Elektrotechnik 03 - 2013

Heft 3 | März 2013 WWW.ELEKTROTECHNIK.CH ELEKTROTECHNIK AUTOMATION, TELEMATIK GEBÄUDETECHNIK

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Hohe Einschaltströme problemlos bewältigen

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Energie für unterwegs

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Wetterfühlige Stromleitungen

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NIN-Know-how, Leserfragen Teil 87

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Editorial

ET-Wettbewerb März 2013

Berner sagen Nein Liebe Leserin, lieber Leser 32 Gemeindepräsidenten sowie 82 Gemeinderäte aus allen Parteien setzten sich für ein zweifaches Ja für die Initiative «Bern erneuerbar» und für den Gegenvorschlag des Grossen Rates ein. Die Initiative verlangte, dass die Berner Energieversorgung mittelfristig zwingend auf erneuerbare Energien umgestellt wird. Der Energiebedarf für Heizung und Warmwasser in Gebäuden hätte ab 2025 zu mind. 50 %, ab 2035 zu mind. 75 % und ab 2050 vollständig aus erneuerbaren Energien gedeckt werden sollen, ebenso der Strombedarf (75 % ab 2025 und 100 % ab 2035). Der Gegenvorschlag verfolgte dieselben Ziele wie die Initiative, streckte die Umstellung auf erneuerbare Energien jedoch auf 30 Jahre.

Aus diesen ambitiösen Zielen wird im Kanton Bern nun nichts. Beide Vorlagen wurden abgelehnt, wenn auch der Gegenvorschlag des Kantonsparlaments nur knapp (51,42 % Nein- zu 48,58 % Ja-Stimmen), die Initiative hingegen deutlich (65,29 % Nein- zu 34,71 % Ja-Stimmen). Zu gross ist die Angst vor Miet- oder gar Steuererhöhungen, denn auch öffentliche Gebäude wären von den teuren Sanierungsmassnahmen betroffen gewesen. Vielleicht dienen solche Initiativen wenigstens dem Zweck, uns an unsere Abhängigkeit vom schwarzen Gold zu erinnern. Konsequent funktioniert die Energiewende offenbar nur über das eigene Portemonnaie.

Genau das führte wohl zur Ablehnung beider Initiativen.

Umfragen zeigen, dass Fukushima schnell wieder in die Vergessenheit geraten ist, leider ebenso wie unsere Abhängigkeit vom Erdöl. Gemäss Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) wurden 2012 weltweit täglich 14 250 000 000, also über 14 Mia. Liter Erdöl verbraucht. Allein in der kleinen Schweiz sind es immer noch rund 38 Mio. Liter pro Tag. Auf den gesamten Energieverbrauch bezogen stammen hierzulande nur 20 % aus erneuerbaren Energiequellen. Zwar wird seit Jahren mit Wärmepumpen, Solaranlagen oder Holzschnitzelheizungen gearbeitet. Trotzdem bauen institutionelle Investoren wie Pensionskassen neue Wohnungen auch im Hochpreissegment immer noch mit Ölheizungen. Bei tieferen Investitionen wird der steigende Ölpreis einfach via Nebenkosten auf die Mieter abgewälzt, was die Rendite auf einfache Art und Weise steigert – auch eine Art Abzockerei, findet

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Rüdiger Sellin, Fachredaktor Elektrotechnik Elektrotechnik 3/13 | 1

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis Editorial 1 Berner sagen nein

Focus 4 Twiline von Wahli für Alterszentrum am Bach

Entscheidend für die weitere Entwicklung der Elektromobilität ist der Aufbau einer geeigneten Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Aktuelle Informationen dazu erfahren Sie auf den Seiten 10 bis 19.

Wirtschaft und Verbände 5 Neubau der Messe Basel 5 Zur Titelseite: Superflache LED-Leuchte

6 Neuer Geschäftsführer von Saia-Burgess Controls

7 Haustech-Planertag

Elektromobilität 10 Kongress des «Schweizer Forum Elektromobilität»

15 Erstes intelligentes, öffentliches 16 16 17 18 18 19 19

Ladestationennetz ABB erweitert Schnelllader-Portfolio Modulare Ladestation für Zwei- und Vierräder Neue Stromtankstellen von CKW Starthilfe für universelle Elektroautotankstellen BMW i besiegelt globale Partnerschaft In Rekordzeit 50 Gleichstromladegeräte installiert Erste EVite-Schnellladestation installiert

23 LED-Mehrfach-Leuchtmelder 24 Hohe Einschaltströme problemlos bewältigen

30 Innoxel: NOXnet und DALI 31 ReelTech Liftsysteme für

20 Halogenersatz mit effizienten LED 22 ThebenHTS: Wetter fest im Griff

Lichtwellenleiter

49 Wachstum im Schweizer

Leuchten und Lampen

32 Effiziente Regelung der Raumtemperatur

ICT-Markt

49 Smartphone-Absatz steigt rasant 50 Mobile Stromversorgung von

34 Hoch effiziente

Kleingeräten

LED-Einbauleuchten 35 Grundlagenwissen LED

Automation & Elektronik 36 Wetterfühlige Stromleitungen 40 DC-Leistungsschalter für Netz der Zukunft

Aus- und Weiterbildung 54 NIN-Know-how 87 58 Brain Food: Fragen und Antworten

60 Messung der Schleifenimpedanz 62 Direkte Verrechnung

42 Supraleiter mit verblüffenden

Service

Eigenschaften

44 Spannungsregler spart

Installations- & Gebäudetechnik

Telematik & Multimedia 48 Vom Rauschen in der Glasfaser 48 Heimnetzwerk mit optischen

Ortsnetzausbau

Maschinen & Geräte 46 Achtung Asbest!

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Focus

Twiline von Wahli auch für komplexe Objekte

Alterszentrum am Bach Birmensdorf Das Schweizer BUS-System Twiline eignet sich für einfache Objekte bis zu sehr komplexen, vernetzten Systemen, die sich über mehrere Gebäude erstrecken. Im Alterszentrum am Bach Birmensdorf sind zwei Pflegestationen, eine Wohngruppe, ein Spitex-Stützpunkt, Innenhöfe, ein öffentliches Bistro sowie ein Saal für interne und öffentliche Anlässe eingeschlossen.

Eine automatisierte Lichtsteuerung für Durchgangsbereiche im UG sorgt mittels einer Passiv-Infrarot-Steuerung für sparsamen Einsatz elektrischer Energie. In Räumen mit Tageslicht arbeitet eine Lichtregelung unter Berücksichtigung des Tageslichtanteils und der Uhrzeit. Im Aussenbereich wird die Beleuchtung in Abhängigkeit der Dämmerung und Uhrzeit geregelt.

Die Lichtsteuerung im Restaurant erfolgt über Tasten, im Eventbereich mit Touch Panel und enocean-Fernbedienung; bei Twiline lässt sich auch Funktechnik problemlos integrieren. Die Steuerung der Beschattung erfolgt über Taster, wobei allerdings übergeordnete Sicherheitsfunktionen wie Wind- und Regenüberwachung Vorrang besitzen. Als Spezialfall steuert Twiline auch die Innenhofbeschattung mit Horizontal-Stoffstoren.

Funktionen Wohnbereiche Die Lichtsteuerung im Wohnbereich übernehmen Elektroniktaster, gleiches gilt für die Storensteuerung. Allerdings ist hier wieder die Wind- und Regenüberwachung übergeordnet, zum Schutz der Storen. Die LED in den Tasten sorgen auch gleich für eine Orientierung in der Nasszelle bei Dunkelheit. Die Temperatur wird in allen Räumen einzeln geregelt. Individuelle Temperataturvorgaben übernehmen die Betreuerinnen der Stationszimmer via Touch Panel.

Struktur Die komplexe Anlage verfügt über 6 autonome Teilanlagen, die über das Gebäudenetzwerk miteinander verbunden sind. In den Unterverteilungen sind die Aktoren zur Ansteuerung von Licht, Storen und Heizungsventilen service-

Alterszentrum am Bach Birmensdorf.

freundlich angeordnet. Dazu gehören auch Dali-Gateways für jeweils 64 Lampen in 8 Gruppen.

Vorteile von Twiline • Flexible Planung, viele Details wurden erst spät bekannt • Grossflächige Vorprogrammierung am Schreibtisch möglich • Mehrere Programmierteams parallel im Einsatz, dadurch sehr kurze Inbetriebnahme-Phase • Einfache und elegante Integration des Heizungsfühlers in die Bedienstelle • Einfache Bedienoberflächen, hoher Bedienkomfort Fazit Das grosse Alterszentrum am Bach Birmensdorf ist eine echte Herausforderung für die Gebäudeautomation. Das System Twiline von Wahli beweist, dass auch sehr komplexe, vernetzte Anlagen mit Sonderfunktionen problemlos realisierbar sind.

Die insgesamt 6 Stationen sind über das Gebäudenetzwerk gekoppelt und übernehmen so übergeordnete Befehle.

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

Vor knapp sieben Jahren ist das Neubauprojekt der MCH Messe Basel erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt worden. Nach rund 22 Monaten Bauzeit – aufgeteilt in drei Bauetappen zwischen Juni 2010 und Februar 2013 – hat der verantwortliche Totalunternehmer HRS Real Estate AG im Februar 2013 den neuen Hallenkomplex termingemäss der Messe Basel übergeben. Mit Gesamtinvestitionen von 430 Millionen Franken wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen.

Der 220 Meter lange, 90 Meter breite und 32 Meter hohe Hallenkomplex bietet im Erdgeschoss sowie in den beiden den Messeplatz überspannenden Obergeschossen eine Ausstellungsfläche von insgesamt 38 000 m2. Insgesamt kann die Messe Basel heute rund 141 000 m2 Ausstellungsfläche anbieten.

Die multifunktionale Event Halle im Erdgeschoss südlich des Messeplatzes bietet mit einer Konzertbestuhlung Platz für bis zu 2500 Personen.

Der vom Architekturbüro Herzog & de Meuron entwickelte Neubau verbindet Funktionalität und Ästhetik. Das kompakte Gelände erlaubt eine flexible Bewirtschaftung und bietet den Besuchern einen hohen Komfort. Gleichzeitig ist der Neubau eine beeindruckende architektonische Visitenkarte.

Der überbaute Messeplatz mit einem markanten Lichthof mit 30 m Durchmesser – die sogenannte «City Lounge» – wird mit den öffentlichen Drittnutzungen zu einem neuen, anzie-

Wirtschaft & Verbände

Neubau der Messe Basel ist fertig erstellt

henden Zentrum des Messegeländes und des Quartiers.

Die Anlieferungen zum neuen Hallenkomplex erfolgen weitgehend über das Untergeschoss sowie über die Isteinerstrasse und deren Verlängerung zwischen dem Neubau und dem Parkhaus.

Die Messe Basel hat ein neues Logistik-Tool entwickelt, das auf einer Onlinereservation der Anlieferungszeit basiert und das Verkehrsregimes optimieren sollte. Der Messe-Neubau wurde mit dem Minergie-Label BS-054 zertifiziert, das eigens für den MesseNeubau in Basel entwickelt wurde.

• 23. April 2013: Feierliche Einweihung des neuen Hallenkomplexes mit einem Live-Auftritt der amerikanischen Sängerin Lana del Rey • 29. Juni 2013: Tag der offenen Tür • 10.–13. September 2013: ineltec, Technologiemesse für Gebäude und Infrastruktur • 21.–25. Januar 2014: Swissbau, Treffpunkt der Bau- und Immobilienwirtschaft www.ineltec.ch www.swissbau.ch www.mch-group.com

Superflache LED-Leuchte für maximale Energieeffizienz!

Züblin hat eine neue, superflache LED-Leuchte entwickelt. Sie ist mit oder ohne integriertem Bewegungsmelder erhältlich und ist als 13-Watt- oder als 22-Watt-Modell lieferbar. In der 13-Watt-Version stehen 800 Lumen in warmweisser Lichtfarbe zur Verfügung, in der 22-Watt-Version sind es gute 1600 Lumen. Die superflache SlimLED ist geeignet für die Installation in Garagen, Treppenhäusern, Vorräumen, Hauseingängen, Kellern, usw. Sie zeichnet sich durch eine hervorragende Energieeffizienz aus. Das Energie-Einsparpotential gegenüber herkömmlichen Produkten mit Glühlampen liegt bei ca. 88 %. Wird die Version mit Bewegungsmelder gewählt, lässt sich das

Energie-Einsparpotenzial gegenüber einer Glühlampenversion auf bis zu 95 % steigern. Die Montage erfolgt mit einem sehr installationsfreundlichen System in wenigen Minuten, sodass bei der neuen LED-Leuchte nicht nur von maximaler Energieeffizienz sondern auch von hervorragender Montageeffizienz gesprochen werden darf! Die LED-Leuchten sind im Elektrogrosshandel oder bei Züblin direkt erhältlich.

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Wirtschaft & Verbände

Neuer Geschäftsführer von Saia-Burgess Controls Honeywell hat bekanntgegeben, dass Ernst Malcherek mit sofortiger Wirkung zum neuen Geschäftsführer der SaiaBurgess Controls AG in Murten, Schweiz, ernannt wurde. Er folgt auf Jürgen Lauber, der die Saia-Burgess Controls AG als Geschäftsführer in den letzten zwölf Jahren erfolgreich geleitet hat und dem Unternehmen für ein Jahr in beratender Funktion weiterhin zur Verfügung stehen wird.

Ernst Malcherek.

Malcherek verfügt über weitreichende internationale Erfahrung. Er kam 1983 zu Honeywell und war im Bereich Environmental and Combustion Controls (ECC) für die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa) zuständig, wo er vielfältige Füh-

rungspositionen bekleidete. Unter anderem war Malcherek Vertriebsleiter für Deutschland, Schweiz und Österreich, Entwicklungsleiter für ECC in Europa und Geschäftsführer für den ECC Bereich Home and Building Controls. Er ist momentan auch im Vorstand des europäischen Herstellerverbandes eu.bac tätig (European Building Automation & Controls Association).

Honeywell hat im Oktober 2012 die geplante Übernahme von Saia-Burgess Controls AG bekanntgegeben, die Transaktion wurde am 1. Februar abgeschlossen. Die Saia-Burgess Controls AG ist ein führender Anbieter von intelligenter Gebäudeautomationstechnik.

Die Produkte und Lösungen umfassen programmierbare Regler, TouchScreen-Bediengeräte, Feldgeräte wie Stromzähler und Zeitschaltuhren für den Einsatz in Heizungs-, Lüftungs- und

Pajero. Zugpferd ohne Konkurrenz

Klimaanlagen, in EnergiemanagementSystemen sowie für Raum-, Gebäudeund Infrastruktur-Regelaufgaben. Diese Produkte und Lösungen ermöglichen es, unterschiedlichste Technologieplattformen in ein Gerät zu integrieren und beispielsweise von einem Webbrowser aus Gesamtsysteme zu überwachen und zu bedienen. Dadurch werden Gebäudeautomation und -management vereinfacht und verbessert.

