

—

Mittel 150N

Schwer 450N

Sehr schwer — 850N

—

7 b

max. 30 mA FI-geschützt werden! Zu empfehlen ist auch der FI-Schutz für bestehende Steckdosen. Machen Sie den Betriebsinhaber aufmerksam auf seine nach UVG verlangte Pflicht zur Umsetzung aller Massnahmen zum Schutz der Mitarbeiter vor Krankheit und Unfällen! Die verschie-

Starker Strahl —

—

(x) Detaillierte Angaben siehe Kataloginhalt

denen Ausführungsvarianten sehen Sie in Abbildung 8. (dk) ❚

david.keller@elektrotechnik.ch pius.nauer@elektrotechnik.ch

Variante 2

Variante 3

8 Elektrotechnik 12/10 I 67

NIN-Know-how

Die Abbildung stammt aus den Unterlagen der Firma Plica aus Frauenfeld. Sie sehen also, was die Mindestanforderungen sind. Elektroinstallateure tragen die Verantwortung, dass sie der Norm entsprechendes Material verbauen. Ob das Material tatsächlich der Norm entspricht, muss der Hersteller klar angeben können und die Installateure kontrollieren dies aufgrund dieser Angaben. Kann der Hersteller das nicht, so ist ganz bestimmt Vorsicht geboten, auch wenn der günstige Preis für einen Grosseinkauf attraktiv wäre. (pn)

❚❚Schraubklemmen ade Produkteanzeigen

und Einsatz separat) sowie für den Einbau in Brüstungskanälen erhältlich.

Die neuen Feller FLF-3-fachSteckdosen T13 und T23 mit dem steckbaren Anschluss und den drahtfarbenen Lösern setzen neue Massstäbe bei der Installationsfreundlichkeit. T13 und T23: aussen Design und Sicherheit dank optionaler integrierter Spannungsanzeige, innen Power, Ergonomie und einfachste Handhabung für den Installateur. Revolutionäre Anschlusstechnik: Die von Feller Anfang 2008

eingeführte neue Anschlusstechnik an allen neuen Apparaten und Steckdosen ist ein voller Erfolg. Die ergonomischen, abgerundeten DoppelLöser mit einem Schlitz für den Einsatz des Schraubenziehers, eingefärbt in den Drahtfarben gemäss NIN, werden von den Installateuren durchwegs sehr gelobt. Noch nie war der Anschluss so einfach, fehlerfrei und sicher zu realisieren.

Nur noch Steckklemmen: Feller bietet die FLF-3-fach-Steckdose T23 für 16 A und die 3-fachSteckdose T13 für 10 A nur noch mit Steckklemmen an. Der Steckdoseneinsatz bleibt auch in dieser neuen Version in den drei bekannten Ausführungen erhältlich: parallel, mit Spannungsindikator sowie mit zwei parallelen und einer geschalteten Steckdose. Die FLFSteckdosen sind als Fertigapparat und als Module (Frontset

Spannungsanzeige auf Wunsch: Die Steckdosen sind weiterhin in den drei Farben Weiss, Schwarz und Orange verfügbar. Überall, wo Sicherheit zählt, sind sie zudem mit der einzigartigen integrierten Spannungsanzeige lieferbar. Die kleine LED, die in fünf verschiedenen Farben erhältlich ist, zeigt jederzeit, ob eine Steckdose unter Spannung steht oder nicht. Die leicht bombierte, matte Optik garantiert eine optimale Erkennbarkeit dieser Anzeige. Das LED-Element ist ohne Demontage der Steckdose jederzeit von vorne austauschbar.

Feller AG 8810 Horgen Telefon 044 728 72 72 www.feller.ch

❚❚BACnet/IP auch bei Beckhoff Eidg. dipl. Betriebswirtschafter/in des Gewerbes

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68 I Elektrotechnik 12/10

Chur Basel Dagmersellen/LU St. Gallen Zürich Bern

12. Januar 18. Januar 19. Januar 25. Januar 2. Februar 7. Februar

2011 2011 2011 2011 2011 2011

(Anmeldung bitte unbedingt bis 3 Tage vor dem Informationsabend) Beginn 18.30 Uhr oder verlangen Sie unverbindlich unser Programm. SIU / Schweizerisches Institut für Unternehmerschulung im Gewerbe Schwarztorstrasse 26 Postfach 8166, 3001 Bern Tel. 031 388 51 51, Fax 031 381 57 65 gewerbe-be@siu.ch, www.siu.ch

Die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff für die Gebäudeautomation setzt für die Kommunikation von der Management- bis zur Feldebene primär auf den Weltstandard Ethernet TCP/IP. Neben weiteren Ethernet-basierten Kommunikationsprotokollen wie Modbus TCP, PROFINET und EtherCAT, kommt mit der Integration von BACnet/IP ein weiterer Standard zur Vernetzung der verschiedenen Gewerke hinzu und erweitert damit den Einsatzbereich der offenen Steuerungstechnik. Beckhoff integriert BACnet/IP als reine

Software-Lösung in seine Automatisierungssuite TwinCAT. Der BACnet/ IP-Server und der -Client sind auf allen Beckhoff Industrie-PCs und Embedded-PCs lauffähig. Das bedeutet, mit der SoftwareErweiterung wird jeder Beckhoff Embedded-PC zu einem BACnet-Controller. Da sich die I/O-Ebene (Busklemmen- oder EtherCAT-Klemmen) direkt an die modularen Embedded-PCs anreihen lässt, steht das umfangreiche Busklemmenspektrum mit über 400 verschiedenen Signaltypen auch für BACnet-Anwendungen zur Verfügung. Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen Tel. 052 633 40 40 www.beckhoff.ch info@beckhoff.ch

❚❚Ohne Brille zur Tiefenwirkung

Wie sollen Zierelemente oder elektrische Bauteile an einer bestehenden Aussendämmung befestigt werden? Nachträgliche Installationen und Montagen in oder an gedämmten Aussenfassaden sind problematisch. Das Risiko, dass eine Wärmebrücke entsteht, wenn die Aussenisolation verletzt wird, ist nicht zu unterschätzen. Der Mini-Geräteträger für den nachträglichen Einbau in isolierte Fassaden bietet dafür die ideale Lösung. Dieser eignet sich speziell für den Einsatz in Styropor-Aussendämmungen. Mit einer Anschraubfläche von 10 mm Durchmesser erlaubt dieser die

