Elektrotechnik 02/2015

Heft 2 | Februar 2015 WWW.ELEKTROTECHNIK.CH ELEKTROTECHNIK AUTOMATION, TELEMATIK GEBÄUDETECHNIK

28

Frequenzumrichter als Energiesparer

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Verkabelungen für Geschäftsgebäude

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Versuchsreihe: LED-Spots dimmen

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NIN-Know-how, Leserfragen Teil 108

Editorial

ET-Wettbewerb Februar 2015

Unsichere Zeiten Liebe Leserin, lieber Leser Wie jedes Jahr um diese Zeit war der Bündner Kurort wie aus dem Ei geschält, die Berglandschaft schneeweiss verhüllt, besonnt, durchorganisiert, aufgerüstet mit mehr Sicherheitskräften als je zuvor, die Küchen exquisit bestückt, es fehlte an nichts. Es konnte und durfte nichts fehlen, wenn die Wirtschafts- und Politikgrössen der Welt sich zum Weltwirtschaftsforum in Davos treffen. Es kamen über 2500 Gäste aus 140 Ländern, darunter Bundeskanzlerin Angela Merkel, die Präsidenten François Hollande und Matteo Renzi und weitere 40 Staats- und Regierungsspitzen. Auch sämtliche Schweizer Bundesräte waren vor Ort und nutzten das WEF für Kontaktepflege und konstruktive Gespräche, etwa über das stockende Energieabkommen mit der EU. Die Agenda (Ungleichheit, Geldpolitik, Digitalisierung, politische Instabilität) und die hochkarätige Gästeliste legten nahe, dass hier im Bündner Bergtal der Zustand der Welt entscheidend vorangebracht werden sollte. Doch nach dem währungspolitischen Entscheid der Schweizerischen Nationalbank, der kränkelnden EU-Wirtschaft, dem griechischen Gespenst Grexit, dem Kriegstreiben in der Ukraine, dem unberechenbaren Ölpreis, drückten Unsicherheit und Zurückhaltung auf die Stimmung, ganz im Gegensatz zum am WEF verbreiteten Optimismus der vergangenen Jahre. Ungewohnt für die Schweiz reden die Politiker und Wirtschaftsführer nun von Milliardenverlusten, Konjunktureinbruch, Kurzarbeit und Arbeitslosigkeit. Trotz politischer Souveränität und wirtschaftlicher Prosperität zeigt sich die Abhängigkeit und Verletzbarkeit der Schweiz. Die globalen Probleme treffen auch uns, wir bezahlen mit.

Die Unsicherheiten und Belastungen für die Schweiz dürften wohl nicht so schnell verschwinden, wie sie aufgetaucht sind. Anstatt sich nun im Wahljahr auf politische Polarisierung und Verteilkämpfe einzulassen, sollten wir in diesen Zeiten zusammenstehen und uns auf unsere Stärken besinnen: Dialog- und Konsensfähigkeit, Innovationsbereitschaft, Wettbewerbsfähigkeit und Bildung, Toleranz und Offenheit, auch über unsere Landesgrenzen hinweg, meint

Nennen Sie mindestens zwei Themenschwerpunkte aus der neuen Fachbroschüre von Otto Fischer AG (Mehrfachnennungen möglich) • Anwendungsbeispiele • Funktionsweise von Beleuchtungstechnologien • Zusammenspiel mit Bewegungsmeldern

Geben Sie Ihre Antworten auf der ET-Website www.elektro technik.ch ein und gewinnen Sie eine von dreimal 2 Früchteboxen à 6,5 kg im Wert von je 89 Franken (www.fruechtebox-express.com).

Alle Antworten waren richtig zur Wettbewerbsfrage in ET 1/2015 (siehe Artikel Seite 10 in ET 1/2015).

Die folgenden drei Gewinner erhalten je eines von drei Jahresabonnements für die Zeitschrift «Fit for Life», das Magazin für Fitness, Lauf- Ausdauersport, im Wert von je 98 Franken: Herr Michael Faessler, 9536 Schwarzenbach Herr Roger Jung, 8180 Bülach Herr Edy Ottiger, 6020 Emmenbrücke

Hansjörg Wigger, Chefredaktor Elektrotechnik 2/15 | 1

Inhalt

18 Solare Energieversorgung in den Alpen Die Schweizer Reisekasse Reka hat in Blatten-Belalp (Wallis) ihr neuestes Feriendorf eröffnet.

Inmitten des UNESCO-Welterbes Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch ist eine Familienferienanlage mit einem einzigartigen Energiekonzept entstanden.

Inhalt Editorial

10 Kantone machen ernst mit der

1 Unsichere Zeiten

Wirtschaft und Verbände

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5 Winterthurs grösstes Solarkraftwerk

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5 MAS Wirtschaftsingenieur erfolgreich abgeschlossen 6 Mit 17 000 Solarzellen durch die Nacht fliegen 6 Buchtipp: Energiewende zu Ende gedacht 8 Elektroinstallationen werden einfacher

15

15 16

Energiewende Neue Fachbroschüre Licht «Energiestrategie ist eine lohnende Investition in die Zukunft» Normpositionen für die Beschreibung von Photovoltaikanlagen Ein Jahr Meldeverfahren für Dienstleistungserbringer aus der EU/EFTA Forschen für energieeffiziente Gebäude und Quartiere Leben und Werte sichern und schützen

18 Solare Energieversorgung im alpinen Raum

Installations- und Gebäudetechnik 21 Vielfältiger Einsatz von Astro-Schaltuhren

22 Optimierter Potenzialausgleich für elektrosensitive Anlagen

26 Wieso NOXnet von Innoxel und nicht KNX?

28 Frequenzumrichter als Energiesparer

Inhalt

28 Frequenzumrichter Frequenzumrichter (FU) erlauben die Drehzahl von preisgünstigen Asynchronmotoren stufenlos zu regeln und trotzdem mit vollem Nennmoment hochzulaufen. (Bild: ABB)

57 Schutzausrüstung Die persönliche Schutzausrüstung schützt vor Elektrounfällen. Was ist zu beachten beim Tragen und im Alltagsgebrauch?

Inhalt Installations- und Gebäudetechnik

57 Podiumsgespräch unter Experten:

33 Die Kombination von Frequenzumrichter und Motor

60

34 Caneco BT: Herstellerübergreifende Berechnungssoftware

Licht und Leuchten

62 63 64

35 Schlagfestes, funktionales Design 36 Noch ein Versuch:

«Die PSA muss selbstverständlich werden» Schutzbekleidung: Nur wer sie trägt, ist geschützt Gegen Wiedereinschalten sichern WissensFächer – Energieeffizienz Ausbildung im Trend: Projektbegleiter Gebäudeautomation

LED-Spots dimmen

Service

42 Lichtlösung von Zumtobel im Toni Areal Zürich 44 Grössen der Lichttechnik: Halbstreuwinkel

Informations- und Kommunikationstechnik 45 Neues Bedienkonzept für Smart Homes

45 Big Data für das Internet of Everything

46 Strukturierte Verkabelungen für Geschäftsgebäude, Teil 2

Aus- und Weiterbildung 50 NIN-Know-how 108: Fragen und Antworten

54 Parallel geschaltete Leiter Teil 1;

66 70 70 71 72

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ZUR TITELSEITE

Secutest für eine sichere, umfassende und effiziente Prüfung Die Secutest (BASE, BASE10, XTRA) prüfen elektrische Betriebsmittel nach DIN VDE 0701-0702, elektromedizinische Geräte nach EN 62353 und Lichtbogenschweisseinrichtungen nach EN 60974-4. Die neuen Prüfgeräte verfügen über ein revolutionäres Datenverwaltungsund Speicherkonzept für automatische Prüfabläufe und Einzelmessungen. Neben acht voreingestellten Prüfabläufen zur einfachen und schnellen Durchführung von Standardprüfaufgaben, verfügt die Secutest-Familie zusätzlich über einen frei konfigurierbaren Prüfablauf für spezielle Prüfaufgaben sowie die Möglichkeit für Einzelmessungen.

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Die Winterthurer Eishalle Deutweg bietet sich förmlich an, um Sonnenenergie zu produzieren. Nun hat Stadtwerk Winterthur sein neuestes Kraftwerk in Betrieb genommen. Mit einer Leistung von 530 kWp ist das Solarkraftwerk auf der Eishalle Deutweg die bisher grösste Anlage ihrer Art auf Stadtgebiet. Insgesamt wurden auf dem Dach 1972 Photovoltaik-Module installiert, die eine Fläche von rund 3300 m2 ausmachen. Stadtwerk Winterthur ist sowohl Betreiberin wie auch Eigentümerin der Anlage und hat für den Bau und die Sanierung der Dachfläche rund 900 000 Franken investiert. Dank dem geeigneten Standort kann von einem beachtlichen Energieertrag der Anlage ausgegangen werden. Stadtwerk Winterthur rechnet mit einer jährlichen Stromproduktion von rund 480 000 Kilowattstunden, was der Energieversorgung von 146 Haushalten entspricht – oder ausreichen würde, um die Kältemaschinen der Eishalle zu betreiben.

Die auf der Eishalle produzierte Energie wird ins Stromnetz eingespeist und kann bei Stadtwerk Winterthur als «eStrom.Gold» bestellt werden – einem der schweizweit günstigsten Solarstromprodukte.

Wirtschaft und Verbände

Winterthurs grösstes Solarkraftwerk

Gebaut hat das Solarkraftwerk das Winterthurer Unternehmen Solarville AG, das neben der Eishalle bereits andere Grossanlagen gebaut hat, beispielsweise jene auf dem erweiterten Busdepot von Stadtbus Winterthur. Die Solarville AG hatte den Auftrag nach einer öffentlichen Ausschreibung erhalten, wobei unter anderem auch die Lösung für die Dachsanierung überzeugte.

Das Dach, das ursprünglich aus Eternit war, musste erst abgetragen und saniert

werden, bevor an die Montage eines Solarkraftwerks zu denken war. Zusammen mit Stadtwerk Winterthur und dem Sportamt hat man sich für eine Alu-Blechdach-Lösung entschieden, womit neben den ästhetischen auch die statischen Anforderungen erfüllt werden konnten. www.stadt.winterthur.ch

MAS Wirtschaftsingenieur erfolgreich abgeschlossen Mitte Dezember konnten 26 erfolgreiche Absolventen des Studiengangs MAS Wirtschaftsingenieur das Diplom Master of Advanced Studies der Hochschule Luzern/FHZ entgegennehmen. Die Weiterbildung MAS Wirtschaftsingenieur dauert zwei Jahre. Die Absolventen erarbeiten sich in dieser Zeit Kenntnisse und Methodenkompetenzen in Betriebswirtschaft und (Technologie-)Management. Ebenfalls stehen Innovation

und Produktmanagement im Fokus.

Mit den Fächern «International Management» und «International Marketing», die in Englisch unterrichtet werden sowie Vorlesungen an einer ausländischen Universität, trägt der MAS der zunehmenden Globalisierung und Internationalisierung Rechnung.

Diese berufsbegleitende Weiterbildung richtet sich an Ingenieurinnen und Ingenieure, die eine Kaderposition

Die Teilnehmenden des Studiengangs MAS Wirtschaftsingenieur.

anstreben oder sich selbstständig machen möchten. Sie ist ein Kooperationsangebot der beiden Departemente Technik & Architektur sowie Wirtschaft der Hochschule Luzern.

Die nächste Durchführung startet am 16. Oktober 2015. Eine erste Info-Veranstaltung findet am 4. März 2015 um 18 Uhr in Horw statt. www.hslu.ch/mas-wing

(Foto: Hochschule Luzern)

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Wirtschaft und Verbände

Mit 17 000 Solarzellen durch die Nacht fliegen

Das einzig mit Solarzellen angetriebene Flugzeug Solarimpulse 2 wird zwischen Ende Februar und Anfang März in Abu Dhabi zu seiner historischen Weltumrundung aufbrechen. Auf den Etappenflügen werden sich die Piloten Bertrand Piccard und Andre Borschberg im Cockpit abwechseln. Dazu legt das Flugzeug in verschiedenen Städten in Oman, Indien, China, USA, Europa und Nordafrika Zwischenstopps ein.

Zu den grossen Herausforderungen vor der Rückkehr nach Abu Dhabi Mitte 2015 zählt ein Nonstop-Flug über fünf Tage und Nächte von China nach Hawaii. Solarimpulse 2 fliegt mit Geschwindigkeiten zwischen 50 und

100 km pro Stunde und legt so insgesamt 40 000 km zurück.

Das einsitzige Flugzeug aus Carbonfasern weist 72 m Flügelspanne auf (mehr als bei einer Boeing 747-8I), dies bei einem Gewicht von nur 2300 kg, was dem eines Autos entspricht. Die 17 248 Solarzellen, die in die Flügel eingebaut sind, führen den vier elektrischen Motoren (je 17,5 CV) erneuerbare Energie zu. Am Tag laden die Solarzellen die 633 kg schweren Lithiumbatterien auf und ermöglichen dem Flugzeug auch nachts in der Luft zu bleiben.

2014 schlossen ABB und Solar Impulse eine technische Allianz, um die

gemeinsame Vision von einer Reduzierung des Ressourcenverbrauchs und einer stärkeren Nutzung erneuerbarer Technologien voranzutreiben. «Solar Impulse wird eine neue Generation ermutigen, die grössten Herausforderungen unseres Planeten mithilfe von Innovationen und neuen Technologien zu bewältigen», sagt Ulrich Spiesshofer, Vorsitzender der Konzernleitung von ABB. Dem Team von Solar Impulse gehören auch drei ABB-Ingenieure an, die sich unter anderem um die Steuerungssysteme für den Bodenbetrieb und die Optimierung der Ladeelektronik für die Batteriesysteme des Flugzeugs kümmern.

Die Philosophie von Solar Impulse entspricht voll und ganz dem Bestreben von ABB, Effizienz zu steigern, den Ressourcenverbrauch zu verringern, nachhaltige Verkehrslösungen zu fördern und sauberen, erneuerbaren Energien zu grösserer Verbreitung zu verhelfen. ABB bringt ihre führenden Technologien zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen und zur Effizienzsteigerung in das Projekt ein, wodurch das Team mit Solar Impulse das immense Potenzial von Innovationen und sauberen Technologien aufzeigen kann – so Bertrand Piccard.

Das ambitionierte Projekt kostet insgesamt rund 150 Millionen Franken.

www.solarimpulse.com new.abb.com/betterworld

Energiewende zu Ende gedacht – Was denn sonst?

Der Autor befasst sich seit über 40 Jahren mit der Gestaltung der Energiezukunft. Er verdeutlicht mit verständlich dargestellter Physik, dass die Energiewende mehr ist als der Verzicht auf die Atomkraft. Natürlich spricht er auch die Speicherfrage an und das für ein Gelingen der Energiewende erforderliche veränderte Bewusstsein von Verbraucherinnen und Verbrauchern.

Ulf Bossel formuliert konkrete Ziele, die realisiert werden müssen. Verständlich und konzentriert wird die Notwendigkeit der Schaffung einer nachhaltig auf Erneuerbaren Energien aufbauenden Energieversorgung begründet (168 Seiten, A5, ISBN 978-3-033-04773-0, EUR 25,00 oder CHF 30.– plus Versandkosten).

ubossel@bluewin.ch

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Wirtschaft und Verb채nde Elektrotechnik 2/15 | 7

Wirtschaft und Verbände

Flexibel, schnell, jederzeit erweiterbar und preisgünstig muss es sein!

Elektroinstallationen werden einfacher!

Die Reichle-Gruppe hat das neue Unternehmen Reichle Technologies AG mit Sitz in Wetzikon gegründet.

Diese sieht sich als Partner im Bereich Cabling bis 230 Volt. Grösste Tochter der Gruppe ist die 1964 gegründete Reichle & De-Massari AG (R & M), internationaler Anbieter von Cabling-Lösungen für die Informationsund Kommunikationstechnik. Die neue Tochtergesellschaft spezialisiert sich auf den Vertrieb von modularen Systemlösungen für die Anwendungsfelder Elektro- und Automation-Cabling. Es geht um rationelle Arbeitsplatzerschliessung und neue Möglichkeiten der Automatisierung in Gebäuden.

In der neuen Firma Reichle Technologies AG hat ein Team von 16 Mitarbeitenden seine Arbeit in Wetzikon aufgenommen. Geschäftsführer ist Martin Reichle, ehemaliger CEO der R & M und Mitinhaber der Reichle-Gruppe.

Der Schwerpunkt liegt auf Neuentwicklungen, die Elektroinstallationen in Büros, Geschäftsräumen und Zweckbauten vereinfachen. Dazu zählen drei-

und fünfpolige Cable Outlets die sich mit wenigen Handgriffen innerhalb einer Minute auf konventionelle Rundkabel aufschalten lassen.

Rationalisierungspotenzial Wer scharf nachdenkt kommt zum Schluss, dass bei der Erschliessung von Büroarbeitsplätzen aber auch bei der Beleuchtung noch erhebliches Rationa-

lisierungspotenzial schlummert. Das Programm von Reichle reicht von der Verkabelungsplattform für Sammelpunkte in Doppelböden bis zur Anschlussbox für den Schreibtisch. Mit dem Installationskonzept der Sammelpunkte (Consolidation Points) lassen sich Büros freier gestalten und leichter erweitern oder umbauen. Die Boxen für den Schreibtisch können beliebig mit

Systematische Arbeitsplatzerschliessung für optimalen Einsatz von Datennetzen und Elektroinstallationen mit offenen Standards.

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Anschlüssen für Strom, Datennetz, Multimedia und Telefon bestückt werden.

Ebenso unterstützt Reichle die Elektrobranche mit Schnellmontagelösungen für Installationen in Decken, Kabeltrassen, Systemwänden und Brüstungen. Serviceleistungen wie Planungshilfen und die installationsfertige Konfektionierung nach Kundenwunsch ergänzen das Portfolio.

Modularität, offene Standards «Mit modularen Systemen und intuitiv anwendbarer Technik wollen wir das Cabling einfacher und offener machen», blickt Martin Reichle in die Zukunft.

Elektroplanung und -installation lassen sich so beschleunigen und effizienter umsetzen. Die Komplexität von Verkabelungsprojekten lässt sich reduzieren, somit entstehen weniger Fehlerquellen und die Sicherheit wird verbessert.

Künftig will Reichle auch bestehende Bus-Systeme und digitale Lösungen für die Raumautomatisierung in die Elektroinstallation integrieren. Die Rundkabeladapter eignen sich bereits heute für die Beschaltung von DALI-Lichtsteuerungen. In einem einzigen Arbeitsschritt können sowohl die Stromversorgung als auch die DALI-Busleitung aufgeschaltet werden.

Reichle will die Zukunft von vereinfachten Elektroinstallation mitgestalten.

Sie befassen sich deshalb mit Fragen der Raumautomatisierung, Energieeffizienz und dem Internet der Dinge.

Modular konzipierte Installationstechnik biete optimale Chancen für die Integration von intelligenten Systemen und die Optimierung der Betriebskosten bestehender Gebäude. Nach Überzeugung von Reichle ist dazu allerdings die Verfolgung offener Standards unumgänglich. Die künftige Installationstechnik muss unkompliziert, leicht skalierbar und universell einsetzbar sein.

Entsprechende Forschungs- und Ent-

Wirtschaft und Verbände

Installation ohne Abzweigdose in Sekundenschnelle mit einem Rundkabel-Adapter, aufschaltbar auf handelsübliches Rundkabel ohne Unterbruch. An jeder Stelle ist zu jeder Zeit ein zusätzlicher Adapter aufschaltbar.

wicklungsvorhaben werden gemeinsam mit Partnern in Wissenschaft und Industrie initiiert.

Rundkabel-Adapter Langwierige Arbeitsvorbereitungen wie das Ablängen von Kabeln oder das Setzen von Abzweigdosen entfallen. Man stellt einfach das Material bereit und beginnt direkt mit der Installation. Der Zeit-, Material- und Werkzeugaufwand sinkt auf ein Minimum. Die Installation eines Abzweigers gelingt in weniger als einer Minute. Damit lässt sich ein Projekt hochgradig effizient umsetzen. Für Kabelführung und -fixierung verwendet man Standardkomponenten. Der Lernaufwand für die richtige Montage der Rundkabeladapter ist minimal. Die Handhabung ist selbsterklärend.

IDC: Schneidklemmtechnik Die Reichle Installation Technologies AG nutzt unter anderem Know-how des Partners Reichle & De-Massari AG (R & M). Diese wird auch IDC (Insulation Displacement Contact) oder LSATechnik (löt-, schraub- und abisolierfreie Technik) genannt. Die Verbindungsmethode stammt aus der Telekommunikation.

Beim Einpressen der Adern in eine scharfe Klingengabel wird die Isolierung durchdrungen und so ein gasdichter elektrischer Kontakt mit dem Kupferdraht hergestellt. R & M hat die Technologie weiterentwickelt und für grössere Aderquerschnitte verfügbar gemacht. In Zukunft werden weitere Innovationen rund um die Schneidklemmtechnik vorangetrieben.

Partner: Reichle & De-Massari Der Partner R & M ist als Hersteller anspruchsvoller Verkabelungstechnik für Datennetze und Telekommunikation international tätig. Das Startsortiment der Reichle Installation Technologies AG war zuvor ein Teil des R & M-Be-

Oben: Abzweiger auf U-Box von Rundkabel.

Mitte: Deskbox mit Netzwerkkabeln und 230-VSteckdosen.

Unten: U-Box = Anschlussdose in Doppelböden für alle Daten- und Stromversorgung.

reichs Büro- und Gebäudeverkabelung.

Neu möchte Reichle das Angebot für den Niederspannungsbereich zügig ausbauen, verselbstständigen und die Elektroinstallateure gezielter unterstützen.

Die Reichle-Gruppe ist ein inhabergeführtes schweizerisches Familienunternehmen und befindet sich zu 100 Prozent im Besitz der Familie Reichle. R & M beschäftigt weltweit rund 800 Mitarbeitende und erwirtschaftet jährlich einen konsolidierten Umsatz von rund 200 Mio. CHF. Die Reichle Installation Technologies AG wurde Mitte 2014 als Spin-off von R & M gegründet und geht jetzt aktiv an den Markt. Zielgruppen sind der Grosshandel, Systemintegratoren, Planer und Installationsunternehmen. Aber auch Projektentwickler, Facility Manager und Büroeinrichter will Reichle für den Start in eine neue Ära der Elektroinstallation gewinnen.

Reichle Installation Technologies AG 8620 Wetzikon Tel. 044 931 98 00 info@reichle.ch www.reichle.com

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Wirtschaft und Verbände

MuKEn 2014

Kantone machen ernst mit der Energiewende Die Plenarversammlung der Konferenz der kantonalen Energiedirektoren (EnDK) hat die Revision der Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn 2014) mit 23 Stimmen verabschiedet. Die harmonisierten Energievorschriften der Kantone werden weiter verschärft.

Damit zeigen die Kantone, dass sie im Gebäudebereich mit der Energiewende vorwärts machen.

Terminplan MuKEn 2014 und Abstimmung auf Fachnormen: Die Kantone passen bis 2018 ihre Energiegesetze an und setzen die neuen Vorschriften per 2020 in Kraft.

Die MuKEn sind seit 1992 konkrete Empfehlungen zur Umsetzung im kantonalen Bau- und Energierecht. Mit der MuKEn 2014 werden diese zum vierten Mal revidiert. Der modulare Aufbau belässt den Kantonen Spielräume, um besonderen kantonalen Gegebenheiten massgeschneidert Rechnung tragen zu können. Die Revisionsarbeiten folgten einem intensiven, iterativen Prozess innerhalb der EnDK. Dabei erfolgten auch Anhörungen von Experten. Dabei gingen insgesamt über 100 Stellungnahmen und 2000 externe und interne Anregungen ein, die geprüft und soweit möglich berücksichtigt wurden. Die Zielsetzung der MuKEn ist ein hohes Mass an Harmonisierung im Bereiche der kantonalen Energievorschriften zu erreichen, um die Bauplanung und die

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Bewilligungsverfahren für Bauherren und Fachleute, die in mehreren Kantonen tätig sind, zu vereinfachen.

Das sogenannte Basismodul soll in allen Kantonen vollständig umgesetzt werden. Damit erfüllen die Kantone die zu beachtenden Grundsätze im Energie- und CO2-Gesetz des Bundes. Im Bereich «Neubau» wird das Konzept des «Nahezu-Null-Energiegebäudes» eingeführt. Angestrebt wird ein Standard, der zwischen den heutigen Minergie- und Minergie-P-Anforderungen liegt. Das heisst konkret, dem Gebäude auf einem bestimmten Grundstück wird von aussen möglichst wenig Energie zugeführt. Die erforderliche Energie wird soweit als möglich auf dem Grundstück oder im und am Gebäude produziert. Zudem wird jeder Neubau auch einen Anteil seines Strombedarfes in Zukunft selber decken müssen.

Bei Altbauten sollen die CO2-Emissionen schrittweise gesenkt werden.

Beim Ersatz fossiler Heizsysteme muss deshalb in Zukunft zehn Prozent der

Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich Die MuKEn sind im Wesentlichen energetische Bauvorschriften. Sie umfassen Empfehlungen zur Förderung von Massnahmen zur Stärkung der Energieeffizienz im Gebäudebereich sowie Empfehlungen zur Energieplanung. Die MuKEn stützen sich auf Art. 89 Abs. 4 der Bundesverfassung sowie auf die Energiegesetzgebung des Bundes ab.

Bauvorschriften sind für die Bauherren und Planer Planungsvorgaben für Neu-, Um- oder Erweiterungsbauten, deren Einhaltung für einen Hochbau oder eine Anlage Voraussetzung für die Erteilung einer Baubewilligung ist. Nach der Erstellung des Baus wird die Einhaltung der Baubewilligung und der Bauvorschriften durch die Baubehörden überprüft. Allenfalls verfügt sie bei Verstössen entsprechende Massnahmen oder Sanktionen. Ein einmal erstellter und

von den Behörden abgenommener Bau findet danach erst wieder die Aufmerksamkeit der Baubehörden, wenn der Bau bewilligungspflichtige Veränderungen im Äussern oder Innern erfährt. Energetische Bauvorschriften müssen somit dem Grundcharakter des Baurechts entsprechen.

Die Vorschriften sind Mindestanforderungen, die von allen Bauten erfüllt werden müssen. Bauherren können nach wie vor selbst ehrgeizigere Konzepte umsetzen. Sie werden dabei von freiwilligen Standards und Labels, wie z. B. Minergie, unterstützt. Letztere gehen voran und zeigen auf, wie die Zukunft aussehen könnte. Sie bereiten somit den Markt vor und ermöglichen künftige Anforderungen der Mindestbauvorschriften auf der Basis von reifen Technologien und Konzepten.

Gebäudeenergieausweis der Kantone Seit 2009 ist der GEAK ein bewährtes Instrument, das Hausbesitzern/-innen aufzeigt, wie hoch der Energiebedarf ihres Gebäudes ist. Dieser Energiebedarf wird in den Effizienzklassen von A bis G in der bekannten Energieetikette dargestellt und berücksichtigt Heizung, Warmwasser, Beleuchtung und andere elektrische Verbraucher. Er schafft damit Transparenz auf dem Immobilienmarkt und lässt einen Vergleich mit anderen Gebäuden zu.

Zeigt der GEAK den Ist-Zustand des Gebäudes, geht der GEAK Plus deutlich weiter. Mit diesem standardisierten Werkzeug können die GEAK-Experten konkrete Modernisierungsstrategien aufzuzeigen. Das Plus ist demnach ein auf die spezifischen Bedürfnisse abgestimmter Beratungsbericht, der sehr konkrete Massnahmen zur Energie-

effizienzsteigerung und deren entsprechende Priorisierung enthält. Zum Beispiel kann ein Ersatz der alten Heizung Anlass sein, das ganze Haus genau unter die Lupe zu nehmen. Wird aber zuerst die Heizung ersetzt und erst danach die Wärmedämmung der Gebäudehülle verbessert, ist die Heizung womöglich überdimensioniert und kann nicht effizient betrieben werden.

Der GEAK Plus sieht einen eigentlichen Fahrplan vor und ist das Werkzeug für Erneuerungsschritte in der richtigen Reihenfolge. Zudem gibt er eine Prognose ab, welche Effizienzklasse das Gebäude nach der Erneuerung erreichen wird. Die Erstellung des GEAK Plus wird in einigen Kantonen subventioniert. Informationen dazu sind von den kantonalen Energiefachstellen erhältlich.

Der GEAK zeigt den Energiebedarf eines Gebäudes in den Effizienzklassen von A bis G. (Bild: GEAK)

bisher verbrauchten Energie durch den Einsatz erneuerbarer Energien oder durch Effizienzmassnahmen kompensiert werden.

Zur Steigerung der Stromeffizienz im Gebäudebereich müssen innerhalb der nächsten 15 Jahre, zentrale Elektroheizungen ersetzt werden. Die Neuinstallation wurde schon mit den MuKEn 2008 ausgeschlossen. Bei Neuinstallationen sind seit 2008 nur noch Boiler zugelassen, die neben Strom auch andere Energiequellen, wie beispielsweise Solarwärme, nutzen. Bestehende, rein durch Strom betriebene Elektroboiler, sind neu innerhalb der nächsten 15 Jahre entsprechend zu ergänzen oder zu ersetzen. Im Bereiche der Förderung wird der Gebäudeenergieausweis der Kantone (GEAK) mit Beratungsbericht obligatorisch, sofern der erwartete Förderbeitrag 10 000 Franken übersteigt.

Den Betrieb der Gebäudetechnik optimieren Das Basismodul der MuKEn wird durch zusätzliche Module ergänzt, die von den Kantonen bei Bedarf umgesetzt werden können.

Mit einem neuen Modul wird die Betriebsoptimierung für Nichtwohnbauten vorgeschlagen, die im Jahr mehr als 200 000 Kilowattstunden Strom verbrauchen und nicht eine Vereinbarung für Grossverbraucher abgeschlossen haben. Die Eigentümer dieser Bauten

Wirtschaft und Verbände

Minergie und MuKEn 2014 Der Verein Minergie wurde vor 17 Jahren durch die Energiedirektoren gegründet. Mit fast

Qualitätssicherungs-Massnahmen fokussieren, um damit bei Bauten nach MuKEn-Vorgaben auch

40 000 zertifizierten Bauten hat sich Minergie auf dem Schweizer Baumarkt als erfolgreicher Baustandard etabliert. Minergie steht für geringen Energieverbrauch, für komfortables und gesundes Raumklima und für die Erhaltung des Gebäudewerts.

Die MuKEn 2014 fordern ebenso wie Minergie eine gute Wärmedämmung, eine dichte Gebäudehülle und effiziente Haustechnik. Dennoch sind die MuKEn nicht gleich Minergie: Sie fordern keinen automatischen Luftwechsel, keine Zertifizierung des Gebäudes und kein Qualitätssystem. Minergie wird zukünftig vermehrt auf

in der Praxis einen tiefen Energieverbrauch zu erreichen.

Mit dem durch die Konferenz Kantonaler Energiedirektoren EnDK finanzierten Pilotprojekt «Minergie-Eigentümerkorporation» will Minergie durch die Bündelung erneuerungswilliger Hausbesitzer Anreize für die Gebäudeerneuerung schaffen.

Mit einem neuen Angebot an Standardlösungen soll der Laien-Bauherrschaft eine Vorgehenshilfe geboten werden. Je nach Gebäudezustand wird sie eine Variante mit stärkeren Massnahmen an der Gebäudehülle oder eher mit anspruchsvollerer Haustechnik wählen.

sind gehalten, alle fünf Jahre ihre Gebäudetechnik zu optimieren und diese zu dokumentieren. Ein weiteres neues Modul sieht vor, dass neue Nichtwohnbauten ab einer Energiebezugsfläche von 5000 m2 mit Einrichtungen zur Gebäudeautomatisation ausgerüstet werden müssen,

um den Energieverbrauch im täglichen Betrieb zu optimieren. Ein weiteres Modul sieht vor, auch den Ersatz von dezentralen Elektroheizungen innerhalb von 15 Jahren zu verlangen.

Die Plenarversammlung stimmte zudem der vierten Programmvereinba-

rung zur Durchführung des Gebäudeprogrammes zu. Damit können Finanzierungszusicherungen im Rahmen des Gebäudeprogrammes bis Ende 2016 sichergestellt werden. Eine vierte Vereinbarung wurde erforderlich, nachdem die erste Etappe der Energiestrategie 2050 nicht vor dem 1. Januar 2017 in Kraft treten kann. Zudem kann mit einer weiteren Vereinbarung auch das Risiko eines Programmstopps in Folge der hängigen Beschwerden gegen die Erhöhung der CO2-Abgabe stark reduziert werden.

Der GEAK erhielt in den letzten Jahren eine immer grössere Bedeutung.

