Heft 11 | November 2015 WWW.ELEKTROTECHNIK.CH
ELEKTROTECHNIK INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONSTECHNIK GEBĂ„UDETECHNIK
4 Das Haus als Kraftwerk
24 KNX over Ethernet
16 Potenzialausgleich und Erdung
36 Raumtemperatur und Raumfeuchte
20 Schrittschalter und Treppenlichtautomaten
48 NIN-Know-how, Leserfragen Teil 116
A little more action please Liebe Leserin, lieber Leser Monatelang prägte das Thema «Wahlen» die politische Agenda. Es wurde viel diskutiert, spekuliert, panaschiert und analysiert, politisch jedoch wenig erreicht. Auch wenn das Parlament nun gewählt ist, wird die «produktionslose» Zeit weiter andauern, denn ihre Mitglieder/-innen müssen sich erst orientieren, organisieren und auch noch die Bundesräte bestimmen. Zu viel und zu lange dreht sich derzeit der Fokus um Personen und Parteiinteressen, zu wenig um die anstehenden politischen Geschäfte. Durch die neue Konstellation im Parlament drohen zudem weitere Verzögerungen oder gar Blockaden in Sachfragen. So wird das Stromabkommen der Schweiz mit der EU solange auf die lange Bank geschoben, bis die Schweiz die offenen institutionellen Fragen mit der EU und ihr Verhältnis zur Personenfreizügigkeit geklärt hat. Auch der Energiestrategie 2050 des Bundes droht eine arge Abspeckung oder gar ein Scheitern. Gestritten wird nach wie vor um die Ablösung der Kernenergie mit erneuerbaren Energien und natürlich um die damit verbundenen Kosten. Ein energiepolitisches Zurück auf Feld Eins wäre sowohl für die Klimaziele des Landes als auch für die wirtschaftliche Entwicklung der Elektro-, Solar- und Installationsbranchen ein schlechtes Zeichen. Für die erfolgreiche Umsetzung der Energiestrategie ist unser Land gut gewappnet. Zum dritten Mal in Folge wurde die Schweiz als das innovativste Land der Welt ausgezeichnet. Die Schweiz punktet vor allem beim Innovations-Output, d. h. beim hohen Anteil der High-Tech-Firmen und -Exporte, neuen Firmengründungen und Patentanmeldungen. Ebenso wichtig sind die getätigten Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie die enge Vernetzung zwischen den Hochschulen und der Wirtschaft. Ein Ergebnis dieser Zusammenarbeit sind unter anderen auch die mit dem Solarpreis ausgezeichneten PlusEnergieBauten, Häuser die mehr Energie produzieren als sie verbrauchen (siehe Artikel Seite 4). Einmal mehr zeigt sich, dass clevere Investoren und die Industrie für «Action» sorgen, während Exponenten in der Politik noch unschlüssig sind oder gar bremsen.
ET-Wettbewerb November 2015
Gewinnen Sie
eines von drei Jahresabonnements für die Zeitschrift «Kochen» im Wert von je 68 Franken.
Nutzen Sie Ihre Chancen und beantworten Sie die nachstehende Frage auf der Website www.elektrotechnik.ch (Rubrik Wettbewerb). Beim aufmerksamen Lesen im ET 11 finden Sie die Antworten mit Leichtigkeit. Nennen Sie zwei Vorteile einer Gebäudeautomation: – mehr Energieeffizienz – mehr Sicherheit – mehr Komfort
Geben Sie Ihre Antwort auf der ET-Website www.elektrotechnik.ch ein. «Direktor BFE, Berufseuropameister und Physiker/ Astronaut» waren die richtigen Berufsbezeichnungen von Walter Steinmann, Severin Holderegger und Claude Nicollier zur Wettbewerbsfrage in ET 10/2015 (siehe Artikel Seite 14 in ET 10/2015). Die folgenden drei Gewinner haben je einen USB-Stick im Visitenkartenformat und mit 32 GB Speicherkapazität, im Wert von je 15 Franken gewonnen: Herr Edwin Brunner, 5610 Wohlen Herr Josef Grüter, 6210 Sursee Herr Reto Häusermann, 5703 Seon
Hansjörg Wigger, Chefredaktor Elektrotechnik 11/15 | 1
4 Das Haus als Kraftwerk
12 Hoher Nutzen
Immer mehr Wohn- und Zweckbauten werden energetisch optimiert, neugebaut oder saniert, und sparen so viel Energie, ohne Komforteinbusse. Im Beitrag auf den Seiten 4 bis 8 beschreiben wir eingesetzte Technologien und Eckwerte der mit dem Schweizer Solarpreis 2015 ausgezeichneten PlusEnergieBauten. Weitere ausgezeichnete Lösungen finden Sie auf www.elektrotechnik.ch.
Beim effizienten Betrieb von Gebäuden sind Automationslösungen zentral. Lesen Sie mehr über die Herausforderungen bei der Planung und Umsetzung des neuen Elefantenparks im Zoo Zürich.
Inhalt Wirtschaft und Verbände
4 Schweizer Solarpreise 2015 Das Haus als Kraftwerk
9 Komfort und Energieeffizienz 9 10 10 11
mit Gebäudeautomation «Vergessen wir die Energiestrategie 2050 . . .» Jubiläum: Ein Vierteljahrhundert KNX Deutscher Versandhändler startet Marktoffensive in der Schweiz Neue Light Gallery bei Ribag
Installations- und Gebäudetechnik
12 Hoher Nutzen dank
Gebäudeautomation
16 Potenzialausgleich und Erdung – was bringt’s?
20 Schrittschalter und Treppenlicht24 28 32 33 34
automaten KNX over Ethernet Auch für kleinere Wohnungen bezahlbar? Türkommunikation mit WOW-Effekt Neu für NOXnet PlanoSpot KNX-Präsenzmelder
Messtechnik und Schutzmassnahmen
36 Raumtemperatur
und Raumfeuchte
Informations- und Kommunikationstechnik
42 Netzspannung über Elektronik stabilisieren
45 Steute Roadshow
bei Carl Geisser AG: «Wireless Experience» 46 Neue iBricks-Version 47 Die Zukunft der vernetzten Schweiz
Aus- und Weiterbildung
48 NIN-Know-how 116 52 Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ F
1 54 60 61 63
Rubriken
Editorial Produktanzeigen Veranstaltungen Stellenanzeigen Themenvorschau / Veranstaltungskalender 64 Impressum und Firmenverzeichnisse
ZUR TITELSEITE
iBricks Evolution Level 7 Mit der Version 7 ihres Visualisierungsund Steuerungsservers will iBricks die Haus- und Gebäudeautomation revolutionieren. Auf den Markt kommt der «Evolution Level 7» im ersten Quartal des nächsten Jahres. ET-Leser erhalten bereits jetzt als Erste einen Einblick in den neuen Automation Server EL7. Lesen Sie mehr darüber auf Seite 46.
iBricks Solutions AG www.iBricks.ch Tel. 031 5 110 110 mail@iBricks.ch
Elektrotechnik 11/15 | 3
Wirtschaft und Verbände Vom Einfamilienhaus zum Mehrfamilienhaus in Unterengstringen.
Schweizer Solarpreise 2015
Das Haus als Kraftwerk Im vergangenen September wurden in Genf zum 25. Mal die energieeffizientesten Bauten und Anlagen sowie engagierte Persönlichkeiten und Institutionen im Solarbereich mit dem Schweizer Solarpreis ausgezeichnet. Nachstehend fasst ET die eingesetzten Technologien und die erreichten Kenndaten einiger herausragender Objekte zusammen. Hansjörg Wigger Für den Schweizer Solarpreis wurden 2015 insgesamt 86 Solarprojekte in den Kategorien Neubauten, Bausanierungen, Energieanlagen, Personen und Institutionen eingereicht. Fast 50 Prozent der 32 eingereichten Gebäude-Bewerbungen sind PlusEnergieBauten (PEB). PEB erzeugen mehr Energie, als sie im Jahresdurchschnitt verbrauchen. Die Solarstromüberschüsse können ins öf4 | Elektrotechnik 11/15
fentliche Netz eingespeist oder für Elektrofahrzeuge eingesetzt werden. Bürogebäude «Monolith», Ilanz Optisch modern präsentiert sich der «Monolith» in Ilanz. Die im Flachdach optimal nach Ost-West ausgerichtete und sorgfältig integrierte PV-Anlage erzeugt knapp 30 000 kWh/a. Die Lärchenlamellen ermöglichen im Winterhalbjahr die passive Solarnutzung und schützen im Sommer vor Überhitzung.
Dank guter Wärmedämmung, einer Erdsonden-Wärmepumpe, Komfortlüftungsanlage, A++-Haushaltsgeräten, 91 Prozent LED-Lampen und einer ansprechenden Solararchitektur benötigt der Verwaltungsneubau mit 24 Mitarbeitenden insgesamt bloss 12 600 kWh/a. Damit erreicht der PlusEnergieBau der Cavigelli Ingenieure AG einen Energieversorgungswert von 238 Prozent und wurde mit dem Norman Foster Solar Award ausgezeichnet. Bündner Holzhaus, Schluein Petra und Vitus Walder-Wyss erweiterten das 1951 erstellte Bündner Holzhaus in Schluein (GR) um einen Drittel, sanierten es umfassend und verwandelten es in einen PlusEnergieBau. Die 15,5 kW starke und Ost-West-ausgerichtete, perfekt dachintegrierte PV-Anlage er-
Wirtschaft und Verbände
zeugt 15 500 kWh/a. In Kombination mit der 9,2 m2 grossen Solarthermie-Anlage, welche 4950 kWh/a produziert, beträgt die Eigenenergieversorgung 152 Prozent. Die Familie dämmte die Gebäudehülle und installierte moderne Haushaltsgeräte sowie LED-Lampen. Dank diesen energetischen Massnahmen sank der Energieverbrauch des Gebäudes von 23 200 kWh/a auf 13 500 kWh/a. Die Familie vermied Das neu erbaute Bürogebäude «Monolith» in Ilanz. technische Eingriffe in die Fassade, sodass die Strickbauweise immer noch gleich aussieht enthalten ist auch die Fahrt zur Arbeit wie vor 60 Jahren. Das ganzheitliche mit dem Renault Zoe. Die perfekt und Energiekonzept wurde mit einem Nor- vollflächig integrierte PV-Anlage beman Foster Solar Award-Diplom ausge- deckt das gesamte für diese Region tyzeichnet. pische Walmdach und erzeugt 43 800 kWh/a. Damit generiert der «Solardiamant der Alpen» eine EigenenergieverWohnhaus, Sörenberg Das Wohn- und Geschäftshaus von Reto sorgung von 486 Prozent, mit dem Reund Birgit Sieber befindet sich in Sören- nault Zoe 421 Prozent. Die Solarstromberg (LU) auf 1100 m ü. M. Dank guter überschüsse von über 33 400 kWh/a Wärmedämmung, einer Wärmepumpe, werden ins öffentliche Netz eingespeist. energieeffizienten Geräten und LED- Sie würden Reto Sieber ermöglichen, Beleuchtung benötigt der PlusEnergie- mit seinem Renault Zoe die Welt sechs Bau jährlich 10 400 kWh Strom. Darin Mal CO2-frei zu umrunden oder mit
Der «Solardiamant» in Sörenberg erzeugt viel Strom.
24 Elektroautos 10 000 km/a CO2-frei zu fahren. Die gelungene Verbindung traditioneller Baukultur mit innovativer Solararchitektur wurde mit dem PEBSolarpreis 2015 ausgezeichnet. Mehrfamilienhaus, Oberengstringen Das 4-Familienhaus Hardegger aus den 1950er-Jahren konsumierte vor der Sanierung 66 800 kWh/a. Dank guter Wärmedämmung, energieeffizienten Haushaltsgeräten und LED-Lampen sank der Gesamtenergiebedarf um 72 Prozent auf 18 800 kWh/a. Die 31,3
Wirtschaft und Verbände
lage erzeugt 17 700 kWh/a. Die Sonnenkollektoren erzeugen rund 2100 kWh/a nutzbare Solarenergie. Insgesamt weist das Doppeleinfamilienhaus mit 19 800 kWh/a eine Eigenenergieversorgung von 130 Prozent auf. Mit der vorbildlich integrierten Solaranlage und den entsprechend detailliert ausgebildeten Gratabschlüssen des Walmdachs wurde der Bau mit dem HEVSondersolarpreis ausgezeichnet. Einfamilienhaus, Schaffhausen Der in einen Steilhang eingebettete Holzelementbau der Familie ZollingerSantos in Schaffhausen verfügt über eine 10 kW starke PV-Dachanlage mit einer Jahresproduktion von 13 300 kWh. In die Südfassade ist eine 15 m2 grosse thermische Anlage vorbildlich integriert. Sie versorgt das Haus zusammen mit dem Kachelofen ganzjährig mit Wärmeenergie. Die Solaranlagen bilden den solaraktiven Gebäudebestand-
Energieeffizient saniertes Mehrfamilienhaus, Oberengstringen.
kW starke PV-Anlage erzeugt 24 500 kWh/a, 41 Prozent davon nordseitig, und garantiert eine Eigenenergieversorgung von 131 Prozent. Die PlusEnergie-Bausanierung im Minergie-P-EcoStandard in Oberengstringens Kernzone fügt sich optimal in das historische Ortsbild ein und wertet es auf. Hardeggers PEB-Sanierung erfüllt mit den reduzierten Energieverlusten und der vorbildlichen Stromerzeugung die wichtigsten Voraussetzungen für die Energiewende und wurde deshalb mit dem PEB-Solarpreis ausgezeichnet. Mit dem Solarstromüberschuss von 5750 kWh/a könnte ein Elektromobil die Welt einmal umrunden. Mehrfamilienhaus, Unterengstringen Die Familie Kaiser erstellte in Unterengstringen (ZH) anstelle des 50-jährigen Einfamilienhauses ein PlusEnergie-Mehrfamilienhaus. Dank energieeffizienter Gebäudehülle mit optimaler Minergie-P-Dämmung und modernen Haushaltsgeräten weist der Ersatzneubau einen Gesamtenergiebedarf von 19 900 kWh/a auf. Das solarbetriebene Energiesystem generiert Wärme aus einer Erdsonden-Wärmepumpe und versorgt alle drei Wohnungen separat mit frischer Luft. Die gut integrierte, seitenbündige, 29,9 kW starke PVFlachdachanlage erzeugt 29 100 kWh/a und deckt damit 147 Prozent des Eigenenergiebedarfs. Dafür erhält die Familie Kaiser den PEB-Solarpreis 2015. Mit dem Solarstromüberschuss von 6 | Elektrotechnik 11/15
Wenig Regeltechnik im Mehrfamilienhaus in Cadro.
9200 kWh/a könnte ein emissionsfreies Elektroauto knapp zweimal die Welt umrunden. Mehrfamilienhaus, Uffikon Das Einfamilienhaus Fellmann in Uffikon (LU) wurde im Zuge einer Gesamterneuerung um ein Geschoss erweitert und energetisch optimiert. Dank der guten Wärmedämmung von 28 bis 30 cm und A+++-Haushaltsgeräten sowie LED-Lampen konnte der Gesamtenergiebedarf um fast zwei Drittel auf 15 200 kWh/a gesenkt werden. Dies bei gleichzeitiger Vergrösserung der Wohnfläche um das Eineinhalbfache. Die 17,6 kW starke PV-An-
teil des PlusEnergieBaus, der 229 Prozent des Energiebedarfs deckt. Dazu verwendet das PlusEnergie-Einfamilienhaus (EFH) zwei bis drei Ster einheimisches Holz pro Jahr. Diesem vorwiegend aus natürlichen Materialien erstelltem PEB wird keine fossile Energie zugeführt. Das EFH wurde mit dem PEB-Diplom 2015 ausgezeichnet. Mehrfamilienhaus, Haldenstein Der Umbau und die energetische Sanierung verwandelten das Einfamilienhaus, früher eine Energieschleuder, in ein 187 Prozent-PlusEnergie-Zweifamilienhaus. Wände, Dach und Boden sind gut gedämmt und die Fenster dreifach ver-
Wirtschaft und Verb채nde Elektrotechnik 11/15 | 7
Wirtschaft und Verbände Einfamilienhaus in Schaffhausen ohne fossile Energie.
Das Zweifamilienhaus in Haldenstein war früher eine Energieschleuder.
glast. Die ehemals verputzte Fassade ziert nun eine mit Zellulose gedämmte Holzverschalung. Die 19,6 kW starke, seiten- und traufbündig dachintegrierte PV-Anlage produziert 15 800 kWh/a. Das Kompaktgerät, welches die Lüftung und die Warmwasser- und Wärmeerzeugung in einem beinhaltet, versorgt das Gebäude mit frischer Luft und Energie. Die Wärmerückgewinnung optimiert das im Kompaktgerät integrierte Lüftungssystem. Durch diese Massnahmen senkte die Familie Gasser den Energieverbrauch um 79 Prozent, von rund 40 000 kWh/a auf 8450 kWh/a, und produziert dazu 7350 kWh/a Solarstromüberschuss. Dafür erhält die Familie Gasser das PEB-Diplom 2015. Mehrfamilienhaus, Rebstein Der Schreinermeister René Städler erstellte das 12-Familien-Holzhaus in Rebstein (SG). Dank Wärmedämmung und energieeffizienten Haushaltsgeräten benötigt das Mehrfamilienhaus insgesamt nur 59 200 kWh/a. Alle vier Fassaden sind mit sorgfältig integrierten Solarzellen ausgestattet, die jährlich 24 300 kWh produzieren. Auf dem Dach 8 | Elektrotechnik 11/15
ist eine ganzflächige 44 kW starke OstWest-PV-Flachdachanlage installiert, die gut 39 100 kWh/a erzeugt und tagsüber eine gleichmässige Stromerzeugung gewährleistet. Zusammen mit dem Carport produzieren alle PV-Anlagen 70 100 kWh/a. Die Solarkollektoren auf dem Dach liefern jährlich zusätzlich 10 800 kWh Wärmeenergie. Damit beträgt die Eigenenergieversorgung des MFH mit sozialverträglichen Mietzinsen 80 800 kWh/a oder 136 Prozent und wurde mit einem PEB-Diplom ausgezeichnet.
merückgewinnung aus dem Abwasser und den dezentralen Elektrodurchlauferhitzern das Warmwasser. Die Garagen sind für die Installation der Ladestationen für Elektrofahrzeuge vorbereitet. Auf dem Flachdach erzeugt die 29,4 kW starke PV-Anlage 37 400 kWh/a. Zum Gesamtenergiebedarf von 28 500 kWh/a erzeugt sie noch einen Solarstromüberschuss von 8950 kWh/a. Damit weist das PEB-MFH eine Eigenenergieversorgung von 131 Prozent auf und erhält ein PEB-Diplom 2015.
Mehrfamilienhaus, Cadro Der Wunsch der Bauherrschaft, ein energiesparendes Mehrfamilienhaus mit grosszügigen, hellen Wohnungen zu erstellen, nahmen die Architekten zum Anlass, das in Massivholz-Elementbauweise erstellte 7-Familienhaus als energetisch praktisch autonomes Gebäude zu realisieren. Es kommt mit wenig elektronischer Regeltechnik und ohne traditionelle Heizungsanlage aus. Südseitige, grosse Balkone beschatten im Sommer die raumgrossen Verglasungen, wobei letztere im Winter die Sonneneinstrahlung als Wärme ins Gebäudeinnere abgeben. Dort sorgt die Komfortlüftung für die gleichmässige Wärmeverteilung. Die restlichen drei Fassaden sind mit einer speziellen, hinter Glas liegenden, Waben-Verkleidung ausgestattet. Sie hilft, die Infrarotstrahlen ins Gebäudeinnere zu führen. Die extrem flache Amplitudenkurve verhindert eine Nachtabkühlung. Im Sommer verhindern die tiefen Balkone eine Überhitzung des Raumklimas. Die nur tagsüber solarbetriebene Wärmepumpe liefert zusammen mit der Wär-
Mehrfamilienhaus, Bern Die Quadrat AG sanierte und erweiterte das 1959 erstellte Mehrfamilienhaus in Bern zu einem 7-Familienhaus mit 5 Familienwohnungen und 2 Attikawohnungen. Dank Wärmedämmung, effizienten Geräten und Beleuchtung sank der bisherige Energiebedarf um 81 Prozent auf 36 300 kWh/a. Auf dem Dach des neuen Attikageschosses ist eine 37 kW starke Ost-West-ausgerichtete PV-Flachdachanlage installiert, die 37 300 kWh/a produziert. Die solarthermische Anlage generiert 9800 kWh/a Wärme. Die restliche Wärmeenergie liefert die Erdsonden-Wärmepumpe, welche die alte Ölheizung ersetzt und damit jährlich über 30 t CO2-Emissionen senkt. Die Eigenenergieversorgung des MFH beträgt 47100 kWh/a oder 130 Prozent und wurde dafür mit einem PEB-Diplom ausgezeichnet. Weitere Informationen und ausgezeichnete Objekte befinden sich auf den nachstehenden Websites. ■
Neu erstelltes 12-Familien-Holzhaus in Rebstein.
www.solaragentur.ch www.elektrotechnik.ch
Komfort und Energieeffizienz mit Gebäudeautomation
Mit Gebäudeautomation gibt es verschiedenste Lösungen, die helfen Strom zu sparen und den CO2-Ausstoss zu reduzieren. Stromsparen lässt sich bereits mit einfachen Mitteln. Anstatt die Räume stetig mit voller Stärke auszuleuchten, reicht gedimmtes Licht. So verbrauchen die Leuchtmittel weniger Energie und die Lebensdauer wird verlängert. Auch die Heizung kann mittels Gebäudesteuerung optimiert werden. Übertemperierte Räume werden erkannt
und eine normale Raumtemperatur wird hergestellt. Wenn es die Installationsumgebung zulässt, können Räume zudem per Einzelraum-Temperaturregulierung bedürfnisgerecht temperiert werden. Das mühsame hoch- und runterkurbeln der Jalousien kann komfortabel durch eine Gebäudesteuerung automatisch oder per Taster ausgelöst werden. Ein Smartphone genügt, um sich einen Überblick über die eingeschalteten Leuchten in der Wohnung zu verschaffen und die gewünschte Beleuchtung einfach den Anforderungen entsprechend zu steuern. Menschen wollen sich in den eigenen vier Wänden wohlfühlen, auch abends oder wenn sie alleine zu Hause sind. Sie wollen mit einem guten Gefühl in die Ferien fahren und wissen, dass zu Hause alles in Ordnung ist. Die Ansprüche an die Sicherheit sind sehr individuell und lassen sich mit Gebäudeautomation einfach umsetzen, ohne Anschaffung einer teuren Alarmanlage. Der Katalog für Gebäudeautomations-Systeme zeigt übersichtlich die Funktionsvielfalt, den Konfigurationsaufwand und die Produktvielfalt des Sortiments. Der Elektriker findet darin alles, um moderne Systeme installieren zu können. Bestellen Sie sich ein kostenloses Exemplar (E-No 996 010 000). www.ottofischer.ch
■
«Vergessen wir die Energiestrategie 2050 . . .» « . . . und setzen voll und ganz auf die Förderung der Solarenergie – wobei zwingend die solare Wärmeerzeugung die Photovoltaik ergänzen muss», schreibt Solarmedia-Autor Guntram Rehsche auf seiner Website. Es gehe eben nicht nur um die Stromerzeugung, sondern in noch bedeutenderem Ausmass um die Wärmegewinnung. Erneuerbare Energien und vor allem die Solarenergie seien immer billiger – und könnten schon sehr bald mit den fossilen Energien mithalten. Das gelte sogar für die Schweiz, wo der Eigenverbrauch bei grösseren Solaranlagen und für gewerbliche Anwendungen bereits konkurrenzfähig sei im Vergleich zum Strombezug aus dem Netz. «Ich plädiere folglich, die Energiewende nach herkömmlichem Verständnis zu vergessen
und sie durch die Vision einer stark auf die Solarenergie fokussierten Sonnenwende zu ersetzen», so Rehsche. Die Energiestrategie 2050 setze zwar auch auf Sonnenenergie bei der Stromerzeugung, doch käme diese zu spät – nämlich erst ab Mitte 2030 – und sie sei nicht auf den Verzicht von Atomstrom bereit. Laut einem Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) zu Marktbedingungen für erneuerbare Energien (Medium-Term Renewable Energy Market Report 2015) seien die Kosten von 2012 bis 2015 für Photovoltaik um zwei Drittel gesunken, für Windkraft um rund 30%. Mehr Informationen finden Sie im Artikel «Solarenergie volle Kraft voraus» auf solarmedia.blogspot.ch. ■
Wirtschaft und Verbände
Jubiläum: Ein Vierteljahrhundert KNX Der weltweite Kommunikationsstandard für Gebäudeautomation wird 25 Jahre alt. Alle KNX-Länderorganisationen feierten dieses Jubiläum am
Franz Kammerl, Präsident KNX Association.
20. Oktober mit dem «KNX City Day». In der Schweiz zelebrierte die KNX Swiss diesen Tag honorig im Kultur- und Kongresszentrum Luzern (KKL). Die illustre Referentenschar sorgte für Abwechslung und neben vielen Fachinformationen auch für gute Unterhaltung.