Alles spricht von 3D-Bildschirmen. Doch im professionellen Bereich gibt es eine Technologie, die das Betrachten von 3DInhalten ohne Brille erlaubt: die Alioskopie. Die eigentliche Akzeptanz und der Einsatz von 3DMonitoren steht und fällt mit dem Angebot an 3D-Inhalten. Die Herstellung bedingt spezielles Know-how – sei es von der Thematik für industrielle Anwendungen in Forschung und Entwicklung über Digital Signale der 3D-Information im öffentlichen Raum bis zu Infotainment mit anspruchsvollen 3D-Games. Hardwaremässig sind Rechner und Monitore in Industriequalität für Professional Multimedia bereits erhältlich. Z. B. Decatron bietet bereits Komplettangebote in den Bereichen 3D-Equipment und

sichere Befestigung von Bau teilen bis 3 kg. Die Montage ist äusserst einfach. Allerdings wird die Ankerhülse nicht vollständig in die Dämmung eingeführt, sondern liegt auf der Oberfläche auf. Eine umlaufende Dichtlippe verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in die Isolationsschicht. Eine mechanisch sichere und wärmebrückenfreie Montage wird ermöglicht. AGRO AG 5502 Hunzenschwil Tel. 062 889 47 47 support@agro.ch www.agro.ch

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❚❚Mini-Geräteträger für Fassaden

3D-Inhaltsproduktionen an. Mit Erfolg mieten diese Alioskopie 3D-Systeme bereits innovative Werbespezialisten, die an Messen spezielle Neuheiten präsentieren, welche nur in 3DManier verständlich wirken. Weitere spektakuläre Einsatzgebiete sind in der Medizin, Chemie, Pharma und Ausbildung an Hochschulen und Universitäten. DECATRON AG 8604 Volketswil Tel. 044 947 26 26 decatron@decatron.ch www.decatron.ch

❚❚LED-Strahler im Sortiment von Züblin Die neuen LED-Scheinwerfer von Züblin zeichnen sich durch eine hervorragende Energieeffizienz aus. Das Energiesparpotenzial gegenüber herkömmlichen Halogenscheinwerfern

60 W LED

35 W LED

liegt bei fast 85 %. Typen mit Bewegungssensoren können sogar noch mehr sparen. Werden die Versionen mit Sensor gewählt, kann sogar eine maximale Energieeffizienz von bis zu

19 W LED

12 W LED

94 % erreicht werden. Ausschlaggebend für dieses hervorragende Resultat sind High Power LED. Sie benötigen nur einen Bruchteil der Energie, welche andere Leuchtmittel verbrauchen. Bestechend ist dabei die LED-Lebenserwartung, welche über 50 000 h beträgt! Neu ist ein maximales Sortiment über 12, 19, 35 und 60 W erhältlich. Die 12-W-Typen werden mit purer weisser Lichtfarbe (4000 K) geliefert, während die 19- und 35-W-Typen jeweils mit kalt- oder warm weissem Licht erhältlich sind. Die 12-, 19- und 35-WLED-Strahler sind alle mit oder ohne Sensor erhältlich. Im Falle der 12-W-Sensorscheinwerfer wird ein fernsteuerbarer 180° Swiss Garde Melder mitgeliefert, bei welchem alle drei Regler aus der Ferne programmiert werden können. Bei den 19- und 35-W-Strahlern wird ein eleganter, in alle Richtungen drehbarer 200°-Melder in-

tegriert. Der 60-W-LEDStrahler ist ein massiver und schwerer Aluminium-Strahler mit 60 Stück 1-W-LED und zirka 5000 Lumen mit purer weisser Lichtfarbe von zirka 4000 K. Während Lampen von herkömmlichen Leuchten schon nach 1000 Stunden in mühsamer Arbeit ausgewechselt werden müssen, hat der Kunde mit den LED-Leuchten im Durchschnitt mehr als 10 Jahre Ruhe. Ganz nebenbei erspart er sich Stromkosten von 750 Franken (12-W-Strahler) und bis zu 3500 Franken beim 60-WStrahler. Neben dem Stromspareffekt wird weniger CO2 abgegeben und so ein Beitrag an den Umweltschutz geleistet!

M. Züblin AG 8304 Wallisellen Tel. 044 878 22 22 www.zublin.ch Elektrotechnik 12/10 I 69

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❚ Modulare Kommunikationsdose von Feller Das neue CECOFLEX-Anschlussdosensortiment ermöglicht eine schnelle, einfache und kostengünstige Telekommunikations-Installation mit erweiterbaren Anschlüssen in jedem Zimmer einer Wohnung. Flexibler Basiseinsatz mit steckbaren Modulen: Die Idee hinter dem neuen CECOFLEXAnschlussdosensortiment von Feller ist bestechend: Das modulare Prinzip sorgt für eine kostengünstige Installation. Denn die Anschlussdosen bestehen einer-

seits aus einem Basiseinsatz, an dem zwei unabhängige 8-adrige Kabel via Schraubklemmen angeschlossen werden können, andererseits aus den steckbaren Modulen, welche die Verwendung bzw. die Anschlussmöglichkeiten der Dose schlussendlich bestimmen. Dank den verschiedenen steckbaren Einsätzen kann jede Dose individuell nach den Anforderungen der Bewohner bestückt werden. Diese Modularität ist natürlich auch für das Servicefahrzeug des Installateurs ideal, da er

bei Weitem ausreicht. Der zum System passende CECOFLEXSternverteiler dient zentral zur mit einem System alle AnfordeEinspeisung der Medien sowie rungen der Kunden lösen kann. Vier Anschlüsse pro Dose: Ma- zur Feinverteilung der Signale ximal zwei steckbare Einsätze pro und Anwendungen zu den installierten CECOFLEX-AnschlussBasiseinsatz und somit maximal vier Anschlussmöglichkeiten pro dosen. Wird mit CECOFLEX eine Dose sind realisierbar. Telefonie-, günstige Grundinstallation in DSL- und Netzwerk-Steckeineiner Mietwohnung für analoge sätze (LAN) sind heute verfügTelefonie realisiert und entscheibar. Bei der LAN-Anwendung wird, bedingt durch die Verdrah- det sich der Mieter später für einen DSL-Anschluss mit LANtung mit vier Adern pro AnVerkabelung, kann diese auf sehr schlusspunkt, ein maximaler Durchsatz von 100 MB erreicht, einfache Art und Weise – ohne Installationsaufwand und nur was für das Surfen im Internet durch Austauschen der Module – jederzeit angepasst werden. Auch wenn die Kinderzimmer noch später mit einem LAN-Anschluss aufgerüstet werden sollen: kein Problem, mit CECOFLEX und dem passenden Einsatz lässt sich ein solcher Wunsch jederzeit erfüllen. Feller AG 8810 Horgen Tel. 044 728 72 72 www.feller.ch

Warum in die Ferne schweifen? Das Gute liegt so nah.