Die Saia-Burgess Controls AG ist Teil des Gebäude-Management-Portfolios des Honeywell-Geschäftsbereichs Environmental and Combustion Controls (ECC), zu dem auch die Marken INNCOM, Alerton, CentraLine, EMON, Trend, Novar Controls, Phoenix Controls und Tridium gehören. www.honeywell.com www.saia-pcd.com

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Wirtschaft & Verbände Vertreter aus Unternehmen, Forschung und Behörden zeigten den über 450 Teilnehmenden die zahlreichen Chancen der Energiewende.

8. Schweizer Haustech-Planertag

Es braucht alle Akteure zur Energiewende Die Energiewende ist Chance und Herausforderung zugleich. Am Haustech-Planertag haben Vertreter aus Kantonen, Forschung und Industrie die Chancen dargelegt und Erfahrungen mit bereits bestehenden und in Entwicklung befindlichen Konzepten und Systemen präsentiert. Klar ist allerdings: Für einen Erfolg braucht es alle Akteure.

Jürg Wellstein* Um die Energiewende als Chance zu antizipieren, braucht es die Bereitschaft aller Akteure und involvierten Fachleute. Urs Rieder, Professor für Gebäudetechnik an der Hochschule Luzern brachte als Moderator des HaustechPlanertags das Thema gleich auf den

* Jürg Wellstein ist Fachjournalist SFJ.

Punkt. Über 450 Teilnehmende kamen im Februar 2013 nach Zürich, um von Vertretern der drei Bereiche Unternehmen, Forschung und Kantone zu hören, welche Rolle die Gebäudetechnik bei der beschlossenen Energiewende übernehmen kann.

Gebäude sind ein wichtiger Schlüssel zum Ziel Weil der Gebäudebestand für rund 50 Prozent des gesamten Schweizer Ener-

gieverbrauchs verantwortlich ist, befinden sich hier wesentliche Potenziale zur Reduktion und zur Erreichung der langfristigen Ziele. Angefangen bei der Grauen Energie für den Bau, über die Betriebsenergie während der Nutzungsdauer bis zu der vom Standort induzierten Mobilitätsenergie und dann zum Rückbau, die Chancen sind offensichtlich vorhanden!

Die Kantone unterstützen als Verantwortliche für den Gebäudebereich die bereits eingeleiteten Aktivitäten zur Verminderung des Energiebedarfs in Gebäuden, schätzen die gemeinsam geschaffenen Mustervorschriften (MuKEn) als geeignete Gesetzesgrundlage und begrüssen die Weiterentwicklung des Minergie-Standards (siehe Artikel ET 2/2013 Seiten 4 bis 11). Als Kantonsvertreter konnte Heinz Tännler, Re-

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Wirtschaft & Verbände

gierungsrat und Baudirektor des Kantons Zug sowie Präsident des Vereins Minergie, die verschiedenen Aspekte, welche die Gebäudetechnik beeinflussen beleuchten.

Mit den neuen Raumplanungsvorgaben werden die Gebäude tendenziell höher und damit nehmen die Möglichkeiten der lokalen Energieproduktion ab. Zudem wird die tiefe Erneuerungsrate von rund einem Prozent u. a. durch fehlende Finanzen der Hauseigentümer begründet, dem mit gezielten Anreizen begegnet werden sollte. Er meinte, dass die Energiewende insgesamt ein schwieriges Vorhaben sei, die dafür nötigen Voraussetzungen aber in der Schweiz gut sind.

Forschung auf breiter Ebene Ein positiver Aspekt auf dem Weg zur Energiewende sind die zahlreichen Forschungsaktivitäten, welche am Planertag durch mehrere Referenten breit präsentiert werden konnten. Von der vergleichenden Bewertung der Stan-

Prädiktive Gebäudeautomation Im Rahmen des Projekts OptiControl forschen ETH Zürich, Siemens Schweiz und die Gruner AG zusammen mit EMPA und Meteo Schweiz und unterstützt von swisselectric research und dem Competence Center Energy and Mobility an Lösungen für die gewerk-

Modellprädiktive, vorausschauende Regelungen ermöglichen eine effizientere Gebäudetechnik, indem Wetterdaten und Lastprognosen berücksichtigt werden. (Bild: M. Morari ETHZ) übergreifende, vorausschauende Klimaregelung von Gebäuden. Seit Herbst 2011 werden die gewonnenen theoretischen Erkenntnisse an einem typischen Bürogebäude der Firma Actelion in Allschwil bei Basel praktisch erprobt. Erste Ergebnisse zeigen, dass die neuen Regelstrategien eine robustere und energieeffizientere Regelung ermöglichen – bei gleichzeitig hohem Komfortlevel für die Gebäudenutzer. www.opticontrol.ethz.ch

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dards über Luft- und Wasseraspekte im Gebäude bis zu ganzheitlichen technologischen Konzepten und Quartierstrategien reichte die vorgestellte Palette.

Matthias Schlegel, Amstein+Walthert Zürich AG, verglich Sanierungsstrategien mit Betonung der Energieeffizienz oder der Emissionsverminderung. Weil bei den erreichbaren Resultaten

bau berichtete Prof. Dr. Hansjürg Leibundgut, ETH Zürich. Er gab einen Reisebericht von der Expedition «Via Gialla», die vom 7. 7. 07 bis zum 12. 12. 12 dauerte. In deren Mittelpunkt stand das Mehrfamilienhaus B35 in Zürich, in welchem innovative gebäudetechnische Konzepte eingesetzt und geprüft werden. Darin konnte beispiels-

Energiedebatte auf der Kongresshausbühne: Alexander Wokaun, Hansjürg Leibundgut, Manfred Greis, Nick Beglinger und Urs Rieder (von links).

schliesslich wenige Unterschiede zu erkennen sind, wäre eine gemeinsame Strategie, also an die jeweiligen Bedingungen angepasste Vorgehensweisen empfehlenswert. Für Planende bedeutet dies eine Entspannung bei Grundsatzfragen. Mit den vorliegenden Standards können bereits heute erfreuliche Resultate erreicht werden, falls man konsequente Umsetzungen realisiert.

Gebäudetechnik mit neuartigen Konzepten Eine wichtige Neuheit bei der Gebäudetechnik sind modellprädiktive, vorausschauende Regelungen, welche Prof.

Dr. Manfred Morari, ETH Zürich, vorstellte. Dieses aus der Verfahrenstechnik stammende Prinzip berücksichtigt einerseits aktuelle Wetterdaten und -prognosen sowie Lasterwartungen, anderseits rechnet die Regelung nach speziellen Algorithmen fortlaufend die nötigen Werte für eine effiziente Steuerung des Gebäudesystems. Das mehrjährige ETH-Projekt mit breiter Abstützung umfasste auch einen Praxistest, der beim Actelion-Betriebsgebäude in Allschwil/BL durchgeführt wurde.

Dieses weist eine Energiebezugsfläche von ca. 6000 m2 auf. Dort konnte die Funktionstüchtigkeit dieser prädikativen Regelung während 16 Monaten untersucht werden.

Von den Erfahrungen eines neuen Gebäudetechniksystems in einem Neu-

weise eine Heizungsanlage mit Erdwärmesonden, speziell ausgelegten Wärmepumpen und mit einem Niedertemperatur-Fussbodenregister betrieben werden. Die Heizung hat auch bei Aussentemperaturen von –15 °C eine Vorlauftemperatur von weniger als +30 °C erreicht. Die Einbindung eines Photovoltaik-Hybridkollektors ermöglicht eine weitgehende Deckung des elektrischen Bedarfs fürs Heizen, Kühlen und für den Gebäudebetrieb. Aufgrund solcher Betriebserfahrungen konnte Hansjürg Leibundgut festhalten, dass sich bei tiefen Erdwärmesonden (über 300 Meter) das Doppel-URohr weniger bewährt hat und deshalb nun ein Koaxialrohr mit isoliertem Zentralrohr entwickelt wird. Zudem soll die Warmwasserbereitung über eine eigene Wärmepumpe erfolgen, welche die Energie im Winter vom Heizungsrücklauf übernehmen kann.

Mit dem im Februar 2013 gegründeten Verein Sol2ergie sollen diese Erkenntnisse von «ViaGialla» weitergetragen und das Ziel, Gebäude ohne Feuerungen, konkret angestrebt werden.

Vom Gebäude zum Quartier Für Prof. Dr. Alexander Wokaun, Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen/AG, geht die Forschung bis zur Quartiervernetzung von Energieproduktion, -speicherung und -nutzung. Während Batte-

Industrielle Umsetzung ist im Gange Das sich die Industrie ernsthaft mit Energiefragen auseinandersetzt, bestätigten sowohl der Hauptsponsor des Planertags, die Viessmann-Gruppe, vertreten durch Manfred Greis, als auch die Erdgas Zürich AG. Deren Ge-

Wirtschaft & Verbände

rien sich vor allem zur Tagesspeicherung von Strom eignen, sind chemische Speicher (z. B. mit Elektrolyse zu Wasserstoff und mit der Methanisierung) auch saisonal einsetzbar. Mit einer solchen lokalen Energie-Drehscheibe liesse sich auch der Energiebedarf des Wohnens mit demjenigen der Mobilität verknüpfen. Wasserstoff könnte zur Speicherung und als Treibstoff dienen.

Der «Aktionsplan koordinierte Energieforschung» habe einerseits im ETH-Bereich zu einem Schulterschluss beigetragen, anderseits der Zusammenarbeit mit Fachhochschulen, Universitäten und der Industrie deutlich mehr Bedeutung gegeben. Projekte, wie das Gebäudemodell NEST der Empa in Dübendorf, zeigen die Chancen für einen übergreifenden Ansatz von Wissenschaft und Umsetzung, Forschungsinstituten und Industrieakteuren deutlich auf.

Die Forschung fokussiert sich auch auf die energetische Quartiervernetzung mit Energieproduktion, -speicherung und -nutzung unterschiedlicher Energieträger.

(Bild: A. Wokaun PSI/Empa)

schäftsführer Kurt Lüscher erläuterte die Tatsache, dass die Marktöffnung für Erdgas und die Energiestrategien 2050 des Bundes eine wichtige Grundlage für die weitere Entwicklung von Energielösungen zusammen mit erneuerbaren Energien darstellten. Erdgas Zürich AG hat inzwischen neue Produkte einbezogen und bietet sowohl Biogas als auch Dienstleistungen im Bereich der Erdwärmesonden an. In Zukunft wird das Unternehmen gasbetriebene Wär-

mepumpen versorgen und stromerzeugende Heizungen, beispielsweise mit Brennstoffzellen-Technik betreiben.

Für Kurt Lüscher steht fest, dass nur eine ganzheitliche Betrachtung der Energieversorgung zum Ziel führt und die Energiewende als Chance erkennen lässt.

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Elektromobilität

Aktuelle Fachinformationen, Infrastrukturlösungen und neuste Elektrofahrzeuge am Kongress des «Schweizer Forum Elektromobilität» im Verkehrshaus Luzern.

(Bild: Andreas von Gunten)

4. Kongress des «Schweizer Forum Elektromobilität»

Lösungen für nachhaltige Mobilität Dem Strassenverkehrssektor steht ein Paradigmenwechsel bevor, der unsere Alltagsmobilität massgeblich verändern wird. Gerade die Elektromobilität spielt hierbei eine wichtige Rolle, denn sie birgt ein grosses Potenzial, die Umweltbilanz des Strassenverkehrs dauerhaft zu verbessern.

Beim Schweizer Forum für Elektromobilität vom Januar in Luzern ging es um die konkrete Implementierung elektromobiler Strukturen und Erfahrungen aus der Alltagspraxis.

Hansjörg Wigger Rund 80 Prozent der schweizerischen Haushalte haben mindestens ein Auto und legen damit im Durschnitt 38 Kilometer täglich zurück. Der Trend hin zu mehr Mobilität wird sich voraussichtlich weiter verstärken (siehe Kasten).

Unser hohes Bedürfnis nach Mobilität steht im Kontrast zu den Klima- und

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Energiezielen der Schweiz. Rund ein Drittel des schweizerischen Gesamtenergieverbrauchs geht auf das Mobilitätskonto. Die dafür notwendige Energie kommt fast ausschliesslich von fossilen Energieträgern. Wenn die Schweiz ihre Klimaziele erreichen soll und gleichzeitig die hohe Mobilität beibehalten will, führt der Weg zwingend über energieeffizientere Autos.

Der Elektroantrieb im Motorfahrzeug weist eine zwei- bis dreimal bessere Energieeffizienz aus als thermische Antriebe, reduziert die lokalen Schadstoffemissionen auf null, ist nahezu geräuschlos und kann ausschliesslich mit erneuerbaren, fast CO2-freien Energien betrieben werden. Damit es für den Bürger attraktiv ist, ein Elektrofahrzeug zu nutzen, braucht es neben der entsprechenden Infrastruktur auch innovative Fahrzeugkonzepte und überzeugende Geschäftsmodelle.

Die Schweiz hat diesbezüglich bereits verschiedene Pionierleistungen erbracht. Bisherige Errungenschaften sind ausgewiesene und gut dokumentierte Erfahrungen mit regionalen Modell- und Demonstrationsprojekten, Flottenversuche und Förderprogramme für Elektrofahrzeuge. Ausserdem kann bei der Entwicklung der Elektromobili-

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Der Gebäudefunk Eltako-Funk mit batterieloser Technik von enocean® 8 Starter-Kits für die Bereiche Schalten - Dimmen - Regeln - Beschatten EVite-Ladepunkte in der Schweiz werden verschiedene Steckanschlüsse anbieten.

(Bild: Marco Piffaretti, Protoscar)

tät auf eine eindrückliche wissenschaftliche und technologische Kompetenz im universitären und privaten Sektor zurückgegriffen werden. Nächste Schritte sollen die Elektromobilität sozial, wirtschaftlich und ökologisch nachhaltig ausgestalten. Am 4. Kongress des «Schweizer Forum Elektromobilität» informierten zahlreiche Repräsentanten aus Politik, Automobil- und Energiewirtschaft über den aktuellen Stand ein und reflektierten in verschiedenen Podiumsdiskussionen Erfahrungen und Lösungen.

Urban Achermann, Groupe E, stellte die kürzlich lancierte Zugangskarte MOVE vor. Damit hat der Nutzer ein öffentliches Ladenetz mit permanentem Unterhalt und 24-Stunden-Service an den zurzeit elf Ladestationen im Versorgungsgebiet der Groupe E (in Freiburg, in Neuenburg und im waadtländischen Broyegebiet) zur Verfügung. Zehn weitere Ladestationen sind für 2013 geplant (siehe Artikel Seite 15). Groupe E ist Gründungsmitglied von Swiss eMobility und Partner des kürzlich initiierten Projektes EVite, das den Bau einer schweizweiten Schnellladeinfrastruktur vorantreiben soll (ET 12/2012, Seite 20). Urban Achermann ist von der Notwendigkeit eines nationalen Ladenetzes überzeugt.