Eine besondere Ehre wurde KNX Swiss zuteil, weil sie den Präsidenten der KNX Association als Gastredner verpflichten konnte: Der Bayer Franz Kammerl (Bild) führt die Dachorganisation, die weltweit alle Länderorganisationen unter sich vereint. Er referierte aber nicht über die Strukturen der KNX-Verbände, sondern erklärte den systematischen Ansatz einer nachhaltigen Stadt. Die ökologischen Aspekte der Gebäudeautomation zogen sich danach wie ein roter Faden durch alle Referate. Wie Magnus Willers, der Geschäftsführer der Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände, jedoch betonte, sei die zentrale Bedeutung der Energiewende unabhängig von Land und politischer Couleur. Als Plattform, um verschiedenste neue Techniken ausprobieren zu können, dient das Projekt NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) auf dem Gelände der Empa in Dübendorf. Philipp Heer, Head Building Control bei NEST, erläuterte dem Publikum das Konzept dieses Versuchslabors. Eine grosse Hürde ist nach wie vor das Risiko, bei einer neuen Bau-Technologie Schiffbruch zu erleiden, wenn sie noch zu wenig ausgereift und in der Praxis erprobt werden konnte. Der Europameister in Elektroinstallation, Severin Holderegger, durfte erfrischend intim über seine Erlebnisse im internationalen Wettkampf um die beste Installation berichten. Seine Begeisterung war förmlich ansteckend und er rief die Lehrmeister dazu auf, auch ihre Lernenden zum Mitmachen bei den Berufsmeisterschaften zu motivieren.
Zur Auflockerung zwischen den Referaten durfte der Kabarettist Reto Zeller sein Lieder und Anekdoten zum Besten geben. Eine gelungene Wahl, konnte doch so das Hirn zwischendurch etwas auslüften und sich auf die Aufnahme der nächsten Informationshappen einstellen. Wenn selbst Peter Limacher, Mitglied der Geschäftsleitung von Alpiq, in einem Referat verkündet, dass die zukünftige Stromversorgung deutlich dezentraler vonstatten geht, so muss da etwas Wahres daran sein. Dafür sind clevere Steuerungen nötig, die wiederum auf möglichst weitverbreiteten Standards basieren. Die KNX-Technologie dürfte hier eine wichtige Rolle spielen. Wer heute schon fit auf diesem Gebiet ist, wird in naher Zukunft sein Know-how noch besser verkaufen können. Dass die Wertschöpfung dabei im Land bleibt, statt in ölfördernde Länder abzufliessen, sei nur nebenbei bemerkt. Den krönenden Abschluss lieferte Dietmar Friedhoff, mit seinem «Feuerwerk» rund um das Pegasus-Prinzip, einer Verkaufsmethode die mittels Emotionen mehr Erfolg verspricht. Wer bei den vielen Fakten der Vorgänger und der schon vorgerückten Stunde ein wenig Müdigkeit verspürte, wurde bei Friedhoff sofort wieder wach. Der quirlige Coach turnte, hüpfte und sprach in einer Geschwindigkeit, die das Publikum mitriss und immer wieder zum Lachen brachte. (Jürg Altwegg) ■
Deutscher Versandhändler startet Marktoffensive in der Schweiz Der Online-Versandhändler Reichelt Elektronik verstärkt seine Präsenz im Schweizer Markt. Der Elektronik-Distributor hat dafür einen neuen Schweizer Online-Shop eröffnet. Neu steht Schweizer Kunden das ganze Sortiment zu Preisen in Schweizer Franken offen. Es umfasst über 50 000 Artikel, darunter elektronische Bauelemente, PC-Technik, Messgeräte, Ausrüstungen für Labore und Werkstätten, Haustechnik oder Unterhaltungselektronik. Zur Marktoffensive gehören neben Franken-Preisen ein 10 | Elektrotechnik 11/15
neuer Lieferservice und im Preis enthaltene Zollgebühren. Reichelt Elektronik bringt sich mit der Umstellung und seinen Discountpreisen auf dem Schweizer Markt in Stellung. Reichelt Elektronik gehört seit dem Jahr 2010 zur Schweizer DätwylerGruppe und trägt in der Handelssparte des Industriekonzerns massgeblich zu Umsatz und Gewinn bei. Mit den Frankenpreisen und den vereinfachten Lieferbedingungen will Reichelt Elektronik Hürden abbauen und in der
Schweiz Marktanteile gewinnen. Reichelt Elektronik wickelt zirka 90 Prozent der Geschäfte online ab. Dicke Kataloge gehören aber nach wie vor zu den Grundfesten des Geschäftes. Damit erreicht der Elektronik-Händler einerseits B2B-Kunden aus der Elektronikund Elektrotechnik-Branche, aus Laboren und Werkstätten. ■ www.reichelt.com
Wirtschaft und Verbände
Neue Light Gallery bei Ribag Die Schweizer Firma Ribag Licht AG verbindet seit 20 Jahren innovatives Licht, preisgekröntes Design und hochwertige Architektur. In ihrem Jubiläumsjahr eröffnet Ribag an ihrem Firmensitz die neue «Light Gallery». Hier können Lichtplaner, Innenausbau-Spezialisten, Architekten, Innenarchitekten und andere Interessierte Licht und Leuchten in den unterschiedlichsten Szenerien prüfen. In der Light Gallery präsentiert Ribag Lichteffekte, Lichtfarben und Lampentechnologien in unter- schiedlichen Situationen. In den neuen Räumlichkeiten können diverse Situationen lichttechnisch simuliert werden. Der Showroom ist deshalb in fünf Bereiche unterteilt: • Im technischen Bereich werden unterschiedliche Lichtfarben vorgestellt und welchen Einfluss diese auf Farben und Materialien haben. Die Lichtfarben 2700K extrawarmweiss, 3000K warmweiss sowie 4000K neutralweiss können in diffusem und direktstrahlendem Licht vorgeführt werden. Mit der OLEDLichtinstallation OVISO werden mögliche Lichtgestaltungen auch bei optimaler Ausleuchtung gezeigt. • Der Shopbereich zeigt, welchen Einfluss die Lichtfarbe auf die angeleuchteten Produkte hat. Im musealen Bereich wird die Beleuchtung von Kunstgegenständen präsentiert. Bilder werden mit flächigem Licht beleuchtet, für Skulpturen sind spezielle Leuchten installiert, die die Objekte optimal hervortreten lassen. Bei gleicher Einrichtung können unter-
schiedliche Lichtszenen verschiedene Emotionen auslösen. • Im Gastrobereich wird an einer Bartheke aufgezeigt, wie Flaschen und Gläser mittels Unterleuchtung optimal in Szene gesetzt werden können. Hier wird sichtbar, wie sich Räume bei unterschiedlichen Lichtstimmungen verändern und der Lichtfokus auf einen bestimmten Bereich gelenkt werden kann. • Im Loungebereich herrscht eine weiche Lichtatmosphäre. Licht wird akzentuiert eingesetzt und einzelne Möbel dadurch hervorgehoben. Auch hier kann der Raum mit Lichtszenen in unterschiedliche Stimmungen versetzt werden. • Im Sitzungsbereich werden die Bedürfnisse in einem Besprechungszimmer oder Büro aufgezeigt. Wo braucht es Licht und in welcher Stärke ist es nötig? Wie wird eine Präsentation ins rechte Licht gerückt? Wie kann ein Grossraumbüro korrekt beleuchtet werden? Diese unterschiedlichen Nutzungen sind mittels Lichtszenen abrufbar. Die Light Gallery ist nach Voranmeldung für Interessierte geöffnet. ■ www.ribag.com
Elektrotechnik 11/15 | 11
Optimales Zusammenspiel der Akteure und Gewerke im Elefantenpark Zürich.
(Bild: Zoo Zürich Jean-Luc Grossmann)
Zusammenspiel der Akteure und Gewerke
Hoher Nutzen dank Gebäudeautomation Über Gebäudeautomation (GA) wird derzeit im Zusammenhang mit Energieeffizienz und der Energiestrategie des Bundes viel diskutiert. Politik und Verbände haben ein grosses Potenzial erkannt. Doch in der Praxis läuft nicht immer alles rund. Der Artikel zeigt, wo es Probleme geben könnte und auch wie im neuen Elefantenhaus des Zoo Zürich, verschiedenen Funktionen mustergültig zusammenspielen. Pierre Schoeffel * Hat es die Gebäudeautomationsbranche endlich geschafft, sich ihrem Potenzial entsprechend zu positionieren? Ist dieses Potenzial für mehr Energieeffizienz und Nachhaltigkeit genügend bekannt?
* Pierre Schoeffel, Leiter der Geschäftsstelle der Gebäude Netzwerk Initiative GNI, www.g-n-i.ch
12 | Elektrotechnik 11/15
Sind sich Architekten und Bauherren bewusst, dass manche ihrer Ideen und Wünsche nur mit Automationslösungen realisierbar sind? Arbeitet man in der Branche und trifft sich mit Herstellern, Ingenieuren, Systemintegratoren und Installateuren, erhält man leider manchmal schmerzhafte Antworten auf diese Fragen. Vor der Eröffnung eines Gebäudes stellt sich ab und zu heraus, dass das
GA-System nicht optimal funktioniert. Weshalb das so ist, können sich Branchenakteure leicht zusammenreimen: Beim Projektstart waren im Zeitplan genügend Reserven für die Inbetriebnahme der GA vorgesehen. Während des Baus kam es zu Verzögerungen. Das Einweihungsdatum des Gebäudes blieb fix, obwohl die Zeit für eine saubere Inbetriebnahme der GA trotz Wochenendeinsätzen nicht ausreichte. Dieses Szenario ist vergleichbar mit einem Konzert, das in einem schönen Konzertsaal (Gebäude) stattfindet, die besten Musiker (Geräte) und einen erfahrenen Dirigenten (Systemintegrator) engagiert hat. Wenn das «Ensemble» jedoch zu wenig Zeit für Proben hat, wird dem Publikum die Aufführung nicht gefallen, die Kritiken werden negativ ausfallen und die Besucher werden weiteren Aufführungen fernbleiben.
Installations- und Gebäudetechnik
Der Fachverband der Gebäudeautomationsplaner MEGA hat diese Problematik erkannt und setzt sich für die integrale Planung ein. Er arbeitet darauf hin, dass alle Beteiligten früh genug gemeinsam die Bedürfnisse in Sachen GA definieren und die technischen und zeitlichen Vorgaben einhalten. Ein technischer Koordinator oder Gebäudeautomationsplaner sollte nicht nur auf dem Papier beauftragt sein, die GA von Anfang an einzuplanen und vor der Inbetriebnahme zu testen und abzustimmen. Mit der richtigen Planung und Koordination gelingt es, energie-effiziente, smarte und nachhaltige Gebäude mit professionellen GA-Lösungen zu errichten (siehe auch Artikel Seite 22 in ET 4/2015). Musterbeispiel Elefantenhaus Der Elefantenpark des Zoo Zürich ist zwar ein aussergewöhnlicher Bau, aber als gelungenes GA-Projekt dennoch repräsentativ. Es steckt voller gut funktionierender High-Tech und ist seit über einem Jahr erfolgreich in Betrieb. Das bedeutet, dass der Bauherr genügend Erfahrungen gesammelt hat, um sich eine fundierte Meinung zu den technischen Anlagen zu bilden. Im Elefantenpark und der dazugehörigen Aussenanlage leben acht Dickhäuter in verschiedenen Zonen. Täglich kommen unzählige Besucher, um die zwei Bullen, die fünf Kühe und das Jungtier beim Baden, Fressen oder Trainieren zu beobachten. Die Anforderungen an einen nachhaltigen Betrieb sind hoch. Der Komfort für die Tiere, die klimatischen Bedingungen für die Pflanzen und eine angenehme Atmosphäre müssen jederzeit erfüllt werden. Eindrücklich für die Besucher ist das 6800 m2 grosse Dach mit einem Durchmesser von 80 Metern. Im Inneren soll der Eindruck entstehen, man befinde sich in einem Blätterwald, durch den hie und da die Sonne scheint. Dies gelingt dank den 271 Oberlichtern, die jedes eine andere Form haben und deshalb Unikate sind. Das Dach ist selbsttragend und auf die Fassade aufgelegt, es sind keine durchgehenden Träger darin eingebaut. Um die verschiedenen Medien hindurchzuführen, wurde als Installationsebene ein Leerraum geschaffen. Hier wurden Kanäle, Rohre, Geräte und Kabel eingebaut. Roger Schmidli, Projektleiter der Firma K. Schibli AG, die die Elektroinstallation ausgeführt hat: «In diesem Dach steckt unglaublich viel High-Tech.» ➜
Die anspruchsvolle Montage der Leitungen wurde vorab am Modell getestet und brachte wertvolle Erkenntnisse für den Bauprozess. (Bild: Hans K. Schibli) Elektrotechnik 11/15 | 13
Installations- und Gebäudetechnik
lation der Geräte und Anlagen im Elefantenhaus kam als besondere Aufgabe die Verdrahtung von Messsonden hinzu. Während der Bauphase wurden, um die Sicherheit der Monteure zu gewährleisten, an den Stellen, an denen das Dach aufliegt, Sensoren installiert, die unerwünschte Bewegungen des Dachs sofort registriert hätten und dies immer noch tun.
Hohe Sicherheit für die Monteure: Messsonden erkennen jede unerwünschte Bewegung am Dach. (Bild: Hans K. Schibli)
Sonden, die die Feuchtigkeitsaufnahme des Holzes messen, überwachen das Dach. Auch allfällige Bewegungen werden registriert. Zudem sind Schneewaagen installiert, um rechtzeitig reagieren zu können. Im Innen- und Aussenbereich des Elefantenhauses gibt es zahlreiche Wasserfälle, Wasserläufe und Badebecken. Sensoren überwachen jederzeit die Wasserqualität. Die Anforderungen an die Belüftung und Beleuchtung sind ebenfalls sehr hoch. Die Tiere und Besucher müssen sich im Gebäude wohlfühlen. Auch hier kommen Sonden für die Überwachung zum Einsatz. Die Steuerung der Elektroinstallation erfolgt über zahlreiche vernetzte Assistenzfunktionen, die man mit ABS, ARS oder der Klimasteuerung im Auto vergleichen kann. Die Tiere werden mittels Zeitprogrammen in unregelmässigen Abständen gefüttert. Mehrstufige Planung Um Erfahrungen bezüglich der Statik und Konstruktion zu sammeln, wurde im Rahmen der Planungsarbeiten ein Dachmodell im Massstab 1 : 200 konstruiert. Die daraus gewonnen Erkenntnisse flossen in die Berechnungen mit ein. Später wurde ein Modell-Dachausschnitt im Massstab 1 : 1 (Mock-up) mit dem kompletten Dachaufbau samt Abdichtungen und Oblichtern gebaut. Die Handwerker, die für den Einbau der Medien zuständig waren, wurden in den Versuchs- und Optimierungsprozess miteinbezogen. Ralph Brokhues von der Elektroplanungsfirma Schmidiger + Rosasco aus Zürich betont, dass dieser Schritt sehr wertvoll war: «Es wurden alle Strom-, Lüftungs- und Beregnungsleitungen wirklichkeitsgetreu eingebaut, damit klar wurde, was es alles 14 | Elektrotechnik 11/15
braucht und welche Schwierigkeiten auftreten können. Die Leitungen durften sich keinesfalls kreuzen. Wir konnten Verbesserungsvorschläge einbringen und den Zeitaufwand für die Montagearbeiten ermitteln.» Für die Terminplanung und den reibungslosen Ablauf der Logistik war dies entscheidend. Die Bauherrschaft, speziell der technische Dienst, profitiert heute noch von diesen Vorbereitungsarbeiten, weil sie wichtige Inputs zu Unterhalt und Wartung lieferten. Schmidiger + Rosasco AG war für die gesamte Planung der Elektroinstallation zuständig. Ralph Brokhues: «Die Vorgaben des Bauherrn waren für uns zentral. Wir dachten anfänglich, wir kommen mit einfachen Mitteln aus. Das war aber überhaupt nicht so.» Neben der Nachrüstbarkeit der Anlage war auch ihre Unsichtbarkeit ein wichtiger Faktor. Schmidiger + Rosasco planten die Energieversorgung, die Not-, die reguläre und die künstliche Mondbeleuchtung, die Automatisierung von 20 Toren für die Elefanten, die Steuerung der Nachstromöffnungen in der Fassade, die das Klima regeln, die Wärmeabzugsanlage auf dem Dach, die Versorgung von Heizungs-, Lüftungs-, Klimaanlagen mit Strom, die Wasseraufbereitung, die unterbrechungsfreie Stromversorgung sowie die Sensorik zur Überwachung der Halle und des Daches. Die Umsetzung der Pläne in Form von Schwach- und Starkstromanlagen war die Aufgabe der Firma Hans K. Schibli AG, Spreitenbach. Für Projektleiter Roger Schmidli waren der Dialog zwischen Bauherr, Koordinationsstelle und ausführenden Firmen sowie die Koordination mit den verschiedenen Handwerkern sehr wichtig. Zur Instal-
Perfektes Zusammenspiel Das Musterbeispiel Elefantenhaus ist zwar exotisch, hat aber viele Gemeinsamkeiten mit «normalen» Bauobjekten. Die faszinierende Architektur steht dort, wo sie sein soll – im Vordergrund. Die Gebäudeautomation sorgt dafür, dass sich Tier und Mensch in den verschiedenen Räumen und Klimazonen wohlfühlen, kontrolliert und steuert jedoch unsichtbar im Hintergrund. Für die Automation, das heisst das reibungslose Zusammenspiel der verschiedenen Anlagenteile, sorgt im Zoo Zürich unter anderem die Firma Sigren Engineering AG aus Glattbrugg. Um zum perfekten Endergebnis zu gelangen, brauchte es den konstanten und frühzeitigen Dialog mit dem Bauherrn. Dessen Vorgaben waren klar und reichten laut Hans Rudolf Sturzenegger, Geschäftsführer von Sigren, bis hin zur verwendeten Technologie. Das Automationssystem war als BACnet-Lösung auszuführen. Der Bauherr bestand auf diesem System, weil es einer europäischen Norm entspricht. Der Zoo Zürich ist mit BACnet auch nicht an bestimmte Fabrikate oder Hersteller gebunden. Fazit Die Tatsachen, dass die Planungsfirmen und die ausführenden Unternehmungen früh ins Projekt miteinbezogen wurden, einen Teil der Koordinationsaufgaben ausführen konnten und ein kontinuierlicher Dialog zwischen allen Beteiligten bestand, führten zum erfolgreichen Abschluss des Projekts. Der Bauherr profitiert davon: Die Besucherzahlen sind stark angestiegen. So soll es sein. Dem Systemintegrator wurde im Rahmen dieses riesigen Projekts genügend Zeit für die Feinjustierung der Anlage zur Verfügung gestellt. Dies war ein wesentlicher Erfolgsfaktor. In diesem Sinne sind Bauherren und Architekten aufgerufen, das Potenzial der Gebäudeautomation zu nutzen und den beauftragten Firmen auch die nötige Zeit für die Installation zu gewähren. So wird aus einem Gebäude ein nachhaltig betriebenes Werk. ■
Themenschwerpunkte Elektrotechnik 11/15 | 15
Installations- und Gebäudetechnik
Personenschutz und störungsfreie Kommunikation sichergestellt
Potenzialausgleich und Erdung – was bringt’s? Für Elektroinstallateure ist es zur Selbstverständlichkeit geworden, dass Erdungsanlage und Potenzialausgleich im Gebäude nach Vorschrift installiert werden. Beide dienen dem Personenschutz – aber nicht nur. Die Physik dahinter scheint im ersten Moment einfach zu sein. Bei genauerer Betrachtung fallen allerdings ein paar nicht offensichtliche Spezialitäten auf. 1
Erdung und Potenzialausgleich perfekt gelöst. Im ganzen Gebäude fliesst kein Strom im PE-Leiter ausser kleinen Ableitströmen von Netzteilen.
Raymond Kleger Bevor wir konkret auf das Thema Erdung und Potenzialausgleich eingehen, ein kleiner geschichtlicher Abriss. In der Schweiz erfolgte vor mehr als 50 Jahren die Umstellung von TN-C auf TN-C-S. Die Sicherheit von Elektroinstallationen wurde dadurch markant erhöht. Bild 1 zeigt eine Installation nach TN-S in einem Wohnblock oder Gewerbehaus. Bei grösseren Umbauten in den letzten Jahrzehnten hat man den fehlenden PE-Leiter nachgezogen. Hört ein Deutscher das Wort 16 | Elektrotechnik 11/15
«nachziehen», tönt das für ihn schon einmal eigenartig. Der Grund ist schnell gefunden. Was in der Schweiz an Elektroleitungen Unterputz installiert wurde und wird, ist in Rohre eingezogen. Nicht so in Deutschland, da werden Kabel direkt in den Verputz oder hinter das Täfer verlegt – das gilt, nebenbei erwähnt, für die meisten Länder der Welt. Wird eine Leitung nur schon beschädigt, kann dies zur Folge haben, dass eine Wand in den Rohbau zurückversetzt werden muss. Und wenn wegen einer Funktionsänderung beispielsweise mehr
Drähte notwendig sind, was dann? In der Schweiz kein Problem, es lassen sich für gewöhnlich im Notfall auch doppelt so viele Drähte wie normal vorgesehen, in ein bestehendes Rohr einziehen. Beim Schweizer-Verlegungsprinzip mit Rohren in Wänden und Decken, entstehen zwar etwas höhere Kosten, doch ist dieses Verfahren ganz sicher nachhaltiger. Hinter vorgehaltener Hand sei aber erwähnt, dass die Schweiz die EU-Normen voll übernommen hat und somit auch bei uns Kabel vom Typ NYM direkt in Putz verlegt werden dürfen. TN-C in der Schweiz Das Thema TN-C ist bei uns kaum mehr ein Thema – oder doch? Bis in die 80iger-Jahre wurden auch bei uns in grösseren Gebäuden Stockwerkverteiler von der Hauptverteilung aus nach TN-C installiert (Bild 2). Verbraucher oder Unterverteiler wurden vom Stockwerkverteiler aus dann wieder nach TN-S installiert. Man konnte damit in einem Gebäude ein Bruchteil eines Prozents an Elektroinstallationskosten sparen, handelte sich damit aber spätestens mit dem Aufkommen moderner Kommunikationstechnik Störungen ein. Daneben konnte es auch sonst Probleme geben, wenn beispielsweise im Treppengeländer oder sonst einer Stahlkonstruktion ein Strom von mehreren Ampere floss. Warum das? Bei einem Stockwerkverteiler, installiert nach TN-C-S, besteht eingangs beim Stockwerkverteiler eine Verbindung vom PEN-Leiter zur Metallkonstruktion des Gebäudes. Der PENLeiter vom Unterverteiler zur Hauptverteilung war damit beispielsweise parallel geschaltet zum Treppengeländer. Letzteres besteht zwar aus schlecht leitendem Stahl, verfügt aber über einen viel grösseren Querschnitt als der PEN-Leiter. Somit konnte ein erheblicher Stromanteil im Treppengeländer zur Hauptverteilung fliessen. Damit entstehen natür-
Erdung Jeder Elektroinstallateur lernt das Thema Erdung schon im ersten Lehrjahr auf der Baustelle und ganz sicher später auch im Schulunterricht kennen. Wenn ein PE-Leiter zu jedem elektrischen Verbraucher mit Metallgehäuse installiert werden muss und dieser Leiter nur Schutzfunktion hat (im Normalfall also kein Strom fliesst), erhöht dies die Personensicherheit. Unter ungünstigen Voraussetzungen kann bei einem satten Erdschluss eine Berührungsspannung von 115 V gegenüber Metallteilen oder Konstruktionen auftreten, die mit dem Potenzialausgleich verbunden sind (Bild 3). Weil die Überstromschutzeinrichtung nach NIN im System TN zwischen 0,4…5 s auslöst, sollte auch in so einem Extremfall kein Leben in Gefahr sein. Ist das Metallgehäuse des Verbrauchers auch mit dem Potenzialausgleich verbunden, beträgt der Widerstand des PE-Leiters ein Bruchteil des Aussen-
2 Installations- und Gebäudetechnik
lich Potenzialunterschiede im Gebäude. Die Spannungen waren bezüglich der Personensicherheit nicht von Belang, hingegen bei Kommunikationsanlagen traten Störungen auf.
Werden Stockwerkverteiler nach TN-C installiert, entstehen Potenzialunterschiede. Für Datennetzwerke ist das sehr problematisch.
leiter-Widerstands, wie Bild 3 ebenfalls zeigt. Tritt hier ein satter Kurzschluss auf, lässt sich vom Metallgehäuse des Verbrauchers zu Metallteilen der Umgebung, nur eine kleine Spannung messen.