❚ Haustechnik senkt Einbruchsrisiko

Entgegen dem allgemeinen Trend produzieren wir neu in der Schweiz.

Analoge und digitale Koppelbausteine neu mit transparenten Schutzklappen für eine individuelle Beschriftung und der bewährten Schalterrückmeldung. Relmatic AG Zürichstr. 38a - 8306 Brüttisellen T 044 888 4 888 - F 044 888 4 889 sales@relmatic.ch - www.relmatic.ch

70 I Elektrotechnik 12/10

relmatic

Für Einbrecher ist zweimal im Jahr Hauptsaison: während der Urlaubszeit sowie in den Übergangzeiten und im Winter. Denn dann ist genau zu sehen, ob jemand zu Hause ist: Entweder sind die Rollläden wochenlang geschlossen oder es brennt trotz der frühen Abenddämmerung im ganzen Haus kein Licht. Der beste Einbruchschutz ist deshalb, Anwesenheit vorzutäuschen. Aber auch eine mechanische Sicherung von Rollläden an Fenstern und Balkontüren ist empfehlenswert, um böse Überraschungen bei der Rückkehr zu vermeiden.

Damit es auch für aufmerksame Beobachter so aussieht, als wäre die ganze Familie daheim, empfiehlt sich der Einsatz von Zeitschaltuhren. Die Steuerung AstroTec von elero zum Beispiel öffnet und schliesst Rollläden und Lamellenstoren täglich nach den Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten. Weil der Lauf der Sonne sich jeden Tag verändert, fahren auch die Rollläden nie zur gleichen Zeit nach unten. Im Winter etwa sind die Läden schon viel früher geschlossen als im Sommer. Wird dann auch noch die Beleuchtung im Haus mit Zeitschaltuhren versehen, ist kaum zu erkennen, ob die Bewohner selbst anwesend sind – oder nur der elektronische Hausmeister.

Meimo AG 8954 Geroldswil Tel. 043 455 30 40 info@meimo.ch www.meimo.ch

❚❚Verteileranschluss Kat.6 mit Zukunft

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Zeigen Sie was Sie können... ...auf Ihrem Marktplatz für EMV!

Das neue RJ45-Anschlussmodul bildet das Herzstück des LCS2-Systems. Innerhalb kürzester Zeit erstellt der Installateur einen leistungsstarken Datenanschluss, der eine sichere Verbindung im Verteiler und an der Datenanschlussdose garantiert. Das Anschlussmodul im DIN-Format vereinfacht die Installation im Verteilerschrank wesentlich. Ein separater Kommunikationsverteiler wird nicht mehr benötigt, da sich die Komponenten auch in die Ver-

teiler mit DIN-Ausschnitt einbauen lassen. Der modulare Aufbau macht eine Erweiterung jederzeit möglich. Das Bild zeigt die vier einfachen Montageschritte, um einen sicheren leistungsstarken Datenanschluss ohne Werkzeug zu erstellen.

EMV 2011 Stuttgart

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❚❚PC-Control bei Prozessautomation

EtherCAT – das schnelle Echtzeit-Ethernet-System – kann in der Prozessautomation seine technologischen Vorzüge ausspielen: flexible Topologiemöglichkeiten, Einbindung von unterlagerten Bussystemen und eine optionale redundante Verdrahtung für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Zudem ermöglicht EtherCAT «HotConnect» das An- und Abkoppeln von Datenerfassungsmodulen im laufenden Betrieb. Das EtherCAT-I/O-System erlaubt, neben der Anbindung aller gängigen Sensoren und Aktoren, auch die Integration hochgenauer Messtechnikklem-

men in das StandardI/O-System. Power-overEtherCAT wird ebenfalls unterstützt, d. h. die Anbindung von Sensoren mit Bussignal und die Stromversorgung können über ein Standard-EthernetKabel erfolgen. Die neuen, kompakten EtherCAT-Box-Module in Schutzart IP67 erlauben nun auch den Einsatz von EtherCAT im schmutzigen, nassen oder staubigen Industrieumfeld. EtherCAT ist das Kommunikationssystem für die schnelle dezentrale Datenerfassung an der Produktionslinie. Die darauf basierte XFC-Technologie (eXtreme Fast Control Technology) ermöglicht I/O-ResponseZeiten < 100 μs. Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen Tel. 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

Internationale Messe

mit Workshops

für Elektromagnetische Verträglichkeit

15.- 17. März 2011 Messe Stuttgart

Weitere Informationen unter 0711-61946-0 oder emv@mesago.com

Elektrotechnik 12/10 I 71

Veranstaltungen

e-emv.com

Veranstaltungen

❚❚Energie-Apéros 2011 Die Energie-Apéros in den Regionen Bern, Solothurn, Jura und Wallis, organisiert vom energie-cluster.ch, werden Ende Januar 2011 starten. Für Barbara Egger-Jenzer, Berner Regierungsrätin und Direktorin des Bau-, Verkehrs- und Energiedepartements, muss trotz des intensiven Engagements in der Energiepolitik festgehalten werden, dass die beste Energie die gesparte Energie ist. Denn keine der heute genutzten Energieformen kommt aus, ohne Umwelt, Landschaft oder Klima in irgendeiner Form zu belasten. Aus- und Weiterbildungsangebote sowie unterschiedlichste Informationsanstrengungen zu den Themen Energieeffizienz und erneuerbare Energien sind deshalb notwendig. Der energiepolitische Start der Ener-

gie-Apéros findet am 3. Februar 2011 in Bern statt. Barbara Egger-Jenzer wird die zukunftsgerichtete Energiepolitik des Kantons Bern vorstellen und Neuheiten präsentieren. Der Berner Nationalrat Christian Wasserfallen setzt sich mit den Anforderungen einer vernünftigen Energiepolitik auseinander, welche eine Gesamtsicht verfolgt. Eine wissenschaftliche Perspektive bieten Rolf Iten, INFRAS, mit der Bewertung von Stromeffizienz und erneuerbaren Energien als wirtschaftliche Alternativen zu Grosskraftwerken, sowie Urs Meister, Avenir Suisse, mit einer Analyse der Schweizer Stromversorgung im Kontext des internationalen Marktes. Die Sicht eines Herstellers von Photovoltaik-Elementen beleuch-