MOVE und EVite würden sich ergänzen, denn sie adressierten unterschiedliche Bedürfnisse und verlangten unterschiedliche Investitionen. Groupe E sehe in ihrem regionalen Ladenetz, welches auf den Prinzipien des «Work &Charge» und «Shop & Charge» aufbaue, eine sinnvolle Ergänzung zum Projekt EVite, welches auf Schnellladestationen an nationalen Hauptverkehrswegen basiere.

Durch die Multiplikation des Konzepts via Partner in andere Regionen der Schweiz hoffe Groupe E ausserdem auch auf Impulse für einen flächendeckenden Aufbau einer nationalen Ladeinfrastruktur. Groupe E Connect hat in den letzten Monaten unter an-

204 604 004 204 614 014 204 604 104 204 604 204 204 604 114 204 604 214 204 604 304 204 604 404

Fahrzeugbestand wächst weiter Das Gesamttotal der in der Schweiz zugelassenen motorisierten Strassenfahrzeuge stieg 2012 gegenüber dem Vorjahr um 2,3 Prozent auf 5,6 Millionen (Stichtag: 30. September). Dies entspricht der grössten prozentualen Zunahme seit 2001. Insgesamt waren 2012 auf den Schweizer Strassen mehr als doppelt so viele Motorfahrzeuge unterwegs wie noch 1980.

Gut drei Viertel der Motorfahrzeuge sind Personenwagen. Ihr Bestand ist 2012 um 2,2 Prozent auf knapp 4,3 Millionen angewachsen. Die Anzahl Motorräder vergrösserte sich um 2,1 Prozent auf 679 800 und jene der Sachentransportfahrzeuge um 3,8 Prozent auf 361 900 – letztere aufgrund des Wachstums beim Lieferwagenbestand (+4,4 %).

Prozentual haben zwischen 2011 und 2012 auch die Hybridfahrzeuge (+27,5 %) und die Elektroautos (+68,4 %) stark zugelegt. Mit Beständen von 28 100 bzw. 1800 Fahrzeugen sind ihre Anteile an der schweizerischen Autoflotte aber nach wie vor marginal. www.bfs.admin.ch

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Elektromobilität

Breites Angebot an Elektrofahrzeugen von Renault.

derem 60 Renault-Garagen mit Ladestationen ausgerüstet, weitere 50 sind noch vor der Lancierung des Renault Zoé dieses Jahr geplant.

Volker Brink, RWE, unterstrich in seinem Vortrag das starke Engagement des Energieversorgungsunternehmens im Bereich Elektromobilität. Der deutsche Energiekonzern bündelt die Vermarktung seiner Energieeffizienzaktivitäten in der RWE Effizienz GmbH mit rund 140 Mitarbeitenden. Die Elektromobilität ist einer der Geschäftsbereiche und beschäftigt international über 90 Experten aus dem Energie-, Automobil-, Telkommunikations- und ITBereich für die Infrastrukturentwicklung und den Systembetrieb. Sie entwickelten und betreiben Europas grösstes, intelligentes Ladeinfrastrukturnetz von ingesamt etwa 2150 Ladepunkten in Deutschland, den Niederlanden und Österreich. Hautpaktivitäten bildeten die Städte Berlin (mit 266 Ladepunkten) und Amsterdam (mit 183 Ladepunkten), wo das Unternehmen erfolgreich mit Autoherstellern und Car-Sharing-Organisationen zusammenarbeite.

Laut Laurent Burgat, Renault Suisse SA, hat das Unternehmen seit der Markteinführung Anfang 2012 bereits über 700 Elektrofahrzeuge verkauft.

Mit einem Marktanteil von 35,2 % ist Renault unangefochtener Marktführer bei Personenwagen und leichten Nutzfahrzeugen mit rein elektrischem Antrieb. Für den Stadtlieferwagen Kangoo Z. E. entschieden sich 126 Käufer, die

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(Bild: Renault)

Limousine Fluence Z. E. fand 67 Kunden. Spitzenreiter ist der wendige Elektrozweisitzer Twizy, von dem 526 Einheiten verkauft wurden. Der kompakte Stadtflitzer entwickelt sich zum Kultmobil für Stadtbewohner aller Altersgruppen. Dort spielt er seine Vorzüge Emissionsfreiheit, niedrige Betriebskosten und geringer Parkplatzbedarf voll aus. Renault bietet die grösste und vielseitigste Elektrofahrzeug-Modellpalette des Marktes. Sie wird in der Schweiz ab Frühjahr 2013 mit dem fünfsitzigen ZOE weiter ausgebaut. Dank dem

Verteilung der Ladezeiten • Sleep & Charge (bis 8 Stunden*): Das günstigste und das meistverbreitetste Aufladesystem für private Einzelparkplätze. Die Installation einer passenden Ladestation (z. B. Home Charge Device) erfolgt direkt in der Garage.

• Work & Charge (bis 4 Stunden*): Für Firmen geeignete Ladesysteme, wo Mitarbeitende während der Arbeitszeit Flottenfahrzeuge laden können.

• Shop & Charge (bis 4 Stunden*): Ladestationen auf Parkplätzen oder in Shoppingcentern mit unterschiedlichster Prägung, von Einzelladestellen bis hin zum gleichzeitigen Laden auf mehreren Parkplätzen.

• Coffee & Charge (15–40 Minuten*) sind Ladesysteme für das schnelle Nachladen unterwegs. In weniger als zehn Minuten wird eine Ladekapazität von 100 Kilometern erreicht, der Akku dabei nicht voll aufgeladen. *Abhängig je nach Batteriekapazität und -Ladezustand.

Schnellladenetz EVite verbessere sich der Aktionsradius mit dem Elektrofahrzeug. Parallel dazu verzeichneten die Technik (Batterie, Leichtbau) und die Serienproduktion (Kostensenkung) grosse Fortschritte. Dadurch würde das Angebot an Elektrofahrzeugen in den kommenden Jahren steigen.

Steven Dorresteijn, ABB Holland, berichtete über das grösste Ladeinfrastrukturprojekt in Europa, das zurzeit von ABB in Estland ausgerollt wird.

Dort hat die Regierung 507 Elektrofahrzeuge (Mitsubishi i-MiEV) für Sozialarbeitende und hatte 2011 ABB beauftragt, Gleichstrom-Ladestationen zu errichten. Es handelt sich um ein flächendeckendes Netzwerk von 200 DC-Schnellladestationen und 500 ACLadestationen. Ein ausgeklügeltes Zugangssystem, Benutzerverwaltung, Helpline, Unterhalt, Installation, Reinigung und sogar Abschleppservice sind integrale Bestandteile dieses Projektes. Das Sicherstellen des reibungslosen Betriebs all dieser Dienstleistungen bedingt ein enges Zusammenspiel der involvierten Parteien. Über 150 DC-Schnellladestationen sind im Betrieb und haben sich auch bei extremen Wetterverhältnissen bewährt, beispielsweise bei starkem Schneefall und Temperaturen von –26 °C. Im November 2012 wurden 2900 Ladevorgänge erfolgreich durchgeführt und ingesamt 17 800 kWh geladen, im Durschnitt 6 kWh pro Vorgang.

Auch der Energieversorger der Stadt Zürich ewz prüft aufgrund eines Postulats aus dem Zürcher Stadtparlament sowie der Teilstrategie Elektromobilität der Stadt, wie die Ladeinfrastruktur für Plug-in-Fahrzeuge bereitgestellt werden könnte. Eine Studie zusammen mit Protoscar erstellte die Vision für 2020: die Ausrüstung von ca. 1000 bis 1500 öffentlichen Parkplätzen in der Stadt Zürich mit einer Steckdose. Dies entspricht in etwa einer Lademöglichkeit für 10 % der im Jahr 2020 prognostizierten Elektrofahrzeuge in der Stadt Zürich.

Peter Arnet von Alpiq E-Mobility zeigte in seinem Vortrag, wie sich die Steuerung von Verbrauchern, zum Beispiel Elektrofahrzeugen, zukünftig verändern wird. Die neuen erneuerbaren dezentralen Energieerzeuger wie Photovoltaik und Windenergie würden in Zukunft auf die Elektromobilität einen grossen Einfluss ausüben. Um der Belastung der Leitungsnetze durch PVAnlagen, Windenergieerzeugungsanlagen und auch durch die Elektro-

Dezentrale Intelligenz bietet verschiedene Vorteile.

mobilität gerecht zu werden, sei es unumgänglich, intelligente Netze zu installieren. Darüber, wie diese Intelligenz aussehen könnte, ist man sich heute jedoch noch uneinig. Zentrale Steuerungen, die Kommunikation zwischen den Geräten, smarte Zähler und ans Internet angeschlossene Verbraucher sind Ideen und Strategien, welche von Firmen verfolgt werden. Dabei stelle sich die Frage, wer für die Kosten dieser Kommunikationslösungen aufkommen wird und wie die Geschäftsmodelle da-

(Bild: Alpiq)

hinter aussehen könnten. Alpiq E-Mobility könne sich gut vorstellen, dass sich elektrische Anlagen, Elektrofahrzeuge, Boiler, Wärmepumpen, Waschmaschinen und andere Verbraucher selber mittels künstlicher Intelligenz steuern werden, um so die Leitungsbelastungen auszugleichen. Es werde sich zeigen, welche «smarten» Systeme sich durchsetzen werden.

Die Empa untersuchte die erwarteten Entwicklung in den nächsten Jahrzehnten anhand einer Modellierung des

Zukunft aktiv gestalten

Elektromobilität

Konsumentenverhaltens, verschiedener Szenarien sowie von Lebenszyklusanalysen. Entscheidend für eine positive Umweltbilanz der Elektrofahrzeuge sei vor allem eine umweltfreundliche Stromproduktion. Auch wenn in den nächsten 40 Jahren vorübergehend vermehrt Strom mit Gaskraftwerken erzeugt werden müsse, wie es die Energiestrategie des Bundes vorsieht, bleibe eine rasche Verbreitung von Elektrofahrzeugen aus Klimasicht attraktiv, erklärten die Projektleiter der Studie Peter de Haan, Ernst Basler + Partner AG, und Rainer Zah von der Empa. Da auch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor in den nächsten Jahrzehnten deutlich effizienter werden sollten, dürfte der CO2-Ausstoss der schweizerischen Autoflotte trotz gesteigerter Gesamtmobilität zurückgehen. Szenarienrechnungen zeigten, dass bei einer Politik der Förderung der Effizienz im Strassenverkehr allgemein der Anteil der Elektromobilität automatisch zunehme, was zu einem weiteren Rückgang des Energieverbrauchs führe. Ein weiterer Vorteil der Elektromobilität liege darin, dass sich die Abhängigkeit von Erdöl reduziert und die Integration lokal produzierter Elektrizität unterstützt wird.

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Elektrotechnik 3/13 | 13

Elektromobilität

Die ersten Preisträger des «Swiss Electric Mobility Award»: Tomasz Janasz, Julianna Priskin, David Dyntar, Eva Mathoy, Josef Brusa, Jurypräsident (von links).

(Bild: Andreas von Gunten)

Neue Geschäftsmodelle (neue CarSharing-Ansätze, vermehrte Pay-asyou-drive-Modelle) und neue Anbieter (wie Energieversorgungsunternehmen und konzessionierte Transportunternehmen) könnten den Trend hin zu mehr Elektromobilität zusätzlich erleichtern. Sie könnten auch sicherstellen, dass vermehrte Elektromobilität den öffentlichen Verkehr stärke und nicht konkurrenziere, namentlich auf Langstrecken und in Ballungszentren.

Die Projektleiter gingen davon aus, dass die Energieeffizienz der künftigen Fahrzeuge mit konventionellem Verbrennungsmotor so stark verbessert werde, dass der Energiebedarf der steigenden Gesamtmobilität überkompensiert würde, und sowohl der CO2-Gesamtausstoss als auch die Mineralölsteuereinnahmen zurückgingen. Dies könne zu Finanzierungslücken führen.

Hohe Priorität habe daher ein rascher Übergang von der Mineralölbesteuerung zu einem Road- oder MobilityPricing, unabhängig davon, wie schnell und wie weit sich Elektromobilität verbreiten werde. Bereits eine erhöhte Energieeffizienz konventioneller Antriebskonzepte gehe mit einer Verlagerung der Umweltbelastung vom Betrieb in Richtung Herstellung und Lebensende einher, und neben der Energie gerieten auch die benötigten nicht energetischen Ressourcen vermehrt in den Fokus. Die Elektromobilität verstärke diese Trends nochmals deutlich, namentlich wegen der benötigten Elektronik und der Batteriesysteme. Nachhaltige Elektromobilität erfordere daher verstärkt, dass das umwelt- und

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energiepolitische Instrumentarium auf den gesamten Lebenszyklus ausgedehnt werde und namentlich, dass dadurch ein Schliessen der Kreisläufe der verwendeten Metalle gewährleistet sei.

Zurzeit seien weltweit knapp 2000 DC-Schnelllader in Betrieb und diese Zahl würde im 2013 wesentlich weiter wachsen, legte Marco Piffaretti von Protoscar dar. Denn zum bereits etablierten Ladesystem CHAdeMO soll nun auch das aus Deutschland vorgeschlagene Combo-System dazukommen. In Europa sind die meisten Schnelllader in Holland, Irland, Norwegen und Estland zu finden. Auch die Schweiz ist Ende 2012 aktiv geworden, wobei sich das Schweizer System EVite von den anderen unterscheidet, weil es technologieneutral, modular und komplett privat finanziert ist. Der Organisator dieses Projektes – der Verband «Swiss eMobility» – hat zum Ziel, 150 bis 250 öffentliche Schnelllader in der Schweiz aufzustellen, um die Reichweitenangst der Nutzer von Elektrofahrzeugen abzubauen. Obwohl man technisch gesehen ein Elektrofahrzeug mit bis zu 100 kW (also 80 % der Reichweite in 10 Minuten) laden könnte (sofern das Fahrzeug ein entsprechendes Batteriekühlsystem aufweist, und der Netzanschluss oder die Pufferbatterie dies zulasse), wird sich, egal, ob für AC oder DC, die 20kW-Leistungsklasse als Standard für die nächsten 10 Jahre durchsetzen, ganz einfach aus Kosten-Nutzen-Gründen.

Bei Stecker-System wird es in Europa hingegen mindestens drei unterschiedliche Standards geben: CHAdeMO mit CAN (DC bis max. 50 kW), Combo

mit PLC (DC bis max. 100 kW) und TYP-2 (AC bis 44 kW). Ein modulares Angebot der Stromtankstellenbetreiber ist deshalb für Kunden die bessere Lösung.