Leiter für die «Erde» Bei Runddraht von 25 mm² Querschnitt besteht ein Leitungsumfang von knapp 18 mm. Ein Kupferband von 25 mm Breite und 1 mm Dicke bringt es auf den gleichen Querschnitt, jedoch
Installations- und Gebäudetechnik
3
Erdungswiderstand Wird eine Elektroanlage auf ihre Sicherheit geprüft, taucht immer der Name Erdungswiderstand auf. Per Definition ist der Erdungswiderstand der elektrische Widerstand zwischen den Anschlussklemmen eines Erders und dem Erdreich. Und warum ist der wichtig? Schlägt der Blitz in ein Gebäude ein, fliessen riesige Ströme zur Erde ab. Wenn der Erdungswiderstand gross ist, führt dies natürlich zu einem hohen Spannungsfall. Das Potenzial, das ist die Spannung zwischen Gebäudepotenzial und beispielsweise Trafoerde, von wo aus das Haus versorgt wird, kann um 10 kV ansteiBerührungsspannung viel kleiner, wenn Verbraucher auch mit Potenzialausgleich gen. Die korrekte Erverbunden ist. mittlung eines Erdungswiderstands ist eine Wissenschaft für 52 mm Umfang, also auf die dreifache sich. Der massgebende Widerstand entOberfläche. Entsprechend besser ist der steht deshalb nicht vom LeitungswiderKontakt zu den umgebenden Medien – stand, sondern vom Übergangswiderleider auch zu den korrosiven. Um die stand des Erders ins Erdreich. Korrosionsbeständigkeit auf die LeDie Erder-Zuleitung mit 50 mm² von benserwartung des Gebäudes zu brin- 5 m Länge hätte den gleichen Widergen, genügt 1 mm Dicke nicht. Die stand wie der Erder selbst, wenn letzteBlitzschutznorm verlangt deshalb 2 mm rer eine Kontaktfläche zum Erdreich von × 25 mm für Kupfer und damit 50 mm2. mindestens 1000 m² besitzen würde. Bei Stahl verlangt die Blitzschutznorm Tatsache ist natürlich, dass direkt im Boeinen Querschnitt von mindestens 90 den verlegte Erder meistens nur Bruchmm² und eine Mindestdicke von 3 mm, teile eines Quadratmeters an Oberfläche in der Praxis sind es meistens 3,5 mm. aufweisen. Jetzt drängt sich natürlich die Frage auf, weshalb sind dann so grosse Leiterquerschnitte von bis zu 90 mm² bei Erdern gefordert? Zum einen ist da 4 die Stromtragfähigkeit wichtig, denn bei einem Blitzschlag darf sich der Leiter ja nicht gleich in Dampf auflösen. Zum zweiten spielt die Oberfläche des Querschnitts eine Rolle, je grösser dieser, desto kleiner die Induktivität der Leitung. Bei 50 Hz ist die Induktivität irrelevant, bei einem Blitzstrom beträgt der Spannungsanstieg 100 kV/µs und mehr. Bei so schnellen Spannungsanstiegen spielt die Induktivität des Leiters eine wesentliche Rolle. Die Höhe des induktiven Blindwiderstands XL lässt sich nur über die Oberfläche des Leiters beeinflussen. Je grösser die Oberfläche, desto kleiner Vorbildlicher Potenzialausgleich mit beschrifteten Kabeln. XL. Flachbänder schneiden da wesentQuelle: http://elektricks.com/Potenzialausgleich_001.JPG 18 | Elektrotechnik 11/15
lich besser ab als Rundleiter. Als dritter Punkt ist die Korrosionsbeständigkeit wichtig. Der Erder sollte über die gleiche Lebenserwartung verfügen wie das Gebäude selbst. Von der Potenzialausgleichsschiene (Bild 4) führt ein Erder ins Erdreich. Beispielsweise sind die Armierungseisen der Betonbodenplatte mit der Potenzialausgleichsschiene verbunden. Die Betonbodenplatte ist im feuchten Erdreich, somit besteht eine recht grossflächige leitende Verbindung zum Erdreich. Der Übergangswiderstand von den Armierungseisen zum Erdreich ist aber um Faktoren grösser als beispielsweise der Widerstand des Zuleitungskabels von der Potenzialausgleichsschiene bis zu den Armierungseisen. Der tatsächliche Wert des Erdübergangswiderstands hängt stark von der Bodenbeschaffenheit ab. Liegt das Kellergeschoss in ziemlich trockenem Kies (Korngrösse spielt ebenfalls Rolle), ist der Erdübergangswiderstand hoch. Liegt das Gebäude im Grundwasser, ist der Erdübergangswiderstand natürlich kleiner. Aber aufgepasst, wenn die Bodenplatte wasserdicht ausgeführt ist, man spricht von Wannenabdichtung oder Perimeterdämmung, kann die Armierung in der Bodenplatte gar nicht als Erder verwendet werden, weil der Erdübergangswiderstand viel zu hoch ist. Man muss in solchen Fällen auf Ringerder mit Kupfer- bzw. Stahlbändern oder Erdspiesse ausweichen. Ein Kupferband im Erdreich verfügt über eine kleine Oberfläche und somit besteht auch hier ein recht grosser Erdübergangswiderstand. Dieser beträgt ohne weiteres mehrere Ohm. Damit erklärt sich das Anheben des Potenzials eines Gebäudes bei einem direkten Blitzeinschlag, denn es können dabei 10 kA und mehr zur Erde abfliessen. Wichtiger Potenzialausgleich Heute müssen in einem Gebäude Hauptleitungen für Wasser und Gas, andere metallene Rohrsysteme wie Steigleitungen von Zentralheizungen und Klimaanlagen, Haupterdungsleiter, Haupterdungsklemmen oder Haupterdungsschienen, PEN-Leiter der Anschlussleitung, Hauptschutzleiter (PE), wesentliche metallene Verstärkungen von Gebäudekonstruktionen aus armiertem Beton, Blitzschutzanlage, Metallteile der Gebäudekonstruktion, Stahlskelette, metallene Gerüste usw. miteinander verbunden sein. Dies bedeutet, dass von jedem «Metallpunkt» im Gebäude zu jedem anderen Punkt
5
Mangelhafter Potenzialausgleich bei Anbau.
im Gebäude keine Spannung gemessen werden kann. Man erinnere sich, wenn Teile der Elektroinstallation nach TNC installiert sind, ist das nicht der Fall, da lassen sich Spannungen im Bereich bis zu einem Volt messen. Noch problematischer wird es, wenn an einen bestehenden Bau ein Anbau erstellt wird (Bild 5). Wenn beispielsweise die Wasserleitungsverbindung in Kunststoff realisiert ist und auch sonst keine Metallteile verbunden sind, können Potenzialunterschiede entstehen. Extremfälle zeigen sich dann, wenn ein Tram oder Zug nahe vorbei fährt. Diese können das Erdpotenzial von bestehendem Bau und Anbau unterschiedlich anheben. Das führt dann zum berüchtigten Effekt, dass immer, wenn das Tram vorbeifährt, Netzwerke gestört sind – und eben nur dann. Bezüglich Personensicherheit bestehen damit keine Probleme. Werden hingegen geschirmte Netzwerkkabel verlegt, können bei Potenzialunterschieden über den Schirm Ausgleichsströme fliessen, und diese verursachen erhebliche Probleme. Bei unerklärlichen Störungen in einem Netzwerk ist immer zu prüfen, ob Potenzialunterschiede bestehen. Störungen über Potenzialunterschiede treten viel häufiger auf als solche über Felder. Wie lassen sich Störungen über Potenzialunterschiede messen? Im einfachsten Fall nimmt man ein empfindliches Stromzangenmessgerät und hält dieses über ein geschirmtes Netzwerkkabel. Man darf keinen Strom zu keiner Zeit messen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Pol des Voltmeters mit
dem Metallgehäuse des Switches zu verbinden. Der zweite Pol des Voltmeters wird über einen Draht, der allenfalls zig Meter lang sein kann, mit dem Gehäuse des Switches oder Routers im anderen Teil des Gebäudes verbunden. Nach dieser Messung kennt man den Potenzialunterschied in Volt. Die Messungen sind zu verschiedenen Zeiten durchzuführen. Es kann sein, dass die Störung beispielsweise nur dann auftritt, wenn ein Zug oder das Tram vorbeifährt. Messen darf man bestenfalls ein paar wenige Millivolt, keinesfalls zig davon. In einem modernen Gebäude mit korrekt ausgeführtem Potenzialausgleich wird man nichts messen können, hingegen in einem älteren ausgedehnten Gebäude oder eben Anbau schon. Einen Potenzialausgleich nachträglich zu installieren kann äusserst kostspielig bis unmöglich sein. In solchen Fällen hilft nur die Installation von Lichtleitern, da spielen bekanntlich Potenzialunterschiede keine Rolle. Fazit Je besser vermascht, desto perfekter funktioniert der Potenzialausgleich. Die Verbindungen sind auf kürzestem Weg und so oft wie möglich herzustellen. Jede zusätzliche Verbindung verbessert den Potenzialausgleich. Ein guter Potenzialausgleich, der sämtliche relevanten Metallleitungen und Metallkonstruktionen eines Gebäudes umfasst, garantiert einerseits den Personenschutz und hilft darüber hinaus leistungsfähige Netzwerke moderner Kommunikationssysteme ungestört arbeiten zu lassen. ■
Installations- und Gebäudetechnik
Einfache Techniken zur Lichtsteuerung
Schrittschalter und Treppenlichtautomaten In der Schweiz ist es in öffentlichen Bauten selbstverständlich, dass in allgemein zugänglichen Räumen das Licht automatisch schaltet. Einen halbautomatischen Ansatz bieten Treppenlichtautomaten, bei uns auch Minuterie genannt. Der Einsatz von Schrittschaltern ist bei mehr als zwei Schaltstellen üblich. Auch bei so alltäglichen Geräten gibt es noch Überraschungen, vor allem beim Einsatz moderner Leuchtmittel. 1
Links sehr alter Treppenlichtautomat, rechts modernes Gerät, tatsächliche Höhe nur ein Drittel gegenüber dem alten Gerät.
Raymond Kleger Schon vor 50 Jahren wurden in Wohnblocks Minuterien im Treppenhaus und Schrittschalter bei Korridoren in Wohnungen montiert. Die Minuterien waren von der Konstruktion her abenteuerliche Geräte: gross, laut und sie arbeiteten rein elektromechanisch (Bild 1). Modernste Geräte sind multifunktional und kommen mit allen Leuchtmitteln zurecht. Wer allerdings billigste Geräte 20 | Elektrotechnik 11/15
wählt, kann böse Überraschungen erleben. Viele Anbieter haben in den letzten Jahren die Schalttechnik verbessert und ihre Geräte mit neuen Eigenschaften ausgestattet. Es ist gar nicht so einfach, den Überblick zu behalten. Es geht in diesem Beitrag darum, wichtige Eigenschaften aufzuzeigen und damit Stolpersteine für den Elektroinstallateur zu vermeiden. Apropos Stolpersteine. In einem Schulhaus wurden betagte Glühlampenleuchten durch moderne Leuchtstofflampen mit elektronischen Vorschaltgeräten ersetzt. Nach kurzer Zeit brannten die Energiesparlampen dauernd. Der Einschaltstrom der vielen Energiesparlampen war so hoch, dass die Kontakte des Schrittschalters verklebten. Der Schrittschalter steuert jetzt nur noch einen laut hörbaren Schütz an. In einem sensiblen Bereich wäre dieses Klacken unhaltbar. Neuste Treppenlichtautomaten schaffen auch riesige Einschaltströme ohne dass die Relaiskontakte verkleben. Ein weiteres Problem stellen neue LED-Taster dar. Diese leuchten zwar wunderschön in diversen Farben, doch einfache Schrittschalter oder Minuterien können mit dem Versorgungsstrom der LED überfordert sein; der LEDStrom wirkt wie der Einschaltstrom des Tasters. Mehr und mehr lösen Bewegungsmelder konventionelle Minuterien und natürlich auch Schrittschaltersysteme ab. Bewegungsmelder können auch in
Kombination mit Treppenlichtautomaten im Einsatz stehen. Schrittschalter Die Schrittschalterfunktion wurde in frühester Zeit rein elektromechanisch gelöst. Beim ersten Tastendruck klickte die Relaisspule über einen Mechanismus den Schalter zu, der nächste Puls klickte den Schalter wieder auf. Es gibt sie noch heute. Mehr und mehr sind aber Schrittschalter (Bild 2) elektronisch gelöst. Schrittschalter können auch nur eine Funktionsart des Treppenlichtautomats darstellen, man spricht dann von Multifunktionsgerät. Sie haben den Vorteil, dass der Elektroinstallateur nur noch ein Gerät an Lager halten muss. Es ist im Rahmen dieses Beitrags nicht möglich, Modelle der verschiedensten Anbieter im Detail mit all ihren Funktionen vorzustellen. Viel eher geht es darum, ein paar kritische Eigenschaften aufzuzeigen. Gerade im Bereich des Einsatzes von Schrittschaltern finden zunehmend LED-Leuchten Verwendung. Der Einsatz von Energiesparlampen in Räumen, die nur kurz genutzt werden, ist kaum sinnvoll. Bei ihnen tritt die volle Lichtleistung erst nach zwei Minuten ein. Korridore und andere Räume werden aber oftmals schon vorher wieder verlassen. Es kommt hinzu, dass preisgünstige Kompaktsparlampen häufiges Schalten mit eingeschränkter Lebensdauer quittieren. LED-Leuchten zeigen in dieser Beziehung keine Einschränkung und liefern vom Einschaltmoment an die volle Lichtleistung. Sparlampen und LED-Leuchten provozieren sehr hohe Einschaltströme. Diese übertreffen teilweise den hundertfachen Nennstrom. Sind viele Leuchten parallel geschaltet, können die Kontakte nach kurzer Betriebszeit verkleben. Es gibt deshalb Typen mit Relaiskontakten, die hohe Einschaltströme vertragen. Die eingesetzten Re-
Installations- und Gebäudetechnik
lais haben einen Wolfram-Vorlaufkontakt und kommen mit Einschaltströmen bis zu 600 A zurecht. Eine andere Technik nutzen vor allem Theben HTS und Eltako. Ihre Relais arbeiten mit einer sogenannten Nulldurchgangsschaltung. Der Prozessor steuert dabei die Relaisspule so an, dass der Kontakt im Nulldurchgang der Spannung schliesst. Die Nulldurchgangsschaltung ist ideal bei elektronischen Lasten, wie das Sparlampen und LED-Lampen darstellen, hingegen ganz schlecht für Ringkerntrafos. In Gewerbe- und Bürobauten ist teilweise bei Schrittschaltern und Minuterien ein Sondereingang erwünscht: Zentral ein/aus! Das ist beispielsweise für das Putzpersonal interessant oder im Evakuierungsfall notwendig. Was zeichnet moderne Schrittschalter aus? • Dauerstrom mindestens 10 A, in aller Regel 16 A • Hoher Einschaltstrom, mindestens 200 A oder besser • Nulldurchgangsschaltung, damit gibt es gar keine grossen Einschaltströme mehr, die nebenbei bemerkt, leitungsgebundene Störungen und auch Störfelder provozieren ➜
2 Diverse Schrittschalter/Minuterien als Einbaugeräte und für Dosen.
Installations- und Gebäudetechnik
3 Installation mit 4- und 3-Leitertechnik; wobei diejenige mit Tastern im Neutralleiter verboten ist.
Anstelle von Tastern gibt es auch PIR-Sensoren in Zweileitertechnik, die Taster ersetzen können.
• Kleine Ruheverlustleistung • In öffentlichen Bauten ist allenfalls ein Sondereingang für Zentral ein/aus erwünscht Alle grossen Anbieter wie Eltako (Vertretung Demelectric), Hager, Legrand, Relmatik, Theben HTS usw. haben Schrittschalter und Treppenlichtautomaten im Programm (Tabelle). Minuterien (Treppenlichtzeitschalter) Grundsätzlich ist festzustellen, dass der Einsatz von Minuterien zugunsten der Bewegungsmelder abgenommen hat.
Allerdings werden Minuterien in Kombination mit Bewegungsmeldern eingesetzt, wenn letztere nur Kurzimpulse zur Ansteuerung einer Minuterie liefern. Eltako hat auch einen Typen im Programm, der mit Langimpulsen zurechtkommt. Die ersten Minuterien vor rund 40 Jahren waren rein mechanische Typen, teilweise verfügten sie über Pendel. Man hörte diese von Weitem in der Verteilung arbeiten. Moderne Geräte sind äusserst kompakt und erlauben vielfältigste Funktionen. So haben diese z. B. eine Ausschaltvorwarnung, in dem kurze Zeit bevor das Licht ganz aus-
geht, ein Flackern provoziert wird. Der Benutzer realisiert dieses kurze Flackern und hat nun die Möglichkeit, den Taster nochmals zu drücken und so die Laufzeit erneut zu starten. Das funktioniert allerdings nicht mit der erlaubten 3-Leitertechnik, bei der Taster- und Lampendraht vereint sind. Damit Energiesparlampen bei diesem Flackern keinen Schaden nehmen, hat Eltako eine spezielle ESL-Optimierung. Es gibt auch Minuterien, die, bevor das Licht ganz ausschaltet, dieses auf 50% dimmen und damit ebenfalls ein Zeichen setzen, die Laufzeit erneut zu starten. Die Dimmtechnik ist bei Spar- und LED-Lampen problematisch bzw. funktioniert nicht. Verkabelungstechnik Im Speziellen ist noch die Drei- und Vierleitertechnik zu erwähnen, die bei Treppenlichtautomaten zum Einsatz gelangt (Bild 3). Die Dreileitertechnik, wo die Taster gegen den Neutralleiter schalten, ist bei Neuanlagen verboten. Es gibt aber eine Dreileitertechnik, die nicht gegen den Neutralleiter schaltet, sondern Schalter- und Lampendraht sind ein und derselbe Leiter. Bei dieser Installations-
Moderne Minuterien (Treppenlichtzeitschalter verschiedener Hersteller, teilweise Schrittschalterfunktion auch möglich. Typ, Hersteller
Kompaktleuchtstofflampen 15 x 7 W 10 x 20 W (ESL 200 W)
Steuerspannung 230 V
Glimmlampenstrom 50 mA
Schaltstrom AC1 16 A
Ausschaltvorwarnung Flackern (wählbar)
TLZ61NP-230V+UC Doseneinbau Eltako (Demelectric) EMN001 Hager
15 x 7 W 10 x 20 W (ESL 200 W)
230 V
50 mA
10 A
Flackern (wählbar)
460 W
230 V
100 mA
16 A
Nein
EMS005 Hager EMS005 Hager 04702 Legrand 04704 Legrand ELPA 6 plus ELPA 1 ThebenHTS ELPA 41 ELPA 47 ThebenHTS ELPA 8 ThebenHTS 14.71 Finder
460 W
230 V
100 mA
16 A
Nein
460 W
230 V
100 mA
16 A
Ja
100 VA
230 V
50 mA
16 A
Keine
1000 VA
8...230 V
100 mA
16 A
Ja, abschaltbar 1...12 m
Elektronisch, Multifunktion
bis 22 x 23 W/LED 180 W bis 22 x 23 W 13 x 7 W 13 x 7 W
220–240 V 220–240 V
150 mA 150 mA
16 A 16 A
flackern, abschaltbar
230 V 230 V
30 mA 30 mA
10 A 10 A
Ja, abschaltbar 0,5...20 m 0,5...20 m
bis 5 x 20 W
230 V
50 mA
16 A
keine
Fixe Zeit
Multifunktion Zus. Eingang 8–230 V Beide Nulldurchgangsschaltung In UP-Dose montierbar In UP-Dose, 8–230 V, 12 Funktionen wählbarIn UP-Dose, 8–230 V mechanisch
1000 W
230 V
30 mA
16 A
Nein
0,5...20 m
1000 W
230 V
25 mA
16 A
Nein
0,5... 20 m
TLZ12-8plus Eltako (Demelectric)
14.91 Finder
22 | Elektrotechnik 11/15
Zeitbereich
Besonderheit
1…30 m 1…120 m (ESV) 1…12 m 1…120 m (ESV) 0,5...10 m
Keine Verluste (bistabiles Relais), Zus. Universelle Ansteuerspannung 8..230 V AC/DC, auch als SchrittschaltMinuterie (ESV), Schrittschalter oder Relais nutzbar, mit ESL-Optimierung
0,5...10 m (1 h) 0,5...10 m (1 h) 1...10 m
0,5...20 m
Steckklemmen Zweileiter Anschluss Unterschiedlicher Taster- und Lampendraht möglich
Steckklemmen, Wahlschalter für verschiedene Betriebsmodi Elektronisch
Multifunktion, Einschaltstrom, 120 A/ 5 ms) Monofunktion, 4 Anschlüsse Multifunktion, für Nachrüstung Einschaltstrom,120 A/5 ms) Monofunktion, 3 Anschlüsse
Spezialitäten Von Eltako gibt es Schrittschalter, die fast verlustlos arbeiten. Dies wird dadurch erzielt, dass ein bistabiles Relais zum Einsatz gelangt; dieses braucht nur einen kurzen Strompuls und bleibt dann eingeschaltet und muss mit einem Gegenpuls durch die Elektronik wieder ausgeschaltet werden. Nachteilig ist bei diesem System, dass das Relais nach ei-
4 Bewegungsmelder MD 180i/T-CH, der Taster ersetzt von Esylux.
nem Spannungsausfall irgendeinen Zustand haben kann und erst durch einen Tasterdruck in den definierten Zustand gebracht wird. Beim Eltako REGSchrittschalter ES12Z-200-8…230V UC welches auch für Zentralsteuerung eingesetzt werden kann, wird mit dem Funktions-Drehschalter gewählt, wie sich der Schrittschalter bei Stromausfall verhalten soll: Schaltstellung unverändert (z. B. Parkhaus) oder ausgeschaltet bleiben (Abstellraum).
Fazit Schrittschalter und Minuterien sind einfache Geräte, mit denen Elektroinstallateure oft konfrontiert sind. In den letzten zehn Jahren hat sich bezüglich der Funktionen nur noch wenig geändert. Hingegen haben viele Hersteller bezüglich der Relaiskontakte aufgerüstet, damit die enormen Einschaltströme von Spar- und LED-Lampen ohne Probleme bewältigt werden. Noch besser ist die Technik, mechanische Relais so anzusteuern, dass die Kontakte im Spannungsnulldurchgang schliessen und damit hohe Einschaltströme gänzlich vermieden werden. Allerdings ist der Trend unverkennbar, dass mehr und mehr Bewegungs- und Präsenzmelder Beleuchtungsanlagen vollautomatisch steuern. Licht ist so nur noch bei Bedarf eingeschaltet. Bei bestehenden Anlagen mit Minuterien lassen sich Taster durch Bewegungsmelder ersetzen und erhöhen so den Komfort merkbar; dies gilt vor allem für Treppenhäuser. ■
Installations- und Gebäudetechnik
technik lässt sich aber die Zeit durch einen weiteren Tastendruck nicht von neuem starten; die Zeit läuft immer ab und erst wenn es dunkel geworden ist, kann der Bediener die Beleuchtung erneut einschalten. Nur wenn Schalter- und Lampendraht separat geführt werden, lässt sich durch einen erneuten Tastendruck die Laufzeit jederzeit neu starten. Man sollte die Dreileitertechnik vermeiden, weil der Komfort eindeutig schlechter ist als bei der Vierleitertechnik. Es gibt auch PIR-Sensoren, die Taster ersetzen können (Bild 4). Damit hat man dann eine Kombination von Minuterie und Bewegungsmelder. In Treppenhäusern wird so der Komfort eindeutig erhöht und es müssen keine Verkabelungsänderungen durchgeführt werden.
Installations- und Gebäudetechnik
Grundlagenwissen zum KNX-Standard
KNX over Ethernet In den vorangegangenen Teilen des Beitrags wurden als Übertragungsmedien hauptsächlich Twisted-Pair und Powerline sowie KNX RF behandelt. Ethernet und Internet stellen einen wichtigen Bereich in unserem Leben dar. Dies gilt auch für unsere Gebäude und KNX. In diesem Teil des Beitrags geht es also um KNX und die TCP/IP-Welt. Marcel Schöb Eine Anbindung von KNX an Ethernet bietet folgende Vorteile: • Gebäude lassen sich von beliebiger Stelle der Welt aus per Browser kontrollieren und steuern. • Verteilte Liegenschaften können über das Internet von zentraler Stelle aus beobachtet und gewartet werden. • Dem KNX-Projektierenden ist es
nach dem internationalen Standard IEEE 802.3 (Ethernet). Ethernet gilt heute weltweit als das Netzwerk Nummer Eins. Überall auf der Welt sind Netzkomponenten und Geräte verfügbar und existieren vielfältige weltweite Netzstrukturen. Der Ethernet-Standard legt die physikalischen Bereiche fest (die Netzwerktechniker sprechen hier von Schichten) – d. h., es wird u. a. festgelegt
diese Definitionen in der Regel nicht. Deshalb müssen weitere umfangreiche Absprachen getroffen werden. Diese betreffen die verwendeten Protokolle, insbesondere bei grossen Netzen (Internet) ist dies wichtig. Übertragungsprotokolle Damit Computer im Netzwerk miteinander kommunizieren können, benötigt man sogenannte Protokolle. Sehr verbreitet ist heutzutage TCP/IP. Bei TCP/IP handelt es sich um eine Gruppe von Protokollen oder Regeln (Protokollfamilie), die 1984 (!) eingeführt wurde. Obwohl es üblich ist, «TCP/IP» in einem Atemzug auszusprechen, sind TCP und IP zwei unterschiedliche Protokolle, TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol). Genauer gesagt kommt noch ein drittes, gleichberechtigtes Protokoll hinzu, UDP (User Datagram Protocol). Das IP-Protokoll Die Grundlage, das IP-Protokoll, stellt sicher, dass Datenpakete von einem Teilnehmer an einen anderen verschickt werden, und zwar auf entsprechenden Wegen (Routen), um diese Datenpakete auf möglichst optimalen Routen zu transportieren. Hierzu dienen die sogenannten IP-Adressen.