tet Patrick Hofer-Noser, Meyer Burger Technology AG / 3S Photovoltaics. Die Energie-Apéros in Visp (26.1. 2011), Bern (22.2. und 2.3.) und Biel (9.3.) befassen sich vor allem mit Fragen der Gebäudeerneuerung. Was ist das richtige Vorgehen für eine optimale Sanierung? Wo ist anzusetzen, um die grösste Wirkung erzielen zu können? Welche Fenster sind notwendig? Kann auch in unseren Breitengraden ein PlusEnergieHaus mit solarer Stromerzeugung realisiert werden? Den Teilnehmenden der Energie-Apéros werden aber nicht nur durch die verschiedenen Referate der Experten die notwendigen Informationen vermittelt, sondern auch durch eine umfangreiche Auswahl an Printmedien, Flyer und Dokumentationen von Bund, Organisationen und Unternehmen. Zudem werden auch die Fördermassnahmen thematisiert, mit welchen eine Gebäudeerneuerung unterstützt werden kann. Haustechniksysteme stehen am 16.2. in Naters speziell im Mittelpunkt. Einerseits wird das Gebäude als Gesamtsystem beleuchtet, wodurch auch abgestimmte Sanierungen von Gebäudehülle und -technik umsetzbar werden. Anderseits wird der Einfluss einer Gebäudeautomation auf die erreichbare Energieeffizienz besprochen. Diese lässt sich heute bei Niedrigenergiehäusern und bei entsprechend modernisierten Bauten durch Kompaktgeräte erreichen, welche das Heizen, Lüften, Kühlen in einer Einheit zusammenfassen. www.energie-cluster.ch

72 I Elektrotechnik 12/10

Pro 35 W LED 200 schwarz Warmweiss oder Kaltweiss

Pro 35 W LED 200 alu Warmweiss oder Kaltweiss

Die Automobilindustrie steht vor einem radikalen Umbruch: Batterie- und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge sollen den Verbrennungsmotor ablösen. Damit die Wirtschaft die ökonomischen Potenziale der neuen Technik auch ausschöpfen kann, braucht es Fachleute auf dem neuesten Stand des Wissens. Das Weiterbildungszentrum Ulm (WBZU) hat sich diese Aufgabe zum Ziel gesetzt. «Die elementare Bedeutung von qualifizierten Fachkräften ist in der Industrie und im Handwerk inzwischen angekommen», berichtet Thomas Aigle, Geschäftsführer am WBZU. Das einzigartige Kursangebot wird immer stärker nachgefragt, auch mit internationalen Teilnehmern. Unter anderen Kursen findet der nächste Praxiskurs Elektromobilität vom 4. bis 6. Mai 2011 statt.

www.wbzu.de Experimente und Versuche mit Brennstoffzellen und Batterien am WBZU.

❚❚Tagung Green Building Die Tagung Green Building der Verbände GNI, KNX Swiss und LONMark Schweiz gilt allgemein als Branchentreffpunkt. Die kommende Tagung 2011 am 18. Januar (13 bis 19.30 Uhr im Stadion Letzigrund Zürich) beginnt mit einem Ausblick auf die Klimaproblematik, eingeführt von Thomas Stocker, Universität Bern. Markus Hubbuch, Institut für Facility Management ZHAW, Wädenswil, erläutert, wie mit einer

Pro 400 W 200 weiss Mit oder ohne Sensor

FM-gerechten Planung und optimierten Bewirtschaftung viel zur Nachhaltigkeit von Green Buildings beigetragen werden kann. Als dritter Referent zeigt Paul Horber, Migros Zürich, ein Beispiel aus seiner Praxis zum auto matisierten Energiedaten-Management mit Objekt-Benchmarking und gezielter energetischer Objektoptimierung. Thomas Rohrer, Alfacel AG, Cham, und Präsident MeGA-Planer, referiert über

T-Strahler 35 W LED schwarz M. Züblin AG 8304 Wallisellen

Energiesparen durch vernetzte Planung. Die Tagung wird wie üblich mit Ausstellungsmodulen über Lösungen und Produkte aus dem Umfeld der Gebäudeautomation der Green BuildingPartner begleitet. Die Teilnahme ist kostenlos. www.g-n-i.ch/seminare www.knx.ch www.lonmark.ch

Tel. 044 878 22 22

Pro 400 W 200 alu www.zublin.ch

Elektrotechnik 12/10 I 73

Veranstaltungen

❚❚Praxiswissen für die Elektromobilität

Veranstaltungen

❚❚Höhere SIU-Fachkurse Die Anforderungen an die Unternehmensführung nehmen ständig zu, sei es durch den Kampf um Aufträge, Marktanteile oder die steigenden Erwartungen von Kunden, Mitarbeitern oder auch Kapitalgebern. Deshalb ist eine gezielte und praxisnahe Weiterbildung im betriebswirtschaftlichen Bereich für Führungspersonen oder angehende Kaderleute unerlässlich. SIU bietet den Vorbereitungskurs auf die Höhere Fachprüfung Eidg. dipl. Betriebswirtschafter/-in des Gewerbes. Die

erfolgreichen Absolventinnen und Absolventen sind in der Lage, den wachsenden Ansprüchen gezielt zu begegnen und einen gewerblichen Klein- und Mittelbetrieb besser und erfolgreicher zu führen. Als Vorbereitung auf die Höhere Fachprüfung wird das in der SIU-Unternehmerschulung vermittelte Managementwissen oder eine vergleichbare betriebswirtschaftliche Weiterbildung vorausgesetzt. Die Teilnehmenden werden gezielt von kompetenten Referenten in diesen Fächern vorbereitet:

• Entwicklung der persönlichen Führungsfähigkeiten • Aspekte des Unternehmensumfeldes • Unternehmensinterne Management aspekte • Organisation und interne Kommunikation • Personalmanagement • Marketing • Finanzmanagement und Controlling • Strategische Unternehmensführung • Unternehmensplanspiel Informationsabende finden vom 12.1. bis 7.2.2011 statt. Im Mai 2011 starten die Höheren Fachkurse in Bern und Zürich. Der Lehrgang für KMU-Geschäftsfrauen startet am 10.1.2011 in Zürich und umfasst 136 Lektionen zu • Selbstmanagement • die Geschäftsfrau und ihr Umfeld • Geschäftskorrespondenz • Human Resources Management • Marketing • Rechnungswesen • Recht • Steuern • Versicherungen • Unternehmenspolitik/-planung/ -führung • Nachfolgeregelung und Internet

