ET_02-16 by AZ Fachverlage AG

Heft 2 | Februar 2016 WWW.ELEKTROTECHNIK.CH

ELEKTROTECHNIK INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONSTECHNIK GEBÄUDETECHNIK

Vorteile der Funktechnik

Intelligent Wohnen, Teil 1

Flachkabel Installationen

NIN-Know-how, Leserfragen Teil 119

Entwicklung digitaler Mobilfunk

Das ABZ der Stromwelt

Editorial

Im Jahr des Gotthards Liebe Leserin, lieber Leser Die Bedeutung des Bauens und der Bauten in der Schweiz zeigte sich einmal mehr eindrücklich an der grössten Branchenmesse, der Swissbau, die alle zwei Jahre im Januar ihr Potenzial und ihre Leistungsfähigkeit in Basel der Öffentlichkeit präsentiert. So war es dieses Jahr naheliegend, dass die prominenten Redner am offiziellen Eröffnungsanlass den neuen Gotthard-Basistunnel ins Rampenlicht rückten. In der Tat wird dieses Jahr ein imposantes Bauwerk in Betrieb gehen. Gebaut wurde für rund 13 Milliarden Franken während insgesamt 17 Jahren der längste Eisenbahntunnel der Welt. Auf den zwei je 57 Kilometer langen richtungsgetrennten Röhren werden täglich bis zu 80 Personenzüge und bis zu 260 Güterzüge mit Geschwindigkeiten von bis zu 250 km/h durch das Innere des Gotthardmassivs (auf 550 m.ü.M) verkehren. Ohne Hightech im Bereich Tunnelbauund Bahntechnik, Stromversorgung, Telekommunikationsund Leittechnik wäre dieses Werk und ein reibungsloser Betrieb nicht denkbar. Die neue leistungsfähige Verbindung verkürzt nicht nur die Reisezeiten zwischen den Wirtschaftsräumen nördlich und südlich der Alpen. Sie soll vor allem das zentrale Anliegen des Alpenschutzartikels vollziehen – nämlich den Schwerverkehr vom ständig überlasteten Gotthard-Strassentunnel auf die Schienen im neuen Basistunnel verlagern. Dieses im Rahmen der Alpenschutzinitiative angenommene und in der Verfassung verankerte Vorhaben sei mit dem Bau eines zweiten Strassentunnels gefährdet, befürchten die Gegner der kommenden Volksabstimmung. Auch Bundesrat Ueli Maurer würdigte an der Swissbau die Pionierleistungen beim Bauen und Erhalten von Infrastrukturanlagen hierzulande. Zum Bau des zweiten Strassentunnels erwähnte der neue Finanzminister nur beiläufig, dass die Bauwirtschaft schon wüsste, welche Antwort bei der kommenden Abstimmung in die Urne zu legen sei. Für ihn war es ein Heimspiel. Seine Zustimmung, die auch vom Bundesratsgremium offiziell mitgetragen wird, war am grössten Branchentreffpunkt in Basel wie Wasser in den Rhein zu tragen. Ob ein- oder zweiröhrig, der Strassentunnel wird ein Moloch bleiben, den Reisende nur ungern befahren. Die Strassen, durch oder auch über den Gotthard, können in der Alpen- und Tourismusregion Gotthard nur gewinnen, wenn sie sich vom schweren Transitverkehr befreien können. Mehr zur Swissbau und zum Gotthard erfahren Sie ab Seite 4.

ET-Wettbewerb Februar 2016

Gewinnen Sie

eines von drei Jahresabonnements für die Zeitschrift «Fit for Life», das Magazin für Fitness, Lauf- und Ausdauersport, im Wert von je 98 Franken.

Nutzen Sie Ihre Chancen und beantworten Sie die nachstehende Frage auf der Website www.elektrotechnik.ch (Rubrik Wettbewerb). Beim aufmerksamen Lesen in der vorliegenden ET-Ausgabe 2 finden Sie die richtige Antwort mit Leichtigkeit. Nennen Sie zwei von drei Themen des E-Mobility Workshop vom 15. April und 27. September 2016 in Fehraltorf. – Praxistipps zur Installation von Ladestationen – Pflegetipps von Elektrofahrzeugen – Gesetzliche Grundlagen

«Eco2friendly-Messestand» war die richtige Antwort zur Wettbewerbsfrage in ET 1/2016 (siehe Artikel Seite 6). Die folgenden drei Gewinner haben je eines von drei Sets der Sammeleditionen «KOCHEN» im Wert von je 49.75 Franken gewonnen: Herr Stephane Gacond, 6020 Emmenbrücke Herr Christoph Gut, 5452 Oberrohrdorf Herr Bruno von Rotz, 6066 St. Niklausen

Hansjörg Wigger, Chefredaktor, bei einer Tunnelbesichtigung des Gotthard-Basistunnels. Elektrotechnik 2/16 | 1

16 Grundlagen und Vorteile der Funktechnik Die Funktechnik bringt gegenüber Bus-Installationen vor allem bei Um- und Ausbauten grosse Vorteile. Sie hilft auch bei kleinen Erweiterungen. Was ist bei der Planung und beim Betrieb drahtloser Systeme zu beachten? Mehr dazu erfahren Sie auf den Seiten 16 bis 25. Interessant in diesem Zusammenhang ist auch der Beitrag über die Weiterentwicklung des digitalen Mobilfunks auf Seite 42. (Bild: istockphoto.com/Maciej Bledowski)

46 Smart Home

Smart Homes sind Stand der Technik, jedoch erst der Anfang eines digitalen Wandels, dem sich kaum jemand entziehen kann. In der neuen Serie berichtet ET über Entwicklungen und Lösungen.

Inhalt Wirtschaft und Verbände

4 Rückblick zur Swissbau 2016: 12 13 14 14 14 15

Der Bausektor als Wirtschaftsmotor Wachstum von Solaranlagen 20 Jahre Mehrwert dank Vernetzung Würth App zum Bestellen und Abholen «Offene Türe» im Showroom von Innoxel am 11. und 12. März 2016 Was kosten Solarstromanlagen in der Schweiz? Erste Photovoltaikanlage mit dem «Swiss-PV-Label» zertifiziert

Installations- und Gebäudetechnik

16 Was macht Funktechnik so attraktiv?

22 Grundlagen Funktechnik 24 Funksteuerung trotzt Stahl 26 28 34 36

und Beton Einfach alles dabei! Flachkabel-Installationen Dominoswiss UTC – klein mit viel Power Edles Design mit perfekter Technik

38 Perfekte Planung

fürs Elektrogewerbe

Informations- und Kommunikationstechnik

42 Mobilfunk-Evolution: von 4G zu 5G

Intelligentes Wohnen

46 Smart Home – von der Hardware zur Software

Aus- und Weiterbildung

48 NIN-Know-how 119 51 Weiterbildung Elektromobilität 51 Zertifizierte KNX Grundkurse bei Feller AG

52 Überarbeitung der

Leitsätze SEV 4022:2008

55 Das ABZ der Stromwelt 56 18 Aufgaben: Mathematik 1 58 61 63

Rubriken

Editorial Produktanzeigen Stellenanzeigen Themenvorschau / Veranstaltungskalender 64 Impressum und Firmenverzeichnisse

ZUR TITELSEITE

Preisbewusster, sicherer und intelligenter Installationstester Mit dem Profitest Intro steht dem Elektrofachmann ein universelles, kompaktes und robustes Messwerkzeug auf höchstem technischen Niveau zur Verfügung. Der Tester kann alle Prüfungen der Wirksamkeit von Schutzmassnahmen in elektrischen Anlagen durchführen, wie sie in der NIN/NIV, in der IEC 60364-6 sowie in einzelnen Abschnitten der EN 61557 gefordert sind. «Sicherheit zuerst», der Installationstester wurde für Messungen der Messkategorie 600 V CAT III / 300 V CAT IV entwickelt und ist mit der Messung der Berührspannung über Fingerkontakt ausgestattet, bietet so dem Anwender die höchstmögliche Sicherheit.

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Wirtschaft und Verbände Über 100 000 Besucher und Besucherinnen informierten sich über Neuheiten an der Swissbau Basel.

(Bilder: MCH Messe Schweiz)

Rückblick zur Swissbau 2016

Der Bausektor als Wirtschaftsmotor An der Leitmesse der Bauwirtschaft in der Schweiz präsentierten rund 1100 Aussteller ihre wichtigsten Neuheiten und Branchenlösungen. Obwohl sich die Baukonjunktur seit dem Rekordjahr 2014 etwas abgekühlt hat, vermag das Thema weiterhin zu begeistern. So fanden während den fünf Messetagen wiederum mehr als 100 000 Besucherinnen und Besucher den Weg an die Swissbau in Basel. Im vielseitigen Rahmenprogramm Swissbau Focus dominierten die Themen Digitalisierung und Energieeffizienz. Hansjörg Wigger Mit 63 Milliarden Franken Umsatz und einer halben Million Arbeitnehmern ist die Schweizer Bauwirtschaft eine wichtige Stütze der einheimischen Volkswirtschaft. Der Bausektor bestreitet damit rund 10 Prozent des Schweizer Bruttoinlandprodukts. Der wirtschaftlichen und politischen Bedeutung entsprechend waren denn auch die Promi4 | Elektrotechnik 2/16

Redner und ihre Botschaften an der Eröffnungsveranstaltung der wichtigsten Branchenmesse. Hans Killer, alt Nationalrat und Präsident von «Bauenschweiz», meinte: «Wir müssen unserer Infrastruktur Sorge tragen. Sie ist ein Standortvorteil». Besonders erfreut zeigte sich der Moderator Rainer Maria Salzgeber über den Besuch des neuen Finanzministers Ueli Maurer. Sein Name und auch seine Herkunft zeigten,

dass seine Vorfahren aus dem Baugewerbe stammten, meinte der Bundesrat. Sie hätten beim Bau des Stockalperpalastes in Brig mitgearbeitet. Zwar bringe das noch junge Jahr nicht nur positive Entwicklungen, aber «wir überwinden Hindernisse, was typisch ist für die Schweiz». In dieser Tradition stehe auch der grosse Pionier Alfred Escher, wie Urs Rohner, Präsident des Verwaltungsrates der Credit Suisse

Group AG in seinem Porträt über Escher betonte. Rohner würdigte quasi seinen Vor-Vorgänger, denn Alfred Escher war Gründer und erster Präsident der Kreditanstalt, der heutigen Credit Suisse. Viele seiner Projekte, so auch der Bau des Eisenbahntunnels durch den Gotthard, entstammten den 1850erund 1860er-Jahren, so Rohner. Versetzt man sich in diese Zeit zurück, dann sei offenkundig: Die Eisenbahn hat der Schweiz den Anschluss an die Moderne gesichert. Während den Jugendunruhen in den 1980er-Jahren hätten Demonstranten «freie Sicht aufs Mittelmeer» verlangt – auch dies eine Herausforderung, die Alfred Escher 120 Jahre vorher annahm. «Er hat die Schweiz mit der Welt verbunden». Näher am Mittelmeer Das Mittelmeer rückt tatsächlich näher, wenn der GotthardBasistunnel am 1. Juni 2016 in Betrieb geht. Laut Renzo Simoni, Vorsitzender der Geschäftsleitung der Alp Transit Gotthard AG würden mit dem ordentlichen Fahrplanbetrieb im Dezember 2016 täglich über 300 Züge durch den 57 Kilometer langen Tunnel rasen, drei Viertel davon Güterzüge, denn es geht ja vor allem um eine Verlagerung des Güterverkehrs von der Strasse auf die Schiene. Im anschliessenden Podiumsgespräch diskutierten Stefan Cadosch vom Schweizerischen Ingenieur- und Architektenver-

Urs Rohner (rechts), Credit Suisse Group AG, und Moderator Rainer Maria Salzgeber würdigten die Pionierleistung von Alfred Escher beim Bau des ersten Gotthardtunnels. (Bild: MCH Messe Schweiz)

ein SIA, Karin Frick, vom Gottlieb Duttweiler Institut, Markus Geyer, SBB Infrastruktur, sowie Heinz Marti, von der Schweizerischen Vereinigung Beratender Ingenieurunternehmungen usic. Der Investitionsbedarf als auch die technischen Herausforderungen seien gewaltig und entsprechend hoch die Bedeutung des Ingenieurwesens. Ohne die Kunst der Ingenieure würde es ziemlich trist aussehen, war zu hören – und vom Basistunnel gäbe es keine Spur. Nachhaltigkeit, Effizienzgewinne und Digitalisierung In der parallel geführten Veranstaltungsreihe Swissbau Focus, diskutierten renommierte Experten aus Wirtschaft, Forschung, Politik und Gesellschaft über die anstehenden Herausforderungen. Dabei zeichneten sich mit Blick auf den Energiebereich auch zahlreiche Chancen ab. Um diese auch vollumfänglich nutzen zu können, verpflichteten sich die Branchenvertreter mit der Unterzeichnung einer Charta zur Bildungsinitiative im Energiebereich. Bundesrätin Doris Leuthard, welche die

Wirtschaft und Verbände

Charta im Rahmen der Swissbau entgegennehmen durfte, zeigte sich in einer kurzen Ansprache äusserst glücklich über dieses Bekenntnis. Zumindest erfreut dürfte sie sicherlich auch über die Lancierung des neuen «Labels Nachhaltiges Bauen Schweiz» gewesen sein, die am letzten Messetag über die Bühne ging. Der Erfolg der Energiestrategie ist nach einhelliger Meinung der Expertin-

ABB Schweiz AG ABB unterstützt die Feierlichkeiten rund um die Eröffnung des neuen Gotthard-Basistunnels im Juni 2016. Als Zeichen dieser Verbindung verkehrt ab dem 20. Januar eine Lok 2000 im ABB-Design auf dem Schweizer Schienennetz. Wie die anderen Fahrzeuge dieses Typs läuft auch sie mit Antriebspaketen und elektrischer Ausrüstung von ABB. Zudem kommen im neuen

ABB CEO Ulrich Spiesshofer (links) und SBB CEO Andreas Meyer anlässlich der Lok-Taufe in Genf.

nen und Experten eng mit dem technologischen Fortschritt verknüpft. Der Holländer Tim Geurtjens, der mit seiner Firma MX3D in Amsterdam an einer Brücke aus dem 3-D-Drucker arbeitet, zeigte sich überzeugt, dass diese Technologie in Zukunft zu weniger Materialverschleiss und damit zu mehr Effizienz auf dem Bau führen werde. Die Konsequenzen der Digitalisierung für die Arbeitsplätze in der Bauwirtschaft wurden von den Diskussionsteilnehmern demgegenüber als weniger bedrohlich eingestuft. «Handwerk und Robotik gehen Hand in Hand», erklärte beispielsweise ETH-Professor und SIA-Vorstandsmitglied Sacha Menz. Um sich künftig noch intensiver über Chancen und Risiken der Digitalisierung für die Bauwirtschaft austauschen zu können, wurde im Rahmen des Swissbau Focus die Organisation «Bauen digital Schweiz» offiziell gegründet. Die nächste Swissbau wird vom 16. bis 20. Januar 2018 in Basel stattfinden. www.swissbau.ch 6 | Elektrotechnik 2/16

Tunnel eine breite Palette innovativer und energieeffizienter ABB-Technologien zum Einsatz, welche die Energieversorgung der Infrastruktur und die Belüftung sicherstellen. Die SBB ist einer der wichtigsten Kunden von ABB. 2014 hat ABB einen Auftrag und Auftragsoptionen über fast 70 Millionen Schweizer Franken von SBB für die Lieferung der neusten Generation von Stromrichtern erhalten. Zudem ist die SBB-Lok im ABB-Design mit Antriebspaketen und elektrischer Ausrüstung von ABB ausgestattet. Gerade die Lokomotive des Typs RE 460 – umgangssprachlich meist Lok 2000 genannt – ist ein Paradebeispiel für den energieeffizienten Schienenverkehr. Seit rund 20 Jahren und mit jährlich gut 300 000 Kilometer ist dieser Loktyp bei der SBB im Einsatz. Dank Retrofits von ABB, wie sie bei der aktuellen Lokflotte der SBB zur Anwendung kommen, kann die Energieeffizienz und Zuverlässigkeit der Lokomotiven erhöht und die Lebensdauer um 20 Jahre erweitert werden. So spart die

Flotte dank neuen Traktionsumrichtern und weiteren Modernisierungsmassnahmen jedes Jahr 27 Gigawattstunden Energie ein. Das entspricht dem durchschnittlichen Stromverbrauch von über 6700 Schweizer Haushalten. Seit ihrer Gründung vor 125 Jahren ist ABB in der Schweiz eng mit dem Bahnverkehr verbunden. Schon die Vorgängerunternehmen von ABB haben wesentliche Beiträge zur Elektrifizierung der Bahn geleistet. Anfang des 20. Jahrhunderts elektrifizierte ABB den Simplon- und alten Lötschbergtunnel, wie auch den 1882 eröffneten Gotthardtunnel und trug damit massgeblich zum wichtigen Ausbau der bedeutenden Alpentransversalen bei.

Bauen digital Schweiz Die Digitalisierung hat die Baubranche erreicht und führt zu grundlegenden Veränderungen. An der Swissbau wurde die Interessensgemeinschaft gegründet, welche die anstehenden Herausforderungen erstmals entlang der gesamten Wertschöpfungskette koordiniert. Erstmals ist ein nationales Verständnis zu digitalem Planen, Bauen und Betreiben erreicht worden. Dabei hat die Interessensgemeinschaft sechs Thesen zu den grundlegenden Veränderungen in der Wertschöpfungskette entwickelt und mit den beteiligten Partnern und Mitgliedern in mehreren Workshops konsolidiert. Thema sind die veränderten Prozesse, die neue Zusammenarbeitskultur, die Rolle der Bauindustrie, die revolutionären Arbeitshilfsmittel, veränderte Rechte und Pflichten sowie die neuen Geschäftsmodelle. Heute sind bereits über 100 Firmen und 30 Institutionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette in der Interessengemeinschaft vertreten. Mit dieser Kooperation will «Bauen digital Schweiz» die rund 60 000 Unternehmen mit über 500 000 Mitarbeitern rund um die Schweizer Bauwirtschaft erreichen. Das ist in der Schweiz einzigartig und zeigt die Relevanz dieser Thematik. «Bauen digital Schweiz» wurde an der Swissbau von der Delegation Building SMART International besucht. Die Organisation hat sich die weltweite Etablierung eines offenen BIM Standards (OpenBIM) auf die Fahne geschrieben. «Bauen digital Schweiz» hat als führende Organisation in der Schweiz zum Thema BIM offiziell das «Chapter Switzerland» erhalten und vertraglich definiert. www.bauen-digital.ch

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Wirtschaft und Verb채nde Elektrotechnik 2/16 | 7

Wirtschaft und Verbände Digitalstrom-CEO Martin Vesper erklärte die smarte Küche.

Digitalstrom AG Im Bereich der Benutzerfreundlichkeit zeigte das Unternehmen, wie durch einfache Taster, Sprache und durch das Erkennen von Umständen mittels Kamera immer mehr Dinge im Haus extrem einfach und individuell erledigt werden können. In einer Vielzahl von Anwendungen präsentierte Digitalstrom gemeinsam mit Partnern wie V-Zug, Tielsa, Revox Discovergy und Dornbracht, wie eine digitale Infrastruktur die Bedienung in einem innovativen Smart Home vereinfacht werden kann. Einer der Schwerpunkte dieses Jahr war das Thema Energietransparenz und die dadurch zunehmende Energieeffizienz. Auch hier ist die Digitalisierung des Hauses von enormer Bedeutung, weil durch sie sämtliche Informationen des Hauses für verschiedene Anwendungsfelder zur Verfügung stehen. Das Digitalstrom-System ermöglicht nicht nur Strommessungen im Stromkreis, sondern auch an jedem einzelnen mit einer Digitalstrom-Klemme ausgestatteten Gerät. Durch die auf der Messe vorgestellte Digitalisierung und Vernetzung von Wärmemengen- und Wasserzähler ist mit Digitalstrom aber auch die gesamte Breite der Energiemessung möglich. Dadurch kann sich der Bewohner dank des «I’m fine»-Reports jederzeit über den Zustand seines Smart Home informieren – ob die Anwesenheitssimulation eingeschaltet ist, welches die TopStromverbraucher im Haus sind, wie hoch der tägliche Wasserverbrauch ist, wie viel Wärme die Heizung gerade verbraucht oder wie viel Energie die 8 | Elektrotechnik 2/16

Photovoltaikanlage produziert. Darüber hinaus stehen die Informationen aber auch Heizungsoptimierungsalgorithmen zur Verfügung, um eine jederzeit überprüfbare Effizienz zu liefern. Auf Basis dieser Daten wird beispielsweise gezeigt, wie sich «Mieterstrom», das heisst der Strom einer PV-Anlage im Mehrfamilienhaus, auf die einzelnen Mieter verteilt. www.digitalstrom.com

Feller AG Schalter und Steckdosen aus dem Feller Standard-Sortiment sind mit vielen Millionen verkauften Einheiten die wohl am weitesten verbreiteten Elektroapparate der Schweiz. Das Design dieses Klassikers überzeugt noch heute. Doch tolles Design alleine reicht nicht. Deshalb hat Feller den Klassiker fit für die Zukunft gemacht und damit einen

Passt zur Schweizer Architektur: STANDARDdue von Feller.

lang gehegten Wunsch von Architekten und Bauherren erfüllt. Exemplarisch dafür präsentierte Feller sechs Ikonen aus der Ausstellung «100 Jahre Schweizer Design» auf seinem Stand: Sigg-Trinkflasche, Victorinox Taschenmesser, Rex Sparschäler, Hilfiker Bahnhofsuhr, Coray LandiStuhl und den Feller Lichtschalter. bei Feller. STANDARDdue verbindet die unverwechselbare Identität des klassischen Standard-Designs mit den Vorteilen modernster Gebäudetechnologie», sagte Daniel Reichner, Key Account Manager. In allen denkbaren Kombinationen gebe es ab sofort rund 2200 neue Artikel in Weiss und Schwarz. Neben EDIZIOdue wird STANDARDdue somit zum zweiten Komplettsortiment für Liebhaber der klassischen Linie. STANDARDdue passt zur sachlich reduzierten Schweizer Architektur. Er eigne sich für Renovationen jeglicher Bauten. Speziell auch für historische Bauten, die unter Denkmal- oder Heimatschutz stehen. Ausserdem komme er dank seiner vielfältigen Funktionalität in Neubauten zum Einsatz, in welchen ein Design mit schlichtem, aber eigenständigem Charakter gefragt sei. «Wer heute baut, muss an die Zukunft denken – ob bei Zweckbau, Eigentum oder Mietwohnungen», sagte Reichner. «Die Digitalisierung wird uns befähigen, Lebensräume komfortabler und ressourceneffizienter zu gestalten. Das gelingt, wenn die Bauten digital vernetzt sind. Mit STANDARDdue machen wir einen weiteren Schritt in diese Richtung.» www.feller.ch

Siemens Schweiz AG Unter den präsentierten Highlights im Produktbereich waren die neuen KNX-Bewegungs- und -Präsenzmelder UP 258 sowie der KNX-Helligkeitsregler UP 255, die neuen KNX-Glastaster für eine intelligente und sensitive Lichtsteuerung sowie Brandschutzklappen mit EasyBus in Kooperation von Schako und Siemens. Als ein weiteres Highlight wurde die neue Acvatix-Generation mit benutzerfreundlicher Bedienung vorgestellt. Daneben zeigte Siemens auch integrierte Applikationen mit seinem Gamma- und Synco-Portfolio. Integrierte Applikationen sind Standardlösungen für eine energieeffiziente bedarfsgeführte Regelung von Elektround HLK-Gewerken in Räumen. Die

Wirtschaft und Verbände Präsenzmelder UP 258 von Siemens.