Tunneling
möglich, KNX-Kundenanlagen via Internet aus der Ferne zu analysieren, also Fehler aufzuspüren und Änderungen online vorzunehmen. • Bei umfangreichen Anlagen kann die grosse Datenflut auf den übergeordneten Buslinien durch Übergang auf einen Ethernet-Backbone oder auf Ethernet-Bereichslinien beherrscht werden. Ethernet Bei Ethernet handelt es sich um ein offenes (herstellerunabhängiges) und leistungsfähiges Bereichs- und Zellennetz 24 | Elektrotechnik 11/15
• wie die Signale auf der Leitung aussehen, • welche Leitungen benutzt werden, • wie Steckerbelegungen bei Kabeln ausgeführt werden, • wie die verschiedenen Teilnehmer auf ein gemeinsames System zugreifen dürfen, • wie die zu übertragenden Zeichen dargestellt werden, • welche Datensicherungsverfahren zur Anwendung kommen. Allerdings reichen für eine Datenübertragung zwischen zwei Teilnehmern
Das TCP-Protokoll Das auf dem IP-Protokoll aufsetzende TCP-Protokoll wird für viele bekannte Netzanwendungen verwendet wie EMail oder das Browsen von Internetseiten. Das TCP-Protokoll baut eine feste und gesicherte Verbindung auf und stellt sicher, dass alle Datenpakete in der richtigen Reihenfolge gesendet und vom Empfänger wieder zusammengesetzt werden (verbindungsorientiertes Protokoll). Das UDP-Protokoll Das UDP-Protokoll benutzen einige Applikationen, z. B. Streaming Audio und Video, also insbesondere jene, die den gelegentlichen Verlust von Datenpaketen tolerieren. Hier gibt es keine gesicherte Verbindung, das erfolgreiche
Routing
IP-Kommunikationsarten Das KNX-System kennt im Bereich des Ethernets zwei Kommunikationsarten, Tunneling und Routing. Beide Kommunikationsarten benutzen das UDPProtokoll. • Tunneling: Ziel ist der Zugriff auf den Bus über das Ethernet zur Inbetriebnahme, zum Test oder zur Fehlersuche. Es handelt sich um eine Punktzu-Punkt-Kommunikation, wobei die letztendliche Zieladresse eine physikalische Adresse im KNX-System ist. Vereinfacht kann man sich das benutzte Ethernet – dies kann ein lokales Netz (LAN) wie ein Firmen- oder Gebäudenetz, aber auch ein öffentliches Netz (Internet) sein – als verlängertes Programmierkabel zwi-
Installations- und Gebäudetechnik
Zustellen der Datenpakete wird also nicht kontrolliert (verbindungsloses Protokoll). Gegenüber dem TCP-Protokoll bietet das UDP-Protokoll den Vorteil, wesentlich schlanker und schneller zu sein. Ausserdem ist es in Anwendungen wie Sprach- und Videoübertragungen kontraproduktiv, ein verloren gegangenes Paket z. B. nach 1s zu wiederholen. Das UDP-Protokoll kommt in der Gebäudeautomation häufig zum Einsatz.
schen dem Inbetriebnahme-PC und der KNX-Anlage vorstellen. • Routing: Ziel ist die Weiterleitung von KNX-Telegrammen über ein Ethernet. Telegramme werden hierbei einerseits zwischen KNX-Twisted-Pair-Installationen hin und her geschickt, um z. B. zwei Anlagenteile über eine vorhandene EthernetStrecke zu verbinden. Andererseits braucht man diese Verbindungsart, um KNX-Teilnehmer mit nur einer IP-Schnittstelle mit anderen KNXTeilnehmern verbinden zu können.
KNX Protokolle Um die Aufgaben Tunneling und Routing erfüllen zu können, hat man im Laufe der letzten Jahre verschiedene KNX-Protokolle entwickelt. Der augenblickliche Standard ist das Protokoll KNXnet/IP-Routing, es beinhaltet beide Kommunikationsarten und ist standardmässig in der Projektierungs- und Inbetriebnahme Software für das KNX-System, der ETS, enthalten. Vorläufer waren die Protokolle IP (EIB-lib/IP) und KNXnet/IP. ➜
Elektrotechnik 11/15 | 25
Installations- und Gebäudetechnik
IP-Koppler als Linienkoppler.
Im Folgenden werden einige Geräte mit ihren Anwendungen vorgestellt. IP-Koppler IP-Koppler verfügen auf ihrer «Oberseite» über eine Ethernet-Schnittstelle und leiten KNX-Telegramme über das Routing-Verfahren an andere IP-Koppler weiter. Sie gestalten die Topologie eines KNX-Systems flexibler, indem sie das Medium Ethernet als weiteres Übertragungsmedium dem KNX-System hinzufügen. IP-Koppler lassen sich sowohl als Linienkoppler als auch als Bereichskoppler einsetzen. Wie alle anderen Koppler auch, sind sie in der Lage, Telegramme zu filtern. Weiterhin können über diese Koppler auch linienübergreifend Geräte programmiert werden, wobei bei einigen Herstellern auch die Filterung von Telegrammen mit physikalischen Adressen möglich ist. Hierüber lässt sich ein evtl. nicht gewünschtes linien- oder bereichsübergreifendes Programmieren verhindern. Die meisten Koppler unterstützen auch das Tunneling, d. h., sie verfügen zusätzlich noch über eine Tunneling-Schnittstelle, sodass sie sich auch als IP-Programmierschnittstelle
für die ETS einsetzen lassen. Weiterhin können die Koppler auch dazu dienen, komplette Anlagen über Ethernet miteinander zu verbinden. Dies kann z. B. interessant sein, wenn in zwei Gebäuden je eine KNX-Twisted-Pair-Anlage besteht, die zu einer Gesamtanlage zusammengeführt werden sollen. Besteht zwischen diesen beiden Gebäuden eine Ethernet-Verbindung, so braucht dann keine neue KNX-Verbindung mehr zwischen diesen Gebäuden hergestellt werden. Es gibt einige Geräte, die nur über eine KNX-Ethernet-Schnittstelle verfügen. Diese Geräte kommunizieren im Betrieb untereinander und mit den weiteren KNX-Geräten der Anlage über Ethernet und benutzen dabei die Kommunikationsart Routing. Wenn sie in eine bestehende Twisted-Pair-Anlage eingebunden werden sollen, so muss in dieser Anlage ein IP-Koppler vorhanden sein. Es gibt auch Geräte, die auf IP-Seite keine KNX-Protokolle unterstützen. Hier handelt es sich um Geräte, die einerseits über eine Schnittstelle zum KNX-System verfügen und auf der anderen Seite eine IP-Anbindung haben, die keine KNX-IP-Protokolle unterstützt. Diese Geräte dienen der Visu-
IP-Koppler als Bereichskoppler.
26 | Elektrotechnik 11/15
alisierung einer Anlage über Ethernet. Auf IP-Seite stellen diese Geräte in der Regel einen Web-Server zur Verfügung, sodass man sie über einen Standard-Browser ansprechen kann. Dieser Web-Server ist dann sozusagen die Visualisierung. Die Verbindung zum KNX-System kann sehr verschieden aussehen. Es gibt Geräte mit eingebauter KNX-TP-Schnittstelle. Andere Anbieter stellen die Verbindung zum KNX-System über externe Schnittstellen her. Häufig bieten diese Geräte noch weitere Möglichkeiten, z. B. das Versenden von E-Mails bei bestimmten Ereignissen in der KNX-Anlage. Kommunikation über KNXnet/IP Die Übertragung von KNX-Telegrammen über das Ethernet ist als KNXnet/IP definiert. Die erste Anwendung des KNXnet/IP-Protokolls war die Nutzung von Ethernet für PCSchnittstellen und Router. IP-Router sind vergleichbar mit Linienkopplern, nutzen aber für die Hauptlinie das Ethernet. Dies ist insbesondere bei der Vernetzung von KNX-Bereichen oder -Linien in grossen Gebäudekomplexen von Vorteil, da nicht mehr TP dafür benutzt werden muss. Inzwischen ist IP als eigenständiges Medium in KNX integriert und bietet die Möglichkeit, Leistungsmerkmale von KNX wie die Konfigurationsmodi und das Interworking, auf IP zu übertragen. Konfiguration Die bewährten Konfigurationsmodi der bestehenden KNX-Medien stehen auch für KNX-IP-Geräte zur Verfügung. Da KNX-IP-Geräte in der Regel aber eine hohe Komplexität erwarten lassen, werden viele dieser Geräte auf die Konfiguration im System Mode mit der ETS beschränkt bleiben. Der bekannte KNX-Kommunikationsstack wird auf dem UDP/IP-Stack implementiert. Der KNX-Stack entspricht dann einem bekannten Modell (z. B. BCU 2, BIM M112) oder einem der neuen Modelle wie System B oder System 300). Diese Gerätemodelle wurden so erweitert, dass sie eine Konfiguration über IP Unicast-Kommunikation zulassen. Auf diese Weise wird die Buslast infolge von ETS-Konfigurationstelegrammen von runtime KNXnet/IP-Routingtelegrammen getrennt. Die ETS und das zu konfigurierende Gerät kommunizieren direkt und stören die anderen KNXIP-Geräte nicht. KNX-IP-Geräte werden in der ETS ab Version F unterstützt. Die Geräte können mit der ETS
Installations- und Gebäudetechnik
geplant und in Betrieb genommen werden. Durch die Zahl «5» in der Maskenversion unterscheiden sich KNX-IP-Geräte von Geräten anderer Medien. Interworking Das Interworking auf KNX-IP ist unverändert zu den anderen KNX-Medien. Damit können KNX-IP-Geräte die bewährte Leistungsfähigkeit der KNX-Architektur inklusive Gruppenadressierung uneingeschränkt nutzen. Der KNX-Stack läuft oberhalb des IP-Protokolls, wie im unteren Bild gezeigt. KNX-IP-Geräte verwenden die gleiche IP-Multicast-Adresse und Telegrammformat wie von KNXnet/IP-Routing bekannt. So sind KNX-IP-Geräte in der Lage, von KNXnet/IP-Routern versandte Telegramme zu verstehen und auf diese Weise mit KNX-TP-, PL- oder sogar KNXRF-Geräten zu kommunizieren. Interworking mit diesen Geräten ist also sichergestellt. Die typische IP-Datenrate beträgt 10 M Bit/s oder 100 MBit/s und unterscheidet sich dadurch wesentlich von der TP-Datenrate von 9,6 kbit/s. Das Medium wird auch mit anderen Anwendungen in der LAN-Umgebung geteilt. Die KNX-IP-Medium-Definition wurde deshalb um KNX-spezifische Protokolle und Telegramme erweitert um die Telegramm-rate zu kontrollieren und möglichen Problemen vorzubeugen, sie zu melden und zu lösen. Dies fördert die bekannte KNX-Kommunikationszuverlässigkeit der Anwendungen. KNX-IP im Vergleich zu KNX-TP Mit der wachsenden Bedeutung der Kommunikation über IP und Ethernet stellt sich für viele Beobachter die Frage, ob das Ethernet die bewährten KNX-Medien Twisted-Pair und Powerline gänzlich ablösen wird. Diese Frage ist klar mit «NEIN» zu beantworten. Der wesentliche Grund hierfür liegt einerseits in den hohen Kosten für die Verkabelung, da zu jedem Endgerät eine eigene Netzwerkleitung erforderlich ist. Andererseits wäre es auch nicht sinnvoll KNX-Hutschienenmodule in einem Schaltschrank über Ethernet zu verbinden, da eine beachtliche Menge an NetzwerkSwitches notwendig wäre, welche nicht zwangsläufig energieeffizient sind. IP ist jedoch kein Nachteil, wenn ein Gerät aufgrund seiner Anwendung ohnehin über einen Netzwerkanschluss verfügt (z. B. ein KNX-Display). Das heisst, durch die Integration einer Systemsoftware für KNX kann jedes Gerät mit Netzwerkanschluss ohne zusätzliche Hardwarekosten zum KNX-Gerät werden. Die Zukunft gehört damit eindeutig den hierarchischen Topologien: Ethernet wird sich weiter etablieren als leistungsfähiger Backbone und als Anschluss für komplexe (KNX-IP)-Geräte. Twisted-Pair, Powerline und Funk behaupten ihre Bedeutung bei der Anbindung verteilter Sensoren und Aktoren auf Raumbasis (Raumautomation). Kein Bussystem bietet eine solche Vielzahl an Möglichkeiten bezüglich Verwendung unterschiedlicher Medien und Konfigurationsarten. Alles ist konfigurierbar und dokumentierbar mittels eines einheitlichen herstellerunabhängigen Werkzeuges: die ETS. Fazit Wie oben bereits beschrieben ist mit zunehmendem Datenverkehr die Wahl von Ethernet sicher richtig. Ebenfalls wird Ethernet in naher Zukunft kaum den Sprung bis zum Aktor und Sensor schaffen. Ausnahme, wenn es sich um eine ganze Ansammlung handelt, die mit einem Teilnehmer angeschlossen werden kann. Bei der weit dezentralisierten Elektroinstallation in der Raumautomation werden wir aber sicher den KNX noch einige Jahre antreffen. Nutzen wir als Elektroinstallateure diese Technik und schaffen uns einen Wettbewerbsvorteil gegenüber dem Mitbewerber, in dem wir die Gebäudeautomation nicht nur predigen, sondern auch anwenden. In der ganzen Energiediskussion kommt der Gebäudeautomation eine immer grössere Bedeutung zu. ■ Elektrotechnik 11/15 | 27
Installations- und Gebäudetechnik
Gebäudeautomation mit KNX
Auch für kleinere Wohnungen bezahlbar? Intelligentes Wohnen ist in aller Munde. Modernste Technik macht es möglich: Durch die komplette Vernetzung sämtlicher Gewerke einer Wohnung kann alles von einer zentralen Stelle aus gesteuert werden. Dass eine intelligente Gebäudeautomation nicht teuer sein muss, zeigt das Beispiel einer Eigentumswohnung in Balgach SG.
Roland Seitz hat in seiner Wohnung mit einem KNX-Bussystem eine intelligente Gebäudeautomation realisiert.
Fabienne Schmacher* Mit der Entwicklung moderner Technologien hat das intelligente Wohnen in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Vor 15 Jahren wurden die ersten sogenannten Smart Homes realisiert. Heute sind sie nach wie vor die Ausnahme, in naher Zu-
* Fabienne Schmacher, Communication Consultant, Siemens Schweiz AG, www.siemens.ch
28 | Elektrotechnik 11/15
kunft werden sie aber die Regel sein. Und dies aus guten Gründen: Sie sind energieeffizienter, sicherer und komfortabler als herkömmliche Bauten. Denn eines ist klar: So wie die Vernetzung in vielen anderen Bereichen des täglichen Lebens Einzug gehalten hat, so wird sie sich früher oder später auch im Heimbereich durchsetzen. Die zahlreichen Smartphones und Tablets, die im Umlauf sind, verleihen der Entwicklung weiteren Auftrieb. So hat alleine Apple
im ersten Quartal 2015 über 75 Mio. iPhones verkauft – so viele wie nie zuvor. Über Smartphones oder Tablets können die Hausautomationssysteme heute sehr einfach und von überall her gesteuert werden. Das macht die vormals komplexen Systeme benutzerfreundlicher und eröffnet für die gesamte Branche neue Chancen, um die Kunden von den zahlreichen Möglichkeiten zu überzeugen. Die Türe zum Intelligenten Wohnen steht also weit offen – und dies ohne riesige Summen investieren zu müssen. Zentrale Steuerung als Pluspunkt Einer, der die Chance ergriffen hat, ist Roland Seitz. Er besitzt seit Januar 2015 eine Wohnung in einem frisch nach Minergie-Standard erbauten Mehrfamilienhaus im beschaulichen Balgach im St. Galler Rheintal. Schon von Beginn an war für ihn klar, dass seine Wohnung mithilfe eines KNX-Bussystems vernetzt sein soll. «Die Visualisierung war für mich der ausschlaggebende Punkt. Ich wollte alles von einem Ort aus steuern können», erklärt er. Deshalb kontaktierte Roland Seitz schon früh den Generalunternehmer, da ein KNX-Bussystem bereits während der Bauphase implementiert werden musste. Schnell war klar, dass ein kompetenter Systemintegrator die Sache an die Hand nehmen musste. Mit der Firma Eibrom St. Gallen GmbH im benachbarten Diepoldsau wurde ein geeigneter Ansprechpartner gefunden. Gemeinsam evaluierten sie die Interessen und Vorstellungen des Eigentümers. Da sich im Mehrfamilienhaus nur Seitz für ein Bussystem entschieden hatte, konnte die Wohnung als abgeschlossene Einheit betrachtet und zügig mit der Planung begonnen werden. Hätten sich mehrere Wohnungseigentümer für ein KNX-Bussystem entschieden, hätte man die Kosten noch weiter senken können.
funktionen mit zertifizierten Alarmanlagen. Als nächstes plant Roland Seitz Szenensteuerungen: Mit einem Tastendruck kann eine vordefinierte Szene eingestellt werden. Bei der Szene «TV» zum Beispiel werden die Lichter gedimmt und die Jalousien fahren herunter.
Installations- und Gebäudetechnik
Intelligente Automation unterschiedlichster Gewerke In der 4,5-Zimmer-Wohnung sind nun zahlreiche technische Raffinessen mit unterschiedlichen Funktionen eingebaut, wobei das ganze System über den offenen KNX-Feldbus läuft. Die Beleuchtung ist über ein DALI-Gateway eingebunden worden und lässt sich stufenlos dimmen. Integrierte Zeitschaltuhren im Visualisierungs-Controller IP Control Center erlauben es, die Beleuchtung nach vordefinierten Zeitfenstern ein- und auszuschalten. Für die automatische Beschattung ist die Wohnung in drei Sektoren unterteilt. Wird in einem Bereich der Sollwert für eine vorgegebene Sonneneinstrahlung erreicht, fahren die Jalousien automatisch herunter. Die Siemens-Wetterstation auf dem Dach liefert die wichtigsten Daten wie Lichtintensität, Regenzustand, Windgeschwindigkeit und Temperatur. Erreicht der Wind eine definierte Geschwindigkeit, fahren als vorbeugende Sicherheitsmassnahme die Sonnenstoren hoch und der Taster in der Wohnung blinkt zur Information rot. Zudem ist in der Wohnung eine Einzelraumregelung integriert, sodass jeder Raum auf den eingestellten Sollwert geheizt wird. Zusätzlich löscht die Funktion «Zentral Aus» sämtliche Lichter und Anlagen mit nur einem Tastendruck. Die Basis ist damit gelegt. Als Erweiterung gibt es zahlreiche Funktionalitäten, die laufend ergänzt werden können. So zum Beispiel die automatische Bewässerung des Gartens, Multiraummusikanlagen, Tür- und Videotürsprechstellen oder Sicherheits-
Einfache Visualisierung Dank dem IP Control Center kann mit dem Tablet das Licht ein- und ausgeschaltet für das Tablet oder werden. Smartphone Sämtliche Funktionen können mithilfe des IP Control Centers von Siemens, einem chen Touch auf dem iPhone die Jaloukompakten Visualisierungscontroller, sien heruntergelassen werden, sodass auf einem Tablet, Smartphone oder PC Einbrecher keine Chance haben. visualisiert werden. Die intuitive Gestaltung der Bedienoberfläche erfolgte Wenig Platz benötigt durch die Firma Eibrom, die sich auf Die ganzen technischen Geräte wie die Vernetzung mit KNX spezialisiert Steuerungen und IP Control Center hat und Lösungen für die Bedienung haben aufgrund ihrer kompakten Bauund Steuerung von Licht, Storen, Hei- weise in einem gängigen Sicherungszung, Alarmanlage und Musik entwi- kasten Platz. So benötigt zum Beispiel ckelt. Mit der Visualisierung hat Roland das IP Control Center im SchaltSeitz die Möglichkeit mit einem einfa- schrank lediglich eine Anbindung an chen Druck auf dem Touchscreen das den Kommunikationsbus KNX und an Licht zu löschen, die Temperatur im das Internet. Die Projektierung ist Schlafzimmer einzustellen oder die Ja- schnell und einfach durchgeführt: Nur lousien herunterzufahren – egal von das Engineering Tool (ETS) für KNXwelchem Ort. Die Lösung mit dem IP Anlagen und der Webeditor, der auf Control Center erlaubt einen Fernzu- dem IP Control Center vorinstalliert griff, sodass von unterwegs auf sämtli- ist, werden benötigt. Die Darstellung che Anlagen zugegriffen werden kann. der Benutzeroberfläche ist dabei frei Sollte es zum Beispiel an einem Abend gestaltbar. Das kam in diesem Projekt später werden, können mit einem einfa- auch Eibrom zugute. Da Roland Seitz
Elektrotechnik 11/15 | 29
Installations- und Gebäudetechnik Die Wetterstation auf dem Dach liefert Daten wie Lichtintensität, Regenzustand, Windgeschwindigkeit und Temperatur.
eine möglichst günstige Lösung wollte, war die von Eibrom sonst übliche komplexe Visualisierung mittels Home Server nicht möglich. «Mit dem IP Control Center von Siemens haben wir eine günstige und gute Alternative gefunden, um unsere eigene Benutzeroberfläche zu laden», erklärt Daniel Beck, Systemintegrator bei Eibrom.
30 | Elektrotechnik 11/15
Herausforderungen bleiben bestehen Obwohl moderne Technologien wie Smartphones und intelligente Haustechnik auf dem Vormarsch sind, gibt es immer noch hohe Hürden, die es zu bewältigen gilt. «Viele Planer und Elektroinstallateure verbinden mit KNX automatisch Industrie- und Gewerbebauten sowie hohe Kosten», sagt Daniel Beck, «das muss nicht sein». Als ein weiteres Problem sieht Beck das wechselnde Know-how: «Bei Elektroinstallateuren wechseln KNX-Spezialisten oft den Arbeitgeber, sodass das Know-how abwandert.» Deshalb seien Systemintegratoren, die sich auf die Programmierung, Entwicklung und den Support von KNX-Systemen spezialisieren, wichtige Eckpfeiler. Elektroinstallateure erhalten damit einen einzigen Ansprechpartner, wobei sie bereits in der Planungsphase unterstützt werden und Vorschläge erhalten, welche Geräte eingesetzt werden sollen. Eibrom konnte mit Elektroinstallateuren eine gute Zusammenarbeit aufbauen, sodass auch der Installateur von der Partnerschaft profitiert: «Obwohl er das Know-how nicht Inhouse hat, kann er dem Kunden
eine perfekte Lösung anbieten. Eine Win-Win-Situation für beide Seiten», ergänzt Daniel Beck. Preiswerte Projekte realisierbar Dass bereits kleinere KNX-Systeme günstig realisierbar sind, zeigt das Projekt in Balgach. Die Produkte für intelligentes Wohnen sind in den letzten Jahren deutlich preiswerter geworden – bei einer gleichzeitig grösseren Auswahl. In erster Linie gilt es, die unterschiedlichen Geräte mit ihren Funktionalitäten für das entsprechende Objekt zusammenzustellen. Jedes Projekt ist jedoch sehr individuell und kann darum höhere oder tiefere Preiskategorien erreichen, je nachdem wie viele Gewerke integriert werden sollen. Umso wichtiger ist die frühzeitige Kontaktaufnahme mit allen involvierten Parteien, damit ein gemeinsamer Nenner gefunden werden kann. Denn KNX besitzt einen entscheidenden Vorteil: es ist offen für einen späteren Ausbau oder nachträgliche Erweiterungen. ❚ www.eibrom.ch www.knx.ch
Technik Elektrotechnik 11/15 | 31
Highlight/ Publireportage
Hager AG: elcom.touch und elcom.one
Türkommunikation mit WOW-Effekt Hager setzt Massstäbe in der Türkommunikation: mit den edel gestalteten, ultraflachen Innensprechstellen elcom.touch und den ästhetischen Edelstahl-Aussensprechstellen elcom.one. Beide Reihen warten neben ihrer cleveren 2-Draht-Technik mit einer Reihe verblüffender Eigenschaften auf – auch solchen, die man nicht gleich sieht. Innovatives Design Das ultraflache 16-mm-Design der Innensprechstelle elcom.touch besticht durch seine elegante Optik. Die klare Gliederung aus grosszügigem Farbdisplay und flächenbündigem Bedienfeld fügt sich ästhetisch in jede Wand- und Raumgestaltung ein. Ein wenig «herausragender» präsentiert sich die Aussensprechstelle elcom.one, die selbst in der Aufputz-Variante nur 28,5 mm Tiefe misst. Die modular aufgebauten,
robusten Edelstahlplatten überzeugen durch ihren schnörkellosen Purismus. Sichtbare Schrauben? Fehlanzeige.
Das Kamera-Modul der Aussensprechstelle lässt sich bequem von aussen justieren. Arbeitsgänge wie das Ausbauen, Einstellen, Einbauen, Testen und Wiederausbauen entfallen also künftig.
Eine Sternstunde für Design-Liebhaber: die neuen Innensprechstellen elcom.touch. Ultraflach in der Form, kristallklar in der Bildwiedergabe, intuitiv in der Benutzerführung.
32 | Elektrotechnik 11/15
Clevere Technik Moderne verpolungssichere 2-DrahtTechnik sorgt für eine fehlerfreie Installation und macht spätere Änderungen oder Systemerweiterungen so einfach wie nie zuvor. So lassen sich zum Beispiel Anlagen von Audio auf Video aufrüsten, ohne dass in den Systemgeräten
in der Unterverteilung oder in der Verdrahtung Änderungen nötig werden. Intelligente Inbetriebnahme Auch bei der Installation und Konfiguration bringt Hager spürbare Intelligenz ins Spiel: Die effiziente und reelle Ein-Mann-Inbetriebnahme ist logisch aufgebaut und einfach nachzuvollziehen. Mit der Drehfix-Adressierung per Schraubendreher haben Sie den sprichwörtlichen Dreh schnell raus. Notebook, Programmierkenntnisse, WalkieTalkie? Überflüssig! ■ Hager AG 6020 Emmenbrücke infoch@hager.com www.hager.ch
Einfache Drehfix-Adressierung.