2013 wurden gegenüber 2012 über 25% mehr GEAK erstellt: Die Zahl der Gebäudeanalysen erhöhte sich von rund 3400 auf 4300, 2011 waren es noch 2335. «Die starke Zunahme bestätigt, dass sich immer mehr Gebäudebesitzer sowohl bei einer Gebäudesanierung, aber auch beim Neubau Gedanken darüber machen, wie sie den Energieverbrauch in ihren Häusern senken können», erklärt Lorenz Bösch, Generalsekretär, an der Konferenz der Kantonalen Energiedirektoren. Die Bedeutung wird mit weiteren Obligatorien noch zunehmen. Die EnDK hat deshalb den Verein GEAK gegründet, damit der weitere Ausbau auf der Basis einer von der EnDK getrennten juristischen Person erfolgen kann. Die strategische Steuerung des Vereins verbleibt in der Hand der kantonalen Energiedirektoren. www.endk.ch www.geak.ch www.minergie.ch

Schalten ohne Verkabelung und ohne Batterie › ALADIN Easyclick Funktaster, Funk-Präsenzmelder und Funk-Thermostate für schnellste Montage auf allen Unterlagen, ohne diese zu beschädigen, auch auf Glas, Plättli, Granit/Marmor › ALADIN Easyclick zum Schalten / Dimmen / Jalousie- und Heizungssteuerung / Einbindung in KNX › ALADIN Easyclick ideal bei Renovationen / Nachrüstungen / Neubauten mit flexibler Nutzung / Speziallösungen › Aktuelle Dokumentation unter www.flextron.ch 12 | Elektrotechnik 2/15

Flextron AG Usterstrasse 25 8308 Illnau Telefon +41 52 347 29 50 info@flextron.ch www.flextron.ch

Die neue Broschüre ist ein Informationsmittel, das künftigen Bauherren und Wohneigentümern Einblicke in das Gebiet der Lichttechnik gewährt. Sie fasst Informationen zu den Technologien verständlich zusammen und zeigt die vielen Möglichkeiten, die sich mit Elektroinstallationen umsetzen lassen. Praktisch inszenierte Anwendungsbeispiele untermalen die Theorie und vermitteln auch dem Laien, wie mit einfachen Massnahmen und Ergänzungen ein erfreulicher Mehrwert entsteht. Schliesslich plant und realisiert der durchschnittliche Eigenheimbesitzer nur einmal in seinem Leben ein Wohnbauprojekt.

In kurzen, übersichtlichen Abschnitten wird die Funktionsweise der Halogen-, Lumineszenzstrahler sowie der LED erläutert und die Vor- und Nachteile der jeweiligen Technologien beschrieben. Zudem zeigt die Broschüre, welche typischen Arten von Leuchten verwendet werden und wie sie wirken. Es werden direkt, indirekt sowie kombiniert strahlende Leuchten dargestellt und Tipps für die Montage und Anordnung gezeigt. Ebenso wird auf die Eignung und die typischen Einsatzgebiete einzelner Leuchtenarten im Innen- und Aussenbereich eingegangen. Es wird beispielsweise dargestellt, auf welcher Höhe eine Pendelleuchte über dem Esstisch montiert sein sollte.

Mit entsprechender Voraussicht können die unterschiedlichen Räume eines Wohnbereichs geschickt in Szene gesetzt werden.

Die Broschüre erklärt, welche Funktionen eine Beleuchtungsanlage erfüllen soll und welche Fragen man sich bei Beginn der Planung stellen muss. Wie beeinflussbar die Lichtwirkung durch Raumhöhe und Farben schlussendlich ist, wird ebenso dargestellt wie der Aspekt Blendung, welcher zu berücksichtigen ist um gutes Sehen und Beleuchtungsqualität zu erreichen. Die Broschüre zeigt, mit welchen Tipps sich Küche und Bad ausleuchten lassen, um allen Anforderungen gerecht zu werden. Auch in einem Treppenhaus kann mit entsprechender Vorausplanung eine komfortable Beleuchtung realisiert und so Stolperfallen eliminiert werden.

Der Fortschritt der Technik hat die Urform der Leuchtenbedienung, den Schalter, nicht ersetzt, aber mit vielen weiteren Methoden ergänzt. Schalter und Dimmer lassen sich heutzutage ebenfalls betont diskret oder auch gewollt auffällig platzieren oder mit Hinterleuchtung hervorheben. Bewegungsmelder helfen, wenn manuelle Bedienstellen unpraktisch oder unerwünscht sind. Ebenso wird die zunehmend wichtige Gebäudeautomation hervorgehoben und beschrieben, wie die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten dieser SmartHome-Funktionen zusammenspielen.

Ein Referenzbericht zeigt die Umsetzung von eigenen Ideen eines Beleuchtungskonzepts in einem neuen Eigenheim. Das Anschauungsobjekt vermittelt dem Leser, dass sich auch aussergewöhnliche Wünsche mit überschaubarem Aufwand realisieren lassen.

Die Broschüre kann mit der Nummer 996007162 (Französisch 996007163, Italienisch 996007164) kostenlos bestellt werden. Mit dem Firmenstempel des Installationsbetriebs versehen kann die Broschüre an Kunden oder Interessierte verteilt werden. www.ottofischer.ch

Wirtschaft und Verbände

Neue Fachbroschüre Licht

Zukunft aktiv gestalten

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Wirtschaft und Verbände

«Energiestrategie ist eine lohnende Investition in die Zukunft»

2015 werden in der Schweiz wichtige energiepolitische Weichen gestellt. Am 9. Schweizerischen Stromkongress nahmen rund 400 hochrangige Vertreter aus Politik, Wirtschaft und Strombranche eine Standortbestimmung vor und diskutierten über die mit diesen Entscheiden verbundenen Herausforderungen für die Energiebranche. Referentinnen und Referenten thematisierten unter anderem die Energiestrategie 2050 des Bundes, die vollständige Marktöffnung in der Schweiz, die Tragweite politischer Entscheide angesichts ökonomischer Realitäten und global be-

einflusster Rahmenbedingungen sowie den Trend zu Konvergenz und Verknüpfung der Netze im Energiebereich.

Bundesrätin Doris Leuthard zog in ihrem Keynote-Referat eine Bilanz zur Debatte der Energiestrategie 2050 im Nationalrat: «Mit der Energiestrategie kann die Schweiz ihre Energie-Importabhängigkeit langfristig reduzieren. Sie ist eine lohnende Investition und ein Wegweiser in die Zukunft. Die Kommission und der Nationalrat haben gute Arbeit geleistet und einen vernünftigen Weg in die Energiezukunft aufgezeigt.»

Mit Blick auf die Entwicklung im euro-

päischen Strommarkt hielt die Vorsteherin des UVEK fest, dass die Schweiz ohne Stromabkommen nicht Teil des europäischen Strombinnenmarkts sei.

So könnten die Schweizer Stromunternehmen nicht zu gleichen Bedingungen am Strommarkt teilnehmen. Deshalb sei es für die Schweiz weiterhin ein wichtiges Ziel, ein Stromabkommen mit der EU abzuschliessen.

Kurt Rohrbach, Präsident VSE, betonte, dass die Rahmenbedingungen für die Schweizer Energiewirtschaft vor allem von globalen Entwicklungen beeinflusst werden und inländische Massnahmen entsprechend mit Bedacht getroffen werden müssten. «Wir dürfen nicht dem immer mehr Oberhand nehmenden Irrtum verfallen, mit planwirtschaftlichen Ansätzen könnten Probleme gelöst werden.»

Jasmin Staiblin, CEO Alpiq, sprach über den fundamentalen Wandel in der Energielandschaft und das Dilemma, mit welchem die Klima- und Energiewende zu kämpfen habe: «Trotz massiver Förderung von Erneuerbaren Energien ist die Stromproduktion aus Kohle heute günstiger als die Wasserkraft.»

Sie forderte ein Umdenken: «Wir müssen über die eigentliche Energiewende sprechen und dürfen uns nicht auf eine Stromwende beschränken.»

www.stromkongress.ch

Normpositionen für die Beschreibung von Photovoltaikanlagen Seit Januar können die Anwender des Normpositionen-Katalogs NPK für die Beschreibung von Leistungen auf zwei neue Kapitel zu Photovoltaik und Verkehrsführung zurückgreifen.

Im Zusammenhang mit der Energiestrategie des Bundes, die auch auf eine verstärkte eigene Energieerzeugung der Gebäude setzt, nimmt die Bedeutung der Energiegewinnung auf Dach und Fassade zu. Damit die Anwender bei der Leistungsbeschreibung auch in diesem Bereich Normpositionen einsetzen können, haben die Vertreter der zuständigen Verbände und Interessengruppen den NPK 368 erarbeitet. Der Erarbeitungsprozess war, wie

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der Autor des Kapitels betont, äusserst anspruchsvoll, hat aber zu einem guten Ergebnis geführt. Das Kapitel hat eine klare Struktur: Nach den Bedingungen und Vorarbeiten sind die Befestigungssysteme aufgeführt. Anschliessend folgen die Abschnitte für Photovoltaikmodule, thermische Solar- und Hybridkollektoren und dann jene für Spenglerarbeiten und die Instandsetzung von Deckungen, Bekleidungen und Blitzschutz sowie für die Komponenten. Damit ist es einerseits möglich, mit dem Kapitel eine ganze Photovoltaik- und thermische Solaranlage inklusive aller Nebenarbeiten zu beschreiben. Andererseits kann man sich aber auch dafür entscheiden, nur die Befestigungssysteme, die Photovoltaikmodule und die thermischen Solarkollektoren mit dem neuen NPK 368 zu beschreiben und für die weiteren Arbeiten wie gewohnt die spezifischen Gebäu-

dehülle- und Gebäudetechnikkapitel einzusetzen.

Die temporäre Verkehrsführung auf Autobahnen ist nicht mehr nur Sache der Gebietseinheiten, sondern kann auch an andere Unternehmer vergeben werden. Im neu erarbeiteten NPK-Kapitel 125 wurden alle Leistungen im Zusammenhang mit der temporären Verkehrsführung zusammengestellt.

Das Kapitel kann sowohl für die Ausschreibung von Planungsleistungen, die im Abschnitt 100 aufgeführt sind, als auch für die Realisierung (Abschnitte 200 bis 600) angewendet werden.

Weitere Informationen zur gesamten NPK-Datenbibliothek, zur NPK-Ausgabe 2015 sowie zu den Angeboten für NPK-Lizenznehmer gibt es unter der nachstehenden Website. crb.ch

Seit dem 1. September 2013 ist das Eidgenössische Starkstrominspektorat ESTI zuständig für die Nachprüfung der Berufsqualifikationen von Dienstleistungserbringern aus den EU- und EFTA-Staaten, die in der Schweiz während höchstens 90 Arbeitstagen pro Kalenderjahr einen reglementierten Beruf des Elektroinstallationsgewerbes (Elektriker, Elektrokontrolleur, Elektroinstallateur) ausüben wollen.

Die Dienstleistungserbringer müssen zuerst eine Meldung über das Onlinesystem des Staatssekretariats für Bildung, Forschung und Innovation SBFI einreichen. Anschliessend prüft das ESTI deren Berufsqualifikationen nach den Vorgaben der Richtlinie 2005/36/ EG. Kommt das ESTI zum Schluss, dass die Berufsqualifikationen ausreichend sind, teilt es dem Dienstleistungserbringer mit, dass er zur Berufsausübung in der Schweiz zugelassen ist.

Gleichzeitig erteilt das ESTI dem Dienstleistungserbringer die für die Berufsausübung erforderliche Installationsbewilligung.

Weichen die Berufsqualifikationen wesentlich von den in der Schweiz geltenden Anforderungen zur Ausübung des reglementierten Berufs ab und gefährden die Abweichungen die öffentliche Gesundheit oder Sicherheit, hat der Dienstleistungserbringer die Möglichkeit, beim ESTI eine Eignungsprüfung abzulegen. Die Prüfung kann einmal wiederholt werden.

Diese Regelung stellt sicher, dass nur Dienstleistungserbringer mit ausreichenden Qualifikationen aus EU- und EFTA-Staaten in der Schweiz Arbeiten an elektrischen Niederspannungsinstallationen ausführen. Innerhalb eines Jahres seit dem Inkrafttreten des Meldeverfahrens überprüfte das ESTI in rund 80 Fällen die Berufsqualifikationen

eines Dienstleistungserbringers aus einem EU-Staat. Rund 50 Fälle betrafen Dienstleistungserbringer aus Deutschland. Die übrigen Dienstleistungserbringer stammten – nach Häufigkeit – aus Italien, Österreich, den Niederlanden und Frankreich. Die Berufsqualifikationen wurden vom ESTI mehrheitlich als ausreichend betrachtet. In zehn Fällen verfügte das ESTI eine Eignungsprüfung, die nur in einem einzigen Fall, im Rahmen der Wiederholungsprüfung, bestanden wurde. Fünf Kandidaten verzichteten auf die Absolvierung der Eignungsprüfung und vier Kandidaten bestanden diese nicht.

Eidgenössisches Starkstrominspektorat ESTI Rechtsdienst 8320 Fehraltorf Tel. 044 956 14 54 info@esti.admin.ch www.esti.admin.ch

Forschen für energieeffiziente Gebäude und Quartiere Rund 70 Forschende der Empa, der ETH Zürich, der EPF Lausanne, der Hochschule Luzern, der Universität Genf und der Fachhochschule Nordwestschweiz trafen sich Ende Januar zu einem Workshop des Schweizer Kompetenzzentrums für energieeffiziente Gebäude und Quartiere («Swiss Competence Center for Energy Research» SCCER FEEBD). Im Reka-Feriendorf Blatten-Belalp, das nach ökologisch nachhaltigen Richtlinien gebaut wurde und solar betrieben wird (siehe Seite 18), erarbeiteten sie eine ForschungsRoadmap, um den Energiebedarf bestehender und zukünftiger Gebäude deutlich zu senken. Demnach soll der Schweizer Gebäudepark bis 2050 fünfmal weniger Energie verbrauchen; insbesondere sollen möglichst keine fossilen Energieträger wie Gas und Öl zum Heizen und für Warmwasser mehr eingesetzt werden. Um dies zu ermöglichen, muss die Anzahl energetischer Renovierungen – also die Erneuerungsrate des gesamten Gebäudeparks – von heute einem auf zwei Prozent verdoppelt werden.

Als wichtigste Massnahmen haben die Forscher in ihrer Roadmap drei Punkte herausgestrichen. Zum einen günstigere Hochleistungsdämmungen für den Schweizer Gebäudepark. Dazu wird die

Forschung im Bereich Aerogele intensiviert, damit in den nächsten Jahren neue Produkte zur Marktreife gebracht werden können. Zum anderen sollen intelligente Automatisationssysteme dazu beitragen, Gebäude energetisch optimal zu betreiben. Und schliesslich soll durch die Vernetzung von Gebäuden – und zwar nicht nur elektrisch, sondern auch thermisch – zusätzlich Energie eingespart werden. Damit lassen sich lokale Energieressourcen effizient und effektiv nutzen.

Mit dem Aktionsplan «Koordinierte Energieforschung Schweiz» vernetzt

der Bundesrat die Kompetenzen der Schweizer Hochschulen. Finanziert und gesteuert durch die Kommission für Technologie und Innovation (KTI), rief er acht Kompetenzzentren («Swiss Competence Centers for Energy Research», SCCER) ins Leben, die in den Themen Biomasse, Speicherung, Netze, Energiebereitstellung, rechtliche und ökonomische Aspekte, Mobilität sowie Energieeffizienz in Gebäuden und Quartieren und in Industrieprozessen forschen. www.empa.ch

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Wirtschaft und Verbände

Ein Jahr Meldeverfahren für Dienstleistungserbringer aus der EU/EFTA

Highlight

Schibli Gebäude- und Sicherheitstechnik

Leben und Werte sichern und schützen Seit über 40 Jahren bietet Schibli Gebäudetechnik, Spezialist für elektronische und mechanische Sicherheitssysteme und Teil der SchibliGruppe, die gesamte Dienstleistungspalette im Bereich Videoüberwachungs-, Einbruchmelde-, Gebäudeleit-, Gegensprech-, Zutrittskontrollund Brandmeldeanlagen für Private, Unternehmen und Institutionen an.

Um dem steigenden Bedürfnis nach Sicherheit nachzukommen, hat Schibli Anfang 2015 in Winterthur ein zusätzliches Kompetenzzentrum für Gebäudetechnik eröffnet.

Steuern der Gebäudetechnik über Touchpanel.

Schibli Gebäudetechnik ist der kompetente und zuverlässige Partner für Planung, Realisation und Wartung elektronischer und mechanischer Sicherheitssysteme für Wohn- und Nutzbauten und intelligente Haussteuerungs- und Gebäudeleitsysteme. Von der einfachen, aber verlässlichen Basisanlage bis zum komplexen, ganzheitlichen Grosssystem. Durch die intensive Zusammenarbeit aller Gruppengesellschaften mit ihren insgesamt über 450 Mitarbeitenden – davon mehr als 70 Lernende – verfügt die Schibli-Gruppe zudem über ein Komplettangebot in ihren fünf Fokusbereichen Elektrotechnik, Gebäude-

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technik, Automatik, Kommunikation und Informatik.

So haben Sie alles unter Kontrolle Videoüberwachungssysteme reduzieren das Risiko von Einbrüchen, Diebstählen und Sachbeschädigungen und erhöhen gleichzeitig das Sicherheitsgefühl.

Zudem leisten sie wichtige Dienste bei der Prozess- und Maschinenüberwachung, bei der Ereignis-Detektion oder der intelligenten Bildanalyse. Analoge oder IP-basierte Videoüberwachungslösungen erfüllen dabei höchste Qualitätsstandards und entsprechen den Normen und Datenschutzrichtlinien.

So schützen Sie Leben und Werte Die Gebäudetechniker von Schibli planen und installieren Einbruchmeldeanlagen sowie mechanische Einbruchschutzsysteme für alle Gebäudetypen und Risikoklassen: Vom zuverlässigen Alarmmelder, über Fenster-, Lichtschacht- und Türgitter bis hin zu kombinierten, hochsicheren Grossanlagen.

So wird Ihr Gebäude intelligent Innovative Gebäudeleittechnik erhöht nicht nur den Komfort, die Sicherheit und die Energieeffizienz, sondern steigert auch den Wert einer Liegenschaft massgeblich: Egal, ob man mit einer intelligenten Haussteuerung die Beleuchtung, Rollläden und Multimediageräte bequem über ein Touchpanel oder Smartphone bedienen will. Oder ob man sämtliche Komponenten der Gebäudetechnik zentral steuern möchte.

Die massgeschneiderten Gebäudeleitsysteme basieren auf modernster BusTechnologie und können jederzeit flexibel an sich ändernde Nutzungsbedingungen angepasst werden.

So wird Ihre Inhouse-Kommunikation sicherer Von der einfachen Türsprechanlage in Wohn- und Geschäftshäusern, über Notrufsysteme bis zur ganzheitlichen Intercom-Anlage für Krankenhäuser, Flughäfen und Behörden: Die zukunftsfähigen Lösungen warten mit geschützten Kommunikationsprozessen, höchster Sprachqualität und Ausfallsicherheit

Für die Universität Zürich hat Schibli an verschiedenen Standorten Videosysteme realisiert. Je nach Anforderungen wurden diese Sicherheitssysteme mit Einbruchmelde- oder Zutrittskontrollanlagen ergänzt. Die Bedieneroberflächen der Management Software wurden dabei auf die speziellen Bedürfnisse der Anwender konzipiert.

Highlight

Für den Flughafen Zürich betreut Schibli eine der grössten Videoüberwachungsanlagen in der Schweiz. Über die eigens entwickelte Managementsoftware wird das Videosystem mit anderen Systemen verknüpft und die Bilder im Ereignisfall bei den Sicherheitskräften visualisiert. Das ganze System wird laufend aktualisiert und den neusten Bedürfnissen angepasst.

auf und lassen sich optimal mit Videoüberwachungs-, Zutrittskontroll- und Gebäudeleitsystemen vernetzen.

Videoüberwachungsanlage Parking- und Zutrittskontrollsystem am Flughafen Zürich.

So sperren Sie das Risiko aus Elektronische Zutrittskontrollsysteme und mechanische Tür-Management-Anlagen stellen sicher, dass nur berechtige Personen Zutritt zu bestimmten Bereichen erhalten. Die entsprechenden Berechtigungen können dabei rasch und sicher geändert werden.

So erkennen Sie Brände frühzeitig Im Ernstfall zählt jede Sekunde: Je früher ein Brand detektiert und gemeldet wird, umso kleiner ist das Risiko, dass Menschenleben oder Sachwerte gefährdet werden. Die innovativen und zuver-

lässigen Brandmeldeanlagen für private Liegenschaften, gewerblich genutzte Objekte sowie den öffentlichen Bereich zeichnen sich durch eine einfache Anwendung, individuelle Alarmierungsmöglichkeiten sowie eine hohe Flexibilität aus.

ruf bereit und sorgen jederzeit für den reibungslosen Betrieb von intelligenten und innovativen Sicherheitsanlagen.

Rundum verbindlich Die kompetenten Gebäudetechnik-Spezialisten von Schibli stehen sieben Tage in der Woche rund um die Uhr auf Ab-

Hans K. Schibli AG 8032 Zürich Tel. 044 252 52 52 www.schibli.com

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Wirtschaft und Verbände

Innovatives Energiekonzept

Solare Energieversorgung im alpinen Raum Im Dezember hat die Schweizer Reisekasse Reka in Blatten-Belalp (Wallis) ihr neuestes Feriendorf eröffnet. Inmitten des UNESCO-Welterbes Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch ist eine Familienferienanlage mit einem einzigartigen Energiekonzept entstanden. Das Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt das Reka-Feriendorf im Rahmen des BFE-Leuchtturmprogramms.

Die Gebäude des Reka-Feriendorfes Blatten-Belalp werden mit erneuerbarer Energie betrieben.

(Bild: Reka)

Hansjörg Wigger Das mit erneuerbaren Energien betriebene Reka-Feriendorf Blatten-Belalp zeigt vorbildlich, wie Energie im alpinen Raum genutzt werden kann. Die Energie für die total neun Gebäudeeinheiten mit 50 Ferienwohnungen, Verwaltung, Spielzimmer, Restaurant und Hallenbad wird weitgehend selber und CO2-frei produziert.

Hybride Photovoltaik-Solarthermiekollektoren (PVT) generieren sogleich elektrische wie auch thermische Energien. Die thermische Energie kann direkt genutzt oder dem saisonalen Geothermiespeicher zur Regeneration zugeführt werden. Mit der elektrischen

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Energie werden Wärmepumpen betrieben, welche die Quellenergie aus dem Erdwärmespeicher oder aus den PVTKollektoren auf die gewünschten Temperaturniveaus für die Gebäudeheizung und das Warmwasser bereitstellen. Die Nutzenergie wird auf zwei Temperaturniveaus bereitgestellt: 35 °C für die Gebäudeheizung sowie 45–60 °C für die Warmwasseraufbereitung.

Die PVT-Solarmodule wurden in die Dächer der Ferienwohngebäude integriert. So konnte auf eine konventionelle Dacheindeckung verzichtet werden.

Dabei wurde die installationstechnische und bauphysikalische Machbarkeit solcher Komponenten geprüft und es wurden entsprechende Lösungen gesucht,

beispielsweise für die thermische Verrohrung der PVT-Module und deren Zugänglichkeit.

Die thermische Verrohrung der Photovoltaik/Solarthermiekollektoren konnte aufgrund der tiefen Stagnationstemperatur des Systems mit einem günstigen Polypropylen-Rohrsystem in Tichelmann-Anordnung ausgeführt werden. Der höhere elektrische Ertrag, welcher von der Modulkühlung durch den Wärmeträger herrührt, bietet weitere Vorteile. Die Auswirkungen der Verwendung von PVT-Kollektoren in der Siedlung werden mit Vergleichsmodulen (konventionelle Photovoltaikanlagen auf drei Dächern in Blatten) evaluiert.

Der Erdwärmespeicher ist die zentrale Komponente im thermischen Teil des Energiesystems. Im Vergleich mit konventionellen Energiesystemen ist die wirtschaftliche Auslegung des Erdwärmespeichers in Kombination mit PVT-Kollektoren entscheidend. Je nach mittlerer Sondentemperatur im Erdwärmespeicher können die Wärmepumpen mehr oder weniger effizient, d. h. mit unterschiedlichen Jahresarbeitszahlen, betrieben werden. Die mittlere Sondentemperatur wird durch verschiedene Parameter beeinflusst, beispielsweise Sondenlänge, -abstand und Wärmeeintrag durch die Sonden. Wird das Erdreich nicht oder nur wenig regeneriert, sinkt die mittlere Sondentemperatur über einen Zeitraum von 50 Jahren stetig ab.

Das heisst, der Erdwärmespeicher würde sich auskühlen. Dies könnte unter Umständen zu Eisbildungen an den Sonden führen. Die Wärmeübertragung wäre in einem solchen Fall massiv reduziert, sodass die Energieversorgung aus dem Erdwärmespeicher den Bedarf nicht mehr decken könnte.

Erfährt das Erdreich eine Regeneration, die der Menge der bezogenen Energie entspricht, resultiert eine langzeitstabile, mittlere Sondentemperatur.

Ein weiterer Vorteil einer solchen

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Regeneration: Geringere Bohrabstände zwischen den Erdsonden können eingeplant werden. Auf Basis der Resultate einer Wirtschaftlichkeitsanalyse zwischen Bohrmeter, Bohrabstand, Regeneration und der mittleren Sondentemperatur wurde der wirtschaftlichste Bohrabstand eruiert.

Energiemanagement und -bilanz Hybride Photovoltaik-Solarthermiekollektoren Der effiziente Betrieb (PVT) wurden ins Dach integriert. dieses ganzheit-lichen (Bild: Lauber IWISA AG Energiesystems erfolgt mit einem spartenübergreifenden Energiemanagementsystem. Somit kann beispielsweise die Solarstromproduktion auf die Heizenergiebereitstellung abgestimmt werden, um die Eigenstromnutzung zu maximieren. Zudem teilt beispielsweise das Energiemanagementsystem den Reka-Mitarbeitern mit, zu welcher Uhrzeit es am energieeffizientesten ist, die Bettwäsche zu waschen, das Schwimmbad zu reinigen oder die Aussenflächen zu unterhalten. Es ist geplant, in den öffentlichen Zonen die Gäste über den aktuellen Energieverbrauch der Ferienanlage zu informieren und so über ihr Nutzerverhalten zu sensibilisieren.

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Energiebedarf und -bilanz vom Reka-Feriendorf Blatten-Belalp.

(Bild: Lauber IWISA AG)

BFE-Leuchtturmprojekt Das Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt das Reka-Feriendorf in Blatten im Rahmen des BFE-Leuchtturmprogramms mit einem Förderbeitrag von 900 000 Franken. Das hier umgesetzte innovative Energiekonzept zeigt neue Lösungen auf für die Speicherung und saisonale Verschiebung von Energie. Diese Technologie wird beim Reka-Fe-riendorf zum ersten Mal für die Energieversorgung einer Siedlung eingesetzt. Einzigartig ist der alpine Standort des Projekts, welcher die solare Energiegewinnung dank der hohen Sonneneinstrahlung sehr effizient macht. Eine Messkampagne wird die optimale Einstellung der Technologien im Betrieb sicherstellen und den Erfolg des Energiekonzepts überprüfen.

Mit dem Leuchtturmprogramm werden Projekte gefördert, die der sparsamen Energieverwendung oder der Nutzung erneuerbarer Energien dienen. Die Projekte leisten wichtige Beiträge zur Entwicklung neuer Energietechnologien hin zur Markfähigkeit.

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Wirtschaft und Verbände

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Energiekonzept für die Speicherung und saisonale Verschiebung der Energie.

In der Abbildung 3 werden Energiebedarf und Energieversorgung gegenübergestellt. Nach der Heiz- und Warmwasserenergie mit rund 500 MWh/a folgt anteilmässig der Allgemein- und Haushaltsstrom mit rund 200 MWh/a (abhängig vom Nutzerverhalten). Weitere 170 MWh/a werden für die Deckung des Heizenergiebedarfs des Schwimmbades und der thermischen Verluste benötigt. Im Verhältnis zum Energiebedarf für Heizung und Warmwasser ist der Aufwand für das Schwimmbad mit rund 100 MWh/a (20 %) relativ gross. Während der Betriebsoptimierungsphase soll dieser Bedarf durch geeignete Massnahmen gesenkt werden, beispielsweise durch Anpassungen der Betriebsstrategie.

Die gewonnene thermische Solarenergie (rund 300 MWh/a) wird vornehmlich zur Regeneration des Erd-

(Bild: Lauber IWISA AG)

reichs genutzt. Mit der eigenen Solarstromproduktion von 150 MWh/a wird die Deckung der Energieaufbereitung angestrebt. Die Abwasserwärmerückgewinnung rekuperiert zirka 200 MWh/a.

Somit resultieren in der Jahresbilanz rund 220 MWh/a an elektrischer Energie (ca. 25 % des Gesamtenergiebedarfs), welche dem Feriendorf von extern zugeführt werden muss. Diese als Ergänzung notwendige externe Energie wird von einem Trinkwasserkraftwerk im Dorf eingekauft. Somit werden alle Gebäude und Anlagen komplett mit erneuerbarer Energie versorgt.

Das Reka-Feriendorf Blatten-Belalp empfing im Dezember 2014 erstmals Gäste. Die Inbetriebnahme der Energieversorgungsanlagen erfolgte bereits im Herbst 2014. Die energetischen Einrichtungen müssen aber erst über ein paar Jahre ihre Tauglichkeit unter

Beweis stellen. Um die einzelnen Komponenten, aber auch das Gesamtsystem analysieren und optimieren zu können, wird im ersten Betriebsjahr ein umfassendes Monitoring erstellt. Neben der Datenerfassung des Energiebedarfs werden Informationen zu dem Erdreich, der Abwasserwärmerückgewinnung, den PVT-Kollektoren, den Wärmepumpen und den Witterungsverhältnissen mittels einer Wetterstation erfasst. Im Wintersemester 2015/16 erfolgt die Auswertung des Monitorings, sodass die Betriebserfahrungen im Jahr 2016 kommuniziert und genutzt werden können. Angestrebt wird ein Wissenstransfer auf ähnliche Energiesysteme, um deren Planungsund Betriebssicherheit zu erhöhen. www.lauber-iwisa.ch www.reka.ch www.bfe.admin.ch/leuchtturmprogramm

Lauber IWISA AG Das Ingenieurbüro mit Sitz in Naters war beim Bau des Reka-Feriendorfs Blatten-Belalp zuständig für die Planung und Ausführung des Gebäudetechnikkonzepts. Das Unternehmen unterstützt Reka auch beim Betrieb und bei Optimierungsmassnahmen.

Geschäftsführer Matthias Sulzer: «Wir haben für das Reka-Feriendorf ein ganzheitliches Konzept umgesetzt, indem alle Energieflüsse berücksichtigt wurden. Die verschiedenen Technologien beeinflussen einander positiv und ergeben Synergien. Wir hatten hier die Möglichkeit, ein Energiekonzept zu entwickeln, das bei einem einzigen Gebäude weder wirtschaftlich noch sinnvoll gewesen wäre.»

Innovation Information Aktualität Automation

Elektromobilität

Elektronik

Firmen • Verbände

Forschung

Telematik

Veranstaltungen

Weiterbildung

www.elektrotechnik.ch 20 | Elektrotechnik 2/15

Vielfältiger Einsatz von Astro-Schaltuhren Schaltuhren sorgen beispielsweise in einer Heizungsanlage für die Nachtabsenkung, bei Strassenbeleuchtungen reduzieren sie in der zweiten Nachthälfte die Beleuchtungsstärke, sie stellen bei Signalanlagen in der Nacht auf «Blinken» um und Fütterungsautomaten werden ausgeschaltet, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Theben verfügt über ein vollständiges Programm an Schaltuhren, vom einfachen elektromechanischen Modell bis zur komplexen Selekta Astro-Uhr. Selekta Astro-Schaltuhren mit Wochenprogramm von Theben HTS finden bei speziellen Anwendungen ihren Einsatz, denn sie verfügen über viele zusätzliche Eigenschaften, die bei «gewöhnlichen» Schaltuhren fehlen. Sie berechnen beispielsweise automatisch den Sonnenaufgang und Sonnenuntergang fürs ganze Jahr. Zu diesem Zweck sind Koordinaten nötig, wobei es für die Schweiz Presets für diverse Städte gibt.

Selbstverständlich ist auch eine automatische Sommer-Winter-Zeit-Umschaltung integriert, und dies für verschiedene Kontinente. Sie lässt natürlich auch deaktivieren.

Die Selekta-Astro-Schaltuhren laufen mit integrierter Lithiumbatterie bis zu 10 Jahre auch ohne Stromanschluss.

Und was man besonders schätzt, die Programmierung der Uhr kann auch ohne Netzanschluss erfolgen.