Integrale Gesamtlösungen fürs Gebäude am Siemens-Stand.

entsprechenden Raumgeräte kommunizieren dabei per KNX direkt mit den Reglern der HLK-Geräte. Innerhalb der Desigo-Produktfamilie für Gebäudeautomation hat Siemens das Portfolio für die Automatisierung von Räumen erweitert und stellte seine neue Raumautomationsstation DXR2 vor. Diese automatisiert die Heizung, Lüftung und Klimatisierung eines Raums und kann optional auch Beleuchtungs-

und Beschattungsfunktionen übernehmen. Desigo DRX2 ist durch seine kompakte Grösse und vorprogrammierten Standardapplikationen besonders leicht zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Als ein Meilenstein in der Gebäudetechnik wurden die beiden neuen Internetportale Climatix IC und Synco IC für die webbasierte Fernwartung und Bedienung von HLK-Anlagen vorge-

stellt. Über die Plattformen können Servicetechniker, Endkunden und Hersteller von HLK-Geräten jederzeit den Status und die Effizienz aller angeschlossenen HLK-Anlagen überprüfen. Die Cloudlösung ermöglicht die Wartung von kleinen Anlagen in Privathäusern bis hin zu komplexen Installationen in Einkaufszentren. www.siemens.ch/buildingtechnologies

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Wirtschaft und Verbände

Wachstum von Solaranlagen Das Jahr 2015 bleibt als besonders warm, sonnig und niederschlagsarm in Erinnerung. Es war das drittsonnigste Jahr seit 1981, die Sonneneinstrahlung lag 6 bis 7 Prozent höher als im Vorjahr (gemäss Quelle Meteotest, Bern). Das hat sich auf die Erträge der Solaranlagen ausgewirkt: An einzelnen Tagen im Sommer stammten tagsüber fast 20 Prozent des verbrauchten Stroms

Warteliste von über 35 000 Gesuchen. Immer wichtiger werde deshalb der Markt der Kleinanlagen, die von der Einmalvergütung profitieren könnten. Besonders interessant sei diese in Kombination mit dem Eigenverbrauch des selbst produzierten Stroms. Dieser werde jedoch von vielen Elektrizitätswerken durch administrative und finanzielle Hürden unattraktiv gemacht.

Zubau verdoppelt In Italien und Deutschland stammen bereits rund 8 bzw. 7 Prozent des Stroms von Solaranlagen. Das zeige, was mit einem klaren politischen Ziel möglich wäre. In der Schweiz muss bis in spätestens 20 Jahren der heutige Atomstrom-Anteil von 40 Prozent ersetzt werden. Solarstrom könne mindestens zwei Drittel davon liefern. Die dafür benötigte Leistung liege bei 16 000 Megawatt (entspricht einer Fläche von rund 100 Mio. m2). Jährlich müssten demnach durchschnittlich 800 MW installiert werden, also mehr als doppelt so viel wie heute. Die dazu benötigten Flächen (jährlich rund 5,5 Mio. m2) seien verfügbar auf den Dächern und Fassaden von Gebäuden, insbesondere bei Neubauten und Sanierungen. Zur Realisierung solcher Anlagen brauche es jedoch finanzielle Anreize, wie sie im Rahmen der Energiestrategie 2050 vorgesehen seien. Laut Swissolar seien deshalb die politischen Beratungen zu diesem Geschäft so rasch wie möglich abzuschliessen, damit ab 2018 die erforderlichen Mittel für die Förderung erneuerbarer Energien verfügbar wären. ■ www.swissolar.ch

Laut Swissolar sind genügend Flächen verfügbar.

(Bild: Mehrfamilienhaus in Unterengstringen, Solaragentur)

von der Sonne, während es im Jahresdurchschnitt nach provisorischen Schätzungen von Swissolar rund 2 Prozent waren. 2016 wird Solarstrom die wichtigste erneuerbare Stromquelle der Schweiz, nach der Wasserkraft. Erzeugt wurde dieser Strom von Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von rund 1350 Megawatt (entspricht einer Fläche von rund 9,5 Mio. m2). Im vergangenen Jahr hinzugekommen sind gemäss ersten Schätzungen rund 300 Megawatt, etwa gleich viel wie 2014. Der Branchenverband Swissolar ist zufrieden, dass der Markt trotz schwieriger Voraussetzungen stabil bleibe. Für grosse Anlagen fehle der Anreiz durch die Kostendeckende Einspeisevergütung KEV. Angesichts knapper Mittel würden nur kleine Jahreskontingente freigegeben und daher bestehe eine 12 | Elektrotechnik 2/16

Weltweit starker Anstieg erwartet

Zu einer vergleichsweise optimistischen Sicht des Zubaus an PVKapazität im letzten Jahr kommt die GTM Research gemäss einer Meldung der deutschen PV-Plattform pv-magazine.de. Sie geht nach vorläufigen Berechnungen von einem globalen PhotovoltaikZubau von 59 Gigawatt im vergangenen Jahr aus. Dies bedeute einen Anstieg von 34 Prozent gegenüber 2014. «Die weltweite Photovoltaik-Nachfrage hängt sehr von der Gnade staatlicher Unterstützung ab, die oftmals sehr unvorhersehbar und eigenwillig ist», erklärte Mohit Anand, von GTM Research. Als Beispiel nennt er etwa die Verlängerung der Photovoltaik-Steuervergünstigungen ITC in den USA, wie sie im Dezember beschlossen wurden. Aufgrund der Verlängerung des ITC über 2017 hinaus, sei nun davon auszugehen, dass der Anteil der USA am Photovoltaik-Weltmarkt von derzeit etwa 10 auf 20 Prozent bis 2020 steigen werde. Für dieses Jahr gehen die US-Analysten davon aus, dass China und die USA weiterhin führend bleiben werden. Insgesamt sei eine neu installierte Leistung von 64 Gigawatt weltweit zu erwarten. Aufstrebende Märkte in Lateinamerika und Asien würden dabei eine wichtige Rolle spielen. Zudem werde sich Indien als grosser Photovoltaik-Markt weiter etablieren. Insgesamt sei global mit einer kumulierten Leistung von 321 Gigawatt bis zum Jahresende zu rechnen. (Quelle: Solarmedia.blogspot.ch)

Wirtschaft und Verbände Architektur, Innengestaltung und Technik spielen erfolgreich zusammen, beispielsweise beim Maison de la Paix in Genf.

20 Jahre Mehrwert dank Vernetzung Dieses Jahr kann die Gebäude Netzwerk Initiative GNI, der Fachverband für Gebäudeautomation und Intelligentes Wohnen, auf 20 Jahre Förderung von Standards in der Gebäudevernetzung zurückblicken. In diesen 20 Jahren wurden Tausende von Gebäuden automatisiert und GNI ist stolz, diese Entwicklung mitgeprägt zu haben. Automatisierte Gebäude sind heute anpassungsfähig, sicherer, effizienter und komfortabler – eindeutig ein Mehrwert gegenüber herkömmlichen Gebäuden. Nachdem jahrhundertelang vor allem «Hart-Ware» verbaut wurde, stieg der Anteil «Software» in Gebäuden in den letzten 20 bis 30 Jahren kontinuierlich an. Mittels Elektronik und Kommunikationstechnik werden Geräte und Bewohner interaktiv vernetzt und lassen sich so transparent und effizient betreiben, mit mehr Komfort und Sicherheit für die Nutzer. Doch es gibt auch kritische Stimmen, welche zu viel Technik im Gebäude ablehnen. Gerade in den Anfangszeiten der Automatisierung wollte man oft zu viel und vergass dabei die individuellen Bedürfnisse der Menschen. Heute noch gehen Lichter an- und aus, ohne dass die Benutzer dies wollen, oder fahren Storen herunter, obwohl Bewohner gerne die Sonne sehen möchten.

tokollen befasst und den Markt informiert. Der Verband will weiterhin das Potenzial und den Nutzen der Gebäudeautomation aufzeigen, beispielsweise hinsichtlich Anpassungsfähigkeit und Energieeffizienz. GNI befasst sich in den nächsten Jahren weiter mit der Vernetzung von Gebäuden. Hinzu kommen die Lösungsanbieter und Nutzer, für die Wissen in Form von Informationen und Ausbildungen vermittelt werden soll. Es sei notwendig, Gebäude unabhängig von politischen Entscheidungen energieeffizienter zu machen. Dabei gelte – kein Betrieb ohne Nutzen. Obwohl der Weg zu besser justierten und komfortableren Bauten noch lang ist, gilt für effiziente Gebäudeautomation nach wie vor der frühzeitige Dialog zwischen Bauherr, Architekt und Gebäudeautomatiker. Der Beitrag der Gebäudetechnik und Gebäudeautomation zur Steigerung des Gebäudemehrwerts sei weiterhin hoch. Nach 20 Jahren Engagement freut sich GNI auch in Zukunft aufzuzeigen, wie einfach und effizient sich Gebäude heute vernetzen lassen. ■ www.g-n-i.ch

Gebäudeautomation wirksam einsetzen In den 20 Jahren seit ihrer Gründung hat sich die GNI mit den Vor- und Nachteilen von Bussystemen und ProElektrotechnik 2/16 | 13

Würth App zum Bestellen und Abholen Wirtschaft und Verbände

Online bestellen und die Ware nur 60 Minuten später im HandwerkerShop nach Wahl abholen. So einfach haben es Würth Kunden mit der neuen «Click & Collect» Funktion. Sie verknüpft die Online-Bestellung per Würth App mit der direkten Abholung der Ware im Handwerker-Shop. Kunden, die dringend Material benötigen, können mit «Click & Collect» ihren Bedarf passgenau und in kürzester Zeit decken. Das funktioniert auch von unterwegs. Wartezeiten und Versandkosten entfallen – ein effizienter Mehrwert.

Die App überprüft sofort und in Echtzeit, welche der 38 Handwerker-Shops in der Nähe des App-Nutzers oder in der näheren Umgebung eines beliebigen Ortes in der Schweiz liegen und ob dort die gewünschten Artikel an Lager sind. Dann kann man bestellen. Der Käufer erhält eine E-Mail mit der Auftragsbestätigung und den Kontaktinformationen zu seinem Ansprechpartner im gewählten Handwerker-Shop. Schon 1 Stunde später kann der Kunde seine Ware dort abholen. ■ www.wuerth-ag.ch

«Offene Türe» im Showroom von Innoxel am 11. und 12. März 2016 Hard- und Software selbst her und liefert «Alles aus einer Hand». Auch wer NOXnet bereits kennt, kommt auf seine Rechnung: Innoxel zeigt, wie mit dem neuen «Master», der zentralen Steuerungseinheit, Inbetriebnahme, Betrieb und die Konfiguration mit der kostenlosen Konfigurationssoftware noch einfacher werden. Zu sehen gibt es auch die erweiterte Palette an Touchpanels von RTI, mit denen die Kombination von Multimedia, Überwachungskameras und Gebäudeautomation so richtig Spass macht. ■

Innoxel feiert ihr 15-jähriges Bestehen und lädt am Freitag, 11. und Samstag, 12. März 2016 zur «Offenen Türe» ein. Ein idealer Anlass, im Showroom in

Heimberg (20 Autominuten von Bern) das Gebäudeautomationssystem NOXnet live zu erleben und Einblick in den Betrieb zu erhalten. Innoxel stellt

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

Was kosten Solarstromanlagen in der Schweiz?

Mit dem Solarpreis ausgezeichnetes Zweifamilienhaus in Haldenstein. (Bild: Solaragentur)

14 | Elektrotechnik 2/16

Haben Sie im Jahr 2015 eine Photovoltaikanlage installiert? Falls ja, ist Ihre Teilnahme an der jährlichen OnlineUmfrage zu den Anlagekosten gefragt (siehe nachstehenden Link). Eingaben sind bis am 31. März 2016 anonymisiert möglich. Die 5. Umfrage über die Preise 2013 zeigte, dass die Anlagekosten zwischen 2012 und 2013 um 12 Prozent gesunken sind, zwischen 2009 und 2013 waren es sogar 68 Prozent (siehe ET 8/2014 Seite 15).

Die Resultate werden den Teilnehmern bei Angabe einer E-Mail-Adresse auf Wunsch übermittelt. Energie Zukunft Schweiz hat den Fragenkatalog erarbeitet und führt auch die Auswertung der Antworten durch. Unter den Teilnehmenden werden 10 Jahresabonnemente der Fachzeitschriften Erneuerbare Energien, ET Elektrotechnik ET und HK-Gebäudetechnik verlost. ■ www.ee-news.ch

Die Genossenschaft solarRafz wurde kürzlich mit dem Electrosuisse-Gütesiegel «Swiss-PV-Label» ausgezeichnet. Damit verfügt die Trägerin und Betreiberin der Photovoltaikanlage auf dem Dach der Saalsporthalle Rafz über einen umfassenden Sicherheits- und Leistungsnachweis – vom einzelnen Modul bis hin zum Anlageschalter. Die neu erstellte PV-Anlage umfasst 636 Solarpanels auf rund 1000 m2 und erzeugt jährlich 150 000 kWh Energie. Damit deckt sie den Strombedarf von etwa 40 Vierpersonen-Haushalten. Die Grundlage für das «Swiss-PVLabel» ist die europäische Norm für netzgekoppelte Photovoltaik-Systeme, IEC 62446. Zusätzlich werden für die Zertifizierung landesspezifische Anforderungen, wie etwa die Niederspannungsinstallationsnorm NIN 2015, EMV (Normen zur elektromagnetischen Verträglichkeit) oder die Bestimmungen bezüglich Wind-, Schneelast-, Hagel-, Blitz- und Brandschutz berücksichtigt. Letztere sind für die Lebensdauer von PV-Installationen in der

Wirtschaft und Verbände

Erste Photovoltaikanlage mit dem «Swiss-PV-Label» zertifiziert

Schweiz ausserordentlich wichtig. Bei Ausfällen grösserer Netzverbundanlagen verlieren nicht nur die Betreiber, sondern auch Elektrizitätsversorgungsunternehmen, Investoren und Versicherungen unnötig viel Geld.» Mit einer Solaranlage, die das «Swiss-PV-Label» trägt, lassen sich solche Probleme vermeiden. Die Zertifizierung soll darüber

hinaus auch dazu beitragen, im noch relativ jungen und dynamischen Solarmarkt verbindliche Qualitätsstandards durchzusetzen – vergleichbar mit den bereits existierenden Standards im Umfeld der Erdsonden und Wärmepumpen. ■ www.electrosuisse.ch/pv-label

Elektrotechnik 2/16 | 15

Installations- und Gebäudetechnik

Kleine Auswahl an Funkgeräten für die Hausinstallation.

(Quelle: Flextron AG)

Dank Funktechnik wird Unmögliches möglich

Was macht Funktechnik so attraktiv? Gebäudeautomation gelingt dann der Durchbruch, wenn zusätzliche Investitionskosten gegenüber einer 0815-Installation tief ausfallen, die Bedienung einfach ist und nebst echtem Komfortzuwachs auch zusätzliche Sicherheit gewonnen wird. Die Funktechnik bringt gegenüber Bus-Installationen vor allem bei Um- und Ausbauten grosse Vorteile. Sie hilft auch bei kleinen Erweiterungen. Raymond Kleger Die Gebäudeautomation über Funk erübrigt kabelgebundene Systeme nicht, sondern ergänzt diese. Wäre es vor rund 15 Jahren nach den Propheten der Gebäudeautomation gegangen, 16 | Elektrotechnik 2/16

würden praktisch alle neuen Wohnhäuser über Raumautomationssysteme verfügen. Tatsache ist, dass kaum 10 Prozent mit einfachen, geschweige denn komplexen, Raumautomationssystemen ausgerüstet werden. Im Auto kurbelt selbst bei preisgünstigen Modellen nie-

mand mehr die Fenster von Hand runter, und auch sonst gibt es im Auto jede Menge Komfort, hingegen fehlen im neuen Wohnhaus auch einfache Raumautomationsfunktionen. Es gibt nach wie vor unzählige verschiedene Gebäudeautomationssysteme am Markt. Auch hier haben sich die Propheten getäuscht. Nach ihren Voraussagen müssten proprietäre Systeme längst vom Markt verschwunden sein – das Gegenteil ist eingetreten, es sind noch neue Anbieter dazugekommen. Elektrosmog – im Normalfall ein Reizwort – ist bei Funksystemen kein Thema. Ein Smartphone erzeugt millionenfach mehr Strahlung und dies direkt am Kopf. Selbst ein konventionel-

Trümpfe der Funktechnik Die Betriebssicherheit und Akzeptanz von Funksystemen ist ausgewiesen. Funksysteme können vor allem dort auftrumpfen, wo sich Kabelsysteme technisch kaum installieren lassen oder wo diese zu kostspielig sind. In Grossraumbüros gibt es oftmals keine fixen Wände, und die Raumnutzung bedarf einer hohen Flexibilität in der Fläche, da hilft nur Funktechnik (Bild 2). Wenn in einem Badezimmer eine Glaswand zur Dusche besteht, ist eine konventionelle Kabelinstallation schon aus Sicherheitsgründen unmöglich, ein Funksystem ist aber völlig unproblematisch. Auch in älteren oder gar denkmalgeschützten Bauten sind Verkabelungen oftmals unmöglich, auch da hilft die Funktechnologie, Unmögliches zu ermöglichen. Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass vor allem bei Gebäudesanierungen Funksysteme immer beliebter werden. Auch in Wohnungen sind Funklösungen attraktiv, weil die Bedienungseinheit auf dem Tisch oder der Couch griffbereit liegt. Selbst grosse Gewerbebauten arbeiten heute mit Funksystemen. Hier ist es allerdings wichtig, die Spezialisten beizuziehen. Diese wissen aus Erfahrung, ob die Funksignale bei anspruchsvoller Umgebung – beispielsweise bei Betonwänden – ihre Empfänger erreichen. Wenn nicht, sind Repeater notwendig, die Funksignale weiterleiten. Doch beim Einsatz von Repeatern heisst es aufpassen, um nicht unnötig viele davon, sondern nur nach dem tatsächlichen Bedarf am richtigen Ort zu installieren. Zu viele Repeater können die Funksignale im Gebäude auch verschlechtern. Die Funktechnologie erlaubt eine variable und individuelle Wohnplanung. Licht, Storen, Heizung, Klima und Lüftung lassen sich von überall her bedienen. Das ist vor allem bei eingeschränkter Mobilität oder Nutzung eines Rollstuhls von grossem Vorteil. Ältere Menschen können dank Funktechnik länger in einer Wohnung bleiben, weil sie über Funk die Haustechnik bedienen und jederzeit Hilfe anfordern können.

Es gibt mehrere Anbieter von Funksystemen, die sogenannte Starterpakete anbieten, mit deren Hilfe Interessenten Funklösungen aller Art live gezeigt werden können.

kollision auftritt. Die Reichweite beträgt in Gebäuden maximal 30 m, das Signal durchdringt bis ca. drei Backsteinwände. Der stockwerkübergreifende Einsatz ist eingeschränkt. Aussenanwendungen sind heikel. Es fehlt die Signalspiegelung, vor allem bei Montage der Empfänger in Bodennähe. EnOcean wurde für die Innenanwendung entwickelt. Der kleine Nachteil ist, dass beim Tastendruck ein Klack entsteht, der in einem Schlafzimmer stören kann. In den letzten Jahren wurde intensiv geforscht, damit auch über Temperaturunterschiede nennenswert elektrische Energie gewonnen werden kann. Mithilfe von Temperaturunterschieden können nicht nur Sensoren, sondern auch Aktoren batterielos mit Energie versorgt werden. Die Energie übernehmen dabei Thermogeneratoren, das sind Peltier-Elemente (Bild 4 links). Kostengünstige Peltier-Elemente haben allerdings einen entscheidenden Nachteil: Sie produzieren nur sehr kleine Spannungen von etwa 10 mV/K. Ein Mikrocontroller mit Peripherie braucht aber etwa 3 V. Eine Möglichkeit besteht darin, mit einem ganz speziellen Oszillator die kleine Spannung von beispiels-

Funktechnik ohne Batterie Die EnOcean GmbH mit Sitz in Oberhaching bei München wurde im Jahr 2001 als Spin-off der Siemens AG gegründet. Die Grundidee der EnOceanTechnik beruht darauf, dass überall dort, wo Sensoren Messwerte oder Bedienungsbefehle erfassen, Energie zu «ernten» ist. Beim Drücken eines Schalters erzeugt ein Generator (Bild 3) die notwendige Energie, eine Temperaturdifferenz (Bild 4) oder das Umgebungslicht (Bild 5) erlauben ebenfalls die Erzeugung elektrischer Energie. Es existiert kein Mechanismus zur Vermeidung von Kollisionen. Die sehr kurzen Datenpakete lassen Kollisionen kaum auftreten. Es kommt ein ganz spezielles Modulationsverfahren (Amplitudenumtastung) und eine recht sichere Verschlüsselung zum Einsatz (32 Bit ID). Beim Funksystem EnOcean war und ist die treibende Idee, ganz ohne Batterien auszukommen. Und heute wird EnOcean von über 150 Produktherstellern eingesetzt und von über 400 2 Firmen weltweit unterstützt. Bei einem Taster, der beispielsweise im Badezimmer nahe der Dusche auf den Fliesen (Plättli) klebt, wird durch den Tastendruck ein Generator aktiv, der vom Prinzip her wie ein drehendes Grossenergiesystem Strom erzeugt. Das EnOcean-Funksignal verwendet das in Europa lizenzfreie 868MHz-Frequenzband. Die Funktelegrammlänge beEnOcean-Funkschalter auf Glaswand. (Quelle: ID-Kommunikation) trägt rund 1 ms. Um Sendefehler auszuschliessen, 3 wird das Datentelegramm zufallsgesteuert und innerhalb von 40 ms zweimal asynchron wiederholt. So können Hunderte Funkschalter und Funksensoren auf engstem Raum parallel betrieben werden, da selbst bei 200 Funksensoren, die pro Minute einmal senden, erst bei jeder 10 000. Übertragung eine DatenEnOcean-Generator, der beim Tastendruck Energie erzeugt. (Quelle: EnOcean) Elektrotechnik 2/16 | 17

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ler Schalter, der Lampen und Storen direkt über einen mechanischen Kontakt bedient, erzeugt 100 Mal mehr Hochfrequenzstrahlung durch den entstehenden Funken als beispielsweise ein EnOcean-Wandsender mit der selbst erzeugten Energie und dem kurzen Funkprotokoll.

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Thermogenerator links (Quelle Micropelt), der so viel elektrische Energie erzeugt, dass damit Funkverbindung und Ventilmotor (Quelle: Kieback & Peter) versorgt werden können.

Funkfernsteuerung im Knopf eines EDIZIOdue-Systems von Brelag.

5 EnOcean-Raumfühler, versorgt mit Fotozelle. (Quelle: Flextron AG)

weise 20 mV auf 3 V zu bringen. Bei einem Temperaturunterschied von 7 K werden bereits rund 100 W Energie erzeugt. Steuert ein Ventil den Durchfluss eines Radiators, sind 7 K ein realistischer Wert (Bild 4 rechts). Präsenzmelder oder Raumfühler sorgen über eingebaute Fotozellen für die Stromversorgung der Elektronik. Allerdings sind hier auch Probleme bekannt.