Neue Baugruppe perfektioniert NOXnet
Neu für NOXnet Innoxel hat die zentrale Steuerungseinheit ihres Gebäudeautomationssystems komplett neu entwickelt und erweitert. Sie perfektioniert damit das erfolgreiche Bussystem NOXnet. Der neue «Master» ist vollkommen kompatibel, kann ohne Umbau ausgewechselt werden und führt fehlerfrei auch Befehle aller früheren Konfigurationen aus.
Die neue zentrale Steuerungseinheit zum Gebäudeautomationssystem NOXnet von Innoxel. Zahlreiche Neuerungen und Verbesserungen erleichtern die Arbeit des Elektroinstallateurs.
Das Gebäudeautomationssystem NOXnet von Innoxel wird seit 2001 in der Schweiz hergestellt und laufend erweitert. Jetzt wurde die zentrale Steuerungseinheit, der Master, von Grund auf neu entwickelt und perfektioniert. Zuverlässig und sicher Innoxel ist bekannt für absolute Zuverlässigkeit und Sicherheit. So bleiben die galvanische Trennung aller Betriebsspannungen und die umfangreichen Schutzschaltungen der Schnittstellen erhalten. Volle Kompatibilität Sämtliche Anschlüsse sind wie beim Vorgängermodell angeordnet, sodass kein Tableau-Umbau notwendig ist. Alle früheren Konfigurationen werden fehlerfrei und sekundenschnell übernommen. Einfache Konfiguration Die Konfiguration erfolgt nach wie vor mit einer PC-Software. Die aktuelle Version kann kostenlos heruntergeladen
werden und bleibt intuitiv, ohne grosse Schulung bedienbar. Display, Log-Files, Ethernet Die Statusanzeigen wurden ergänzt und das Display liefert noch mehr Informationen. Die Wetterstation kann neu direkt am Master angeschlossen und im Mehrfamilienhaus für mehrere Anlagen verwendet werden. Log-Files zeichnen Wetterereignisse und Betriebszustände auf, und mit dem integrierten Ethernet-Anschluss ist der Master 3 rasch ans Heimnetzwerk angeschlossen. Fazit Innoxel bleibt ihrem hohen Qualitätsstandard treu, erleichtert dem Elektroinstallateur die Arbeit und ist bereits für weitere Funktionen gerüstet. ■ INNOXEL System AG 3661 Uetendorf Tel. 033 34 28 00 info@innoxel.ch www.innoxel.ch
Highlight / Publireportage
Verrückt – flach – effizient
PlanoSpot KNX-Präsenzmelder Für attraktive Räume sind schöne Decken ein Blickfang. Auftraggeber lassen sich besondere Architektur auch etwas kosten. In jedem Fall aber geniesst Energiesparen hohe Priorität. Dies bedingt die präsenz- und fremdlichtabhängige Regelung gerade auch bei der LED-Beleuchtung. Der neue, nur drei Millimeter flache Präsenzmelder PlanoSpot KNX von thebenHTS, lässt das Herz aller Architekten höher schlagen. Er verknüpft Ästhetik mit perfekter Technik auf raffinierte Weise. Nur drei Millimeter Höhe gibt der installierte Passiv-Infrarot-Präsenzmelder von sich preis. Der steckbare Abdeckrahmen lässt sich sehr einfach in der vom Architekten gewünschten Farbe lackieren; dank der einfachen Bauart und der geringen Grösse zu minimalen Kosten. Zwei Klammern halten den Melder in Hohldecken von 0,5 mm bis 30 mm Dicke sicher fest. Ein AP-Rahmen komplettiert die Montagemöglichkeiten des Melders, Standardfarben sind Weiss, Silber und Schwarz.
Für den Einsatz in modernen und flexiblen Büroräumen geeignet. 34 | Elektrotechnik 11/15
Symbiose aus Elektronik und Mechanik Technisch bietet der PlanoSpot 360 KNX all das, was der Systemintegrator vom Marktführer für Präsenzerfassung gewohnt ist: höchste Funktionalität, Flexibilität, Effizienz und Qualität. Der quadratische Erfassungsbereich beträgt im Standardmodus rund 4,5 × 4,5 m für sitzende und 8 × 8 m für gehende Personen. Mithilfe eines Parameters oder alternativ mit der Management-Fernbedienung, lässt sich diese Erfassungszone in den Reduziert-Modus versetzen. Der gleiche Melder erfasst dann nur noch eine Fläche von 3 × 3 m für sitzende, bzw. 3,8 × 3,8 m für gehende Personen. Ganz speziell ist zudem die mechanische Ausrichtung des Erfassungsbereichs mithilfe der integrierten Schwenkvorrichtung in drei Stufen. Ein Aspekt, der vor allem im Zweckbau von extrem hohem Nutzen ist. Die Melder können dadurch nach der Montage zur optimalen Abgrenzung des Erfassungsbereichs nochmals genau ausgerichtet werden. Dies ist ideal beispielsweise für den per-
fekten Übergang von einer Korridorzu einer Bürozone. Solche Funktionen erhöhen die Flexibilität im Projekt und ermöglichen eine sichere und einfache Planung der Melder, auch wenn die Planung der Inneneinrichtung zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Aussergewöhnliche Lichtmessung Der Präsenzmelder misst mittels drei gerichteten Lichtmessungen das Kunstund Tageslicht. Die mittlere Lichtmessung erfasst die Helligkeit direkt unterhalb des Melders (A), die beiden anderen Messbereiche sind der Fensternähe (B) und dem Innenraum (C) gewidmet. Mehr Präzision bietet kein Melder dieser Art. Der Montageort wird automatisch zur Referenz des Beleuchtungsniveaus. Die Helligkeitsmessung kann darüber hinaus bei Bedarf mit dem Raum-Korrekturfaktor an die Verhältnisse im Raum angepasst werden. Innovation und Bewährtes kombiniert Die Applikation zur Konfiguration des Melders mithilfe der ETS-Software ist praktisch identisch mit derjenigen der sehr bewährten thePrema-Familie von thebenHTS. Diese Durchgängigkeit wird vor allem von erfahrenen Systemintegratoren sehr geschätzt. Beliebte thebenHTS-Funktionen wie die selbstlernende Nachlaufzeit, Standby, Volloder Halbautomat, Raumüberwachung, Einschaltverzögerung, Master, MasterSlave, eco sowie eco plus für maximale Energieeinsparungen, sind so natürlich auch für den neuen PlanoSpot 360 KNX verfügbar. Die meisten Parameter lassen sich zudem wie gewohnt mit der Management-Fernbedienung SendroPro 868-A oder der Installations-Fernbedie-
Theben HTS AG 8307 Effretikon Tel. 052 355 17 00 sales@theben-hts.ch www.theben-hts.ch
nung theSenda P konfigurieren und per Infrarot zum Präsenzmelder senden. Spezialitäten für die Praxis Speziell zu erwähnen ist die Konstantlichtregelung, die trotz der sehr geringen Baugrösse zwei vollständig unabhängige Regelkanäle bietet. Der Melder misst dabei effektiv zwei unabhängige Zonen und nimmt nicht wie andere Melder eine einfache Differenzmessung vor. Der Funktionsumfang der Konstantlichtregelung ist enorm und hält für nahezu alle Anforderungen in der Praxis eine Lösung bereit, wie die drei folgenden Beispiele zeigen: • Wird eine dimmbare Beleuchtung mit einem Taster oder der Fernbedienung durch Dimmen (heller/dunkler) manuell übersteuert, übernimmt der PlanoSpot 360 KNX diesen neuen Helligkeits-Sollwert und regelt fortan die Beleuchtung auf diesen neuen Wert. • In der Funktion Halbautomat wird der Melder in einem Sitzungszimmer auch darauf achten, dass das Licht nach der Sitzung nicht unnötig lang eingeschaltet bleibt. • Im Modus «Konstantlichtregelung ohne Präsenz» kann der Melder in speziellen Fällen auch als reiner Konstantlichtregler verwendet werden.
Melder für den Deckeneinbau. Die Frontabdeckung trägt nur 3 mm auf.
Den Anforderungen sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Viele Applikationen wurden ausgehend von aktuellen Kundenbedürfnissen entwickelt und von thebenHTS im Lauf der Jahre verfeinert und ergänzt. Die Referenz in der Branche ThebenHTS beweist mit dem PlanoSpot KNX einmal mehr, dass hohe An-
Spiegelsysteme im Melder lassen sich ausrichten und so den Erfassungsbereich genau definieren. Elektrotechnik 11/15 | 35
Highlight / Publireportage
Drei genau definierte Bereiche der Lichtmessung bestehen beim neuen Präsenzmelder PlanoSpot KNX.
forderungen von Seiten der Architektur mit denen des technikaffinen Systemintegrators sehr gut in Einklang zu bringen sind. Dank Mut und Innovationsgeist ist mit dem PlanoSpot etwas «Verrücktes, Flaches und Effizientes» entstanden. Er setzt neue Massstäbe in Sachen Energieeffizienz, Lichtsteuerung und Akzeptanz in der Architektur und wurde zu 100% in der Schweiz entwickelt. Darum nennen wir solche Geräte auch «Swiss Perfection». ■
Messtechnik und Schutzmassnahmen
Regeltechnik: So stimmt die Raumtemperatur und -feuchte
Raumtemperatur und Raumfeuchte Raumthermostate sind in grosser Zahl in Betrieb. Allerdings nur wenige Installateure kennen die Funktionsweise im Detail und können den Unterschied zwischen einem Raumfühler und Raumthermostaten erklären. Seltener kommt der Hygrostat als Feuchtemessgerät zum Einsatz. Dieser Beitrag führt in die Technik der beiden Sensoren ein. Raymond Kleger In Wohnhäusern kommt häufig die Bodenheizung zum Einsatz. Bei einer Aussenfühlersteuerung wird die Wassertemperatur des Vorlaufs nach einer Kennlinie in Abhängigkeit der Aussen-
hohe Regelgüte zu erreichen, sind korrekte Montage und richtiger Anschluss des Thermostats wichtig. In Neubauten oder gewissen exponierten bzw. schlecht belüfteten Räumen besteht die Gefahr zu hoher Feuchte und damit Schimmelbildung. Hier kann die Überwachung
1
Moderner Raumthermostat mit Schaltuhr von theben HTS.
temperatur geregelt. Bei höheren Komfortansprüchen bzw. Wunsch nach Energieeinsparung wird in jedem Raum ein Thermostat eingesetzt; dieser steuert das Vorlaufventil in Abhängigkeit der Zimmertemperatur. Bei einem Neubau liegen die Mehrkosten für eine individuelle Einzelraum-Temperaturregelung unter 500 Franken. So banal dies tönt, um eine 36 | Elektrotechnik 11/15
der Feuchte mittels eines Hygrostats helfen. Ein Hygrostat kann auch sinnvoll sein, wenn eine gewisse minimale Feuchte im Raum nicht unterschritten werden darf, weil dies z. B. bei einer Person aus gesundheitlichen Gründen wichtig ist. Optimales Wohnklima Die richtige Raumtemperatur reicht für
Wohlbefinden von Mensch und Tier nicht aus. Faktoren wie schlecht isolierte Wände, feuchte Räume, kalte Fussböden, Luftzug, ausschliesslich künstliches Licht etc., verschlechtern die Wohlfühlbilanz selbst dann, wenn der Raum genügend warm ist. Heute sind tagsüber viele Wohnhäuser leer, weil alle Personen einer auswärtigen Tätigkeit nachgehen. Da ist es natürlich wenig sinnvoll, das Haus tagsüber auf 20...22 °C warm zu halten; 18 °C würden auch reichen. Eine Absenkung von 3 °C oder noch mehr ist bei modernen Bauten mit grosser thermischer Masse (Beton, Backstein) und einer guten Aussenisolation allerdings unmöglich. In einem hervorragend isolierten Haus sinkt die Raumtemperatur bei ausgeschalteter Heizung zirka 0,1 °C pro Stunde und sie steigt bei voller Heizleistung um zirka 0,2 °C pro Stunde an. Damit ist klar: kurzfristige Raumtemperatur-Absenkungen sind unmöglich. Wer von grossem Sparpotenzial bei «dynamischer» Anpassung der Raumtemperatur spricht, zieht Kunden über den Tisch. Bezüglich Raumtemperatur-Dynamik schneidet ein Holzhaus viel besser ab. Die thermische Masse ist gering, entsprechend schneller erfolgen eine Absenkung und auch das Hochfahren der Raumtemperatur. In jedem Haustyp ist es aber sinnvoll in unbenutzten Räumen die Temperatur abzusenken. Wer seine Raumtemperatur aus ökologischen Gründen nur um 1 °C dauernd absenkt, spart rund 5 Prozent an Energie. Bei einer Einzelraum-Temperaturregelung lassen sich individuelle Zimmertemperaturen im Bereich von etwa 4 °C einstellen. Grössere Werte sind wenig sinnvoll, da Zimmerwände nur eine geringe Isolation aufweisen. Funktion Raumthermostat Ein Raumthermostat ist meistens ein elektromechanischer Regler mit Zwei-
Ausschalten des Vertils noch längere Zeit Wärme aus der Steinmasse in die Raumluft nach und erhöht diese deutlich über den Sollwert. Nach geraumer Zeit kühlt sich die Raumluft langsam wieder ab. Sobald der Einschaltpunkt unterschritten ist, wird wieder geheizt. Doch weil die Heizung lange ausgeschaltet war, braucht es jetzt längere Zeit, bis die Steinmasse wieder aufgeheizt ist. Es resultiert eine grosse Schwingweite (Amplitude) beim Verlauf der Raumtemperatur; es sind problemlos 3 °C möglich wie Bild 3 zeigt. Der Grund liegt beim grossen Verzugsveralten dieser Art von Regelstrecke. Diese grosse Schwingweite im Istwert-Verlauf lässt sich verhindern, wenn beim Raumthermostat eine thermische Rückführung vorgesehen wird. Zu diesem Zweck wird beim Bimetall ein kleiner Heizwiderstand montiert, der immer zusammen mit dem Verbraucher (Ventil oder Elektroheizung) eingeschaltet ist. Dies bedingt zwingend den Anschluss des Neutralleiters beim Thermostat! Dieser Widerstand täuscht dem Bimetall eine Wärme vor, die in der Raumluft gar nicht vorhanden ist. Folge: Der Kontakt öffnet dadurch wesentlich schneller und das
Ventil bzw. die Bodenheizung wird in schnellerer Folge ein- und ausgeschaltet und damit ist die Schwingweite im Istwert-Verlauf viel geringer, dafür aber die Schalthäufigkeit höher. Bei der Justierung eines Thermostats durch die Herstellfirma muss natürlich der Einfluss dieser thermischen Rückführung berücksichtigt werden. Beim Typ C von Bild 2 kommt noch eine zweite «Heizung» beim Bimetall zum Einsatz. Wird diese z. B. durch die Schaltuhr aktiviert, kommt es zu einer Absenkung von 3...5 °C, indem eine erhöhte Raumtemperatur vorgetäuscht wird. Es kann auch noch eine Kontrollleuchte im Thermostat eingebaut sein. Diese zeigt die Einschaltphase eines Verbrauchers an. Es gibt auch Thermostate mit direkt integrierter Schaltuhr. Kommt eine Uhr mit LCD-Display zum Einsatz, wird die Funktion des Bimetalls durch eine Elektronik realisiert und die Last über ein Relais geschaltet, teilweise auch über einen Triac. Der Triac kommt vor allem bei Thermoventilen zum Einsatz, unterliegt natürlich keiner Abnützung und schaltet geräuschlos. Im Schlafzimmer, wenn keine Umgebungsgeräusche mehr stören, ist das Klacken des mechanischen
2 Raumthermostat für eine Bodenheizung an, öffnet er das Ventil bei Unterschreitung des Sollwerts. Nun beginnt wärmeres Wasser durch die Rohre im Boden zu fliessen und damit beginnt sich die Steinmasse aufzuheizen. Das geht recht langsam, noch langsamer erwärmt sich die Raumluft. Erst nach geraumer Zeit ist die Raumluft über dem Sollwert, das Ventil schaltet aus. Weil längere Zeit voll geheizt wurde, ist viel Wärmeenergie in den Boden gekommen, dadurch fliesst nach dem
3 Effekt der thermischen Rückführung beim Thermostat.
Elektrotechnik 11/15 | 37
Messtechnik und Schutzmassnahmen
punktverhalten. Der Name Zweipunkt rührt daher, dass der Thermostat nur zwei Zustände kennt: Aus und Ein. Er schaltet ein thermisches Ventil im Vorlauf eines Radiators oder einer Bodenheizung ein und aus. Er kann aber auch einen Infrarotstrahler direkt ein- und ausschalten. Der einstellbare Sollwert bewegt sich zwischen 5...30 °C, lässt sich teilweise durch Einstellringe begrenzen. Bei einem Istwert unterhalb des Sollwerts ist der Kontakt geschlossen und damit ein Ventil oder eine Elektrobodenheizung eingeschaltet. Die genaue Funktion des Raumthermostats zeigt Bild 2. Beim einfachsten Typ A schaltet ein Bimetallschalter die Heizung ein- und aus. Zwischen Ein- und Ausschaltpunkt liegt eine Hysterese zwischen 0,5...1 °C. Die Hysterese ist zwingend, damit ein schnelles, klares Umschalten entsteht, denn sonst würde z. B. beim direkten Schalten eines Elektroofens der Kontakt verbrennen und es entstünden auch elektromagnetische Störstrahlen. Beim Typ B von Bild 2 ist eine thermische Rückführung eingebaut. Die Funktion lässt sich am einfachsten bei der Fussbodenheizung erklären. Steuert der Thermostat ein Thermoventil
Messtechnik und Schutzmassnahmen
Raumthermostat mit zweitem Fühler Fussbodenheizungen sind etwas kritischer anzusteuern. Nebenbei, hier muss zwingend ein Thermostat mit thermischer Rückführung zum Einsatz kommen. Damit der Boden nicht überhitzen kann, gibt es z. B. von Feller den Raumthermostat 4275, der nebst dem Raumtemperaturfühler über einen zusätzlichen externen Fühler verfügt, der die Fussbodentemperatur erfasst. Damit stellt der Regler sicher, dass die Fussbodentemperatur einen Maximalwert nicht überschreiten kann.
4 Montagehinweise für Raumthermostate und Raumfühler: A: Montage an Aussenwand kritisch B. Montage bei undichter Türe problematisch C. Keine Montage oberhalb von Heizkörpern D: Keine Kombination mit Dimmer
Kontakts im Rhythmus von zirka 3...5 Minuten störend. Raumfühler Viele Installateure, ja selbst Spezialisten, unterscheiden nicht zwischen Raumfühler und Raumthermostat, obwohl kaum Gemeinsamkeiten bestehen. Der Raumfühler beinhaltet einen Sensor, z. B. Pt1000 (Platinwiderstand mit 1000 bei 0 °C oder Ni1000 oder ein NTC). Das Steuergerät schickt einen kleinen Messstrom durch den Fühler und ermittelt über das ohmsche Gesetz die Grösse des Widerstandswerts, der in direktem Zusammenhang zur Raumtemperatur steht. Verfügt der Raumfühler auch noch über eine Einstell-
38 | Elektrotechnik 11/15
möglichkeit des Sollwerts, ist zusätzlich ein Potentiometer eingebaut. Der Widerstandswert des Potentiometers oder der Spannungswert beim Abgriff dienen als Sollwertvorgabe. Bei der Installation eines Temperaturfühlers ist die Zuleitung zu beachten. Früher wurden meistens Pt100 (100 bei 0 °C) installiert. Bei einem 28 m langen Kabel mit 0,5 mm2 Querschnitt (Kat. 5), wird der Leitungswiderstand 1 und dies bedeutet bei einem Pt100Sensor rund 2,5 °C. Das ist natürlich unhaltbar. Heute verwendet man Pt1000 oder eben Ni1000, damit ist der Fehler nur noch 0,25 °C, was bei der Raumtemperaturregelung nicht ins Gewicht fällt.
Anschluss- und Montagehinweise Bild 5: Funkraumfühler von Flextron, stromversorgt über Solarzelle. Wird bei einem Raumthermostaten mit thermischer Rückführung der Neutralleiter nicht angeschlossen, schaltet dieser zwar den Verbraucher ein und aus, doch der Kunde wird sich über eine sehr schwankende Raumtemperatur beklagen. Die Raumtemperatur vollführt eine langsame Schwingung mit grosser Amplitude, die Periodenzeit liegt dabei im Bereich einer Stunde. Temperaturschwankungen von weniger als 1 °C nimmt der Mensch kaum wahr, hingegen 3 °C schon. Raumfühler werden in aller Regel über ein Schwachstromkabel angeschlossen, typisch Kat. 5. Eine weitere Fehlerquelle stellt ein schlechter Montageort (Bild 4) dar. Ungünstig ist eine Aussenwand, vor allem dann, wenn diese dürftig wärmegedämmt ist. Bei einem Minergiehaus ist das noch möglich, sonst auf keinen Fall. Der Raumthermostat oder Raumfühler sollte auch nicht einem Luftzug ausgesetzt sein. Insofern ist eine Montage oberhalb des Schalters bei der Türe in einem Raum nur dann sinnvoll, wenn die Türe stets geschlossen und auch dicht ist. Es ist wohl nicht speziell zu betonen, dass sowohl ein Raumthermostat als auch ein
Messtechnik und Schutzmassnahmen
Raumfühler nicht oberhalb eines Radiators montiert sein darf, denn die aufströmende Luft täuscht eine viel zu hohe Raumtemperatur vor. Die Montagehöhe eines Raumthermostaten oder Raumfühlers ist recht unkritisch. Wird dieser, weil er z. B. aus dem Blickfeld an der Wand verschwinden soll, auf einer Höhe von nur 30 cm montiert, funktioniert das. Allerdings muss in diesem Fall die Sollvorgabe korrigiert werden, weil die Luft in einem Raum erheblich geschichtet sein kann; in Bodennähe ist sie tiefer. Übliche Montagehöhen liegen im Bereich von 1,0...1,5 m. Ganz wichtig ist zu vermeiden, dass der Raumthermostat oder Raumfühler in einer Kombination montiert wird, wo auch Dimmer vorhanden sind. Die Wärmeabgabe eines Dimmers ist gross und täuscht eine viel zu hohe Raumtemperatur vor. Diese Temperaturvortäuschung lässt sich nicht kompensieren, da sie ja nicht konstant anfällt. Bei vielen Raumthermostaten lassen sich der einstellbare Minimal- und Maximalwert begrenzen. Zu diesem Zweck muss der Drehknopf abgezogen und dann zwei Einstellringe justiert werden. Funk-Raumtemperaturregelung Vor allem in der Altbausanierung oder einfach bei einer Komfortverbesserung, kommt einer individuell regelbaren Raumtemperatur hohe Priorität zu. Viele ältere Heizungen verfügen über eine Vorlauftemperaturregelung. Dabei wird in Abhängigkeit der Aussentemperatur die Vorlauftemperatur bei der Heizung geregelt. Bezogen auf die Raumtemperatur liegt in diesem Fall natürlich eine Steuerung und keine Regelung vor. Räume, die z. B. einer Sonneneinstrahlung unterliegen, werden zu warm. Soll also eine individuelle Raumtemperaturregelung her, muss in jedem Zimmer ein Raumthermostat montiert werden. Wenn Radiatoren vorhanden sind, lassen sich auch Thermoventile montierten, diese bieten heute eine ganz passable Regelqualität und bedingen keine elektrische Installation. Bei einer Fussbodenheizung ist die Lösung etwas komplizierter. Hier ist ein Thermostat notwendig, der ein Thermoventil ansteuert. Auch hier gibt es heute ganz akzeptable Lösungen mit Funkthermostaten und einer Empfängerelektronik, die gleich mehrere Thermoventile ansteuern kann. Flextron hat Funktemperaturfühler im Angebot, die im Normalfall nur mit der eingebauten Solarzelle funktionieren, notfalls aber auch mit einer Knopfbatterie versorgt werden können. Als Empfänger gibt es Reiheneinbaugeräte, die dann die Thermoventile ansteuern (Bild 5). Selbstverständlich gibt es auch Anbieter von Ventilen, die mit eingebauter Batterie funktionieren. Wenn der Bauherr so eine Lösung wünscht und bereit ist, Batterien zu wechseln, ist das okay. Ansonsten ist dem Installateur abzuraten, so eine Lösung zu installieren. Er hat später nur Ärger, wenn die Heizung wegen ausgefallener Batterien nicht funktioniert. Raumfeuchte erfassen Es ist ohne Zweifel so, dass die Raumtemperatur eine wesentlich wichtigere Regelgrösse darstellt als die Raumfeuchte. In Wohnräumen wird die Feuchte normalerweise nicht gemessen und schon gar nicht geregelt. Im kritischen Kellerbereich wird die Feuchte allenfalls im Auge behalten, aber im Normalfall wird erst etwas unternommen, wenn sich Schimmel an den Wänden zeigt. Wenn nasse Wäsche zum Trocknen im Keller aufgehängt wird, muss entstehende Feuchte unbedingt abgeführt werden. Wenn die Feuchte nur über das Öffnen eines Fensters entweichen kann, gelingt dies im Winter recht gut, hingegen im Sommer kaum. Viel wirksamer ist natürlich, wenn ein Entfeuchtungsgerät installiert wird. Dieses saugt die Raumluft an, kühlt diese ab, dadurch entsteht Kondenswasser, das abgeführt wird. Diese Entfeuchtungsgeräte haben in aller Regel einen Hygrostaten eingebaut. Der Elektroinstallateur muss also keinen externen Hygrostat installieren, sondern nur das Gerät über eine 230-V-Steckdose anschliessen. Bei hoch isolierten Elektrotechnik 11/15 | 39
Messtechnik und Schutzmassnahmen
Wohnhäusern mit absolut dichter Aussenhülle (Minergie-Typen), ist zwingend ein Lüftungssystem vorzusehen. Bei solchen Häusern wird mindestens in der Heizperiode kein Fenster geöffnet, sondern die Lüftungsanlage sorgt für ständig frische Luft in den Räumen. Die Abluft gibt ihre Wärme über einen Wärmetauscher der Zuluft weiter, um geringste Wärmeverluste zu erzeugen. Bei solchen Systemen kann eine Befeuchtung der Zuluft vorgesehen sein. Dazu kommen spezielle Geräte mit eingebautem Hy-grostat zum Einsatz, die der Elektroin-stallateur nur anschliessen muss. Es zeigt sich also, dass im Normalfall der Elektroinstallateur kaum zur Installation eines Hygrostaten kommt. Doch das könnte sich in Zukunft ändern, denn immer mehr Personen kämpfen mit Hautkrankheiten und Lungenproblemen (Asthma). Eine Raumfeuchte im Bereich von 30... 40 Prozent anstatt nur 20 Prozent, wie dies in Wintermonaten recht häufig der Fall ist, hilft Betroffenen ihr Leiden zu mildern. Dazu lässt sich ein Hygrostat installieren, der den Luftbefeuchter an-
6
Hygrostat als Steckdosenvariante. (Quelle www.ecofort.ch)
steuert. Bild 6 zeigt einen Hygrostaten als Steckdosenadapter. Solche Geräte werden beispielsweise von Ecofort Nidau angeboten. Die Luftfeuchte lässt sich im Bereich von 30...90 Prozent einstellen.