Je nach Typ der Astro-Schaltuhr ist der Anschluss einer externen DCF-77Antenne über ein bis zu 100 Meter langes zweipoliges Kabel möglich. Durch Knopfdruck bei der Uhr erfolgt Dauerschaltung «EIN/AUS» – ein geschätztes Feature.

Technik Die Astro-Schaltuhren verfügen über ein beleuchtetes Display mit textorientierter Bedienerführung. Dies hilft enorm, denn wer hat nach einer gewissen Zeit noch die Anleitung zur Hand?

Ganz abgesehen davon sind Anleitungen oftmals sehr kryptisch. Da schätzt man es ausserordentlich, wenn man über klar verständliche Texte durch die Einstellungen geführt wird. Die häufigsten Anwendungen sind nebenbei erwähnt, werkseitig vorprogrammiert.

Man braucht diese nur mit «ok» zu bestätigen.

Die schraubenlosen Steckklemmen sparen bis zu 40 Prozent Montagezeit und sorgen für schnellen und sicheren Anschluss.

Die Nulldurchgangsschaltung schaltet die Last ohne Spannung ein und ermöglicht so die Schaltung hoher Lampenlasten. Das schont Relais und Leuchtmittel.

Spezialitäten Komplexe Schaltprogramme erstellt man im Büro mit der komfortablen Obelisk top2-Software und lädt diese über die USB-Schnittstelle in die Obelisk top2-Speicherkarte und von dort in die Uhr und umgekehrt. Auf der Baustelle ist also kein Laptop erforderlich.

Die Programmierung sowie der Programmausdruck erfolgen bequem am Schreibtisch.

Damit ist auch schon erwähnt, dass ein Kopieren des Schaltprogramms auf viele Uhren ganz einfach geschieht.

Ein programmiertes Schaltprogramm lässt sich simulieren, da sieht man dann, ob das Schaltprogramm auch das ausführt, was man sich gedacht hat.

Theben HTS AG 8307 Effretikon Tel. 052 355 17 00 sales@theben-hts.ch www.theben-hts.ch

Selekta Astro-Schaltuhren von Theben HTS gibt es in den verschiedensten Varianten, auch mit einer Betriebsspannung von 24 V DC.

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Highlight

Selekta-Astro-Schaltuhren von Theben lassen keine Wünsche offen

Installations- und Gebäudetechnik

Optimierter Potenzialausgleich für elektrosensitive Anlagen

Grossflächige Systembezugs-Potenzialebene Umfangreiche Informationstechnische (IT) Einrichtungen, wie sie zum Beispiel in Systemräumen und Rechenzentren vorkommen, müssen eine zuverlässige Daten- und Signalübertragung bis zu den höchsten Frequenzen gewährleisten. Eine vermaschte bzw. gemeinsame Erdungsstruktur ist erforderlich.

Parziell gebildete Erdernetze müssen durch Potenzialausgleichsleiter untereinander verbunden werden.

Unter Anwendung einer grossflächigen Systembezugs-Potenzialebene (SRPP: System Reference Potential Plane) mit niedriger Impedanz kann diese Vorgabe in Anlehnung an die aktuelle Normung optimal umgesetzt werden.

Michael J. Arnold, Ruben Seijas, Martin Arnold* Anforderungen an IT-Einrichtungen In Rechenzentren, Serverräumen, Verteilerräumen und dergleichen, in denen Einrichtungen der Informationstechnik installiert werden, erfordert die Ausführung der elektrischen Infrastruktur grosse Aufmerksamkeit. Das Risiko von allfälligen Störbeeinflussungen, hervorgerufen zum Beispiel durch Ausgleich-, Streuströme usw. muss minimiert werden. Die optimale Anordnung der

Kabelführungssysteme (Trassen) unter Berücksichtigung der Artentrennung, die Ausbildung von Erdernetzen mit den notwendigen Vermaschungen und die Ausführungsqualitäten bilden einen wichtigen Bestandteil bei IT-Systemen.

Ein zuverlässiger Signalbezug bis zu den höchsten in Betracht kommenden Frequenzen ist zu gewährleisten.

Unterbrechungen in Abläufen von informationstechnischen Diensten können schwerwiegende Folgen haben. Eine mangelhafte Planung, die Verwendung von nicht geeigneten Komponenten

oder fehlerhafte Installationen, insbesondere des Erdungssystems und des Potenzialausgleichs, können die Funktionalität einer Einrichtung bzw. deren Verfügbarkeit stark beeinträchtigen. Auch kann das Erdernetz bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) beeinträchtigt werden [1] [2].

Grossflächige Potenzialebenen sind vorteilhaft Potenzialausgleichsverbindungen als Maschen oder zwischen solchen, aber auch grossflächige Strukturen werden in der

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Prinzipbeispiel einer verbesserten Potenzialausgleichanlage in einem Gebäude, mit einer Massierung von IT-Einrichtungen, wie sie in Serverräumen oder Rechenzentren vorkommt. Bild zeigt einen Ausschnitt aus SN EN 50310, Seite.18 [1].

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zwischen Geräten reduziert sich die gemeinsame Impedanz.

• Anstelle von einzelnen Potenzialausgleichsleitern sollten mehrere Leiter einschliesslich der Verwendung der Gebäudestrukturen (inkl. den Bewehrungen) eingesetzt werden.

• Zur Unterdrückung von Transienten sind Platten (TSP: Transient Supression Plate) als Bezugspotenzialebene zu verwenden.

• Bei Kabelführungssystemen müssen

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Grossflächig verlegte Systembezugs-Potenzialebene mit Stossüberlappungen in einem Rechenzentrum.

nungen stehen oftmals Texte, mit welchen die Massnahmen begründet werden, oder es werden zur Erläuterung Anmerkungen angefügt. Einige Beispiele dazu: • IT-Verkabelungen sollen nahe zu einem vermaschten Erdernetz erfolgen.

• Erdernetze müssen durch Potenzialausgleichsleiter untereinander verbunden werden.

• Eine vermaschte Struktur, eine gemeinsame Potenzialausgleichsanlage (CBN: common bonding network) mit niedriger Impedanz ist erforderlich.

• Für komplexe Anlagen muss eine Systembezugspotenzialebene mit einer niedrigen Impedanz für alle in Betracht kommenden Frequenzen sichergestellt werden.

• Zwischen Bauelementen der informationstechnischen Infrastruktur sind Potenzialausgleichsleiter notwendig.

• Die Flächen empfindlicher Schleifen sind zu minimieren. Durch zusätzliche Potenzialausgleichsleiter

ausgleichsanlage» (siehe Schema Bild 1) gezeigt. Im Zentrum des Schemas wird für Einrichtungen der Informationstechnik die SRPP genannt. Bei grösseren Flächen, wie sie für System- oder Serverräume vorkommen, ist eine solche Maschengitterstruktur angebracht.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass bei der Verwendung von solch grossflächig verlegten Gitterstrukturen, das heisst bei der Anwendung der SRPP-Lösung, viele Installationen einfacher ausgeführt werden können. Auch konnte festge-

Detail Gitterverlegung mit eingelegten Anschlusselementen und deren Verschraubung sowie grossflächige Raum-Raum-Verbindung.

die Teilstücke miteinander leitend verbunden werden, um den unterbrechungsfreien Verlauf sicherzustellen.

Die Formulierungen lassen oftmals unterschiedliche Auslegungen zu. Es ergeben sich immer wieder Diskussionen, wie nun was gemacht werden muss. Daraus resultieren häufig anzuzweifelnde Kompromisslösungen. Werden die genannten Beispiele in der Praxis umgesetzt, ist dies in der Regel bei komplexen Anlagen wie z. B. in Rechenzentren mit umfangreichen Einzelleiterverlegungen verbunden. Die Anwendung von grossflächigen Strukturen wie Platten oder Maschengitter gelangten bisher äusserst selten zur Ausführung.

Bei einer grundsätzlichen Betrachtungsweise der Vorgaben und unter Berücksichtigung der Systemzusammenhänge drängt sich eine grossflächige Maschen-/Gittersystemlösung, genauer ausgedrückt eine grossflächige Systembezugs-Potenzialebene auf. In der aktuellen SN-EN-Norm [1] wird ein Beispiel für eine «verbesserte Potenzial-

stellt werden, dass die Ausführungsqualität bezüglich Potenzialausgleich verbessert ist und es praktisch keine mangelhaften Installationen mehr gibt.

SRPP Lösung Die grossflächige SRPP-Lösung wurde durch ARNOLD Engineering und Beratung bereits mehrfach geplant und bei verschiedenen grösseren IT-Einrichtungen erfolgreich umgesetzt (siehe als Beispiel Bild 2). Bei der Verwendung von ausgedehnten und zusammenhängenden Potenzialebenen sind diese als Bestandteil einer Erdungsstruktur aber auch als Potenzialausgleichsleiter im Sinne der aktuellen Normung optimal nutzbar [1] [2].

Im Montageablauf sind die notwendigen Vorarbeiten zum Verlegen der SRPP zu berücksichtigen. Durch das vorgängige Einlegen von rostfreien Anschlusselementen im Bodenbereich wird ein Anschluss der SRPP an die Gebäudebewehrung vereinfacht (Beispiel Bild 3). Im Fachhandel sind die notwendigen vertikal montierbaren Anschlusselemente erhältlich. Die Stoss-

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Installations- und Gebäudetechnik

aktuellen Normung [1] [2], und zum Teil bereits in älteren Normenausgaben mit den Begriffen «empfohlen», «sollen», «erforderlich» oder «müssen» umschrieben. In diesen Normen werden grossflächige Strukturierungen direkt oder indirekt mehrfach erwähnt.

Von Erdungsgitterrahmen, vermaschten Erdernetzen, Bezugspotenzialebenen, Potenzialausgleichsmatten und deren Maschenabmessungen, Mehrfachleitern und sogar von Platten ist die Rede. In Ergänzung zu solchen Nen-

Installations- und Gebäudetechnik

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ner bei der Planung oder die Bauleitung bei der Verlegung der Gitterstruktur beratend unterstützt. Bei verschiedenen Anlagen wurde auch die Qualität der Gitterstruktur messtechnisch überprüft.

Die Gitterstruktur bildet die Systembezugs-Potenzialebene für sämtliche darauf platzierten Einrichtungen (z. B. Kabelführungssysteme, Bodenrahmen, Verteilschränke, Geräte HLKS-Systeme und Doppelbodenstützen).

überlappungen der einzelnen Gittereinheiten und deren grossflächige Kontaktierung untereinander kann mittels Tellerscheiben einfach ausgeführt werden. Als Gitter können handelsübliche Streckmetallplatten in verzinkter Ausführung eingesetzt werden. Müssen aus baulichen Gründen die Gitter mehrerer Räume raumbezogen verlegt aber miteinander verbunden werden, so kann dies mittels Blechbahnen ausgeführt werden (Bild 3).

Der koordinierten Materialwahl ist Beachtung zu schenken. So lassen sich schädliche elektrochemische Vorgänge zwischen verschiedenen Bauteilen verhindern.

Wenn eine engmaschige Gitterstruktur angewendet wird, können metallene Systeme wie Rahmenkonstruktionen von Verteilern der elektrischen Energieversorgung oder Rackschränken usw., mit minimalstem Installationsaufwand mit der SRPP kontaktiert werden.

Sie gewährleisten so den notwendigen Potenzialausgleich (Bild 4). Die Installa-

tion von Potenzialausgleichschienen und die daran angeschlossenen Ausgleichsleiter für Erdung und Potenzialausgleich sind innerhalb eines Systems (z. B. in einem System- oder Serverraum) nicht mehr notwendig.

Grundsätzlich kann auch auf das Verwenden von Kabelführungssystemen (Leitungstrassen) verzichtet werden.

Die verschiedenen Systeme für Starkund Schwachstrom inkl. IT-Verkabelungen können unter Berücksichtigung der notwendigen Artentrennung, wie sie in der Normung gefordert wird [2], gruppiert auf einer SRPP direkt verlegt werden. Dadurch wird der Normenvorgabe, dass Verkabelungen nahe bei Erdernetzen erfolgen sollen, entsprochen [1]. Auch das EMV-Verhalten bezüglich den möglichen Kopplungsvorgängen wird in dieser Hinsicht berücksichtigt [2].

Zurzeit sind mehrere Anlagen in der Projektphase und im Bau. ARNOLD Engineering und Beratung hat in der Regel den verantwortlichen Elektropla-

Schleifenflächen minimiert Bei der Verlegung von Einzelleitern als Erdernetze oder Potenzialausgleichsleitern können hohe gemeinsame Impedanzen zwischen den Geräten entstehen und grosse Erdungsschleifen gebildet werden. Es ist auch möglich, dass dadurch ein mangelhafter Zustand hinsichtlich des Potenzialausgleichs erfolgt. Ein Stromfluss auf Potenzialausgleichsleitern muss möglichst tief gehalten werden. Um einen optimalen Signalbezug gewährleisten zu können, ist dem Potenzialausgleich situativ besondere Aufmerksamkeit zu schenken.

Bei der Installation einer SRPP wird diese Problematik auf ein absolutes Minimum reduziert. Der in Bild 5 gezeigte Potenzialausgleichsleiter (C) wird bei dieser Anwendung durch die grossflächige Gitterstruktur gebildet. Zwischen den Verbindungsleitungen von Gerät zu Gerät und der Gitterebene gibt es nur noch minimalste Schleifenflächen, da die Verkabelung unmittelbar auf der SRPP erfolgt. Durch Leitungssysteme der HLSK-Strukturen können aufgrund deren elektrischer Leitfähigkeit auch Schleifenflächen gebildet werden.

Da die Geräte bei der SRPP-Lösung direkt auf der Gitterstruktur aufliegen oder mit dieser verbunden werden, (Bild 6) sind die Schleifenflächen praktisch eliminiert. Weil eine grossflächig und zusammenhängend montierte Gitterstruktur niederimpedante Eigenschaften aufweist, ist auch die Poten-

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Beispiel für eine geringe gemeinsame Impedanz und eine kleine Schleifenfläche. (Prinzipbild aus SN EN 50310, S.20 [1]).

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Doppelbodenvermaschungen überflüssig Wenn der Doppelboden mit einer leitenden Oberfläche versehen ist, welche dem Schutz gegen elektrostatische Entladung dient, muss dieser an mehreren Stellen mit dem Erdernetz verbunden sein. Dies wird üblicherweise, wie in der Norm [1] vorgegeben, durch auf-

Qualitätslevel Bei sämtlichen durch ARNOLD Engineering begleiteten Projekten hat sich gezeigt, dass beim Montagepersonal und auch bei Fachplanern Begeisterung für die SRPP-Lösung erkennbar war.

Auch Kontrollinstanzen wie das ESTI sowie der TÜV und QS-Kontrollinstanzen oder Fachstellen, welche für die Audits zuständig waren, haben sich durchwegs positiv zu solchen normenkonformen Anwendungen geäussert.

Auch die Nutzer waren von dieser Lö-

messen analysieren

Installations- und Gebäudetechnik

zialdifferenz zwischen den angeschlossenen Geräten immer gering. Bei dieser Lösung wird die Norm [1] optimal und kompromisslos umgesetzt.

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Netzqualität beraten unterstützen Standardmessung EN 50160 Anschlussbeispiel HLSK-Leitungen mit flexiblem Band an die SRPP.

wendige Doppelbodenanbindungen bzw. deren Vermaschung mit umfangreichen Leiterverlegungen vorgenommen. Bei der Verwendung der grossflächigen Gitterstruktur, welche in sich immer eine zusammenhängende Bezugsfläche und so das Erdernetz bildet, kann darauf verzichtet werden. Die Stützen werden direkt mit der SRPP kontaktiert (Bild 4). Die oben genannte Schleifenflächenproblematik ist durch das Wegfallen der üblichen umfangreichen Leiterverlegungen für die Doppelbodenanbindung vernachlässigbar.

sung überzeugt. Unterschiedliche Installations- und Montagefehler, wie sie von üblichen Anwendungen her bekannt sind, traten nicht mehr auf. Voraussetzung ist, dass der Planung und insbesondere der Ausführungsvorbereitung die notwendige Aufmerksamkeit geschenkt wird.

Bei allen durch ARNOLD Engineering begleiteten Anlagen konnten nach Abschluss aller Arbeiten durch Messungen die Normenvorgaben [3] bestätigt und damit auch überzeugende Qualitätsbelege abgegeben werden.

Kosten In Bezug auf die Kosten wurden Vergleiche zwischen der Anwendung von SRPP-Gitterlösungen und «konventionellen» Installationen vorgenommen.

Es hat sich gezeigt, dass sich bei einer Anlage mit 330 m2 Fläche die Installationskosten «konventionell» mit den Kosten der Verlegung einer «Gitterstruktur» die Waage halten.

Bei grösseren SRPP-Flächen wirkt sich der Preis zugunsten der Gitterlösung aus. Zudem gibt es zurzeit mehrere Gitterlieferanten. Aufgrund dieser Konkurrenzsituation hat sich der Preis pro m2 Gitter stark reduziert.

www.arnoldeub.ch

* Michael Johannes Arnold, Ruben Seijas und Martin Arnold von ARNOLD Engineering und Beratung, Opfikon, befassen sich mit der Beratung, Optimierung und dem Controlling in EMVBelangen des elektrotechnischen Installationsbereiches. Die Firma ist seit 25 Jahren auf diesem Fachgebiet tätig. info@arnoldeub.ch Referenzen [1] SN EN 50310 (2010); Anwendung von Massnahmen für Erdung und Potenzialausgleich in Gebäuden mit Einrichtungen der Informationstechnik [2] SN EN 50174-2 (2009); Informationstechnik – Installation von Kommunikationsverkabelung – Teil 2: Installationsplanung und Installationspraktiken in Gebäuden [3] SN EN 50346 (2009); Informationstechnik – Installation von Kommunikationsverkabelung – Prüfen installierter Verkabelung

Messungen mit erweiterten und strengeren Kriterien Möglichkeit der grafischen Vor-Ort-Auswertung (auch für den Kunden) Störungssuche Fernwartung, Support unsere Netzanalysatoren ermöglichen: IEC 61000-4-30 Klasse A Konformität Parametrierung über EN 50160 hinaus Abdeckung der Normenlücke zwischen 2 und 9 kHz spektrale Untersuchung bis 20 kHz für den Kunden direkt zugängliche Grafiken auf SD-Karte Fernwartung über Netzwerk Gerichtsfähigkeit der Messergebnisse Für höhere Frequenzbereiche setzen wir Digitalspeicheroszilloskope ein.

EN NGINEERING UND BER RATUN NG AG für EMV und Blitzschutz CH-8 8152 Opffiko on / Gllattbrrugg Wallisellerstrasse 75 Telefon 044 828 15 51 info@arnoldeub.ch, www.arnoldeub.ch Elektrotechnik 2/15 | 25

Highlight

NOXnet von Innoxel im Vergleich zum KNX-Standard

Wieso NOXnet von Innoxel und nicht KNX? Wer ein Gebäudeautomationssystem sucht, kommt an KNX nicht vorbei.

Dieser Standard ist beinahe unschlagbar, wenn es um grosse Zweckbauten geht. Im Wohnungsbau gibt es aber Alternativen. Eine davon ist das Gebäudeautomationssystem NOXnet, das Innoxel seit 2001 in der Schweiz entwickelt und herstellt. Hier erhält der Kunde «Alles aus einer Hand», auch die kostenlose Konfigurationssoftware, die ohne Schulung bedient werden kann. Qualitativ ist NOXnet dem KNX-Standard ebenbürtig und basiert auf dem aus der Autoindustrie bekannten CAN-Bus. Was sonst unterscheidet die beiden Systeme und was nicht?

Wer sich mit Gebäudeautomation befasst, wird sich wahrscheinlich irgendwann für oder gegen KNX entscheiden.

Dieses offene System ist seit Jahren weltweit standardisiert und sehr bekannt. Aber gerade kleinere Elektroinstallationsbetriebe lassen sich oft vom Einsatz dieses etablierten Systems abschrecken, sei es wegen dessen Komplexität, der fehlenden Routine oder sie scheuen ganz einfach die Kosten für die Softwarelizenz und Schulungen. Vielleicht nicht zu Unrecht, denn wer Gebäudeautomation für den Wohnbereich

oder für einen Gewerbebau plant, für den ist NOXnet von Innoxel eine geeignete Alternative.

Weshalb aber sollte sich jemand für ein proprietäres System entscheiden, wenn es ein weltweit standardisiertes System wie KNX gibt? Dafür gibt es gute Gründe: Vieles ist identisch KNX und NOXnet sind echte, multimaster- und echtzeitfähige Bussysteme.

Topologie (Stern oder Linie) und Verdrahtungsart sind identisch, ebenso die

Verwendung des KNX-Kabels. Beide Bustechnologien, KNX und CAN (Controller Area Network) bei NOXnet, sind international standardisiert.

Identisch ist auch das Buszugriffsverfahren, also die Behandlung von Kollisionen bei der Datenübertragung (CSMA/CA).

Zudem erkennen beide Systeme fehlerhafte Baugruppen und trennen sie automatisch vom Bus. Alle Teilnehmer erhalten eine eindeutige Adresse und können jederzeit vom Bus genommen werden, ohne dass die Busleitung unterbrochen wird. Doch einiges ist anders.

Bustechnik mit CAN Der von Innoxel eingesetzte CAN-Bus wurde ursprünglich zur Vernetzung der Elektronik im Auto entwickelt, wo eine absolute Zuverlässigkeit und eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit überlebenswichtig sind. CAN kann bis zu 1 MB/s übermitteln. Für den Gebäudeautomationsbereich, mit zwangsläufig längeren Leitungen, hat Innoxel die Bitrate von 100 kB/s gewählt. Das ist zehnmal schneller als der KNXStandard, der fest bei 9,6 kB/s ist. Die

Das Gebäudeautomationssystem NOXnet von Innoxel stellt sich qualitativ und preislich dem Vergleich mit dem KNX-Standard.

Das Konzept «Alles aus einer Hand» und die kostenlose Konfigurationssoftware überzeugen immer mehr Elektroinstallateure und Endkunden.

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Kostenlose Software Für die Konfiguration von NOXnet fallen weder Lizenz- noch Schulungskosten an. Innoxel hat die PC-Software mit der Vision entwickelt, dass sie von allen bedient werden kann, die einigermassen mit PC und Maus vertraut sind. Deshalb ist sie auch bei denjenigen Installateuren beliebt, die nicht jeden Tag mit ihr arbeiten. Die intuitive Bedienbarkeit erlaubt auch, dass die technisch interessierte Bauherrschaft Feineinstellungen, Änderungen oder gar die ganze Konfiguration selbst durchführen kann.

Preis NOXnet wurde speziell für den Einsatz im Wohnungs- und Gewerbebau entwickelt. Das führt dazu, dass NOXnet in diesem Segment in der Regel preislich wesentlich günstiger ist als KNX, selbst ohne Berücksichtigung von Softwareund Schulungskosten, die bei KNX anfallen. Diese Fokussierung macht NOXnet auch übersichtlich und leicht planbar. NOXnet-Symbole für Elektroschemas finden sich in den Symbolbibliotheken führender CAD-Anbieter.

zu tun haben, erfahren sie vom «Innoxel Master», der zentralen Steuerungseinheit, auf die die vorgängig erstellte Konfigurationsdatei geladen wurde.

Bei KNX befindet sich die Intelligenz in den einzelnen Baugruppen. Diese müssen demzufolge zuerst adressiert und programmiert werden. Dazu wird in der Regel die kostenpflichtige Software von KNX benötigt.

Installations- und Gebäudetechnik

hohe Übertragungsrate macht sich selbst im Wohnbereich bemerkbar: Mit NOXnet reagieren Licht und Storen auch in einer grossen Villa ohne jegliche Verzögerung auf einen Tastendruck.

Auch für NOXnet wird das KNX-Kabel eingezogen. Das System von Innoxel trennt aber die Spannungsversorgung vom Datensignal. Das hat den Vorteil, dass bei NOXnet höhere Ströme möglich sind und demzufolge mehr Teilnehmer angeschlossen werden können. Deshalb kommt NOXnet auch bei grossen Anlagen mit nur einem Netzteil aus.

Proprietär statt offen NOXnet ist ein proprietäres System, das nur bei Innoxel erhältlich ist. Das mag auf den ersten Blick ein Nachteil sein. Innoxel behauptet sich aber seit 2001 auf dem Markt und hat OEMPartner. Als Herstellerin eines proprietären Systems ist Innoxel zudem unabhängig, spart Beiträge, kann auf externe Zertifizierungen und Validierungen verzichten und sehr rasch auf technologische Fortschritte reagieren. Weil alle Baugruppen und die Konfigurationssoftware selbst entwickelt werden, sind Hard- und Software ohne Updates immer kompatibel – und der wahrscheinlich grösste Vorteil: Der Installateur hat für das gesamte System nur einen einzigen Ansprechpartner.

Schweizer Produkt Die Komponenten von NOXnet werden alle in der Schweiz entwickelt und hergestellt. Der Gründer und Inhaber sowie die vier Angestellten verfügen alle über langjährige Erfahrung in der Industrieelektronik. Das erklärt den hohen Qualitätsstandard, den sich Innoxel auf die Fahne geschrieben hat. Dazu gehören auch das Sicherheitszeichen S+, die 5 Jahre Garantie, die Rückverfolgbarkeit, Auf- und Abwärtskompatibilität usw.

Zentraler Aufbau Bei NOXnet befindet sich die Intelligenz zentral in einem Master. Das heisst, Aktoren und Sensoren können ausgetauscht werden, ohne die Konfiguration anpassen zu müssen, wie das bei einem dezentralen System wie KNX der Fall ist. Ein Ausfall der Zentraleinheit ist zwar theoretisch möglich, kommt in der Praxis aber extrem selten vor. Viel anfälliger für einen Ausfall ist das Netzteil, und das gibt es in jedem Bussystem, so auch bei KNX.

Fazit Mit NOXnet von Innoxel kann der Elektroinstallateur seinem Endkunden eine preiswerte, umfassende Gebäudeautomation anbieten, die in der Schweiz hergestellt wird. Die Technik ist dem KNX-Standard mindestens ebenbürtig, die Geschwindigkeit höher und die Handhabung einfacher. Die Konfiguration kann der Installateur oder Bauherr ohne Schulung mit einer kostenlosen Software erledigen. Für das gesamte System gibt es nur einen einzigen, kompetenten Ansprechpartner.

Einfache Inbetriebnahme Diese Philosophie erleichtert auch die Inbetriebnahme: Bei NOXnet werden alle Baugruppen bereits vor der Installation adressiert; was die Geräte wann

INNOXEL System AG 3661 Uetendorf Tel. 033 345 28 00 info@innoxel.ch www.innoxel.ch

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Mehrinvestition für drehzahlgeregelte Antriebe nach wenigen Jahren amortisiert

Frequenzumrichter als Energiesparer Bei vielen Antrieben wird heute noch mit fixer Drehzahl gearbeitet, obwohl die meiste Zeit über eine abgesenkte Drehzahl durchaus genügen würde. Vor allem bei Lüftungsanlagen und Pumpen liesse sich viel Energie einsparen, wenn diese nicht mit voller Drehzahl laufen. Drehzahlgeregelte Antriebe sind zwar in der Anschaffung teurer, doch ist teilweise eine Amortisation in wenigen Jahren möglich. Frequenzumrichter (FU) erlauben die Drehzahl von preisgünstigen Asynchronmotoren stufenlos zu regeln und trotzdem mit vollem Nennmoment hochzulaufen.

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Der neue ABB ACS880-Frequenzumrichter bietet ein benutzerfreundliches «All-inclusive-Paket» für eine energieeffiziente, einfache Regelung von Industrieanwendungen.

Raymond Kleger In vielen Bereichen der Automatisierung sind geregelte Antriebe der Normalfall. Ohne diese wären vollautomatisierte Maschinen kaum möglich. Motoren und Leistungselektronik haben zusammen mit ausgeklügelten Ansteuermechanismen über Software in den letzten beiden Jahrzehnten eine enorme Entwicklung erlebt. Trotz des Hochjubelns der Synchronmotoren ist der

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bewährte Asynchronmotor für die meisten Antriebsaufgaben die Lösung. Unter anderem auch deshalb, weil die «Zutaten» (Seltene Erden für Dauermagnete) bei Synchronmotoren mit Permanentmagneten sehr teuer geworden sind. Dank Kupfer anstelle von Aluminium im Rotor von Asynchronmotoren, sind diese hocheffizient und dies über den gesamten Drehzahlbereich. Dies gilt für den Synchronmotor mit Permanentmagneten nicht, da er

bei hoher Drehzahl übererregt ist, was zu höheren Verlusten führt. Dass man mit dem Asynchronmotor auch bei geregelten Antrieben nicht falsch liegt, beweist die sehr erfolgreiche Autofirma Tesla. Sie wird voraussichtlich dieses Jahr allein vom Tesla S, ein voll elektrisches Auto mit Asynchronmotor, 35 000 produzieren. Nebenbei erwähnt, Tesla verkauft in den USA am meisten Luxusautos, in der Schweiz setzt nur noch Mercedes mehr Luxusautos ab als Tesla. Weil natürlich auch im Auto FU zum Einsatz kommen, wird dies die Effizienz und andere Eigenschaften der Leistungselektronik weiter beflügeln.

In diesem Beitrag wollen wir nicht auf komplexe Antriebe eingehen, obwohl diese natürlich faszinierend sind, sondern uns mit Aufgabenstellungen abgeben, mit denen auch Elektroinstallateure konfrontiert sind. FU erlauben Pumpen, Lüfter, Kompressoren und andere Lasten in der Drehzahl stufenlos zu regeln. Eine Pumpe beispielsweise schöpft nur halb so viel Wasser, wenn diese mit halber Drehzahl läuft. Je nach technischer Realisierung geht dabei auch der Energieverbrauch auf bis zu 25 Prozent zurück. Bei allen Pumpenleistungen wird damit viel Geld gespart.

Gleiches gilt für Lüftungsanlagen. Beispielsweise wird in einer Tiefgarage viel kostbare Energie verschleudert, wenn in Nebenzeiten die Lüftung immer mit voller Leistung läuft. Es ist deshalb erstaunlich, dass bei vielen Anwendungen etwas höhere Anfangsinvestitionen gescheut werden, wenngleich eine Amortisation in weniger als einem Jahr möglich ist. Im «grünen» Zeitalter müsste das die Chance sein, sich als Firma oder Gemeinde «umweltbewusst» zu profilieren.

Für einige Leser ist vielleicht noch der Hinweis wichtig, dass mit einem Sanftanlaufgerät zwar ein Asynchronmotor sanft beschleunigt werden kann,

Aufbau des Frequenzumrichters Einfache FU haben am Eingang einen passiven Gleichrichter, der die Netzspannung in Gleichspannung verwandelt. Die Gleichspannung wird über Kondensatoren geglättet. Bei Motorleistungen bis etwa 2 kW kommt ein einphasiger Netzspannungsanschluss zum Einsatz, sonst Drehspannung. Bild 2 zeigt einen passiven Drehstromgleichrichter (B6-Brückengleichrichter). Auf diese Weise ist nur Motorbetrieb möglich, eine Rückspeisung von Energie ins Netz bei Generatorbetrieb des Motors ist unmöglich. In den überwiegenden Fällen, beispielsweise bei Pumpen, Lüftungen, Rührwerken, Kompressoren und anderen Antrieben, existiert der Generatorbetrieb auch nicht.

Bei 400 V Netzspannung entsteht eine Gleichspannung U2 von rund 560 V, die über Kondensatoren geglät-

tet wird. Man nennt diese Gleichspannung Zwischenkreisspannung.

Der Wechselrichter, mit IGBT-Transistoren (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder SIC (Silizium-Carbid-MOSFET) realisiert, hat die Aufgabe, die Gleichspannung U2 wieder in eine Drehstrom-Wechselspannung zu verwandeln. Die ganz neue SIC-Technik kommt vor allem bei in den Motor integrierten FU zum Einsatz und ist deutlich effizienter als die IGBT-Technik.

Der Wechselrichter erzeugt Gleichspannungspulse mit 2...20 kHz. Bei 50 Hz (20 ms Periodendauer) ergäbe das bis zu 400 Gleichspannungspulse pro Periode. Die Pulsbreite ändert dauernd, wie dies Bild 2 zeigt, man spricht von PWM-Technik (Puls-Weiten-Modulation). Im Normalfall führen diese Gleichspannungspulse direkt auf den Motor. Weil der Motor stark induktiv ist, führt dies automatisch dazu, dass ein sinusförmiger Strom entsteht. Dies deshalb, weil in einer Induktivität zwar die Spannung schlagartig ändern kann, nicht aber der Strom. Das heisst, der Mittelwert dieser Gleichspannungspulse führt zum «normalen» Sinusstrom der gewünschten Frequenz und Amplitude im Motor.