In Räumen mit wenig Licht erzeugen die Fotozellen zu wenig Energie, damit der Raumfühler periodisch die Temperatur zum Regler schicken kann. Damit versagt natürlich die Temperaturregelung. Ausnahmsweise können Raumfühler mit Knopfbatterien nach gerüstet werden. Funktechnik mit Batterie Produkte mit EnOcean-Technologie zeigen, dass viele Sensoren, teilweise sogar Aktoren, ohne Batterie konstruiert werden können. Dabei sind allerdings auch gewisse Nachteile in Kauf zu nehmen. Das Klickgeräusch beim

Taster wurde schon erwähnt. Der Energiegenerator beim Taster ist relativ gross, es lassen sich maximal zwei Wippen mit vier Kanälen unterbringen. Die Firma Brelag setzt auf Batteriesysteme. In einem Tasterknopf der Grösse Ediziodue von Feller bringen sie problemlos acht Funktionen unter. Das funkbasierte System nennt sich Dominoswiss. Der Tasterknopf hält magnetisch am Schaltersystem an der Wand, lässt sich aber einfach wegnehmen und beispielsweise auf dem Salontisch platzieren (Bild 6). Die Stromversorgung erfolgt über eine handelsübliche Knopfbatterie. Der Stromver-

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brauch des Systems ist so gering, dass die Batterie bei üblicher Bedienung zehn Jahre lang hält. Auch bei diesem System gilt, dass die Belastung der Umgebung durch die Funkwellen geringer ist, als wenn das Licht oder die Storen über mechanische Kontakte geschaltet werden. Wenn kein Taster gedrückt wird, herrscht absolute Funkstille. Die Funktionalität des Systems reicht im Moment für komplexe Storen- und einfache Lichtsteuerungen. Repeater und Gateways Der Repeater dient der Signalverstärkung von Funktelegrammen zwischen EnOcean-Sensoren und Empfängern (Bild 7). Dies kann notwendig sein, wenn Empfänger ausserhalb des Empfangsbereichs liegen. Bei einer bestehenden Funkinstallation kann es zu Reichweiteproblemen kommen, wenn neue Wände oder Schränke aufgestellt werden. Ein Gateway erlaubt es, Funksignale von EnOcean-Sensoren in KNX-Steuerungssysteme zu integrieren. Die Stromversorgung des Gateways erfolgt über den KNX-Bus. Der Datenaustausch zwischen EnOcean und KNX erfolgt bidirektional. So können KNX-Anlagen einfach mit weiteren Tasterstellen und Sensoren ohne Verkabelung erweitert werden. Es gibt zahlrei-

Funktion Repeater: Er verstärkt das Sensor-Funksignal und leitet es weiter.

che andere Gateways, beispielsweise zu LON, RS485, BACnet-IP, Ethernet, etc. EnOcean konfigurieren Bei EnOcean hat es ganz einfach begonnen. Es gab wenige Sensoren und Aktoren. Die Konfiguration erfolgt dadurch, dass beim Aktor die Einlern-Taste gedrückt wird: Eine LED blinkt. Jetzt drückt man beispielsweise den Funkschalter, und schon verstehen sich die beiden. Wird die Einlern-Taste beim Aktor nochmals gedrückt, verschwindet die blinkende LED und der Funkschalter und der Aktor verstehen sich ab jetzt. Bei Flextron können in den meisten Fällen bis 32 Funkschalter einem Aktor zugeordnet werden. Dabei sind verschiedene Funktionen wie Schalten, Impulssteuerung oder Minuteriesteuerung möglich. Diese handbasierte Konfiguration ist man bei Geräten der IT-Technik nicht gewohnt, da erfolgt die gesamte Konfiguration immer über Software. Thermokon hat neu EnOcean-GeräElektrotechnik 2/16 | 19

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hoch, die Lampen in den Zimmern lassen sich auch dimmen. Beim Hauseingang existiert ein Schalter für «Zentral aus». Im Elternzimmer ist eine Paniktaste realisiert. Wird diese gedrückt, schalten im ganzen Haus alle Lampen ein. Wird eine Wohnung mit dieser Funktechnologie ausgerüstet, sind nur noch Lampen und Steckdosen vom Verteiler her zu verkabeln.

8 EnOcean-Geräte über Software und das Funknetz konfigurieren.

te auf den Markt gebracht, die sich über Software funkbasierend konfigurieren lassen (Bild 8). Neudeutsch heisst diese Technik: Remote Commissioning. Dazu bedarf es eines speziellen USBSticks. Im Moment funktioniert also die Parametrierung über Software von EnOcean-Geräten nur mit Produkten der EasySens-Familie von Thermokon. Es werden dazu der airScan-USBTransceiver und die kostenlose airConfig-Software benötigt. Licht- und Storensteuerung Die Beleuchtung hat zusammen mit Storen/Markisen den höchsten Stellenwert bei Raumautomationssystemen. Es gibt gar Raumautomationssysteme, die sich auch nur auf diesen Bereich beschränken. Dazu zählt beispielsweise das sehr bekannte System Zeptrion von Feller. Im Funkbereich bieten diverse Firmen Systeme an, die auf EnOcean basieren. In der Schweiz haben Flextron und Demelectric Produkte, die den bekanntesten Schalterstandard, Feller Edizio, unterstützen. Auf der Aktorenseite gibt es viele Firmen, auch Anbieter von Gebäudeautomationssystemen und SPS-Systemen, die über spezielle Empfänger den EnOceanFunkstandard integrieren. Lichtsteuerung erweitern Im einfachsten Fall wünscht sich ein Kunde eine weitere Schaltstelle zur Bedienung einer Lampe. Die Verkabelung wäre sehr aufwendig und müsste zudem Aufputz erfolgen. Was schlägt der Elektroinstallateur vor? Ein Funktaster wird an der gewünschten Stelle an die Wand geklebt. Der Empfänger, ein Relais mit Umschaltkontakt, wird hinter den Unterputzschalter oder in die Zwischendose montiert. Der Arbeitsaufwand ist ge20 | Elektrotechnik 2/16

(Quelle: www.thermokon.de)

EnOcean-Funkempfänger mit Nebenstelle hinter konventionellem Schalter in UP-Dose. (Quelle: Flextron AG)

ring. Es sind keine Spitzarbeiten notwendig. Flextron bietet neu einen Miniempfänger an, der nebst mit dem Funktaster auch über seine Nebenstelle mit konventionellen Schalter/Tastern angesteuert werden kann (Bild 9). So ist eine einfache, schnelle und platzsparende Erweiterung möglich. Die Materialkosten inklusive Zeitaufwand für Beratung und Montage dürften sich im Bereich von 300 Franken bewegen. Wohnung mit EnOcean An der Schweizerischen Technischen Fachschule wurden insgesamt sieben Modelle mit Raumautomations-Systemen ausgerüstet. Darunter ist auch ein Modell, das mit EnOcean-Funktechnik arbeitet. Bild 10 zeigt die 3,5-ZimmerWohnung. Gesteuert werden Licht, Storen und Markise. Die Raumtemperatur wird über Funkthermostate geregelt. Das Material stammt von Flextron. Die Aktoren wurden hier alle als Reiheneinbaugeräte realisiert. Die Funktionalität der Wohnung ist erstaunlich

Dominoswiss Funksystem von Brelag Wenn in einem Gebäude eine konventionelle elektrische Storensteuerung besteht, lässt sich über die Funktechnik von Dominoswiss die Funktionalität erheblich steigern. Dazu müssen im Storenschacht nur die Storen-Empfängermodule in die Zuleitung des Storenmotors eingesteckt werden. Es sind keine neuen Leitungen zu verlegen. Die Programmierung der Fernsteuerungen geschieht bequem im Nachhinein irgendwo im Raum. Dank der Funktechnologie sind Zentralfunktionen und auch wetterabhängige Steuervorgänge problemlos realisierbar. Nun kann es ja sein, dass das Funksignal eine weit entfernte Store oder Markise nicht erreicht. Auch das ist kein Problem, denn der nächstgelegene Empfänger übernimmt das Funksignal und reicht es über andere Empfänger bis zum gewünschten weiter. Es findet also ein automatisches Routing statt. Diese Technik funktioniert selbst bei grossen Bürobauten mit mehr als 1000 Storen, wie Brelag bewiesen hat. Industrieller Haus- und Wohnungsbau Für den industriellen Haus- und Wohnungsbau, beispielsweise für die Fertighausbranche, gewinnt die batterielose Funktechnologie auch zunehmend an Bedeutung. Hersteller von Wohngebäuden profitieren dabei zum einen in der Arbeitsvorbereitung und Planung. Viele Funktionen lassen sich mit Funk auch später noch umsetzen und müssen nicht bereits in der Vorplanung zur Produktion eines Hauses berücksichtigt werden. Des Weiteren sinken durch die eingesparten Kabel und Leitungen die Brandlasten. Die Kabelwege befinden sich zum Grossteil nur noch im Boden und Deckenbereich eines Hauses. Zusätzlich verringern sich die Installationszeiten an der Baustelle, und die Wandelemente können speziell im Fertighausbau geschlossen auf die Baustelle angeliefert werden. Die Vorteile von Funk für den Bauherrn liegen ebenfalls auf der Hand.

Oben sind die Reiheneinbaugeräte, unten die Wohnung mit farblich gekennzeichneten Zimmern sichtbar. Das Modell stammt von der STFW Winterthur.

Durch die Installation der Funktechnik lässt sich ein Gebäude oder eine Wohnung von einer Basisinstallation bis zum Smart Home jederzeit mit zusätzlichen Modulen und weiteren Funktionen nachrüsten, ohne diese Ausbaustufen schon beim Bau berücksichtigen zu müssen. Dadurch können Anwender Raumnutzungsänderungen, erweiterte Funktionswünsche, zusätzliche Gruppen oder Zentralschaltungen, Visualisierung, Bedienung via Smartphone usw. jederzeit umsetzen. Fazit Mit Funktechnologie lassen sich im Neubau wie im Renovierungsmarkt Komfort und Sicherheit bedeutend verbessern. In Bauten, wo gar keine Kabel verlegt werden können, sind dank Funktechnologie bis anhin nicht realisierbare Funktionen möglich. Die Funktechnik erlaubt es auch, Energie zu sparen, beispielsweise sind durch die Einzelraum-Temperaturregelung auch Energieersparnisse möglich. Im Neubausektor müssen deutlich weniger Rohre verlegt werden, wenn Schalter nur noch auf Wände geklebt werden. Die Funktechnik hat eindeutig dazu beigetragen, dass Komfort und Sicherheit in Bauten, ob bestehend oder neu, steigen. ■

Funktechnologie von Brelag für Licht- und auch komplexe Storensteuerungen.

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Technik hinter der Funkkommunikation

Grundlagen Funktechnik Während wir im Artikel «Was macht Funk so attraktiv» vor allem auf die möglichen Systeme und Produkte eingegangen sind, soll es hier etwas grundlegender um die Funktechnik hinter den Produkten gehen. Das Verständnis der elementaren Parameter für Funkstrecken kann bei der Fehlersuche und bei der Planung drahtloser Systeme helfen. Jürg Altwegg Alle von uns kennen die Probleme bei der Drahtloskommunikation aus eigener Sicht, wenn die Handyverbindung wieder einmal mitten im Gespräch abbricht. Die Mobilfunkanbieter haben zwar alles Erdenkliche getan, um die Funklöcher zu stopfen – trotzdem wird es eine 100- Prozent-Abdeckung nie geben. Wer sich schon näher mit der Technik hinter den Funkverbindungen beschäftigt hat weiss, dass sowohl in den Endgeräten, wie bei den Sendemasten massive Ingenieursarbeit geleistet wurde, damit die Sprachqualität und die Zuverlässigkeit auf einem so hohen Niveau stehen. Wie in ET 11/2015 bereits kurz berichtet, besuchte die Redaktion die Steute Funkroadshow bei Carl Geisser AG. Einige Erkenntnisse aus den Referaten geben wir in diesem Artikel wieder und bedanken uns bei den Veranstaltern für die freundliche Unterstützung. Bei der Wahl des Systems und der Platzierung der Sender und Empfänger

müssen ein paar fundamentale Fakten berücksichtigt werden, damit die Installation zuverlässig funktioniert. Leider helfen die technischen Daten auf den Verpackungen im Grossverteiler nur beschränkt weiter; Reichweiteversprechen in der Grössenordnung 100 Meter sollen primär den Käufer dahingehend überzeugen, dass in seinem Bau der Sender und Empfänger auf jeden Fall miteinander kommunizieren können – selten sind Distanzen von mehr als 30 oder 40 Metern zu überwinden. Reichweitendetails Das Kleingedruckte offenbart dann die Einschränkung, dass diese Reichweite nur im «Freiraum» erreicht würde. Auch wenn dieser Begriff wie eine laienhafte Beschreibung daherkommt, ist die sogenannte «Freiraumreichweite» in der Funktechnik wohldefiniert: Sie beschreibt die Reduktion der Leistungsdichte bei der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im freien Raum gemäss dem Abstandsgesetz, also ohne Störeinflüsse von zusätzlich

1 Ausbreitung im Freiraum von Sender zum Empfänger mit Kugelstrahlern.

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dämpfenden Medien (wie zum Beispiel der Luft!) oder Störungen durch Reflexionen. Eine Rahmenbedingung, die so in der Realität nie vorzufinden ist. Neben der «störenden» Luft, finden sich in einem Gebäude auch Wände, Böden, Decken und Möbel aus verschiedensten Materialien, die unser Funksignal beeinträchtigen. Nur schon deswegen ist manchmal nach wenigen Metern Schluss. Im Kasten «Dämpfung von Baustoffen» sind ein paar Beispiele von Materialien zusammengestellt. Ein bisschen Mathematik Ganz ohne Formeln geht es nicht. Die Herleitungen bleiben aber aussen vor, wir konzentrieren uns auf einen wesentlichen Zusammenhang: Wieviel des Sendesignals kommt theoretisch beim Empfänger an? Der Einfachheit halber gehen wir von zwei idealen Antennen aus, die sowohl auf Sender-, als auch auf Empfängerseite eine perfekte Kugelcharakteristik aufweisen, sogenannte «Kugel- oder Isotropstrahler» (Bild 1). Weil die Fläche der Kugel mit dem Quadrat des Radius zunimmt, verteilt sich die abgestrahlte Leistung (PS) entsprechend dem Abstand der Antennen (Radius r) auf eine immer grössere Fläche (AS). Die empfangbare Leistung (PE) nimmt damit im Quadrat zur Distanz ab. Es gibt aber noch einen zweiten physikalischen Zusammenhang: nämlich der

2 Qualitatives Diagramm der maximal empfangbaren Leistung (PE) im Verhältnis zur Distanz (r), wobei die Frequenzen f1 › f2 › f3 bei gleicher Sendeleistung dargestellt sind.

Damit wird auch klar, warum ein WLAN im 5-GHz-Band bei gleicher Leistung nur etwa einen Viertel der Reichweite eines WLAN im 2,4-GHzBand hat. Als Beispiel mögen auch die früheren Radiostationen dienen: Wer sich noch ans Radio «Beromünster» erinnert (seit 2008 ausser Betrieb) weiss, dass ein einziger Mittelwellensender auf der Frequenz von 531 kHz ausreichte, um die ganze Schweiz – und darüber hinaus – mit dem einheimischen Radiosignal zu versorgen. Auf UKW – ein Bereich um 100 MHz – braucht es mehrere über die Schweiz verteilte Sender, um Radio SRF im ganzen Land zu hören. Neben der Freiraumreichweite spielen hier auch noch die Ausbreitungseigenschaften eine Rolle, die wir der Einfachheit halber aber nicht vertiefen. Grafisch dargestellt, ergeben sich Kurven, wie in Bild 2. Jede Kurve zeigt das Verhältnis von empfangbarer Leistung verschiedener Frequenzen und Distanz, bei gleicher Sendeleistung auf. Gewinnausschüttung In der obigen Betrachtung haben wir den Antennengewinn der Einfachheit halber auf 1 gesetzt. Leider gibt es für diesen Faktor viel Halbwissen und Scharlatanerie. Der «Gewinn» einer Antenne ergibt sich daraus, dass mit geeigneten Mitteln eine bevorzugte Sende- oder Empfangsrichtung verstärkt wird. Das bedeutet aber nichts anderes, als dass wir unsere Sendekugel wie einen Luftballon quetschen und einschnüren. Ähnlich einem Spiegelreflektor bei einer Spotlampe, kann eine Antenne das Funksignal bündeln oder eben richten. Der «Gewinn» ist also gleichzeitig auch ein Verlust – nämlich in der Richtung, die nicht erwünscht ist. Bild 3 stellt zwei theoretische Abstrahlcharakteristiken von Antennen dar: Einmal eine Kugel (Gewinn = 1) und einmal mit einer klar gerichteten «Empfangskeule» mit entsprechendem Gewinn in Emp-

fangsrichtung. Dabei zeigt die Oberfläche der beiden Körper die Lage der gleichen Empfindlichkeit im Raum (z. B. – 90 dBm). Beim grünen Körper also klar eine erhöhte Empfindlichkeit in X-Richtung. Der blaue Körper hat keine Vorzugsrichtung; er ist in alle Richtungen gleich empfindlich. Diesen idealen Isotropstrahler gibt es in der Praxis übrigens nicht – reale Antennen haben immer mindestens eine Vorzugsrichtung. Kreuz und quer Damit mehrere Funksignale gesendet werden können, ohne dass sich diese gegenseitig stören, müssen diese entweder auf unterschiedlichen Frequenzen oder in verschiedenen Zeitschlitzen liegen. Beide Verfahren werden zum Beispiel bei WLAN oder Bluetooth angewendet. Ein Funksignal belegt dabei nie nur eine einzelne Frequenz, sondern benötigt immer eine «Bandbreite» – also einen Frequenzbereich. Der Kanal 11 eines WLAN belegt beispielsweise nicht genau die Frequenz von 2,462 GHz, sondern den Bereich zwischen 2,451 und 2,473 GHz. Wenn man weiss (siehe Bild 4), dass der Kanal 10 den Bereich von 2,446 bis 2,467 GHz belegt, sieht man sofort, dass ein gleichzeitiger störungsfreier Betrieb zusammen mit Kanal 11 wegen der starken Überlappung nicht zu realisieren ist. Es empfiehlt sich also, die eingesetzte Funktechnik und ihre Kanaltrennung genauer anzuschauen, und die Einstellungen der Kanäle geschickt zu wählen. Fazit Funktechnik ist deutlich anspruchsvoller, als von der breiten Bevölkerung an-

3 Installations- und Gebäudetechnik

zur Frequenz des Signals. Auch hier spielt das Quadrat eine wichtige Rolle: Die empfangbare Leistung (PE) nimmt im Quadrat zur Frequenz (f) ab. Den Antennengewinn (G) lassen wir für unsere Betrachtung ausser Acht, weil wir von einem idealen Kugelstrahler ausgehen. Alle Faktoren in einer Formel sehen dann so aus:

Zwei Beispiele von theoretischen Antennencharakteristiken (blau: Isotropstrahler, grün: Richtantenne).

Verteilung der Funkkanäle und ihrer Bandbreiten am Beispiel des 2,4-GHz-WLAN (IEEE 802.11).

genommen. Es lohnt sich im Vorfeld eines Funkeinsatzes die Rahmenbedingungen genau abzuklären, um unliebsamen Überraschungen nach der Installation vorzubeugen. Richtig eingesetzt löst die Funkübertragung aber aufwendige Verdrahtungsprobleme mit preiswerten Mitteln. ■

Dämpfung von Baustoffen

Je nach Bauweise eines Gebäudes bilden die Wände und Decken eine grössere oder kleinere Barriere. Darum hier eine Übersicht über die gängigsten Baustoffe und ihre ungefähren Dämpfungseigenschaften für hochfrequente Funksignale, wie beispielsweise WLAN. Material Holz Gips(-karton) Glas (unbeschichtet) Pressspan Bimsstein Gasbetonstein Ziegelstein Kalksandstein Armierter Beton Metallgitter Metall, Alukaschierung Regen, Nebel, Schnee

Dicke ‹ 30 cm ‹ 10 cm ‹ 5 cm ‹ 30 cm ‹ 30 cm ‹ 30 cm ‹ 30 cm ‹ 30 cm ‹ 30 cm ‹ 1 cm ‹ 1 cm

Dämpfung ungefähr 1 ... 10 % 1 ... 10 % 1 ... 10 % 30 % 10 % 30 % 35 % 40 ... 90 % 30 ... 90 % 90 ... 100 % 100 % 60 ... 90 %

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Highlight / Publireportage Automatische Beschattung über externe Funkempfänger.

Sonnenschutztechnik von Meimo AG

Funksteuerung trotzt Stahl und Beton Am Zürichberg steht ein modernes Dreifamilienhaus aus Beton, Stahl und Minergie-Isolierglas. Jeder Fachmann würde hier von einer Storensteuerung per Funk abraten. Doch dank des bidirektionalen Funksystems von elero konnte der Bauherrschaft eine einwandfrei funktionierende Anlage übergeben werden. An schönster Wohnlage am Zürichberg steht ein Dreifamilienhaus, geplant vom bekannten Architekten Christian Kerez. Die sechs aussenliegenden Stahlscheiben sowie die sechs innenliegenden Stahlträger bilden das primäre Tragwerk und sind komplett sichtbar. Das so ausgestattete Tragwerk sorgt für Grundrisse, die frei von Stützen sind und somit eine flexible Nutzung des Innenraums ermöglichen. Energieeffizienz war ein gesetztes Kriterium, das die private Bauherrschaft an das moderne Gebäude stellte. Das Haus ist mit einer Erdwärmehei24 | Elektrotechnik 2/16

zung ausgestattet. Eine Komfortlüftung sorgt für ein angenehmes Raumklima und ein gekühlter Boden ist ebenfalls Bestandteil des Gebäudes. Eine riesige Fensterfront lässt den Blick über den See schweifen. Die Beschattung dieser grossen Fensterflächen spielt natürlich eine zentrale Rolle. So wurden automatisch angetriebene Markisen montiert. Im Sommer bleibt nun die Hitze da, wo sie hingehört, nämlich draussen. Im Winter sorgen die patentierten Air-luxFenster der Firma Krapf AG mit ihrem einzigartigen, luftunterstützten Dichtungskonzept dafür, dass die Wärme

drinnen bleibt. So lässt sich viel Energie sparen und langfristig natürlich auch Geld. Automatische Beschattung An der Fassade sind 23 Senkrechtmarkisen angebracht, die die grossen Fensterflächen beschatten. Die Markisen wurden mit einem elero-Antrieb des Typs «SunTop M20» ausgerüstet. Angesteuert werden diese über externe Funkempfänger. Die Funkempfänger wiederum erhalten die Signale für den Auf- bzw. Abfahrbefehl vom Handsender «MultiTel 2» oder den Wettersensoren «Aero-868 Plus», welche auf dem Dach montiert, und auf jede Fassade verteilt sind. Von hier oben senden die vier Sensoren autark (über Solarenergie) die Wetterwerte an die Empfänger und lassen die Markisen automatisch herunter- oder herauffahren. So bleiben im Sommer die Temperaturen in den Räumen angenehm und eine zusätzliche

Bidirektionale Funklösung Wo sollten die vielen Kabel für die Storensteuerung bei so viel Stahl und Glas überhaupt verlegt werden? Diese Frage stellte sich auch die Bauherrschaft und suchte nach einer geeigneten Lösung. Funk war da sehr naheliegend. Doch wie kann bei diesem speziellen Gebäude ein einwandfreier Betrieb sichergestellt werden? Eine optimale Lösung ergab sich mit den bidirektionalen Funkprodukten von elero. Auch bei kaum durchdringbaren Elementen wie Stahl, Isolierglas und Beton funktioniert die bidirektionale Funklösung durch das Netzwerk-Routing einwandfrei. Blockiert eine Mauer oder eine zu grosse Distanz zwischen Antrieb und Steuerung das Funksignal, kann es zu Ausfällen kommen. Mit dem System Proline 2 von elero sind solche Reichweitenprobleme kein Thema. Das Funksignal sucht sich über Zwischenstationen den besten Weg zum Empfänger im An-

trieb. Denn jede netzbetriebene Komponente im System ist zugleich auch ein Sender und kann das empfangene Funksignal selbst wieder weitergeben. Für moderne Sonnenschutzsysteme sind dies Routineaufgaben. Während diese Technologie bei vielen Anbietern häufig mit höheren Kosten verbunden ist, ist sie bei elero Standard und kann auch in bereits vorhandene Systeme integriert werden. Ein weiterer zentraler Vorteil gegenüber unidirektionalen Funksystemen: Der Nutzer kann den Status der Signalverarbeitung stets direkt am Handsender ablesen. Sobald ein Befehl ausgeführt ist, erhält er eine zuverlässige Rückmeldung und weiss somit immer den Status der Sonnenschutzsysteme. Bei Bedarf auch manuelle Bedienung Die Besitzerin des Dreifamilienhauses bewohnt das 1. Obergeschoss. Sie sitzt mir gegenüber und führt mir begeistert die manuelle Bedienung der verschiedenen Storen vor. Die Storen können nach Bedarf einzeln oder je nach Fassadenseite gruppenweise bedient werden. Doch ein manuelles Eingreifen ist nur an wechselhaften Tagen nötig. Ansonsten vertraut die Bauherrin voll dem

Automatikmodus. Dieser ist sehr zuverlässig und lässt die Beschattung dann herunterfahren wenn es nötig ist. Verschwindet die Sonne wieder hinter den Wolken, lässt das Hochfahren der Beschattung wieder viel mehr Licht in den Wohnraum. Auch die Mieter der beiden anderen Wohnungen bestätigen, dass die Automatik sehr zuverlässig auf die Wetterveränderungen reagiert. Die private Bauherrschaft zeigt sich sehr zufrieden mit dem doch sehr speziellen Bauobjekt. Viel Licht und Freiraum trifft auf den heutigen Stand der Technik. Aussergewöhnliche Architektur und ausgeklügelte Ingenieurstechnik haben die Hülle möglich gemacht, damit die Fassadenbauer und die Sonnenschutzprofis ein Wohlfühlambiente entstehen lassen konnten. Ausgestattet mit dem gewünschten Komfort sind die Besitzer nun in ihrem neuen Heim gut angekommen. ■

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

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Highlight / Publireportage

Kühlung ist einfach nicht nötig. Ebenso liefert der Sensor die Wetterwerte an die Funkempfänger der acht Knickarmmarkisen, die die Balkone beschatten. Denn auch hier will man zu viel Wärme im Sommer vermeiden.