«Meine Fracht hat Gewicht. Auch an Ihrem Anlass.» Gerhard Kaufmann, TIM / e-Mobil Fahrer
Unsere Mitarbeiter sind für Sie da. Werden Sie Mitglied und profitieren Sie. www.eev.ch
40 | Elektrotechnik 11/15
Fazit Die Raumtemperatur ist eine ganz wichtige Grösse. Überall ist Energiesparen angesagt. Mit einer geregelten Raumtemperatur lässt sich in vielen Haushalten problemlos ohne Komforteinbusse Energie sparen, indem die Raumtemperatur an Sonnentagen nicht über das Öffnen der Fenster auf erträglichem Mass gehalten wird, sondern durch eine individuelle Raumtemperaturregelung. Über einen Raumthermostaten lassen sich auch unbenutzte Zimmer leicht absenken. Der Einsatz eines Hygrostaten ist im Bereich der allgemeinen Elektroinstallation ziemlich exotisch, könnte sich aber zukünftig ändern, wenn Personen im Haushalt leben, die eine geregelte Luftfeuchte benötigen. ■
Themenschwerpunkte Elektrotechnik 11/15 | 41
Informations- und Kommunikationstechnik
Spannungshaltung mit Längsregler
Netzspannung über Elektronik stabilisieren Dr. Peter Bosshart *
1
Das Gerät LVRSys™ der deutschen Firma a-eberle erlaubt die Netzspannung bei Verbrauchern zu stabilisieren.
Wenn ein Bauernhof weitab von der nächsten Trafostation liegt, kann bei grösserem Strombezug die Netzspannung mehr als 5 Prozent einbrechen. Die Spannung kann aber auch deutlich über 5 Prozent ansteigen, sollte eine Photovoltaikanlage mit hoher Leistung Energie ins Netz einspeisen. Damit dies nicht passiert, lässt sich die Zuleitung verstärken, ein eigener Hochspannungsanschluss realisieren oder eine elektronische Netzstabilisierung vorsehen; letzteres kann die günstigste Lösung sein.
www.bks.ch 42 | Elektrotechnik 11/15
www.rdm.com
Es gibt in elektrischen Verteilnetzen nicht nur das Problem von Über- und Unterspannung, sondern auch unerwünschte Blindleistungsflüsse. Überund Unterspannung lässt sich mit variablen Abgriffen bei Trafos lösen. Dabei sind natürlich alle Bezüger gleich behandelt. Nun gibt es aber zunehmend spezielle Fälle von Energiebezügern bzw. -lieferanten, die mit variablem Trafoabgriff nicht in den Griff zu bekommen sind. Beispielsweise tritt bei einem abgelegenen Bauernhof bei aktiver Heubelüftung und gleichzeitigem Betrieb vieler anderer Verbraucher Unterspannung auf. Die meisten Verbraucher kommen heute mit unerlaubt tiefer Spannung zurecht. Wenn nun auf diesem Bauernhof eine leistungsstarke Photovoltaikanlage installiert wird, tritt der umgekehrte Fall auf: Überspannung. Dies kann so gravierend sein, dass der Wechselrichter seine Leistung drosseln müsste. Doch das möchten die wenigsten Besitzer einer Photovoltaikanlage, sie möchten allen «Strom» verkaufen. Was tun? Typische Lösungen sind: Zuleitungen verstärken oder eigene Trafostation bauen. Beide Fälle bedingen grössere Investitionen, 100 000 Franken und mehr sind keine Seltenheit. Die gute Nachricht dazu, es gibt noch eine dritte elektronische Variante, mit der sich dieser Fachaufsatz beschäftigt.
2
Blockschaltung UPFC. Er kann unter anderem sowohl die Lastspannung stabilisieren als auch Blindleistung kompensieren.
Mit dem Aufkommen von Leistungselektronik in den 90er-Jahren wurden neue Elemente in der Energieübertragung realisierbar, mit denen sich Wirk- und Blindleistungsflüsse sowie die Spannungen im Netz beeinflussen lassen. Diese Elemente werden FACTS (Flexible AC Transmission Systems) bezeichnet und sind heute vereinzelt eingesetzt. Mit Einführung der Marktliberalisierung galt das Interesse zunächst der Lastflusssteuerung auf der Höchstspannungsebene mit dem Ziel, die Übertragungskapazität der Leitungen optimal zu nutzen. FACTS entlasten dabei Leitungen, die z. B. aufgrund schwankender Strom-Handelsvolumen, ihre Limiten erreichen. Heute können dezentrale Erzeuger – wie oben genannte grosse Photovoltaikanlagen – auf der Niederspannungsebene unter Umständen gravierende Probleme verursachen. Je länger und je schwächer die Leitungen sind, desto schwieriger wird es, Spannungsgrenzwerte einzuhalten. Bei grossen Schwankungen können angeschlossene Geräte selber Schaden nehmen oder anderswo anrichten. UPFC-Längsregler
Im Zuge der Entwicklung der FACTS hat sich der sogenannte Unified Power Flow Controller (UPFC) als universelle Schaltung zur Beeinflussung von Wirk- und Blindleistungsflüssen sowie der Netzspannungen herausgestellt. Technisch gesehen lässt sich ein UPFC z. B. mit einem Umrichter realisieren. Dieser enthält wie in Bild 2 dargestellt zwei Wechselrichter, die über einen Gleichstromzwischenkreis gekoppelt sind. Über den Gleichstromzwischenkreis tauschen die Wechselrichter reine Wirkleistung aus. Das zentrale Element bei diesem elektronischen System, genannt UPFC, ist die Längsspannung UL,
die in Serie zur Übertragungsleitung geschaltet ist. UL kann die Richtung ganz nach Bedarf ändern. Auf der Lastseite lässt sich auf diese Weise die Spannung konstant halten. Der UPFC kann aber noch mehr, er kontrolliert gleichzeitig den Blindleistungsfluss und kompensiert so beispielsweise induktive Blindleistung auf der Verbraucherseite. Damit wird der Netzversorgungstrom kleiner und es treten weniger Verluste in Zuleitungen auf. Längsregler über Thyristoren
Die Schaltung des UPFC über zwei Wechselrichter ist aufwändig, mit Verlusten behaftet und kostspielig. Wenn ausschliesslich die Spannung auf Verbraucherseite zu stabilisieren ist, gibt es eine technisch deutlich weniger komplexe Lösung. Die deutsche Firma a-eberle bietet ein Gerät LVRSys an, das mit zwei Transformatoren und Thyristoren arbeitet und dabei in der Lage ist, je nach Ansteuerung der Thyristoren die Längsspannung UL so zu verändern, dass eine zu tiefe Lastspannung angehoben und eine zu hohe Lastspannung abgesenkt wird (Bild 3). Die Thyristoren arbeiten als wartungsfreie Schalter. Je nachdem, welche geschlossen sind, ändert sich UL. Die beiden Teilspannungen UL1 und UL2 sind nicht gleich gross und das Vorzeichen kann ebenfalls ändern. Insgesamt kann UL je nach Schalterstellung (Bild 4) das v = +/– 0,1-; 0,075-; 0,05-; 0,025- und 0-fache der Nennspannung annehmen.
Fallstudie
Ein abgelegener Bauernhof wird über eine Stichleitung von 1,6 km mit einem Querschnitt von 25 mm2 versorgt. Mit dieser zugebenermassen etwas schwachen Zuleitung soll die Wirksamkeit des Längsreglers nach
Informations- und Kommunikationstechnik
3
4
Erklärung zum Aufbau der Längsspannung UL anhand gekoppelter Schalter.
5
Prinzip des LVRSys von a-eberle zur Stabilisierung der Lastspannung.
dem Prinzip LVRSys gezeigt werden. Bei dieser Zuleitung beträgt der ohmsche Anteil 0,72 Ohm/km und der induktive Anteil XL = 0,086 Ohm/km. Die Belastung pro Phase ändert dabei von –6 kW (Einspeisung) bis +6 kW (Belastung). Hochinteressant zu beobachten, wie sich in diesem riesigen Belastungsbereich die Spannung innerhalb von etwa +/– 2,5 Prozent der Netznominalspannung verhält (Bild 5). Das Gerät LVRSys der Firma aeberle ist für einen Leistungsbereich bis 55 kW geeignet, kostet zirka 14 000 Franken. Für die Installation müssten je nach Situation bis zu 3000 Franken zusätzlich vorgesehen werden. Eine Verstärkung der Zuleitung auf beispielsweise 95 mm2 würde im gezeigten Fall viel kostspieliger ausfallen. Der Betrieb des Längsreglers verbraucht pro Jahr geschätzte 600 kWh und ist somit gut tragbar.
Die Lastspannung U2 bei bis zu 6 kW Einspeisung oder 6 kW Belastung pro Phase!
Fazit
Die Situation der Netzversorgung ändert sich dramatisch. Je mehr Photovoltaik und andere erneuerbare Energiequellen ihre erzeugte Energie praktisch unkontrolliert ins Netz einspeisen, desto mehr werden unerlaubt hohe Spannungsschwankungen im Netz auftreten. Die Netze mit grösseren Querschnitten oder mehr Transformatoren auszurüsten, kann ausserordentlich hohe Kosten verursachen. Der Einsatz von Längsreglern kann in Ausnahmefällen eine gute Lösung darstellen und um Fakto-
ren günstiger sein als eine Netzverstärkung. Die Firma a-eberle aus Nürnberg bietet dazu ein System an, das sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb in speziellen Netzsituationen die günstigste Lösung darstellt. ■
* Dr. Peter Bosshart studierte Elektrotechnik an der ETH. Seine Dissertation galt der Energieübertragung/Netzleittechnik mit Vertiefung Netzsimulation. Nach Führung und Mitarbeit in R&D-Projekten im Bereich Energieübertragung und Schaltanlagen, ist er seit 2010 hauptamtlicher Dozent für Elektrotechnik an der Hochschule Luzern.
Steute Roadshow bei Carl Geisser AG: «Wireless Experience» Mitte September hat die Firma Carl Geisser in Frauenfeld das interessierte Publikum zu einer Roadshow eingeladen. Neben den zu erwartenden Produktpräsentationen kam auch ein hochkarätiger Referent der Fachhochschule Aachen zu Wort: Professor Jörg F. Wollert erklärte sehr anschaulich und unterhaltend die Hürden und Herausforderungen bei Funkstrecken. Jörg F. Wollert Wer bis dahin mit dem Begriff «Industrie 4.0» noch nichts anfangen konnte, wurde in einer knapp zweistündigen Vorlesung ins Thema eingeführt – selbstverständlich mit speziellem Augenmerk auf die Bedeutung der Funktechnologie.
Steute Funkschalter
Dass der Einsatz von Funktechnik auch in kritischem Umfeld gemeistert werden kann, zeigte Wollert anhand von praktischen Beispielen auf. Wer eine Handvoll Regeln beachtet, wird erfolgreich Funkstrecken einrichten können. Trotzdem betont er, dass überall dort wo Kabel einfach installiert werden können, auch Kabel verwendet werden sollten. Die Zuverlässigkeit und Störfestigkeit einer drahtgebundenen Verbindung ist nach wie vor ungeschlagen. Gerade bei Notaus-Schaltern oder anderen lebenswichtigen Befehlen, ist die zuverlässige Übermittlung mittels Funk zwar nicht unmöglich, aber ausgesprochen aufwändig. Die ET wird sich im Frühling 2016 ausführlich dieser Thematik widmen. Denn Funktechnik ist nicht nur in der Industrie 4.0 ein wichtiges Thema, sondern ist für Planer und Installateure omnipräsent: Gebäudeautomation, Multimediaverteilung und Kommunikation wünschen sich Bauherren je länger je mehr funkbasiert. «Wireless» ist zwar sexy, aber nicht immer erste Wahl – wer die Hintergründe kennt, kann schnell beurteilen, wann Funktechnik Sinn macht und wann besser auf Busleitungen gesetzt werden ■ sollte. (Jürg Altwegg)
Highlight / Publireportage
iBricks Evolution Level 7
Neue iBricks-Version Mit der Version 7 ihres Visualisierungs- und Steuerungsservers will iBricks die Haus- und Gebäudeautomation revolutionieren. Auf den Markt kommt der «Evolution Level 7» im ersten Quartal des nächsten Jahres. ET-Leser erhalten bereits jetzt, als einige der Ersten, einen Einblick in den neuen Automation Server EL7.
Funktionsumfang unverändert Trotz dieser massiven Vereinfachung der Abläufe, wurde der grosse Funktionsumfang des iBricks-Servers keineswegs beschnitten. Im Gegenteil, er wurde sogar noch ausgebaut. So ist es mit den neuen Funktionen und Assistenten nicht nur möglich, einfache Systeme mit Licht, Jalousie und Heizung im Handumdrehen in Betrieb zu nehmen, sondern auch umfassende Anlagen unter Einbezug von Multiroom-Audio, Zutritt, Videoüberwachung, Energiedatenerfassung, Videodistribution usw.
Hausautomation ist immer noch zu kompliziert und zu unflexibel. Dieser Meinung sind die Macher des iBricks Automation Servers. Deshalb haben Sie in ihrer neusten Version konsequent auf die Vereinfachung des Programmierungs- und Inbetriebnahmeprozesses gesetzt. Wer allerdings die neue iBricks Bedienoberfläche sieht, dem wird erst einmal das edle Design auffallen. Die Menüs kommen in silbernem Prägestyle mit zurückhaltendem Leuchteffekt daher. Der Hintergrund ist leicht texturiert und die Steuerelemente haben viel Platz. Elemente welche für den Bediener im derzeitigen Anlagestatus wichtig sind, wie beispielsweise eingeschaltete Geräte oder aktive Alarmmelder, heben sich deutlich vom Restbild ab, was für viel Übersicht sorgt. Neu sind auch alle Bedienelemente und Anzeigen in einer extrem geschmeidig wirkenden Art animiert. Das alles macht viel Lust am Bedienen.
Zusammenarbeit mit Wago Dass sich mit dem neuen iBricks-Server nicht nur die Bedienung und die Programmierung stark vereinfacht haben, sondern auch die Inbetriebnahme, zeigt sich am besten an der in Zusammenarbeit mit Wago entstandenen Wago Easy-Home-Lösung. Zu deren Inbetriebnahme wird weder eine Inbetriebnahme-Software noch ein Programmiergerät benötigt. Sobald ein entsprechendes Relais-, Dimmer-, Storen-, Tasteroder Heizungsmodul dem System zugefügt wird, taucht dieses automatisch auf der iBricks-Visualisierung auf, und muss nur noch benannt werden. Eine Sekunde später kann das Gerät bereits von der Visualisierung aus bedient und per Maus (Drag-and-Drop) einem Schalter, einer Szene oder einem Schaltuhrprogramm zugeordnet werden.
Programmieren für jedermann Wer jedoch etwas tiefer geht, der wird sehr schnell merken, dass das neue iBricks sehr viel mehr bietet, als einfach nur ein schönes Oberflächendesign. Dies sieht man beispielsweise am neuen Programmierassistenten. Mit diesem ist es praktisch für jedermann möglich, auch komplexe Steuerungsfunktionen zu programmieren. Zum Beispiel ein Taster in einem Schlafzimmer: Wird er gedrückt, wenn die Bewohner bereits im Bett sind, wird die Schlafzimmerlampe nur langsam und nur bis auf 23 Prozent gedimmt. Sodass der Bewohner nicht geblendet wird, wenn er nachts aufstehen muss. Ansonsten wird die Lampe sofort auf 100 Prozent gedimmt. Zum Programmieren, oder besser gesagt, zum Zusammenstellen dieser
Die neue iBricks-Bedienoberfläche fällt vor allem durch das neue edle Design auf.
46 | Elektrotechnik 11/15
Funktion sind nur einige wenige Klicks nötig.
Ab erstem Quartal 2016 Der iBricks Evolution Level 7 soll im ersten Quartal 2016 verfügbar sein. Alle bisherigen iBrick-Systeme können mittels eines Updates auf die neue Version gebracht werden. Für alle iBricks-Server welche ab Oktober 2015 erworben wurden oder noch erworben werden, wird dieses Update sogar kostenlos sein. ■ iBricks Solutions GmbH 3178 Bösingen Tel. 031 511 01 10 www.ibricks.ch
Neue Anwendungsmöglichkeiten für PoE
Power over Ethernet-Versorgung von IP-Kameras.