Gekrönt wurde der erste Kongresstag mit der erstmaligen Verleihung des hoch dotierten «Swiss Electric Mobility Award». Der mit 25 000 Franken dotierte Förderpreis ist dem verstorbenen Visionär Arno Mathoy gewidmet und wird an Vordenker und Pioniere verliehen, die mit herausragenden Projekten die Entwicklung von nachhaltigen Mobilitätskonzepten vorantreiben. Es wurden insgesamt drei Bewerber nominiert und zur Verleihung des Awards in das Verkehrshaus der Schweiz nach Luzern eingeladen. Aus den zahlreichen Bewerbungen zeichnete die Jury, bestehend aus Vertretern von Astra, Brusa Elektronik AG, Protoscar, TCS und der Mobilitätsakademie, drei Pionierprojekte aus: 1. David Dyntar erhielt 15 000 CHF für die Entwicklung eines Elektroautos mit Range-Extender im Rahmen eines Fokusprojektes an der ETH Zürich. Das «SunCar-REX»-Projekt soll über zwei Semester lang Studenten mit dem Thema Elektromobilität nachhaltig vertraut machen.

2. Julianna Priskin gewann 6000 CHF für die Umrüstung und den Betrieb eines Kleinbusses mit Elektroantrieb.

Mit dem «Switchbus» sollen zukünftig Tagestouren durch die Natur der Schweiz angeboten und die Lücke zwischen Tourismus und Nachhaltigkeit geschlossen werden.

3. Tomasz Janasz wurde mit 4000 CHF ausgezeichnet für die Vorbereitung und Durchführung eines Wissensund Technologietransfers für umweltschonende Mobilitätskonzepte im Stadtverkehr zwischen der Schweiz und Polen sowie die Eröffnung des «Future Mobility Centers» im polnischen Bialystok.

Der «Swiss Electric Mobility Award» wird zukünftig jedes Jahr verliehen. Die Preisträger berichten im darauffolgenden Jahr anlässlich des Kongresses des Schweizer Forum Elektromobilität über den Stand ihrer Projekte. Weitere Informationen zu den einzelnen Preisträgern und den Projekten sowie die Ausschreibung für 2014 sind unter der nachstehenden Website erhältlich.

www.forum-elektromobilitaet.ch www.emobility-award.ch

Groupe E führt für Benutzer von Elektrofahrzeugen die MOVE-Zugangskarte ein. Diese Mitgliederkarte ermöglicht den einfachen Zugang zu allen in den Kantonen Freiburg und Neuenburg sowie im Norden des Kantons Waadt verteilten Ladestationen von Groupe E. Zur Auswahl stehen drei Identifikationsmöglichkeiten: Karte an den Kartenleser der Station halten, Smartphone-Anwendung benutzen oder Hotline des MOVELadestationennetzes kontaktieren. Einmal identifiziert, kann der Kunde sofort sein Elektorfahrzeug aufladen. Nichtmitglieder können mit einer SMS (Pauschalpreis CHF 5.–) die Aufladefunktion aktivieren. Dank einer SmartphoneGeolokalisierungsanwendung, die alle in Betrieb stehenden Ladestationen zeigt, findet der Benutzer rasch eine Station in seiner Nähe.

Diese neue Dienstleistung erlaubt den Benutzern von Elektrofahrzeugen, sich in ihrem Alltag freier zu bewegen.

Während des Arbeitens oder Einkaufens kann das Fahrzeug, dank gut gelegenen Standorten, bequem aufgeladen

werden. Das MOVE-Ladestationennetz umfasst heute 11 Schnellladestationen und ergänzt das geplante nationale Evite-Ladestationennetz, dessen ultraschnellen Stationen sich in erster Linie entlang der Schweizer Autobahnen befinden. Weiterhin kann das Elektrofahrzeug auch zu Hause aufgeladen werden.

Anlässlich der Kartenlancierung schenkt Groupe E allen in ihrem Vertriebsgebiet wohnhaften Besitzern von Elektrofahrzeugen den Zugang auf das MOVE-Netz für ein Jahr. In diesem Angebot ist vollumfänglich der Bezug von Groupe E produziertem und nature made star zertifiziertem Ökostrom inbegriffen (strengstes Label in Europa).

Danach beträgt der Jahresbeitrag für die Nutzung des MOVE-Netzes CHF 96.–.

Mit MOVE lanciert Groupe E in der Schweiz das erste intelligente Ladestationennetz. Das Unternehmen stellt Unterhalt, Rechnungsstellung und Betrieb des Netzes sicher. Mit der eingesetzten Technologie von RWE kann das Lade-

stationennetz fernüberwacht werden.

RWE ist ein bedeutendes Energieversorgungsunternehmen in Deutschland und betreibt in Europa bereits ein grösseres Netz von Ladestationen.

Groupe E plant im Jahr 2013 die Installation von rund zehn weiteren Stationen. Zusammen mit Partnern will das Unternehmen das Netz geografisch erweitern und Nutzern saubere Mobilität anbieten.

www.groupe-e.ch/de/move

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Elektrotechnik 3/13 | 15

Elektromobilität

Erstes intelligentes, öffentliches Ladestationennetz

Elektromobilität

ABB erweitert Schnelllader-Portfolio mit Combined Charging System «Das erweiterte Produktportfolio von ABB mit seinen cloudbasierten Konnektivitätsdiensten ist eine optimale Lösung für Anbieter von Infrastrukturen für Elektrofahrzeuge, um jeden beliebigen Ladestandard – sei es CCS oder CHAdeMO – ohne die hohen Kosten für Software-Integration und Tests mühelos in ihre Ladenetzwerke zu integrieren», so Hans Streng, Leiter der Produktgruppe Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeugel der Division «Discrete Automation and Motion» des Konzerns. Mit der Verfügbarkeit einer breiteren Infrastrukturplattform für Elekt(Bild: Andreas von Gunten) rofahrzeuge haben die Kunden jetzt die Möges möglich sein alle sich auf dem Markt lichkeit, ihre installierte Schnellladerbefindenden Schnell-Ladestandards mit Basis in Abhängigkeit von der Anzahl der in einer bestimmten Region verfügeiner Ladestation bedienen zu können.

Die neuen CCS Ladegeräte sind in baren Elektrofahrzeugen mit CCS oder Europa im zweiten Quartal 2013 er- CHAdeMO einfach individuell zuzuhältlich. Die Erweiterung des Schnellla- schneiden.

ABB war das erste Unternehmen, das der-Portfolios von ABB vereint europäische und weltweite Standardisierung beim EVS 26 in Los Angeles und 2012 und Technologie für das Schnellladen bei der eCarTec in München einem von Elektrofahrzeugen, was die Kom- funktionsfähigen Prototyp des CCSplexität der Infrastruktur reduziert und Standards vorstellte. Das Schnellladerdie Ladekompatibilität für alle Elektro- Portfolio für Elektrofahrzeuge im Segment «Charge-and-Go» von ABB umfahrzeugmarken drastisch verbessert.

ABB informierte kürzlich, dass sie mit der Erweiterung ihres SchnellladerProduktportfolios für Elektrofahrzeuge zusätzlich den Standard «Combined Charging System» (CCS) für Elektrofahrzeuge (EV) unterstützt. Damit wird

fasst weiterhin die Schnellladestation Terra 51 CHAdeMO sowie die CCSSchnellladestation mit 50 Kilowatt (kW) und die kombinierte Multistandard-Station CHAdeMO und CCS für 50 kW in einem Gerät, welches optional mit einem 22 kW Wechselstrom Anschluss ausgerüstet werden kann und somit alle Schnellladestandards in einem Gerät vereint. Eine Variante mit 20 kW Multistandard CCS und CHAdeMO Ausgängen wird später in diesem Jahr als logische Ergänzung zur aktuellen CHAdeMO Station mit 20 kW für Büros und Geschäfte eingeführt.

CCS ist ein globaler offener Standard, der von führenden europäischen und nordamerikanischen Automobilherstellern eingeführt wurde. Alle Ladegeräte im Portfolio werden weiterhin von der cloudbasierten ABB-Plattform für die Ladeverwaltung unterstützt, durch die die Fernverwaltung und umfangreiche Schnittstellen zu allen verfügbaren Zahlungsmethoden im Netzwerk der Ladedienstanbieter oder im System Smart Grid ermöglicht werden.

ABB ist Marktführer in Europa bei der Aufstellung und Bewirtschaftung landesweiter EV-Ladenetze. Das Unternehmen hat massgeblich dazu beigetragen in Dänemark und Estland die Schaffung landesweiter Infrastrukturen zu ermöglichen (siehe auch Artikel Seiten 10 und 19). www.abb.com/evcharging

Modulare Ladestation für Zwei- und Vierräder Für Garagen und Parkplätze bietet Siemens und vonRoll eine Ladestation mit unterschiedlichen Funktionalitäten und ansprechendem Design. Das System Electrant ist modular aufgebaut, bedienungssicher und preisgünstig.

Je nach Ladeleistung, Umgebungsbedingungen und Positionierung sind bei Ladestationen die jeweils passenden Komponenten der NiederspannungsEnergieverteilung zu verwenden. Dafür werden vordefinierte Lösungspakete erwartet, die in Funktionalität und Leistungsklassen skaliert sind. Die Ladestationen müssen die geltenden Normen und Anschlussbedingungen erfüllen, wie z. B. IEC 61851.

Normenkonformität aller Produkte für Ladestationen gewährleisten eine sichere und einfache Planung, Montage

16 | Elektrotechnik 3/13

und Bedienung. So sind alle Electranten standardmässig mit je einer Steckdose

T23 (Zweiräder) und Type 2 oder CEE (Automobile) ausgerüstet. Daneben sind praktisch alle gewünschten Kombinationen und Ausstattungen konfigurierbar.

Durch das Electrant-Baukastensystem erhält jeder Nutzer die Ausstattung, die er wirklich will und braucht.

Zudem kann der Electrant flexibel und einfach den sich ändernden Bedürfnissen angepasst werden, beispielsweise wenn ein Gemeinwesen oder ein Unternehmen vom Gratisstrom zu einem modernen Abrechnungskonzept übergehen möchte. Zudem muss eine Ladestation für öffentliche respektive halböffentliche Bereiche vandalen- und witterungsresistent sein – eine Anforderung, die Electrant ebenfalls erfüllt. www.siemens.ch

Um die Mobilität im Kanton Luzern energieeffizienter zu gestalten, investiert CKW in Dienstleistungen und Infrastruktur der Elektromobilität. Mit einem erfahrenen Partner an Bord und einem neuen Bezahlservice will das Unternehmen E-Mobilität im Kanton Luzern in Fahrt bringen.

Als erste Stromversorgerin der Schweiz stellt CKW an ihren öffentlichen Elektrotankstellen allen Elektromobilisten mit einem Schweizer Mobiltelefon eine einfache Bezahlmöglichkeit via SMS zur Verfügung. Die Bezahlmöglichkeit ist so flexibel entwickelt, dass auch andere Stromtankstellenbetreiber sie landesweit nutzen könnten.

Weder eine Registrierung noch eine Mitgliedschaft sind notwendig, um Strom zu tanken: Der Kunde fährt zur CKW-Stromtankstelle, schliesst sein Auto an und sendet zum Laden ein SMS an eine bestimmte Zielnummer.

CKW wird zudem in den nächsten Monaten ein Netz an öffentlichen Ladestationen für E-Autos aufbauen. Dabei setzt CKW auf eine bewährte Ladetech-

Felix Graf an einer CKW-Stromtankstelle.

nologie des deutschen Stromversorgers RWE. CKW evaluiert geeignete Standorte, beteiligt sich an den Installations-

kosten der Stromtankstellen und übernimmt den Betrieb inklusive Stromlieferung. Geeignete Standorte sind zentral gelegene, gut frequentierte Parkplätze in Städten, Gemeinden, in Einkaufszentren, bei Stadien, Messegeländen oder an Firmenstandorten.

«Mit dem schweizweit einzigartigen Bezahlservice und unserem Tankstellennetz unternehmen wir einen weiteren Schritt, um die Energieeffizienz in unserem Versorgungsgebiet zu steigern und die E-Mobilität voranzutreiben», freut sich Felix Graf, Leiter Geschäftsbereich Energie CKW. www.ckw.ch

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Elektrotechnik 3/13 | 17

Elektromobilität

Neue Stromtankstellen von CKW

Elektromobilität

Starthilfe für universelle Elektroautotankstellen Siemens treibt zusammen mit Partnern eine international einheitliche Schnittstelle und Ablaufsteuerung für das Laden von Elektroautos voran. Das Unternehmen führt das Förderprojekt eNterop, dessen Ziel das reibungslose Zusammenwirken von Autos und Ladesäulen verschiedenster Hersteller ist.

Um diese Interoperabilität zu gewährleisten, regelt seit Kurzem die internationale Norm ISO/IEC 15118 die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Stromtankstelle. Für die Hersteller von Steuergeräten und Ladesäulen bedeutet die Umsetzung der Norm jedoch aufwändige Tests mit verschiedensten Produkttypen und für unterschiedlichste Anwendungen.

Im Projekt eNterop schreiben die Partner für die in der Norm berücksichtigten Anwendungsfälle Software für die Entwicklung und Prüfung normgerechter Produkte. Die Tools sollen vor allem der Marktentfaltung der Technologie dienen. Das Projekt startete im Juli 2012 und läuft über zwei Jahre. Im vergangenen Januar stellten die Partner in Berlin ihr Vorhaben sowie erste Ergebnisse vor. Siemens zeigte einen Prototyp für das Laden mit Gleichstrom, der bereits der Norm entspricht, und sein System des induktiven, kabellosen Ladens, für das die Norm noch umgesetzt wird.

Ein wichtiger Punkt für die Akzeptanz von Elektroautos ist die Frage, wie häufig und unkompliziert sie überall tanken können. Heute sind sie meist auf Lade-

säulen bestimmter Hersteller beschränkt.

Das liegt auch an dem «Tankvorgang»: Der Nutzer kann zum Beispiel Zeitraum, Strompreisgrenzen oder Mindestbetankung vorgeben. Ladesäule und Auto erarbeiten daraus – unter Berücksichtigung von Netzzustand, Strompreisprognosen und weiteren Informationen – einen sogenannten Ladefahrplan. Bisher sind diese Auswahlmöglichkeiten bei jedem Hersteller anders. Die Norm ISO/IEC 1511 stellt sicher, dass künftig herstellerübergreifend alle möglichen Nutzungsarten bedient werden. eNterop erarbeitet automatisierte Prüfroutinen, die alle in der Norm berücksichtigten Anwendungsfälle enthalten. An dieser Software können Hersteller testen, ob ihre Produkte der

Norm entsprechen oder nicht. Zudem wird eine Referenzplattform als Software zur Verfügung gestellt, mit deren Hilfe Firmen ein der Norm entsprechendes Produkt entwickeln können.

Siemens-Forscher arbeiten vor allem an der Erstellung der Anwendungsfälle und an der Testsoftware.