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Licht, Storen, Raumtemperatur, Multiroom-Sound, Kamera …

Einfach alles dabei! «Zu teuer!» ist längst kein Argument für den Elektroinstallateur mehr, auf Gebäudeautomation zu verzichten. «Zu kompliziert!» auch nicht. Komfort und Sicherheit im Haus sind in den letzten Jahren günstiger geworden – und besonders einfach wird die Automatisierung mit NOXnet von Innoxel. Diese Schweizer Firma liefert «alles aus einer Hand», neben Aktorik und Sensorik auch Touchpanels, App und die kostenlose Konfigurationssoftware. ist NOXnet von Innoxel die richtige Wahl. Hier können ohne grosse Mehrkosten auch weitere Funktionen integriert werden, so zum Beispiel Multimedia-Anwendungen mit Touchpanels oder Apps von RTI, B & O-Anlagen oder das Multiroom-System SONOS. Sicherheit inbegriffen Komfort ist das eine, mehr Sicherheit das andere. Mit NOXnet von Innoxel gibt es viel Sicherheit einfach dazu. Mit der kostenlosen PC-Software lässt sich Übersichtlich und umfassend: NOXnet von Innoxel deckt alle gängigen Automatisierungswünsche ab – und liefert seit 15 Jahren alles rasch und unkompliziert aus einer Hand. eine Anwesenheitssimulation konfigurieren, die unerwünschte Besucher NOXnet ist seit 2001 auf dem Markt Nicht nur Licht und Storen abhält. Fernzugriff auf Überwachungsund überzeugt immer mehr Elektroin- Wenn jemand bereit ist, für die Hausin- kameras, Licht, Storen, Einzelraumrestallateure und ihre Endkunden: Die stallation etwas mehr Geld auszugeben, gulierung und alle anderen Funktionen Konfigurationssoftware ist kostenlos sind Standard. und lässt sich ohne grosse Schulung bedienen – auch durch den Endkunden. Fazit Was aber noch viel wichtiger ist: Der Innoxel ist seit 15 Jahren erfolgreich auf Installateur hat mit Innoxel nur einen dem Markt und bietet mit NOXnet Geeinzigen Ansprechpartner für Technik bäudeautomation in Schweizer Qualiund Software. Bis auf wenige Ausnahtät. Entscheidend für den Elektroinstalmen werden Geräte und Software in lateur ist, dass er von Innoxel alles aus der Schweiz hergestellt. Taster stameiner Hand erhält und nur einen Anmen aus dem Feller-Programm. sprechpartner hat, auch für die Konfigurationssoftware. ■ Kosten Für ein durchschnittliches EinfamilienINNOXEL System AG haus rechnet man für das gesamte elek3661 Uetendorf trische Zusatzmaterial (Zentraleinheit, Tel. 033 345 28 00 Elektroniktaster, Aktoren) für Licht, info@innoxel.ch Storen und Einzelraumregulierung mit www.innoxel.ch zirka 1 bis 2 Prozent Mehrkosten auf Auch die Wetterstation passt zum System und die gesamte Bausumme. lässt sich einfach konfigurieren 26 | Elektrotechnik 2/16

Themenschwerpunkte Elektrotechnik 2/16 | 27

Installations- und Gebäudetechnik

Schnell zu installieren und maximale Flexibilität

Flachkabel-Installationen Konventionelle Installationen kollidieren oft mit den vielfältigen Ansprüchen an moderne Gebäude: Bauherren und Investoren fordern rasche Installationen, Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz, die Mieter flexible Nutzungsmöglichkeiten und die Installateure Systeme, die sich einfach anpassen lassen. Bereits in der Projektierung und bei der Realisierung müssen daher die Weichen richtig gestellt werden. Installationen mit Systemkabeln wie beispielsweise Flachkabel überlassen nichts dem Zufall und bieten eine gute Grundlage für den erfolgreichen Betrieb eines Gebäudes. Marcel Schöb Komfort, Zuverlässigkeit, Flexibilität und ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis sind die zentralen Anforderungen von Bauherren und Investoren. Installationssysteme müssen eine hohe Betriebssicherheit der angesteuerten Funktionen gewährleisten und nach deren Installation eine effiziente Anpassung an wechselnde Benutzeranforderungen erlauben. Die Systemlösungen stellen sicher, dass die gewünschten

Konventionelle Installation von Räumen mit Rundkabeln.

Komfort-Funktionen wie Beleuchtung, Sicherheit, Raumtemperatur, Wetterschutz usw. umgesetzt werden können. Die Qualität von Verkabelungs-Systemen definiert sich somit aus den Investitions- und Instandhaltungskosten für mögliche Reparaturen und Änderungen bzw. Ausbauten sowie der Betriebssicherheit der daran angeschlossenen Funktionen. Fehlüberlegungen in der ganzheitlichen Betrachtung des Systems können zu erhöhten Materialund Installationskosten sowie unerwartetem Mehraufwand für Planung und Montage führen. Andererseits können falsch verstandene Einsparungen zu er28 | Elektrotechnik 2/16

heblichen Sicherheitsrisiken sowie zu hohen Kosten bei der Fehlerbehebung und der Netzerweiterung führen. Anforderungen an ein Installationssystem Die Anforderungen an ein professionelles Installationssystem lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Effiziente Planung und schnelle fehlerfreie Installation • Verlustarme, betriebssichere Verbindungen • Lange Lebensdauer mit Option auf nachträgliche Änderungen/Erweiterungen • Kompatibilität mit vor- und nachgelagerten Systemen sowie neuen Technologien • Optimales PreisLeistungs-Verhältnis in Bezug auf Gesamtinstallation und Lebensdauer Die nachfolgenden Überlegungen beziehen sich auf Verkabelungs-Systeme und Produkteigenschaften für Zweckgebäude, industrielle Gebäudenutzungen und Infrastrukturbauten. Die Grundsätze gelten für alle Gebäudearten und Infrastruktureinrichtungen. Konventionelle Verkabelungstechnik Das geplante Verkabelungskonzept wird bei der Montage vor Ort angepasst. Planungsfehler können dadurch noch korrigiert und kurzfristige Änderungen berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere bei einer späteren Erweiterung des Kabelnetzes. Elektroinstallations-

Systeme mittels Rundkabeln beinhalten eine hohe Anzahl an Trenn- und Kontaktstellen mit entsprechend vielen potenziellen Risiken und Fehlermöglichkeiten. Die Installationsarbeiten können deshalb nur von qualifizierten Fachkräften durchgeführt werden. Jeder Kabelunterbruch ist ein potenzieller Schwachpunkt und führt zu einem Energieverlust. Die serielle Anordnung der Verteilerdosen kann bei einem möglichen Defekt grossflächige Ausfälle in der Energieverteilung zur Folge haben. Konventionelle Rundkabel-Installationen sind oft nicht in der Lage, die hohen und vielfältigen Anforderungen an Gebäude und Infrastruktur-Bauten zu erfüllen. Bereits Anfang der 70er-Jahre entschied sich die Firma Woertz, den Bauherren und Investoren ein Elektroinstallations-System anzubieten, welches deren Ansprüche unter einen Hut bringt. Bis heute hat sich die FlachkabelTechnologie bei Planungs- und Installationsfirmen am Markt bewährt und wird stetig weiterentwickelt. Auch andere Hersteller sehen die Vorteile und bieten ebenfalls Flachkabel an. Das Konzept der Flachkabelsysteme Das Flachkabelsystem bietet im Vergleich zu konventionellen Verkabelungs-Systemen folgende Vorteile: • modulares und flexibles Installationssystem mit hoher Betriebssicherheit und Belastbarkeit, • die Leiter im Flachkabel sind parallel angeordnet und ermöglichen über frei platzierbare Anschlussdosen mittels abisolierfreiem Piercing-Verfahren einen einfachen Zugriff auf die einzelnen Adern,

und dadurch alle Leiter und Anschlüsse automatisch korrekt zugeordnet sind. Der Wegfall von Kabelunterbrüchen bedeutet weniger Kontaktwiderstände bzw. Verluste im Stromkreis sowie eine Reduktion potenzieller Fehlerquellen. Gleichzeitig resultiert eine erhöhte Betriebssicherheit, da der Ausfall einer Abzweigdose keinen Einfluss auf die

Systematik mit Flachkabel.

• verpolungssichere Installation mit kurzen Inbetriebnahmezeiten, starke Reduktion von Kabelmengen (Brandlast-Senkung), schnelle Montagezeiten und tiefe Fehlerrisiken, • das Flachkabelsystem erlaubt die Vorkonfektionierung montagefertiger Kabelstränge und kann in allen Bauund Nutzungsphasen kurzfristig an veränderte Anforderungen angepasst werden, • Erweiterungsoptionen mit Datenkabeln zur Energieversorgung und Ansteuerung von Gebäudeautomations-Modulen ohne zusätzliche Verkabelung. Das Funktionsprinzip Das Prinzip der Flachkabelsysteme be-

Vereinfachte Installation mit Flachkabeln.

steht darin, ohne Kabelunterbrüche an jeder beliebigen Stelle direkt und effizient Anschlüsse sowie Abzweigungen erstellen zu können. Zu einem späteren Zeitpunkt können Kabelverbindungen und Dosen nach Bedarf versetzt, hinzugefügt oder gar entfernt werden. Die im Kabel parallel angeordneten Leiter ermöglichen über die Schnellmontage von Einspeise- und Abzweigdosen mittels isolationsdurchdringendem Piercing-Verfahren einen einfachen Zugriff auf die einzelnen Adern. Vorbereitungsarbeiten wie Kabel abmanteln, Leiter trennen oder Enden präparieren entfallen vollständig. Das asymmetrische Profil des Kabels stellt sicher, dass sich die Dosen nur in einer bestimmten Position montieren lassen

nachfolgenden Einheiten hat. Das geplante Verkabelungskonzept kann bei der Montage vor Ort noch angepasst werden, wie zum Beispiel durch Veränderungen einer Kabellänge oder die Anzahl der Verteilerdosen. Dadurch lassen sich Planungsfehler berichtigen und kurzfristige Änderungen können berücksichtigt werden. Diese Flexibilität reduziert den vorgängigen Planungs- und Vermessungsaufwand, wie auch die Menge des notwendigen Kabelmaterials. Flachkabel-Kontaktierung Das Woertz-Kontaktierungs-Prinzip besteht darin, die Verteilerdosen mit einem isolationsdurchdringenden Piercing-Verfahren auf das Flachkabel zu

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Installations- und Gebäudetechnik

Hauptleitung – das heisst das Flachkabel – muss bei diesem Vorgang weder abisoliert noch getrennt werden und die Anschlussdosen können an jedem beliebigen Ort des Kabels aufgebracht werden.

4 Anschlussstück mit Bus.

6 Verschiedene Anschlussvarianten.

montieren. Diese Klemmvorrichtungen bestehen aus Schrauben oder Messern, welche beim Eindrehen bzw. Schneiden die Isolation des Kabels durchstechen und den Kontakt zu den einzelnen Leitern herstellen. Die anzuschliessenden Abgangsleiter kontaktieren dann ihrerseits die Schrauben oder die Messer und werden somit stromführend. Die

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Kontaktierung von Metallteilen Für eine Kontaktierung sind mindestens zwei Elemente notwendig. Nur die sorgfältige Abstimmung beider Elemente aufeinander kann zu einem optimalen Ergebnis führen. Eine einseitige Anpassung des einen Elements kann nicht allfällige Unzulänglichkeiten des anderen kompensieren. Der wichtigste Wert der elektrischen Kontaktierung ist der Übergangswiderstand, welcher durch die folgenden physikalischen Eigenschaften bestimmt wird: Den erhöhten Engewiderstand in den stromführenden Elementen, der durch die konstruktionsbedingte Verengung der Stromwege zu den Kontaktflächen entsteht. Den tatsächlichen Kontaktwiderstand von einem Kontaktelement zum anderen. Dieser wird durch die Grösse der Kontaktflächen, Materialpaarungen, Oberflächenqualität, Fremdschichten und Anpressdruck wesentlich beeinflusst. Zwischen diesen Parametern bestehen zudem direkte Querverbindungen und Abhängigkeiten.

Belastbarkeit von Flachkabelsystemen Bei einem Flachkabel wird die Wärme der einzelnen Adern direkt nach aussen abgegeben. Zudem gewährleisten Flachkabel aufgrund ihrer im Vergleich zum Rundkabel wesentlich grösseren Aussenfläche eine effiziente Luftkühlung und dadurch eine höhere Belastbarkeit. Bei einem Rundkabel resultiert ein gegenteiliger Negativ-Effekt, da sich dessen Adern aufgrund der kompakten Anordnung gegenseitig erwärmen. Dieses Phänomen führt dazu, dass Flachkabel gegenüber dem Rundkabel bei gleicher Belastung eine geringere Temperatur aufweisen und somit wesentlich mehr Strom führen können. Versuche belegen, dass bei gleicher Temperaturerhöhung, das Flachkabel mehr als das Doppelte belastet werden kann. Mit Referenz auf ein Rundkabel kann für dieselbe Belastung ein Flachkabel mit einem kleineren Querschnitt eingesetzt werden, was eine direkte Kosteneinsparung bedeutet. Die Belastbarkeit, je nach Querschnitt, unter Berücksichtigung der Verlegeart wird von Normen und Verlegevorschriften reguliert. Nutzen im Allgemeinen Die Nutzer eines Gebäudes – und damit deren Bedürfnisse – verändern sich im Laufe der Gebäude-Lebensdauer immer wieder. Moderne Installationen müssen diesem Umstand Rechnung tragen. Flachkabelsysteme bieten die Möglichkeit, an jeder beliebigen Stelle und jederzeit Anschlüsse zu erstellen oder zu versetzen – ohne Kabelunterbrüche und bei wesentlich reduzierten Montagezeiten.

Nutzen für den Planer Wenn Anschlussstellen nicht im Voraus festgelegt werden können, bieten Flachkabelsysteme die nötige Flexibilität. Zudem verringert diese Verkabelungslösung den Installationsaufwand markant, wenn in kleinen Abständen viele Anschlüsse benötigt werden. Eine hochwertige Planung stellt die Weichen für künftige Nutzungen und kann flexibel auf kurzfristige Änderungen während dem Ausbau reagieren. Mit Flachkabelinstallationen ist der Planer auf der sicheren Seite. Nutzen für den Installateur Weniger Kabelunterbrüche und Verkabelungen bedeuten weniger Fehlerquellen. Dank dem asymmetrischen Profil der Flachkabel sind falsche Anschlüsse praktisch ausgeschlossen. Das modulare System unterstützt den Installateur zudem bei Zeitdruck. Zeitersparnis dank Vorkonfektionierung Auf Wunsch liefert der Hersteller vorkonfektionierte montagefertige Flach-

kabelstränge inklusive Einspeise- und Abzweigdosen. Weiter sind Flachkabel-Dosen mit vorkonfektionierten Anschlussleitungen erhältlich. Bei Bedarf können auch die anzuschliessenden Verbraucher vormontiert und verdrahtet ausgeliefert werden. Die vorkonfektionierten Systeme und Komponenten können anschliessend auf der Baustelle schnell und effizient installiert werden.

Drittel Periode zeitlich verschoben. Aus diesen periodisch ablaufenden Prozessen ergibt sich in diesem Fall, dass wenn die Spannungen zusammengeführt sind (Sternpunkt), das Resultat zu jedem Zeitpunkt «0» ist! Bei symmetrischer Belastung (jede Phase gleiche Last) werden die Ströme ausgelöscht, folglich fliesst im Neutralleiter auch kein Strom. Wenn die ein-

Konventionelle Installation mit Rundkabeln (ca. 320 m Kabel).

Installationsvergleich Die beiden Elektropläne in den Bildern 6 und 7 illustrieren wunderbar den Vorteil der Flachkabelverwendung. Neutralleiterströme Bei der heute aktuellen Diskussion rund um die Neutralleiterströme, macht es Sinn, dass wir uns kurz dieser Thematik annehmen. In einem Einphasennetz fliesst im Neutralleiter zwangsläufig immer der gleiche Strom, wie im Phasenleiter. Bei Stromnetzen mit 3 Phasen werden in den 3 Phasenleitern Spannungen erzeugt, die periodisch sinusförmig verlaufen, die Abläufe sind jedoch um ein

zelnen Phasen nicht gleich stark belastet werden (verschiedene Widerstände, durch stärkere induktive oder kapazitive Belastung verschiedener Phasenlage), so gleichen sich die Ströme nicht mehr aus, es verbleibt ein resultierender Strom und dieser fliesst im Neutralleiter zur Stromquelle zurück. Den physikalischen Grundlagen folgend und aus dem Vektordiagramm ist ersichtlich, dass die extremste Asymmetrie dann auftritt, wenn ein oder zwei Phasen ausfallen und nur die Verbleibende belastet wird. Aber auch in diesem Fall ist es einfach einzusehen (und mathematisch ableitbar), dass der maximale Neutralleiterstrom den Phasenstrom nicht über-

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Installations- und Gebäudetechnik

Nutzen für den Bauherrn bzw. Investor Flexible Installationen lassen sich einfacher an die sich verändernden Bedürfnisse der Benutzer anpassen, die beim Bau oft noch nicht bekannt sind. Mit Flachkabelsystemen sind die Installationen für künftige Büroräumlichkeiten gewappnet. Kleinere Anpassungen verursachen weniger Aufwand, Lärm und Staub. Auch dort, wo häufig die Arbeitsplätze umgestellt werden, lassen sich Vorverdrahtungsmöglichkeiten mit Flachkabelinstallationen mit minimalem Aufwand anpassen.

Installations- und Gebäudetechnik

effektive Gesamtstrom. Dieser besteht in den Polleitern aus der Grundwelle und der Summe der ungeraden Oberwellen. Ieff = Ieff 50 Hz + Ieff 150 Hz + Ieff 250 Hz + Ieff 350 Hz + ...

Installation mit Flachkabel (ca. 50 m Kabel).

Einsatz in Doppelböden.

schreiten kann. (Grundlage zur Dimensionierung – Leiterquerschnitt für Neutralleiter gleich wie Phasenleiter). Periodische, aber nicht sinusförmige Belastung Für moderne elektrische Geräte, vor allem in Büroeinrichtungen (Computer, Drucker usw.), werden häufig elektronisch geregelte Netzteile verwendet. Durch die Funktionsweise verursachen diese Geräte nicht sinusförmige Belastungen in den Stromkreisen. Die einzelnen Phasen werden dadurch nicht nur in der Grösse oder Phasenlage des Stroms unterschieden, die Form des fliessenden Stroms ist auch nicht mehr sinusförmig. Folge: Die einzelnen Phasenströme können sich gegenseitig nicht mehr auslöschen, es fliesst ein Neutralleiter-

Kontaktierung eines Leiters im Flachkabel 32 | Elektrotechnik 2/16

strom. Um die Verhältnisse berechnen zu können, muss auf mathematische Grundlagen zurückgegriffen werden. Als mathematisch erwiesen gilt: Jede periodische Schwingung kann als Resultat von sinusförmigen Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen und Amplituden zusammengesetzt werden (Fourier). Wenn die halben Perioden spiegelbildlich symmetrisch sind (+ und –Teile gleich) so wird nur die ungerade Mehrzahl der Grundschwingungen auftreten: Y(t) = A1·sin(ωt) + A3·sin(3ωt) + A5·sin(5ωt) + A7·sin(7ωt)... Wenn nun die Grundwellen 1/3 Phasenverschiebung haben, löschen sie sich gegenseitig aus. Die 3. Oberwellen (Periodenlänge 1/3 von den Grundwellen) haben jedoch trotz Phasenverschiebung der Grundwelle, die gleiche Phase wie die anderen 3. Oberwellen. Folge: Die Grundwellen schwächen sich gegenseitig ab, aber die 3. Oberwellen fallen in die gleiche Phasenlage und summieren sich. Ungeachtet der Grundwellen und in der Praxis möglichen Verhältnisse, entstand ohne Berechnungen und Messungen der voreilige Fehlschluss, dass der Neutralleiter überlastet werden könnte. In der Praxis muss man die wahren Verhältnisse mithilfe der mathematischen Grundlagen auswerten. Massgebend für die Erwärmung ist immer der

In den Neutralleitern fliessende Komponenten, die sich verstärken, sind nur die 3. und 9. Oberwellen. Die Grundwelle und die anderen Oberwellen schwächen sich gegenseitig ab. Ieff N = 3·Ieff 150 Hz + 3·Ieff 450 Hz + ... Zahlreiche Praxisversuche haben erwiesen, dass auch unter Extremverhältnissen der Effektivwert des Gesamtneutralleiterstroms die Höhe eines Phasenstroms nicht erreicht werden kann. Neutralleiterströme entstehen unabhängig von den verwendeten Kabeltypen (Rund- oder Flachkabel). Die Neu-tralleiterströme (vor allem die Summe der Oberwellen) können in der Praxis, auch unter ausgesucht schlechten Bedingungen, die Belastung des Polleiters nicht überschreiten. Durch die höhere Belastbarkeit von Flachkabeln durch eine grössere Oberfläche bei gleichen Leiterquerschnitten, kann das Flachkabel den betrieblichen Belastungen mit geringem Temperaturanstieg standhalten. Fazit Der grosse Vorteil eines FlachkabelSystems besteht darin, dass an jeder beliebigen Stelle zu jeder Zeit Anschlüsse erstellt oder versetzt werden können und dies ohne Kabelunterbrüche. Die Montagezeiten sind deutlich geringer als bei konventioneller Technik. Dies sind in unserer schnelllebenden und multiflexiblen Zeit gewichtige Argumente für den Einsatz eines Flachkabelsystems. Jeder Fachmann weiss, wie lange es heute geht, bis sich der Inverstor zu einem Entschluss durchgerungen hat und sich (endlich) auf die Standorte der elektrischen Verbraucher und Anschlussstellen festgelegt hat. Denn erst dann können die Arbeiten wirklich beginnen. Haben wir nun vorgängig ein System installiert, welches grösstmögliche Flexibilität bietet, schaffen wir es noch die Arbeiten bis zu Eröffnung fertigzustellen und sind auch gleich auf die ersten Anpassungen vorbereitet. ■

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Installations- und Geb채udetechnik

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Zeit-, Helligkeits- und Temperaturabhängigkeiten einfach programmieren

Dominoswiss UTC – klein mit viel Power Der Dominoswiss Universal Time Commander (UTC) ist seit Herbst 2015 neu im Sortiment der Firma Brelag. Er ist sowohl mit den Komponenten der Dominoswiss MX-Serie für Storen, Markisen und Fenster, als auch mit derjenigen der LX-Serie für Lichtquellen und geschaltete Steckdosen kompatibel. Der UTC ist schnell und unkompliziert in ein bereits bestehendes Dominoswiss-Funk-BUS-System integrierbar und erhöht durch viele Möglichkeiten Komfort und Sicherheit. Das in Oberrohrdorf entwickelte und produzierte Funk-BUS-System Dominoswiss ist eine raffinierte, rein auf Funk basierende Gebäudeautomation für Storen und Licht und eignet sich für kleinere bis sehr grosse Anwendungsbereiche. Dazu zählen Wohnungen, Einfamilienhäuser, grosse Wohnungsüberbauungen, komplexe Gewerbebauten sowie anspruchsvolle Lösungen für Hochhäuser. So wurden im vergangenen Jahr zahlreiche Grossbauten mit dem durchdachten Dominoswiss-System ausgestattet, wie beispielsweise auch die beiden Twin Towers ONE ONE in Cham mit rund 1200 auf verschiedenste Weise automatisierten Markisen.