Diese Gleichspannungspulse haben ein ausserordentliches Störpotenzial ab dem Ausgang des Umrichters über das Motorkabel bis zum Motor. Deshalb müssen Motorkabel abgeschirmt sein und die Länge des Motorkabels sollte eine bestimmte Länge nicht überschreiten, weil die einzelnen Leiter im Kabel zur Abschirmung eine unerwünschte Kapazität aufweisen und dies zu hohen Ableitströmen gegen Erde führt. Grosse Ableitströme erhöhen den Strom der Schalttransistoren. Man kann zwar FU mit sogenannten Sinus-Ausgangsfiltern ausrüsten, falls mehrere hunderte von Metern Motorkabel notwendig sein sollten und damit die Motorspannungen in eine sinusähnliche Form bringen, doch ist das teuer und bringt zusätzliche Verluste.

Beim FU werden die Ausgangsspannung und auch Frequenz in weiten Grenzen geregelt. Bei tieferen Frequenzen als der Netzfrequenz muss auch die Spannung des Motors reduziert werden, weil der Motor sonst wegen der Eisensättigung einen viel zu hohen Magnetisierungsstrom aufnehmen würde. Die Höhe der Gleichspannungsimpulse ist aber immer gleich, was ändert ist nur die Pulsbreite.

Installations- und Gebäudetechnik

letztlich läuft der Motor aber auf voller Drehzahl. Soll ein Asynchronmotor mit reduzierter Drehzahl dauernd laufen können, ist zwingend ein FU nötig. Ein FU ist von der Technik her anspruchsvoller als ein Sanftanlaufgerät und damit teurer; dies gilt speziell für grössere Leistungen.

Installations- und Gebäudetechnik

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anziehen und wieder abstossen. Zur Vermeidung dieses Effektes wird die Pulsfrequenz auf über 16 kHz erhöht, was allerdings die Schaltverluste der IGBT erhöht. Bei kleineren FU ist eine hohe Pulsfrequenz üblich, je höher die Leistung, desto tiefer wird die Pulsfrequenz angesetzt.

Prinzip eines einfachen Frequenzumrichters mit Gleichspannungs-Zwischenkreis.

Wirkungsweise des FU Zur Erzeugung der sinusbewerteten Ansteuerspannungen der IGBT-Transistoren wird pro Wechselrichterzweig eine variable sinusförmige Referenzspannung im Prozessor erzeugt. Je höher der Sinuswert, desto breiter generiert der Prozessor die Gleichspannungspulse, wie Bild 2 zeigt. Soll z. B. zwischen U-V die positive Halbwelle entstehen, wird IGBT 1 und 5 durchgeschaltet. Arbeitet der FU mit 16 kHz Taktfrequenz, ergeben sich 320 Gleichspannungspulse von variabler Breite pro Periode bei 50 Hz Ausgangsspannung.

Für die negative Halbwelle von U-V werden die IGTB 2 und 4 durchgeschaltet. Die wirksame Summenspannung ergibt sich aus der Überlagerung der einzelnen an den Wicklungen anliegenden Spannungen.

Beim Sperren (Abschalten) der IGBT entstehen in den Wicklungsinduktivitäten enorme Selbstinduktionsspannungen. Die parallel zu den IGBT geschalteten Freilaufdioden ermöglichen, dass die Motorströme in ihren bisherigen Richtungen über die Freilaufdioden wei-

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ter fliessen können und so keine hohen Spannungen entstehen. Ohne diese Freilaufdioden würden die IGBT sofort zerstört. Die für den Motor notwendige Blindleistung wird ebenso über die Freilaufdioden gedeckt. Die Ansteuerung eines Asynchronmotors mit Gleichspannungspulsen führt zu höheren Verlusten im Motor, als wenn dieser mit Sinusspannungen angesteuert wird. Harmonische Oberschwingungen erzeugen in gewissen Momenten verglichen zur Grundharmonischen, ein Haltemoment oder gar umgekehrtes Drehmoment.

Auch die Isolationsspannung der Wicklungen sollte erhöht werden (Empfehlung: Isolationsklasse F das ist Temperaturklasse, nicht Spannungsklasse!!), damit ein Asynchronmotor Gleichspannungspulse mit so hohen Flankensteilheiten über seine Lebensdauer von 100 000 Stunden wegstecken kann.

Bei der Verwendung einer PWMTaktfrequenz im Hörbereich entstehen störende Geräusche. Diese werden durch mechanische Schwingungen der Motorwicklungen hervorgerufen, die sich mit der Pulsfrequenz magnetisch

Drehzahl steuern oder regeln?

Heute lassen sich mehrere Achsen einzelner Antriebe nicht nur in der Drehzahl perfekt zueinander regeln, sondern sie laufen sogar winkelsynchron, als wären die einzelnen Achsen über ein starres Getriebe miteinander verbunden.

Dies ist nur möglich, wenn auf jeder Achse ein Geber montiert ist, der nicht nur die Erfassung der Drehzahl erlaubt, sondern auch den Winkel der Motorachse zu jeder Zeit liefert. Will man also die Drehzahl oder gar die Winkellage eines Antriebes präzise regeln, sind teure Geber notwendig und auch ein FU mit leistungsfähigem Rechner, der die Signale sehr schnell auswerten kann.

Der zusätzliche Geber samt Spezialmodul im FU kann eine Verdoppelung der Kosten verursachen. Die Frage ist, wie exakt muss denn die Drehzahl stimmen?

Beim Asynchronmotor steht die Motorfrequenz im direkten Verhältnis zur Drehzahl minus Schlupf. Für Pumpen, Lüfter, Kompressoren und andere drehzahlgeregelte Antriebe spielt eine kleine Ungenauigkeit oftmals überhaupt keine Rolle. Denn die Drehzahl des Motors wird beispielsweise durch ein Niveau, die Luftqualität oder den Behälterdruck vorgegeben. Je grösser die Abweichung vom Sollwert, desto schneller muss z. B. die Pumpe drehen oder der Lüfter laufen. Da spielt der Schlupf überhaupt keine Rolle. Es kann aber noch einfacher ausfallen. Soll beispielsweise die Seilgeschwindigkeit eines Skilifts kleiner werden, wird einfach über ein Potentiometer die Motorfrequenz reduziert, der Schlupf wird dabei vom Anlagenbediener subjektiv berücksichtigt.

Es gibt FU, die können ohne externe Geber den Schlupf annähernd kompensieren. Dies geschieht über eine sogenannte Vektorregelung oder auch feldorientierte Regelung genannt. Im FU ist ein Motormodell mit allen Motorkennwerten abgelegt. Im Betrieb misst der FU die Ströme und Spannungen des angesteuerten realen Motors, berechnet das Drehmoment und andere Werte und vergleicht diese mit dem abgelegten Motormodell. Berechnete und

Schnittstellen bei FU Zur analogen Ansteuerung werden die Einheitspegel 0…10 V, 0…20 mA oder 4…

20 mA genutzt. Es gibt auch FU, die über Bussysteme wie BACNet, LON, Modbus, CANBUS, PROFIBUS, PROFINET, Ethernet, EtherCAT, Ethernet Powerlink und wie sie alle heissen, angesteuert werden.

Die BusSchnittstellen verteuern einen kleinen FU erheblich. Preisgünstige FU verfügen nur über eine analoge Schnittstelle (allenfalls RS485-Bus), wo sich direkt ein Potentiometer anschliessen lässt oder die SPS gibt über einen analogen Ausgang eine Spannung von 0…10 V vor.

Bremsenergie rückspeisen?

Pumpen, Lüfter oder Kompressoren arbeiten nur in einem Quadranten. Dies bedeutet, der

Antrieb läuft nur in einer Richtung im Motorbetrieb. Es gibt natürlich auch Antriebe, bei denen grossen Massen bzw. Trägheitsmomente beschleunigt werden müssen. Wird so ein Antrieb abgebremst, wirkt der Motor als Generator und erhöht die Zwischenkreisspannung. Sobald eine kritische Höhe erreicht ist, wird ein Bremswiderstand zugeschaltet, der die Kondensatorspannung reduziert. Diese Heizenergie kann gewaltig sein und eine aufwendige Schaltschrankkühlung erfor-

dern. Widerstände befinden sich in der Regel ausserhalb des Schaltschrankes, dennoch erhöhen sie die Raumtemperatur, die dann wieder gekühlt werden muss – › doppelte Ineffizienz.

Wenn viel Bremsenergie anfällt und vor allem häufig, lässt sich diese im Generatorbetrieb erzeugte Energie ins Versorgungsnetz rückspeisen. Dies ist beispielsweise bei einem Personenlift, wo die grossen Massen der Kabine und des Gegengewichts beschleunigt werden müssen. Nutzt man also diese

Installations- und Gebäudetechnik

gemessene Werte erlauben den Schlupf des Motors recht genau zu bestimmen und somit zu kompensieren. Die feldorientierte Regelung des Motors erlaubt erstaunlich hohe Drehzahl- und Momentstellbereiche. Typisch für die Drehzahl ist ein Stellbereich von 1 : 120, für das Drehmoment gilt ein Stellbereich von 0...4 × MN, wenn der Umrichter den erforderlichen Strom liefern kann und der Motor dieses Kippmoment liefern kann. Mit externen Gebern sind Drehzahlstellbereiche bis 1 : 32 000 möglich.

Bei einem Motor von rund 10 kW verursacht heute ein guter FU in IGBT-Technik im Nennbetrieb deutlich unter 300 W Verluste, was weniger als 3 Prozent entspricht. Der Motor hat aber wegen der Oberwellen auf dem Strom mehr Verluste.

Es gibt Motoren, die speziell für niedrige Verluste zusammen mit FU konstruiert sind.

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Energie und speist mindestens einen Teil davon ins Versorgungsnetz zurück, werden die thermische Belastung des Schaltschranks gering gehalten und Energiekosten gespart. Damit dies möglich ist, muss beim FU der passive Gleichrichter aus Bild 2 durch einen Wechselrichter ersetzt werden (Bild 3).

Die passiven Dioden werden dabei durch IGBT-Transistoren ersetzt. Diese Eingangsstufe kann nun Leistung aus dem Versorgungsnetz beziehen oder

nungen in den Motoranschlussleitungen sowie Ableit- und Störströme. FU arbeiten mit steilen Schaltflanken, um die Verlustleistung zu minimieren und einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Bei IGBT-FU für 400 V Netzbetrieb (560 V Zwischenkreisspannung) schalten die IGBT innerhalb von rund 200 ns um. Dies führt zu einer Spannungssteilheit an den Motorleitungen von zirka 3 kV/μs, bei der SIC-Technik (Silizium-Carbid-MOSFET) kön-

3 FU mit Wechselrichter am Eingang, damit ist Gleich- und Wechselrichterbetrieb möglich.

eben Leistung aus dem Zwischenkreis als Wechselspannung rückspeisen.

Motorkühlung Wenn ein Asynchronmotor dauernd mit weniger als 50 Prozent der Nenndrehzahl bei Abgabe des Nennmoments läuft, ist die Kühlung des Motors auf Dauer nicht ausreichend gewährleistet. Ist ein leistungsfähigerer Motor im Einsatz als nach Aufgabenstellung nötig ist, so kann dieser auch bei tieferen Drehzahlen das notwendige Applikationsmoment dauernd bringen, ohne dass er überhitzt, da dies unter dem Nennmoment liegt. Im Zweifelsfalle ist unbedingt der Lieferant des Motors bzw. FU zu konsultieren. Wenn der Motor auch bei Stillstand sein Nennmoment bringen muss und dies über längere Zeit, sollte unbedingt eine Fremdkühlung über einen separaten Lüftungsmotor vorzusehen. Dadurch muss der Motor nicht überdimensioniert werden.

EMV-Problematik Es gibt drei Probleme beim Einsatz von FU: Die Emission starker elektromagnetischer Störfelder über die Motoranschlussleitungen, erhöhte Span-

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nen es bis zu 10 kV/μs werden. Eine typische kapazitätsarme Motorleitung ist ein gemeinsam abgeschirmtes mehradriges Kabel, das rund 200 pF/m aufweist. Die Flankensteilheit führt zu Umladeströmen von etwa 0,6 A/m.

Dies summiert sich bei langen Motorleitungen zu Umladeströmen bis zu 20 A auf, die auch bei Geräten kleiner Leistung fliessen und den Wechselrichter erheblich belasten. Bei langen Motorleitungen wachsen die Ströme aufgrund der Wellenausbreitung (5 ns/m) nicht weiter an.

Diese sehr hochfrequenten Ströme entspringen einer ausserordentlich leistungsstarken Quelle. Wenn diese Ströme nicht den Weg fliessen können, auf dem sie keinen Schaden anrichten, dann suchen sie sich ihren Weg über Metallkonstruktionen, Schaltungsteile, Steuerklemmen oder Feldbussysteme und verursachen massive Störungen.

Aufgrund dessen muss bei der Installation immer auf eine EMV-gerechte Montage und Verkabelung geachtet werden. Die Abschirmung der Motorleitung muss grossflächig durch eine 360 °-Erdung angeschlossen werden, die Erde des FU muss ebenfalls grossflächig mit der Metallkonstruktion (Klemmenschie-

nen) im Schrank verbunden sein. Bei leistungsstarken FU sind diese Massnahmen ausserordentlich wichtig, ansonsten ist ein miserables EMV-Verhalten zu erwarten. Kapazitätsarme abgeschirmte Motorenkabel sind teuer, deshalb werden immer mehr Motoren mit direkt angeflanschtem FU betrieben. Damit entfallen teure abgeschirmte Zuleitungen, dafür muss zu jedem Motor ein Steuerkabel verlegt werden.

Echt Energie sparen mit FU Ein reales Beispiel aus der Praxis besteht beispielsweise aus einer Lüftungsanlage für die Frischluftzufuhr in eine Tiefgarage, um den CO2-Gehalt auf einen Maximalwert zu begrenzen bzw.

Schadgase auf ein zulässiges Mass zu begrenzen. Der Motor von 11 kW läuft 24 Stunden am Tag. Neu soll er je nach CO2-Gehalt mit variabler Drehzahl laufen. Bei der ungeregelten Variante entstehen pro Jahr Stromkosten von rund 11 000 Franken, mit dem FU reduzieren sich diese Kosten auf etwa 5000 Franken. Es lassen sich also 6000 Franken pro Jahr einsparen. Die zusätzlichen Kosten für den FU-geregelten Antrieb belaufen sich auf weniger als 3000 Franken. Hier muss wohl nicht speziell betont werden, dass es töricht wäre, auf den geregelten Antrieb zu verzichten. Investitionen lohnen sich immer, wenn eine Amortisierung in weniger als 7 Jahren möglich ist. Unternehmen oder die öffentliche Hand tragen damit aktiv zum sorgfältigeren Umgang mit Energie bei. Pumpen und Lüftungsanlagen können Amortisationszeiten zwischen einem halben bis 2,5 Jahren aufweisen und sollten daher bei Investitionen immer prioritär betrachtet werden, wenn diese noch nicht Drehzahl geregelt laufen.

Fazit FU sind ausgereifte und günstige Geräte, die sich millionenfach bewährt haben. Ihre Anwendung ist einfach, sofern man die Regeln der EMV-Technik beachtet. Die Einsparung an Energiekosten durch das Ersetzen von ungeregelten Antrieben durch geregelte, kann sehr gross sein, obwohl der FU selber ja auch Verluste generiert. FU decken heute einen Leistungsbereich von 50 W bis zu einigen MW ab. FU zählen aber zu den bedeutendsten Störquellen in elektrischen Installationen. Das Beachten von Installationsvorschriften ist deshalb ganz wichtig.

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Die Kombination von Frequenzumrichter und Motor

Viele Antriebe, dazu gehören vor allem auch Pumpen, Lüfter und Kompressoren, laufen häufig auf voller Drehzahl, obwohl ein reduzierter Betrieb genügen würde. Damit wird viel kostbare Energie verpufft.

Mit der idealen Kombination von Motor und Frequenzumrichter lässt sich massiv elektrische Energie sparen. Nicht selten ist die zusätzliche Investition für einen drehzahlgeregelten Antrieb nach kurzer Zeit amortisiert.

Es ist erstaunlich, dass bei Investitionen häufig nur der tiefste Preis im Vordergrund steht. Dabei sind in gewissen Fällen Amortisierungen in einem Jahr, meistens in wenigen Jahren möglich.

Da müsste doch jeder Investor aufhorchen und eine Mehrinvestition in einen technologisch hochwertigen Antrieb ohne grosse Überlegungen vornehmen.

Es kommt hinzu, dass Motoren der höchsten Effizienzklasse von Emerson über eine höhere Lebenserwartung verfügen, weil die besonders sorgfältig ausgewuchteten Rotoren die Kugellager viel weniger belasten und durch weniger Verlustleistung die Motortemperatur reduziert wird.

Ideale Kombination Emerson Industrial Automation bringt eine neue Produktreihe von Umrichtern und Motoren auf den Markt, die in Kombination miteinander als Komplettpaket angeboten werden und speziell auf Lüfter-, Pumpen- und Kompressor-Anwendungen optimiert sind.

Die Produktpakete enthalten leistungsstarke, branchenspezifische, technisch aufeinander abgestimmte Umrichter und Motoren. Die neuen Lösungen sind einfach zu installieren und problemlos zu warten.

Der neue Powerdrive F300 ist ein Umrichter und eignet sich ideal zum Einbau in Schaltschränke, erlaubt die geberlose Ansteuerung von Permanentmagnetmotoren und bietet flexible Lüfter-, Pumpen- und Kompressor-Funktionen inklusive Onboard-SPS sowie

einen grossen Nennleistungsbereich von 1,1 kW bis 2,8 MW. Der Powerdrive MD2M Leroy-Somer ist für Wandmontage ausgelegt und weist die gleichen Produktmerkmale auf wie der Powerdrive MD2. Dabei handelt es sich um einen leistungsstar-

Highlight

Im grossen Stil Energie sparen her Wirkungsgrad sogar die Norm IE4 übersteigt sowie die neuen AC-Induktionsmotoren der Modellreihe IMfinity mit sehr hohem Wirkungsgrad (IE2, IE3 und IE4). Unter dem Dach von Emerson, einem amerikanischen Unternehmen, sind viele Firmen zusammengefasst mit einem Umsatz von mehr als 24 Milliarden US-Dollar im Jahre 2014.

Fazit Kunden schätzen es, wenn sie eine Komplettlösung aus einer Hand erhalten. Ein Höchstmass an Kompatibilität und Leistung in Verbindung mit einem Minimum an Aufwand und einer

Motoren der höchsten Leistungsklasse zusammen mit einem FU sparen 50 Prozent Energie

ken, einsatzfertigen IP21- oder IP54Umrichter, der sich durch einfache Installation nach dem Plug-and-PlayPrinzip auszeichnet und die geberlose Ansteuerung ermöglicht.

Motoren der Spitzenklasse Beide Powerdrive-Modelle, Powerdrive F300 und Powerdrive MD2(M), sind auf einfache Integration mit der zugehörigen Motorenreihe von Leroy-Somer ausgelegt. Diese umfasst die Permanentmagnetmotoren LSRPM (IP55) und PLSRPM (IP23), deren extrem ho-

schnellen Amortisierung ist das Resultat.

Control Techniques AG 5413 Birmenstorf Tel. 056 201 42 42 www.ControlTechniques.ch info.ch@emersonindustrial.com Leroy-Somer SA 2557 Studen Tel. 032 374 29 29 www.leroy-somer.com switzerland.ials@emerson.com

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Highlight

Software ALPI Caneco BT erhält Schweizer Zertifizierung nach NIN 2015

Herstellerübergreifende Berechnungssoftware Bei der Planung und Projektierung von Niederspannungsanlagen sind die NIN massgebend. Natürlich sollte auch eine Optimierung der Installationsund Betriebskosten erfolgen. Die etablierte Niederspannungs-Berechnungssoftware Caneco BT aus dem Hause ALPI kann seine Marktführerposition in der Schweiz stärken, denn sie hat auch die Zertifizierung durch Electrosuisse mit Erfolg abgeschlossen.

Mittlerweile ist es ohne eine ausgereifte Software schwierig, den ständig wachsenden Anforderungen in der Elektrotechnik gerecht zu werden. Ein herrschendes Vorurteil «eine umfassende Software ist auch sehr schwer zu bedienen» wird durch die Softwarelösungen von ALPI ausgehebelt.

Die Softwarelösung Caneco BT ist mit über 10 000 Lizenzen auf dem Markt der Standard für Software Engineering und Netzberechnungen. Die Lösung berechnet, mit herstellerübergreifenden Katalogen (wie Hager, Siemens, ABB, Terasaki, Schneider, GE etc.) und mit 15 Internationalen Normen (IEC 60364, HD 60364, NIN, VDE …) und 7 Sprachen, alle Niederspannungsanforderungen in der Elektrotechnik. Caneco BT kann in der Schweiz zahlreiche Refe-

renzkunden wie Hager AG Schweiz, Amstein & Walthert, Nestle Suisse, Rauscher & Stöcklin, Pöyry AG, R+B Engeneering AG, etc. vorweisen.

Aufgaben der Software • Caneco BT bestimmt Kabelquerschnitte und sämtliche Schutzeinrichtungen. Sie erzeugt Stromlaufpläne und notwendige Dokumente für die Projektierung, Ausführung, Prüfung und Wartung elektrischer Anlagen: • Berechnung, Stromlaufpläne und Schaltschrankansichten ohne doppelte Eingabe • Garantierte Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bei geltenden NINElektronormen • Frei wählbarer Eingabemodus (Tabellenkalkulation, Gesamt-EinAn der NINZertifizierung beteiligte Personen (v. l. n. r.): S. Boubegtiten, J. Schmucki, I. Güler, P. Bryner.

liniendiagramm, Verteiler-Schemen usw.), Stromlaufpläne und Ansichten werden automatisch aktualisiert Zertifizierung Electrosuisse Die Zertifizierung wurde durch die NIN-Experten der Electrosuisse durchgeführt. Die geprüften Inhalte der Software: • Plausibilität der Berechnungsergebnisse • Strombelastbarkeit von Kabel und Leitungen • Schutz gegen elektrischen Schlag (Abschaltzeiten) • Leitungsschutz (Überlast und Kurzschluss) • Spannungsfall • Einstellmöglichkeiten der Schutzeinrichtungen (herstellerübergreifend) • Praktische Planung, Prüfung und Dokumentation von elektrischen Anlagen • Verschiedene Netzkonfigurationen und Einspeisungen Fazit Die Softwarelösung Caneco BT ist auf dem Markt seit 1986 der Standard für Software Engineering und Netzberechnungen. Neben dieser Lösung bietet ALPI ein Lösungsportfolio für die professionelle CAD-Anwendung als auch die Lösungen für Mittel- und Hochspannungsberechnungen an.

«Die Zertifizierung durch Electrosuisse ist für uns sehr wichtig, da es einmal mehr einen Beweis für die Qualität der Lösung und Einhaltung der Normen innerhalb unserer Software darstellt» Ilker Güler (Geschäftsführer ALPI GmbH).

ALPI Deutschland GmbH D-68519 Viernheim Tel. 0049 6204 60146-0 vertrieb@alpi-software.com www.alpi-software.com

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Die neuen IL/AIL-Leuchten von Esylux

Mit den IL/AIL-Leuchten bietet Esylux eine Beleuchtungslösung für den Innenbereich an, die nicht nur schön ist, sondern auch äusserst robust.

Ein schlagfestes Gehäuse und Spezialschrauben schaffen den nötigen Schutz vor Vandalismus und unbefugter Einflussnahme. Zugleich sorgen die Leuchten mit einer angenehmen Lichtfarbe, einem hohen Farbwiedergabe-Index und ihrer Form für eine ansprechende Optik. Eine hohe Energieeffizienz der Leuchten ist ebenfalls gesichert – dank ihrer Ausstattung mit modernen LEDs und wahlweise auch mit Hochfrequenz-Bewegungsmelder.

Den Menschen genügend Helligkeit bringen für den sicheren Weg von A nach B – das ist heutzutage nur noch eine Minimal-Anforderung, der Produktlösungen für die Beleuchtung von Eingangsbereichen sowie Fluren und Treppen im Innenbereich gerecht werden müssen. Längst hat sich in öffentlich zugänglichen Gebäuden zusätzlich ein ganz anderes Problem Raum verschafft: Vandalismus, also die Lust an der mutwilligen Zerstörung fremden Eigentums. Dieser ist nicht zuletzt an Schulen eine fast schon alltägliche Erscheinung und sorgt für beträchtliche finanzielle Belastungen. Damit Leuchten im Innenbereich nicht nur optimales Licht verbreiten, sondern auch möglichst lange halten, müssen sie deshalb entsprechend robust sein.

Schlagfestes Gehäuse mit Spezialschrauben Mit der IL/AIL-Serie bietet Esylux Leuchten für die Wand- oder Deckenmontage an, die solchen und anderen Einwirkungen bestens widerstehen: Ihr Gehäuse ist glasfaserverstärkt und dadurch sehr schlagfest. «Der Stossfestigkeitsgrad liegt bei IK 09 nach der DIN EN 62262», erklärt Thorsten Pieper, Produktmanager von Esylux, «damit gewährleisten sie Schutz vor Schlägen mit einer Energie von bis zu 10 Joule.»

Die Spezialschrauben, mit denen die

Highlight

Schlagfestes, funktionales Design 1200 Lumen optimale Sichtverhältnisse in Korridoren, Treppenhäusern oder auch im Sanitärbereich. Nicht zu vergessen: der formschöne, mondartige Korpus der Leuchten, der den harmonischen Gesamteindruck der Serie im wahrsten Sinne des Wortes abrundet.

Langlebige Energieeffizienz Als Spezialist für energieeffiziente Produktlösungen hat Esylux natürlich auch bei den IL/AIL-Leuchten entsprechend vorgesorgt. Zum einen befinden sich in ihrem Innern moderne LEDs, die mit einer hohen Lebensdauer von über 50000 Stunden aufwarten und deshalb nicht ausgewechselt werden müssen.

Zum anderen gibt es sie wahlweise mit integriertem Hochfrequenz-Bewegungsmelder. Dieser beschränkt die Aktivität der Leuchten auf die Zeit, in der

Opal-Hauben der Leuchten befestigt werden, beugen zugleich einer anderen Form der unbefugten Einflussnahme vor: Sie gehören zum Typ Torx-TR (Tamper Resistant) und lassen sich wegen des Zapfens im Schraubenkopf nicht durch jedermann im Vorbeigehen, sondern nur mit einem speziellen Bit-Schlüssel herausoder hineindrehen. Für Installateure stellen sie kein Hindernis dar: Esylux liefert diesen Schlüssel Formschöne Leuchten, die auch noch robust und energieeffizient daherkommen. bei jeder Leuchte mit.

Für eine gelungene optische Wirkung der Serie sorgen daneben sich Menschen in seinem Erfassungsbegleich mehrere Details. Ihr Licht leuch- reich befinden. Die Nutzung der Enertet mit einer Farbtemperatur von neut- gie erfolgt also nur dann, wenn sie tatralweissen, angenehmen 4000 Kelvin. sächlich gebraucht wird.

Der Farbwiedergabe-Index liegt bei hohen Ra 80 und ist damit Garant dafür, ESYLUX Swiss AG dass die Umgebung ihr natürliches 8302 Kloten Farbbild behält. Und schliesslich schafft Tel. 044 808 61 00 ein Lichtstrom von wahlweise 570 oder www.esylux.ch

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Welcher Dimmer schafft es wirklich? – Kommt auch auf die Lampe an

Licht und Leuchten

Noch ein Versuch: LED-Spots dimmen Sie wollten es noch einmal wissen: Zwei ganze Tage sassen der Redaktor (Bild 1) und der Autor zusammen im Kellerlabor. 10 Spots (GU10 230 V), als dimmbar ausgewiesene LED-Leuchtmittel, wurden mit 5 verschiedenen Dimmern gepaart, um herauszufinden, wie weit die Versprechen der Hersteller reichen. Die gute Botschaft vorweg, es gibt sehr gute dimmbare LED-Spots. Zusammen mit dem richtigen Dimmer lässt sich der Lichtstrom in weiten Grenzen regulieren.

1

Anstrengende Tage: Konzentration bitte!

Stefan Fassbinder Elektroinstallateure und natürlich auch Endanwender möchten Gewissheit haben, dass ihr favorisierter Dimmer zusammen mit der gewählten LED-Lampe auch funktioniert. In diesem Bericht testen wir ausgewählte Dimmer bekannter Lieferanten in der Schweiz zusammen mit überzeugenden GU10LED-Retrofitlampen. Mit «ausgewählte» ist gemeint, dass nur qualitativ hochwertige LED-Typen getestet wurden. Beispielsweise musste die Lichtausbeute mindestens 60 lm/W betragen und diesen Wert erreichen bei weitem nicht alle Hersteller. Nicht dimmbare Typen erreichen bessere Werte. Damit Leser einen Anhaltspunkt haben: Eine alte 60-W-Glühlampe verfügte über

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etwa 12 lm/W, eine NetzspannungsHalogenlampe kommt bei grosser Leistung auf maximal 18 lm/W. Nach Datenblättern gilt: 230 V GU10 Halogen 20 W –› 200 lm (90 lm), 35 W –› 350 lm (200 lm), 50 W –› 500 lm (300 lm). In Klammern sind die offiziellen Werte, die offensichtlich deutlich unter den Werten liegen, die gute Halogenlampen-Hersteller erreichen.

In Warenhäusern ist aber auch minderwertige Ware zu kaufen. Weniger seriöse Firmen vergleichen natürlich ihre LED-GU10-Retrofitlampen immer mit den schlechtesten Halogenlampen am Markt. Kritische Käufer überzeugt das natürlich wenig, wenn sie ihre Halogenlampen gegen LED-Lampen tauschen und feststellen müssen, dass die Helligkeit im Raum deutlich abnimmt.

Gewissheit bezüglich Dimmbarkeit mit dem favorisierten Dimmer bieten selbst beste Datenblätter nicht, da helfen nur praktische Versuche.

Es gibt billige Angebote von GU10LED-Retrofitlampen, allerdings nicht dimmbar. Dimmbare Typen gibt es in der Schweiz bei einigen Anbietern, doch sind die Preise recht hoch, teilweise über 20 Franken pro Lampe. Als Käufer sollte man zwei Aspekte unbedingt berücksichtigen: Lichtausbeute › 60 lm/W und Ra › 80. Wenn der Ra-Wert (Ra = CRI) beispielsweise bei 70 liegt, darf man sich nicht wundern, wenn gewisse Farben unnatürlich erscheinen. Als Novum haben wir auch Lampen vom grössten Versandhaus der Welt, dem chinesischen Alibaba, angefordert.

Vorgehensweise In Tabelle 1 wurden links zunächst die Werksangaben für die Lampen aufgeführt: Nennleistung PN, Nenn-Lichtstrom ⌽N, die angegebene Farbtemperatur T, der Ausstrahlungswinkel ⑀N und, wo vorhanden, die Lichtstärke I und der Farbwiedergabe-Index Ra. Da die Spannung am Messort etwas zu hoch lag (240 … 245 V), musste ein Stelltransformator zur Spannungsanspassung verwendet werden. Leider stand nur ein Trenntransformator zur Verfügung. Ein Spartransformator wäre hier angebrachter gewesen, da dieser weniger Impedanz in den Messkreis eingebracht hätte. Die Bemessungsleistung des hier verwendeten Trafos lag mit 800 VA um ein Vielfaches höher als die der Prüflinge, was die innere Impedanz herabsetzt und so den Einfluss mindert.

Zunächst wurden die Lampen allein ohne Dimmer angeschlossen. Dabei wurde zwei Mal in stets gleichem Abstand die Beleuchtungsstärke E gemessen, im ersten Fall genau senkrecht unter dem Leuchtmittel (E0°) und im

zweiten Fall im Winkel von 20 ° aus der Mitte (E20°). Das Verhältnis von E0° zu E20° liefert jeweils einen groben Anhaltspunkt, ob die für die jeweilige Lampe angegebenen Ausstrahlungswinkel ⑀N ungefähr stimmen. Der Ausstrahlungswinkel muss ganz genau Halbstreuwinkel genannt werden und gibt also den Winkel an, bei dem die Beleuchtungsstärke gegenüber dem Zentrum des Lichtkegels auf die Hälfte gefallen ist. In der Tabelle wurde daher in den Spalten für die blossen Lampen unter «Bereich» das Verhältnis dieser beiden Messwerte eingesetzt. Dieser Wert müsste also kleiner als 2 sein, sofern der Ausstrahlungswinkel mit mehr als 40 ° (zu jeder Seite 20 °) angegeben ist; bei kleineren Winkeln müsste das Verhältnis grösser als 2 sein. Ein optischer Eindruck des Lichtkegels nach Form und Farbe wurde dabei von jeder Lampe fotografisch festgehalten (Bild 2). Zum Vergleich wurde eine Halogen-Glühlampe mit aufgenommen.