www.siu.ch m.mueller@siu.ch

74 I Elektrotechnik 12/10

Pro 19 W LED 200 schwarz Warmweiss oder Kaltweiss

Pro 19 W LED 200 alu Warmweiss oder Kaltweiss

❚❚ Branchentreff für Instandhaltung und Facility Management

Veranstaltungen Schweizerischer Stromkongress

www.easyfairs.com/maintenanceschweiz

Pro 120 W 200 weiss Mit oder ohne Sensor

Veranstaltungen

Vom 9. bis 10. Februar 2011 findet in der Messe Zürich die vierte easyFairs-Veranstaltung für die industrielle Instandhaltung, Sauberkeit/Hygiene, Umwelttechnik/ Entsorgung und das Facility Management statt. Besucher erfahren dort mehr über Arbeitssicherheit, Unterhalt der Anlagen, Wartungsgeräte oder Hy gienevorschriften für Räumlichkeiten. Die Instandhaltung und vor allem die vorbeugende Instandhaltung zählen immer mehr zu einem bedeutenden Eckpfeiler eines Unternehmens. Der Erfolg hängt stark von planbaren Instandhaltungskosten und Anlagenverfügbarkeit ab. An der Maintenance 2011 zeigen die Aussteller wie auch die verschiedenen Begleitprogramme Lösungen und Möglichkeiten unter anderem in den Branchen Maschinen und Anlagenbau, Haustechnik, Elektrotechnik und Elektronik, Energie- und Wasserversorgung. Die Buchungen von Ausstellern sind noch voll im Gange. Im Vergleich zu den letzten Austragungen geht der Veranstalter easyFairs von einer grösseren Ausstellerzahl aus. «Für den Erfolg der Messe steht einerseits unser Konzept mit der nachweislichen Kosten- und Zeiteffizienz aber auch die klare Fokussierung auf das Thema Maintenance», betont Christian Rudin von easyFairs Switzerland GmbH. Zu den Ausstellermagneten zählen unter anderen die Firmen Demelectric, Recom electronic und Würth. Neben einem effizienten und kostengünstigen Auftritt profitieren Aussteller neu vom Online-Tool für die kostenlose Veröffentlichung von Produkte-News und Pressemitteilungen. Der Eintritt für die Messe sowie alle Rahmenprogramme sind für Besucher kostenlos.

10.–11.1.2011, Grand Casino Kursaal Bern www.electrosuisse.ch

easyFairs Automation easyFairs Elektronik

26.–27.1.2011, Eulachhalle Winterthur www.easyfairs.com/automationschweiz

easyFairs Maintenance

Branchentreff für Instandhaltung und Facility Management 9.–10.2.2011, Messe Zürich wwww.easyfairs.com/maintenanceschweiz

Schweizer Minergie-Messe

Die Messe für mehr Wohnkomfort und energieeffizientes Bauen 10.–13.3.2011, Messehalle Luzern www.fachmessen.ch

Energissima

Erneuerbare Energien, Energieeffizienz, Umweltprävention/-sanierung, nachhaltige Entwicklung 13.–16.4.2011, Forum Fribourg www.energissima.ch

Sindex 2012 massgebend in Technologie

Dienstleistungen und Produkte aus den Bereichen der Automation, Elektronik und Elektrotechnik. 4.–6.9.2012, BEA bern expo www.beaexpo.ch

Weiterbildung VSEI-Seminare

• NPK-Basis (9.00–16.45 Uhr) 16.3.2011, Effretikon 05.5.2011, Egerkingen 30.6.2011, Horw • NPK-Anwendung (9.00–16.45 Uhr) 2.3.2011, Effretikon 14.4.2011, Egerkingen 23.6.2011, Horw

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Elektrotechnik 12/10 I 75

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Schweizerische Technische Fachschule Winterthur (STFW) • Infoveranstaltung Elektrotechnik, Telematik, Informatik (18.30–20.00 Uhr) www.stfw.ch, Tel. 052 260 28 00

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Vorbereitungskurs Praxisprüfung gem. Niederspannungs-Installationsverordnung NIV 13.1.2011, Technikerschule Baden (Januar bis September) www.electrosuisse.ch, info@electrosuisse.ch

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Einführung in die Erstellung präziser und rechtssicherer Leistungsverzeichnisse mit dem Normpositionen-Katalog NPK 2./9./16./23.2.2011, Bern, Hochbau (13.30–17.00 Uhr)

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Anwendung und Vertiefung des neuen Baukostenplans Hochbau eBKP-H 12./19./26.1.2011, Basel (13.30–17.00 Uhr) 26.1. und 2./9.2.2011, Zürich (13.30–17.00 Uhr)

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• ProLine Schulung Basic (8.30–17.00 Uhr) 18.1./27.1./10.2./15.2./1.3./10.3./24.3.2011 • Elero-Antriebsschulung (8.30–17.00 Uhr) 1.2./24.2./15.3./29.3.2011 • Workshop ProLine 2 (8.30–17.00 Uhr) 20.1./25.1./3.2./8.2./17.2./22.2./3.3./8.3./ 17.3./22.3.2011 www.meimo.ch, info@meimo.ch

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Aktuelle Veranstaltungshinweise auf www.elektrotechnik.ch in den Rubriken Veranstaltungen und Agenda.