Neben Siemens sind BMW, Continental, Daimler, RWE, VW sowie die Technische Universität Dortmund und das Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung beteiligt.

Die Projektkosten von 4,6 Millionen Euro tragen je zur Hälfte die Industriepartner und das Bundeswirtschaftsministerium. www.siemens.de/innovationnews

BMW i besiegelt globale Partnerschaft BMW hat kürzlich eine weitreichende Partnerschaft mit Schneider Electric und dem Elektromobilitätsdienstleister The Mobility House (TMH) geschlossen. Die Vereinbarung umfasst Leistungen wie zum Beispiel Prüfung der Hausinstallation beim Kunden vor Ort, Lieferung und Montage der Ladestation (Wallbox) sowie Wartungs- und weitere Serviceleistungen. Zukünftige Besitzer eines BMW i3 oder i8 können ihr Fahrzeug sicher anschliessen und schnell zu Hause oder am Arbeitsplatz laden. Die Partnerschaften unterstützen das übergeordnete Ziel, bei Markteinführung des BMW i3 kundenfreundliche und leistungsfähige Lademöglichkeiten mit anzubieten, die ein komfortables Laden in der eigenen Ga-

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rage ermöglichen. Der BMW i3 wird das erste Elektrofahrzeug im Markt sein, das von Anfang an als solches konzeptioniert wurde. Die Markteinführung ist für Ende 2013 geplant.

Alexander Efthimiou, vom Projekt E-Mobilität, betonte: «Mit BMW i

verfolgen wir einen ganzheitlichen Ansatz für Elektromobilität. Unser Angebot wird sich nicht allein auf den Verkauf des BMW i3 beschränken. In unseren zahlreichen weltweiten Pilotversuchen mit Elektrofahrzeugen haben wir genau zugehört und bieten Lösungen an, beispielsweise den unkomplizierten Zugang zu öffentlicher Ladeinfrastruktur. Die fachmännische Installation der Wallbox zum Laden des BMW i3 und i8 zu Hause ist nach unserem Verständnis einer der wesentlichen Faktoren für die erfolgreiche Markteinführung von Elektrofahrzeugen.»

www.schneider-electric.com

ABB hat kßrzlich in Dänemark 50 Terra-51-Schnellladesysteme in sechs Wochen installiert und diese Anfang 2013 in Betrieb gesetzt. Das Terra 51 ist speziell fßr Autobahnfahrten konzipiert und kann ein Elektroauto innerhalb von 30 Minuten oder weniger aufladen. Bei dem Projekt handelt es sich um die grÜsste Installation intelligenter Fahrzeugladegeräte in Dänemark.

Clever, ein fßhrender Betreiber von Elektromobilitätssystemen, entschied sich fßr ABB aufgrund seiner Fachkompetenz und langjährigen Erfahrung im Aufbau und im Betrieb von Ladenetzen fßr Elektroautos. Dänemark will bis zum Jahr 2050 unabhängig sein von fossilen Brennstoffen und treibt die Energieeffizienz und Ressourcenopti-

mierung voran. Angesichts des hohen Anteils von zeitweilig verfßgbarer erneuerbarer Energie im dänischen Elektrizitätsmix, werden intelligente Ladesysteme immer wichtiger. Die vernetzten Ladegeräte von ABB kÜnnen an jedes intelligente Stromverteilungssystem oder Smart-Grid angeschlossen werden.

Clever wird die Einrichtung der Schnellladestationen zusammen mit dem Betrieb des Verbrauchernetzes ßbernehmen. ABB wird sich neben der Bereitstellung der Schnellladegeräte auch um den Kundendienst und die Instandhaltung kßmmern.

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In Rekordzeit 50 Gleichstromladegeräte installiert

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Erste EVite-Schnellladestation installiert Im Rahmen des Projektes EVite hat Alpiq an der A1 im vergangenen November die erste Schnellladestation fßr Elektrofahrzeuge in Betrieb genommen. Das Projekt EVite hat das Ziel, in der Schweiz ein flächendeckendes Netz an Schnellladestationen fßr Elektrofahrzeuge aufzubauen. Die Stromtanksäulen der Station mit verschiedenen Anschlßssen stehen allen Elektrofahrzeugfahrern gratis zur Verfßgung. Rund 20 Minuten dauert ein Ladevorgang.

Im Migrolino-Restaurant nebenan lässt sich diese Zeit leicht ßberbrßcken.

Mitte November 2012 rief der Verband Swiss eMobility das Projekt EVite ins Leben. EVite will Elektrofahrzeu-

gen die MÜglichkeit bieten, jederzeit schnell Strom tanken zu kÜnnen, um auch weite Strecken zurßckzulegen zu kÜnnen. Hans-Peter Glaus, Betreiber der Raststätte KÜlliken-Nord freute sich ßber die Entwicklung fßr die Elektromobilität: Ich hoffe, dass bald auch weitere Raststätten solche Ladestationen installieren werden, denn fßr die Schweizer Mobilität ist dieses Projekt zukunftsweisend. Nach Auskunft von Glaus steige die Anzahl der Kunden, die sich des Gratiskraftstoffs bedienen, laufend an. www.alpiq.com www.swiss-emobility.ch

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Halogenleuchten sind in der Anschaffung preisgünstig, im Betrieb jedoch sehr teuer. Das Spezielle der Leuchtmittel PAR30 (10 W) und PAR38 (20 W) mit Sockel E27 ist die Energieeinsparung von bis zu 80 % gegenüber Halogenleuchten mit 50 W. Die PAR30 entspricht einem Halogen-Reflektor von 50 W. In 15 Jahren entspricht dies dem mehrfachen Anschaffungswert der Leuchte, wenn diese für mehrere Stunden am Tag in Betrieb sind.

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Optische Hingucker Die zwei LED-Reflektoren als Ersatz für Halogen-Reflektoren sind natürlich nur eine kleine Auswahl. Gemäss den Anforderungen der Kunden wird ein optimales Beleuchtungskonzept ausgearbeitet. Die LED-Reflektoren ersetzen Halogen-Reflektoren 1:1. Die LEDReflektortechnik verfügt über einen sehr hohen optischen Wirkungsgrad.

Die TCH (Thermo-Conductive Highway)-Technologie ersetzt das klassische Erscheinungsbild von Halogenspots.

Die Leuchtmittel bieten ein optimales Wärmemanagement und somit keine Wärmestrahlung sowie eine präzise Lichtführung. Der Lichtstrahl trifft das Ziel mit minimaler Blendung, der erzeugte Lichtstrom der LED wird somit optimal genutzt.

Fazit Die Leuchtmittel zeichnen sich durch verschiedene Abstrahlungswinkel und der Dimmbarkeit von 10…100 % aus.

Die Lebensdauer der LED-Spotleuchten beträgt bis zu 30 000 Stunden, was einer sehr hohen Gebrauchsdauer entspricht. Sie sind kompakt, haben keine UV/Infrarot-Anteile und sind einfach zu installieren. Anwendung finden sie im Privat- und Geschäftsbereich, Hotels, Salons, Büros, Theatern, Galerien, Museen, Restaurants, Vitrinen, Shoppingcentern . . .

LIGHTRONIC AG LED-Licht & Design 8317 Tagelswangen Tel. 052 355 34 00 info@lightronic.ch, www.lightronic.ch

Themenschwerpunkte

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SIEGER!

DER NEUE FORD TRANSIT CUSTOM IST GEWINNER DES INTERNATIONAL VAN OF THE YEAR 2013 AWARD.*

Diese Punkte haben die Jury vor allem überzeugt: • Kapazität für bis zu 3 Europaletten, selbst bei kurzem Radstand • Verlängerte Inspektionsintervalle (50’000 km oder 2 Jahre) • Trennwand mit Durchlademöglichkeit von 3 m bei kurzem Radstand Sicherstes Fahrzeug seiner Klasse im Euro NCAP Test.

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ford.ch Elektrotechnik 3/13 | 21

Highlight

Wetterstation Meteodata 140 GPS KNX mit Windrad

ThebenHTS: Wetter fest im Griff Die neue Wetterstation Meteodata 140 GPS KNX von ThebenHTS bietet nicht nur vielfältige Funktionen wie Helligkeits-, Wind-, Temperatur- und Regenmessung. Auch optisch hat sie einiges zu bieten: Durch ihr transparentes Gehäuse schimmert die Fassadenfarbe und die Wetterstation fügt sich harmonisch in den jeweiligen Hintergrund ein.

Die neue Wetterstation Meteodata 140 GPS KNX von ThebenHTS erfasst Helligkeit über 3 Sensoren, Wind, Temperatur, Datum, Zeit, Position und Regen.

Die neue Wetterstation Meteodata 140 GPS KNX verfügt über Eigenschaften, die neue Möglichkeiten bei der Beschattung von Gebäuden eröffnen.

Wind ist für Markisen und Storen eine grosse Gefahr. Das Windrad ist als zuverlässigste Methode bekannt, Wind aus allen Richtungen auch bei Schneefall zu erfassen. Der kapazitive Regensensor ist unempfindlich gegen Schmutz. Über die drei Lichtsensoren lassen sich Jalousien an drei Fassaden bedarfsgerecht steuern. Die automatische Sonnenstandsnachführung reguliert die Jalousielamellen in Abhängigkeit der tatsächlichen Sonnenposition

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am Himmel. Auch bei der Montage überrascht der neue Sensor. Zuerst wird der Sockel an die Wand geschraubt, danach steckt man die Wetterstation einfach auf, fertig. Dank der werkseitig vorprogrammierten Universal- und Sonnenschutzkanäle ist die Wetterstation schnell in Betrieb genommen.

Ganz besondere Features Übers Jahr gesehen ändert der Einfallswinkel der Sonne stark. Die Wetterstation empfängt per GPS die genaue Zeitangabe und den Standort, somit kann eine exakte Sonnenstandsnachführung von Azimut und Elevation berech-

net werden. Damit z. B. bei Morgentau keine Fehlinterpretationen beim Regensensor passieren, verfügt dieser über eine parametrierbare Heizung. Diese beiden Features sind möglich, wenn nebst der Bus-Leitung auch noch 230 V an den Sensor angeschlossen ist.

Technische Daten im Detail • Kombisensor/Wetterstation, erfasst Wind, Regen, Helligkeit und Temperatur • Sonnenschutz für bis zu drei Fassaden durch 3 integrierte Helligkeitssensoren • Integrierter GPS-Empfänger zur Berechnung von Elevation und Azimut zur vollautomatischen Jalousieund Sonnenschutzsteuerung mit automatischer Sonnenstandsnachführung, Betrieb bei Netzspannungsanschluss • Regensensor mit Heizung; Betrieb ohne Heizung möglich. Beim Anschluss der Netzspannung arbeitet die Heizung automatisch • 4 zusätzliche Schwellwertkanäle zur Verknüpfung externer KNX-Sensoren • 6 Logikkanäle • Anzeige der Wetterdaten z. B. mit Multifunktionsdisplay VARIA 826 KNX Fazit Mit der neuen Wetterstation Meteodata 140 GPS KNX erreicht ThebenHTS die zuverlässige Beschattung von Gebäuden. Das fast transparente Gerät stört eine Fassade nur geringfügig.

Selbst die Standortbestimmung und alle Berechungen für Elevation und Azimut, finden im Gerät selbst statt.

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

1-fach-LED, 2-fach-LED oder 3-fach-LED für Verteiler von ABB

Mit den Leuchtmeldern von ABB kann auf einfache Weise, mit geringem Aufwand und auf kleinstem Raum eine Zustandskontrolle (z. B. Ein/Aus) mit zwei LED oder die Verfügbarkeit des Drehstromnetzes im Elektroverteiler mit drei LED visualisiert werden. Die Leuchtmelder gibt es gleichund mehrfarbig.

Leuchtmelder finden ihren Einsatz in elektrischen Anlagen und werden zum Signalisieren oder Melden von Schaltzuständen oder Störungen eingesetzt.

Das ABB-Sortiment umfasst Ein-, Zwei- und Dreifach-Leuchtmelder. Die Dreifach-Leuchtmelder werden meist als Kontrollanzeigegeräte für Phasenverfügbarkeit verwendet. Sie bieten eine optisch gut erkennbare Zustandsanzeige auf kleinstem Raum (9 mm Breite). Die Verkehrsampelausführung (rot/gelb/grün) bei Dreifach-Leuchtmeldern ermöglicht ein Signalisieren von verschiedenen Anlagenzuständen.

Auch diese Ausführung ist in der superschmalen Baubreite von 9 mm (½ Teilungseinheit = TE) im ABB-Einbaugerätesortiment zu finden. Mit diesen schmalen Melde- und Kontrollgeräten wird wertvoller Einbauplatz in den Elektroverteilern eingespart. Eine optimale Übersicht der vorliegenden Netzund Anlagenzustände ist jederzeit gewährleistet.

Wieso LED-Lichtquelle?

Leuchtdioden weisen gegenüber Glühlampen nur einen Bruchteil der elektrischen Leistung auf. LED produzieren somit auch deutlich weniger Wärme (Verlustleistung) als die herkömmlichen Glüh- oder Glimmlampen. Glühlampen weisen auch eine sehr beschränkte Lebensdauer auf und sind erschütterungsempfindlich. Die LED sind absolut vibrationsfest und weisen eine Lebenserwartung von zirka 100 000 h auf. Dies entspricht einem Dauerbetrieb von rund 11 Jahren. Der plötzliche Ausfall von

LED, im Gegensatz zu Glühlampen, ist äusserst unwahrscheinlich. Somit ist bei einem LED-Einsatz gewährleistet, dass sie den Zustand von Anlagen- und/oder Maschinenüberwachungen immer klar und sicher signalisiert. Ein visueller Überblick des aktuellen Anlagen- oder Verbraucherzustandes ist jederzeit 100 % gewährleistet. Die Wirtschaftlichkeit der LED-Technologie ist weltweit unbestritten.

Bestechende LED-Technik: • Berührungsschutz nach DIN EN 50274 (DIN VDE0660 Teil 514) • Komfortabler und sicherer Anschluss • Spannungsbereiche:

Highlight

LED-MehrfachLeuchtmelder • • • •

1 LED: 12–48 V AC/DC 115–250 V AC 60–220 V DC 2 LED: 12–48 /115–250 V AC 3 LED: 415/250 V AC Farbechte und wartungsfreie LEDLichtquelle (100 000 h) Durchgängiges innovatives Design Verlustleistung optimiert Internationalen Normen entsprechend

Fazit Die neuen 9 mm breiten Leuchtmelder für DIN 35 mm Tragschienenmontage sind im bekannten System pro M compact Design von ABB. Lieferbar sind 1-, 2- und 3-LED-Leuchtmelder einoder mehrfarbig für unterschiedliche Betriebsspannungen.