Eine andere Bedeutung hat die Zeile «Bereich» in den Spalten für die einzelnen Dimmer: Hier wird angegeben, welches Verhältnis von hellster zu dunkelster Einstellung die Lampe aus der jeweiligen Zeile zusammen mit dem Dimmer aus der jeweiligen Spalte erreichte. So erhält man eine ziemlich genaue Angabe für den Dimmbereich.

Beobachtungen Die Betrachtung der Ausstrahlungswinkel zeigt, dass die hierfür angegebenen Werte zwar ungefähr zutreffen, doch darüber hinaus beobachtet man auch erhebliche Unterschiede in der Lichtverteilung ebenso wie in der Lichtfarbe (Bild 2). Die von den Herstellern angegebenen Farbtemperaturen sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgenommen. Dabei müsste es korrekt «ähnlichste Farbtemperatur» heissen, da zwei unterschiedliche Lampen mit gleicher Angabe kaum jemals auch das gleiche Strahlungsspektrum aufweisen und das Licht folglich unterschiedlich aussieht. Eine Angabe zum Farbwiedergabe-Index Ra findet sich nur bei 4 der 10 Lampen, doch diese Angabe ist ohnehin nicht viel wert2. Die ET wird demnächst darüber berichten.

An den Dimmern wurden – je nach angeschlossener Lampe – folgende Beobachtungen gemacht: • Feller: Dieser Dimmer benötigt keinen Neutralleiter, wird also lediglich mit der Last in Reihe geschaltet. Er bietet die Möglichkeit, von RC-Last auf RL-Last umzustellen. Für LED erwies sich die Wahl der Stellung RL meistens als vorteilhafter.

Weiterhin ist hier ein Min-/Max-Abgleich möglich bzw. erforderlich, um den Dimmer so zu kalibrieren, dass zusammen mit der jeweils angeschlossenen Lampe deren grösster Dimmbereich erreicht wird. Die Anleitung ist hierzu genau zu beachten.

Der Dimmer weist bei guter Kalibrierung das beste Dimmverhalten auf, es gibt keinen «toten Gang», will heissen, es kommt nicht vor, dass man ein Stück weit dreht und es passiert nichts.

• Eltako: Mit den Lampen Sylvania und Alibaba ergibt sich kein Effekt im oberen Stellbereich (also erheblicher «toter Gang»), darunter einwandfreie Dimmung. Die Modi LC1, LC2 oder LC3 wurden nicht getestet, damit wäre nach Auskunft des Herstellers vermutlich der «tote Gang» zu vermeiden.

• Legrand: Dieser Dimmer benötigt keinen Neutralleiter, wird also lediglich mit der Last in Reihe geschaltet. Die Lampe von XNovum bringt er zum Blinken. Allerdings wurde die Umstellung von RL-auf RC-Last nicht für alle Lampen durchgespielt. Möglicherweise hätten sich dadurch die Probleme vermeiden lassen. Mit der Megaman Lampe reagiert er im oberen Bereich empfindlich, neigt also zum Flackern. Der untere Bereich ist sehr breit gezogen. Damit reagiert er umgekehrt diskontinuierlich wie der Eltako Dimmer. Die Philips Lampe erweist sich im mittleren Bereich als sehr steil und entsprechend schlecht zu dosieren.

Licht und Leuchten

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Visueller Eindruck der ungedimmten Lampen in der Reihenfolge der Tabelle 1

Tabelle 1: Ăœbersicht Ăźber die Messwerte

Licht und Leuchten Elektrotechnik 2/15 | 39

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Licht und Leuchten

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Zum Vergleich die Stromkurve der Halogenlampe mit Dimmer Fabrikat Feller bei maximaler Helligkeit …

• Theben: Die Megaman Lampe reagiert etwas sprunghaft im mittleren Bereich.

• Hager: Die Lampen von Megaman und Sylvania reagieren an diesem Dimmer etwas sprunghaft. Er benötigt nach jedem Wechsel des Leuchtmittels einen Einlernvorgang, der durch Drücken der Bedientaste für mehr als 10 s ausgelöst wird. Der Einlernvorgang erweist sich als kryptisch. Die Betriebsanleitung ist schwierig zu verstehen. Ausdrücke wie «nach der nullten Sekunde dauernder Betätigung» muss man erst einmal mit Sinn füllen.

Ergebnisse Als erstes Ergebnis zeigt sich bei der Betrachtung der Ausstrahlungswinkel der Lampen, dass die Angaben der Hersteller in diesem Punkt halbwegs genau stimmen; handelt es sich doch hierbei nur um Richtwerte. Diese reichen in diesem Punkt für die Beurteilung der Einsatzfähigkeit in der Praxis aus.

Die Dimmbereiche der verschiedenen Paarungen sind recht unterschiedlich. Nur viermal taucht bei 40 Paarungen die Angabe «⬀» auf, was bedeutet, dass nur diese Kombinationen bis auf 0 dimmbar sind. Bei allen anderen verbleibt eine gewisse Resthelligkeit, was in Ordnung ist, wenn diese klein genug ist. Bei der Interpretation der Werte in Tabelle 1 ist jedoch zu berücksichtigen, dass das Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges, wie das Lautstärkeempfinden des Ohres, logarithmisch verläuft. Anders als der mit dB(A) bewertete Schalldruckpegel jedoch sind die für die Helligkeit eingesetzten Grössen linear. Ein Verhältnis der grössten zur kleinsten Helligkeit unter etwa 100 muss daher als unzureichend

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… und bei minimaler Helligkeit – der Dimmer hat hier automatisch das Phasenabschnitt-Verfahren gewählt

angesehen werden. Der Einsatz des Stelltransformators führte zu Erscheinungen wie sie Bild 3 und vor allem Bild 4 zeigen: Im Moment der Unterbrechung des Stromflusses zeigt die Spannungskurve eine Spitze (Selbstinduktion). Diese wird überwiegend durch die Streuinduktivität des Trafos verursacht und wäre bei Betrieb direkt am Netz nur ganz schwach ausgeprägt, führt hier jedoch dazu, dass die dargestellten Ergebnisse sogar noch als geschönt betrachtet werden müssen, da der Transformator die Emissionen hochfrequenter Ströme unterdrückt3.

Im Einzelnen sind die Ergebnisse in Tabelle 1 zusammengestellt. Generell lassen sich dabei relativ kleine Leistungsfaktoren (Verhältnisse P/S) beobachten, also ist die Verzerrungs-Blindleistung allgemein recht hoch.

Hoch bleiben jedoch offensichtlich auch die Wirkungsgrade beim Dimmen, denn die Leistungsaufnahmen im abgedimmten Zustand sind durchweg vernachlässigbar klein. Dies wäre mit Kompakt-Leuchtstofflampen nicht möglich gewesen, da hier im gedimmten Zustand dauerhaft die Kathoden geheizt werden müssen; von Glühlampen ganz zu schweigen, die nichts anderes als heizen können.

Die wesentlichen Ergebnisse der Messungen und Prüfungen finden sich, wie schon erwähnt, in Tabelle 1 zusammengestellt. Daraus lässt sich ersehen, dass der Erfolg der Dimmung in entscheidender Weise von der richtigen Kombination von Lampe und Dimmer abhängt. Das steht aber nicht auf der Verpackung. Den jeweiligen Beschreibungen nach müsste man annehmen, jede als dimmbar deklarierte LEDLampe liesse sich mit jedem LEDDimmer dimmen. Dazu müsste der Be-

griff der Dimmung teilweise aber recht weit gefasst werden. Entweder wird die Lampe subjektiv kaum dunkler, oder sie wird es sprungartig, oder sie lässt sich bei weitem nicht so hell einstellen wie sie ohne Dimmer wird. Den letzten Fall erkennt man daran, dass die Werte der Beleuchtungsstärke E0° senkrecht unter der betreffenden Lampe für die Lampe allein zum Teil erheblich höher liegen als die entsprechenden Maximalwerte mit Dimmer.

Die insbesondere bei gedimmten Lampen sehr niedrigen Leistungsfaktoren rühren, wie sich durch weitere, hier nicht wiedergegebene Messwerte zeigte, durchweg nicht aus einer Phasenverschiebung her (GrundschwingungsBlindleistung), sondern bestehen aus Verzerrungs-Blindleistung aufgrund der stark von der Sinusform abweichenden Kurvenformen. Diese wiederum bestehen – je nach Fall – zu einem grossen Teil aus hochfrequenten Überlagerungen und nicht etwa aus Oberschwingungen, die natürlich im Lampenstrom stets auch vorhanden sind. Was diese Frequenzen wo anrichten, liegt – gedimmt oder nicht – im Dunkeln. Ein Beispiel ist in Bild 6 wiedergegeben.

Man erkennt dort allerdings, dass eine Phasenverschiebung der Grundschwingung ausserdem vorkommt.

Beurteilung Der Dimmer von Feller bietet eindeutig das beste Dimmverhalten von allen getesteten Dimmern, weil im gesamten Stellbereich «etwas passiert» (kein «toter Gang»). Dies ist bei keinem der anderen Dimmer der Fall. Der FellerDimmer wurde von Spezialisten des Schneider Electric Konzerns entwickelt und stellt für den Geschmack der Prüfer eindeutig die erste Wahl dar. Dafür

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Licht und Leuchten

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Manche Stromkurven, hier die der Alibaba ULTRALED COB mit Dimmer Fabrikat Hager bei maximaler Helligkeit, sehen noch ganz manierlich aus …

muss man in Kauf nehmen, dass der Dimmer oftmals zunächst auf das jeweilige Leuchtmittel eingestellt werden muss, doch dies ist der Mühe wert. Die Gebrauchsanleitung ist so beschaffen, dass man das schafft. Leider lag bei der Ermittlung der Tabellenwerte erst ein Prototyp vor, bei dem Unsicherheiten bei der Einstellung bestanden, ein nachgelieferter zweiter Typ hatte diese Probleme nicht. Leider stand zu diesem Zeitpunkt das Leistungsmessgerät nicht mehr für detaillierte Messungen zur Verfügung.

Unter den Lampen gefiel uns zu unserer Überraschung diejenige des chinesischen Versandriesen Alibaba am besten.

Diese Lampe wies die gutmütigsten Eigenschaften auf. Generell ist beim Einsatz von LED-Leuchtmitteln – und insbesondere, wenn gedimmt – zu beachten, dass diese sich zumeist nicht wie eine Glühlampe (Bild 3, Bild 4) dimmen

… aber die meisten, hier die der Lampe Iso-LED 110082, wirken eher wie HF-Betriebsmittel, dabei spielt das Dimmerfabrikat kaum eine Rolle!

lassen und Stromkurven, die denen der Glühlampen gleichen (Bild 5), die Ausnahme sind. Die Regel sind eher stark verzerrte Betriebsströme mit hochfrequenten Überlagerungen (Bild 6).

Fazit Es ist erstaunlich, was in den kleinen LED-Spots teilweise an Elektronik steckt. Noch erstaunlicher ist, dass mit diesen LED-Spots, die eine Wirkleistung im Bereich von 4 … 8 W bei voller Lichtleistung aufnehmen, der Lichtstrom der Halogenlampe von 40 W teilweise klar übertroffen wird. Allerdings sind diese dimmbaren LEDGU10-Spots deutlich teurer als Typen ohne Dimm-Möglichkeit. Die Lichtausbeute der dimmbaren Typen reicht nicht an das Niveau derjenigen ohne Dimm-Möglichkeit. Werden viele solcher LED-Spots parallel geschaltet, muss vorher abgeklärt werden, ob keine

EMV-Probleme entstehen, denn je nach Typ der Lampe sind die HF-Anteile im Strom erheblich. Am wenigsten problematisch dürfte sich da die Lampe von Alibaba verhalten, denn ihr Strom sieht «recht harmlos» aus verglichen zu anderen Lampen. Der Grund liegt darin, dass diese Lampe nur eine Hochvolt-LED enthält und keine Elektronik, die Hochfrequenz zurück ins Netz drückt. Weil aber der Stromflusswinkel auch der Lampe von Alibaba kleiner ist als bei einem sinusförmigen Strom, entstehen hier trotzdem Oberwellen geringer Amplitude. Es ist auch zu erwähnen, dass diese Lampe problemlos bei Alibaba zu einem äusserst attraktiven Preis gekauft werden kann.

■ 1

Vgl. «LED dimmen – ein Erfahrungsbericht».

ET 9/2013, S. www.dial.de/DIAL/de/home/weitere-news/news details/article/lichtwissen_der_allgemeine_farbwiedergabeindex_ra.html 3 Stefan Fassbinder: «Oberschwingungen» Teil 2, ET12/2014, S. 40 2

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Highlight

Zumtobel Lichtlösung begleitet die ambitionierte Verwandlung des Toni-Areals in Zürich

Industriecharme mit neuer Strahlkraft Es war eines der grössten Bauprojekte in Zürich, ausserdem eine der wohl spannendsten Transformationen. Das Toni-Areal in der Pfingstweidstrasse in Zürich-West, wo sich einst einer der grössten Milchverarbeitungsbetriebe Europas befand, wurde im Herbst 2014 seinen neuen Nutzern übergeben. Das Licht für den modernen Hochschul-Campus liefern 5500 Zumtobel Tecton Leuchten.

Das Licht für den Hochschul-Campus liefern 5500 Tecton Leuchten von Zumtobel.

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Im Jahr 2005 galt es eine neue Nutzung für die Liegenschaft aus den 70er-Jahren zu finden. Im Herzen von ZürichWest gelegen, das sich mittlerweile zu einem kulturellen Hotspot mit dem Industriecharme vergangener Tage gemausert hatte, sollte nicht einfach ein weiterer Bürokomplex entstehen. So wurde auf Basis einer Machbarkeitsstudie beschlossen, das 24 435 m2 grosse Toni-Areal in den zentralen Standort für die Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK) und die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) zu verwandeln. Beim anschliessenden Architekturwettbewerb setzte sich der Projektentwurf des Architekturbüros EM2N durch und mit der Baueingabe im Herbst 2007 wurde der Grundstein für ein ehrgeiziges Umund Neubauvorhaben mit einem Investitionsvolumen von CHF 350 Millionen gelegt.

Pünktlich zum Beginn des Herbstsemesters im September 2014 konnten rund 5000 Studenten, Dozenten und Mitarbeiter die neuen Räumlichkeiten beziehen. Zudem sind 100 neue Mietwohnungen inklusive einem begehba-

Die Pendelleuchte Sconfine Sfera im Bistro Chez Toni.

ren Dachgarten und eine Parkgarage mit 240 Parkplätzen entstanden, aber auch Räume für Ausstellungen, Veranstaltungen und Flächen für die gewerbliche Nutzung. Es wurde eine moderne Infrastruktur geschaffen, die nicht nur unterschiedliche Disziplinen an einem Ort in Interaktion treten lässt, sondern auch die Ausbildungs- und Dienstleistungsqualität sowie internationale Wettbewerbsfähigkeit der Hochschule sichert.

Die Gestaltung des Campus-Gebäudes greift die Architektur des ehemaligen Industriegebäudes auf und lässt dabei einen heterogenen Raum mit unterschiedlichen Interessen entstehen, auch was die Beleuchtung betrifft. Die Lichtkonzeption spielt mit dieser Heterogenität. Sie verfolgt nicht das Ziel, eine gleichmässige Helligkeit herzustellen, sondern setzt auf die Anordnung der Leuchten in Raumzonen, sodass ein Diskurs zwischen Hell und Dunkel entsteht. Dabei ist die Lichtlösung ebenso fähig zur Transformation wie das ToniAreal selbst. Einerseits schafft sie ideale Lichtverhältnisse zum Lernen und Kommunizieren, andererseits unterstützt sie das kreative Ambiente und bietet den Studenten das richtige Licht für ihre Ausstellungsflächen.

Die Schlüsselrolle bei der Umsetzung dieser Lichtlösung übernimmt ein modulares Leuchtensystem, das den hohen

Die Sonderlösung mit Raster und Alugehäuse wurde auf einer Tecton-Schiene montiert.

Anforderungen an Flexibilität und Individualisierbarkeit gerecht wird: Tecton, das mit seiner Vielseitigkeit, Kompatibilität und Erweiterungsfähigkeit innerhalb eines Systems komplexe Funktionen und unterschiedliche Beleuchtungsaufgaben löst. Die Basis des Lichtbandsystems ist eine Tragschiene mit einem integrierten 11-poligen Stromleitprofil. Sämtliche Funktionen wie die Stromversorgung, die Lichtsteuerung und die Anbindung an das Notlicht sind in dieser multifunktionalen Tragschiene eingebunden. So wurden für die Be-

leuchtung der 1400 Hörsäle, Seminarund Schulungsräume über 33 Kilometer Tecton-Schienen verbaut.

Zu Spitzenzeiten arbeiteten über 600 Elektriker auf der Baustelle, unter anderem um über 5500 Tecton-Lichtbandleuchten zu installieren. Je nach Bedarf kamen unterschiedliche Optiken oder Raster zum Einsatz, die sich auch bei Veränderung der Anforderungen an die Lichtlösung problemlos austauschen oder ergänzen lassen. www.zumtobel.com

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Licht und Leuchten

Grössen der Lichttechnik 6

Halbstreuwinkel Bereits in Folge 4 wurde ausgeführt1, dass es in der Beleuchtungstechnik neben dem Raumwinkel auch noch den «normalen» zweidimensionalen Ausstrahlungswinkel ⑀ gibt, der näherungsweise angibt, wie breit ein Lichtstrahl ist. Die Breite ist dabei so definiert, dass am Rand des Lichtstrahls auf dem getroffenen Flächenstück noch die Hälfte der maximalen Beleuchtungsstärke auftritt. Er muss ganz korrekt «Halbstreuwinkel» ␴ heissen.

Weiter heisst es dann: «Der Halbstreuwinkel4 beschreibt lediglich den Öffnungswinkel, bei dem die Lichtstärke auf 50 Prozent des Maximalwertes abgesunken ist, und erlaubt damit eine grobe Einschätzung der Abstrahlcharakteristik. Viele wichtige Aspekte kann diese Einzahlangabe jedoch nicht liefern: Sauberkeit der Lichtabbildung, Ring-, Flecken- oder sonstige Artefaktenbildung, Homogenität der Lichtfar-

fungen (z. B. Abstrahlwin1 kel), einige hingegen sind Wirkliche Fachleute2 – nicht selbst er- schon für andere Winkel nannte, sondern zertifizierte – erklären, definiert worden (z. B. Ausillustrieren und kommentieren dies wie strahlungswinkel ␥). Diese folgt: «Leuchten, die nicht rotations- Begriffsvielfalt resultiert auch symmetrisch sind, können unterschied- daher, dass in der Praxis der liche Halbstreuwinkel in verschiedenen Halbstreuwinkel sehr oft Der Halbstreuwinkel allein sagt wenig über die Qualität der Schnittebenen aufweisen. Bild 1 zeigt missinterpretiert wird. Das Beleuchtung aus (www.dial.de/DIAL/de/home/weitere-news/ die Lichtverteilungskurve (LVK) eines Wort «Halb» wird häufig auf newsdetails/article/lichtwissen_halbstreuwinkel_teil_2.html) den Winkel projiziert – also rotationssymmetrischen Strahlers.» «halber Winkel». Unglücklicherweise geben viele AnbieKommentar Institut: «In der Lichtbranche werden für den ter bei ihren Produkten auch halbe be, Blendeigenschaften, AbschirmwinHalbstreuwinkel sehr viele andere Be- Halbstreuwinkel an, häufig mit der kel.»

Und als Kommentar wird wiederum griffe verwendet: Halbstrahlwinkel, Zahl 2 multipliziert, also z. B. 2* 13°.

Halbwertswinkel, Abstrahlwinkel, Aus- Dies führt zur falschen Annahme, der angefügt: «Auch hier empfehlen wir strahlungswinkel, Öffnungswinkel, … Halbstreuwinkel betrage 13° und «der wieder einmal, sich bei der ProduktausManche Begriffe sind freie Wortschöp- gesamte Winkel» 26°. In der korrekten wahl nicht allein auf die Hersteller-Kaund DIN-konformen talogangabe zum Halbstreuwinkel zu Beschreibung3 bezieht verlassen. Eine Bemusterung ist unver2 sich aber «Halb» immer zichtbar, insbesondere bei breit strahauf die Lichtstärke, also lenden Lichtquellen. Manche Aspekte halbe Lichtstärke! Der kann man allerdings auch bereits durch Halbstreuwinkel ist also den Einsatz eines Lichtberechnungsimmer der «gesamte programmes aufspüren (Bild 2). AllerWinkel». Letztlich ist es dings ist es in der Fotometrie üblich, untergeordnet, wie die- symmetrierte Lichtstärkeverteilungsser Winkel benannt körper zu verwenden. Diese offenbaren wird; wichtig ist nur, häufig nicht die Unzulänglichkeiten der dass der Begriff richtig realen Lichtquelle.»

Was will man dem noch hinzufügen? verstanden wird. Dann ist er eine hilfreiche An- Damit ist alles gesagt.

■ gabe bei der Recherche von Produkten für eine Lichtplanung. So kann man anhand der Grad- 1 Stefan Fassbinder: »Lichtrichtung – wie viel wohin?« ET 8/2014, S. 16 zahl auch ohne Betrach- 2 www.dial.de/DIAL/de/home/weitere-news/ newsdetails/article/lichtwissen_halbstreuwinkel ten der LVK eine grobe _teil_1.html Aussage über die Ab- 3 DIN 5040-4:1999-04 4 www.dial.de/DIAL/de/home/weitere-news/ strahlcharakterisitk von Zur Erklärung des Halbstreuwinkels (www.dial.de/DIAL/de/home/weitere-news/ newsdetails/article/lichtwissen_halbstreuwinkel Lichtquellen machen.» _teil_2.html newsdetails/article/lichtwissen_halbstreuwinkel_teil_1.html)

Stefan Fassbinder

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An der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas zeigte DigitalStrom, wie mithilfe von Kamera- und Bewegungssensoren der Microsoft Kinect ein intuitives Bedienkonzept für die bequeme und einfache Steuerung eines Smart Homes entsteht. Das Unternehmen aus Schlieren präsentierte zudem die vollständige Integration der lernfähigen Google Nest-Thermostate. Durch das Vernetzungskonzept von DigitalStrom wird der Funktionsumfang der Nest-Thermostate deutlich erweitert. Diese können nun auch in übergeordnete Szenarien eingebunden werden: Ist der Bewohner nicht zu Hause und möchte seine Wohnung kühlen, stellt das Smart Home in Verbindung mit dem Google-Produkt die gewünschte Temperatur

ein. Dabei werden beispielsweise auch die Jalousien herunterfahren, um die Klimaanlage zu unterstützen und somit für mehr Energieeffizienz im vernetzten Zuhause zu sorgen. DigitalStrom steuert im Hintergrund das intelligente Zusammenspiel der verschiedenen Geräte.

Die Vernetzungsexperten stellten in Las Vegas ein neues Bedienkonzept zur Steuerung von Smart Homes mit Multisensor-Geräten vor, beispielsweise mit Microsoft Kinect. Diese Integration macht das Leben im Smart Home noch einfacher, bequemer und flexibler. Der neue Ansatz ermöglicht, dass zukünftig alle Oberflächen in einem Haus dazu verwendet werden können, um Anwendungen und Geräte im Haus zu steuern. Das vernetzte Zuhause wird dann auch Gesten erkennen können – zum Beispiel wenn in der Küche ein Kochtopf unter den Wasserhahn gehalten wird: Die Kinect erfasst diese Geste und füllt den Kochtopf automatisch mit der exakten Wassermenge, die zum Kochen benötigt wird.

Auf dem Messestand wurden Symbole stellvertretend für Befehle live auf ein Whiteboard gezeichnet, die vom Smart Home-System erkannt und in entsprechende Aktionen umgesetzt wurden.

Informations- und Kommunikationstechnik

Neues Bedienkonzept für Smart Homes

Plug in High-Tech! www.bks.ch

www.rdm.com

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Big Data für das Internet of Everything Cisco hat das Lösungsportfolio Cisco Connected Analytics für das Internet of Everything vorgestellt. Damit können Unternehmen einen hohen Mehrwert aus Daten gewinnen, die vom rasant expandierenden Netzwerk aus Menschen, Prozessen, Informationen und Objekten erzeugt werden. Die Software stattet Netzwerkendgeräte mit Analysefunktionen aus, sodass sich Daten sofort vor Ort auswerten lassen und nicht mehr in ein Rechenzentrum oder in die Cloud übertragen werden müssen.

«Das Internet of Everything vernetzt alles mit allem. Die Daten, die dabei entstehen, eröffnen die Chance, ganz neue Einsichten in die Welt zu erlangen. Doch ohne die richtigen Analysemöglichkeiten ist Big Data nicht mehr als ein Haufen Daten», erklärt Christian Martin, General Manager von Cisco Schweiz. «Mit Cisco Connected Analytics stellen wir jetzt ein starkes Tool zur Verfügung, um in Echtzeit weit verteilte Daten zu sammeln, auszuwerten, zu analysieren und daraus wertvolle Informationen zu gewinnen.»

In einer aktuellen Cisco-Studie sehen 40 Prozent der Befragten den fehlenden Zugang und die mangelnde Fähigkeit zur Datenauswertung als grösste Hürde, um Geschäftsinformationen aus der Vernetzung zu erhalten. Experten von Cisco schätzen, dass allein die Datenanalyse im Internet

of Everything ein Wertschöpfungspotenzial von 7,3 Billionen US-Dollar hat.

Um diese Chancen zu nutzen, kombiniert Cisco intelligente Netzwerke und Infrastrukturen mit Datenvirtualisierung. Dadurch können Unternehmen auf stark verteilte Daten zugreifen, diese in Echtzeit am Netzwerk-Zugang analysieren und sie mit gespeicherten Daten korrelieren. Mit den daraus gewonnen Informationen lassen sich Geschäftsprozesse deutlich verbessern und die Nutzung von Anwendungen für Mitarbeitende und Kunden optimieren.

Auch bei der Auswertung der WLAN-Nutzung können alle irrelevanten Informationen bereits im Zugangspunkt entfernt werden. Wenn also ein WLAN-Betreiber nur wissen möchte, wie viele Personen sich an welcher Stelle seines Netzwerks aufhalten, kann sich diese Information vom Zugangspunkt bereitstellen lassen. Alle anderen Informationen verwirft der Zugangspunkt.

Kunden und Lösungsanbieter aller Branchen können damit Software-Anwendungen direkt auf Cisco-Netzwerkgeräten wie Routern und Switches entwickeln und installieren. Das Cisco Connected Analytics Portfolio ist ab sofort weltweit über Cisco Partner verfügbar.

sehen hören sprechen voir entendre parler

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Elektrotechnik 2/15 | 45

Informations- und Kommunikationstechnik

Steigzonen mit geschirmter Sekundärverkabelung zur obersten Etage, links oberer und rechts unterer Teil.

Strukturierte Verkabelungen, Teil 2

Verkabelungen für Geschäftsgebäude Besonders geschäftlich genutzte Liegenschaften bedürfen einer hochstehend ausgeführten Verkabelung. Planungsfehler haben kostenintensive Nachbesserungen und Erweiterungen zur Folge, die es von Beginn an konsequent zu vermeiden gilt. (Fortsetzung von Teil 1 aus ET 1/2015) Praktische Ausführungsaspekte Eine solide Netzplanung beginnt bereits vor dem Bau eines Bürogebäudes.

Oft werden aus Kostengründen ungeschirmte Kabel eingesetzt. Besteht später Bedarf für höhere Bandbreiten am Arbeitsplatz und ist 10 GbE über Kupferkabel nötig, sind nachträglich geschirmte Kabel einzuziehen. Zunächst ist dazu jedoch ein Erdungskonzept zu erstellen. Bei der Kabelinstallation darf die Schirmung durch den Monteur

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nicht beschädigt oder gar unterbrochen werden. Sie ist zudem zwingend mit dem Erdpotenzialausgleich des Gebäudes zu verbinden. Dazu genügt ein einziger Punkt des Gebäudes keinesfalls.

Vielmehr sind die Stahlmatten elektrisch miteinander zu verbinden (etwa verschweisst), um später möglichst viele Punkte für einen einwandfreien Potenzialausgleich errichten zu können. Ein weiterer Grundstein für einen weiteren Teil der Netzinfrastruktur ist der Platz

für Schächte zur Aufnahme der Steigzonen (Sekundärebene). Steht hier zu wenig Raum zur Verfügung, muss fast zwangsläufig zur Glasfaser gegriffen werden. Dies bedingt entsprechende Ports auf den Switches und verursacht Zusatzkosten. Zudem erschweren enge Schächte das Arbeiten an Kabeln und anderen Einrichtungen.

Damit im Sekundärbereich Geschwindigkeiten im GbE-Bereich und höher realisiert werden, hat der Anwender die physikalischen Feinheiten der Hochfrequenztechnik zu berücksichtigen. Zwar sind bei 10 GbE auch ungeschirmte Kabel einsetzbar, jedoch nur über sehr kurze Distanzen und für wenig empfindliche Anwendungen. Daher ist ein ausreichend grosser Abstand zwischen zwei 10 GbE-Kabeln unabding-

bäudeautomation. Falsche Sparsamkeit kann teuer werden, wenn nur Kabel mit zwei Aderpaaren eingezogen wurden und z. B. eine Migration auf schnellere Ethernet-Standards ansteht. Während für das 100 Mbit/s schnelle Ethernet mit 100Base-T2 sowie 100Base-TX zwei Normen für jeweils zwei Aderpaare existieren, was kostengünstige Installationen erlaubt, erfordert GbE die Verwendung von vier Aderpaaren. Diese sind exklusiv für die Datenkommunikation blockiert und stehen nicht für andere Zwecke zur Verfügung.

Wenn sparen, dann richtig Nochmals ein Wort zur Schirmung: Wie oben beschrieben, besteht auch hier die Tendenz zum Weglassen, primär aus Platz- und Kostengründen.

Einige Kabelhersteller behaupten gar, dass geschirmte Kabel gar nicht notwendig seien und ihre ungeschirmten Kabel selbst die Anforderungen vom 10GbE erfüllen würden. Die dazu definierte Kabelkategorie 10GBase-T stellt hohe Anforderungen an die Verkabelungstechnik. So sind aufgrund der hohen Übertragungsfrequenzen und der komplexen Kodierung die Unterschiede zwischen einem binären 0 und 1 etwa

100 × kleiner als beim 1000Base-T für GbE. Bei hohen Geschwindigkeiten ist das Übertragungsprotokoll daher entsprechend empfindlicher gegenüber Störungen, etwa durch elektro-magnetische Störfelder oder Induktion. Sogenannte Übertragungsreserven älterer Übertragungstechnologien, die kleinere Schwachstellen in der Verkabelung noch ausgleichen konnten, sind bei 10GBase-T nicht mehr vorhanden. Bereits bei Frequenzen unter 500 Megahertz besteht die Gefahr des Übersprechens, wodurch das Rauschen erhöht und die Bitraten dramatisch einbrechen können. Somit sind deren Spezifikationen hundertprozentig zu erfüllen, um eine schnelle und störungsfreie Übertragung gewährleisten zu können. Das schliesst minderwertige Kabel aus.

Stromsparen dient nicht nur der Umwelt, sondern senkt auch die steigenden Energiekosten im Rechenzentrum.

Während die Serverfarmen mit hohem Aufwand optimiert werden, holt sich mancher IT-Verantwortliche neue Stromverbraucher ins Haus, beispielsweise mit 10 GbE über Kupfer. Die dazu erforderliche Elektronik (etwa für Fehlerkorrektur) ist so leistungshungrig und erzeugt so viel Abwärme, dass sie

WIR MACHEN BAUTEN CLEVER Komplettlösungen für die elektrische und kommunikationstechnische Gebäudeinfrastruktur Machen Sie sich alle Vorteile der Dätwyler Technologie zunutze: höchste Qualität, aufeinander abgestimmte, praxisbewährte Komponenten sowie Innovationen, mit denen Sie Zeit und Kosten sparen.

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Informations- und Kommunikationstechnik

bar. Das gilt erst recht gegenüber Starkstromkabeln, da diese nochmals häufiger als Störer negativ in Erscheinung treten. Der Negativeinfluss von Induktionen ist in Kabelschächten selbstredend auch unter Kupferkabeln für das LAN zu beobachten. So sind im Alltag optisch schön geordnete und hübsch anzusehende Kabelbündel anzutreffen, bei denen dutzende UTP-Kabel parallel zueinander geführt sind, oftmals gar zu Stromkabeln. Dies hinterlässt beim Betrachter zwar einen ordentlichen Eindruck, ist hinsichtlich der Übertragungssicherheit aber kontraproduktiv. Zur Vermeidung des Übersprechens sind hochwertige und geschirmte Kabel zu verwenden und die Kupferkabelstränge untereinander zu verseilen.