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Veranstaltungen

• NPK-Ausmass (9.00–17.00 Uhr) 12.4.2011, Zürich • NPK Was ist neu 2011? (3 Std.) 13.1.2011, Landquart (N-204) 18.1.2011, Basel (N-205) 19.1.2011, Horw (N-206) 20.1.2011, Effretikon (N-207) 25.1.2011, Ostermundigen (N-208) 26.1.2011, Rorschach (N-209) 1.2.2011, Bettlach (N-210) 2.2.2011, Gwatt (N-211) 3.2.2011, Naters (N-212) 8.2.2011, Aarau (N-213) • Pauschalvertrag (16.00–18.00 Uhr) 22.2.2011, Zürich (PV-14) • Haftung des Unternehmers (16.00–18.00 Uhr) 13.1.2011, Zürich (HP-2) • SIA 118 für Praktiker (13.45–16.45 Uhr) 30.3.2011, Zürich SIA-5 • Asbest (9.00–16.30 Uhr) 10.2.2011, St. Gallen (Asbest-20) 23.2.2011, Bern (Asbest-24) 4.3.2011, Horw (Asbest-21) 6.4.2011, Effretikon (Asbest-23) • Verkaufen leicht gemacht (2 Tage, 9.00–16.45 Uhr) 24.3./13.4.2011, Horw (VT-6) • Kennzahlen (13.30–19.30 Uhr) 12.1.2011, Zürich (KS-23) • Blitzschutzseminar (5 Tage, 8.30–17.30 Uhr) 8.–10.3.2011 und 30.–31.3.2011, Prüfung 16.5.2011, Zürich/Fehraltorf (Bli-19) 7.–9.9.2011 und 27./28.9.2011, Prüfung 14.11.2011, Zürich/Fehraltorf (Bli-20) • FTTH-Seminare (Kurse Theorie Deutsch, 8.30–16.30 Uhr) 26.1.2011 EBZ-Effretikon (T22) 21.2.2011 EBZ-Effretikon (T18) 23.2.2011 Hotel Arte, Olten (T19) 24.2.2011 Hotel Arte, Olten (T20) 27.4.2011 Hotel Allresto, Bern (T21) • FTTH-Seminare (Kurse Praxis Deutsch, 8.30–16.30 Uhr) 15./16.3.2011, Diamond SA, Port/Biel (P25a) 15./16.3.2011, Dätwyler Cables, Altdorf (P25b) 30./31.3.2011, Kuster Netcom AG, Mönchaltdorf (P26) 12./13.4.2011, Huber + Suhner AG, Herisau (P27a) 12./13.4.2011, Reichle & De Massari, Wetzikon (P27b) 3./4.5.2011, ZidaTech AG, Hägendorf (P28a) 3./4.5.2011, Diamond AG, bei Feller, Horgen (P28b) 24./25.5.2011, Kuster Netcom AG, Mönchaltdorf (P29) 26./27.5.2011, Dätwyler Cables, Altdorf (P30) 7./8.6.2011, Huber + Suhner AG, Herisau (P31a) 7./8.6.2011, Reichle & De Massari, Wetzikon (P31b) • FTTH-Seminare (Kurse Theorie Französisch, 8.30–16.30 Uhr) 20.1.2011, Diamond SA, bei CIFER, Penthalaz (Tf9) 5.5.2011, BKS Kabel-Service SA, Yverdon-les-Bains (Tf10) • FTTH-Seminare (Kurse Praxis Französisch, 8.30–16.30 Uhr) 2./3.2.2011, BKS Kabel-Service SA, Yverdon-les-Bains (Pf15) 1./2.3.2011, Diamond SA, bei CIFER, Penthalaz (Pf16)

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76 I Elektrotechnik 12/10

Weiterbildung ist Gold wert

Wir stellen die Signale für die Bahnen auf grün: SBB Infrastruktur baut, betreibt und unterhält das Bahnnetz der SBB – das am stärksten befahrene Netz Europas. 9'000 Mitarbeitende sorgen rund um die Uhr dafür, dass Reisende und Güter sicher, pünktlich und bequem ankommen. Steigen Sie ein, bei der Arbeitgeberin 1. Klasse bei Elektroanlagen in Bern als

Fachexpert/in Stromversorgung 50Hz Sie sind schweizweit Verantwortungsträger der eingesetzten Technologie entlang des Life-Cycles für das Erstellen, Betreiben, Unterhalten und Erneuern von Nieder- und Mittelspannungsanlagen 50Hz und optimieren das Spannungsfeld «Qualität – Finanzierung Entwicklung» gemeinsam mit internen und externen Partnern im Auftrag der Bauherr/in oder Anlageneigentümer/in. Ihre Hauptaufgabe ist wirtschaftliches Engineering & Anlagendesign. Sie entwickeln Technologiekonzepte, legen technische Standards nach zeitgerechten Normen fest & führen deren Umsetzung. Sie definieren Schwerpunkte der notwendigen Fachausbildung und sind von der Konzeption bis zur Umsetzung bei der Zielgruppe verantwortlich. Ihre höhere technische Ausbildung (FH, eidg. Diplom oder gleichwertig), vorzugsweise in Elektrotechnik, Fachgebiet Nieder- und Mittelspannungsversorgung sowie Verteilung, haben Sie mit einer betriebswirtschaftlichen Zusatzausbildung ergänzt oder sind dazu bereit. Sie bringen mehrjährige Branchenkenntnisse und Erfahrung als Fachexpert/in mit. Ein ausgeprägtes konzeptionelles, analytisches und integrales Denkvermögen zeichnet Sie aus. Kommunikations- und Teamfähigkeit gehören zu Ihren Stärken. Ihre Muttersprache ist Deutsch mit guten Kenntnissen der französischen und/oder italienischen Sprache. Mit uns fahren Sie gut. Wir bieten Ihnen in einem vielfältigen Umfeld attraktive Arbeitsbedingungen und gute Lohnnebenleistungen. Wir betrachten Betriebswirtschaft und Technik nicht als reine Männersache und freuen uns besonders über Bewerbungen von Frauen. Fühlen Sie sich angesprochen? Detaillierte Auskünfte gibt Ihnen gerne Herr Reto Bätscher, Leiter Technik Elektroanlagen, Telefon +41 (0)79 619 50 30 oder reto.baetscher@sbb.ch. Ihre Bewerbungsunterlagen senden Sie bitte an: SBB, HR Shared Service Center, Rue de la Carrière 2a, 1701 Fribourg oder an bewerbungen@sbb.ch. Ref: 77305 Mehr Jobs und alles über erstklassige Mobilität finden Sie auf www.sbb.ch.

Zukunftsorientierte und energieeffiziente Gebäudetechnik Das Amt für Hochbauten der Stadt Zürich hat uns beauftragt, zur Verstärkung der Fachstelle Energieund Gebäudetechnik eine Projektleiterin zu finden. Wenn Sie einen aktiven Beitrag zur 2000-Watt-Gesellschaft leisten wollen und Sie zukunftsorientierte energieeffiziente Gebäudetechnik interessiert, dann sollten wir uns kennen lernen. Wir suchen den oder die

Projektleiter/in (80-100%) Ihre Aufgabe umfasst die fachliche Steuerung der HLKSE/MSR-Gewerke in Bauprojekten inkl. Kostenund Qualitätssicherung. Sie setzen konzeptionelle Rahmenbedingungen und begleiten die Realisierung von anspruchsvollen Bauvorhaben bis und mit der Erfolgskontrolle. Sie verbinden Ihr Fachwissen und Ihre Freude an der Energieeffizienz mit praxisorientiertem Handeln. Was Sie mitbringen sind: Fachkompetenz im Bereich der Gebäudetechnik (mit Vorteil MSRL oder Elektrotechnik) mit entsprechender beruflicher Weiterbildung (höhere Fachprüfung oder höhere Fachschule) ● Grosse Erfahrung in der Planung und in der Projektleitung ● Gute Kommunikationsfähigkeiten ● Überzeugungskraft und Freude an der Konfliktlösung ●

Erwarten dürfen Sie: ● eine verantwortungsvolle Fachleitung in einem professionellen und zukunftsorientierten Umfeld ● ein ausgezeichnetes Arbeitsklima in einem hochmotivierten Team ● interessante Bauvorhaben und ein sehr breites und grosses Portfolio ● Moderne Anstellungsbedingungen und einen Arbeitsplatz im Herzen von Zürich Nutzen Sie die Chance! Herr Michel Grosjean, Tel. 044 739 90 81, michel.grosjean@gropag.ch, freut sich auf Ihren Anruf oder Ihre Bewerbungsunterlagen.