4-Pair Power over Ethernet (PoE), die Stromversorgung über alle vier Aderpaare eines LAN-Kabels, soll die angeschlossenen Geräte demnächst mit bis zu 100 Watt Leistung versorgen können. Der 4PPoE-Standard ist bei IEEE
in Arbeit, seine endgültige Fassung 2017 zu erwarten. Bereits können Datenendgeräte mit 13 bzw. 25 Watt via PoE versorgt werden. Der neue Standard 4PPoE soll nun Anwendungen ermöglichen, für die PoE+ nicht ausreicht, beispielsweise Remote-Desktop-Umgebungen, Kleinantriebe, Sensoren oder/und IP-Kameras. Versorgung direkt über LAN-Kabel kann professionelles Gebäude-Management mit Lichtsteuerung, Überwachung und Zugangskontrolle erleichtern und die intelligente private Heimausstattung fördern. Die vereinfachte Technik wird nicht zuletzt in der Industrie Fuss fassen und Internet of Things oder Smart Home zu realem Leben verhelfen (siehe auch Artikel ET 5/2015 Seite 40). ■ www.rdm.com
Die Zukunft der vernetzten Schweiz Die Schweizer Netzinfrastrukturbranche traf sich kürzlich in Bern und diskutierte über die Zukunft der vernetzten Schweiz. Laut Heinz Herren, Swisscom, müssten die zukünftigen Netze Schweiz dem Nutzer noch mehr bieten. Kunden wollten Zugang zum Netz jederzeit und überall, und das in einer hohen Betriebsstabilität und -qualität. Vor allem aber würden sich zukünftig viel mehr Geräte vernetzen. Dies wiederum führe zu einer hohen Steigerung der Datenraten, die künftig durch die Netze fliessen sollen. Es wird erwartet, dass die Komplexität
in den Netztechnologien weiter steigen wird. Deshalb sei die Weiterbildung von Fachkräften wichtig. Allerdings müssten die Bewilligungsverfahren kürzer werden und so Unsicherheiten bei der Planung vermeiden. Der Schweizer Netzinfrastrukturverband (SNiv) will das Berufsbild des Netzelektrikers «Telekommunikation» weiter stärken und damit die Basis für einen attraktiven, zukunftsfähigen Beruf schaffen. ■ www.sniv.ch
Wachsende Bedeutung der Schweizer ICT-Wirtschaft ICTswitzerland präsentierte erstmalig eine umfassende ICT-Aussenhandelsstudie und die Universität Bern den neu erhobenen Survey «Swiss Software Industry». 2014 wurden aus der Schweiz ICT-Güter und Dienstleistungen im Wert von über 18 Mrd. Franken exportiert. Besonders der Dienstleistungsbereich verzeichnete einen grossen Anstieg (+14%). Von Bedeutung seien der Handel mit Computerdiensten, die Telekommunikationsdienste und die Informationsdienste. ICT-Dienste sind
damit die fünftwichtigste Dienstleistungsexportgruppe der Schweiz. Der von der Universität Bern durchgeführte Survey zur schweizerischen Softwarebranche zeigt die profitable Entwicklung mit interessanten Wachstumsperspektiven. 16 Prozent der Gesamtumsätze werden durch Exporte erzielt, vor allem nach Deutschland und Frankreich. ■ ictswitzerland.ch (publikationen/studienict-aussenhandel-und-ssis)
Aus- und Weiterbildung
Fragen und Antworten zu NIN 2010/2015
NIN-Know-how 116 Aus dem Jahresbericht des CES (Schweizerisches Elektrotechnisches Komitee) war zu entnehmen, dass im Elektrobereich über 6300 Normen existieren. Vom Kabel/Draht zu den Schaltgeräten, über Leuchten und Steckdosen scheint ja bald alles genormt zu sein. Beim Studium der NIN stellt man deshalb auch viele Verweise auf andere Normen, oder Harmonisierungsdokumente fest. Kann man ohne diese Normenkenntnisse überhaupt noch fachgerecht installieren? Müssen die Konformitätserklärungen immer vorhanden sein? Und wie kann man sich im Zweifelsfalle orientieren um Klarheit zu schaffen? Natürlich: Lesen Sie einfach die nachstehenden Fragen und Antworten und Sie finden bestimmt Verweise auf weitere Dokumente. David Keller, Pius Nauer*
1
Blaue CEE Steckdose für 400 V Stromkreis? Bei einer grösseren Fernheizungsanlage haben wir eine Zuleitung für einen Ölkessel installiert. Nebst dem Ölkessel befindet sich noch eine Schnitzelheizung im selben Raum. Wir haben die Zuleitung ab Hauptverteilung bis zur Wandsteckdose erstellt. Als Wandsteckdose haben wir ein Modell CEE 32 A «Blau» ausgewählt. «Blau» deshalb, weil der Stromkreis nicht durch eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung geschützt ist. Der Stromkreis ist 3 × 400 V/ 230 V. Nun hat uns der Kontrolleur bei der Abnahmekontrolle beanstandet, dass die Steckdose nicht «Blau» sein darf. Nach seiner Begründung sind CEE-Steckdosen mit der Farbe «Blau» nur für 200 V/250 V zulässig. Im ganzen Gebäude gibt es jedoch keine weiteren blauen Steckdosen. Die Steckdose ist nicht freizügig verwendbar angeordnet. Können wir die Steckdose nicht belassen? (S. M. per E-Mail)
Ich nehme an, sie haben den blauen Steckdosentyp gewählt, weil der Schutzleiterkontakt bei diesem Modell auf Richtung 9 Uhr steht Bei den üblich angewandten roten CEE-Steckdosen ist die Anordnung des Schutzleiterkontaktes auf Richtung 6 Uhr. Diese Steckdosen sind freizügig verwendbar, sofern man nicht eine weitere Massnahme wie Abschliessbarkeit usw. anwendet. Es reicht aber nicht aus, dass man nur auf die Anordnung des Schutzleiterkontaktes achtet. Der Bemessungsstrom, die Nennspannung und die Frequenz müssen natürlich auch übereinstimmen. Das Kontrollorgan hat die von ihnen 48 | Elektrotechnik 11/15
montierte blaue Steckdose richtig bemängelt, da diese Modelle eine Bemessungsspannung von max. 250 V aufweisen. Verschiedene Hersteller bieten heute schwarze Modelle mit dem Schutzleiterkontakt Richtung 7 Uhr an. Die Bemessungsspannung liegt bei diesen Typen bei 500 V und sind für den Einsatz in ihrem Fall anwendbar. (pn)
2
Konformitätserklärungen Wir haben von der Bauherrschaft Spiegelschränke für die Badezimmer erhalten. Nun haben wir etliche Zweifel an der Sicherheit. Die Klemmen sind lose und nicht fest montiert. Auch staunen wir ob dem angegebenen IP-Schutzgrad IP24. Wir können uns nicht vorstellen dass die Leuchte spritzwassergeschützt ist. Sollen wir das selber verbessern, oder wie wäre das korrekte Vorgehen? (R. F. per E-Mail) Für einen Spiegelschrank mit eingebauten elektrischen (Niederspannungs-) Teilen muss nach der Verordnung über elektrische Niederspannungserzeugnisse (NEV) eine Konformitätserklärung vorliegen. Mit dieser erklärt der Hersteller, oder der Inverkehrbringer, dass das Produkt den grundlegenden Anforderungen entspricht. Wenn Sie eine
2
Das Schweizerische Sicherheitszeichen garantiert die Normenkonformität (weitere Infos unter www.esti.admin.ch/ aktuelles)
solche Konformitätserklärung vorliegen haben, können oder müssen Sie sich darauf verlassen, dass das Produkt zugelassen ist. Der Hersteller deklariert, zu welchen Normen das Erzeugnis eben «konform» ist. Meistens stehen in dieser Rubrik dann einige Buchstaben und Zahlen, wie z. B. EN 60558-1 oder ähnliche. Wenn man bedenkt, dass es über 6300 Normen alleine im Elektrobereich gibt, so ist es kaum wahrscheinlich, dass man hinter all diesen Normennummern die Titel dazu kennt und gerade auch weiss, ob es die richtigen Nummern sind. Wenn Sie unsicher sind, können Sie folgenden Trick anwenden: Gehen Sie auf den Normenshop von Electrosuisse (www.electrosuisse.ch) und geben im Suchfenster die zitierten Normennummern ein. Nach der Suche wird eine Liste mit allen Teilen, welche unter dieser Nummer laufen, ausgegeben. Nun können Sie mindestens die Normentitel lesen und so überprüfen, ob diese Norm überhaupt zutreffend sein könnte. Diese Konformitätserklärung muss Ihnen aber nicht unbedingt ausgehändigt werden, nur die Behörden (bei uns wäre dies das Starkstrominspektorat ESTI) können diese wirklich verlangen. Einfacher wird es, wenn der Hersteller das schweizerische Sicherheitszeichen führt. Mit diesem ist sichergestellt, dass das Erzeugnis normenkonform ist! Und das Gute daran ist, Sie können seit einiger Zeit auf der Website des ESTI selber herausfinden, ob das Produkt auch das Sicherheitszeichen führen darf (www.esti.admin.ch/de/aktuell bewilligungen sicherheitszeichen). Wenn Sie Zweifel an der Normenkonformität haben, können Sie dies dem Starkstromin-
gezeigt werden muss. Die Lösung liegt darin, dass Sie für diese Motoreninstallation ein Thermorelais installieren. Die Auslösung des Thermorelais kann nun mit einer Meldelampe angezeigt werden. (pn)
3
4
Grundsätzlich sind gemäss NIN 4.3.3.3.1 e) bei uns in der Schweiz sämtliche Motoren mit einer Leistung von mehr als 500 W vor Überlast zu schützen. In der NIN im Kapitel 5.6 finden sich Angaben zu «Einrichtungen für Sicherheitszwecke». Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) gehören auch in dieses Kapitel. Im 5.6.7.3 heisst es nun, dass in Stromkreisen für Sicherheitszwecke auf einen Überlastschutz verzichtet werden darf, wenn durch einen Ausfall der Stromversorgung eine grössere Gefahr hervorgerufen wird. Wie Sie sehen, kann in solchen Anlagen tatsächlich der Überlastschutz entfallen. Die NIN fordert jedoch, dass das Vorhandensein eines Überlaststromes an-
Bis zu den NIN 2010, bzw. der EN 60439, deklarierte der Hersteller der Schaltgerätekombination den maximal zulässigen Kurzschlussstrom an der Eingangsklemme. Dieser Wert entsprach dem unbeeinflussten (prospektiven) Kurzschlussstrom Icp. Nach aktuell gültiger Norm (neu eben EN 61439) kann diese Variante immer noch angewendet werden, wenn in der Einspeisung (gerade nach der Eingangsklemme im Schaltschrank) eine Kurzschlussschutzeinrichtung (neudeutsche Abkürzung SCPD) vorhanden ist. Falls keine solche vorhanden ist (was eher der gängigen Praxis entspricht), hat der Hersteller zwei Möglichkeiten, die Bedingungen am Einbauort festzulegen: Der maximale Kurzschlussstrom an der Eingangsklemme darf einen von ihm bestimmten Wert nicht überschreiten, wenn in der Zuleitung eine ebenfalls von ihm bestimmte Kurzschlussschutzeinrichtung eingebaut ist. Dieser unbeeinflusste Kurzschlussstrom wird dann beim effektiven Eintreten des Kurzschlusses durch die Vorsicherung be-
Verzicht Überlastschutz bei RWA-Motor Wir haben in einer Anlage einen RWA-Motor für eine Klappe angeschlossen. Der Motor weist eine Leistung von mehr als 500 W auf. Gemäss NIN muss ein solcher Motor gegen Überlast geschützt werden. Aus diesem Grund wollten wir ein Thermorelais einbauen. Nun meint aber der Hersteller des Motors, dass kein Überlastschutz einzubauen ist, da im Falle eines Ereignisses der Mensch wichtiger ist als der Motor. Die Rauchklappe soll also trotzdem aufgehen, auch wenn der Motor überlastet ist. Wir sind uns der Sache nicht sicher, da der Hersteller des Motors uns nicht sagen konnte, ob wir den Verzicht des Überlastschutzes irgendwo in den Normen finden können. Was meinen sie dazu? (R. M. per E-Mail)
Kurzschlussfestigkeit Schaltgerätekombination In der NIN 2015 sind im Kapitel 5.3.9 einige neue Angaben zu Schaltgerätekombinationen. Wie ist das jetzt zum Beispiel konkret mit der Kurzschlussfestigkeit? Kann man den von früher bekannten ICP-Wert noch brauchen, oder muss man ICW oder ICC angeben? Und wenn ja, wie kommt man zu diesen Werten? (S. K. per E-Mail)
grenzt und heisst deshalb Icc. Oder aber die strombegrenzende Einrichtung wird dem Anwender (oder stellvertretend dem Elektroinstallateur) überlassen und der Hersteller definiert einen maximalen Kurzschlussstrom während einer bestimmten Zeitdauer. Dieser Wert nennt sich dann Icw. Nach der Formel: I2 t = K2 S2 kann der maximale Strom in Abhängigkeit des Leitermaterials und der entsprechenden Zeit festgelegt werden. Bei der Angabe von Icp und Icw muss zusätzlich noch der maximal zulässige Stossstrom Ipk angegeben werden. Die Höhe des zu erwartenden Stossstromes Ipk hängt von der Entfernung zum Transformator und dem prospektiven Kurzschlussstrom ab. Je näher am Transformator der Kurzschluss eintritt, desto höher kann der Scheitelwert der ersten Halbwelle ansteigen. Das Verhältnis zwischen Icp und Ipk liegt zwischen 1:1.5 (trafofern, Icp 5 kA) bis 1:2.2 (trafonah, Icp 20 kA 50 kA). Wichtig zu wissen ist aber, dass für Kurzschlussfestigkeiten Icp 10 kA, oder Ipk 17 k keine Nachweise erforderlich sind. Wenn Sie Angaben von Sicherungsherstellern beachten, werden Sie feststellen, dass diese eine hohe Strombegrenzung aufweisen. Zum Beispiel begrenzen NH-Patronen der Baugrössen NH00 bis NH3 bis zu einem Bemessungsstrom von 125 A den Durchlassstrom auf einen Spitzenwert von maximal 17 k und das bis zu ihrem Schaltvermögen von 120 kA! Selbst bei grösseren Bemessungsströmen findet immer noch eine für Hausinstallationen ausreichende Strombegrenzung statt (Quelle Siemens AG, 2015). Und zuletzt sei noch erwähnt, dass die benötigte Kurzschlussfestigkeit zwischen Hersteller und Anwender vereinbart werden sollte, bevor die Ausführung beginnt. (dk)
Elektrotechnik 11/15 | 49
Aus- und Weiterbildung
spektorat melden. Bei offensichtlich gefährlichen Mängeln wie dem Fehlen eines genügenden Basis- oder Fehlerschutzes dürfen Sie das Produkt aber nicht anschliessen und in Betrieb nehmen! (dk)
Aus- und Weiterbildung
4
Kurzschlussschutz Schaltgerätekombinationen
5
RCD Pflicht für Holzhäuser Anfang 2015 hatte ich eine interne NIN2015-Schulung. Dort wurde uns mitgeteilt, dass neu sämtliche Holzhäuser mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung von 300 mA geschützt werden müssen. Ausgenommen von dieser Pflicht sind nur die
50 | Elektrotechnik 11/15
Verteilstromkreise. Nun hatte ich kürzlich eine Diskussion mit einem anderen Kontrollorgan. Er meinte, dass Holzhäuser nicht unter feuergefährdete Betriebsstätten fallen. Meine Abklärung beim zuständigen Feuerschutzamt haben ergeben, dass Holzhäuser nicht als feuergefährdet eingestuft werden. Wenn ich aber in der NIN unter
4.2.2.1 beim neunten Aufzählungsstrich nachschaue, heisst es: «der Auswahl und Einrichtung von elektrischen Anlagen in Räumen oder Bereichen mit vorwiegend brennbaren Baustoffen wie Holz-, Hohlwänden etc.» Meiner Meinung nach fällt ein Holzhaus dadurch unter diese Bestimmungen. Ist nun eine Fehlerstrom-Schutz-
einrichtung gefordert oder nicht? Zudem ist mir vom Kurs noch geblieben das die Erschliessungen zu Unterverteilungen nicht durch eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung geschützt werden müssen. Dies habe ich aber in den Normen nirgends eindeutig gefunden. Einzig die Betonung auf Endstromkreise bei 4.2.2.3.9 weist darauf hin, ist das richtig? (M. M. per E-Mail) Im neunten Aufzählungsstrich in NIN 4.2.2.1 findet sich der Verweis auf die Errichtung elektrischer Anlagen in Räumen oder Bereichen mit vorwiegend brennbaren Baustoffen wie Holz, Hohlwänden etc. Liest man aber den Übertitel, so merkt man, dass diese Bestimmungen nur ergänzend für diesen Unterabschnitt gelten. Die ist übrigens nicht neu, es stand bereits in der NIN 2000 im Kapitel 4.8.2.1.2 genau gleich in der Norm. Die NIN ordnet Holzhäuser nicht den feuergefährdeten Betriebsstätten zu! In NIN 4.2.2.4 findet sich der Titel «Räume oder Orte mit brennbaren Baustoffen». In der Anmerkung dazu wird als Beispiel das Holzhaus genannt. Unter diesem Titel finden sich Angaben zu Leuchteninstallationen, Anordnung von Schaltgerätekombinationen usw. Die Pflicht, eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung von 300 mA für die gesamte Installation vorzusehen, findet sich darin nicht. Natürlich bringt man mehr Sicherheit in die Anlage, wenn man für die gesamte Installation eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung vorsieht, aber es wird hier für Holzhäuser nicht gefordert. Im Kapitel 4.2.2.3 «Feuergefährdete Betriebsstätten» wird für alle Endstromkreise eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung von 300 mA gefordert. Für Verteilungsleitungen, wie die von Ihnen erwähnten Erschliessungen auf Unterverteilungen, besteht die Forderung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nicht. (pn)
6
Anlageschalter für Garagentor im Einfamilienhaus Für den Anschluss eines Garagentores in einem Einfamilienhaus habe ich im Installationsplan eine Steckdose T13 an der Decke eingezeichnet. Diese ist an der Lichtgruppe angeschlossen. Nach meiner Meinung müsste aber für das Tor ein Wartungsschalter vorhanden sein. Genügt dazu diese Steckdose an der Decke? (I. D. per E-Mail) Wahrscheinlich befindet sich die Steckdose dann genau über dem gelegentlich eingestellten Fahrzeug und ist dadurch kaum mehr leicht zu erreichen. Ein Garagentor muss unter anderem die SN EN 60204-1 (elektrische Ausrüstung von Maschinen) erfüllen. Aus dieser Norm geht klar hervor, dass jede Maschine (also auch ein Garagentor) über einen Anlageschalter (Netztrenneinrichtung) verfügen muss. Die Anforderungen an die Bedienungsvorrichtung lauten so, dass diese leicht zugänglich und zwischen 0,6 und 1,9 m ab Zugangsebene angeordnet werden müssen. Eine Steckdose bis zu einem Bemessungsstrom von 16 A kann zwar als Anlageschalter in diesem Sinne verwendet werden, muss aber genauso leicht zugänglich sein. Diese Anforderungen werden auch in der EKAS-Broschüre 6280.d beschrieben. Die private Nutzung technischer Geräte fällt zwar nicht unter die Bestimmungen des Unfallversicherungsgesetzes, jedoch empfiehlt auch die BfU das Einhalten der SUVA-Bestimmungen. Wenn also die Steckdose an der Decke für den Torantrieb gebraucht wird, so müssen Sie zusätzlich noch einen – vorzugsweise abschliessbaren – Schalter vorsehen, der eben leicht zugänglich ist. (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 ■
Aus- und Weiterbildung
Fokus Elektrosicherheit
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ F Moderne Verbrauchsmittel bieten viele Annehmlichkeiten in Form von effizienz- und komfortsteigernden Leistungsmerkmalen. Oft sind heute Heizungsumwälzpumpen oder Waschmaschinen mit drehzahlgeregelten Antrieben ausgestattet. Zu diesem Zweck werden immer häufiger einphasige Frequenzumformer eingesetzt. Die vorgeschaltete Schutzeinrichtung ist häufig nicht dazu geeignet Fehlerströme zu detektieren, die bei Verbrauchsmitteln mit Drehzahlregelung auftreten können. Dieser Tatsache ist sich längst nicht jeder Elektroinstallateur bewusst. Der nachstehende Artikel schliesst diese Wissenslücke, damit der Praktiker die verschiedenen Arten von Fehlerströmen unterscheiden und die richtige Schutzeinrichtung installieren kann. Josef Schmucki * Zweck der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD: Residual Current Protective Device) hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einer breit angewendeten, unverzichtbaren Schutzmassnahme entwickelt. Ihr Einsatz ist für viele Anwendungsbereiche verbindlich in den Normen gefordert. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen bieten einen hohen Personenschutz sowohl bei einer indirekten als auch bei einer direkten Berührung. Zudem leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Brandschutzprävention bei Isolationsund Erdschlussfehlern im Bereich elektrischer Anlagen.
Es gibt unterschiedliche Typen von RCD, die jedoch nicht für jeden Schutzzweck gleich geeignet sind. Seit 2012 sind Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs F auf dem Markt. F steht für «Frequenz», d. h. Schutzeinrichtungen dieses Typs schützen vor Fehlerströmen mit Mischfrequenzen, die bei einphasigen elektrischen Verbrauchern mit Frequenzumrichtern entstehen können – beispielsweise bei Waschmaschinen und Heizungsumwälzpumpen. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs F bieten denselben Schutz- und Funktionsumfang wie ein RCD des Typs A, indem sie sowohl sinusförmige Wechselfehlerströme als auch pulsierende Gleichfehlerströme erfassen. Darüber hinaus sind sie mischfrequenzsen-
Funktion der FehlerstromSchutzeinrichtungen nach Typen (EN 61008). (Quelle: Siemens) 52 | Elektrotechnik 11/15
sitiv, d. h. sie erfassen Fehlerströme, die aus einem Frequenzgemisch von ACAnteilen von 50 Hz und Anteilen von Frequenzen bis 1 kHz bestehen. Typen von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen EN 61008 unterscheidet die Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen nach ihrer Eignung zur Erfassung unterschiedlicher Formen von Ableit- und Fehlerströmen, die je nach elektronischer Schaltung im Stromkreis auftreten. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ F müssen so konstruiert sein, dass ein glatter Gleichfehlerstrom von 10 mA die Schutzeinrichtung in ihrer Sensitivität nicht beeinträchtigen kann. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs A sind für die Erkennung von Fehlerströmen von 50/60 Hz ausgelegt. Bei höheren Frequenzen steigt der Auslösewert undefiniert an. Die gewünschte Schutzwirkung von magnetischen Auslösern (Wandler) nimmt mit zunehmender Frequenz ab bzw. kann bei viel höheren Frequenzen ganz verloren gehen. Gleichfehlerströme von mehr als 6 mA können sich negativ auf die Sensi-
* Josef Schmucki, eidg. dipl. Elektroinstallateur, ist Projektleiter bei Electrosuisse im Bereich Weiterbildung. Er ist Mitglied im TK 64 des CES und in weiteren nationalen Technischen Komitees. Als international anerkannter Experte arbeitet er in verschiedenen Komitees und Arbeitsgruppen bei IEC und CENELEC mit. Er leitet regelmässig Schulungen, tritt als Referent auf und ist Autor von Fachbeiträgen.
tivität von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ A auswirken. Die Sättigung der magnetischen Auslöseeinrichtung ist eine mögliche Folge, was zu einer bedenklichen und unzulässigen Reduktion der Sensitivität auf alle Fehlerstromarten bzw. bis zur «Erblindung» der Schutzeinrichtung führen kann. Anforderungen an Schutzeinrichtungen Typ F nach EN 62423 1 • Schutz bei Anwendungen mit Wechselrichtern/Frequenzumformern • Erfassung von Fehlerströmen wie Typ A, jedoch mit zusätzlichen Eigenschaften: – Erfassung von Frequenzgemischen aus AC-Anteilen 10/50/1000 Hz – Kurzzeitverzögerte (10 ms) Abschaltung bei hohen Fehlerströmen – Stossstromfestigkeit mind. 3 kA (8/20 µs) – «Immunität» bei Überlagerung mit ›10 mA DC (bei Typ A: ›6 mA) Glatte Gleichfehlerströme Bei glatten Gleichfehlerströmen bieten Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen der Typen AC, A und F keinen Schutz: • Der Gleichfehlerstrom bewirkt keine Induktion im Wandler der Auslöseeinheit, weil das Trafoprinzip bei DC «nicht funktioniert». • Ein glatter Gleichfehler- oder Ableitstrom infolge eines «schleichenden Isolationsfehlers» führt zu einer ungewollten Vormagnetisierung des Eisenkerns des Wandlers. • RCD der Typen AC, A und F erzielen keine Schutzwirkung – auch nicht bei gleichzeitig auftretenden sinusförmigen Fehlerströmen.
Anwendung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ F Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ F gewährleisten einen sicheren Personen- und Brandschutz bei einphasigen Verbrauchsmitteln wie: • Waschmaschinen • Tumblern • Geschirrspülern • EVG • Heizungsumwälzpumpen • Haushaltgeräten • Handgeführten Elektrowerkzeugen Sie können in Wohn-, Verwaltungs-, Gewerbe- und anderen Zweckbauten oder in öffentlichen Gebäuden eingesetzt werden. Die Hersteller bieten diese Schutzeinrichtungen in den bekannten Bauformen an und erweitern damit die RCD-Palette für moderne Anwendungen.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung.
(Bild: Siemens)
Hohe Verfügbarkeit der Anlagen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ F tragen zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit bei. Sie verhindern aufgrund der Kurzzeitverzögerung von bis zu 10 ms und der Stossstromfestigkeit von 3 kA ungewollte Auslösungen, die beim Einschalten von Verbrauchern in Kombination mit Ableitströmen oder bei atmosphärischen Entladungen (Gewittern) entstehen können.
Fazit Licht- und Steckdosenstromkreise werden vielfach mit einphasigen Stromkreisen gespeist. Viele Elektrogeräte, welche im Haushalt, im Büro oder als elektrische Handwerkzeuge eingesetzt werden, sind mit einphasigen Frequenzumformern ausgestattet. Dabei können Fehlerströme entstehen, welche im schlechtesten Fall von der vorgeschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nicht erfasst werden oder deren Sensitivität einschränken. Einen zuverlässigen und präzisen Personenschutz gegen den elektrischen Schlag in Anlagen mit einphasigen Endstromkreisen gewährleisten die seit 2012 erhältlichen RCD Typ F. ■
EN 62423:2013-08 Fehlerstrom-/Differenzstrom-Schutzschalter Typ F und Typ B mit und ohne eingebautem Überstromschutz für Hausinstallationen und für ähnliche Anwendungen.
Quellen Technische Unterlagen von ABB, Siemens, Doepke
Bei Anwendungen, wo glatte Gleichfehlerströme auftreten können, sind Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen der Typen B oder B+ einzusetzen.
1
Produkteanzeigen
Cloud LED – flach, schön, effizient Die Produktfamilie Cloud LED bringt neuestes LED-Leuchtendesign in Treppenhäuser, Flure, Eingangsbereiche und Nebenräume. Durch ein integriertes Entwicklungskonzept in dem LED und Leuchtendesign als Einheit gedacht wurde, entstand eine Familie von superflachen Anbauleuchten für Deckenund Wandmontage. Mit Aufbauhöhen von 40-52 mm, 4 runden Varianten mit 12 W/18 W/25 W/30 W und Durchmessern von 200 mm / 300 mm / 350 mm / 400 mm sowie einer quadratischen Variante 25 W mit dem Mass 300 x 300 mm steht sowohl dem Gestalter als auch dem Lichtplaner ein vollständiges Programm zur Verfügung. Lumenpakete (Lichtmenge) von 1070 lm bis 2290 lm zeugen von Effizienz und die homogene Leuchtdichte (Gleichmässigkeit) stellt angenehmes Licht für den Nutzer sicher.
Dem UnexLED Standard entsprechend sind alle Cloud LED ab Lager verfügbar. Im Show Room in Zürich-Altstetten gibt es neben Cloud LED viele weitere Neuheiten aus dem Programm von UnexLED zu sehen. UnexLED steht für 100 Prozent LED-Lösungen, Beratung, Service und optimale Verfügbarkeit. Seit der Gründung vor sechs Jahren hat sich die UnexLED zu einem starken Partner für den Elektriker in der ganzen Schweiz etabliert. Die neue Cloud LED bringt modernste LED-Entwicklung in Treppenhaus, Flur und Eingangsbereiche. ■ Mit einer Schutzart von IP54 ist Cloud LED sowohl im Innenraum an Decke und Wand, wie auch im Eingangsbereich aussen unter einem Vordach geeignet.