Auf Tertiärebene besteht natürlich erst recht die Tendenz zum Sparen, was zu einem weiteren Fehler bei der Nutzung der Kabel auf Etagenebene führen kann. So wird ein zum Arbeitsplatz geführtes Ethernetkabel, das in der Regel aus vier Aderpaaren bestehen sollte, oftmals für mehrere Dienste parallel verwendet, beispielsweise zwei Paare für das Ethernet, ein Paar für das Telefon und womöglich noch ein Paar zur Ge-

Informations- und Kommunikationstechnik

nicht ohne Lüfter auskommt. Dünne Kabelquerschnitte stören auch an anderer Stelle. Sie mögen für Datenübertragungen via Ethernet zwar knapp ausreichen. Problematisch wird es hingegen, wenn über das bestehende LAN Anwendungen wie VoIP oder Videokonferenzen laufen oder datenintensive WLAN (Wireless Local Area Network) Access Points angeschlossen werden sollen. Zum endgültigen Desaster führt bei unterdimensionierten Kupferkabeln schliesslich die Einführung von Power over Ethernet (PoE), bei dem Endgeräte wie IP-Videokameras oder WLAN Access Points über das LAN mit Strom versorgt werden. Dies senkt spürbar die Installationskosten, da weniger 230-VSteckdosen nötig sind und sich die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) deutlich vereinfacht. Selbst

Anschlussdosen in Wand, Fussboden, im Brüstungskanal und in Metallsäule unter dem Tisch.

Rangierfeld mit Patchkabeln zur Verteilung des Switchsignals zum Arbeitsplatz; rechts unten: USV.

wenn hier nur geringe Energiemengen übertragen werden (beispielsweise 15,4 W nach Standard IEEE 802.3af oder 30 W bei IEEE 802.3at), muss der Kabelquerschnitt gross genug sein, um eine zu starke Erwärmung der Kabel auszuschliessen. Dauerhaft zu warme Kupferkabel altern schneller, neigen zu Leistungsverlusten und verringern die erzielbaren Bitraten. Eine Lüftung der Kabelkanäle sorgt hier für Abhilfe.

Die IEEE-Norm 802.3az definiert ein energieeffizientes Ethernet. Dabei verbraucht ein LAN-Port nur noch dann Strom, wenn auch wirklich Daten

übertragen werden. Im Leerlauf wird ein Energiebedarf von gegen Null Watt angestrebt. Bei den DSL-Zugängen der Telekom-Provider ist diese Idee bereits verwirklicht. Hier sorgen Stromsparfunktionen im ADSL-/VDSL-Modem (beim Kunden) sowie im DSLAM (in der Anschlusszentrale beim Provider) für eine Herabsetzung des Energieverbrauchs, wenn keine Daten zu übertragen sind. Dabei werden die Geräte in den Schlafmodus versetzt. Beim energieeffizienten Ethernet werden die Daten zudem in möglichst kurzer Zeit mit höchster Geschwindigkeit übertragen.

Danach soll der Port in einen Schlafzustand mit minimiertem Stromverbrauch verfallen. Bei einer neuen Übertragung werden alle beteiligten Kommunikationsports via Wecksignal wieder in den aktiven Übertragungsmodus versetzt.

IEEE 802.3az funktioniert jedoch nur dann richtig, wenn alle am LAN angeschlossenen Geräte dieser Norm folgen.

WLANs als Lösung aller Probleme?

Ebenso wie die Behauptung, dass Glasfaserkabel alle Problem einer Gebäudeverkabelung lösen, ist eine weitere Mär nicht totzukriegen: «Vergesst die teure Verkabelung, nutzt einfach WLANs».

Diese Empfehlung ist besonders dann zu hören, wenn alle paar Jahre die Markteinführung einer neuen WLANGeneration bevorsteht. Im Jahr 2003

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Informations- und Kommunikationstechnik Elegante und preisgünstige Stromversorgung von Endgeräten via PoE, z. B. WLAN Access Points (links) und Panels zur Raumreservation (rechts).

durch zahlreiche andere Anwendungen genutzt. Das alternative 5-MHzBand unterliegt diversen und länderabhängigen Beschränkungen, etwa der Beschränkung auf reine IndoorAnwendungen mit entsprechend tiefen Sendeleistungen, was eine gute Gebäudeerschliessung ebenso erschwert wie hohe Trägerfrequenzen.

Zudem weisen WLANs einen recht hohen Protokoll-Overhead auf der Luftschnittstelle auf, um eine störungsfreie Übertragung sicherzustellen.

Clickshare via WLAN – Spontane Connectivity für Notebooks als praktische Ergänzung des LANs während Besprechungen. (alle Bilder: Rüdiger Sellin)

faszinierten die 54 Mbit/s schnellen WLAN-Techniken nach IEEE 802.11a/h oder 2009 die Einführung des IEEEStandards 802.11n mit Datenraten auf Fast-Ethernet-Niveau. Längst sprechen wir vom Gigabit-WLAN nach IEEE 802.11ac mit theoretischen Datenraten von max. 1,3 Gbit/s. Entsprechend häufig ist besonders aus Nordamerika zu hören, dass sich der Anwender doch endlich seine teure LAN-Infrastruktur sparen und ausschliesslich WLANs nutzen solle. Solche Aussagen sind schon nur deshalb einseitig, weil schnelle WLAN Access Points auf tertiärer Ebene eine leistungsfähige LAN-Infrastruktur bedingen.

WLANs sind somit eine kostengünstige und ideale Ergänzung zum bestehenden LAN. Jedes Note- oder Netbook sowie jedes Tablet oder Smartphone besitzt heute einen WLAN-fähigen Chip zur flexiblen, kabellosen Kommunikation. Ziehen Mitarbeiter im Unternehmen um oder be-

wegen sie sich im Gebäude, etwa für unvermeidbare Meetings, behalten sie ihre Datenverbindung trotz Ortswechsel, solange überall eine WLAN-Versorgung sichergestellt ist. Auch Besucher können über einen geschützten WLAN-Zugang auf das Internet zugreifen. Dass WLANs aber per se die bessere Lösung sind, trifft aus mehreren Gründen nur bedingt zu: • Die europäische Massivbauweise sowie energieeffizientes Bauen behindern die Ausbreitung von WLANFunkwellen deutlich und messbar; • In den dicht besiedelten Ballungsräumen und besonders an Orten mit vielen WLAN-Nutzern (Bahnhöfe, dichte Überbauungen) stören sich WLANs häufig gegenseitig. Und je mehr Benutzer aktiv sind, desto tiefer fällt die effektiv nutzbare Bandbreite aus; • Das für WLANs immer noch am häufigsten genutzte und weltweit lizenzfreie 2,4-MHz-Band wird auch

Fazit WLANs sind eine wunderbare Erfindung mit hoher Flexibilität und Kosteneffizienz. Aber ohne schnelles Ethernet im Gebäude funktionieren auch sie nicht. Hier kommt wiederum die Gebäudeverkabelung ins Spiel. Natürlich sind Fragen nach dem Kabelquerschnitt oder Diskussionen um eine geeignete Abschirmung nur höchst selten dazu geeignet, um sich bei Managern Ansehen zu verschaffen. Dort dominiert die Kostenfrage in den meisten Fällen alles.

Dennoch sollte das Thema Verkabelung bei der strategischen IT-Planung oder auf Ebene Geschäftsleitung nicht verloren gehen. Denn falls im Gebäude später nachgebessert werden muss, wird es schnell teuer. Im schlimmsten Fall verbaut man sich durch falsche Entscheide eine spätere Migration auf neuere Techniken.

■

Der Autor dankt Bernhard Mathys (Swisscom Enterprise Customers, Wireless & Cabling) für seine hilfreichen Kommentare zum Fachartikel und dessen kritische Durchsicht sowie Michael Egger (dito) für seine wertvolle Assistenz bei der Erstellung der Fotos.

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Aus- und Weiterbildung

Fragen und Antworten zu NIN

NIN-Know-how 108 Im Zusammenhang mit der Pflicht zum Einhalten von Normen stellen sich oft auch Fragen zu rechtlichen Grundlagen und zu Bewilligungen. Bei Erweiterungen und Umbauten können aktuelle Normen manchmal kaum, oder nur nach erheblichen, baulichen Änderungen eingehalten werden. Gibt es da keine Möglichkeiten für Erleichterungen? Und wie weit hat die neue Brandschutznorm Einfluss auf elektrische Installationen?

Antworten dazu und zu weiteren Fragen aus unserer Leserschaft, finden Sie wieder in dieser Ausgabe von NIN-Know-how. Viel Vergnügen!

David Keller, Pius Nauer *

1A

1

Kabelkanal und Aufputzverteilung in Fluchtweg In einem Mehrfamilienhaus machen wir einen Teil der elektrischen Installation neu.

Ein Gang erschliesst zwei Wohnungen zum Treppenhaus hin. Zum Treppenhaus ist der Gang mit einer Türe getrennt, welche auch den Brandabschluss sicherstellt. Im Gang war eine alte Verteilung angebracht, welche die zwei Wohnungen versorgte. Mit einem Kabelkanal wollen wir nun die neue Schaltgerätekombination erschliessen, welche wir am bestehenden Ort montieren.

Wir sind uns nun unsicher, ob im Fluchtweg eine Verteilung montiert werden darf.

Müssen wir die Verteilung in einen EI30 oder EI60 Schrank einbauen? Oft wurde früher durch den Schreiner ein entsprechender Schrank montiert.

(G. M. per E-Mail) Im Kapitel 4.2.2.2 der NIN 2015 finden Sie Angaben zu elektrischen Anlagen in Fluchtwegen. In Ihrem Fall handelt es sich um einen horizontalen Fluchtweg, welcher zum Treppenhaus hin einen Brandabschluss aufweist. Das Treppenhaus stellt gemäss NIN einen vertikalen Fluchtweg dar. Grundsätzlich sollten in Fluchtwegen keine Schaltgerätekombinationen installiert werden.

Wenn doch, dann sind die Bedingungen der NIN und des VKF einzuhalten.

In Ihrem Fall schreibt die NIN in 4.2.2.2.3, dass eine allfällige Schaltgerätekombination der Schutzart IP4X ausgeführt werden muss. Zudem muss die Verteilung aus den Baustoffen RF1 bestehen, die Kabelverschraubungen dürfen aber aus Materialien RF3 sein. Die Begriffe RF 1 bis RF 4 findet man in

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Elektrische Anlagen in Fluchtwegen.

den Brandschutzrichtlinien des VKF. Folgende Bedeutung wird den Ausdrücken zugeteilt: RF 1: kein Brandbeitrag; RF 2: geringer Brandbeitrag; RF 3 zulässiger Brandbeitrag; RF 4: unzulässi-

ger Brandbeitrag. Es ist also wichtig, dass man die Schaltgerätekombination richtig auswählt und dazu die Herstellerangaben beachtet (siehe Abbildung 1A).

Weiter muss beachtet werden, dass in

1B Berechnung der Elektro-Brandlasten in den Fluchtwegkorridoren.

von Schaltgerätekombinationen richtig auswählt. So «entgeht» man dem zusätzlichen Aufwand, wenn man eine Verteilung in einem Fluchtweg montieren soll. (pn)

2

Abstand einer Steckdose zum Whirlpool auf Terrasse Wir haben den Auftrag, einen Whirlpool für unseren Kunden elektrisch anzuschliessen. Dieser kommt auf eine Terrasse zu stehen. Nun hat es neben dem Ausgang auf die Terrasse eine bestehende Steckdose (UP T13), welche etwa 1,80 m vom geplanten Standort des Whirlpools entfernt wäre. Die Frage stellt sich nun, ob für die elektrischen Installationen die Anforderungen an einen Raum mit Badewanne, oder eher die an ein Schwimmbecken gelten, denn im einen Fall wäre der Abstand zu klein? Die bestehende Steckdose ist überdies nicht FI-geschützt, ich nehme an, das müssten wir allenfalls ändern. Wie müssen wir korrekt vorgehen?

(T. W. per E-Mail)

Elektrische Anlagen in Fluchtwegen.

1D

Elektrische Anlagen in Fluchtwegen.

diesem horizontalen Fluchtweg die Brandlast von Kabeln eingehalten wird.

In horizontalen Fluchtwegen sind Kabel bis zu einer Brandlast von 200 MJ/ Laufmeter Fluchtweg zulässig. Dies wird bei dieser kleinen Installation kaum zu Problemen führen. Wenn wir davon ausgehen, dass für die Einspeisung der Schaltgerätekombination rund 10 m 5 × 6 mm2 Kabel verlegt wird und für die Abgänge auf die Wohnungen 20 m 3 × 1,5 mm2 und 8 m 5× 2,5 mm2 installiert sind, kann die Brandlast berechnet werden. Bei einigen Kabelherstellern findet man die Angaben bereits auf den Datenblättern. Hier gibt es bereits Unterschiede. Vor allem Sicherheitskabel haben viel kleinere Brandlasten als normale PVC-Kabel. In Abbildung 1B finden Sie die Berechnung. Mit 16,3 MJ/m ist die Brandlast weit unter dem von der NIN definier-

ten Maximalwert von 200 MJ/m Laufmeter Fluchtweg. Die Installation in ihrem Gang ist also in Ordnung, wenn der horizontale Fluchtweg zum Vertikalen einen Brandabschluss hat, die Schaltgerätekombination richtig gewählt wurde und die Brandlast von Kabeln unter 200 MJ/m Fluchtweg entspricht. Für vertikale Fluchtwege, also Treppenhäuser gelten andere Bedingungen. Hier sind zum Beispiel nur Kabel zulässig, die zur Versorgung oder Kommunikation der dort installierten Geräte und Installationen dienen (siehe Abbildung 1C). In Abbildung 1D finden Sie zusammenfassend die Anforderungen für die Schaltgerätekombinationen in vertikalen Fluchtwegen. Hier unterscheidet man in erster Linie die Grösse, beziehungsweise die Fläche des Verteilers. Am einfachsten ist es, wenn man bereits bei der Planung den Standort

Wenn wir die Normentexte für die Anwendungsbereiche der beiden Kapitel vergleichen, so steht im Kapitel 7.01 «Räume mit Badewanne oder Dusche» folgendes: […] sind anzuwenden für elektrische Anlagen in Räumen mit fest errichteter Badewanne oder fest errichteter Dusche, die dem Baden und/oder Duschen von Personen dienen, […].

Und im Kapitel 7.02 «Schwimmbecken und Springbrunnen»: Schwimmbecken und Planschbecken und deren umgebende Bereiche. Weiter wird im selben Kapitel der Begriff «Schwimmbecken» wie folgt präzisiert: ein Wasserbecken, vorgesehen z. B. zum Schwimmen, Tauchen usw., jedoch nicht zum Zweck der persönlichen Reinigung. Davon ausgehend, dass der Whirlpool sehr wahrscheinlich eher nicht zum Zweck der persönlichen Reinigung gebraucht wird, sondern eben mehr dem Vergnügen (Planschen) dienen wird, müssen entsprechend die Bestimmungen aus dem Kapitel 7.02 eingehalten werden.

Wesentlich versucht man, elektrische Betriebsmittel möglichst weit von den besonders heiklen Bereichen zu distanzieren. Im angefragten Beispiel geht es um die Platzierung eines Whirlpools auf einer bestehenden Terrasse. Es ist von vornherein anzunehmen, dass Konflikte zu den in der Norm geforderten, grosszügigen Abständen entstehen werden. Erstens ist einmal wichtig, dass der Whirlpool und die integrierte elektrische Ausrüstung die gesetzlichen Anforderungen erfüllen. Dazu braucht es eine Konformitätserklärung des Her-

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Aus- und Weiterbildung

1C

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Aus- und Weiterbildung

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Zwei Beispiele von Bassins auf Terrassen.Die Steckdosen müssen ausserhalb des Handbereiches der Bassins angeordnet sein.

(Bilder links: www.aqua-whirlpools.de, rechts: www.holidaycheck.at))

stellers. Die Zuleitung zum Whirlpool dürfte eigentlich nicht in Metallrohre verlegt sein und muss trotzdem einen hohen Schlagwiderstand aufweisen (Nach Verweis in der NIN wären das ER oder ERZ (7.02.5.2.2.8.12), was hier widersprüchlich wirkt).

Die bestehende Steckdose befindet sich nach NIN zu nahe am Whirlpool.

Jedoch ist in der Tabelle 7.02.A2 nachzulesen, dass in kleinen Schwimmbädern im Bereich 1 eine Steckdose zulässig wäre, wenn sie mindestens 1,25 m vom Pool entfernt und 0,3 m ab Boden montiert ist (Abbildung 2). Vielleicht ist die bestehende Steckdose nur 0,25 m ab Boden, damit sollte man leben können.

Auch möglich wäre die Anbringung einer Trennwand, welche 2,5 m hoch ist (oder allenfalls bis zur Decke reicht), eine Art fester Paravent. Die Nachrüstung der FI-Schutzschaltung (RCD) ist aber zwingend. (dk)

3

Anschluss alter Installation an eine neue Schaltgerätekombination Wir haben immer wieder Diskussionen über die Kennzeichnung der Leiter beim Anschluss alter Installationen an neue Ver-

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teilungen. In der NIN 5.1.4.3.2 B + E findet man, dass bei Erweiterungen von bestehenden Anlagen der blau gekennzeichnete Neutralleiter gelb markiert werden muss, wenn er mit einem gelben Neutralleiter verbunden wird. Heisst dies nun, dass ich bei einer neuen Verteilung mit blauer Eingangsverdrahtung und blauer Abgangsklemme die Eingangsverdrahtung gelb markieren muss?

Oder gilt dieser Artikel für die Schaltgerätekombinationen nicht? Wie müssen Polleiter gekennzeichnet werden, welche zum Beispiel die Farben rot, grün und blau aufweisen?

(S.A. per E-Mail) Die Forderung des NIN Artikels im 5.1.4.3.2 B+E, dass ein blau gekennzeichneter Neutralleiter beim Verbinden mit einem gelb gekennzeichneten Neutralleiter gelb markiert werden muss, entstand aus dem Blickfeld einer Erweiterung. Wenn also an einer alten Installation eine Erweiterung getätigt wird, schliesst man einen blauen Neutralleiter an einen gelben Neutralleiter an. In diesem Fall ist der «neue» Neutralleiter gelb zu markieren. Im Fall, dass eine neue Schaltgerätekombination montiert wird, ist das Blickfeld genau

umgekehrt. Es wird an eine neue Installation ein alter Installationsteil angeschlossen. In diesem Fall ist die Kennzeichnung in der NIN nicht geregelt.

Man findet aber in NIN 5.3.4.3 ein entsprechendes Anschlussschema. So kann etwa ein gelber PEN-Leiter nach Nullung Schema 3 direkt an die blaue Neutralleiterklemme angehängt werden. Eine Kennzeichnung des gelben Drahtes wird nicht verlangt. Dies ist auch aus Info 2056c der Electrosuisse ersichtlich. Dementsprechend kann auch ein gelber Neutralleiter direkt ohne Kennzeichnung an eine blaue Neutralleiterklemme in der Schaltgerätekombination angeschlossen werden. Über die Kennzeichnung alter Polleiter findet man in den NIN keine Angaben, sie müssen also nicht weiter markiert werden. Wenn man Schaltgerätekombinationen auswechselt, besteht natürlich immer die Gefahr, dass einzelne Drähte vertauscht werden könnten. Gerade bei alten Installationen nach Nullung Schema III können so lebensbedrohende Situationen entstehen. Eine saubere, gewissenhafte Kontrolle über die gesamte Installation ist deshalb unerlässlich. (pn)

Feststellung defekter Erzeugnisse bei periodischen Kontrollen Bei periodischen Kontrollen sehe ich immer wieder defekte Geräte, oder fremdländische Produkte mit einem – vorsichtig ausgedrückt – anderen Schutzniveau. Ich staune sehr oft auch, dass da nicht mehr Unfälle passieren. Nun frage ich mich dann, wie ich das dem Kunden kommunizieren muss.

Darf oder muss ich gar das Gerät entfernen, soll ich den Stecker einfach abschneiden? Und kann ich den SiNA trotzdem ausstellen?

(T. D. per E-Mail) Der SiNa (Sicherheitsnachweis) ist ein Dokument, welches aufgrund der NIV (Niederspannungsinstallations-Verordnung) eben «nur» die Sicherheit der Installation nachweist. Die Installation endet typischerweise an der Steckdose, am Anlageschalter oder an der Eingangsklemme eines Erzeugnisses. Für die Sicherheit eines Erzeugnisses ist der Hersteller oder Inverkehrbringer beim Verkauf verantwortlich. Er darf, falls nötig, zur Einhaltung der Sicherheit für die Montage und zum Anschluss, aber auch zur Anwendung, Benützung und zum Unterhalt des Produktes Vorschriften erlassen. Bei einer fest zu montierenden Deckenleuchte beispielsweise muss grundsätzlich eine Konformitätserklärung vorliegen und die spezifischen Herstellervorschriften müssen bei der Montage beachtet werden. Für das Einhalten dieser beiden Anforderungen unterschreibt der Installateur unter anderem auf dem Sicherheitsnachweis. Nach Übergabe der Installation (mit dem SiNa) an den Eigentümer ist dieser aber für die Sicherheit verantwortlich! Defekte Erzeugnisse, Teile davon sowie offensichtliche Defekte an der Installation muss er unverzüglich beheben lassen! Wenn Sie nun als Sicherheitsberater eine periodische Kontrolle durchführen, so prüfen Sie in ers-

ter Linie die Installation. Sobald die Installation mängelfrei ist, stellen Sie den Sicherheitsnachweis aus. Zur Installation gehören fest angeschlossene und ortsfeste Erzeugnisse. Erzeugnisse, welche über eine Steckvorrichtung an die Installation angeschlossen sind und nicht ortsfest montiert sind, gehören nicht zur Installation. Der Titel Sicherheitsberater weist aber schon ein wenig darauf hin, wie Sie Ihren Job zu verstehen haben. Wenn Sie im Zuge der Installationskontrolle mangelhafte Geräte erkennen, dann gehört es sicher zur Sorgfaltspflicht, den Besitzer eines solchen Gerätes über den Mangel und die daraus resultierende Gefahr zu informieren. Sollte nach der Kontrolle dann ein Schaden entstehen, oder gar ein Unfall passieren, wird wohl kaum ein Benutzer sofort eingestehen, dass er kurz zuvor über das Risiko informiert wurde. Und deshalb empfehle ich Ihnen (aus Erfahrung), diese Information schriftlich, z. B. mittels Prüfbericht dem Eigentümer zukommen zu lassen. Bei Mietwohnungen könnten Sie z. B. im Prüfbericht schreiben, dass Sie den Mieter mündlich über die Gefahr seines defekten Gerätes informiert haben.

Schneiden Sie aber besser den Stecker nicht selber ab, das könnte eine Haftpflicht nach sich ziehen. Und sicher nehmen Sie das defekte Gerät auch nicht «präventiv» mit nach Hause, das wäre ja dann Diebstahl! (dk)

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Installation einer Heizungsanlage Als Elektroinstallationsfirma haben wir die Installationen in einem Neubau ausgeführt. Für die Heizungsanlage erhielten wir ein Standardschema, nach welchem wir die Verkabelung ausgeführt haben. Etwas erstaunt hatte uns dann, dass ein Monteur (nicht Elektriker) der Heizungsfirma die Anschlüsse selber vorgenommen hatte.

Dabei sind dann eben auch Diskussionen über die Leiterbezeichnungen entstanden.

Dürfen diese Monteure elektrische Anschlüsse selber vornehmen und gelten für sie die NIN nicht?

(S. K. per E-Mail) Im letzten Herbst hat der Geschäftsführer des ESTI eine Mitteilung dazu im Bulletin von Electrosuisse publiziert (nachzulesen auch auf der Website des ESTI: www.esti.admin.ch). Darin wird etwas genauer beschrieben, welche Bewilligung für derlei Arbeiten notwendig sind. In Ihrem erwähnten Beispiel einer Heizungsanlage werden im Gebäude auseinanderliegende Teile zu einem Erzeugnis zusammengeführt. Für die elektrische Verbindung solcher Teile und deren Anschluss braucht es eine Installationsbewilligung, da sie zur Installation gehören. Für Heizungsmonteure besteht die Möglichkeit, eine eingeschränkte Installationsbewilligung (nach Art. 15 NIV) zu erlangen. Selbstverständlich müssen die Normen auch bei eingeschränkten Bewilligungen eingehalten werden. Eine Heizungsanlage fällt unter die SN EN 60204-1, Elektrische Ausrüstung von Maschinen (Anhang C). Für die Leiterkennzeichnung wird lediglich empfohlen, diese entweder farblich zu kennzeichnen, oder aber zu nummerieren (13.2). Somit kann der Heizungslieferant im Schema festlegen, wie die Kennzeichnung zu erfolgen hat. (dk)

* David Keller und Pius Nauer sind Fachlehrer an der Schweizerischen Technischen Fachschule Winterthur und unterrichten beide im Bereich Vorschriften. david.keller@elektrotechnik.ch pius.nauer@elektrotechnik.ch

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Aus- und Weiterbildung

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Aus- und Weiterbildung

Parallel geschaltete Leiter, Teil 1

Anordnung, Verlegung und Schutz In elektrischen Anlagen mit einer hohen Leistung kommt es vor, dass parallel geschaltete Leiter verlegt werden müssen. Die korrekte Leiterdimensionierung, Anordnung und Verlegeart sowie die empfohlenen Schutzeinrichtungen geben in diesem Zusammenhang Anlass zu Fragen, die der Fokus Elektrosicherheit in dieser und der nächsten ET-Ausgabe basierend auf der NIN 2015 weitgehend beantworten wird.

Peter Bryner* Einleitung Ein einzelner Leiter oder ein mehradriges Kabel mit einem sehr grossen Querschnitt kann in der Installationspraxis kaum verlegt werden. Er ist für diesen Zweck zu starr. Aus diesem Grund werden in leistungsstarken elektrischen Anlagen oft mehrere parallel geschaltete Leiter anstelle eines einzelnen Leiters mit einem sehr grossen Querschnitt verlegt.

Die NIN 2015 enthält Empfehlungen für parallel geschaltete Leiter, die insbesondere zwei Themenbereiche betreffen und die den Hauptkapiteln unserer Artikelserie entsprechen: 1. Anordnung und Verlegeart der Leiter (NIN-Kapitel 4.3.3.4 und 4.3.4.4) 2. Schutz von parallel geschalteten Leitern bei Überstrom (NIN-Kapitel 5.2.3.5).

1. Anordnung und Verlegeart der Leiter Bei zwei oder mehr parallel geschalteten Leitern pro Pol empfiehlt sich eine gleichmässige Aufteilung des Belastungsstroms auf die jeweiligen Leiter: • Verseilt (verdrillt) angeordnete Leiter mit gleichem Querschnitt, gleicher Länge und aus demselben Werkstoff, die keine Verzweigungen auf der ge-

* Peter Bryner, dipl. Elektroinstallateur/MAS FHNW Energieexperte ist bei Electrosuisse verantwortlich für Projekte im Bereich Niederspannungs-Installationen und den Fachbuchverlag.

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samten Stromkreislänge aufweisen, dürfen parallel geschaltet werden.

• Anders verhält es sich bei einadrig isolierten Leitungen oder Kabeln mit eng gebündelter oder ebener Anordnung sowie mit nur beschränkter Verdrillung. Hier ist eine parallele Schaltung der Leiter erst ab einem Querschnitt von ⱖ70 mm2 (2 × 35 mm2) Cu erlaubt. Hinzu kommen besondere Verlegemassnahmen, die die Phasenfolge der Aussenleiter und räumliche Anordnung der unterschiedlichen aktiven Leiter betreffen.

Bei sämtlichen Verlegearten dient der mit * bezeichnete Leiter in allen Leitungen gleichzeitig als Schutzleiter, PEN oder N in Verbindung mit separat verlegtem Schutzleiter (Bilder 1 bis 3).

1

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1.1 Parallelschaltung der Leiter von mehradrigen Kabeln: Bei parallel geschalteten Leitern von mehradrigen Leitungen sollten die Aussenleiter gleich lang sein und den gleichen Querschnitt aufweisen. Dadurch wird der Strom gleichmässig auf die einzelnen Leiter verteilt. Der geometrische Aufbau der Leitungen (Verdrillung) verhindert, dass sich die parallel geschalteten Leiter gegenseitig magnetisch beeinflussen (Bild 1).

1.2 Parallelschaltung einzelner Leiter: Bei einer Parallelschaltung von einzelnen Leitern werden die drei Aussenleiter (L1, L2, L3) zu einer Leitung zusammengefasst. Auch bei dieser Verlegungsart sollten die Aussenleiter gleich lang sein und den gleichen Querschnitt aufweisen. Um den grossen mechanischen Kräften im Kurzschlussfall standhalten zu können, sollten die Leiter ausreichend befestigt bzw. gebündelt sein.

1.3 Anordnung im Dreieck: Die Aussenleiter (L1, L2, L3) werden pro Leitung in einem Dreieck angeordnet und fixiert, sodass sie ihre Lage nicht verändern können (Bild 2). Aus der Anordnung der PE-, PEN- und N-Leiter sollte klar hervorgehen, zu welcher Leitung sie gehören (Bild 2).

3

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LA: Leitungsanfang, LE: Leitungsende.

5

1.4 Anordnung in einer Ebene: Mittels einer geometrischen Anordnung (Phasenfolge) der Aussenleiter (L1, L2, L3) auf gleicher Ebene hebt sich die gegenseitige magnetische Beeinflussung praktisch auf (Bild 3). Leitungen mit einer Länge ⱖ 20 m sollten hingegen gekreuzt werden, um die magnetische Beeinflussung auszugleichen (Bild 4).

1.5 Symmetrische Anordnung: Eine symmetrische Anordnung der Leiter verkleinert ebenfalls deutlich das Magnetfeld bei gleicher Stromstärke (Bild 5).

Wir empfehlen ebenso diese Verlegeart, auch wenn sie in der NIN nicht explizit aufgeführt ist (Bryner, Schmucki (2013), S. 260).

2. Schutz von parallel geschalteten Leitern bei Überstrom Grundsätzlich können parallel geschaltete Leiter einzeln oder durch eine gemeinsame Überstrom-Schutzeinrichtung gegen Überstrom geschützt werden.

Eine gemeinsame Schutzeinrichtung bei mehreren parallel geschalteten Leitern ist nur zulässig, wenn diese keine Abzweige- oder Trenn-/Schalteinrichtungen enthalten. Nur so kann ein ausreichender Schutz aller parallel geschalteten Leiter gewährleistet werden.

Die Anforderungen an den Überstromschutz sind bei zwei Leitern, die annähernd den gleichen Strom führen, relativ einfach zu handhaben. Anders verhält es sich bei komplexeren Leiteranordnungen, wo die ungleiche Stromaufteilung zwischen den Leitern und die Strompfade bei Mehrfachfehlern in das Überstromschutzkonzept miteinbezogen werden müssen.

2.1 Schutz von parallel geschalteten Leitern bei Kurzschluss: Eine gemeinsame Schutzeinrichtung kann parallel geschaltete Leiter effektiv vor Überlast und Kurzschluss schützen. Dies setzt ein korrektes Auslösen bzw. wirksames Ansprechen der Schutzeinrichtung voraus, wenn ein Fehler an der kritischsten Stelle in einem der parallel geschalteten Leiter auftritt. Da eine Fehlerstelle von beiden Enden der parallel geschalteten Leiter gespeist werden kann, sollte eine allfällige Aufteilung der Kurzschlussströme zwischen den beiden Leitern in die Planung ihrer Schutzeinrichtung miteinbezogen werden. Falls eine einzelne Schutzeinrichtung eine wirksame

bucht ausge

Aus- und Weiterbildung

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Stromfluss bei Fehlerbeginn.

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b) Einrichtung zum Schutz vor Kurzschluss an der Versorgungsseite eines jeden parallel geschalteten Leiters (bei 2 parallel geschalteten Leitern). c) Einrichtung zum Schutz vor Kurzschluss an der Versorgungs- und Lastseite eines jeden parallel geschalteten Leiters (bei 3 parallel geschalteten Leitern).

Grundsätzlich gilt bei parallel geschalteten Leitern: Die Anordnung einer Schutzeinrichtung sollte möglichst optimal auf die möglichen Auswirkungen eines Kurzschlusses innerhalb des parallel geschalteten Abschnitts abgestimmt sein. Zu beachten sind Fälle, wo unabhängig wirkende Schutzeinrichtungen gegebenenfalls einzelne Leiter in einer Parallelschaltung nicht genügend gegen Kurzschluss sichern. Folgende (alternative) Anordnungen von Schutzeinrichtungen sollten hier je nach Eintrittswahrscheinlichkeit eines Fehlers verwendet werden: • Einrichtungen zum Schutz vor Kurzschluss an der Versorgungs- und Lastseite eines jeden parallel geschalteten Leiters • Miteinander gekoppelte Einrichtungen zum Schutz vor Kurzschluss an der Versorgungsseite eines jeden parallel geschalteten Leiters Die Entscheidung für die jeweilige Anordnung der Schutzeinrichtungen ist abhängig je nach Eintrittswahrscheinlichkeit eines Fehlers.

Stromfluss nach Ansprechen der Schutzeinrichtung cs.