Komplexe Automatisierung mittels Dominoswiss bei den Twin Towers ONE ONE in Cham. 34 | Elektrotechnik 2/16

Experten in Sachen Funk Als der Newcomer im Bereich Gebäudeautomation im Jahr 2010 mit einem eigenen Funksystem zur komfortablen Steuerung von Storen und Markisen auf den Markt kam, war die Skepsis unter den Fachleuten gross, ob sich die auf reinem Funk basierende Gebäudeautomation hierzulande jemals durchsetzen würde. Doch es hat sich gezeigt, dass herausragende und kosteneffiziente Technik mit starker Innovationskraft vom Markt belohnt wird. Mittlerweile vertrauen viele Entscheidungsträger dem gewissenhaften System, und planen es schon bei komplexen Neubauten von Grund auf ein. Dominoswiss hebt sich demzufolge auch deutlich von anderen auf dem Markt erhältlichen Funklösungen ab. Das Know-how und die Technik dahinter sind hochkomplex

Highlight / Publireportage Mit dem Dominoswiss UTC lassen sich beliebig viele Storen, Markisen oder Lichtquellen per Zeitfunktion, nach Helligkeit und/oder Temperatur automatisiert steuern.

und unterstreichen die bemerkenswerte Ingenieurskunst der Funkspezialisten von Brelag. Der neue Kleine Mit dem neuen Dominoswiss Universal Time Commander, kurz UTC, lassen sich beliebig viele Storen, Markisen oder Lichtquellen per Zeitfunktion, nach Helligkeit und/oder Temperatur automatisiert und sicher steuern. Er lässt sich problemlos auch im Nachhinein in ein bereits bestehendes Dominoswiss-System einbinden. Durch den integrierten Wochenplan lassen sich für jeden einzelnen Tag beliebig viele Zeiten mit entsprechend gewünschten Befehlen programmieren. Nebst einem Auf- oder Ab-Befehl können auch gewünschte Favoritenpositionen bzw. Beschattungspositionen eingestellt werden. Der kleine und handliche Dominoswiss UTC kann aber noch vieles mehr. Dank der Automatisierung nach Helligkeit lässt sich beispielsweise festlegen, ob die Storen bei Sonnenaufgang hochfahren und/oder bei Eintreten der Dämmerung wieder herunterfahren sollen. Ebenfalls ist eine Automatisierung mittels Temperatur möglich. So wird einerseits verhindert, dass es im Sommer in den Räumen zu heiss wird, andererseits kann ein Wärmeverlust im Winter bei trüben Tagen wegen unverschlossener Storen verhindert werden. Bei sonnigen Wintertagen können im Gegenzug die Einstellungen auch so getätigt werden, dass die Sonnenstrahlen tagsüber als Heizeffekt genutzt werden können. Die Befehle der beiden Sensoriken Helligkeit und Temperatur lassen sich auch unterdrücken, sodass zum Beispiel am Wochenende die Helligkeitssteuerung automatisch deakti-

Dominoswiss Funksystem – 100 Prozent kompatibel mit Feller-, ABB- und Legrand-Schalterdesign.

viert und erst am Montagmorgen wieder aktiviert wird. Der Dominoswiss UTC kann nebst dem Automatikmodus auch wie ein gewöhnlicher 1-Kanal-Sender verwendet werden, wodurch die Storen jederzeit auch manuell steuerbar sind. Dank des blau beleuchteten Zweizeilen-Displays sind sämtliche Einstellungen rasch und bequem getätigt. Sowohl die Zeitschaltuhr, wie auch die Automatisierung über Helligkeit und Temperatur lassen sich per 3-Sekunden-Tastendruck auf die Kurzwahltasten (Shortcuts) jederzeit rasch und unkompliziert deaktivieren und zum gewünschten Zeitpunkt wieder aktivieren. Dies ermöglicht ein temporäres Ausschalten der Automatikfunktionen ohne einen Einstieg ins Menü tätigen zu müssen, beispielsweise während Ferienabwesenheiten. Sollten beim Umprogrammieren Fragen auftreten, kann man sich immer bei der telefonischen Hotline der Firma Brelag melden. Dort erhält man kompetente Auskunft und einen professionellen Support. Dominoeffekt garantiert Wie alle Komponenten aus der Dominoswiss-Serie benötigt der UTC nur zu einer Store direkten Funkkontakt. Das Funksignal wird in der Folge via Dominoeffekt von Empfänger zu Empfänger automatisch und ohne Zeitverzögerung weitergeleitet. Dadurch können dutzende, hunderte und tausende von Storen erreicht und mit einem einzigen Tastendruck dieser kleinen Fernbedienung gesteuert werden. Der UTC ermöglicht selbstverständlich auch eine komfortable Montage. Wie alle anderen Funksender von Brelag lässt sich auch dieses Dominosteinchen mittels optio-

nalem Einbauset perfekt in eine Feller EDIZIOdue-Schalterkombination integrieren. Mit einem entsprechenden Fixierstift kann der UTC sogar so montiert werden, dass er nicht ohne weiteres von der Wand genommen werden kann. Ein Abhandenkommen des Gerätes lässt sich so ganz einfach verhindern. Die Stromversorgung erfolgt mittels einer handelsüblichen CR2032-Knopfzellenbatterie, welche mehrere Jahre hält, was bei Dominoswiss-Funksendern üblich ist. Falls der UTC dauerhaft an der Wand bleiben soll, gibt es ausserdem die Möglichkeit, diesen mittels optionalem UnterputzNetzteil zu speisen. Unkompliziert im Unterhalt Die Firma Brelag kann mit dem Dominoswiss Funk-BUS-System eine beeindruckende Liste von Referenzen ausweisen, die man gewöhnlich nur von teuren, verkabelten Lösungen kennt. Ein besonders wichtiger Aspekt, weshalb sich viele Elektroplaner, Elektriker und auch Storenbauer für Dominoswiss entscheiden, ist die einfache Handhabung, Programmierung und Wartung des Systems. Sämtliche Anlagen können kundenspezifisch vorprogrammiert bestellt werden. Die Wartung des Systems kann aber durch jeden technisch begabten Hausdienst problemlos übernommen werden. Dadurch können die Unterhaltskosten extrem niedrig gehalten werden. ■

BRELAG SYSTEMS GMBH 5452 Oberrohrdorf Tel. 056 500 18 18 info@brelag.com www.brelag.com Elektrotechnik 2/16 | 35

Highlight / Publireportage

thePrema ist rund aufgebaut, doch sein Erfassungsbereich quadratisch

Edles Design mit perfekter Technik Das Design von Präsenzmeldern hat sich über die Jahre festgesetzt – bis die Tropfenform von ThebenHTS kam: klar, rund und einfach formvollendet. Er ist fast ein Hingucker an der Decke und fällt kaum auf. Auffällig hingegen ist seine Technik, diese unterstützt moderne Beleuchtungstechnik und Installationsweisen. thePrema basiert auf der bewährten Technologie von ThebenHTS, dem Erfinder des Präsenzmelders aus der Schweiz. Kaum ein anderer Präsenzmelder am Markt vereint eine derartige

nehmen. Er erfasst quadratisch, obwohl er rund aufgebaut ist. «Blinde Flecken» oder Überlappungen im Raum treten so nicht auf und vereinfachen die Planung. Dank höchster Empfindlichkeit redu-

thePrema E: Präsenzmelder in der Standard «S»- und der Performance «P»-Ausführung.

Fülle von Eigenschaften. Er eignet sich für Grossraumbüros, Korridore, Schulzimmer, Konferenzräume, Lager- oder Sporthallen und vieles mehr. Er steuert nicht nur das Licht optimal, sondern auch die Heizung und das Klima – alles stets so, dass Energie optimal eingesetzt wird. Hohe Empfindlichkeit Eine der wichtigsten technischen Eigenschaften eines Präsenzmelders ist die Empfindlichkeit. Er muss bei sitzenden Personen kleinste Bewegungen wahr36 | Elektrotechnik 2/16

ziert sich die Anzahl erforderlicher Melder im Raum und auch deren Installationskosten fallen weg. Neuste Technik Im thePrema E sind unscheinbare, aber fürs Energiesparen und die Langlebigkeit wichtige Eigenschaften verwirklicht worden. Neu lassen sich die eingebauten Relais für Licht und HLK flexibel einstellen. Zum Beispiel im reinen HLK-Relais-Betrieb für leises Schalten oder SPS-Anbindung.

Die Regelung im «ecoplus»-Mode wurde noch energiesparender gestaltet. Die Funktion Kurzzeit-Präsenz; wenn Personen den Raum nur kurz betreten, wertet das die Melder-Software aus und reduziert die Nachlaufzeit automatisch auf 2 Minuten. Die Lichtmessung lässt sich beim thePrema P von Spot- auf Wide-Messung umstellen. Wenn nur die Helligkeit auf dem Tisch interessiert, ist die Spot-Messung sinnvoll. Bei verschiedenen Materialien und Farben von Tisch, Boden und Wänden, ergibt die WideMessung die besten Resultate. Im Halbautomatikbetrieb wird automatisch erkannt, ob es sich um einen Schalter oder Taster handelt. Lampen mit grossen Einschaltströmen wie LED sind kein Problem, denn das Relais schafft 800 A bei 200 µs Einschaltstrom – in diesem Bereich liegen Kurzschlussströme leistungsfähiger Netze mit 16 A Vorsicherung. Weiter lassen sich zwei programmierte Lichtszenen über die die Benutzerfernbedienung abrufen. Über die Performance-Fernbedienung theSenda P kann der Installateur sämtliche Parameter komfortabel vom Boden aus einstellen. Fazit Präsenzmelder der Reihe thePrema E zeichnen sich durch eindrückliche Schönheit und herausragende Technik aus. Sie kommen mit modernen Leuchtmitteln problemlos zurecht und arbeiten mit rekordverdächtigen 0,1 W an Eigenenergie. Weil die Zuverlässigkeit von thePrema so hoch ist, bietet ThebenHTS 5 Jahre Garantie an. ■

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

Technik Elektrotechnik 2/16 | 37

Installations- und Gebäudetechnik

Mit CAD schnell und fehlerfrei in allen Elektrobereichen planen

Perfekte Planung fürs Elektrogewerbe Im Geschäftsalltag bedeutet Zeit Geld. Wenn beim Materialeinkauf Optimierungen ausgeschöpft sind, bleiben nur noch zeitliche Einsparungen übrig. Beim Zeichnen von Schemas, Installationsplänen und Prinzipschemas hilft ein professionelles CAD-Programm nicht nur Zeit sparen, sondern auch Fehler vermeiden und professionelle Dokumentationen erstellen. In diesem Beitrag zeigen wir, dass sich der Einsatz eines professionelleren CAD-Programms der Schweizer Firma TinLine lohnen kann. Raymond Kleger Die Zahl von Installationsfirmen im Elektrobereich, die kein CAD nutzen, wird immer kleiner. Natürlich haben Kleinfirmen vor Jahren «was Günstiges» im CAD-Bereich angeschafft. Mit diesen einfachen Programmen arbeiten

Mitarbeiter ganz routiniert und möchten somit die Vorzüge gegenüber Handzeichnungen nicht mehr missen. Firmen, die spät ins elektronische Zeitalter eingestiegen sind, nutzen ihr CAD teilweise nur für die Installationsanzeigen, weniger fürs Schema- und Plänezeichnen.

Schweizer Software TinLine fürs Schema- und Plänezeichnen. Von einfachen bis anspruchsvollen Bauten (z. B. Flughafen Zürich) mit komplexen Installationen samt allen notwendigen Listen lassen sich rationell erstellen. 38 | Elektrotechnik 2/16

Es liegt auf der Hand, dass einfache CAD-Programme auch gar nicht die ganze Palette der elektronischen Planung erlauben. Doch ist es natürlich so, dass das automatische Erstellen von Stücklisten, Ausmasslisten und Verteilerschemas aufgrund von Angaben im Plan, helfen viel Zeit zu sparen und Fehler zu vermeiden. Damit sind wir beim Thema: lohnt sich die Anschaffung eines professionelleren Programms, wenn damit umfassende Planungsaufgaben effizient und bis auf «menschliches Versagen» fehlerfrei erstellt werden können? Mit menschlichem Versagen ist hier gemeint, dass auch ein teures Programm keine Überlegungsfehler des Zeichners (Semantikfehler) erkennen kann, hingegen beispielsweise Doppelbelegungen von Kontakten und Klemmen durchgängig in Schemas und Plänen. Heute arbeitet kaum noch ein Architekturbüro ohne CAD-Programm. Es stehen somit immer elektronische Pläne zur Verfügung. Weil TinLine auf AutoCAD basiert, ist der Datenaustausch mit dem Architekturbüro in beiden Richtungen in den Formaten DWG, DXF und PDF möglich. Nebenbei erwähnt, es können natürlich auch bestehende Papierpläne eingescannt werden und als PDF massstabgerecht hinterlegt werden. Das ist wichtig, wenn eine Renovierung mit bestehenden Papierplänen ansteht. Es ist auch wichtig zu betonen, dass ein Kunde über perfekte Dokumentationen, wie sie nur ein CAD-System liefern kann, ein Installationsgeschäft als

Installations- und Gebäudetechnik Links: Aus den Installationsplänen werden die UV-Verweisdaten eingelesen. Danach können die Makros pro Verweis einzeln im Schema zugeordnet werden. Mitte: Im Schema werden die Makros einzeln platziert mit allen Informationen, welche dem Verbraucherabgang bereits im Installationsplan mitgegeben wurden. Rechts: Nach dem Fertigstellen des Schemas werden die Klemmeninformationen vom Schema zurück in den Elektroinstallationsplan übertragen. Damit hat der Monteur komplette Informationen für die Installationsarbeiten.

eine kompetente Unternehmung wahrnimmt. Beim System von TinLine lässt sich das gesamte Projekt mit raffinierten Funktionen und Abläufen einfach und schnell auf Papier bringen. Schweizer CAD-Programm Die Installationstechnik in der Schweiz tickt nicht gleich wie in anderen europäischen Ländern, geschweige denn weltweiten Märkten. Wer erfolgreich im Schweizer CAD-Markt auftreten will, muss auf «Schweizer Werte» auch im Installationsbereich Rücksicht neh-

men. Entwickler einer CAD-Software müssen deshalb nahe beim Kunden sein. Sie sollten eigentlich jeden Tag mit ihren Kunden zu tun haben. Und das ist auch die Erfolgsgeschichte von TinLine. Diese begann vor 16 Jahren. Damals hatten Albert Amstutz und Peter Flury die Geschäftsidee, das computerunterstützte Konstruieren (CAD) für die Elektrotechnikbranche zugänglich zu machen und begannen mit der Entwicklung von Planungshilfen, die auf Autodesk DWG basierten. Sie lagen richtig – heute ist AutoCAD DWG ein

Industriestandard. Die Softwarelösungen TinLine Plan und Schema basieren auf AutoCAD. Es gibt in unzähligen Branchen Entwickler von CAD-Programmen, die basierend auf AutoCAD, eigene Bedienungsoberflächen und entsprechende Branchen-Bibliotheken entwickeln. Das Thema: Support Wer ein CAD nutzt und irgendwann ansteht – natürlich meistens in zeitlichen Engpässen – weiss einen kompetenten Support schweizweit zu schät-

Relux ist heute das Programm für Lichtplanungen. Dieses ist in TinLine integriert. Über die bidirektionale Schnittstelle werden Daten an ReluxPro übergeben bzw. zurückgelesen. Elektrotechnik 2/16 | 39

Installations- und Gebäudetechnik Die integrierte intelligente KNX-Projektierung vergibt KNX-Adressen der Sensoren und Aktoren automatisch. Mit dem Export in Excel stehen die KNX-Informationen auch für den KNX-Integrator zur Verfügung.

zen. Aber jedermann ist klar, die Inanspruchnahme eines Spezialisten kostet Geld. Anbieter von Billigprogrammen können Support entweder nur pro Inanspruchnahme kostenpflichtig liefern oder müssen aus ökonomischen Gründen darauf verzichten. Natürlich unterstützen bei neusten Softwareversionen, auch bei einfachen CAD-Programmen, integrierte Assistenten die Benutzer mit Schulungshilfen und Suchbegriffen für alle Art von Problemen – mindestens was Entwicklern bekannt ist. Aber solche im Programm integrierte Assistenten haben ihre Grenzen. Steht der Anwender wirklich an, will er telefonische Hilfe oder gleich den Spezialisten über Remote direkt auf seinem PC. Bei TinLine stehen für Beratung, Installation, Schulung und Support 10 Fachpersonen zur Verfügung. Diese Dienstleistungen werden sehr geschätzt und rege in Anspruch genommen.

Professionelles Planungswerkzeug

TinLine gilt im Schweizer Markt als einer der bedeutendsten Anbieter für CAD-Software in der Elektroplanung. Über 400 Kunden bestätigen: Mit TinLine Plan und TinLine Schema können Spezialisten alle aktuellen Aufgaben in der Installationsplanung und in der Schematechnik rationell für die Haustechnik lösen. Eine Übersicht der TinLine-Kunden finden man auf der Homepage www.tinline.ch

TinLine GmbH 5643 Sins Tel. 041 787 35 35 info@tinline.ch www.Tinline.ch

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Eine praxisorientierte Schulung und ein umfassender Support bringen Entwickler von TinLine ganz nahe zum Kunden. Das ist eine Grundvoraussetzung für eine Software, die Marktbedürfnisse in brauchbare Lösungen umsetzt. Dazu noch die Bemerkung: Kundenprobleme zeigen schonungslos Ungereimtheiten beim CAD-Programm und geben Anregungen für Verbesserungen oder gar Anregungen für ganz neue Funktionen. Pläne zeichnen Selbst einfachere CAD-Programme unterstützen heute das Zeichnen von Plänen. Doch es gibt da natürlich grosse Unterschiede im Funktionsumfang. Bei TinLine werden mit dem Planassistenten Grundrisse im Nu eingelesen und zum Installationsplan aufbereitet. Nach wenigen Schritten startet die Planungsarbeit. Massstabgetreu, in der richtigen Farbe und auf dem richtigen Layer, werden Symbole automatisch an der Wand ausgerichtet oder im wählbaren Versatz platziert und mit Leitungen verbunden. Allerdings sind in Grundrissen immer mehr komplexe Komponenten enthalten, welche eine Färbung erschweren. Da helfen Assistenten beim Einlesen der Grundrisse wie: Farbwechsel, Schraffur und Bemassung auf eigenen Layern, 3D-Elemente korrigieren, Plan bereinigen und prüfen, Fehler beheben, Schrift ändern und Linientypfaktor übernehmen. TinLine Plan erlaubt auch das Handling komplexer Projekte. Damit ist ein wichtiger Punkt angeschnitten: Mit dem Essen kommt der Appetit. Genügt ein einfaches CAD-Programm durchaus fürs Zeichnen eines Einfamilien-

hausplans, reicht seine Funktionalität meistens nicht für das Abwickeln anspruchsvoller Projekte. Ja nur schon das Zeichnen eines Wohnblocks ohne Copy-Funktion kann zeitraubend sein, wenn eigentlich derselbe Plan für vier Stockwerke viermal erstellt werden muss. Selbstverständlich hilft ein umfassendes Programm mit Bibliotheken und Automatismen auch fürs rationelle Abwickeln umfangreicher und komplexer Projekte. Immer häufiger sind auch kleinere Installationsfirmen mit Photovoltaik-, TV-, UKV-Projekten konfrontiert. TinLine hat auch dafür Lösungen. Sehr hilfreich ist auch die KNX-Adressierung von Komponenten mit Auswertung bereits beim Planzeichnen. Auf Klick lassen sich die Symbole für die Kundenbesprechung in einen EdizioApparateplan umwandeln. EDV- oder TV-Anschlüsse lassen sich mittels einer vordefinierten Excel-Tabelle direkt im Plan absetzen und direkt beschriften und im Plan navigieren. Bei TinLine werden Kabel-Trassen automatisch massstabgetreu mit dem richtigen Wandabstand gezeichnet, Eck- und Kreuzungsstücke, T-Abgänge und Reduktionen werden in die KabelTrassen nahtlos mit den richtigen Ausrichtungen eingefügt. Sehr wichtig ist die Durchgängigkeit von Schema und Plan. Mit dieser Schnittstelle lassen sich die Verweisdaten vom Plan automatisch ins Schema übernehmen. Schema-Änderungen lassen sich im Plan aktualisieren und umgekehrt Planänderungen zeigen sich auch im Schema automatisch. Materialauszüge werden natürlich automatisch als Legende und/oder als Excel-Exportliste erstellt. Als eine gute Funktion erweist sich immer wieder der Layermanager. Per Knopfdruck können Starkstrom-/Schwachstrom-/EDV-Pläne einfach dargestellt und ausgedruckt werden. Schema zeichnen Damit fing es bei CAD-Programmen an, folglich können das alle. Für den Elektroinstallateur kann es aber von Interesse sein, umfangreiche Symbolbibliotheken für KNX-Produkte mit Feller, Hager, Siemens, Theben und vielen weiteren Anbietern zu haben. TinLine verfügt auch über Bibliotheken für andere Raumautomationssysteme, die im Schweizer Markt einen bestimmten Bekanntheitsgrad erreicht haben, dazu zählt beispielsweise Innoxel. Es gibt nicht wenige Planer, die auch

Die Software erstellt auch Auswertungen für Messprotokolle, Kabellisten und Verteilerlegenden. Es gibt auch Hinweise für einen Aufbauplan des Verteilers bzw. Schaltschranks. Die Ausgabe des kompletten Schemas erfolgt in einem durchsuchbaren PDF.