ABB Schweiz AG Niederspannungsprodukte 5400 Baden Tel. 058 586 00 00 www.abb.ch/gebaeudeautomation

LED-Mehrfachleuchten von ABB für den Verteilereinbau im schmalen 9 mm breiten Gehäuse. Sie sind vibrationsfest und halten rund 11 Jahre im Dauerbetrieb.

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Installations- & Gebäudetechnik

Unterschiedliche Techniken zur Bewältigung grosser Einschaltströme

Hohe Einschaltströme problemlos bewältigen Halogenlampen grosser Leistung verursachen Einschaltströme bis zum 15-fachen Nennstrom. Bei Sparlampen und LED-Retrofit-Lampen können Einschaltströme beim 50-fachen Nennstrom liegen. Kein Wunder, tun sich Relaiskontakte bei vielen parallel geschalteten Leuchten schwer.

Was für Lösungen existieren, um grosse Einschaltströme in den Griff zu bekommen?

Raymond Kleger Heizungen aller Art, wie sie in Bügeleisen, Kochherden, Backöfen, Warmwasserspeichern usw. zum Einsatz kommen, verfügen über ein Widerstandsmaterial, das in kaltem und heissem Zustand annähernd den gleichen Widerstand besitzt. Typisch für die Widerstandsmaterialien sind Konstantan (55 % Kupfer, 45 % Nickel) und Manganin (86 % Kupfer, 12 % Mangan, 2 % Nickel). Man stelle sich vor, wenn dem nicht so wäre, sondern ein Backofen würde sich wie eine Halogenlampe verhalten? Eine Leistung von 4 kW an 400 V mit einem 15-fachen Nennstrom würde dann zu einem Einschaltstrom von 150 A führen. Das wäre sogar für die Hausanschlusssicherung heikel, zumal dieser Einschaltstromstoss nicht nur wenige Millisekunden andauern würde. Oder anders ausgedrückt: Normale Heizungen sind für Relaiskontakte kein Problem.

Induktive Verbraucher, z. B. konventionelle induktive Vorschaltgeräte von Leuchtstofflampen, speichern im Magnetfeld grosse Energiemengen. Beim Ausschalten wird diese Energie im Lichtbogen zwischen den Kontakten vernichtet. Dies führt zu einem erheblich schnelleren Kontaktabbrand. Gleiches passiert bei motorischen Verbrauchern. Bei höheren Strömen müssen deshalb im Schütz spezielle Löschkammern dafür sorgen, dass der Lichtbogen für die Kontakte verträglich abgebaut

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wird. Kurz, bei induktiven Verbrauchern ist nicht das Einschalten das Problem, sondern das Ausschalten.

Ursache grosser Einschaltströme Der Kaltwiderstand von Halogenlampen kann bis zu 15-mal kleiner sein als der Betriebswiderstand. Der Einschaltstromstoss ist deshalb gewaltig und dau-

1

Zeit- und Schrittschaltrelais von Eltako, die im Spannungsnulldurchgang die Kontakte schliessen.

Quelle Demelectric

N2

Installations- & Gebäudetechnik

C

zirka 320V=

2

230V/50Hz

ert rund 5 ms an. Einschaltstromstösse von Sparlampen und LED-RetrofitLampen können noch viel höher ausfallen, sind aber kürzer als 1 ms. Bei elektronischen Vorschaltgeräten, Computernetzteilen und Ladegeräten bis zu einer Nennleistung von 25 W darf die Elektronik sehr einfach ausgeführt sein.

Stellvertretend sei hier die Elektronik einer Sparlampe gezeigt (Bild 2). Die Netzspannung wird über einen Grätzgleichrichter geführt, der die Gleichspannung auf einen Elektrolytkondensator C bringt. Ist C entladen und es wird im Spannungsmaximum eingeschaltet, führt dies zu einem enormen Einschaltstromstoss, bis der Kondensator geladen ist. Soweit uns die Schaltung interessiert, nämlich bis zu C, trifft man diese auch bei LED-Retrofit-Lampen, Computernetzteilen, Ladegeräten usw. an. Bei allen diesen Geräten kann der Einschaltstrom extrem hoch ausfallen und der Betriebsstrom ist extrem nicht sinusförmig, weil nur immer Strom im Spannungsmaximum fliesst.

Das ist auch der Grund, weshalb so einfache Schaltungen nur für kleine Leistungen erlaubt sind. Bei grösseren Leistungen darf der Gleichrichter nicht so einfach aufgebaut sein, es ist eine elektronische Schaltung notwendig (PFC = Power Factor Correction), die dafür sorgt, dass der Betriebsstrom sinusförmiger wird.

Wird eine Sparlampe von 23 W Nennleistung an einen Bewegungsmelder angeschlossen, der über ein einfaches Relais mit 5 A Nennstrom verfügt, ist das noch kein Problem. Der Nennstrom beträgt rund 100 mA. Multipliziert man diesen Strom mit Faktor 50, so resultiert ein Einschaltstromstoss von 5 A; das ist natürlich kein Problem für den Relaiskontakt. Werden nun aber viele solcher Lampen parallel geschaltet, führt dies zu einem ausserordentlichen Stress beim Relaiskontakt.

Die Kontakte können beim Einschaltstromstoss verschweissen.

Einschaltströme von Asynchronmotoren können bekanntlich bis zum 8-fachen Wert des Nennstroms reichen. Beim Direktanlauf ohne grosse Schwungmasse hat der Motor nach weniger als einer halben Sekunde die Nenndrehzahl erreicht. Der Anlaufstrom lässt sich, sofern dieser für die Sicherung problematisch ist, über ein Sanftanlaufgerät klein halten. Beim Direktanlauf ist der Anlaufstrom eines Asynchronmotors für ein gewöhnliches Relais kaum ein Problem. Die enorme Energie im Magnetfeld der Stator-

N1

N3 Elektronik ohne Netzfilter einer kleinen Sparlampe.

wicklung hingegen verursacht im ungünstigen Fall beim Ausschalten einen Lichtbogen, der für einen massiven Kontaktabbrand sorgt. Ausschaltprobleme verfolgen wir hier aber nicht. Seriemotoren, wie sie in den meisten Handwerkzeugen und Staubsaugern zum Einsatz gelangen, verursachen sehr hohe Einschaltströme. Bei Motoren, die in die Nähe von 2 KW Leistung kommen, ist der Anlaufstrom ein erhebliches Problem.

Problematisch sind auch Ringkerntrafos, die gerne für Niedervolt-Halogenlampen zum Einsatz gelangen.

Grund: Sie brummen kaum, verfügen über einen sehr guten Wirkungsgrad und man kann problemlos auf der Primärseite des Trafos mit einem Phasenanschnittdimmer arbeiten. Der grosse Nachteil des Ringkerntrafos ist der ausserordentlich hohe Einschaltstromstoss, sofern im «dummen» Moment eingeschaltet wird. Der Ringkerntrafo kommt mit sehr wenig Eisen aus und verfügt über keinen Luftspalt. Wenn im Nulldurchgang eingeschaltet wird, gerät der Eisenkern in Sättigung, weil er in diesem Fall bei 50 Hz für 10 ms Gleichstrom «sieht». Dies führt dazu, dass der induktive Blindwiderstand ganz klein wird, es bleibt fast nur noch der ohmsche Widerstand der Primärwicklung. Damit werden gemessene Einschaltströme bis zum dreissigfachen Nennstrom provoziert. Elektroinstallateure sollten deshalb beachten, dass Ringkerntrafos ab 500 VA eine Sicherung von 10 A auslösen können. Abhilfe schafft hier eine Einschaltstrombegrenzung und niemals ein Einschalten im Spannungsnulldurchgang.

Grosse Einschaltströme beherrschen Nachdem nun klar ist, dass gewisse Verbraucher ausserordentlich hohe Einschaltströme produzieren, muss

man diese in den Griff bekommen. Es bieten sich verschiedene Möglichkeiten an.

Höchste Einschaltströme beherrschen Mit speziellen Relais können kurzzeitig auftretende Einschaltströme beherrscht werden. Dazu ein paar Detailinformationen zu Kontakten ganz allgemein.

Ein Kontakt muss im geschlossenen Zustand einen möglichst geringen Übergangswiderstand aufweisen, damit nur kleine Verluste entstehen. Dies bedingt Kontaktmaterialien mit niedrigem Durchgangswiderstand. Typisch kommt dazu heute Silber-Zinnoxid zum

3

Kontaktsystem des RTX von Schrack mit Wolfram-Vorlaufkontakt.

Einsatz (AgSnO2). Der Übergangswiderstand ist gering, das Material zeigt gute Abbrandeigenschaften und ist nicht giftig. Schwermetalle in Kontaktmaterialien sind nicht mehr erlaubt. Silber-Zinnoxid neigt bei einem äusserst hohen Stromstoss an der Oberfläche flüssig zu werden, zumal im ersten Moment beim Kontaktschliessen eine ge-

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Installations- & Gebäudetechnik

4

5

IL R -2 3 0 V

O U T

N

N T C C

L a s t

IN

Schaltung des Einschaltstrombegrenzungsmoduls von Esylux.

ringe Kontaktfläche für die Stromleitung zur Verfügung steht. Erst wenn der volle Kontaktdruck aufgebaut ist, wird die Kontaktoberfläche optimal ausgenützt. Dies führt zu einer sehr schnellen Aufheizung der geringen

Einschaltstrom über NTC begrenzen.

nur wenig später schliesst der Silberkontakt und sorgt für den tiefen Übergangswiderstand. Beispielsweise kann der Wolframkontakt des RT.3T-Relais von Schrack – Nennstrom 16 A – während 20 ms 165 A führen und während

6 Sparlampe Halogenlampe

U=0V

I=0A 10 ms

Einschalten einer Sparlampe 23 W und Halogenlampe 200 W im Spannungsmaximum. Bei Halogenlampe ist Stromstoss 15 * IN.

7 S p a r la m p e H a lo g e n la m p e U ,I = 0

1 0 m s

Kontaktfläche bis zu einer lokalen Verflüssigung des Kontaktmaterials. Haben die Kontakte dann vollständig geschlossen, sind diese verschweisst.

Die Lösung besteht nun darin, dass mit zwei Kontakten gearbeitet wird. Der eine Kontakt besteht dabei aus Wolfram und schliesst vor dem Hauptkontakt, der aus Silber-Zinnoxid besteht. Wolfram schmilzt erst bei 3400 °C. Wird nun der Kontakt so ausgeführt, dass zuerst der Wolframkontakt schliesst, übernimmt dieser Kontakt den ersten Stromstoss,

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Einschaltstromstoss einer Sparlampe 23 W und Halogenlampe von 200 W (Stromstoss 3 * IN).

200 ␮s 800 A. Die lange Zeit ist nötig für das Schalten von grossen Halogenlampen, die kurze Zeit für elektronische Lasten, also Kondensatoren laden. Seit namhafte Bewegungsmelderhersteller Wolframvorlaufkontakte bei ihren Relais einsetzen, hat sich das Problem mit verschweissten Kontakten massiv verringert. Spezielle Relais beherrschen also riesige Einschaltströme, verringern sie aber nicht. Diese Einschaltstromstösse mit steilen Flanken können EMV-Störungen verursachen, deshalb

gibt es natürlich auch Anstrengungen, die Einschaltströme zu verringern oder gar zu verhindern.

Bild 3 zeigt die Kontakte des RTX von TE Connectivity/Schrack mit Wolfram-Vorlaufkontakt. Auf dem Bild ist unten der geschlossene AgSnO2-Arbeitskontakt sichtbar, darüber der wieder geöffnete Wolfram-Vorlaufkontakt.

Beim Abschalten der Last darf der Wolfram-Vorlaufkontakt nicht als erster öffnen, da er sonst zu schnell abbrennt. Der Bewegungsablauf des patentierten Kontaktsystems verläuft nach folgendem Muster: 1. Wolfram-Vorlaufkontakt schliesst 2. Arbeitskontakt schliesst 3. Wolfram-Vorlaufkontakt geht in eine 2. Offen-Position (genau dieser Zeitpunkt ist in Bild 3 dargestellt) 4. Arbeitskontakt öffnet 5. Wolfram-Vorlaufkontakt geht in die Ausgangsstellung zurück Einschaltstrom begrenzen Der Einschaltstromstoss lässt sich massiv reduzieren, wenn bei elektronischen Verbrauchern in die Zuleitung zuerst ein Widerstand geschaltet wird und dieser nach einem Bruchteil einer Sekunde überbrückt wird. Um ein konkretes Beispiel zu nehmen, Esylux bietet das Modul ILR-230V an (Bild 4).

Kommt an «IN» Spannung, fliesst über den Widerstand parallel zum Kontakt Strom zur Last (OUT). Dieser Strom wird begrenzt. Gleichzeitig fliesst über RC und den Grätzgleichrichter ein kleiner Steuerstrom zu «N». Das Relais erhält eine Gleichspannung und zieht an. Nach kurzer Zeit überbrückt das Relais den Widerstand und die angeschlossene Last erhält die volle Netzspannung.

Teilweise wird noch viel einfacher gearbeitet. Es wird einfach ein NTC (Widerstand mit stark negativem Temperaturkoeffizient) in Serie zur Last geschaltet (Bild 5). Im ersten Moment ist der Widerstand hochohmig und be-

Nulldurchgangsschaltung mit Relais Mit einem mechanischen Relais gezielt im Spannungsnulldurchgang schalten – tönt ziemlich exotisch. Wird die Spule eines Relais angesteuert, schliessen die Kontakte des Relais bekanntlich verzögert um 5… 20 ms. Bei bekanntem Relais kann der Prozessor diese Verzugszeit natürlich berücksichtigen und die Relaisspule einfach rechtzeitig vor dem Spannungsnulldurchgang ansteuern.

Das Problem ist nur, dass diese «Vorlaufzeit» keine fixe Grösse ist, sondern

abhängig ist von: • Höhe der Spulenspannung • Mechanische Variationen durch die Fabrikation • Abnützung der Kontakte Der erste Punkt lässt sich mit einer konstanten Speisespannung der Elektronik auffangen, die anderen beiden Punkte bedürfen einer genaueren Betrachtung. Im Patent US-2009/ 00227824 A1 aus dem Jahre 2009 wird ein Verfahren patentiert, bei dem von der Elektronik der Netzspannungsnulldurchgang erfasst und danach der Relaiskontakt angesteuert wird. Das genügt aber noch nicht, sondern es wird auch der Einschaltstromstoss gemessen.

Ist dieser hoch, wird die Verzugszeit solange optimiert, bis der Einschaltstromstoss den kleinstmöglichen Wert erreicht – es liegt also ein Regelkreis vor.

Für diejenigen Leser, die Einzelheiten zu diesem Patent interessiert: www. google.com/patents/ US20090027824.