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Gekoppelte Schutzeinrichtungen.

Auslösung nicht sicherstellen kann, braucht es zusätzlich eine oder mehrere der folgenden Massnahmen: a) Kurzschlusssichere Wahl und Verlegung der Kabel/Leitungen: Reduziert in jedem der parallel geschalteten Leiter das Kurzschlussrisiko bzw. die Wahrscheinlichkeit eines Feuers oder Personen-/Sachschadens auf ein Minimum (z. B. durch Schutz gegen Beschädigung).

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Exkurs: Stromflüsse bei Fehlern in parallel geschalteten Leitern In parallel geschalteten Leitern können Strompfade aufgrund von mehreren Fehlern auftreten, die zu einer andauernden Speisung der einen Seite des Fehlerortes führen. Verhindern können dies Schutzeinrichtungen zum Schutz bei Kurzschluss auf der Versorgungsseite (s) und auf der Lastseite (l) eines jeden parallel geschalteten Leiters (einzeln geschützte Leiter).

Ein Überstrom fliesst in den Leitern 1, 2 und 3 beim Auftreten eines Fehlers im parallel geschalteten Leiter 3 an der Stelle x. Vom Ort der Fehlerstelle hängen das Ausmass des Überstroms sowie der Anteil des Überstroms ab, der über die Schutzeinrichtungen cs und cl fliesst. In Bild 6 wurde angenommen, dass der grösste Anteil des Überstroms durch die Schutzeinrichtung cs fliesst.

Nachdem die Schutzeinrichtung cs angesprochen hat, fliesst der Strom weiter zur Fehlerstelle x über die Leiter

1 und 2. Da diese parallel geschaltet sind, reicht der sich aufteilende Strom allenfalls nicht aus, um die Schutzeinrichtungen as und bs zum Ansprechen zu bringen. Deshalb braucht es die zusätzliche Schutzeinrichtung cl, durch die jedoch ein Strom fliesst, der kleiner ist als derjenige, der cs zum Ansprechen bringt. Wenn die Fehlerstelle nah genug bei cl liegt, wird diese zuerst ansprechen. Die gleiche Situation entstände bei einem Fehler in den Leitern 1 oder 2. Aus diesem Grund sind die Schutzeinrichtungen al und bl notwendig (Bild 7).

Nachteile einer Einrichtung zum Schutz vor Kurzschluss an der Versorgungs- und Lastseite eines jeden parallel geschalteten Leiters (Bild 7) gegenüber einer Schutzeinrichtung, die lediglich an der Versorgungsseite eines Leiters angebracht ist: 1. Abhängig von der Fehlerimpedanz besteht das Risiko, dass der Fehler und die daraus entstehende Überlastung der Leiter 1 und 2 nicht erkannt werden. Wenn nämlich das Auslösen der Schutzeinrichtungen cs und cl den Fehler in x beseitigt, dann wird der Stromkreis weiterbetrieben, wobei die Leiter 1 und 2 die Last tragen.

2. Es besteht die Gefahr, dass aufgrund des Fehlers in x der Leiter zwischen cl und x abbrennt, wodurch die Fehlerstelle unentdeckt und somit weiterhin unter Spannung bleibt.

Eine Alternative zu den sechs Schutzeinrichtungen sind sich gegenseitig auslösende Schutzeinrichtung(en) auf der Versorgungsseite (siehe Bild 8). Dies verhindert den weiteren Betrieb des Stromkreises unter Fehlerbedingungen.

Ein geringeres Bemessungsausschaltvermögen ist zulässig, wenn eine andere Schutzeinrichtung, die an der Versorgungsseite errichtet wird, das geforderte Kurzschlussausschaltvermögen aufweist. In diesem Fall müssen die Charakteristiken der Einrichtungen so aufeinander abgestimmt sein, dass die Gesamtdurchlassenergie beider Einrichtungen nicht die Durchlassenergie überschreitet, welche von der Einrichtung auf der Lastseite und von den zu schützenden Leitern ohne Schaden überstanden wird.

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Quellen – Electrosuisse (2015). Niederspannungs-Installationsnorm (NIN) SN 411000.

– Bryner Peter, Schmucki Josef (2013). Sicherheit in elektrischen Anlagen. Verlag Electrosuisse.

– IEC 60287-1-3:2003-10-15. Kabel – Berechnung der Strombelastbarkeit.

Aus- und Weiterbildung Roland Hürlimann vom Eidgenössischen Starkstrominspektorat ESTI: «Mit solchen Lederhandschuhen kann man gut arbeiten, auch wenn es Fingerspitzengefühl braucht.»

(Bilder: Guido Santner)

Stefan Krebs leitet einen Familienbetrieb und ist im Vorstand des KZEI (Kantonalverband Zürcher Elektro-Installationsfirmen).

Risiken im Umgang mit Elektrizität

«Die PSA muss selbstverständlich werden» In den Unfallbeispielen zur Statistik der Elektrounfälle kommt das Eidgenössische Starkstrominspektorat (ESTI) häufig zum Schluss, dass die persönliche Schutzausrüstung das Schlimmste verhindert hätte, wenn der Verunfallte sie getragen hätte. Warum bleibt die PSA im Alltag immer wieder mal im Schrank, obwohl sie getragen werden sollte?

Guido Santner* Fünf Exponenten aus der Branche diskutieren Risiken im Umgang mit Elektrizität und die persönliche Schutzausrüstung (PSA): Peter Bührer und Stefan Krebs leiten Elektroinstallationsfirmen, Heinz Wernli ist bei einem Netzbetreiber zuständig für Arbeitssicherheit und Ausbildung, Peter Bryner leitet bei Electrosuisse die Kampagne 5 + 5 und Roland

Hürlimann ist beim ESTI zuständig für die Elektrounfälle.

Herr Hürlimann, jedes Jahr registriert die Suva drei tödliche und 50 weitere schwere Elektrounfälle im Durchschnitt.

Wem passieren die Unfälle? Sind es Laien oder Fachleute?

Hürlimann: Es sind zu 80 Prozent Elektrofachleute, die es hätten wissen müssen.

Wo passieren die Unfälle typisch?

Hürlimann: Zu 90% in der Niederspannung, im Hausbereich oder in der Industrie. Also dort, wo der Installateur arbeitet. Auch die tödlichen Unfälle sind vermehrt bei 230 V. Ob ein Unfall tödlich ist, kommt eigentlich nur darauf an, ob die Person vom Strom wieder wegkommt oder nicht.

Wie häufig sind Verletzungen durch Flammbogen?

Hürlimann: Zu zwei Drittel sind es Durchströmungen, zu einem Drittel Flammbogen. Wobei wir hier von schweren Verbrennungen 2. und 3. Gra-

* Guido Santner, freier Fachjournalist

Elektrotechnik 2/15 | 57

Aus- und Weiterbildung Heinz Wernli, Leiter der Abteilung Arbeitssicherheit und Ausbildung bei der AEW Energie AG.

des sprechen, bei denen Hauttransplantationen nötig sind.

Die persönliche Schutzausrüstung könnte solche Verletzungen verhindern.

Hürlimann: Ja, deshalb ist die PSA nach wie vor ein Schwerpunktthema bei uns in der Prävention des ESTI. Wir müssen das Tragen der PSA in der Branche noch besser umsetzen.

Bryner: Die PSA ist der letzte Schutz.

Wichtiger wäre, die Anlagen vor dem Arbeiten auszuschalten und nicht unter Spannung zu arbeiten. Meist ist das möglich.

«Die Mitarbeitenden müssen in der richtigen Anwendung der Arbeitsund Schutzmittel instruiert sein.»

Heinz Wernli

Hätten die Verunfallten vom letzten Jahr die Spannung ausschalten können?

Hürlimann: Ja, das sind alles Fälle, wo man hätte ausschalten können.

Wernli: Wenn wir am Verteilnetz arbeiten, tun wir das, wenn immer möglich, spannungsfrei. Für die Überführung einer Anlage oder eines Netzteils in den spannungsfreien Zustand brauche ich aber den Schutz der PSA. Erst wenn wirklich alles geerdet und abgedeckt ist, wenn keine elektrischen Gefahren mehr bestehen, erst dann darf ich die PSA wieder ablegen.

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In einer Trafostation oder in einer Verteilkabine sind die Peter Bührer ist Geschäftsleiter bei Glattal Installationen AG Kurzschlussströme und ist im Vorstand des KZEI. wesentlich grösser als im Hausbereich. Wenn nun ein Servicemonteur gerufen wird, weil ein Elektroboiler defekt ist?

Bührer: Wir stellen bei uns im BeZieht er die PSA an, zumal es trieb fest, dass jüngere Mitarbeiter viel vielleicht Sommer und 30 °C warm ist? stärker auf die Sicherheit achten. Sie Krebs: Ob ein Boiler defekt ist, sieht haben Respekt, beispielsweise vor einem man auch anhand des Widerstands, Flammbogen, wenn sie eine Sicherung den man spannungslos messen kann. herausnehmen. Ältere arbeiten hingeGrundsätzlich arbeiten wir in der In- gen eher unter Spannung. stallation spannungslos. Das gilt auch für PC- oder Serveranlagen. Da kön«Beim Messen sollte man nen wir ein Provisorium erstellen und immer Handschuhe tragen.» die PC temporär umstecken. Aber sobald man eine Leistung messen will, Roland Hürlimann geht es nur unter Spannung. Und auch beim Boiler will ich vielleicht die EW-Sperrung freigeben, um zu testen, Krebs: Auch wir haben viele ältere ob alles in Ordnung ist. Hier besteht die Gefahr, dass man denkt: Ich messe Monteure. Manche sagen sich, «mir ist ja nur! Mit den modernen Messgerä- jahrzehntelang nichts passiert, wieso ten gibt es zwar kaum mehr Kurz- sollte jetzt etwas passieren?» Wenn ich schlüsse, aber eine Durchströmung sie zu zweit an einen Ort schicke, frapassiert rasch, wenn man abrutscht. gen sie sich, «warum muss jemand mitHier würden Isolierhandschuhe schon kommen?». Einige sind schlicht im Alltagstrott, kommen am Morgen zur viel nützen.

Wernli: Das ist tatsächlich so. Messen Arbeit und gehen am Abend nach Haugilt als «einfache Routinearbeit». Aber se, ohne sich mit den veränderten Gegenau dort passiert es. Wenn unsere fahrenmomenten auseinanderzusetzen.

Mitarbeitenden schalten, ziehen sie be- Mit solchen Einstellungen habe ich wusst die PSA an. Hier ist die Akzep- Mühe. tanz gross. Bei den kleinen Vorgängen, beim Messen oder Reinigen, kann der eine oder andere manchmal auf die Idee kommen, es gehe ohne. Es reicht aber, «Als Unternehmer hänge ich kurz abzurutschen. Isolierhandschuhe auch, wenn etwas passiert.» wären hier das Mindeste als Schutz geGeschäftsleiter Peter Bührer gen eine Körperdurchströmung.

Peter Bryner ist Projektleiter Netze und Installationen bei Electrosuisse und zuständig für die NIN.

Kann eine Firma zur Rechenschaft gezogen werden, wenn sich ein Unfall ereignet und die PSA nicht getragen wurde?

Hürlimann: Ja, das ist in der Verordnung über die Unfallverhütung (VUV) klar geregelt. Der Arbeitgeber ist verpflichtet, Massnahmen zur Unfallverhütung durchzusetzen. Er muss nicht nur die PSA zur Verfügung stellen, sondern ist auch verantwortlich, dass die Mitarbeiter sie tragen.

Wernli: Nach einem Unfall stehen möglicherweise auch die verantwortlichen Vorgesetzten in der Schusslinie.

Manch einer gerät so ohne böswillige Absicht in ein strafrechtliches Verfahren.

Hürlimann: Das Strafrecht betrifft immer Personen, nicht Firmen. Die Juristen gehen also auf die Personen zu.

Wenn jemand etwas fahrlässig oder grob fahrlässig macht, hängt diese Person. Im Extremfall ist es der Geschäftsführer, wenn er die Sicherheitsmassnahmen nicht richtig delegiert hat. Auch wenn er toleriert, dass ein Mitarbeiter bei gefährlichen Aufgaben keine PSA trägt, wird er zur Verantwortung gezogen.

Bryner: Eine solche Untersuchung durch den Staatsanwalt ist zeitraubend.

Ein schwerer Unfall kann extrem teuer werden für eine Firma. Als Geschäftsleiter oder Verwaltungsrat muss man sicher sein, dass die Leute sicher arbeiten. Das bedeutet: Man muss die richtigen Werkzeuge zur Verfügung stellen, die PSA, und vor Ort kontrollieren, ob sicher gearbeitet wird. Das ist nicht freiwillig. Eine Untersuchung klärt genau diese Punkte ab.

Wernli: Die Mitarbeitenden müssen in der richtigen Anwendung der Arbeits- und Schutzmittel instruiert sein.

Es empfiehlt sich, regelmässig und in guter Absicht auf die Baustellen zu gehen. Dabei kann man auch kontrollieren, ob die Vorschriften eingehalten werden und ob es Verbesserungspotenzial gibt.

Bührer: Unsere Firma hat eine Grösse, bei der ich nicht mehr persönlich alles kontrollieren kann. Ich muss es an die Projektleiter delegieren. In einem Handbuch haben wir alle wichtigen Informationen zusammengefasst. Wir sagen jedes halbe Jahr dieselben Dinge, zeigen in abschreckenden Filmen der Suva, was passieren könnte. Das fährt den Mitarbeitern auch ein. Insbesondere bei den Jungen funktioniert das.

Aber bei den älteren ist es wie gesagt schwieriger, ihnen ist ja noch nie etwas Schlimmes passiert. Hier muss ich klar sagen: Ich hänge auch, wenn etwas passiert. Du musst so arbeiten.

Hürlimann: Die Verantwortlichen müssen sich absichern, und das geht nur, wenn sie vor Ort die Arbeitssicherheit kontrollieren. Wenn jemand renitent ist, muss man ihn verwarnen und die Konsequenzen ziehen.

Wernli: Man kann Beinahe-Unfälle und leichtere Ereignisse nutzen, um die Mitarbeitenden zu sensibilisieren. Natürlich anonymisiert, ohne die Personen an den Pranger zu stellen. Aus Fehlern sollten alle lernen können. Zudem: Wer sich an die Regeln hält, soll nicht als «Weichei» gelten, sondern wer die Vorschriften missachtet, muss ein Aussenseiter sein.

«Geschäftsleiter oder Vorgesetzte müssen sicher sein, dass die Leute sicher arbeiten.»

Peter Bryner

Messen gelten, dass man immer Handschuhe trägt. Als einfacher Grundsatz.

Das ist leichter zum Umsetzen. Man sagt seinen Leuten: Ab heute wird mit Handschuhen gemessen.

Gibt es bequeme Handschuhe, mit denen man gut arbeiten kann?

Hürlimann: Ja. Mit diesen Lederhandschuhen kann man gut messen. Und auf einer Baustelle muss man wirklich überlegen, ob ein langärmliges Hemd wie die Klasse-1-Jacke nicht generell ein guter Schutz wäre, auch gegen andere, mechanische Gefahren.

Bryner: Man sagt sich, dass die Mitarbeiter vom ESTI die Klasse-2-Schutzjacke sogar zum Skifahren anziehen.

Hürlimann: Ja, unsere Leute ziehen heute generell die Schutzjacken an. Das ist eine Kultur, die sich eingebürgert hat. Auch ich habe die Ausrüstung immer dabei. Jeder von uns, der eine Trafostation betritt, zieht die PSA an. Als ich einmal in Japan zu Besuch war, zogen auch dort die Mitarbeiter wie selbstverständlich die Schutzausrüstung an, bevor sie eintraten. Es muss selbstverständlich werden.

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Elektrotechnik 2/15 | 59

Aus- und Weiterbildung

Krebs: Auf der Baustelle hatte früher niemand Handschuhe an und auch Helme waren selten. Heute trägt jeder Handschuhe, nur schon, damit er keine Schwielen bekommt. Auch der Helm hat sich breit durchgesetzt. Die 5 + 5 Regeln finde ich gut, die kann man praktisch umsetzen. Es dauert aber sicher etwas, bis jeder Betrieb so arbeitet.

Die Frage ist also, wie man die Umsetzung beschleunigen kann.

Hürlimann: Man sollte in der Firma Standardprozesse einführen. Eine Klasse-1-Jacke ist leicht und angenehm. Damit kann man die Leute ausrüsten und einen ersten Standardschutz gegen Flammbogen bieten. Wichtig ist, dass das Material bequem ist, nur dann wird der Mitarbeiter immer mit dieser Jacke arbeiten gehen. Ebenso sollte es beim

Störlichtbogengeprüfte Handschuhe

Aus- und Weiterbildung

(Bild: Dehn+Söhne)

Einfache Schutzhandschuhe können Verletzungen und Verbrennungen nicht verhindern (links) und störlichtbogengeprüfte Handschuhe (rechts).

(Bilder: Dehn + Söhne)

Schutzbekleidung

Nur wer sie trägt, ist geschützt Die persönliche Schutzausrüstung hat nur eine Funktion, wenn sie getragen wird. Schutzausrüstungen in den Fahrzeugen und in Aufbewahrungstaschen in Firmen schützen die Arbeitenden nicht.

Daniel Rölli * Die Verantwortung für die persönliche Schutzausrüstung liegt beim Betriebsinhaber. Dass die Schutzausrüstung nach den Weisungen des Arbeitgebers zu tragen ist, liegt in der Verantwortung des Arbeitnehmers. Je nach Tätigkeit und Arbeitsort wird an die PSA eine andere Anforderung gestellt. Deshalb werden bei Tätigkeiten an elektrischen Anlagen verschiedene Schutzstufen aufgeführt, bei welchen die entsprechenden Ausrüstungen zu tragen sind. Grundsätzlich müssen Schutzbekleidungen für Tätigkeiten an elektrischen Anlagen der EN 61482-1-2 entsprechen. Es ist wichtig, dass der Anbieter von Schutzbekleidungen bestätigt, dass die Kleidung der Norm entspricht und er die entsprechenden Zertifikate mitliefert.

Material, Qualität, Tragekomfort und nicht zuletzt das Aussehen haben einen grossen Einfluss, ob die Schutzkleidung überhaupt getragen wird. Die beste Schutzausrüstung hat keinen Nutzen,

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wenn sie im Schrank in der Firma oder im Fahrzeug sauber verpackt deponiert wird. Deshalb sind die Hersteller von Schutzausrüstungen gefordert, möglichst alltagstaugliche Schutzkleidungen herzustellen, die der Arbeitnehmer bei Arbeitsbeginn anzieht und am Schluss des Arbeitstages wieder auszieht. Die Schutzausrüstung sollte als normale Arbeitskleidung wahrgenommen werden.

Heute haben viele Hersteller auf die Anforderungen der Benutzer reagiert und viele alltagstaugliche Produkte auf den Markt gebracht. Die Hersteller haben verschiedene Pullover und Hosen der Schutzklasse 1 im Angebot. Die Jacken der Schutzklasse 2 werden immer leichter und der Tragkomfort wird immer besser. Es werden Schutzbekleidungen für verschiedene Umgebungstemperaturen angeboten. So kann für jede Arbeitsumgebung die passende Bekleidung mit den geforderten Schutzmassnahmen gefunden werden. Auch das Design der Kleider hat an Vielfalt und Moderne einiges dazubekommen.

Heute kann man teilweise die Schutzausrüstung nicht mehr von anderer Arbeitskleidung unterscheiden. So ist es möglich, durch die Kombination von Hose und Pullover der Schutzklasse 1 und der darüber angezogenen Jacke der Schutzklasse 2 einen sehr guten Schutz gegen Störlichtbögen am Körper zu erreichen. Selbstverständlich müssen bei Arbeiten der Kopf durch einen Helm mit Schutzschirm und die Hände durch entsprechende Handschuhe geschützt werden. Es gibt sogar Anbieter, die Unterwäsche der Schutzklasse 1 anbieten.

Auch diese Produkte bringen wieder mehr Möglichkeiten, sich optimal zu schützen. Durch die grössere Nachfrage nach Schutzbekleidungen reagiert die Bekleidungsindustrie mit immer besseren und innovativeren Produkten mit einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis.

Schutzkleider im Alltagsgebrauch Da man die Kleider im Alltag trägt, werden auch die Ansprüche an die Pflege und Reinigung immer wichtiger.

Damit die Schutzfunktion auch nach mehrmaligem Waschen erhalten bleibt, sind die Pflegeangaben der Hersteller dringend zu beachten. Teilweise wird die maximale Anzahl der Waschgänge

Wichtiger Schutz der Hände Dem Schutz der Hände und dem Schutz im Unterarmbereich ist eine besondere Beachtung zu schenken, denn die Hände befinden sich meistens direkt in der Gefahrenzone. Hierbei ist es sehr wichtig, dass der Störlichtbogenschutz und der Schutz gegen Durchströmung gewährleistet werden. Der Schutz gegen die Durchströmung wird erforderlich, wenn spannungsführende Teile berührt werden oder berührt werden können.

Hier sind isolierende Handschuhe notwendig. Die meist aus Latex hergestellten Handschuhe sind in verschiedenen Isolationsklassen bis einige kV erhältlich.

Es gilt zu beachten, dass die Handschuhe möglichst kälteflexibel, säure- und ozonbeständig sind. Vor jedem Einsatz sind die Handschuhe genau auf Risse oder Schäden zu prüfen; wer möchte schon mit einer hohen Spannung in Berührung kommen. Diese Handschuhe werden vielfach mit einem Kevlar-Unterziehhandschuh getragen. Die Kevlar-Handschuhe schützen vor Hitze und Schweissperlen, zudem schützen sie vor Schnittverletzungen durch scharfkantige Materialien. Durch das Tragen der LatexHandschuhe werden die Hände durch den Schweiss nass. Der Kevlar-Hand-

Aus- und Weiterbildung

vom Hersteller bekannt gegeben. Damit die Schutzeigenschaften der Kleider nach dem Waschen erhalten bleiben, verlangen einige Hersteller eine Reimprägnierung. Ob die Schutzkleider geändert, bedruckt, bestickt oder repariert werden können, ist bei den Herstellern abzuklären. Vielfach ist dies nur durch die Hersteller möglich, da die Garne und Stoffe entsprechende Eigenschaften aufweisen müssen. Bei Änderungen durch Dritte werden vielfach die Eigenschaften der Produkte geändert. Dabei lehnt der Hersteller die Haftung für die Sicherheit seiner Produkte ab.

Bei Arbeiten an elektrischen Anlagen sind vor allem der Hand- und Unterarmbereich einem hohen Risiko ausgesetzt, durch Störlichtbögen Verbrennungen zu erleiden. (Bild: BGETEM – Berufsgenossenschaft Energie, Textil, Elektro, Medienerzeugnisse).

schuh kann eine gewisse Menge des Schweisses aufnehmen, deshalb ist es wichtig, dass die Kevlar-Handschuhe nach den Einsätzen nach den Angaben der Hersteller gewaschen werden. Die zweite Funktion der Handschuhe ist der Lichtbogenschutz. Durch die KevlarHandschuhe ist dieser Schutz teilweise gegeben. Für Arbeiten in Bereichen, in denen grosse Störlichtbogen zu erwarten sind, haben einige Hersteller besondere Handschuhe entwickelt, die störlichtbogenfest sind. Diese Handschuhe schützen Hand- und Unterarmbereich besonders vor Verbrennungen. Bei der Beschaffung der Handschuhe ist es unerlässlich, zu beachten, für welchen Zweck die Handschuhe sind. Bei welchen Spannungen kommen die Handschuhe in den Einsatz? Wie grosse Störlichtbögen sind zu erwarten?

Leichte, angenehm zu tragende Jacke der Schutzklasse 2 (Bild: Oxpro).

In der Praxis kommt noch ein weiterer wichtiger Faktor dazu, die Passgenauigkeit der Handschuhe. Nicht selten müssen mit den Handschuhen an spannungsführenden Teilen Schrauben, Muttern und andere kleine Teile angebracht werden. Kann man die Teile nicht richtig halten, weil die Handschuhe die Fingerfertigkeit zu stark einschränken, kann es sehr gefährlich werden. Hier ist die Industrie sicher noch gefordert.

Es lohnt sich, sich bei den kompetenten Anbietern von Schutzausrüstungen beraten zu lassen. Durch das Anprobieren der Schutzbekleidung kann eine optimale Passform und damit ein guter Trag- und Arbeitskomfort erreicht werden.

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* Daniel Rölli ist Instruktor für überbetriebliche Kurse im Elektro-Ausbildungszentrum Zentralschweiz, Horw.

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Korrekte Anwendung der Sicherheitsregel gemäss Art. 72 der Starkstromverordnung

Aus- und Weiterbildung

Gegen Wiedereinschalten sichern Immer wieder kommt es zu Unfällen, weil elektrische Anlagen bei Umbauten und Inbetriebnahmen nicht korrekt gesichert sind. Für das sichere Arbeiten an elektrischen Anlagen im spannungsfreien Zustand gibt es seit vielen Jahren die fünf Sicherheitsregeln. Die Regel «Gegen Wiedereinschalten sichern» soll verhindern, dass unbeabsichtigt jemand wieder einschaltet und damit eine Arbeitsstelle, an welcher gearbeitet wird, wieder unter Spannung setzt.

Dario Marty *

1

Vermehrt wurde bei der Abklärung von Elektrounfällen festgestellt, dass die Leitungsschutzschalter auf Baustellen nicht gegen Wiedereinschalten gesichert waren. Unbefugte schalteten diese aus unbekannten Gründen wieder ein.

Dabei wurden Personen bei der Arbeit an elektrischen Anlagen elektrisiert.

Vielfach waren die Verunfallten der Meinung, dass die Anlage ausgeschaltet

Absperrorgan vom Hersteller gesichert.

* Dario Marty, Geschäftsführer, Eidgenössisches Starkstrominspektorat ESTI, 8320 Fehraltorf, Tel. 044 956 12 12, info@esti.admin.ch www.esti.admin.ch

und gesichert sei. In der Praxis werden die Leitungsschutzschalter oft nur mit Klebe- oder Isolierband gesichert.

2

Mit Klebeband abkleben reicht nicht zum Schutz gegen Wiedereinschalten.

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Wie muss gesichert werden?

In der SN EN 50110 «Arbeiten an elektrischen Anlagen» steht in dem Kapitel 6.2.3 «Gegen Wiedereinschalten sichern»: «Alle Schaltgeräte, mit denen die Arbeitsstelle freigeschaltet worden ist, müssen gegen Wiedereinschalten gesichert werden, vorzugsweise durch Sperren des Betätigungsmechanismus.

Wenn keine Sperreinrichtungen vorhanden sind, müssen in der Praxis bewährte, gleichwertige Massnahmen getroffen werden, um gegen Wiedereinschalten zu sichern. Wenn für die Betätigung der Schaltgeräte Hilfsenergie erforderlich ist, muss diese unwirksam gemacht werden. Um unbefugte Eingriffe zu vermeiden, müssen entsprechende Hinweise, z. B. Warnschilder, angebracht werden.»

Was sind gleichwertige Massnahmen?

Für das Sperren des Betätigungsmechanismus gibt es von jedem Hersteller Absperrorgane, welche es erlauben, den Leitungsschutzschalter abzuschliessen (Bild 1). Ein Draht oder ein Klebeband alleine verhindern nicht, dass wieder eingeschaltet werden kann – sie sind nicht sicher (Bild 2). Folgende Mass-

3

Andere Massnahme zum Sichern gegen das Wiedereinschalten.

nahmen sind geeignet, um den Schutz gegen Wiedereinschalten zu gewährleisten: • Zugänglichkeit einschränken durch das Abschliessen der Schaltschränke • sperren der Leitungsschutzschalter durch Absperrorgane • Unterbrechung der Stromleitungen • weitere Massnahmen.

Das ESTI hält fest Die arbeitsverantwortliche Person muss die entsprechenden Sicherheitsmassnahmen treffen. Es sind die Absperrorgane der Hersteller zu besorgen. Wenn möglich sind unter Spannung stehende Verteilungen immer abzuschliessen.

Schalter sind zuverlässig gegen Wiedereinschalten (Bild 3) zu sichern. Wenn alles nicht möglich ist, ist die elektrische Leitung zur Arbeitsstelle (abklemmen und isolieren) zu unterbrechen.

Für das spannungsfreie Arbeiten ist es

5 + 5 Regeln im Umgang mit Elektrizität 5 lebenswichtige Regeln 5 Regeln für spannungsfreies Arbeiten Für klare Aufträge sorgen. Freischalten und allseitig trennen.

Geeignetes Personal Gegen Wiedereinschaltung einsetzen. sichern.

Sichere Arbeitsmittel Auf Spannungsfreiheit verwenden. prüfen.

Schutzausrüstung tragen.

Erden und kurzschliessen.

Nur geprüfte Anlagen Gegen benachbarte unter in Betrieb nehmen.

Spannung stehende Teile schützen.

notwendig, alle fünf Sicherheitsregeln immer konsequent anzuwenden. Nur so ist gewährleistet, dass die Arbeitsstelle sicher ist. Falls die fünf Sicherheitsregeln nicht angewendet werden können, muss STOPP gesagt und der Vorgesetzte informiert werden.

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WissensFächer – Energieeffizienz Neben praktischem Fachwissen gibt der WissensFächer (bestehend aus 34 Doppelkarten) Antworten auf die Fragen, wie man Effizienzpotenziale erkennen kann, welche Einsparmöglichkeiten es gibt und wie hoch die Einsparung sein kann. Der auffächerbare Riegel enthält wichtige Tabellen, Abbildungen und Checklisten zu den Effizienzthemen: • Beleuchtung • Dampferzeugung • Druckluft • Energie- und Lastmanagement • Gebäudeautomation • Informationstechnik • Heizungstechnik • Erneuerbare Energien • Klima-/Kältetechnik • Lüftungstechnik • Motorentechnik • Pumpen • Warmwasser Das handliche Format passt perfekt in jede Handwerkerhose- oder Werkzeugtasche (68 Seiten, auffächerbarer Riegel, mit 34 Doppelkarten und Buchschraube, Euro 17,95, Hüthig Verlag, ISBN 978-3-81010372-7). www.elektro.net

Aus- und Weiterbildung

Ausbildung im Trend

Projektbegleiter Gebäudeautomation Die Stiftung Klimaschutz und CO2-Kompensation KliK hat ihr Programm Gebäudeautomation lanciert. Es wurde bereits im Mai 2014 durch das Bundesamt für Umwelt (BAFU) begutachtet und registriert. Seit dem 1. Januar 2015 ist es nun in Kraft.

Pierre Schoeffel * Das Potenzial der Gebäudeautomation in Bezug auf Energieersparnisse wurde weitgehend durch die Praxis nachgewiesen und durch eine Serie von Studien quantifiziert. Dies führte zur Erarbeitung einer internationalen Norm, die auch für die Schweiz gilt und durch die Norm SIA 386.110 angewendet wird. Sie stuft den Effizienzgrad der Gebäudeautomation in vier Klassen ein und liefert insbesondere die Instrumente, welche die Einschätzung der Energie-Einsparungen ermöglichen, die man mit verschiedenen Investitionen realisieren kann.

Jede Einsparung fossiler Energie ist ein Beitrag zur Reduzierung des CO2Ausstosses. Deshalb hat sich KliK mit den Modernisierungstechniken und der integralen Gebäudevernetzung befasst.

Durch die gemeinsame Lancierung ihres Programms Gebäudeautomation mit dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) realisiert die Stiftung KliK einen wichtigen Schritt zur Anerkennung des Potenzials der Gebäudeautomation. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es sich um eine Premiere handelt: Nie zuvor hat eine Instanz Vergleichbares gemacht. In der Tat erhält jedes Gebäude, das anhand der durch die SIA-Norm 386.110 festgelegten Kriterien modernisiert wird, eine Bescheinigung des Bundesamts für Umwelt. Auf der Basis dieser Bescheini-

* Pierre Schoeffel, Leiter Geschäfsstelle GNI, geschaeftsstelle@g-n-i.ch.

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Der Zusammenhang zwischen der Norm SIA 386.110 und dem Programm Gebäudeautomation wird ausführlich erklärt.

gungen erfüllt die Stiftung KliK ihre gesetzliche Pflicht zur Kompensation der CO2-Emissionen aus der Nutzung fossiler Treibstoffe.

Modernisierung bestehender Gebäude fördern Das Programm Gebäudeautomation verfolgt mehrere Ziele. Bekanntlich kann man den Komfort und die Nachhaltigkeit des Gebäudes erheblich verbessern, wenn man eine bestehende Installation modernisiert oder, was sehr oft vorkommt, wenn man ein Gebäude neu automatisiert. Das Hauptziel des Programms ist die Erhöhung des Raum- und Bedienungskomforts. Damit wird hauptsächlich der technische Zustand des bestehenden Gebäudeparks und dessen Nutzungsfreundlichkeit erheblich verbessert.