Die Rhätische Bahn ist mit ihren bekannten Produkten und ihrem Streckennetz in einzigartiger Gebirgslandschaft im nationalen und internationalen Markt hervorragend positioniert. Um die moderne und effiziente Infrastruktur im Bereich der Elektrotechnischen Anlagen zu erhalten und laufend den aktuellen Anforderungen anpassen zu können, suchen wir eine/n

Projektleiter/in Niederspannung / Telecom (Schwerpunkt: Automatisierungs- und Prozessleitsysteme) In dieser Funktion leiten Sie Niederspannungs- und Telecomprojekte und tragen mittelfristig die Systemkompetenz/-verantwortung für die umfangreichen Automatisierungs- und Prozessleitsysteme in diesem Bereich. Ihre Aufgabe beinhaltet − Projektleitung bei Neu-/Umbauten von NT-Anlagen − Selbständige Projektierung, Programmierung und Dokumentation von Änderungen an PLS und SPS Systemen − Fachliche Unterstützung der Aussendienste und Führung von Drittunternehmen − Schulung der Aussendienste und Anwender von PLS − Unterstützung bei Messungen und Sicherstellung der Energienetzqualität Als Techniker HF Automation / Elektrotechnik, Eidg. dipl. Elektro-Installateur oder gleichwertiger Ausbildung, mit Erfahrung in der Projektleitung von komplexen interdisziplinären Projekten und allenfalls in der Programmierung von SPS und PLS bringen Sie optimale Voraussetzungen mit. Es erwartet Sie ein spannendes und vielseitiges Aufgabengebiet mit grosser Eigenverantwortung in einem innovativen Umfeld. Sie sind eine ergebnis- und lösungsorientierte Fachperson und zeichnen sich durch Durchsetzungsvermögen und hohe Leistungs- sowie Lernbereitschaft aus. Als ausgewiesener Teamplayer schätzen Sie sachliche Diskussionen und zögern nicht, klare Entscheidungen zu fällen. Haben wir Ihr Interesse geweckt? Für weitere Auskünfte steht Ihnen Herr Maurus Cotti, Leiter Niederspannung/Telecom, Landquart (Tel. 081 288 26 49), gerne zur Verfügung. Ihre Bewerbung richten Sie bitte an: Rhätische Bahn AG Geschäftsbereich Infrastruktur Bahnhofstrasse 25 CH-7002 Chur

Sonja Lubini Bereichspersonalleiterin Tel +41 (0)81 288 63 31 s.lubini@rhb.ch

Neue Herausforderung mit Power!

Wir sind ein renommiertes, mittelgrosses Elektroinstallationsunternehmen. Seit 40 Jahren erbringen wir kundenorientierte Lösungen für Geschäfts- und Privatkunden im Bereich Stark- und Schwachstrominstallationen. Zur Stärkung unseres Teams suchen wir einen

Elektroinstallateur in leitender Position Ihr Aufgabenbereich • Leiten eines Teams von fünf Mitarbeitern und vier Lehrlingen • Planung von Elektroinstallationen • Leitung von gesamten Projekten (Neu- und Umbauten) • Kontrolle und Abnahme von Elektroinstallationen • Koordination mit Lieferanten und Kunden • Mitarbeit im Service bei unserer anspruchsvollen Kundschaft Ihr Proﬁl • Ausbildung als Eidg. dipl. El. Installateur, Elektro-Sicherheitsberater oder Elektro Projektleiter (oder gleichwertige Ausbildung) • Unternehmerisch denkend, kundenorientiert und kommunikativ • Exakte Arbeitsweise, flexibel, zuverlässig, belastbar

Wir sind ein regional im Kanton Aargau gut verankertes und erfolgreiches Elektrounternehmen mit abwechslungsreichen Aufträgen und Projekten. Wir suchen einen erfahrenen, initiativen und teamfähigen Eidg. dipl. Elektroinstallateur als

Geschäftsführer Ihr unternehmerisches Flair sowie Ihre Führungsqualitäten haben Sie bereits erfolgreich unter Beweis gestellt. Es erwarten Sie einige interessante Aufgaben. Ein motiviertes und gut eingespieltes Installationsteam steht Ihnen zur Seite. Nehmen Sie diese einmalige Chance war — zögern Sie nicht! Wenn Sie in dieser Aufgabe eine längerfristige Herausforderung erkennen und Ihre berufliche Zukunft jetzt in die Hand nehmen wollen, erwarten wir gerne Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen mit Foto an: Hanspeter Hitz, Paul Hitz AG, Landstr. 104, 5415 Rieden. Oder rufen Sie ihn einfach an unter 056 296 25 25. Diskretion ist für uns selbstverständlich.

Wenn Sie eine entwicklungsfähige und vielseitige Herausforderung suchen, freuen wir uns, Sie kennen zu lernen. Bei Interesse ist eine spätere finanzielle Beteiligung möglich.

Lebag Lebag

Für Fragen steht Ihnen Herr A. Keller unter Tel. 043 377 33 22 gerne zur Verfügung. Ihre schriftliche Bewerbung senden Sie bitte an: Corrodi + Keller AG, Herr A. Keller, Im Unterdorf 45, 8320 Fehraltorf oder per Email: sekretariat@telnetcom.ch

Elektroinstallationen AG Etzelmatt 5 5430 Wettingen Tel. 056 438 18 00 www.lebag-elektro.ch

Fax 056 438 18 01 info@lebag-elektro.ch

ISSN 1015-3926 61. Jahrgang 2010 Druckauflage: 7000 Exemplare Auflage: 5288 WEMF 2009 Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG Neumattstrasse 1 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50 Fax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer Dietrich Berg Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan Redaktion Elektrotechnik, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau redaktion@elektrotechnik.ch Chefredaktor Hansjörg Wigger, Tel. +41 (0)58 200 56 34 Raymond Kleger, Tel. +41 (0)52 765 22 53