Sowohl Theben HTS als auch Eltako (Vertretung in der Schweiz Demelectric) haben Schrittschalter und Treppenlichtzeitschalter im Angebot, die über Relaisschaltungen verfügen, die im Nulldurchgang schalten. Ob sie Lizenz-

nehmer des US-Patents sind oder wie das geregelt ist, entzieht sich der Kenntnis des Autors.

Die verblüffende Wirkung eines Relais, das im Nulldurchgang schaltet, lässt sich am besten anhand konkreter Messungen zeigen. Bild 6 zeigt, was passiert, wenn im Spannungsmaximum eine Halogenlampe von 200 W und eine Sparlampe von 23 W eingeschaltet werden. Der Stromstoss bei der Sparlampe ist äusserst kurz aber sehr gross.

Bei der Halogenlampe dauert der hohe Stromstoss zirka 5 ms, diese Zeit reicht aus, einen Leitungsschutzschalter Typ B auszulösen mit einer Halogenlampe von 500 W. Wird hingegen im Nulldurchgang geschaltet, sehen die Verhältnisse viel besser aus (Bild 7). Bei der Halogenlampe ist die erste Halbwelle etwa dreimal so hoch wie der Betriebsstrom, das lässt sich nicht umgehen, es sei denn, man dimmt die Lampe langsam hoch.

Bei der Sparlampe hingegen ist praktisch keine Stromerhöhung festzustellen. Wird hingegen ein Ringkerntrafo mit Niedervolthalogenlampen als Last im Nulldurchgang eingeschaltet, tritt genau das Gegenteil ein, es tritt ein riesiger Stromstoss auf, weil der Eisenkern

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Installations- & Gebäudetechnik

grenzt so den Einschaltstrom. Der NTC erhitzt sich aber schnell und reduziert seinen Widerstand um das 15-fache. Das Problem ist bei dieser simplen Lösung, dass der NTC natürlich immer in der Zuleitung ist und folglich bei eingeschalteter Last immer Verluste produziert. Zweitens funktioniert dies nur für kleinere Lasten, weil die Dauerverluste im NTC sonst zu gross werden. Drittens besteht das grosse Problem beim Ausschalten der Last und gleich wieder Einschalten derselben, da besteht nämlich keine Einschaltstrombegrenzung mehr, weil die Abkühlung des NTC mehrere Sekunden in Anspruch nimmt.

UNetz UOpto UNetz

Relais

3V

UOpto Mikrocontroller

Elektronische Last

L

230V/50Hz

Installations- & Gebäudetechnik

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N

in Sättigung gerät. Ringkerntrafos sollten nicht im Nulldurchgang eingeschaltet werden, sondern der Einschaltstromstoss ist über einen Widerstand zu begrenzen.

Funktion Nulldurchgangsschaltung Der Mikrocontroller, der das Relais ansteuert, muss den Spannungsnulldurchgang der Netzspannung und auch den Verlauf des Netzstroms im Einschaltmoment kennen, damit er entscheiden kann, ob die Schliessung des Relaiskontakts im richtigen Moment erfolgt. Das Patent US-2009/00227824 A1 lässt sich gemäss Bild 8 vereinfacht darstellen.

Bei der Produktion der Elektronik wird durch Versuche die Ansteuerzeit des Relais bereits optimal eingestellt, d. h. der Mikrocontroller kennt die Ansteuerzeit und hat diese gespeichert.

Im Betrieb wird bei jedem Einschalten gemessen, ob der Laststrom im Einschaltmoment optimal verläuft oder ob Einschaltstromspitzen auftreten. Ist Letzteres der Fall, korrigiert der Mikrocontroller die Ansteuerzeit geringfügig und kontrolliert beim nächsten Ein-

schalten, ob die Einschaltstromspitzen geringer werden. Das Ganze entspricht also einem Regelkreis. Das ist natürlich ein erheblicher Aufwand. Es dürfte in vielen Fällen genügen, den Kontaktabbrand zu ignorieren und die Spule mit einer fixen Zeit vor dem Spannungsnulldurchgang einzuschalten. Wichtig ist dabei, dass die Relaisspannung konstant ist, denn diese hat erheblichen Einfluss auf die Schnelligkeit des Schaltens.

Nehmen wir als Beispiele einen Schrittschalter, Treppenlichtzeitschalter oder Bewegungsmelder. Alle diese Geräte schalten immer häufiger elektronische Lasten in Form von Sparlampen oder LED-Retrofit-Lampen. Das Einschalten im Spannungsnulldurchgang ist auch für die Verbraucher weniger stressig, also empfehlenswert. In Schrittschaltern, Treppenlichtzeitschaltern oder Bewegungsmeldern kommt ohnehin ein Mikrocontroller zum Einsatz. Dieser kann die Funktion: Schalten im Spannungsnulldurchgang, ohne Weiteres noch übernehmen. Es braucht dazu beim Mikrocontroller zusätzlich

9

Geöffnetes Leistungsrelais von Eltako, das im Spannungsnulldurchgang schaltet.

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Über den Optokoppler wird der Nulldurchgang der Netzspannung ermittelt, über Spule um Lastleiter wird Netzstrom erfasst.

einen Digitaleingang (NetzspannungsNulldurchgangsmessung) und allenfalls einen Analogeingang (Strommessung).

Als analoge Bauteile sind der Optokoppler und die Stromspule notwendig, deren Kosten dürften im Bereich eines Frankens liegen bei grossen Serien. Der Rest ist Software. In Bild 8 ist noch ein unipolares Relais gezeichnet.

Bild 9 zeigt ein Relais von Eltako – Schweizer Vertretung Demelectric – im geöffneten Zustand, das zum Schalten kapazitiver Lasten oder Halogenlampen verwendet werden kann, denn die Kontakte schliessen im Spannungsnulldurchgang. Im Bild sichtbar ist der Optokoppler, über den der Spannungsnulldurchgang der Netzspannung erfasst wird. Es gibt keine Strommessung, d. h. die Zeitverzögerung, die der Prozessor zur Ansteuerung der Spule verwendet, wird nur gerechnet und nicht in einem Regelkreis durch die Messung des Einschaltstroms optimiert. Das ist natürlich mit einem geringeren elektronischen Aufwand verbunden.

Im Datenblatt gibt Eltako für das ER12DX-UC die Daten 16 A/250 V an. Für Gleichstrom sind 10 A erlaubt, bei 230 VAC sind es 16 A, das steht nicht auf Relais. Bei diesem Leistungsrelais, das z. B. auch als Koppelrelais bei einer SPS zum Einsatz gelangen kann, kommt ein bistabiles Relais zum Einsatz. Bistabile Relais brauchen nur gerade im Schaltmoment 0 ->1 oder 1 -> 0 Energie. Wird ein kurzer Spannungspuls auf die Relaisspule gegeben, kippt das Relais in die Einposition und verharrt hier, weil ein Dauermagnet die Kontakte in dieser Position geschlossen hält. Wird durch die Spule in die umgekehrte Richtung ein Strom geschickt – es kann auch eine zweite Spule sein,

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Koppel-, Zeit- und Schrittschaltrelais von Eltako, die im Spannungsnulldurchgang schalten und mit 8 … 230 VAC und VDC arbeiten.

Beispiele aus der Praxis Die deutsche Firma Eltako hat Koppel-, Zeit- und Schrittschaltrelais im Programm, die über mechanische Relais verfügen, die im Spannungsnulldurchgang schalten (Bild 10). Die Geräte arbeiten mit der patentierten Eltako-Duplex-Technologie (DX); die Technik wurde bereits weiter oben erklärt. Zukünftig werden geringe Standby-Verluste immer wichtiger, da die vielen elektronischen Geräte im Haus auch bei «Nichtgebrauch» möglichst geringe Verluste erzeugen sollten. Bei den Zeit- und Schrittschaltrelais von Eltako kann definiert werden, wie die Elektronik nach einem Spannungsausfall reagieren soll: Schaltzustand vor Spannungsausfall behalten oder mit geöffneten Kontakten starten.

Auch Theben HTS bietet mit den neuen Treppenlichtzeitschaltern Elpa universelle Einsatzmöglichkeiten (Bild 11). Egal, ob ein Treppenlichtzeitschalter mit oder ohne Ausschaltvorwarnung, Langzeitfunktionen, vorzeitiger Ausschaltmöglichkeit oder andere Funktionen benötigt werden, alles ist möglich mit einem einzigen Gerät. Die wirkliche Spezialität ist aber auch bei diesen Geräten die Nulldurchgangsschaltung beim Relais. Bei den neuen Elpa-Geräten können sehr hohe kapazitive Lampenlasten geschaltet werden, ohne dass es Probleme mit verschweissten Kontakten gibt. Solche Werte sind mit einem gewöhnlichen Relais niemals zu schaffen, denn bei 3600 W und 230 V beträgt der Nennstrom knappe 16 A. Bei 30-fachen Einschaltströmen läge man da bei 470 A. Solche Spitzenströme hält allenfalls ein Relais mit Wolfram-Vorlaufkontakt noch aus, ein gewöhnliches Relais dürfte genau einmal schliessen und nie wieder öffnen.

Fazit Die schöne Seite von Sparlampen, LED-Retrofit-Lampen, elektronischen Vorschaltgeräten, induktiven Leuchtstofflampen mit Kompensation, sind

11 Installations- & Gebäudetechnik

fällt das Relais wieder in die Ausposition. Diese Technik bietet zwei entscheidende Vorteile: Die gesamte Elektronik arbeitet mit Stand-by-Verlusten von nur 0,1 W. Dies gilt bei: Schalten im Nulldurchgang, sonst ist nur Energie im Schaltmoment notwendig. Die Elektronik ist in der Lage, dank dieser sehr geringen Verlustleistung, mit 8 ... 230 VAC und VDC zu arbeiten.

Treppenlichtzeitschalter Elpa von Theben HTS mit Nulldurchgangsschalter.

der effiziente Einsatz der wertvollen elektrischen Energie. Die Kehrseite sind meistens nicht sinusförmige Betriebsströme und sehr hohe Einschaltstromspitzen. Die Industrie hat diese Problematik natürlich erkannt und bietet mit Spezialrelais, die hohe Einschaltstromspitzen vertragen oder mit Einschaltstrombegrenzern oder mit der elegantesten Methode, dem Schalten im Spannungsnulldurchgang, Lösungen an, die akzeptable Lebenserwartungen bei den Relais erlauben.

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Highlight

DALI mit übergeordnetem Gebäudeautomationssystem

NOXnet und DALI Ob Restaurant, Schaufenster, Büroräume oder Fabrikhalle: Wer Licht mit DALI steuern und dimmen will, kann zwischen zwei Betriebsarten wählen.

Das Gebäudeautomationssystem NOXnet von Innoxel unterstützt beide, also den Betrieb mit oder ohne individueller Adressierung. – Beispiele aus der Praxis zeigen die Vor- und Nachteile beider Betriebsarten.

Wenn es ums Dimmen von Leuchten geht, tut der Elektroinstallateur gut daran, die Bedürfnisse seines Endkunden genau abzuklären. Das Angebot an dimmbaren Lampen ist riesig. Das Gebäudeautomationssystem NOXnet von

bäudeautomationssystem eingebunden wird.

DALI-Betriebsarten Ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) mit DALI-Schnittstelle lässt

Die passende DALI-Baugruppe und deren Konfiguration mit der kostenlosen PC-Software zu NOXnet: Klicken und Ziehen mit der Maus.

Innoxel unterstützt sie alle und bietet Dimmer-Baugruppen an für: • 230 V mit 300 oder 600 Watt, Phasen-An- oder Abschnitt • PWM-Ausgänge für LED • 1…10-V-Vorschaltgeräte • DALI-Vorschaltgeräte DALI DALI steht für «Digital Adressable Lightning Interface». Mit diesem Schnittstellenstandard lässt sich Licht auch ohne Bus-System komfortabel steuern. Richtig gut wird DALI aber erst, wenn es in ein übergeordnetes Ge-

30 | Elektrotechnik 3/13

sich grundsätzlich in zwei Betriebsarten betreiben: Im sogenannten BroadcastModus – bei NOXnet die Betriebsart «A» – müssen die EVG nicht individuell adressiert werden. Das spart Zeit und vereinfacht das spätere Auswechseln defekter Geräte.

Die andere Betriebsart – bei NOXnet «B» oder «C» – erfordert eine individuelle oder gruppenweise Adressierung der einzelnen EVG. Dabei erfolgt die Gruppenzuordnung nicht über die Verdrahtung, sondern sie wird direkt im EVG parametriert. Dazu wird ein zusätzliches Programmiergerät benötigt,

das auch beim Auswechseln eines defekten EVG eingesetzt werden muss. – Entscheidend für die Wahl der Betriebsart sind die Bedürfnisse des Kunden. Hier zwei Beispiele aus der Praxis: Restaurantkette Ziel ist, dass in schweizweit angesiedelten Restaurants der lokale Elektroinstallateur das Beleuchtungssystem ohne Vorwissen und Schulung installieren und unterhalten kann. Hier werden die EVG unadressiert im Broadcast-Modus («A») betrieben. Nur so kann ein EVG auch nach Jahren einfach und ohne Programmieraufwand ersetzt werden.

Fabrikhalle In einer Maschinenfabrik, die immer wieder aus- und umgebaut wird, drängt sich die Einzeladressierung auf. Das erhöht zwar den Aufwand für die Installation und den Unterhalt, dafür muss aber die Gruppenzuteilung nicht beachtet werden. Das heisst auch, dass bei einer späteren Umgruppierung keine Leitungen nachgezogen werden müssen. Die neue Gruppe wird mit einem Programmiergerät über den DALI-Bus direkt im EVG eingestellt.

NOXnet steuert hier ganze Gruppen, nicht einzelne EVG. In der Betriebsart «B» werden vier Ausgänge mit je vier DALI-Gruppen, in der Betriebsart «C» ein Ausgang mit 16 DALI-Gruppen konfiguriert.

Fazit Es braucht umfassende Abklärungen, damit der Elektroinstallateur die Bedürfnisse seines Kunden erfüllen kann.

Innoxel ist nahe beim Endkunden und weiss, was der Installateur schätzt: Alle Baugruppen für eine umfassende Gebäudeautomation aus einer Hand mit einem einzigen Ansprechpartner. Zudem wird NOXnet seit 12 Jahren in der Schweiz entwickelt und hergestellt.

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ReelTech-Liftsysteme für Leuchten und Lampen Beleuchtungskörper schweben in luftiger Höhe über Treppen, Einrichtungen, Shop-Einheiten usw. Die Wartung erfordert schweres Gerät und teures Fachpersonal. Es besteht latente Gefahr für Beschädigungen der Einrichtungen oder Unfälle. Die Arbeiten finden oft ausserhalb der Betriebszeit statt.

Shopping-Center, Kaufhäuser, Sporthallen, Kirchen und viele weitere öffentliche Bereiche haben eines gemeinsam: Beleuchtungsanlagen befinden sich oftmals in luftiger Höhe und somit für die Wartung schwer zugänglich.