UNEX DAKOTA AG 8048 Zürich Tel. 044 404 22 22 www.unexled.com
dauer von ca. 50 000 h, ist der Scheinwerfer erhältlich in den Lichtfarben 4000 und 5000 Kelvin. Mit den verschiedenen Abstrahlwinkeln von 120°, 60 ° oder 30/60 ° können Montagehöhen bis 25 Meter abgedeckt werden. Gegenüber konventionellen Beleuchtungssystemen prägen noch weitere Vorteile das Produkt. Wie das optimale Wärmemanagement, Schaltfestigkeit, IP66 und Umgebungstemperaturen von –30 °C bis +50 °C. Mit diesem umweltfreundlichen und leistungsstarken LEDScheinwerfer HR werden Beleuchtungskonzepte mit bewährter LEDTechnologie realisiert. Abhängig von der Anschlussleistung und täglicher Brenndauer ergeben sich bei einer Umrüstung oder Neuanlage unglaublich
hohe Einsparungsmöglichkeiten innert kurzer Zeit. Diese LED-Scheinwerfer HR sind vielseitig einsetzbar in: • Industriebereich • Hallenbeleuchtung • Aussenbereich • Tiefkühlzellen oder -zonen • Notbeleuchtung in Hallen
LED-Scheinwerfer HR
Nicht nur Zukunftsmusik, sondern Realität. Der LED-Scheinwerfer HR von HS TECHNICS AG, bestückt mit 392 LEDs, erreicht einen Lichtstrom von 12 000 Lumen, bei einer Systemleistung inkl. Vorschaltgerät von nur 120 Watt. Bei einer durchschnittlichen Lebens-
54 | Elektrotechnik 11/15
Seit sieben Jahren haben wir das Produkt erfolgreich auf dem Schweizer Markt etabliert. ■
HS TECHNICS AG 8953 Dietikon Tel. 044 744 60 30 info@hsag.ch www.hsag.ch
Auf Marktplätzen oder in Sportstadien sind Unterflurverteiler eine praktische Lösung, wenn es darum geht, die Stromversorgung unsichtbar im Boden zu versenken. Gerade wenn es gilt Heimatschutzvorgaben zu erfüllen, bestechen die unterirdischen Systeme dadurch, dass man sie einerseits nicht sieht, wenn sie nicht gebraucht werden aber andererseits Strom genau dort verfügbar ist, wenn er gebraucht wird. Ein arbeits- und zeitaufwendiges Aufstellen von Baustromverteilern entfällt dadurch. Die Deckel der Unterflurverteiler können mit beliebigen Bodenbelägen gefüllt werden, bis hin zu einer Auspflasterung. Der verbleibende sichtbare Teil der Verteiler beschränkt sich dann auf den Deckelrahmen. Bei unterirdischen Stromverteilungen besteht prinzipiell die Gefahr des Eindringens von Wasser, damit Mensch und
Gerät dabei nicht zu Schaden kommen. Unterflurverteiler des Herstellers Moser Systemelektrik verfügen über technische Merkmale, die dieser Anforderung Rechnung tragen. Standardmässig ist ein Entwässerungsanschluss verbaut, der idealerweise an die Kanalisa-tion ange-
schlossen wird, damit Wasser abfliessen kann. Ist das bauseits nicht möglich, schafft ein Sickerbett Abhilfe. Ein verbautes Heizsystem sorgt dafür, dass der Verteiler auch bei Schnee und Eis bedient werden kann, hat aber auch den Nebeneffekt, dass der Bildung von Kondenswasser im Innern vorgebeugt wird. Die Deckel des Schwarzwälder Herstellers werden auf Wunsch zudem mit einer Tauchglocke ausgestattet. Das ist wichtig bei veränderlichen Grundwasserständen. Aufsteigendes Grundwasser kann durch die Glocke nicht an die elektrischen Komponenten gelangen. ■ Spälti Elektro AG Wässeristrasse 25 8340 Hinwil Tel. 044 938 80 90 www.spälti.ch
Winziger Helligkeitsregler für präzises Licht Esylux präsentiert mit dem Lichtsensor LS-FLAT mini KNX einen Helligkeitsregler, der in diesem Bereich in mehrfacher Hinsicht neue Massstäbe setzen soll. Dank seines winzigen Gehäuses mit nur 3 mm Aufbauhöhe und einem Durchmesser von gerade einmal 3,3 cm bleibt er höchst unscheinbar und lässt sich schon deshalb sehr flexibel einsetzen. Zugleich verfügt er neben seiner Lichtsensorik über ein umfangreiches Instrumentarium zum voll- oder halbautomatischen Schalten, Regeln und Steuern der Beleuchtung über zwei separate Lichtausgänge und ist in der Lage, bis zu zwei externe Lichtwerte mit dem eigenen zu einem finalen Wert zu verrechnen. Schaltet man mehrere der
Geräte zusammen oder kombiniert sie mit der Lichtsensorik von Präsenzmeldern, ergeben sich so nahezu unbegrenzte Möglichkeiten zur Mehrpunktmessung und Kaskadierung. Die Sensorik misst mit einer Genauigkeit von 1 Lux innerhalb eines Durchmessers von 0,5 m bei einer Einbauhöhe von 3 m und ist in der Lage, das Licht bis zu einer sehr hohen Helligkeit zu erfassen. Denn der Messbereich endet nicht bei den üblichen 2000, sondern reicht bis 10 000 Lux. Ein weiteres sinnvolles Einsatzgebiet ist deshalb zum Beispiel ein Ort mit viel Tageslichteinfall, um das Kunstlicht von dort aus in Abhängigkeit zentral zu steuern. Sollten hier oder woanders ungewollte Reflexio-
nen die Messung verfälschen, kann der ermittelte Lichtwert mithilfe der Parametrierung jederzeit korrigiert werden. Schwingeffekte beim Dimmen lassen sich durch eine Veränderung der Regelzeit ebenfalls leicht vermeiden. Daneben stehen zahlreiche weitere nützliche KNX-Funktionen zur Verfügung. ■ Esylux Swiss AG 8302 Kloten Tel. 044 808 61 00 www.esylux.ch
Elektrotechnik 11/15 | 55
Produkteanzeigen
Unterflurverteilung, robust und langlebig
REG-Eingangsmodul Twiline Produkteanzeigen
Als Ergänzung der Möglichkeiten, Signale in eine Twiline-Anlage einzukoppeln, steht ab sofort das neue, universelle Eingangsmodul xBS-K8UIF-V für Verteilereinbau zur Verfügung. Das xBS-K8UIF-V ist ein REG-Gerät mit 1.5 TE. Es ist mit 8 Eingängen ausgerüstet, welche universell parametrierbar sind: • 8 Digitaleingänge für Fenster-/Türkontakte, technische Meldungen von Drittgewerken usw. • 8 Analogsignale 0–10 V oder 1–10 V für Werte (Temperaturen, Füllstände, Luftqualität usw) • 8 Analogsignale 4–20 mA oder 0–20 mA für Werte (Temperaturen, Füllstände, Luftqualität usw.) • 8 S0-Signale für Strommessungen (Verbrauchsanzeige, Energiemanagement)
• 2 Frequenzeingänge für Geschwindigkeiten usw. • Dezentrale Aufschaltung der Wettersensorik Das Modul ist trotz dieser vielseitigen Einsatzmöglichkeiten immer noch ohne PC zu parametrieren und somit sehr wartungsfreundlich. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Modul über den xBus-Manager individuell zu parametrieren, jedem Eingang seine spezifische Funktion zuzuordnen und so die Einsatzmöglichkeiten weiter zu vergrössern. Grösse, Leistungsumfang und Preis sind starke Merkmale des Moduls. Es rundet das Leistungsportfolio von Twiline ab ■ und eröffnet neue Möglichkeiten.
W. Wahli AG 3018 Bern Tel. 031 996 13 33 info@wahli.com www.twiline.ch
Schnellbefestigung für IEC-Schränke Einfach einrasten und schon ist die Wandaufhängung fertig. Robuste, korrosionsfeste Wandbefestigungslaschen aus Kunststoff geben den PolycarbonatSchaltschränken der Baureihe ARCA IEC von Fibox sicheren Halt, ohne dass dafür die Tür geöffnet werden muss. Sicher ist ausserdem auch das Schutzniveau IP66 des abgedichteten Installationsraums, denn die Montagebohrung liegt ausserhalb, in den doppelwandig ausgeführten Ecken des Schaltschranks. Die zeitsparende Einrastlösung entspricht dem Leitkonzept der Baureihe, das in allen Aspekten auf eine einfache und höchst flexible Handhabung setzt.
56 | Elektrotechnik 11/15
ARCA-IEC-Schaltschränke lassen sich mit Kunststoff-Wandbefestigungslaschen schnell von aussen anbringen.
Deshalb sind die Kunststoff-Wandbefestigungslaschen auch in zwei Höhen erhältlich, wahlweise mit 10 oder 50 mm
Wandabstand für eine versteckte Kabelführung hinter den Schaltschränken. Optional lässt sich die Einrastlösung mit einer Schraube zusätzlich verstärken. Diese Aufhängung eignet sich problemlos auch für bis zu 30 kg schwere Schaltschränke. Ausserdem sind von Fibox auch Wandbefestigungslaschen aus Edelstahl in zwei Höhen von 10 und 40 mm erhältlich. ■ FIBOX (Schweiz) GmbH 6314 Unterägeri Tel. 055 617 20 80 markus.baumgartner@fibox.com www.fibox.ch
Produkteanzeigen Elektrotechnik 11/15 | 57
Produkteanzeigen
Viele gute Gründe für die neue Fixer Combi-Muffe • Verbindung von M20- und M25-Installationsrohren: Erstmals können mit der gleichen Muffe sowohl M20- als auch M25-Rohre verbunden werden. So kann mit nur einer Muffe ein Grossteil der Installation abgedeckt werden. • Hohe Dichtigkeit dank konischer Form: Die Muffe ist so konstruiert, dass sie mit allen gängigen Installationsrohren wasserdicht schliesst, egal ob mit glatter oder gerillter Oberfläche. Fachgerecht installiert ist die Fixer Combi-Muffe ebenso sicher in der Anwendung, wie herkömmliche Muffen. • Verbindung werkzeuglos lösbar: Neu entwickelte Halterippen sorgen für eine sichere Fixierung der Rohre
in der Muffe. Die Fixer Combi-Muffe kombiniert damit die einfache Handhabung einer Steckmuffe mit dem sicheren Halt einer Krallenmuffe. • Deckel schützt vor Fremdkörpern: Die Combi-Muffe wird auf das Rohr gesetzt und der Deckel geschlossen. Somit ist die Rohrleitung gegen eindringende Fremdkörper und Flüssigkeiten geschützt. Wird das nächste Rohr mit der Muffe verbunden, muss nur der Deckel geöffnet werden. Vergessene Dichtungszapfen sind dadurch ausgeschlossen. • Moderne Materialeigenschaften: Die Muffe besteht aus halogenfreiem Polyethylen und ist dank der Signalfarbe in der Installation sofort sichtbar. Auch bei tiefen Temperaturen
versprödet die Muffe nicht und bleibt bruch- und schlagfest. Zudem ist das Material selbstverlöschend. Die Fixer Combi-Muffe ist die moderne Art Rohre zu verbinden. ■ PWF Kunststofftechnik AG 4712 Laupersdorf Tel. 062 386 90 10 www.pwf-ag.ch www.fixer.ch
Neuer Mehrkanal-Funkwandsender
MultiTec Touch-868: einfache Bedienung per Touchscreen.
Elero bietet die ganze Bandbreite an modernen Steuerungen von Sicht- und Sonnenschutzsystemen Die Produktpalette umfasst zahlreiche Wand- und
Handsender, die Signale per Funk oder drahtgebunden über ein Kabel an den Antrieb weiterleiten. Sie können durch integrierte Zeitschaltuhren mit Astrofunktion oder Sensoren automatisiert und zugleich per Tastendruck bedient werden. Die Datenkommunikation aller Funksender erfolgt auf der Frequenz von 868 MHz und standardmässig über das bidirektionale Funksystem ProLine 2 mit Routingfunktion. Das Signal wird so lange weitergeleitet, bis es den richtigen Empfänger erreicht. Dieser sendet eine Rückmeldung über die Ausführung des Befehls an den Funksender.
Neu im Programm ist der Mehrkanal-Funkwandsender MultiTec Touch868, mit dem sich die Haustechnik mittels Touchscreen einfach bedienen lässt. Die Steuerung wird vom Handwerker an die Stromversorgung angeschlossen, an die Wand montiert und die Funkempfänger in die 20 Kanäle eingelernt werden. Die Funktionseinstellungen erfolgen menügeführt mit Klartextanzeige. ■ Meimo AG 8954 Geroldswil Tel. 043 455 30 40 info@meimo.ch www.meimo.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 58 | Elektrotechnik 11/15
Flextron AG Usterstrasse 25 8308 Illnau Telefon +41 52 347 29 50 info@flextron.ch www.flextron.ch
Überspannungsschutz Produktlinie für die LED-Aussenbeleuchtung Mit SurgeTrap LED präsentiert Mersen Electrical Power eine komplette Produktlinie von Überspannungsgeräten (SPDs) für die Aussenbeleuchtung mit LEDs. Das umfassende Produktangebot von technischen Lösungen für den Überspannungsschutz beinhaltet SPDs für den Einbau in Strassenleuchten (STLB-Serie), für die Montage auf DIN-Sammelschienen in Sicherungskästen für die Strassenbeleuchtung (STM SLIM-Serie) und Sonderlösungen für Schalttafeln in der Strassenbeleuchtung zum Schutz von transienten und kurzzeitigen Überspannungen (SPD+POP-Serie). Das Unternehmen bietet auch eine High-end Lösung (STLH-Serie) für Flutlichtsysteme in Sportstadien, Parks und Freizeitanlagen. Surge-Trap LED-Lösungen gewährleisten den Herstellern von LED-Leuchten ein erhöhtes Mass an Sicherheit. Alle Produkte der SPD-Reihe sind zertifiziert und können risikolos in allen Leuchten und Einrichtungen eingesetzt werden, egal wo oder wie sie aufgebaut sind: TT/TN/IT-Netze, Schutzklasse I und II, in Serie oder parallel geschaltet und bis zu 480 V. 10 kV und 20 kV SPDs sind kompakte Geräte mit vielseitigen Kombinationsmöglichkeiten und Anschlüssen. IP66-Ausführungen sind ebenfalls erhältlich. Weitere Informationen über SurgeTrap LED und andere Produkte finden Sie auf der nachstehenden Website. ■ Mersen Schweiz AG 3006 Bern Tel. 031 337 43 41 info.schweiz@mersen.com www.ep.mersen.com
planen koordinieren
Blitzschutzsysteme begutachten kontrollieren Konzepte nach SN EN 62305 und SEV 4022
Neue 1-fach- und 3-fach-Steckdosen von Feller 3-fach-Steckdose Typ 13 von Feller.
timalen Drahtanschluss und jeweils zwei unabhängige Löser pro Anschluss (L, N und PE) sorgen für höchsten Installationskomfort. Die Löser wurden im Zuge der Optimierung auch gleich den aktuellen NIN-Aderfarben angepasst.
3-fach-Steckdose Typ 13 von Feller.
• • • •
Feller hat die Klassiker unter den Steckdosen, die 1-fach-Steckdose und die 3-fach-Steckdose im Rahmen der kontinuierlichen Produktverbesserungen optimiert. Zu 100 Prozent in Horgen entwickelt, konstruiert und gefertigt, warten die «Neuen» mit wesentlichen Verbesserungen auf, die allesamt dem Installateur zugute kommen. So sorgt die geringere Einbautiefe bei der neuen 3-fach-Steckdose für mehr Platz und somit mehr Anschlusskomfort. Darüber hinaus garantiert das patentierte Käfigklemmen-System einen op-
• • • •
• •
10 A (1-fach- und 3-fach-Steckdose) 16 A (1-fach-Steckdose) Steckklemmen 3S-Zusatz mit Schraubklemme (3-fach-Steckdose) Patentiertes Käfigklemmen-System 2 unabhängige Löser pro Anschluss Geringere Einbautiefe (3-fach-Steckdosen) Löser für Polleiter-Anschlussklemmen gemäss aktuellen NIN-Aderfarben Graues Kunststoffgehäuse 5 Jahre Feller Garantie ■
Feller AG 8810 Horgen Tel. 044 728 77 77 www.feller.ch
sowie Lösungen für: Bauspezifische Vorgaben Photovoltaikanlagen Potenzialausgleich Überspannungsschutz Ausführungsbegleitung Mitgliedschaften und Aktivitäten im Bereich Blitzschutz: VDE ABB (Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung) TK 37 Überspannungsableiter CES TK 81 Blitzschutz CES mit den Arbeitsgruppen: SEV 4022 und Photovoltaikanlagen
ENGINEERING ENGINEERING UND UND BERATUNG BERATUNG AG AGfür fürEMV EMV und und Blitzschutz Blitzschutz CH-8152 Opfikon / Glattbrugg CH-8152 Opfikon/Glattbrugg Wallisellerstrasse 75 Wallisellerstrasse 75 Telefon 044 828 15 51 Telefon 044 828 15 51 info@arnoldeub.ch, www.arnoldeub.ch info@arnoldeub.ch, www.arnoldeub.ch
Veranstaltungen
Branchentreffpunkt der Bauwirtschaft
Vom 12. bis 16. Januar 2016 geht in Basel die nächste Swissbau über die Bühne. An der Leitmesse der Bauwirtschaft in der Schweiz präsentieren rund 1100 Aussteller die wichtigsten Neuerungen und Branchentrends. Neben zahlreichen persönlichen Kontakten werden im Veranstaltungs- und Netzwerkformat Swissbau Focus Fragen gestellt zum Motto «Rettung durch Technik?» und in rund 60 Anlässen Antworten diskutiert. Den Auftakt bildet der Eröffnungsanlass,
60 | Elektrotechnik 11/15
der die wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung des GotthardBasistunnels ins Zentrum stellt. Und auch wenn verschiedene Indikatoren derzeit auf einen Rückgang der Bautätigkeit im Bereich Neubau hindeuten, wird das Thema Bauen die Schweiz auch in Zukunft entscheidend prägen. Rund 80 Prozent der Gebäude in der Schweiz wurden nämlich vor 1990 erbaut und müssen in absehbarer Zeit saniert werden. Die Energiewende wird diese Entwicklung noch zusätzlich beschleunigen, da sie neue und höhere technische Anforderungen an Gebäude und Infrastruktur stellt. Diese Entwicklung und die damit verbundenen Lösungen werden an der kommenden Swissbau diskutiert. Verteilt auf vier Hallen präsentieren die Aussteller ihre Produkte und Dienstleistungen aus den
Bereichen Gebäudetechnik, Planung, Gebäudehülle und Baustelle. Erwartet werden rund 100 000 Besucher unterschiedlichster Branchen. Rettung durch Technik? Swissbau Focus ist das Veranstaltungsund Netzwerkformat der Swissbau, in dessen Rahmen Meinungsführer und Experten über aktuelle Brennpunkte der Schweizer Bauwirtschaft diskutieren. Die Veranstaltungen des Swissbau Focus beschäftigen sich mit den unterschiedlichsten Aspekten des Planens und Bauens wie der digitalen Transformation in der Bauwirtschaft, neuen Bausystemen und Materialien, oder dem kontrovers diskutierten Aus- und Weiterbildungsbereich. Das verbindende Motto «Rettung durch Technik?», soll zu kritischem Nachdenken über Chancen und Risiken der technischen Entwicklungen anregen. Mehr zu Veranstaltungen und Anmeldungen auf: ■ swissbau.ch/focus
Elektrotechnik 11/15 | 61
Veranstaltungen / Stellenangebot
Veranstaltungen/ Stellenangebot
Gewinnen Sie
eines von drei Jahresabonnements für die Zeitschrift «Kochen» im Wert von je 68 Franken. www.elektrotechnik.ch/ wettbewerb
62 | Elektrotechnik 11/15
Frequenzumrichter richtig installieren Studiert man Unterlagen von Frequenzumrichtern (FU) oder schaut sich etwas im Internet um, so fällt auf, dass offensichtlich viele Fehlerquellen lauern. FU haben ein grosses Störpotenzial. Es ist wichtig über gewisse Grundkenntnisse zu verfügen, damit man FU richtig installiert und auch betreibt. ET 12 vermittelt die erforderlichen Informationen. Kontinuierliche Aufzeichnung von Messdaten Besonders bei der Produktion oder Lagerhaltung von Qualitätsprodukten ist eine lückenlose Aufzeichnung von Messdaten unabdingbar. Datenlogger erfüllen diese Funktion und zeichnen Messdaten kontinuierlich und sicher auf. Sie bieten die Möglichkeit zur lückenlosen Dokumentation, wie sie für eine nachweisbare Qualitätskontrolle in der Regel benötigt wird. Für die Praxis wichtig sind ein hoher Bedienungskomfort sowie eine hohe Zuverlässigkeit und Datensicherheit.
26.–29. 11. 2015 Bern Bau + Energie Messe www.minergie-expo.ch 7./8. 12. 2015 Luzern Kongress des Schweizer Forums Elektromobilität www.forum-elektromobilität.ch 11./12. 1. 2016 Bern Schweizerischer Stromkongress www.stromkongress.ch 12.–16. 1. 2016 Basel Swissbau 2016 www.swissbau.ch 15. 1. 2016 Zürich LED-Forum 2016 www.electrosuisse.ch 10./11. 2. 2016 Zürich Maintenance Schweiz www.easyfairs.com/ maintenance-schweiz2016 24. 2. 2016 Zürich Haustech-Planertag www.haustech-planertag.ch 13.–18. 3. 2016 Frankfurt Light + Building 2016 www.light-building.com 17./18. 3. 2016 Luzern
Elektromotoren vor Übertemperatur schützen Im Allgemeinen kommen Motorschutzschalter mit Bimetallrelais zum Überlastungsschutz elektrischer Maschinen zum Einsatz. Werden Motoren aber pulsierend oder über Frequenzumrichter betrieben, funktionieren Bimetallrelais bedingt oder gar nicht. Da helfen Thermistoren (PTC) viel wirksamer, allerdings ein Motorvollschutz besteht dadurch auch nicht. Netzfilter als gute Investition Netzfilter dienen bei Geräten dazu, Netzstörungen fernzuhalten. Sie sorgen aber auch dafür, dass das Gerät selbst keine unzulässigen Störungen ins Netz koppelt. Seit die CE-Selbstdeklaration im Zusammenhang mit EMV gilt, sind Verantwortliche oft im Unklaren über «reicht es oder reicht es nicht». ... und viele weitere aktuelle Artikel zu Themen rund um die Elektrotechnik, Gebäudetechnik, Automation und Telematik
NetzImpuls ’16 www.electrosuisse.ch 7. 4. 2016 Bern Datenaustausch EVU www.electrosuisse.ch 18./19. 5. 2016 Bern Electro-Tec www.electro-tec.ch 31. 5.–2. 6. 2016 Zürich Powertage www.powertage.ch 22.–24. 6. 2016 München Intersolar www.intersolar.de 6.–8. 9. 2016 Bern Sindex 2016 www.sindex.ch
Monatsausgabe ET 12/15 16. 12. 2015
Anzeigenschluss 23. 11. 2015
Redaktionsschluss 12. 11. 2015
ET 1/16 28. 1. 2016
Anzeigenschluss 13. 1. 2016
Redaktionsschluss 17. 12. 2015
22. 6. 2016 Baden Elektromobilität www.electrosuisse.ch
14./15. 9. 2016 Winterthur Electro-Tec www.electro-tec.ch 27.–30. 9. 2016 Essen Security Essen www.security-essen.de Weiterbildungskurse (nach Anbieter) electrosuisse 1. 12. Bewilligungsträger nach Art. 14 oder 15 NIV – Wiederholungskurs 1., 9. 12. Schaltberechtigung – Grundkurs 1., 10. 12. Schaltberechtigung – Grundkurs 2. 12. Nothilfe – Wiederholungskurs 3. 12. Arbeiten unter Spannung – Installationen – Wiederholungskurs 3. 12. Nothilfe – Grundkurs 10. 12. Instandhaltung und Prüfung elektrischer Geräte 15. 12. Schaltberechtigung – Wiederholungskurs 54 www.electro-suisse.ch, weiterbildung@electrosuisse.ch Energie-cluster 2. 12. Plusenergie-Gebäude – integrales Planen und Bauen mit Energieeffizienz www.energie-cluster.ch Feller AG Horgen 3. 12. Elektronisches Schaltsystem Zeptrion 4.12. KNX-Grundkurs (5 Tage) www.feller.ch/ausbildung Otto Fischer AG 9.12. 2015, 3. 2. 2016 Erdung – Blitzschutz – Compact 23./24.2., 15./16. 3. 2016 Digitalstrom Basic 1./2. 3., 14./15. 6. 2016 Solarstrom Basic 15. 4., 27. 9. Workshop E-Mobility www.ottofischer.ch/events Omni Ray 17.12. Mitsubishi Frequenzumrichter www.omniray.ch/schulungen Gebäudeautomation mit Wago 15.–17. 12. 2015 CODESYS V2.3 Einsteiger 8./9.12. 2015 Umsteiger von CODESYS V2 auf e!COCKPIT 1./2.12. 2015 e!COCKPIT Einsteiger www.wago.ch/seminare Aktuelle Veranstaltungen auf www.elektro-technik.ch/agenda
Elektrotechnik 11/15 | 63
Vorschau
Themenvorschau
Fachmessen & Kongresse
Impressum
Impressum
66. Jahrgang 2015 ISSN 1015-3926 www.elektrotechnik.ch Auflage und Verbreitung (WEMF/SW-Beglaubigung 2014) 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 Verlag 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 AZ Fachverlage AG, Elektrotechnik Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau redaktion@elektrotechnik.ch Chefredaktor Hansjörg Wigger, Tel. +41 (0)58 200 56 34 Redaktoren Jürg Altwegg, Tel. +41 (0)58 200 56 40 Raymond Kleger, Tel. +41 (0)79 384 45 65 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
Unsere Inserenten ABB Schweiz AG
15
Recom Electronic AG
US 4
Reichelt Elektronik GmbH 31
Arnold Engineering und Beratung BKS Stromschienen AG
59 27
Bosch Sicherheitssysteme
5
Reichle Installation Technologies AG
13
Siemens Schweiz AG
23
Brelag Systems GmbH US 2 Camille Bauer Metrawatt AG17
Spälti Elektro AG STF
Contech TopSystems AG
54
Suva
38
EEV Electrosuisse Elektro-Material AG
40 53 45
Swisslux AG Systec Therm AG Technische Berufsschule
51 47
Elko-Systeme AG
30
Zürich
55
EMU Electronic AG ERCO GmbH
40 41
Texag Handels AG Theben HTS AG
ESTI Esylux Swiss AG Feller AG
25 39, 55 59
55 49, 50
43 2, 34
Unex Dakota AG
54
W. Wahli AG Wieland Electric AG
56 11
Fibox (Schweiz) GmbH 19, 56 9 Finder (Schweiz) AG Fischer Otto AG US 3
ZT Messen AG
57, 60
Flextron AG
58
Stellenmarkt
61/62
Ford Motor Company SA France MedienPartner
21
GmbH
62
Hager AG
Titelseite iBricks Solutions GmbH
7, 32
Hans K. Schibli AG Hefti. Hess. Martignoni.
29
Beilagen KNX-BusNews 03/2015
Holding AG HS Technics AG iBricks Solutions GmbH
62 54 46
Haustech Messemagazin ZT Fachmessen AG (Programm 21. Herbstseminar)
IBZ
56
Texag Handels AG (Flyer)
Innoxel System AG
33
Kellenberger Elektrofachgeschäft AG
54
MCH Messe Schweiz AG
61
Anzeigenleitung André Fluri, Tel. +41 (0)58 200 56 27
Meimo AG Mersen Schweiz AG
30, 58 59
Administration Nicole Lüscher, Tel +41 (0) 58 200 56 42
PWF Kunststofftechnik AG
44, 58
Leitung Online und Marketing 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 Druck Vogt-Schild Druck AG Gutenbergstrasse 1, 4552 Derendingen Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner CEO: Axel Wüstmann www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Fachverlage AG, Atmosphären Verlag GmbH, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Zeitungen AG, FixxPunkt AG, Belcom AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, VS Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG, Dietschi AG, TrisCom-Media AG, Radio 32 AG, AZ Vertriebs AG, Zofinger Tagblatt AG
64 | Elektrotechnik 11/15
Im Text erwähnte Firmen Demelectric AG Electrosuisse ESTI Finder (Schweiz) AG
20 48, 52 48 20
Fischer Otto AG
9
Geisser Carl AG GNI
45 12
Hager AG
20
Hans K. Schibli AG
12
KNX Swiss Legrand (Schweiz) AG MCH Messe Schweiz AG
28 20 60
Reichelt Elektronik GmbH & Co. KG Reichle & De-Massari AG RIBAG Licht AG
10 47 11
Siemens Schweiz AG
28
Solar Agentur Schweiz Theben HTS AG
4 20, 36