Die Investoren sind sich jedoch noch zu wenig bewusst, dass eine erhebliche Reduktion der Energierechnung möglich ist, wenn man die Gebäude mit dem geeigneten System ausrüstet. Je nach Gebäudetyp können die Kosten um Faktor 2 reduziert werden. All jenen, die bislang zögerten, bietet die KliK Unterstützung beim Treffen der richtigen Entscheidungen sowie bei der Fianzierung.

Die Objekte müssen die folgenden wichtigsten Kriterien erfüllen: • Das Gebäude liegt in der Schweiz und ist seit mindestens einer Heizperiode in Betrieb.

• Das Gebäude wird aktuell mit Heizöl oder Erdgas beheizt.

• Das Gebäude weist aktuell die GA-Effizienzklasse C oder D auf.

• Das ganze Gebäude weist nach der Modernisierung die GA-Effizienzklasse A oder B auf.

Die wichtigste und entscheidende Bedingung bezieht sich auf die Herkunft der fossilen Heizenergie vor der Renovationsphase. Dem Eigentümer steht es frei, die nach der Modernisierung genutzte Energiequelle zu bestimmen, beispielsweise eine Wärmepumpe.

Die Gesuche zur Programmteilnahme können nur gemeinsam mit einem akkreditierten Projektbegleiter eingereicht werden. Das Antragsformular bezieht sich unter anderem auf Informationen wie die Kontaktdaten des Gesuchstellers und des Projektbegleiters, das Baujahr, die Adresse, die Nutzungsart des Gebäudes sowie die Grösse bzw. die Energiebezugsfläche.

Diese Informationen sowie jene, die sich auf die Energiequelle beziehen, und die Klassifizierungsarbeit an der bestehenden Automatisierungsanlage sind durch den Projektbegleiter zu begutachten bzw. zu realisieren. Er hat zudem die Aufgabe, den Kunden bei der Wahl der Automationseffizienz-

Der praktische Teil bezieht sich auf das Software-Tool zur Evaluation der Effizienz der Gebäudeautomation.

Klasse für das Renovierungsprojekt zu begleiten.

Ausbildung der Projektbegleiter Die Projektbegleiter haben die Aufgabe, das Gesuch zur Programmteilnahme zu erstellen. Zudem sind sie für die Verifizierung der technischen Umsetzung der Modernisierungsarbeiten zuständig. Logischerweise wird der Projektbegleiter auch in die Planung oder Installation des GA-Systems einbezogen, d. h. er ist ein ausgewiesener Gebäudeautomationsfachmann.

Die Stiftung KliK bietet den Fachpersonen eine eintägige Schulung an, die sie zur Projektbegleitung befähigt.

Im Rahmen dieser Schulung werden alle notwendigen Punkte zur Erstellung eines Gesuches behandelt. Die Teilnehmer erhalten zudem ein Softwaretool, das dazu dient, die Effizienz der Gebäudeautomation zu evaluieren und neu zu gestalten.

Der Fachverband für die intelligente Vernetzung von Gebäuden GNI sowie einige ihrer Mitglieder bieten ihr Wissen für die inhaltliche Gestaltung Kurse

Kursdaten: • 23. Februar 2015, bei Siemens (Schweiz) AG, Steinhausen.

• 11. März 2015 bei Cofely AG, Zürich • Teilnahmegebühr: 450 CHF inkl. MWST

an. Die GNI ermutigt seine Mitglieder und Interessierte, diese Ausbildung zu absolvieren, denn sie bietet eine ausgezeichnete Gelegenheit, den Dialog zwischen Bauherren und Spezialisten der Gebäudeautomation zu intensivieren. www.gebaeudeautomation.klik.ch www.g-n-i.ch

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Aus- und Weiterbildung

Ausbildung zum Projektbegleiter Die Stiftung KliK bietet einen eintägigen Ausbildungskurs an, dessen Besuch für eine Akkreditierung als Projektbegleiter obligatorisch ist.

Der Ausbildungskurs vermittelt folgende Lernziele und Inhalte: • Kennen, verstehen und anwenden der SIA-Norm 386.110.

• Kennen der Wegleitung des Programms Gebäudeautomation.

• Den Prozess von der Gesuchstellung bis zur Auszahlung kennen und korrekt ausführen können.

• Die für das Programm zertifizierten Produkte kennen.

Produkteanzeigen

Schutz vor Fehlerströmen Der Einsatz von elektronischen Betriebsmitteln (z. B. Frequenzumrichtern) nimmt in der Elektroinstallation immer mehr zu.

Im Fehlerfall können hier glatte Gleichfehlerströme und hochfrequente Wechselfehlerströme auftreten, die von einer han-

delsüblichen Fehlerstromschutzeinrichtung des Typs A (Standard-FI-Schutzschalter) nicht erfasst werden. Ein umfassender Personen- und Anlagenschutz ist hiermit nicht mehr gewährleistet.

Speziell für diese Anwendungen sind daher allstromsensitive Fehlerstromschutzeinrichtungen vom Typ B einzusetzen. Mit den Geräten der Baureihe DDFS 4 Typ B von Doepke bietet Demelectric ab sofort kompakte zwei- und vierpolige allstromsensitive I-Schutzschalter mit drei situationsspezifischen Auslösefrequenzgängen bis 100 kHz bzw. 20 kHz an. Für den Anlagenschutz ist beim Hersteller mit dem weltweit grössten FISchutzschalter-Sortiment der Typ B SK geeignet. Für den

klassischen Brandschutz bis 300 mA liegt der Typ B NK vor und für den Brandschutz bis 20 kHz bei 420 mA der Typ B+.

Alle Ausführungen sind für Ströme von 16 A bis 125 A im Gehäuse für Tragschienenmontage nach DIN EN 60715 mit nur vier Teilungseinheiten erhältlich.

Die Geräte erfassen glatte Gleichfehlerströme sowie alle weiteren Fehlerströme vom Typ B gemäss IEC 60755.

Weiterhin erkennen diese allstromsensitiven Schalter lückenlos Fehlerströme aller Frequenzen und Mischfrequenzen von 0 Hz (glatter Gleichstrom) bis 100 kHz. Mit seinem grossen Frequenzbereich der Fehlerstromerfassung übertrifft der DFS 4 B deutlich die Anforderungen der Norm IEC 62423 für Fehlerstromschutzschalter vom Typ B. Einsatz in allen Bereichen, wo elektrische Verbraucher durch Geräte der Leistungstechnik gesteuert werden und dabei mehrphasig direkt an ein geerdetes Netz angeschlossen sind.

Demelectric AG 8954 Geroldswil Tel. 043 455 44 00 www.demelectric.ch info@demelectric.ch

Kostenoptimierte Twiline-Zentrale In den letzten 12 Monaten wurden alle TwilineAktoren überarbeitet und auf den innovativen xBus adaptiert. In der Folge stehen neben der hohen Planungsfreiheit Leistungsmerkmale wie schnelle Reaktionszeiten, grosser Adressbereich, flexible Struktur, aber auch Diagnose und Wartung via xBus-Manager zur Verfügung.

Dank dieser Weiterentwicklung des Systems benötigt die Twiline-Zentrale keine Anschlüsse mehr für Installationsund Lastbus. Die neue Bluebox xBB-Z3-V wurde «entschlackt» und von allen bei Neuanlagen nicht mehr benötigten Elementen befreit.

Weiterhin kann sie den vollen xBus mit bis zu 10 Strängen mit Sensoren und Aktoren verarbeiten. Auch stehen die Anschlüsse für Wettersensoren, Touch-Panel, Anwesenheitssimulationsmodul und natürlich der LAN-Koppler mit integrierter WebApp wie gewohnt zur Verfügung.

Und was bringt’s? Viele teure Elemente konnten wegrationalisiert werden. Die xBB-Z3-V ist zwar noch gleich gross wie

ihre Vorgänger, aber bereits beim Gewicht merkt man einen deutlichen Unterschied. Das schlägt auch auf den Preis durch: die xBB-Z3-V kostet gegenüber der bisher kostengünstigsten Twiline-Zentrale 25 Prozent weniger.

Damit lassen sich auch Projekte, welche bisher an den Kosten gescheitert sind, kalkulieren und anschliessend realisieren.

Der Twiline-Integrator verhilft dem Bauherrn zu Mehrnutzen mit geringen Mehrkosten. Der Installateur profitiert dabei natürlich selber von einem interessanten Auftrag, welcher aus Erfahrung auch Folgeaufträge generiert. Die neue TwilineZentrale xBB-Z3-V steht ab sofort zur Verfügung.

W.Wahli AG 3018 Bern Tel. 031 996 13 33 www.twiline.ch info@wahli.com

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Wirksamer Schutz gegen Einbrecher

Internationale Fachmesse mit Workshops Stuttgart, 24. – 26.03.2015

Für Einbrecher ist zweimal im Jahr Hauptsaison: während der Urlaubszeit sowie im Herbst und Winter. Denn dann ist genau zu sehen, ob jemand zu Hause ist: Entweder sind die Rollläden oder Lamellenstoren wochenlang geschlossen oder es brennt trotz der frühen Abenddämmerung im ganzen Haus kein Licht. Der beste Einbruchsschutz ist deshalb, Anwesenheit vorzutäuschen. Dazu bedarf es neben der Motorisierung auch einer intelligenten Steuerung.

definiert, gruppiert und mit Icons versehen werden. Die «Astrofunktion» fährt den Sonnenschutz automatisch hoch und runter und richtet sich dabei nach den lokalen Sonnenauf- und -untergangszeiten. Im Menü «Szene» können mehrere Schaltbefehle miteinander verbunden und kombiniert abgerufen werden. Der Zugriff auf die Steuerung ist weltweit möglich, also auch aus den Ferien jederzeit abrufbar.

Eine optimale Ergänzung bietet nun neu der Revio-868 SW

Die intelligente Steuerung Centero steht für eine einfache und intuitive Bedienung der Hausautomation über Smartphone oder Tablet. Sie kann problemlos in vorhandene ProLine 2-Systeme integriert werden und ist daher ideal auch zur Nachrüstung geeignet. Ob ein Befehl ausgeführt wurde, erfährt man durch eine Rückmeldung an das Smartphone oder Tablet. Empfängt die ProLine 2-Komponente das Signal aufgrund der Reichweite nicht direkt, können andere bidirektionale Teilnehmer das Signal weiterleiten (Routing), bis es sein Ziel erreicht. Einzelne oder mehrere Storen können

zur Ansteuerung von Lichtquellen. Verbindet man die Ansteuerung von Licht mit der automatischen Steuerung des Sichtschutzes ergibt sich ein sehr wirksamer Schutz vor unliebsamen Besuchern. Auch hartnäckige Einbrecher, die ein Haus über Tage hinweg beobachten, können nicht sicher sein, ob die Bewohner anwesend oder im Urlaub sind.

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

Das Branchenhighlight zur Elektromagnetischen Verträglichkeit e-emv.com

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Nahtlose Einbindung der Swisscom Internet-Box Ob Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus: Mit dem neusten, schlicht mit «Internet-Box» bezeichneten WLAN-Router bringt der schweizerische Telecom-Provider Swisscom maximale Connectivity in all jene Haushalte, die über einen Internet-Anschluss verfügen.

Durch die Kombination der «Internet-Box» mit dem flexiblen und modularen 12-fachSternverteiler von Cecoflex erfährt die von Swisscom forcierte «All IP»-Strategie nun beinahe unbegrenzte Umsetzungsmöglichkeiten. So lassen sich die unterschiedlichen, vom Router zur Verfügung gestellten Signale (LAN, Phone 1 und Phone 2) mittels Cecoflex nahtlos in die hausinterne Installation einspeisen. Dadurch stehen «All-IP»-basierte Kommunikationsdienste auch Kunden ohne Glasfaseranschluss zur Verfügung. Zudem ist es möglich, für die IP-Telefonie (Phone 1 und

Phone 2) hausintern weiterhin die bestehenden Telefone und Faxgeräte zu verwenden.

stellen (Phone 1 und 2) der Internet-Box an die jeweiligen Anschlussbuchsen des Sternver-

Die Installation und Einbindung des 12-fach-Sternverteilers von Cecoflex ist denkbar einfach. So werden die Amtsleitung sowie der Internet-Anschluss und die ATA-Schnitt-

teilers geführt. Durch die Einbindung des passenden Cecoflex-Konfigurationsmoduls sowie der Wahl der geeigneten Dose mit entsprechendem Steckdosen-Einsatz lassen sich die

Taster für alle Fälle

Das Gebäudeautomationssystem NOXnet von Innoxel ist standardmässig für die UniversalElektroniktaster von Feller ausgelegt. Innoxel bietet für alle Versionen die passende Eingangsbaugruppe mit 4 bis 8 Eingängen und 4 bis 8 LED-Ausgängen an. Der Bus-Anschluss (KNX-Kabel) erfolgt über Buchsenleisten mit Steckklemm-Anschluss von WAGO. Die Konfiguration erfolgt mit der PCSoftware «INNOXEL Setup», für die weder Lizenz- noch Schulungskosten anfallen. Die

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Signale bedarfsgerecht schalten.

Beispielsweise so, dass an einer Dose der Grösse 1/1 das LAN-Signal an einem RJ45Anschluss und die Dienste Phone 1 und Phone 2 auf zwei getrennten TT83-Anschlüssen zur Verfügung stehen. Folglich ist es u. a. möglich, an lediglich einer Dose einen Computer, ein Telefon und ein Faxgerät anzuschliessen.

Ceconet AG Mägenwil Tel. +41 62 887 27 37 info@ceconet.ch, www.ceconet.ch

LED dimmen in allen Varianten

Zuordnung der Taster, ob und wann die LED leuchten oder blinken soll, geschieht per Mausklick. Auch die Helligkeit der Leuchtdioden kann mit der Maus über «Schieberegler» den Wünschen des Kunden angepasst werden.

INNOXEL System AG 3661 Uetendorf Tel. 033 345 28 00 info@innoxel.ch www.innoxel.ch

Die Firma Unidim hat den erfolgreichen UK1 weiterentwickelt. Neu sind die Varianten UK2 (Konstantspannung) und IK2 (Konstantstrom) im neuen schlanken Design L × B × H 150 × 25 × 25 mm erhältlich und können mittels Zubehör auch auf DIN-Schienen montiert werden. Die Ansteuerung erfolgt über DALI, PushDIM, 0–10 VDC, 1–10 V oder mit Potentiometer. Diese Funktionen sind mittels DIP-Switch einstellbar. Geschützt ist der Dimmer gegen Übertemperatur und Überstrom/Kurzschluss.

Eine Status-LED zeigt stets den Funktionszustand an. Der UK2 dimmt bis zu 150 W bei 24 VDC oder bis zu 75 W bei

12 VDC. Der IK2 kann von 12–36 VDC mit bis zu 25 W bei 700 mA oder bis zu 12,5 W bei 350 mA betrieben werden.

Sämtliche Unidim-Produkte sind SwissMade und CE-konform.

HS TECHNICS AG 8953 Dietikon Tel. 044 744 60 30 info@hsag.ch www.hsag.ch

Die Hallenleuchte aus der preis- und leistungsstarken Compact-Reihe eignet sich hervorragend für den Einsatz im Industriebereich. Zur vollen Geltung kommt die Compact High Bay LED bei Hallenhöhen von 6 bis 15 m und ist eine überzeugende Alternative für konventionelle Anlagen.

Beim Ersatz von Leuchten mit 250-W-HQI-Lampen sind Energieeinsparungen bis zu 50 Prozent, beim Ersatz von Leuchten mit 400-W-HQL-Lampen gar bis zu 68 Prozent möglich. Erhältlich ist die Compact High Bay LED in zwei Baugrössen und zwei Lumenpaketen. Die Ein-Punkt-Montage sowie die Plug & Play-Installation vereinfachen die Inbetriebnahme.

Die Eigenschaften und Vorteile der Compact High Bay LED im Überblick:

• Bis zu 50 Prozent Energieeinsparung • Hohe Leuchteneffizienz von 98 lm/W • Temperaturspektrum von – 15 °C bis + 40 °C • Lieferbar in den Grössen Ø 336 mm × 153 mm (ca. 12 000 lm) und Ø 387 mm × 196 mm (21 000 lm)

• Bis zu 50 000 h Lebensdauer (L70/B50) • Geringe Wartung angesichts langlebiger LED-Technologie und IP65 • Mühelose Ein-Punkt-Montage mit Haken oder Montagebügel (optionales Zubehör)

OSRAM AG In der Au 6 Postfach 2179 8401 Winterthur www.osram.ch

Signal-/Speise-Splitter Es gibt Situationen, bei denen ein analoges Signal an zwei verschiedene Orte geführt werden muss. Um dies auf eine einfache Weise realisieren zu können, bietet Relmatic AG den Speise-/Signal-Splitter RN 21000 an. Der neue Speise-/ Signal-Splitter teilt ein analoges Signal in zwei galvanisch getrennte Ausgänge auf und wandelt diese bei Bedarf um. Der Eingang und die zwei Ausgänge sind über die seitlich angebrachten DIP-Schalter kalibriert umschaltbar, daher ohne Nachjustierung hochpräzise.

Dabei stehen die Signale 0–20 mA, 4–20 mA, 0–5 V, 1–5 V, 0–10 V und 2–10 V zur Verfügung. Über die DIPSchalter kann zusätzlich auf dem Messeingang eine Speisespannung für den Betrieb von 2-Leiter-Messumformern geschaltet werden. Die 4-PortTrennung (Versorgungsspannung, Eingang und beide Ausgänge sind gegenseitig galvanisch getrennt), bietet Schutz

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Wirkungsvolle, robuste LED-Hallenleuchte

vor Messfehlern durch Erdungsprobleme und Störspannungsverschleppung. Die sichere Trennung nach EN 61140 bietet Schutz des Wartungspersonals und der nachfolgenden Geräte vor unzulässig hoher Spannung. Die Spannungsversorgung kann über die Anschlussklemmen oder über den optionalen In-Rail-Bus erfolgen. Zur Überwachung der Versorgung ist an der Gerätefront eine grüne LED vorgesehen.

Relmatic AG 8306 Brüttisellen Tel. 044 888 48 88 www.relmatic.ch

Plan- und Schemazeichnen einfach

Das ideale Planungswerkzeug für Elektriker, die dank der einfachen Bedienung in kurzer Zeit selbst ihre Pläne und Schemas erstellen. Dank den praxisbezogenen Filmanleitungen und der kostenlosen Starthilfe ist das einfach und effizient. Anwender können DWG, DXF, PDF und eingescannte Bilder problemlos einmessen und sofort bearbeiten. Wenn bei einem Umbau kein Plan vorhanden ist, lässt sich dieser problemlos mit Wänden, Türen und Möbeln zeichnen. Mit Bauherrenansicht Ein/Aus wechseln Symbole auf Bilder.

• Leitungsfang an Symbolen • Symbole als Favorit speichern • Eigene Symbole erstellen • Symbole mehrfach einfügen • Automatisches Verteilen • Radieren in Plan/Schema • Div. Pfad- und Raumvorlagen • Automatische Querverweise Das Gesamtpaket ist bereits ab CHF 615.– erhältlich und kann kostenlos getestet werden.

Heinz Martin AG 4144 Arlesheim Tel. 061 545 99 00 www.hemag.ch info@hemag.ch

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Veranstaltungen

Switch mit Speed und viel Power

Spectra stellt mit dem NSM-205GP einen 5-Port PoE+ Switch vor, der über fünf 10/100/1000 Mbit Ethernet Ports verfügt. Vier dieser Ports sind als PoE+ Ports ausgeführt. Sie unterstützen max. 30 W Anschlussleistung pro Port, können jedoch auch als Standard-PoE-Ports mit max. 15 W Ausgangsleistung pro Port betrieben werden. Die Umschaltung der Betriebsart erfolgt über einen DIP-Switch. Der Uplink Port ist als Combo-Schnittstelle ausgelegt. Es kann wahlweise eine Standard-RJ45-Buchse für den Anschluss

eines Standard-Kupfer-Ethernetkabels oder eine Glasfaserschnittstelle verwendet werden. Die Glasfaserschnittstelle ist als SFP-Einschub ausgelegt. Es werden für den Switch sechs verschiedene SFP-Einschubmodule angeboten. Dies ermöglicht es dem Anwender, die Glasfasertechnologie einzusetzen, die seiner Aufgabenstellung gerecht wird. Die Stromversorgung erfolgt mit einer Gleichspannung zwischen 18 VDC und 48 VDC. Es stehen aus Redundanzgründen zwei Anschlüsse für die Stromversorgung zur Verfügung.

Der Ausfall einer Versorgungsspannung wird durch Abfallen eines Relais signalisiert. Der Switch kann in einer Umgebungstemperatur zwischen – 40 °C und + 75 °C betrieben werden.

Spectra (Schweiz) AG 8132 Egg Tel. 043 277 10 50 info@spectra.ch www.spectra.ch

Stadtwerk Winterthur ist ein modernes, professionelles und wirtschaftliches Unternehmen der Energiebranche mit über 330 Mitarbeitenden. InstaControl AG ist eine unabhängige Kontrollfirma für die Überprüfung von Elektroinstallationen. Sie wurde 2004 von Stadtwerk Winterthur und den Städtischen Werken Schaffhausen/Neuhausen am Rheinfall gegründet. Die Werkbetriebe Frauenfeld sind seit 2008 und Electrosuisse seit 2010 Aktionäre.

Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir nach Vereinbarung eine/-n

Elektro-Sicherheitsberater/-in Ihre Hauptaufgaben: • Selbstständige Abnahme und periodische Elektroinstallationskontrolle in Privat-, Geschäfts- und Industrieliegenschaften sowie bei Festanlässen gemäss den gesetzlichen und betrieblichen Vorschriften und Normen • Administrative Aufgaben, wie z. B. Anordnung erforderlicher Massnahmen bei Sicherheitsmängeln, Ausstellen von Zustandsberichten und Sicherheitsnachweisen • Kompetente Beratung unserer Kundschaft in Sicherheits- und Energiefragen • Ansprechpartner/-in für Installateur/-innen, Architekten und Planungsbüros • Abklärungen mit internen Stellen (wie z. B. Rechnungsbüro, Verkauf, Messwesen, Qualitätssicherung) Ihr Anforderungsprofil: • Abgeschlossene Berufslehre als Elektromonteur/-in • Weiterbildung zur/zum Elektrokontrolleur/-in mit eidg. Fachausweis, Elektro-Sicherheitsberater/-in mit eidg. Fachausweis oder eidg. dipl. Elektroinstallateur/-in • Gute Kenntnisse aller einschlägigen gesetzlichen Vorschriften und Normen • Selbstständige, teamfähige, kundenorientierte Persönlichkeit mit sehr guten Umgangsformen und Durchsetzungsvermögen • Gute körperliche Verfassung • Bereitschaft zu gelegentlichen Einsätzen ausserhalb der Normalarbeitszeiten • Pw-Führerschein • Gute EDV-Kenntnisse (FileMaker, Mac OS X, Office) Wir bieten: • Vielseitiges, herausforderndes Aufgabenspektrum vom Zürichsee bis zum Bodensee • Selbstständiges Arbeiten in einem motivierten Team • Attraktive Anstellungsbedingungen • Jahresarbeitszeit • Gute Weiterbildungsmöglichkeiten Interessiert? Dann freuen wir uns auf Ihre Bewerbungsunterlagen mit Foto – am besten in elektronischer Form. Geben Sie dabei auch an, wie Sie auf diese Stelle aufmerksam geworden sind. Ihre Fragen dazu beantwortet gerne Urs Leutenegger, Leiter InstaControl AG, Tel. +41 79 261 71 11.

Stadtwerk Winterthur, Jasmin Fröhlich, Postfach, 8402 Winterthur stadtwerk.personal@win.ch, www.jobs.winterthur.ch

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Veranstaltungen und Fachkurse Electrosuisse • 2. 3., Erstprüfung gemäss NIN 98 • 5. 3., Arbeiten unter Spannung - Ins – Grundkurs • 9. 3., Betriebselektrikerbewilligung nach Art. 13 NIV – Wiederholungskurs • 10. 3., NIN Grundkurs – Die NiederspannungsInstallationsnorm • 11. 3., Dimensionierung und Berechnung von elektrischen Anlagen – Anlageplanung mit belvoto und NIN digital • 11., 27. 3., Arbeiten unter Spannung – Netze – Grundkurs • 12. 3., Sicherer Umgang mit Elektrizität • 12./13. 3., NetzImpuls ´15 • 17. 3., Bewilligungsträger nach Art. 14 oder 15 NIV – Wiederholungskurs • 18. 3., Wiederholungskurs für Elektrokontrolleure/Sicherheitsberater • 18./19./20., 26./27. 3. + 9./10. 4., Bewilligung für Installationsarbeiten an besonderen Anlagen nach Art. 14 NIV – Prüfungsvorbereitung • 18./19./20., 26./27. 3. + 9./10. 4., Anschlussbewilligung nach Art. 15 NIV – Prüfungsvorbereitung • 19. 3., Nothilfe – Grundkurs • 19./20. 3., EN 61439-1 NiederspannungsSchaltgerätekombinationen • 19. 3., Smart Home 2015 • 25. 3., NIN 2015 /Up-Date – Die überarbeitete Niederspannungs-Installationsnorm • 31. 3., NIN Grundkurs – Die NiederspannungsInstallationsnorm • 26. 2. NIN 2015/Up-Date – Die überarbeitete Niederspannungs-Installationsnorm • 26. 2., 3./4., 10., 16., 23./24. 3., Informationstagung für Betriebselektriker • 12./13. 3., Schaltberechtigung – Grundkurs www.electrosuisse.ch, weiterbildung@electrosuisse.ch Gebäudeautomation mit Wago • 18. 3., 6. 5., 11. 6., 18. 6., 26. 8., KNX IP-Komponenten • 17.3., 5. 5., 25. 8., 8. 10., 29. 10., BACnet-Komponenten • 24.–26. 2., 14.–16. 4., 18.–20. 8., 15.–17. 9., 15.–17. 12., CODESYS V2.3 Einsteiger • 9./10. 6., 16./17. 6., 6./7. 10., 27./28. 10., CODESYS V2.3 Einsteiger Plus • 10./11. 3., 19./20. 5., 22./23. 9., 13./14. 10., Betriebsunterhalt • 3./4. 3., 24./25. 3., 8./9. 4., 28./29. 4. 1./2. 9., 20./21. 10., 10./11. 11., 8./9. 12., Umsteiger von CODESYS V2 auf e!COCKPIT • 27./28. 5., 2./3. 6., 9./10. 6., 29./30. 9., 24./25. 11., 1./2. 12., e!COCKPIT Einsteiger www.wago.ch/seminare

Aktuelle Veranstaltungshinweise unter «Agenda» und«Veranstaltungen» auf www.elektrotechnik.ch

Unsere Inserenten Alpi Deutschland GmbH

ISSN 1015-3926 66. Jahrgang 2015

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Amag Automobil- und

Auflage und Verbreitung (WEMF/SW-Beglaubigung 2013) Druckauflage 7000 Ex.*, Total verbreitete Auflage 6723 Ex., davon verkauft 3290 Ex. * inkl. Probe- und Werbeexemplare, Veranstaltungen und Messen 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 Roland Kühne 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 Redaktor Raymond Kleger, Tel. +41 (0)52 765 22 15 Ständige redaktionelle Mitarbeiter: David Keller, Pius Nauer, Hans R. Ris, Daniel Rölli, Marcel Schöb, Erich Schwaninger, Rüdiger Sellin COPYRIGHT Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung 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 Anzeigenleitung André Fluri, Tel. +41 (0)58 200 56 27 Sachbearbeitung Verena Müller, Tel +41 (0) 58 200 56 42 Leitung Lesemarkt/Online Valentin Kälin Abo-Angebote und -Bestellung: www.fachtitel.ch, abo@elektrotechnik.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 68 Preise Jahresabo Fr. 129.–, 2-Jahres-Abo Fr. 228.– (inkl. 2,5% MwSt.) Layout/Produktion Toni Zürcher, AZ Fachverlage AG, 5001 Aarau Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner CEO: Axel Wüstmann www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG, Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Monatsausgabe ET 3/2015 25.3.2015

Anzeigenschluss 2.3.2015

Redaktionsschluss 19.2.2015

ET 4/2015 22.4.2015

Anzeigenschluss 26.3.2015

Redaktionsschluss 17.3.2015

Motoren AG

US 2

Arnold Engineering und Beratung 25 CeCoNet AG 68 Citroën (Suisse) SA 7 Control Techniques AG 33 Dätwyler Cabling Solutions AG 47 Demelectric AG 11, 66 EEV 13 Electrosuisse 55 Elko-Systeme AG 17 Esylux Swiss AG 35, 37 Flextron AG 12 Hager AG US 4 Hans K. Schibli AG 16 Hefti. Hess. Martignoni.

Holding AG 66 Heinz Martin AG 69 HS Technics AG 68 Innoxel System AG 26, 27, 68 Koch René AG 19 MCH Messe Schweiz (Basel) AG 63 Meimo AG 67

Mesago Messe Frankfurt GmbH

67

Osram AG

69

Oxpro AG 61 Puls Electronic GmbH 31 reichelt elektronik GmbH & Co. KG 41 Reichle Installation Technologies AG 8 Relmatic AG 13, 69 Schweiz. Höhere Berufsbildung BMP 3 Siemens Schweiz AG 29 Spectra (Schweiz) AG 70 STF 52, 53 Theben HTS AG 2, 21 W. Wahli AG 66, 72 Zentrum für berufliche Weiterbildung 65 Stellenmarkt

70

Titelseite Camille Bauer Metrawatt AG

Im Text erwähnte Firmen 4B Fenster AG 36 ABB Schweiz AG 4, 6 AEW Energie AG 57 Alpiq AG 14 Arnold Engineering 22 Bossel 6 Bundesamt für Energie 18 Bundesamt für Umwelt 64 Cisco Systems 2, 45, 72 CRB 14 Dehn+Söhne 60 Demelectric AG 36 DigitalSTROM AG 45 D-Link (Deutschland) 2 UVEK 14 Electrosuisse 50, 54, 57 EMPA 15 Energiedirektorenkonferenz der Kantone 10 ESTI 15, 22, 57, 62 Feller AG 36 Fischer Otto AG 13 GEAK 10 Geschäftsstelle Minergie 10 GNI 64

Hager AG 36 Havells Sylvania 36 Hochschule Luzern 5 Hüthig & Pflaum Verlag 63 KNX Swiss 72 Lauber IWISA AG 18 Legrand (Schweiz) AG 36 Oxpro AG 60 Philips AG 36 Puls Electronic GmbH 72 Schweizer Reisekasse 3, 18 Snackbox Express AG 1 Solar Impulse SA 6 Stadtwerk Winterthur 5 Swiss Point AG 36 Techn.Universität Darmstadt 44 Theben HTS AG 36 VSE 14 ZHAW 42 Zumtobel Licht AG 42

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Impressum

Impressum

Vorschau

Themenvorschau 24-V- und KNX-Bus-Stromversorgungen Für Industriesteuerungen, Gebäude- und Raumautomationssysteme, werden Netzteile mit 24 VDC, bei KNX 30 VDC gebraucht. Zur Hauptsache sind es Stromversorgungen für Hutschienen aber auch solche für Kleinverteiler. Vermehrt sind auch solche mit Batteriepufferung gefragt, weil ohne Stromversorgung bei der heutigen Technik nichts mehr funktioniert (Bild 1: Puls Electronic).

Hohe Flexibilität dank SDNs Das Cloud Computing ist beinahe zur Selbstverständlichkeit geworden. Mit den Software Defined Networks (SDNs) geht die Virtualisierung von Rechnerkapazitäten bei den Netzressourcen weiter. Die SDN-Controller bilden dabei das Kernstück einer höchst flexiblen Managementarchitektur (Bild 2: Cisco Networks).

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Datenspeicherung in Schweizer Clouds Die Datenlöcher bei Google & Co. sind ebenso selbstverständlich geworden wie die vergleichsweise harmlose Auswertung von Suchabfragen zu Marketingzwecken. Umso wichtiger erscheint die Seriosität von Schweizer Cloud Computing-Anbietern – eine kleine Analyse.

KNX-Topologie Bei einer KNX-Installation besteht ein hierarchischer Aufbau.

Die sogenannte Topologie eines KNX-Systems erlaubt auch komplexe Installationen wie sie beispielsweise in einem Zweckbau auftreten. ET stellt die KNX-Topologie im Detail vor und zeigt auch die Funktionsweise der notwendigen KNX-Geräte.

3 Tiefere Kosten und einfachere Abläufe dank Wireless LAN-Controller Ein WLAN-Betreiber hat ein grosses Interesse, mehrere Standorte zentral managen zu können. Dadurch lassen sich Zugänge und WLAN-Zonen einheitlich verwalten und die Sicherheitsrichtlinien von einer Stelle aus umsetzen. Ein WLAN-Controller leistet dabei gute Dienste, besonders bei einer Vielzahl von Standorten (Bild 3: D-Link).

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

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