ABB Schweiz AG 39, 44, US2 AGRO AG 69 ARNOLD Engineering u. Beratung 34 Arocom AG 3 Beckhoff Automation AG 68, 71 BKW FMB Energie AG 9, 63 Brelag Systems GmbH 80 Brugg Kabel AG 34 Büchel Blech AG 7 Bugnard SA 14 CFW EMV-Consulting AG 34 CTA Energy Systems AG 4 Dätwyler Cables 56 DECATRON AG 69 Demelectric AG 27 Elektro-Material 13 Elektro-Profi GmbH 76 Elko-Systeme AG 57 Feller AG 68, 70 Fischer Otto AG 49, US3 Fluke (Switzerland) GmbH 37 GMC-Instruments Schweiz AG 47 Griesser AG 45 Hager AG 2 Jaisli-Xamax AG 58

Legrand Schweiz AG 71 Markus Gehrig 37 Meimo AG 57, 70 Mesago Messe Frankfurt GmbH 71 M. Züblin AG 69, 72, 74 Osram AG 60 Plica AG 55 Relmatic AG 70 Rhätische Bahn AG 78 Robert Fuchs AG 4, US1 Rotronic AG 8 Siemens Schweiz AG 25 SIU 68 Steinel Vertrieb GmbH 17 STF Winterthur 61 Theben HTS AG 5 TRILUX GmbH & Co. KG 58 WAGO CONTACT SA US44 Woertz AG 53 Stellenmarkt

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Beilagen AZ Fachverlag AG, Aarau Trigress Security AG, Baar

Ständige redaktionelle Mitarbeiter: Rico De Boni, David Keller, Pius Nauer, Hans R. Ris, Marcel Schöb, Erich Schwaninger, Rüdiger Sellin COPYRIGHT Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der AutorHonorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig. Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet. Leitung Werbemarkt Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04 Anzeigen Thomas Stark, Tel. +41 (0)58 200 56 27 Ursula Aebi, Tel. +41 (0)58 200 56 12 Leitung Lesemarkt/Online Peter Jauch Aboverwaltung abo@elektrotechnik.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 68

Im Text erwähnte Firmen ABB Schweiz AG 10, 26 BASF 28 Bundesamt für Umwelt 6 CFW EMV-Consulting AG 31 Drahtex AG 57 easyFairs 75 EKZ 26 Empa 27 energie-cluster.ch 72 ETH Zürich 5, 6, 14, 15 EWZ 26, 27 GM Suisse SA 21, 26 GNI 73 Gottlieb Duttweiler Institute 12 Hausbau- und Energie-Messe 6 Kaufmann & Meier AG 41 KNX Swiss 12

Mercedes-Benz Schweiz AG MG Power Engineering AG Minergie Schweiz Mobility Carsharing Schweiz Nuklearforum Schweiz oos AG PSI SATW Siemens AG Siemens Schweiz AG SIU Suva Volkswagen Schweiz VSEI WAGO CONTACT SA Weiterbildungszentrum Ulm

26 35 6 26 4 12 28 14 18 40 74 8 26 59 42 73

Preise Jahresabo Fr. 119.–, 2-Jahres-Abo Fr. 208.– (inkl. 2,4% MwSt.) Layout/Produktion Peter Weber Druck Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner CEO: Christoph Bauer www.azmedien.ch

Innovation

Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: Aargauer Zeitung AG, AZ Anzeiger AG, AZ Crossmedia AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, Automation AZ Vertriebs AG, Media Factory AG , Basellandschaftliche Zeitung AG, Berner Landbote AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Radio Argovia AG, Radio 32 AG, Radio 32 Werbe AG, Solothurner Zeitung AG, Tele M1 AG, TMT Productions AG, Vogt- Schild Anzeiger AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG.

Information

Aktualität Elektromobilität

Elektronik

Firmen • Verbände

Forschung

Telematik

Veranstaltungen

Weiterbildung

Monatsausgabe ET 1 26. 1. 2011

Anzeigenschluss 6. 1. 2011

Redaktionsschluss 27. 12. 2010

ET 2 23. 2. 2011

Anzeigenschluss 3. 2. 2011

Redaktionsschluss 24. 1. 2011

www.elektrotechnik.ch Elektrotechnik 12/10 I 79

Impressum

Unsere Inserenten

Impressum

Vorschau

Vorschau Elektrotechnik 1/11 Frequenzumrichter sparen richtig Energie

Frequenzumrichter (FU) wandeln die Netzspannung mit konstanter Frequenz in ein neues dreiphasiges Netz mit variabler Frequenz und Spannung um. Damit ist die stufenlose Drehzahlregelung von einfachen Asynchronmotoren mit vollem Nennmoment auch bei kleinen Drehzahlen möglich. Mehrinvestitionen drehzahlgeregelter Antriebe erlauben bei Lüftungsanlagen und Pumpen gewaltige Energieeinsparungen; eine Amortisation in wenigen Jahren ist durchaus möglich (Bild 1).

Brandausbreitung wirksam verhindern

Moderne Gebäude haben eine umfassende Leitungsstruktur für Energie und Kommunikation. Diese tragen aber erheblich zum Risiko der Brandentstehung und der Brandweiterleitung bei. Das führt dazu, dass mit allen Mitteln versucht werden muss, das Brandrisiko klein zu halten und die Gefahr der Ausweitung des Feuers zu begrenzen (Bild 2).

Was bringen die neuen LTE-Mobilfunknetze?

Fast alle europäischen Netzbetreiber bauen bereits oder planen für die nähere Zukunft LTE-Netze. In der Schweiz werden die entsprechenden Frequenzen erst im Frühjahr versteigert. Doch welche Vorteile wird die LTE-Technologie dem Endkunden bringen? (Bild 3).

Hintergrundwissen zur LED

Glühlampen sind billig, aber leben nicht lange und sind «Stromfresser». Ihr Licht wird als besonders angenehm empfunden. KompaktLeuchtstofflampen (KLL) sind deutlich sparsamer, ihre Formen und ihr Licht überzeugen aber im Hausbereich nur wenig. Schaffen hier LED den Durchbruch?

ATEX, Ex-Zonen & Co

Der Explosionsschutz ist in vielen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus ein wichtiges Thema – nicht nur in der chemischen/petrochemischen Industrie, sondern auch in der Lebensmittelproduktion und sogar bei der Verarbeitung von Leichtmetallen. Die Richtlinien und Normen trieben Innovationen voran. Landesspezifische Ex-Schutz-Normen werden nach und nach durch internationale IEC-Normen ersetzt.

… und viele weitere aktuelle Artikel zu Themen rund um die Elektrotechnik, Gebäudetechnik, Automation und Telematik 3

Veranstaltungshinweise

Quelle: Samsung

Aktuelle Veranstaltungen finden Sie auf www.elektrotechnik.ch, in den Rubriken Veranstaltungen und Agenda.

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80 I Elektrotechnik 12/10

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