TinLine nutzt die aktuellen Symbole von Electrosuisse. So entstehen zu 100 Prozent kompatible Installationspläne sowie Schemas in austauschbaren Formaten. Die logischen und intuitiven Funktionen unterstützen Anwender, auch wenn diese nicht täglich am System arbeiten. In TinLine 16 Schema ist es möglich, Bestandsdaten von Fremdschemas in Form von DWG oder DXF in TinLine Schema zu importieren und weiter zu verwenden. Die eingelesenen Daten stehen dann grafisch zur Verfügung. Auszeichnung TinLine Plan: • Von Profis erstellt für Profis – und solche, die es werden wollen • Hilft rationell planen bei einfachen und komplexen Projekten • Dank vieler Funktionen lässt sich enorm Planzeit sparen • Sehr schnell und einfach erlernbar, man produziert rasch produktiv • Firmeneigene Support-Abteilung (auch mit Fernzugriff) • Gesicherte Investition durch AutoCAD-Standard-Applikation • Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis•

Auszeichnung TinLine Schema: • Erlaubt Schemas schnell, einfach und unkompliziert zu erstellen • Viele neue automatische Funktionen erleichtern die Schemaerstellung • All- oder Einpolige Schemas • Umfangreiche Stammdaten werden ständig erweitert, z. B. KNX • Sehr schnell und einfach erlernbar, man produziert rasch produktiv Gretchenfrage Der Einsatz von CAD-Technik in der Elektrobranche ist alltäglich. Die Gretchenfrage ist also nicht ob überhaupt ein CAD-Einsatz stattfinden soll, sondern lohnt sich der Einstieg in die CAD-Welt gleich mit einem umfassenden Programm bzw. der Umstieg von einem Low-Cost-CAD-System auf eine Variante von TinLine, das eine deutlich höhere Funktionalität bei ausgebautem Support und natürlich auch umfangreicher Schulung bietet? Dies zu testen, hat hoffentlich mein Beitrag angeregt. ■

Elektrotechnik 2/16 | 41

Installations- und Gebäudetechnik

Schemas für SPS-Anlagen zeichnen müssen. Da ist es selbstverständlich von grossem Vorteil, wenn schon Bibliotheken bestehen. Mit dem Zusatzmodul Automation-SPS erstellen Anwender in kürzester Zeit SPS-Steuerungen mit intelligenten Verknüpfungen. Natürlich kann man selber Bibliotheken erstellen, die notwendige Zeit dafür sollte allerdings nicht unterschätzt werden. Um rationell auch komplexe eigene Bibliotheks-Module zeichnen zu können, sind vertiefte Kenntnisse notwendig. Bei TinLine sind wichtige Vorgänge integriert bzw. automatisiert: • Betriebsmittelnummerierung • Potentialquerverweise • Querverweise von Schützen und Relais • Inhaltsverzeichnis mit Revisionsinformationen

Informations- und Kommunikationstechnik

Weiterentwicklung des digitalen Mobilfunks

Mobilfunk-Evolution: von 4G zu 5G Künftige 5G-Netze enthalten deutlich weniger revolutionäres als man beim Lesen der Pressemitteilungen der Lieferanten meinen könnte. Stattdessen ist eher eine Evolution angezeigt, die ihren Ursprung in heutigen 4G-Netzen wie LTE hat. Rüdiger Sellin Die rasante Entwicklung der Mikroelektronik macht auch vor dem Mobilfunk nicht halt. Besonders die kompakten Masse und die Leistungsfähigkeit der Endgeräte bei geringem Gewicht zeigen deutlich, wie gross der Fortschritt bei diesen kleinen intelligenten Minicomputern mit dem schönen Namen Smartphone ist. Während deren Innovationszyklus unterdessen nur noch wenige Monate beträgt, verläuft die Entwicklung der Mobilfunknetze ungleich gemächlicher. Denn hier werden jährlich Milliarden Franken in den Netzausbau investiert, die nicht einfach innerhalb von Monaten abgeschrieben werden können. Dazu sieht es auf der Ertragsseite wegen der rückläufigen Preisentwicklung düster aus, während in den Frühzeiten des Mobilfunks viel weniger Nutzer bedeutend mehr für die Nutzung des Services zahlten. Dies erklärt im Rückblick auch die Goldgräberstimmung bei den Lizenzversteigerungen um die Jahrtausendwende. Heute sichert die grössere Masse an Kunden die Umsätze. Der Standard für die erste digitale Mobilfunkgeneration «A Global System For Mobile Communications»

www.bks.ch 42 | Elektrotechnik 2/16

Im Smartphone-Zeitalter fast unvorstellbar: Das GSM-Handy Nokia 1100 im Retrodesign – Telefonieren, SMS und sonst nichts. (Bild: Nokia)

(GSM) wurde bereits Ende der 1980erJahre entwickelt. In der Schweiz wurde GSM am 6.3.1993 zum Autosalon von der damaligen Telecom PTT als «Natel-D GSM» lanciert. Man spricht hier von 2G als erste digitale Mobilfunkgeneration und fasste alle vorherigen Ge-

www.rdm.com

nerationen (NATEL-A bis C) unter 1G zusammen, da sie analog funktionierten. Das leitungsvermittelte GSM existiert noch heute und gilt auch unter schwierigen Empfangsbedingungen als vergleichsweise übertragungssicher, was besonders für die Telefonie in Gebäuden oder für die zunehmend wichtige Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) von grosser Bedeutung ist. Bei M2M werden in der Regel nur kurze Abfragen übertragen, weshalb die beschränkte Kapazität zur Datenübertragung von GSM weniger ins Gewicht fällt. Die erst etwa zehn Jahre nach dem GSM-Launch eingeführten paketvermittelten Dienste GPRS und EDGE reichen zum Transport kurzer Datenpakete völlig aus. GPRS ist in allen GSM-Netzen vorhanden, während EDGE zwar bei Swisscom und Vodafone, aber längst nicht in allen GSMNetzen implementiert wurde. GSM soll etwa 2020-22 abgeschaltet werden, was insbesondere den Bereich M2M vor grosse Herausforderungen stellt. Entfernt aufgestellte Automaten, Messeinrichtungen oder Lifttelefone nutzen neben analogen Festnetzverbindungen oft auch robuste, GSM-basierte Übertragungen. Entwicklung über 3G und 4G Während auch bei Universal Mobile Telecommunications System (UMTS/ 3G) der Schwerpunkt auf stabile Sprach- und (aus heutiger Sicht eher schmalbandige) Datenübertragung lag, zwangen die schnelle Verbreitung des

(HQ Voice) und bieten in Zusammenarbeit mit dem Mobilfunknetz eine verblüffend gute Sprachverständigung. Weil der Bandbreitenhunger dank häufiger Nutzung mobiler Videodienste wie YouTube oder der Austausch hochaufgelöster Fotos oder Filme über soziale Medien wie Facebook, Twitter, Flickr etc. weiter zunimmt, werden bei der aktuellen Ausbaustufe LTE Advanced (LTE-A) Kanäle auf verschiedenen Frequenzbändern aufgebaut und gebündelt. Je breiter das Frequenzband, desto höhere Geschwindigkeiten kann der jeweilige Netzbetreiber anbieten. Dieses Konzept der Kanalbündelung wird auch bei 5G weiterverfolgt. Da 5G vermutlich im 6- oder 11-GHz-Band angesiedelt ist, wird 5G ohne Repeater in Gebäuden (stationär) oder in Fahrzeugen (beweglich) kaum funktionieren bzw. kaum stabile breitbandige Verbindungen aufbauen können. Denn hohe Frequenzen reagieren empfindlich auf Hindernisse und dringen nur schlecht in Gebäude ein, was durch gute isolierte Gebäudehüllen (Stichwort Minergie) noch verstärkt wird. Fahrzeuge, als rollende Faraday’sche Käfige, werden bei hohen Frequenzen im GHz-Bereich Empfangsprobleme haben. Zudem ist die Reichweite bei solchen Frequenzen kaum grösser als wenige dutzend bis einige 100 Meter, was zur flächendeckenden Versorgung eine Vielzahl von Zellen bedingt. Zum Vergleich: Bei GSM (900 MHz) betrug der Radius einer ländlichen Funkzelle anfangs noch bis zu 10 km. Die Entscheidung der Netzbetreiber, LTE/4G im ländlichen Be-

reich auf 700 MHz oder später gar auf 800 MHz aufzusetzen, ist darum goldrichtig. Sie können auch nach der Abschaltung von GSM und nach dem Launch von 5G weiterhin eine vernünftige Reichweite und Mobilfunkversorgung anbieten, sei es mit UMTS/3G oder LTE/4G. Bessere Mobilfunkversorgung Für die stationäre Versorgung von Gebäuden existieren bereits technische Lösungen, etwa Inhouse-Repeater. Auch die Nutzung des Endgeräts einer anderen Funktechnologie innerhalb von Gebäuden wie WLANs oder Femtozellen (3G- oder 4G-Kleinstzellen mit Sendern geringer Leistung) bringt eine deutliche Besserung des Inhouse-Empfangs. Seit Generation 4G sind die Endgeräte zudem in der Lage, mit mehreren Basisstationen innerhalb eines Netzes gleichzeitig kommunizieren zu können. Bei 5G wird dieses Konzept wie bereits bei LTE-A Pro weiterverfolgt, die für die jeweilige Anwendung notwendige Bandbreite auch technologieübergreifend bereitzustellen. 5G-Endgeräte werden daher mehrere Netztypen und verschiedene Netzgenerationen gleichzeitig unterstützen müssen, selbst wenn es deren Akkulaufzeit einschränkt. Dies stellt hohe Anforderungen nicht nur an das Endgerät, sondern auch an die Netzintelligenz. Auch hier spielt LTE den Vorreiter, wo mehrere Übertragungs- (Frequenz- und Zeitmultiplex, FDD/TDD) und Modulationsverfahren parallel verwendet werden. Im Downlink wird die Modu-

Evolution der 3GPP Standards zur mobilen Datenkommunikation von GSM/GPRS (Phase 2) bis hin zu LTE-A Pro (Release 13). Das 3GPP (3rd Generation Partnership Program) entwickelt seit vielen Jahren erfolgreich Standards für die Mobilkommunikation. (Bild: Rüdiger Sellin) Elektrotechnik 2/16 | 43

Informations- und Kommunikationstechnik

Internets und der damit einhergehende rasante Anstieg des Bandbreitenbedarfs die Mobilfunkbetreiber zum Handeln. UMTS startete 2004 in der Schweiz und wurde im Laufe der Jahre mit High Speed Packet Access (HSPA und HSPA+) für Bandbreiten im Bereich einiger Dutzend Mbit/s ausgestattet. Damit wurden mobile Endgeräte erstmals Internet-tauglich. Bei Long Term Evolution (LTE/4G) als erstes vollständig auf dem IP-Protokoll basiertes Mobilfunknetz stehen von Beginn weg schnellere Datenverbindungen im Fokus, da seit der Einführung von LTE bereits rund 75 Prozent aller Nutzer ein Smartphone nutzen. Voice over LTE (VoLTE) wurde erst später eingeführt, sodass alle LTE-fähigen Smartphones zum simplen Telefonieren meist UMTS oder GSM nutzen. Ist ein WLAN mit genügender Bandbreite und Stabilität in der Nähe, gelingt das Telefonieren alternativ auch mit Anwendungen wie Skype oder WhatsApp. Hier wird zwar keine Quality of Service (QoS) garantiert, aber für eine Gratis-App funktioniert das stationäre Telefonieren gar nicht schlecht – abgesehen von teils unschönen Echos, Verzögerungen oder Verzerrungen. Dieser Trend zur mobilen Gratistelefonie setzt wiederum die Netzbetreiber unter Druck, qualitativ hochstehende Sprachverbindungen zu möglichst günstigen Konditionen bereitzustellen. Bei VoLTE fallen z. B. der schnelle Verbindungsaufbau und die gute Qualität positiv auf. Einige Smartphones implementieren hochqualitative Sprachcodecs

Informations- und Kommunikationstechnik

lationsart OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) und das Kanalzugriffsverfahrens OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) verwendet, im Uplink SC-FDMA (Single Carrier FDMA),

Empfangsqualität zu ermöglichen. Man kann die Sendeleistung im anderen Extremfall aber auch auf eine kurze Distanz beschränken und einem nahen Teilnehmer die volle zur Verfügung stehende Leistung bereitstellen.

Tabelle: Spektrale Effizienz (SE) verschiedener Mobilfunktechnologien (3GPP) 3GPP Release

Phase2

Rel99

Rel.5

Rel.6

Rel.7

Rel.8/9

Rel.10

Rel.13

SE (bit/s/Hz/Zelle)

0.03

0.2

0.48

0.72

1.3

1.8

2.4

3.6

auch wenn beide technologisch verwandt sind. Die Signalübertragung über Multiantennen (Multiple Input, Multiple Output, kurz MIMO) ist von den WLANs bekannt und wurde bereits in 3GPP Rel. 10 in zellularen Netzen eingeführt. Sie wird aber weiter verfeinert und spielt auch bei LTE-A Pro und 5G eine zentrale Rolle. MIMO mit mehreren Antennen auf beiden Seiten (meistens paarweise, daher 2 × 2 oder 4 × 4 MIMO) ermöglicht einen höheren Diversitätsgewinn sowie eine erhöhte Datenrate (Multiplexgewinn). Räumliches Multiplex («Spatial Multiplexing») verteilt den Datenstrom gleichmässig auf N Sendeantennen, sodass jede Antenne nur die 1/N-fache Datenrate abstrahlen muss. «Beam Forming» wird die Möglichkeit zu einer variablen Antennencharakteristik genannt. Damit ist es z. B. möglich, einen schmaleren, aber längeren Strahl in eine entfernte Ecke einer Funkzelle zu senden, um einem dort befindlichen Teilnehmer eine zufriedenstellende

Das Resultat dieses Massnahmenpakets zeigt sich neben der Reduktion der Latenz von 10 ms (LTE-A) auf nur noch 2 ms (LTE-A Pro) auch an den verfügbaren Kanalbandbreiten. Diese betrugen bei Rel.8/9 noch feste 20 MHz (LTE), bei Rel.10 5 × 20 MHz (LTE-A) und beim jüngsten Rel.13 32 × 20 MHz (LTE-A Pro). Zudem erhöht sich von Release zu Release die spektrale Effizienz als Mass für die Übertragungskapazität einer Luftschnittstelle, angegeben in Bit pro Sekunde pro Hertz Bandbreite pro Zelle (bit/s/Hz/cell). Die Übertragungskapazität wird wie bisher unter allen Teilnehmern aufgeteilt, die sich in einer Funkzelle aufhalten. Allerdings erfolgt dies heute dank ultraschneller Prozessoren in den Endgeräten bedeutend schneller (im Bereich von Millisekunden) und laufend während der Kommunikation. Seit LTE-A (3GPP Rel. 10) besteht ausserdem die Möglichkeit, mehrere Kanäle zu bündeln, um z. B. eine grosse Datei schnellstmöglich aufs Endgerät zu übertragen, ohne das Netz übermässig

Kanalbündelung (Carrier Aggregation/CA) bei Long Term Evolution (LTE/4G). (Bild: Rüdiger Sellin) 44 | Elektrotechnik 2/16

zu belasten. Diese Verfahren, genannt Carrier Aggregation (CA), wird auch bei LTE-A Pro verwendet und ebenso bei 5G zur Anwendung kommen. Künftige 5G-Eigenschaften Eine zentrale Erwartung an die künftige Mobilfunk-Generation 5G besteht in der Bereitstellung hoher Bandbreiten und dem schnellen Verbindungsaufbau. Beides verhindert – im übertragenen Sinn – Verkehrsstaus im Netz. Denn je schneller die Abfragen einzelner Endgeräte z. B. von Websites oder Server über das Mobilfunknetz abgewickelt werden, umso früher stehen die Server und Netze wieder für neue Abfragen bereit. Damit argumentierten 2014 die Netzbetreiber bereits bei der Realisierung von LTE, dass selbst Mobilfunknutzer mit älteren Endgeräten ohne LTE-Fähigkeit vom Netzausbau profitieren. Die stetige Entwicklung zeigt sich nirgendwo besser als im Standardisierungsgremium 3GPP, welches im letzten Herbst mit der Spezifikation von LTE-A Pro das mittlerweile 13. Release verabschiedete. Er beinhaltet u. a. verschiedene Erweiterungen zur den oben erwähnten CA und MIMO sowie die nochmalige Reduktion der Latenz, sodass 5G für Echtzeitverbindungen geeignet sein wird (etwa zur Verkehrsregelung). Neu ist das Thema des «Licensed Assisted Access» (LAA), bei dem Bandbreite via CA aus zwei unabhängigen Mobilfunknetzen bereitgestellt wird, und zwar aus lizenzierten wie unlizenzierten Spektrum, beispielsweise LTE-A Pro und schnelle 5-GHzWLANs. Hier könnte man sich ein Szenario z. B. an einem Flughafen vorstellen, bei dem ein Nutzer von aussen ins Innere läuft, ohne dass die Verbindung abreisst oder die Bandbreite abnimmt. Zusätzliche Erweiterungen in Release 13 betreffen die Ermöglichung von «Machine Type Communications» (MTC) und «Device-to-Device Communication» (D2DC). Die Arbeiten am Release 14 wurden bereits aufgenommen und bis März dieses Jahres sollen erste Vorschläge vorliegen, die auch erste Anforderungen an 5G beinhalten sollen. Dazu gehören unter anderem Multimedia Broadcasts für öffentliche Warnsysteme, eine deutlich genauere Ortung von 5G-Teilmehmern, damit verbunden die

Unterstützung von Notfalldiensten, Abwehrmöglichkeiten von unerwünschten Anrufen, neue ortsbasierte Services, Video-Übertragungen über 5G, dazu notwendig eine nochmalige Verringerung der Latenz, Kanalmodelle für die Nutzung von Frequenzbändern ab 6 GHz, eine Steigerung der Energieeffizienz mit dem Ziel längerer Akkulaufzeiten sowie die Entwicklung neuer Zugangsverfahren aufs 5G-Netz. Es ist zu erwarten, dass einige dieser Features be-

wie die 18 kg schwere 5G-Testeinheit von Ericsson beweist. Damit lassen sich Versuche mit 5G-Prototypen sowohl innerhalb als auch ausserhalb von Gebäuden durchführen. Damit sind Tests von «Multi-User MIMO» mit vielen Nutzern im selben Spektrum eines Funkzellensektors ebenso möglich wie Tests vom «Beam Forming». Durch die Unterstützung höherer Frequenzbänder wird eine höhere Kapazität erzielt und der Energieverbrauch von künftigen 5G-Endgeräten deutlich ver-

5G-Testeinheit in Koffergrösse.

reits vor 2020 in bestehende Netze Einzug halten werden, um erste Erfahrungen zu sammeln. 5G-Netze und -Endgeräte Da der Kampf um den 5G-Standard noch voll im Gang ist, existieren heute lediglich Testnetze. Ankündigungen, bereits 2018 kommerzielle 5G-Netze bauen zu wollen, dienen eher als PRAktionen des Lieferanten oder Netzbetreibers zur Hervorhebung des eigenen Engagements im Bereich 5G. Neben den Ankündigungen von ersten 5GNetzen fällt bei der 5G-Standardisierung die Dominanz asiatischer Anbieter und Betreiber auf. Asien ist klar der Motor hinter 5G, denn hier nutzen weitaus mehr Menschen mobile Breitbanddienste als in Europa. Schliesslich liegen kommerzielle 5G-Endgeräte in weiter Ferne. Die ersten Testgeräte für 5G waren noch gross wie ein Kühlschrank, weil man zur Simulation viele Rechnersysteme benötigte. Mittlerweile wurden die Abmessungen aber auf Koffergrösse reduziert,

(Bild: Ericsson)

ringert. In jedem der 5G-Funkprototypen ist die respektable Anzahl von 128 Antennenelementen und 64 Sendeund Empfangseinheiten untergebracht. Ericsson verwendet die neue Testeinheit z. B. in der 5G-Testumgebung des japanischen Mobilfunkbetreibers NTT DOCOMO. Generell streben praktisch alle Lieferanten eine engere Zusammenarbeit mit den Netzbetreibern an, um Kosten und Risiko der 5G-Einführung zu teilen. Denn je früher vor Ort getestet wird, umso mehr reduziert sich das Risiko eines 5G-GAUs mit unerwünschten Kostenfolgen und Imageschäden. ■ ww.3gpp.com (3rd Generation Partnership Program) www.lte-anbieter.info/5g (weitere Infos)

Intelligentes Wohnen

Intelligent Wohnen, Teil 1

Smart Home – von der Hardware zur Software Smart Homes sind Stand der Technik, jedoch erst der Anfang eines digitalen Wandels, dem sich kaum jemand entziehen kann. Skeptiker dürften noch unter Architekten oder Datenschützern zu finden sein, aufhalten können sie den Trend aber nicht. René Senn * Die immer zahlreicheren Projekte in der Schweiz zeigen es deutlich und unmissverständlich: Das Smart Home ist im Aufwind! Ein Zurück zur alten Technik, wie wir sie in den letzten 100 Jahren kannten, wird es definitiv nicht geben. Die Studie «Smart Home 2030» des Gottlieb Duttweiler Instituts von 2015 bestätigt diesen Trend und bescheinigt dem Smart Home sehr gute Aussichten (siehe Kasten). Die Autoren schreiben: «Keine der befragten Branchen verneint, dass das Thema in Zukunft wichtiger wird.» Der digitale Wandel umfasst allerdings weit mehr als «nur» das Smart Home. Häuser oder auch Wohnungen werden

Teil eines Systems, das zunehmend von Software statt wie bisher von Hardware dominiert wird. In naher Zukunft werden auch Gebäude oder sogar ganze Städte untereinander vernetzt sein. Auf ein solches Szenario sollte, oder besser gesagt muss sich die Branche so rasch wie möglich einstellen. Zudem wird sich mit dem Einstieg von grossen Firmen wie Apple und Google in diesen Markt nochmals einiges ändern. Apple’s HomeKit und Co. werden die neuen Wegbereiter des Intelligenten Wohnens sein. Den einen wird dies gefallen, andere stehen dem Trend skeptisch gegenüber, nicht ganz zu Unrecht, denn Vernetzung macht auch angreifbar, insbesondere was die Privatsphäre und unsere persönlichen Daten betrifft.

Die Art der Vernetzung ist im Wandel Im Jahr 2000 bezog die Familie Steiner unter grossem medialem Interesse das erste sogenannte Internet-Haus der Schweiz, das Futurelife. Medien aus der ganzen Welt besuchten die Steiners in ihrem Smart Home und waren fasziniert von den Möglichkeiten, welche die Vernetzung bot. Das Haus liess sich bereits damals über einen Touchbildschirm in der Küche bedienen, mit dem Tablet und via WLAN auch vom Gartensitzplatz aus. Ein Jahr nach der Inbetriebnahme wurde eine Sprachsteuerung nachgerüstet. Von der Vernetzung und der Systemarchitektur her war das Smart Home von Steiners dezentralisiert und eher geschlossen aufgebaut. Zukünftige Systeme werden hingegen zunehmend dezentralisiert und offen organisiert sein. Übertrieben gesagt wird sich alles mit allem direkt vernetzen, sodass ein sogenanntes Maschennetzwerk entsteht. Eine Zentrale wird nicht zwingend nötig sein. Solche «dynamischen» Netzwerke machen die Integration einzelner Systeme viel einfa-

Fachgruppe «Intelligent Wohnen»

Das Magazin CE-Today hat mit der Fachgruppe Intelligentes Wohnen der GNI (Gebäude Netzwerk Initiative) vereinbart, regelmässig über die Trends im Umfeld des Intelligenten Wohnens zu berichten. In der GNI sind Hersteller, Systemintegratoren und Dienstleistungsanbieter organisiert, um das Smart Home in der Schweiz nachhaltig zu fördern. Bereits seit dem Jahr 2000 engagiert sich ihre Fachgruppe Intelligentes Wohnen für dieses Ziel. Sie organisiert unter anderem Smart Home-Tagungen und ist auch Mitinitiatorin des Jahrbuchs Intelligentes Wohnen. Die Fachgruppe arbeitet eng mit dem VSRT, dem VSEI und weiteren Verbänden zusammen, denn Vernetzung fordert alle Branchen. Vertiefte Information und Ausbildung sind weitere wichtige Aufgaben der Fachgruppe.

Das kürzlich erschienene Jahrbuch «Intelligentes Wohnen» beleuchtet das gesamte Spektrum des Smart Home-Marktes der Schweiz .

Professionelle Systeme versus Plug-and-play Das Beispiel von Philips zeigt jedoch eindrücklich, wie abhängig wir zukünftig von vernetzten intelligenten Systemen sind. Nicht zuletzt deshalb lohnt es sich, den Markt für Smart Home-Lösungen in die zwei Bereiche «Professional» und «Plug-and-play/Do it yourself» zu gliedern. Während die professionellen Systeme eher im höheren Preissegment angesiedelt sind und sich vor allem für Neubauten eignen, sind es Plug-andplay-Geräte, die für die Nachrüstung oder kleinere Lösungen eine kostengünstigere Möglichkeit bieten.

Die Lebenserwartung professioneller Systeme beträgt durchaus 10 bis 20 Jahre, bei den Plug-and-play-Geräten dürfte sie jedoch lediglich bei wenigen Jahren liegen. Dies hat wie bereits erwähnt damit zu tun, dass Soft- und nicht mehr Hardware die dominante Komponente eines Systems ist, und die Lebenszyklen von Software sind nun einmal kürzer. Diesen Aspekt gilt es bei einer Neuanschaffung und bei einem Vergleich von professionellen und Plug-and-play-Systemen stets zu berücksichtigen. Eine Kombination beider Welten ist heute bereits möglich, das zeigen aktuelle Beispiele aus der Praxis. So ist die Steuerung des Smart Home via Smartphone schon lange üblich, unabhängig vom bereits seit Jahren verfügbaren Bussystem. Denn die gemeinsame Basis ist das Netz. Und spätestens dort treffen beide Welten im «Internet of Things», dem Netz der Dinge, aufeinander. Es steht für die Vernetzung von allem, beziehungsweise von fast Dingen und Geräten, und das dürfte unsere Zukunft sein. ■ www.intelligenteswohnen.com www.elektrotechnik.ch (Studie GDI)

Studie Smart Home 2030

Die Studie geht der Frage nach, wie die Digitalisierung das Bauen und Wohnen verändert. Die Autorinnen Karin Frick und Daniela Tenger untersuchten einleitend, inwiefern das Smart Home bereits im Schweizer Bau- und Immobilienmarkt angekommen ist. Dazu wurden repräsentativ 400 Architekten und Bauingenieure, Elektroplaner und -installateure sowie Gebäudetechniker befragt. Die Befragung zeigte, dass der heutige Smart Home-Markt einer weiterreichenden Digitalisierung ratlos gegenübersteht. Die Elektrobranche und die Gebäudetechniker sind gegenüber Smart Home-Applikationen aufgeschlossener als Architekten, Bauingenieure und Immobilienhändler. Trotzdem dürfte der Wandel kommen und lokalen Anbietern neue Möglichkeiten bieten. Dafür braucht es Grundwissen über die relevantesten Entwicklungen und deren Folgen für Anbieter und Nutzer. Die vollständige Studie kann auf der Website www.elektrotechnik.ch heruntergeladen werden. In der neuen Beitragsserie «Intelligent Wohnen» wird ET regelmässig über Entwicklungen und Lösungen in diesem Bereich berichten.

* René Senn, Fachgruppe Intelligentes Wohnen, Gebäude Netzwerk Initiative, www.g-n-i.ch

Elektrotechnik 2/16 | 47

Intelligentes Wohnen

cher, denn deren intelligente Geräte sind bereits mit der nötigen Software dafür ausgerüstet. Dass diese Plugand-play-Vernetzung durchaus auch Gefahren birgt, zeigt zum Beispiel das System Hue von Philips. Nach dem letzten Firmware-Update liessen sich Geräte von Drittherstellern nicht mehr ins System einbinden. Installierte Lösungen der Kunden quittierten von heute auf morgen ihren Betrieb. Philips ist inzwischen aufgrund von Beschwerden vieler Nutzer wieder zurückgerudert.

Aus- und Weiterbildung

Fragen und Antworten zur NIN 2010/2015

NIN-Know-how 119 In Diskussionen und Anfragen werden wir immer wieder gefragt: Wo steht dies in der Norm? Es ist nicht immer einfach, ja manchmal unmöglich, eine Frage mit einem klaren Artikel aus der Norm zu beantworten. Ist es dann zwingend, dass man in einer Mängelliste sämtliche Mängel mit der Norm beweisen muss? Wo bleibt hier der Spielraum? Es ist klar, dass man sich wohl sehr viel «Diskussionszeit» ersparen kann, wenn man die bemängelte Installation mit den Normentexten beweisen kann. Auch die NIV lässt sich nicht über die Form der Mängellisten aus. Ob und unter welchen Konditionen das Kontrollorgan einen Sicherheitsnachweis erstellt, bleibt ihm überlassen. David Keller, Pius Nauer *

Mängelbehebung durch das Kontrollorgan Wir haben immer wieder unter Berufskollegen Diskussionen wegen den Mängelbehebungen bei Kontrollen. Kleinigkeiten wie eine fehlende Beschriftung oder ein defekter Sicherungskopf finde ich ja noch ok, wenn man das schnell selbst behebt. Aber Mängelbehebungen die schon aufwendiger sind, finde ich, sollte nachher eine unabhängige Elektroinstallationsfirma ausführen. Welche rechtlichen Schritte hat man zu erwarten, wenn man die Mängelbehebungen als unabhängiges Kontrollorgan trotzdem selber ausführt. Geht man da nicht ein enormes Risiko ein, dass man die Kontrollbewilligung verlieren kann? (J.-C. A. per E-Mail)

Die in der NIV genannte Unabhängigkeit bezieht sich auf die Kontrolle und nicht auf die Installationsarbeiten einer elektrischen Installation. In Artikel 31 der NIV heisst es nämlich, dass wer an der Planung, Erstellung, Änderung oder Instandhaltung einer elektrischen Anlage beteiligt war, nicht mit der Abnahmekontrolle, der periodischen Kontrolle oder der Stichprobenkontrolle beauftragt werden darf. Gehen wir einmal von einem Wohnbau, also einer 20-jährigen Kontrollperiode aus. Hier kann ein unabhängiges Kontrollorgan eine periodische Kontrolle durchführen. Gib es keine Mängel, macht er einen Sicherheitsnachweis. Gibt es Mängel, kann das Kontrollorgan gemäss NIV diese selber beheben. Wichtig ist aber, dass das Kontrollorgan neben der Kontrollbewilligung auch im Besitze einer Installationsbewilligung 48 | Elektrotechnik 2/16

ist! Nach Beendigung der Mängelbehebung stellt dasselbe Kontrollorgan den Sina aus. Da das Kontrollorgan in dieser Installation nun aber auch installiert hat, kann es im weiteren Verlauf in dieser Anlage keine periodischen Kontrollen mehr durchführen, weil es nun nicht mehr unabhängig ist. Bei Anlagen mit einer Kontrollperiode von unter 20 Jahren fährt man noch schneller in die Sackgasse. Wir nehmen das Beispiel einer Landwirtschaft. Das Kontrollorgan führt eine periodische Kontrolle aus und bemängelt einige Installationsteile. Da er im Besitze einer Installationsbewilligung ist, behebt er die Mängel selber. Bei Installationsarbeiten von elektrischen Installationen, mit einer Kontrollperiode von weniger als 20 Jahren, muss nun eine Abnahmekontrolle durchgeführt werden und diese muss unabhängig sein. Das heisst, dass Kontrollorgan, welches die Kontrolle und die Mängelbehebung gemacht hat, muss nun für den Sicherheitsnachweis ein unabhängiges Kontrollorgan aufbieten. Weitere periodische Kontrollen darf es ausserdem in dieser Anlage nicht mehr machen. In der Praxis kann man wohl nur dann sauber der NIV entsprechen, wenn man die Installations- und Kontrolltätigkeit sauber trennt. Den «Fünfer und ’s Weggli» gibt es hier nicht. Sie fragen nach dem Entzug der Kontrollbewilligung. Auch dies ist in der NIV klar geregelt. In Artikel 28 heisst es, dass die Kontrollbewilligung widerrufen werden kann, wenn der Bewilligungsinhaber oder sein Personal trotz Mahnung in schwerwiegender Weise gegen die NIV verstossen. (pn)

Minimale Leiterquerschnitte im Devis Wir haben bei der Abnahme eines Neubaus Uneinigkeit mit dem Elektroingenieur. Es geht dabei um die Leiterquerschnitte verschiedener Leitungen. Wir haben teilweise nicht die wie im Devis ausgeschriebenen Leitungen verlegt, sondern kleinere Querschnitte verwendet. Aufgrund unserer Berechnungen nach NIN genügen diese vollständig, die berechneten Nachweise konnten wir erbringen. Der Planer verlangt nun die Auswechslung dieser Leitungen, was wir aber aus genannten Gründen verweigern. Kann er das verlangen? (E. S. per E-Mail) Nebst der NIV müssen natürlich auch andere Rechtsgrundlagen beachtet werden. So spielt es eine Rolle, was für einen Vertrag Sie mit dem Kunden abgeschlossen haben. Im Grunde hat der Kunde (vertreten vielleicht durch einen Architekten oder Fachplaner) ein bestimmtes Produkt bestellt und Sie haben ihm etwas anderes geliefert. Wenn der Kunde beispielsweise für alle Stromkreise einen FI-Schutz verlangt hätte und Sie ihm nur dort solche installiert hätten, wo es die NIN vorschreibt, so hätte er auch nicht das bestellte erhalten. Und trotzdem wäre die NIV eingehalten. Je nach Vertrag kann der Kunde also eine Nachlieferung oder eine Reduktion des Preises verlangen. Nach NIV kann das nicht beantwortet werden. Für das Einhalten der NIN im Zusammenhang mit der Leiterdimensionierung müssen verschiedene Faktoren stimmen. In der Regel wird vor allem auf die Strombelastbarkeit geachtet.

Leuchte in Klappbett Wie man auf dem Foto (Abbildung 3) erkennen kann, handelt es sich hier um fest eingebaute Leuchten, welche durch das Klappbett zugedeckt werden können. Sind die Leuchten acht Stunden in Betrieb, wird die Oberfläche des Schutzglases nicht sonderlich warm. (Kontrolle durch auflegen der Hand). Muss in diesem Fall trotzdem ein Endschalter montiert werden? Was ist, wenn das Leuchtmittel eines Tages gewechselt würde, durch eines, welches eine grössere Wärmeabgabe hat? (P. B. per E-Mail)

Ich nehme an, dass sie auf einer periodischen Kontrolle auf dieses Klappbett gestossen sind. Nach NEV (Niederspannungs-Erzeugnis-Verordnung) müsste vom Hersteller dieses Bettes eine Konformitätserklärung vorliegen. In der Praxis ist dies meist aber nur Theorie.

Es macht absolut Sinn, dass man sich als Kontrollorgan bei dieser Installation einige Gedanken macht. Gemäss NIN 4.2.1.7 B+E gilt bei Holz eine dauernde Temperatur bis 85 °C als ungefährlich. Aus dem Foto ist nicht ersichtlich, um welchen Leuchtentyp es sich handelt. Klar ist, dass die Leuchte in oder auf Holz angebracht ist. Damit dies in Ordnung ist, müsste die Leuchte die bekannten Aufschriften tragen. (alt: F im Dreieck, neu keine Kennzeichnung). Ist es eine Fluoreszenzleuchte, eventuell sogar mit einem temperaturbegrenzenden Vorschaltgerät, so ist die Gefahr, dass hier etwas zum Brennen kommt eher klein. Hier werden sie wohl auch die erforderlichen Kennzeichnungen vorfinden. Es gibt aber auch im Fall von «ungefährlichen» Leuchten Gründe, hier einen Endschalter einzubauen. Wenn das Klappbett nämlich nicht häufig gebraucht wird, so kann es lange dauern bis man die eingeschalteten Leuchten entdeckt. Bei 40 W macht dies rund 1 kWh Energie pro Tag. (pn)

Überwachung Neutralleiterstrom Wir sind gerade an den Ausführungen der elektrischen Installationen für einen Büroneubau. Für den Brüstungskanal ist wie gewohnt eine 16-A-Gruppe mit einem Flachbandkabel 5 × 2,5 mm2 vorgesehen. Da wir schon einiges über die Probleme mit Neutralleiterströmen gehört haben, sind wir jetzt unsicher. Müssen wir den Neutralleiter für diese Gruppe überwachen, oder können wir wie gewohnt installieren? (S. S. per E-Mail) Diese Frage stellt sich seit einiger Zeit zu Recht. Nach aktueller NIN müssen Neutralleiter zwar nicht überwacht werden, wenn der Querschnitt gleich gross ist wie derjenige des zugehörigen

Aussenleiters UND ein höherer Strom als im/in den zugehörigen Aussenleiter nicht zu erwarten ist (NIN 4.3.1.2.1). Gerade bei Brüstungskanälen ist im vornherein ja nicht bekannt, wie viele Geräte und welcher Art dann betrieben werden. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass sich die Probleme nicht unbedingt im Kabel auswirken, sondern vielmehr bei den Anschluss- und Verbindungsstellen! Ein Thermoplastkabel mit Kupferleitern von 2,55 mm2 Querschnitt in einem Brüstungskanal könnte schon mal mit 16 A belastet werden, ohne dass es dadurch Schaden nimmt. Bei Schraubklemmen muss – nebst Beachtung der richtigen Länge der abisolierten Drähte – auch das Drehmoment für den Anzug eingehalten werden. Und so ist es verständlich, dass das Risiko bei den Anschluss- und Verbindungsstücken etwas höher ist. Selbst wenn für die Ausführung bereits ein Nutzungsplan gemacht wurde, so besteht durchaus die Möglichkeit, dass an den Steckdosen dereinst mehr und/oder andere Geräte eingesteckt werden. So betrachtet kann man für diesen Stromkreis durchaus im Sinne der NIN mit einem grösseren Strom rechnen und eine Neutralleiterüberwachung ist angezeigt. Selbstredend ist aber jede Situation anders und es kann nicht generell eine solche Überwachung verlangt werden. Einmal mehr ist zwischen den

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Aus- und Weiterbildung

Dabei geht hin und wieder die Frage nach der Spannungsqualität unter. Angefangen beim Spannungsfall, welcher 4 Prozent nicht überschreiten sollte, beachtet man auch nicht die Verzerrung der Spannung durch Oberschwingungsströme. Je höher die Netzimpedanz ist, desto stärker wird sich die Spannung am Leitungsende dem Strom anpassen. In der Hausinstallation wirkt vor allem der Leitungswiderstand, also der ohmsche Anteil, und dieser wiederum hängt vom Leitermaterial, dem Querschnitt, der Länge und der Temperatur am Leiter ab. Da die Leitungslänge und die Temperatur objektabhängig mehr oder weniger gegeben sind, bleibt noch die Auswahl des Querschnittes. Wenn also der Fachplaner einen höheren als «nur» den für die Strombelastbarkeit nötigen Querschnitt bestimmt hat, könnte das auch einen Grund gehabt haben. (dk)

Aus- und Weiterbildung

Beteiligten die richtige Lösung abzusprechen. (dk)

Anschluss Schutz-Potenzialausgleich an Blechkanal Ich habe eine Frage betreffend Schutz-Potenzialausgleich. Ein Blechkanal ist am Boden, entlang einer Wand montiert (siehe Abbildung 5). Gemäss NIN 2015 müssen metallene Kabelkanäle grundsätzlich nicht mehr mit dem Schutz-Potenzialausgleich verbunden werden. In der Figur NIN 4.1.1.3.1.2.2 B + E heisst es jedoch, dass Kabeltragsysteme zur Verbesserung der EMV in den Funktions-Potenzialausgleich einbezogen werden können. Was gilt nun? Muss dieser metallene Kabelkanal an den Schutz-Potenzialausgleich angeschlossen werden oder nicht? (R. D. per E-Mail)

Es ist richtig, dass gemäss NIN 2015 ein Kabelkanal oder ein Kabeltrassee nicht mehr zwingend mit dem Schutz-Potenzialausgleichsleiter verbunden werden muss. Früher verlief ein solcher Kabelkanal unter einem ausgedehnten Metallteil und wenn dieses länger als 6 m war

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(Faustformel), wurde ein Anschluss an den Schutz-Potenzialausgleich gemacht. In der heutigen Normenausgabe findet man den Begriff «fremdes leitfähiges Teil». Ein fremdes leitfähiges Teil gehört nicht zur elektrischen Anlage, kann aber ein elektrisches Potenzial von aussen einführen. Ein in einem Gebäude angebrachter Kabelkanal kann kein elektrisches Potenzial von ausserhalb einführen, deshalb fordert die NIN 2015 keinen Anschluss an den Schutzpotenzialausgleich. Der Kanal auf Ihrem Bild muss deswegen nicht an den SchutzPotenzialausgleich angeschlossen werden. Rein von der Grösse des Kanals werden darin wohl nicht sehr leistungsstarke Stromkreise geführt, sodass sich daraus EMV-Probleme ergeben können. Somit ist auch von dieser Seite kein Anschluss notwendig. Bei grossen Kanalsystemen, mit leistungsstarken Stromkreisen und informationstechnischen Leitungen muss auf die EMV-Problematik geachtet werden. Hier hilft unter anderem der Anschluss an den Schutz-Potenzialausgleich. Ausserdem bringt der Anschluss des Schutz-Potenzialausgleichs auch im Falle von Isolationsdefekten Sicherheit in die Installation. (pn)

Die NIN hat im Kapitel 4.6.3 einiges zum Thema Wartungsschalter geschrieben. Da es sich bei den erwähnten Risiken typischerweise um solche bei Maschinen handelt, hätten die Vorgaben aus der EN 60204-1 Vorrang. Im Kapitel 5.6 dieser Norm steht denn auch, dass grundsätzliche Mittel zum Sichern beim ausgeschalteten Zustand vorgesehen werden müssen. Eine Ausnahme wie in der NIN beschrieben gibt es hier nicht. In der NIN steht ja: [...] es sei denn, die Schalteinrichtung ist dauernd unter der Kontrolle derjenigen Person, die diese Wartung durchführt. Wer den Schalter dauernd unter Kontrolle hat, kommt ja kaum mehr zum Arbeiten! Nun hat Ihr Kontrolleur Recht, dass auch die Suva dazu eine Publikation herausgegeben hat. Sie finden diese unter dem Titel CE93-9.d auf der Website «https://extra.suva.ch/waswo». Und in dieser Publikation schreibt die Suva eben, dass zu den Grundanforderungen eines Revisionsschalters gehört, dass er gegen unbefugtes und ungewolltes Wiedereinschalten in der Aus-Stellung mithilfe von mehreren (mindestens drei) persönlichen Vorhängeschlössern gesichert werden muss. Dies ist die sicher beste Lösung. (dk)

Revisionsschalter mit mehreren Vorhängeschlössern Es ist mir klar, dass Revisionsschalter abschliessbar sein sollten (ausgenommen, wenn sie vom Arbeitsort überblickbar sind). Nun meinte aber unser Kontrolleur, dass drei Schlösser angebracht werden können müssen. Er konnte mir aber nichts Schriftliches dazu zeigen und meinte, dass es dazu irgendeine SUVA-Vorschrift gäbe. Können Sie mir weiterhelfen? (I. E. per E-Mail) Diese Frage taucht tatsächlich immer wieder auf, damit sind Sie nicht alleine!

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

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Weiterbildung Elektromobilität Der Anteil an Elektrofahrzeugen nimmt von Jahr zu Jahr zu. Deshalb bietet Otto Fischer in Zusammenarbeit mit eco2 friendly und electrosuisse Workshops zum Thema Elektromobilität an. Die Ladung von Elektrofahrzeugen soll für den Nutzer einfach und gefahrlos möglich sein. Ungenügende oder unterdimensionierte Installationen und Endstromkreise können zu Überlastungen oder im schlimmsten Fall zum Brand führen. Dies bedingt, dass die Installation der Ladeinfrastruktur den aktuellen Regeln der Technik entspricht und dass die Anforderungen der Verteilnetzbetreiber berücksichtigt werden. Teilnehmer/-innen erhalten zudem wichtige Informationen, um Käufer von Elektrofahrzeugen bezüglich Ladeinfrastruktur optimal beraten zu können.

Der Kurs «e-Mobility» vermittelt anhand von praktischen Beispielen und Anschauungsmaterialien Grundwissen über Elektrofahrzeuge: • Grundlagen Elektrofahrzeuge • Grundlagen des Ladevorgangs von Elektrofahrzeugen • Gesetzliche Grundlagen und Regeln der Technik • Praxistipps für fachgerechte Installation von Ladeinfrastruktur Eco2friendly-Partner und electrosuisse-Mitglieder/-Vertragspartner profitieren von einem Vorzugspreis. Der Katalog e-Mobility, der mit ENummer 996 007105 auf der Website www.ottofischer.ch bestellt werden kann, enthält auch viele Tipps und hilfreiche Informationen zu Lademodi, Technologien, Steckerarten und Geschäftsmöglichkeiten für Installateure. ■ www.ottofischer.ch/workshop-emobility (15.4. und 27.9.2016 in Fehraltorf)

Zertifizierte KNX Grundkurse bei Feller AG Gut ausgebildete Fachkräfte sind auf dem Markt gefragt. Deshalb legt Feller grossen Wert darauf, Fachleute gezielt und umfassend zu schulen. Die Branche nutzt dieses Angebot rege, weshalb Feller kürzlich bereits dem 100. Teilnehmer das offizielle KNX Partnerzertifikat überreichen konnte. Die KNX Ausbil- Teilnehmer am zertifizierten KNX Grundkurs mit Kursleiter Beat Bebi (rechts). dung macht einen Grossteil der Fachausbildungen von gen. Feller bietet diese Kurse seit OktoFeller aus. Sie umfasst die Kurse KNX ber 2013 an und ergänzt die PflichttheEinsteiger, KNX Planen, den zertifizier- men mit eigenen methodisch-didaktiten KNX Grundkurs und den zertifizier- schen Inhalten. Diese Inhalte in Komten KNX Aufbaukurs. Feller bietet damit bination mit vielen praktischen Anwendie grösste durchgängige KNX Ausbil- dungsbeispielen garantieren einen optidungsreihe in der Schweiz an. Auf sehr malen Lernerfolg. Die vielen positiven grosses Interesse stossen dabei die zerti- Feedbacks der Teilnehmenden zeigen, fizierten KNX Grundkurse. Sie dauern dass Feller damit einen Mehrwert für die fünf Tage und sind gemäss den interna- Branche schafft. Aufgrund der Anmeltionalen Standards der KNX Association dungen für 2016 lässt sich bereits heute aufgebaut. Die Teilnehmenden lernen, sagen, dass das Interesse an KNX KNX Anlagen professionell zu planen, Know-how weiterhin gross bleibt. ■ zu projektieren, in Betrieb zu nehmen und allfällige Fehler zu suchen. Dabei haben sie viel Zeit für praktische Übun- www.feller.ch/ausbildung

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Fokus Elektrosicherheit: SNR 464022:2015 Blitzschutzsysteme

Überarbeitung der Leitsätze SEV 4022:2008 Die SEV-Leitsätze 4022:2008 gelten als eine für den Praktiker wertvolle Anleitung. Aus diesem Grund hat die Technische Kommission 81 «Blitzschutz» beschlossen, dieses Dokument weiterhin zur Verfügung zu stellen. Verschiedene Faktoren haben eine Überarbeitung der Leitsätze «Blitzschutzsysteme» notwendig gemacht. Die drei wichtigsten Auslöser waren erstens: die Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF (Ausgabe 2015), zweitens: die Normenreihe SN EN 62305 zum Thema Blitzschutz (Ausgabe 2011) und drittens: die Niederspannungs-Installationsnorm NIN 2015 SN 411000:2015. Neben diesen «formellen» Auslösern waren technische Gründe ausschlaggebend wie die steigenden Anforderungen an die Betriebssicherheit und der stetigen Zunahme elektrischer Betriebsmittel. Bei der Überarbeitung wurde dem inneren Blitzschutz, dem Überspannungsschutz und den EMV-gerechten Installationen mehr Bedeutung beigemessen. Josef Schmucki * Der Föderalismus und die Interkantonale Vereinbarung zum Abbau technischer Handelshemmnisse (IVTH) In der föderalistisch geprägten Eidgenossenschaft verfügt jeder Kanton über ein hohes Mass an Souveränität. So er-

lässt jeder Kanton seine eigene Feuerschutzgesetzgebung. Diese kantonalen Gesetze dienen jedoch in der ganzen Schweiz denselben Zielen, nämlich Brände zu verhüten und dass bei Bränden keine Personen zu Schaden kommen. Im Oktober 1998 haben die Kantone die Interkantonale Vereinbarung

zum Abbau technischer Handelshemmnisse (IVTH) beschlossen. Seit 2004 sind sämtliche Kantone der IVTH beigetreten. Die Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen VKF ist im Auftrag der IVTH die «Fachstelle Brandschutz», die Brandschutznormen und -richtlinien erlassen kann, welche in die kantonale Gesetzgebung übernommen werden. Von der VKF anerkannt Die Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen VKF hat die Regel des CES «Blitzschutzsysteme» SNR 464022 als «Stand der Technik Papier STP» anerkannt – somit gilt die Regel SNR 464022 für die ganze Schweiz als anerkannter Stand der Technik. Damit im direkten Zusammenhang stehen insbesondere die Brandschutznorm 2015 und die Brandschutzrichtlinie 22-15 Blitzschutzsysteme (siehe VKF-Website www.praever.ch). ➜

1 Schutzziel A und B (Ausschnitt aus Tab. 2.5.1 im Geltungsbereich, SNR 464022) 52 | Elektrotechnik 2/16

* 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.

2 Fermenter einer Biogasanlage mit Fangstangen und Schutzwinkel je nach Höhe der Erdbezugsfläche (Fig. 50.10.1b, SNR 464022) a: Ex-Zone 2, h: Höhe der Fangstange,  : Schutzwinkel

Unterscheidung zwischen Schutzziel A und Schutzziel B Mit unterschiedlichen Massnahmen kann man unterschiedliche Schutzziele erreichen. Eine geringere Blitzschutzklasse erfüllt z. B. die Anforderungen an den primären Brandschutz, während eine höhere Blitzschutzklasse zusätzlich einen möglichen Ausfall oder Funktionsstörungen in den elektrischen Anlagen verhindert. Deswegen unterscheidet die überarbeitete Regel neu zwischen dem Schutzziel A, das heisst den Mindestanforderungen der VKF, und dem Schutzziel B, das den Ausfall oder Störungen innerer Systeme berücksichtigt (siehe Bild 1). Drei Methoden des äusseren Blitzschutzes Für das Erstellen von äusseren Blitzschutzsystemen sind nach wie vor drei Methoden zulässig: • Maschennetz ist in der Schweiz die mit Abstand am häufigsten angewendete Methode • Schutzwinkelverfahren ist aus dem Blitzkugelverfahren abgeleitet und schützt beispielsweise Dachaufbauten vor direkten Einschlägen (siehe Bild 2) • Blitzkugelverfahren kann zum Beispiel für «komplizierte» Gebäudeformen angewendet werden.

Generelle Änderungen Die Bezeichnung SNR wird für eine normative Regel verwendet. Nationale Festlegungen sind zulässig für Themen, die ausserhalb des Geltungsbereichs von internationalen Normen fallen. Weil für Blitzschutzsysteme die europäische Normenreihe EN 62305-xx gilt, können dazu keine Schweizer Leitsätze herausgegeben werden. In der Schweiz wird sie mit dem Zusatz SN EN 62305-xx verwendet. Zudem wurden die folgenden generellen Änderungen umgesetzt: • das aktuelle Layout • die Skizzen sind farbig und somit deutlich lesbarer (siehe Bild 2 und 3) • einige Begriffe wurden hinzugefügt Punktuelle Änderungen Die aktuelle SN EN 62305 und die neue BSR 22-15 der VFK waren der Auslöser für einzelne geringfügige Anpassungen. Nachstehend aufgeführt sind die wichtigsten punktuellen Änderungen (nicht abschliessend): • grosse Personenbelegung neu ab 300 Personen • Hochhäuser (über 30 m), ab 60 m Fangeinrichtungen gegen Seiteneinschläge • Betriebe mit lebenserhaltenden technischen Anlagen ➜

Aus- und Weiterbildung

3A (Fig.50.6.1): lokal getrenntes LPS, 1 Schutzwinkel, 2 Schutzbereich, 3 Metallabdeckung, 4 Fangeinrichtung (Fangstange), 5 Fangeinrichtung (Fangleitung), 6 elektrische Einrichtung, s Trennungsabstand

3B (Fig. 50.6.2.): mit Fangleitung verbunden. 1 Fangleitung, 2 Verbindung zum LPS, 3 Metallabdeckung, 4 Fang-/Ableitung, 6 elektrische Einrichtung

Anwendungsbeispiele Dachaufbauten (SNR 464022) Ein lokal getrenntes LPS schützt elektrische Einrichtungen vor direkten Einschlägen. Falls die Aufbauten einen zusätzlichen Schutz benötigen, können auf Dachhöhe SPDs an den angeschlossenen spannungsführenden Kabeln vorgesehen werden.2

• gegebenenfalls ist eine Risikoanalyse gemäss SN EN 62305 nötig • lokal getrenntes äusseres Blitzschutzsystem • elektromagnetischer Blitzimpuls (LEMP1) • «Zelte» anstelle von bisher «Fahrnisbauten» • dünne isolierende Beschichtungen gelten im Sinne des Blitzschutzes als leitend (früher nicht isolierend)

• bessere Erläuterung des Korrosionsschutzes • Bestimmungen bzgl. Ableitungen für Innen- oder Lichthöfe • bessere Definition der künstlichen/natürlichen Ableitungen • Messstellen: Anordnung und neue Skizzen • neue Anforderungen und Skizzen für die Erdung bei isolierten Fundamenten • Präzisierung der Länge A für das Ermitteln des Trennungsabstandes • diverse neue Skizzen: Fermenter, Messung des Erdübergangswiderstandes Einige weitere punktuelle Änderungen gab es aufgrund von Neuerungen in der Niederspannungs-Installationsnorm NIN. Seit den Leitsätzen 2008 sind zwei neue Ausgaben der NIN erschienen. Dies machte diverse Anpassungen notwendig, insbesondere beim inneren Blitzschutz (Überspannungsschutz und Potenzialausgleich). Abnahmekontrolle der Erdungsanlage Es ist in der Zwischenzeit zur Selbstverständlichkeit geworden, dass dieselbe Erdungsanlage, in den meisten Fäl-

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len der Fundamenterder, zum Erden sowohl des PEN-Leiters als auch der Blitzschutzanlage dient. Gemäss den neuen Regeln für Blitzschutzsysteme muss der Erdübergangswiderstand mit dem 2oder 3-Punkteverfahren durch eine Fachperson gemessen werden. Die Ergebnisse sind in einem Protokoll festzuhalten. Ein maximal zulässiger Erdübergangswiderstand ist nicht definiert. Fazit Die überarbeiteten Regeln des CES SNR 464022 «Blitzschutzsysteme» repräsentieren den aktuellen Stand der Technik und ersetzen die Leitsätze SEV 4022:2008. Vieles bleibt beim Alten und das Ziel bleibt dasselbe, nämlich einen wirksamen und wirtschaftlich vertretbaren Blitzschutz zu definieren. Die Blitzschutzklassen I, II und III wurden ebenfalls aus der SN EN 62305 übernommen. Bewährte Blitzschutzsysteme mit Fangleitungsnetzen (Maschennetzen), welche in der Schweiz seit Jahren gebaut werden, können weiterhin prak■ tisch unverändert erstellt werden.

Quellen – BSV 2015 Schweizerische Brandschutzvorschriften VKF, Ausgabe 2015 – SEV 4022:2008 Leitsätze des SEV, Blitzschutzsysteme, 8. Ausgabe – SN 411000:2015 Niederspannungs-Installationsnorm NIN 2015 – SN EN 62305 Normenreihe zum Thema Blitzschutz, Ausgabe 2011 – SNR 464022 Regeln des CES «Blitzschutzsysteme» Fussnoten Lightning Electromagnetic Pulse 2 Surge Protective Device (SPD) = Überspannungsableiter/Lightning Protection System (LPS) = Blitzschutzsystem

Aus- und Weiterbildung

Aus- und Weiterbildung 56 | Elektrotechnik 2/16

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Mit dem frontseitigen Handschalter kann der Schütz manuell ein- oder ausgeschaltet werden. Ist der Schütz über den Handschalter eingeschaltet, fällt der Schalter bei erneuter Ansteuerung auf Automatik zurück. Wird jedoch der Schütz über den Handschalter ausgeschaltet, bleibt der Schütz dauerhaft ausgeschaltet, bis er von Hand wieder auf Automatik umgeschaltet wird. Dadurch kann nachfolgend stromfrei gearbeitet und mögliche Unfälle vermieden werden. Ein speziell entwickeltes elektromagnetisches System mit integriertem Gleichrichter ermöglicht den Betrieb mit AC- oder DC-Steuerspannung und verursacht während des Betriebs kein Brummen. Dank DC-Versorgungsspannung und niedrigem Verbrauch können die Geräte in Kombination mit Controllern

betrieben werden. Die Schütze sind in 1 Modulbreite mit 2 Kontakten 20 A und 2 Modulbreite mit 4 Kontakten 25 A lieferbar. Die Kontakte können als Haupt- oder Hilfskontakte verwendet werden, sowohl als Schliesser oder als Öffner. Der integrierte Überspannungsschutz schützt die Spule gegen Stossspannungen bis zu 2 kV gemäss der Norm IEC/EN 61000-4-5. Klemmenabdeckungen ermöglichen den direkten Schutz gegen Berührung mit spannungsführenden Teilen und sind plombierbar. In Verteilern montiert bieten die Schütze die Schutzart IP40. ■

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genten Energiezähler über das richtige Energiemessgerät bis zur kompletten Automatisierungslösung für die Verbrauchsmessung, die Netzqualitätsmessung und das umfassende Energiemanagement. Die aus diesem Angebot erstellten Lösungen schaffen die Voraussetzungen für maximale Energieeffizienz. Als Komplettanbieter realisiert Helvatron ganze Projekte von A bis Z, also von der Projektberatung bis zur Inbetriebnahme sowie Schulungsund Wartungsmassnahmen. Highlights im Produktspektrum sind die Messgeräte der Baureihe UMD. Die komplette Baureihe reicht vom einfachen Universalmessgerät über kombinierte Messgeräte-Blindleistungsregler bis zu Systemen für die Netzqualitätsauswertung nach EN 50160 in Klasse A. Geräte mit bis zu achtkanaliger Mes-

sung auch für Differenzstrommessung sowie Messbereiche bis AC 690 V gehören zum Standard. Die Geräte verfügen über modernste Bedienoberflächen, leistungsfähige Software und alle relevanten Kommunikationsschnittstellen. Die komplette Spannungsqualitätsanalyse und das Reporting entsprechend ISO 50001, EN 61000-4-30 und weiteren Normen übernimmt die ENVIS Software. Sie ermöglicht auch als Abrechnungstool die Integration bestehender Zählersysteme für alle Medien und die Einbindung in die Systemarchitektur. Mit PQ-web steht darüber hinaus eine leistungsfähige und sichere webbasierte Visualisierungslösung, zum Beispiel für das Verbrauchsmanagement aller Medien, zur Verfügung. Die PQServer-Lösung unterstützt hingegen klassische Client-Serverstrukturen. Das Helvatron-Team stellt aus dem umfangreichen Produktportfolio die passenden Lösungsvorschläge für die Energiemanagementaufgaben und die Sicherung der Netzqualitätsanforderungen mit hoher Beratungskompetenz zusammen. Der überzeugende Praxisnutzen sorgt für eine sofortige Rentabilität der Investition. ■ Helvatron AG 6330 Cham Tel. 041 541 10 00 www.helvatron.com info@helvatron.com

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Automation-PC für Motion Control und Machine Vision Mit dem NIFE 300 stellt Spectra einen robusten, kompakten Mini-PC vor, der speziell für Anwendungen im Bereich Motion Control und Machine Vision entwickelt wurde. Diese Anwendungen stellen hohe Anforderungen an die Rechenperformance, da Prozesse mit einer hohen Geschwindigkeit oder sogar in Echtzeit bearbeitet werden müssen. Dem tragen die verbauten Intel Core TM i5-6500TE und i7-6700TE Prozessoren der 6. Generation Rechnung, die eine Quad Core CPU mit einer sehr schnellen Intel HD Grafik verwenden. Die Ansteuerung von zwei unabhängigen Displays mit 4K Auflösung und einzelnen Bildschirmen mit bis zu 5K wird dabei ermöglicht. Die Ausgabe der Grafik erfolgt über HDMI und DVI-D. Für die Kommunikation mit Peripherie- und Steuergeräten

verfügt der NIFE 300 über vier USB 3.0 und zwei USB 2.0 Ports sowie zwei RS-232/422/485-Schnittstellen. Neben einem redundanten Dual-LAN-Anschluss besitzt der Mini-PC auch einen dritten GbE-LAN-Port, der für die Integration von IP-Devices wie z. B. Kameras genutzt werden kann. Versionen mit zusätzlichen Einsteckplätzen, wie PCI oder PCIexpress, sind ebenfalls erhältlich. Laufwerke stehen in vier verschiedenen Formen zur Verfügung. Ein 2,5"-Laufwerksschacht für SATA3-HDD-Anbindung, ein extern zugänglicher CFast-Slot, mSATA über einen der zwei Mini PCIe-Steckplätze sowie ein SIM-Karten-Slot. Die Stromversorgung erfolgt über ein +24 VDC-ATX-Netzteil. ■ Spectra (Schweiz) AG 8132 Egg Tel. 043 277 10 50 info@spectra.ch www.spectra.ch

Mit AKAD Technics im Remote Lab lernen AKAD Technics eröffnet mit den Bildungsgängen in den Bereichen Elektrotechnik, Systemtechnik und Informatik die Chance auf qualifizierten Nachwuchs. Dabei bietet AKAD Technics mit dem Remote Lab einen virtuellen Zugang zu einer Elektrowerkstatt. Doch neben dieser zukunftsorientierten Lernsphäre bleibt Lernen bei AKAD wie bisher eine Kombination von Präsenzveranstaltungen und Selbststudium mittels E-Learning. Damit erlaubt die AKAD Methode den Studierenden im Spannungsfeld Beruf, Familie und Weiterbildung die für sie optimalen Bildungsfenster selbst zu bestimmen. Bildungsgänge der Höheren Fachschulen (HF) vermitteln den Studierenden in sechs Semestern arbeitsmarktrelevante Kompetenzen, die es ihnen erlauben, in ihrem Bereich selbstständig

Fach- und Führungsverantwortung zu übernehmen. Über Qualifikationsverfahren, wie z. B. Transferaufgaben oder Anwendungstests, wird geprüft, ob die Studierenden das Erlernte in die Praxis umsetzen können. Bei AKAD Technics können mittels Remote-Arbeitsplätzen über modernste Infrastruktur ferngesteuerte reale Trainingseinheiten in der Steuerungstechnik absolviert werden. Heute muss man nicht mehr vor Ort sein, um Produktionsanlagen zu warten oder zu überprüfen oder um Anpassungen an Netzwerken vorzunehmen. Der Zugang zu den Steuerungselementen erfolgt per Fernzugriff, «remote». AKAD Technics hat mit dem Remote Lab eine Lernumgebung integriert, die auf diese berufliche Anforderung ausgerichtet ist. Praktische Lerninhalte der Elektrotechnik

und der Mechatronik lassen sich bequem über das Remote Lab erschliessen. Studierende können im Remote Lab auf Software, Steuerungseinheiten von Motoren und weitere technische Einrichtungen zugreifen, um beispielsweise Tests durchzuführen. Oder elektrotechnische Schaltungen für Steuerungseinheiten von Maschinen und Anlagen entwickeln oder Komponenten für neue Systeme entwerfen. Das Remote Lab lässt sich so einrichten, dass mehrere Nutzer Zugriff auf denselben Arbeitsplatz haben – und sich gleich in Teamarbeit üben können. Denn das ist auch im Beruf gefragt. Gemeinsam eine Lösung zu finden, macht zudem mehr Spass. ■ www.akad.ch/technics

Plan- und Schemazeichnen einfach Die anwenderfreundliche Elektroplanungssoftware kann dank der einfachen und praktischen Bedienung von Anwendern sofort effizient genutzt werden. Problemloses Einlesen und Ein-

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Elero hat eine ganze Reihe an Systemen im Angebot, die dazu beitragen, dass die Heizenergie dort bleibt, wo sie gebraucht wird: innerhalb der eigenen vier Wände. Fenster gelten in der Fassade als Schwachstellen, wo Energie besonders einfach ausdringen kann. Wenn es in den Herbst- und Wintermonaten früh dunkel wird und die Aussentemperaturen ins Minus rauschen, ist das Wärme-Kälte-Gefälle vor und hinter dem Glas besonders gross. Wird der Rollladen rechtzeitig nach unten gelassen, sinkt der Energieverlust an den Fenstern um bis zu 20 Prozent. Mit den Steuerungslösungen von elero fahren zum Beispiel Rollläden zum optimalen Zeitpunkt auf und wieder zu – auch wenn niemand zu Hause ist. Durch die Astrofunktion werden die Behänge nach den jeweiligen Sonnenauf- bzw. untergangszeiten bewegt. Die Zeiten sind hinterlegt und passen sich über den Jahresverlauf automatisch an. Damit wird die Wärmedämmung der Fenster verstärkt, ganz unabhängig da-

Funksteuerung AstroTec-868.

von, wo sich die Hausbewohner gerade befinden. Neben dem Vorteil sinkender Energiekosten ergibt sich so auch ein erhöhter Einbruchschutz. Gerade in der dunklen Jahreszeit suchen Diebe schon am frühen Abend nach möglichen Opfern. Ein heruntergelassener Rollladen erschwert den Einbruch über die Fens-

ter. Zudem schrecken düstere Gestalten schnell zurück, wenn Behänge sich bewegen, aus Angst, bei einem Einbruch auf Menschen zu treffen. Dieser Effekt wird durch die Urlaubsfunktion noch verstärkt. Rollläden und Jalousien fahren dabei zu leicht variierten Zeiten auf und ab und simulieren ein bewohntes Haus, auch wenn die Bewohner nicht zu Hause sind. Je anspruchsvoller die Steuerungen, desto mehr Optionen stehen den Bewohnern schliesslich im Alltag zur Verfügung. Mit den Lösungen von elero lassen sich alle Arten von Rollläden und Sonnenschutzlösungen auch per Funk steuern. Nach jedem Befehl erscheint auf dem Handsender eine optische Rückmeldung über den Status der Signalverarbeitung. ■ Meimo AG 8954 Geroldswil Tel. 043 455 30 40 info@meimo.ch www.meimo.ch

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Gerätetester im praktischen Vergleich Auch in der Schweiz müssen Elektroinstallationsfirmen nach der Reparatur eines Elektrogerätes oder einer Kabelrolle sicherstellen, dass dieses Betriebsmittel ihr Haus kontrolliert verlässt. Gerätetester führen alle vorgeschriebenen Messungen halb- oder vollautomatisch durch. Doch welches Gerät erfüllt «meine» Bedürfnisse? Die ET-Redaktion hat 12 Gerätetester einem praktischen Vergleich unterzogen und liefert damit gute Entscheidungshilfen für die Wahl des richtigen Geräts.

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16. 6. Bern asut-Seminar – Swiss Telecommunication Summit www.asut.ch

Gebäudeautomation mit Wago 16. 3., 4. 5., 9. 6., 16. 6. Gebäudeautomation 15. 3., 3. 5., 6.10., 27.10. Gebäudeautomation mit Wago BACnetKomponenten

8./9. 3., 20./21. 9., 11./ 12.10. Betriebsunterhalt 10. 3., 17. 3., 1. 4., 9. 6., 23. 6., 25. 8., 22. 9., 20.10., 2.11., 17.11. Interface Electronic Seminar 23.–25. 2., 12.–14. 4., 28.–30. 6., 23.–25. 8., 13.–15. 9., 13.–15.12. CODESYS V2.3 Einsteiger (3 Tage) 9./10. 2., 7./8. 6., 14./15. 6., 4./5.10., 25./26.10. CODESYS V2.3 Einsteiger Plus 19.–21. 4., 13./14.10., 20./21.12. CODESYS V2.3 Fortgeschrittene 3.–5. 2., 11./12. 2., 22./23. 3., 30./31. 3., 5./6. 4., 26./27. 4., 24./25. 5., 21./22. 6., 30./31. 8., 18./19.10., 8./9.11., 6./7.12. Umsteiger von CODESYS V2.3 auf e!COCKPIT 16./17. 2., 31. 5.–1. 6., 27./28. 9., 22./23.11., 29./30.11. e!COCKPIT 18./19. 2., 2./3. 6., 29./30. 9., 10./11.11., 24./25.11., 1./2.12. E!COCKPIT Visualisierung 1./2. 3., 18./19. 5. E!COCKPIT Fortgeschrittene Kommunikation 16./17. 8., 1./2. 9., 15./16.11. E!COCKPIT Fortgeschrittene objektorientierte Programmierung www.wago.ch Siehe Agenda auf www.elektrotechnik.ch

Monatsausgabe ET 3/16 24. 3. 2016

Anzeigenschluss 9. 3. 2016

Redaktionsschluss 15. 2. 2016

ET 4/16 22. 4. 2016

Anzeigenschluss 7. 4. 2016

Redaktionsschluss 11. 3. 2016

Elektrotechnik 2/16 | 63

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Veranstaltungen 2016

Impressum

Impressum 67. Jahrgang 2016 Erscheint 12× jährlich ISSN 1015-3926 www.elektrotechnik.ch Auflage und Verbreitung (WEMF/SW-Beglaubigung 2015) Druckauflage 7500 Ex.*, Total verbreitete Auflage 6967 Ex., davon verkauft 3421 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 Ständige redaktionelle Mitarbeiter: David Keller, Raymond Kleger, 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

Texag Handels AG

AKAD Business AG 54, 60

Theben HTS AG

Aladin AG

W. Wahli AG

Altrac AG

Woertz Handels AG

BAWI Elektroberufe

BKS Kabel-Service AG

WSCAD electronic

Brelag Systems GmbH

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2, 36 63 29, 30, 31

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10/11

Citroën (Suisse) SA

US 2

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61/62

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51, 53

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US 4

Beilagen Fluke

Heinz Martin AG

Nettech Handels AG

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IGE Interessengemeinschaft

Innoxel System AG

9, 26

Iveco (Schweiz) AG

Meimo AG

für Elektrobiologie

24, 47, 61

reichelt elektronik Relmatic AG

27 47, 58

René Koch AG

Spectra (Schweiz) AG

STF

Anzeigenleitung André Fluri, Tel. +41 (0)58 200 56 27 Administration Nicole Lüscher, Tel +41 (0) 58 200 56 42 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

Im Text erwähnte Firmen ABB Schweiz AG

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KNX Swiss

Würth AG

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