Hier schafft das neue Liftsystem der ReelTech Abhilfe. ReelTech-Leuchtenlifte bringen Beleuchtungskörper mittels Fernbedienung zum Boden. Gefährliche Leitern oder Gerüste sind unnötig. Die jüngste Weiterentwicklung im Reeltech-Leuchtenlift-Sortiment ist die Multikontakt-Serie. Die autonom geführten Stromkreise von Motor- und Leuchteneinspeisung bieten ein Maximum an Zuverlässigkeit und erlauben die zusätzliche Ansteuerung von Regel- und Schaltaktoren über eine Bus-Leitung.

leuchtungen. Der «Hook Up Type» wird aufgrund seiner einfachen Montage mit Karabinern von Architekten und Lichttechnikern bevorzugt. Er eignet sich mit seiner Absenkhöhe von 10 m bei bis zu 25 kg Leuchtengewicht besonders für den industriellen Einsatz in Hallen jeder Art. Zum Bewegen schwerer Beleuchtungskörper wie Lüster oder Kronleuchter in Festsälen oder Kirchen wurde der «Heavy Duty Type» entwickelt.

Seine Absenkhöhe beträgt bis zu 20 m bei 50 kg. Bei besonders schweren Kronleuchtern und Beleuchtungsgruppen, wie sie beispielsweise in Eventlokalen zu finden sind, kommt der «Super Heavy Duty Type» zum Einsatz; dieser vermag bis 500 kg zu bewegen. Zum einfachen Aufhängen von Transparenten auf Messeveranstaltungen oder in Sporthallen kann der «Synchro-Lift» eingesetzt werden. «Synchro-Lifte» kommunizieren über Funk und stellen sicher, dass das montierte Objekt waagerecht angehoben und abgesenkt wird.

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Montage denkbar einfach Der ReelTech-Lifter wird fest an der Decke, die Lampe unterhalb der Lifterkupplung installiert. Lifter und Kupplung werden durch einen Kontaktring miteinander verbunden, der den Beleuchtungskörper mit Strom versorgt.

Fährt der Lifter nach unten, wird die Stromversorgung der Leuchte automatisch getrennt.

Verschiedene Modelle Für die gebräuchlichsten und häufigsten Anwendungen hat ReelTech den universalen Lift-Typ «Compact Type» im Angebot. Mit einer Absenkhöhe von 10 bis 15 m, bei bis zu 15 kg Gewicht, eignet sich der «Compact Type» für Pendelleuchten oder Arbeitsplatzbe-

Elektrotechnik 3/13 | 31

Highlight

Damit der Leuchtmittelwechsel nicht zum Albtraum wird

Installations- & Gebäudetechnik

Minergie-Zertifikat für Raumkomfort

Effiziente Regelung der Raumtemperatur Durch eine optimierte Gebäudetechnik kann viel Energie eingespart werden – zum Beispiel, wenn bei Abwesenheit oder in der Nacht die Raumtemperatur gesenkt wird. All das macht das ABB i-bus-KNX System voll automatisch. Es wurde mit dem Minergie-Zertifikat für Raumkomfort ausgezeichnet und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung des Minergie-Labels für ein Gebäude.

Der Klimawandel und die knapper werdenden Ressourcen sind eine der grossen Herausforderungen unserer Zeit. Die effiziente Nutzung der Energie hat daher sehr hohe Priorität. In der Gebäudetechnik lässt sich mit einer optimalen Automatisierung einiges an Energie sparen.

Dank des KNX-Systems sind zum Beispiel Einsparungen im zweistelligen Prozentbereich möglich. Das führende Gebäudeinstallationssystem verbindet alle Geräte und Anlagen in einer Elektroinstallation über eine einzige Busleitung zu

Einsparpotenziale nach wissenschaftlichen Studien Automatisierung Heizung ca. 7 bis 17 % Automatisierung Sonnenschutz ca. 9 bis 32 % Automatisierung Beleuchtung ca. 25 bis 58 % Automatisierung Lüftung ca. 20 bis 45 % Insgesamt liegt die Einsparung durch Optimierung mittels KNX bei etwa 11 bis 31 Prozent.

32 | Elektrotechnik 3/13

einem Netzwerk. Die verfügbaren Daten bilden so die Grundlage für eine intelligente und damit effiziente Gebäudesystemtechnik.

ABB als führender Anbieter in der Gebäudetechnik verfügt über ein umfangreiches Sortiment an ABB i-busKNX-Produkten. Unlängst erhielt ABB vom Fachverband Gebäude Netzwerk Initiative (GNI) das Minergie-Zertifikat für das ABB-Modul Raumkomfort für Wohnbauten. Damit ist ABB der dritte Anbieter, der damit ausgezeichnet wurde – aber der erste mit einem offenen System. Der Vorteil: Das ABB i-busKNX System ist flexibler und kann mit Komponenten anderer Gewerke oder Hersteller erweitert werden.

Mit dem ABB-Minergie-Modul Raumkomfort ist es Architekten, Elektroplanern und Eigenheimbesitzern erstmals möglich, neben den bisherigen Komponenten Fenster/Türen, Heizung, Lüftung, Dämmung usw. auch

über die Elektrotechnik bessere Energiedaten zu erzielen. Somit wird es einfacher, beim Neubau oder der Renovation von Ein- und Mehrfamilienhäusern, Hotel- oder Heimzimmern ein Minergie-Zertifikat P, A oder Eco für das Gesamtgebäude zu erhalten.

Allerdings bedingt eine solche Zertifizierung, dass sämtliche Komponenten des ABB-Minergie-Moduls Raumkomfort-integriert sind und von einem geschulten Systemintegrator installiert wurden. Für diesen Zweck bietet ABB den Systemintegratoren entsprechende Schulungen an.

Das Minergie-Modul Raumkomfort von ABB umfasst folgende Komponenten: • Temperaturregelung: Der Sidus KNX Raumtemperaturregler oder Busch priOn regelt die Raumtemperatur und enthält Temperatursensor, Anzeige, Bedienung, Regler und einfache Logikverknüpfung. Auf der Anzeige sind die aktuelle Raumtemperatur, die Betriebsart und Alarmzustände oder eine Störung ersichtlich.

Ein zusätzlicher Präsenzmelder gibt an, ob sich jemand im Raum befindet und die Temperatur erhöht werden muss. Die Beleuchtung und die Beschattung kann ebenfalls darüber geregelt werden.

Ventilantriebsaktor 6-Kanal VAA/S6.230.2.1

Beleuchtung, Heizung/Klima und Jalousien lassen sich komfortabel über das Steuerungssystem Busch-priOn bedienen.

• Ventilantrieb Aktor VAA/S x.230.1 6- oder 12-fach, dient zur Ansteuerung der unterschiedlichen Heizventile.

• Universal-Schnittstelle 2- oder 4-fach US/U x.2 zur Erfassung der Fensterkontakte.

• Applikationsbaustein Logik ABL/S 2.1: Dieser meldet den Wärmebedarf – zum Beispiel aufgrund der Tageszeit oder der jeweiligen Aussentemperatur – sowie weitere Komfortanwendungen (Wärme, Kälte, Lüftung).

• Wetterzentrale mit passendem Wettersensor (Aussentemperaturmessung).

Konkret umgesetzt auf einen Wohnraum oder ein Hotelzimmer kann das ABB-Minergie-Modul Raumkomfort zum Beispiel Folgendes bedeuten: Der Sidus KNX-Taster misst und regelt die Raumtemperatur. Auf dem Display des Tasters ist die aktuelle Raumtemperatur ersichtlich, wobei diese individuell pro Raum eingestellt werden kann. Geregelt wird diese über ein KNX-Stellventil.

Eingebunden in den Regelalgorithmus sind auch die Fensterkontakte. Sollte ein Fenster offenstehen, reduziert sich dank der Vernetzung aller Gewerke automatisch die Heizleistung. Unnötiger Energieverlust wird so verhindert.

Die Komfortsteuerung der Raumtemperatur ermöglicht zudem eine tageszeit- oder beleuchtungsabhängige Regelung. Befinden sich Personen im Raum, erfasst dies der Präsenzmelder, und die Heizung wird gemäss Temperaturvorgabe pro Raum zum Beispiel auf 21 °C aufgeheizt. In der Nacht ab 22 Uhr wird dann die Solltemperatur zum Beispiel auf 18 °C gesteuert. Im Stand-by-Modus und immer ab 4 Uhr morgens pendelt sich die Temperatur gemäss Vorgabe auf 20 °C ein.

Zudem kann auch die elektrische Jalousiesteuerung durch ein intelligentes, mit KNX vernetztes Steuerungssys-

tem integriert werden. Ein Wettersensor auf dem Dach misst die globale Strahlung, und eine Wetterzentrale steuert die Jalousien sonnenstandabhängig. Die Lamellenausrichtung wird dabei stets optimal dem Sonnenstand angepasst. Möchte ein Nutzer seine Jalousien individuell steuern, kann er dies natürlich über den lokalen Sidus KNX-Taster jederzeit tun. Der Nutzer – und nicht eine übergeordnete Technik – bestimmt, wie das Raumklima im Wohngebäude sein soll.

Installations- & Gebäudetechnik

Energieeinsparungen bis zu 30 Prozent Wissenschaftliche Studien haben ergeben, dass mit der ABB i-bus KNX Gebäude-Systemtechnik erhebliche Energieeinsparungen möglich sind, wenn die Raumtemperaturregelung einzeln erfolgt sowie Heizung, Beleuchtung, Sonnenschutz und Lüftung automatisiert sind (siehe Tabelle oben). Jedes Grad tiefere Zimmertemperatur macht bereits ein Einsparpotenzial von 7 bis 9 % aus. Werden verschiedene Massnahmen gekoppelt, können insgesamt Energieeinsparungen zwischen 11 und 31 % erzielt werden.

Dank des auf ABB i-bus KNX basierenden Minergie-Moduls können optimale Raumtemperatur und optimaler Raumkomfort sowie ein zeitgemässer, Ressourcen schonender Betrieb erzielt werden. Damit leistet es als erstes Elektrotechnik-Modul einen wichtigen Beitrag, dass das Wohnhaus oder Hotel als Ganzes ein Minergie-Zertifikat erhält. www.abb.ch www.minergie.ch www.knx.ch

für Neubauten und Nachinstallationen Zur Verbindung von Trafo und Hauptverteilung: LANZ HE-Stromschienen 400 A – 6000 A 1000 V IP 68

Zum el. Anschluss von Maschinen und Anlagen: LANZ EAE-Stromschienen 25 A – 4000 A 600 V

Zur Führung von Strom-, Daten- und Steuerkabel: LANZ C-Kanäle G-Kanäle Gitterbahnen Flachbahnen Multibahnen Weitspann-MB Steigleitungen

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Elektrotechnik 3/13 | 33

Highlight

Verbatim präsentiert Einbauleuchten und erweitert die Auswahl an LED-Lampen

Hoch effiziente LED-Einbauleuchten Verbatim präsentiert zum ersten Mal eine Auswahl an Einbauleuchten und ergänzt damit das Sortiment an qualitativ hochwertigen und zuverlässigen LED-Leuchtmitteln. Die stylischen Einbauleuchten sind eine ideale Ergänzung zu den PAR16 GU10-Lampen von Verbatim und bieten eine praktische und preisgünstige Möglichkeit, zu Hause oder im Büro von den zahlreichen Vorteilen der Beleuchtung mit LED-Lampen zu profitieren.

LED-Einbauset von Verbatim: effizient, farbtreu und schwenkbar.

Die neuen Einbauleuchten von Verbatim sind sowohl in Weiss als auch in gebürstetem Aluminium europaweit im Gross- und Fachhandel erhältlich. Sie verfügen über eine Winkelhalterung, einen GU10-Sockel sowie einen Anschlusskasten und sind in zwei verschiedenen Schutzklassen erhältlich. Für die allgemeine Beleuchtung in Küche sowie Wohn- und Schlafzimmer eignet sich das Leuchtenmodell nach Schutzklasse IP23, während die Leuchte nach Schutzklasse IP44 Schutz vor Spritzwasser bietet, und damit ideal für den Einsatz im Bad und anderen Feuchträumen geeignet ist.

Die robusten und soliden LED-Einbauleuchten von Verbatim sind justierbar und ohne Werkzeug durch eine un-

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komplizierte Twist & Lock-Verriegelung zu installieren. Da sie für Einbauöffnungen in den üblichen Grössen geeignet sind, können die alten Leuchten einfach ausgetauscht werden.

Verbatim erweitert Auswahl Aufgrund der weiterhin rasant steigenden Nachfrage nach energiesparenden LED-Beleuchtungslösungen und des grossen Markterfolges seiner LEDLeuchtmittel, ergänzt Verbatim das Angebot um eine Reihe neuer Lampen.

Die neuen Modelle erweitern die Auswahl an verschiedenen Lichtstärken und bieten eine exzellente Farbwiedergabe mit stabilen und konstanten Farbtemperaturen zwischen 2700 und 4000 Kelvin (K). Dank verbessertem Form-

faktor eignen sich die neuen LEDLampen unter anderem hervorragend zum Einsatz in Einbauleuchten.

So liefern beispielsweise die neuen MR16- und PAR16-LED-Strahler, die nach 4-Schritt-MacAdams-Ellipsen gruppiert werden, so geringe Abweichungen der Farbtemperatur, dass diese für das menschliche Auge praktisch nicht mehr wahrnehmbar sind. Sie bieten dadurch eine gleichmässige Lichtverteilung ohne irgendwelche Schatten und sind nun mit verbesserten Abstrahlwinkeln von 35 und 55 Grad erhältlich. Mit ihrer geringen Energieaufnahme von 7 Watt dient die MR16LED-Lampe als Ersatz für 35-WattHalogenlampen, während die PAR16LED-Lampe 50-Watt-Halogenspots ersetzt. Beide sind ideal für die akzentuierende Beleuchtung in Hotels, Restaurants, Geschäften und Museen, eignen sich aber auch genauso gut für den privaten Gebrauch.

Dank der über 50-jährigen Erfahrung des Mutterkonzerns Mitsubishi Chemicals Corporation gehören die Lampen von Verbatim zu den führenden Produkten auf dem Markt für LEDLeuchtmittel. Sie zeichnen sich durch herausragende Leistung, Kompatibilität und Zuverlässigkeit aus.

Verbatim GmbH D-65760 Eschborn Tel. 0049 6196 900 10 info.germany@verbatim-europe.com www.verbatimlighting.com

Zur Verbatim GmbH Verbatim ist 2010 in den weltweiten Markt für energieeffiziente LED- und OLED-Beleuchtungslösungen eingestiegen. Die zugrunde liegende Technologie stammt von Verbatims Muttergesellschaft Mitsubishi Chemical Corporation. Weitere Informationen unter www.verbatimlighting.com.

Effizienz: Lügen normal Bei LED-Lampen wird leider von vielen Firmen das «Blaue vom Himmel» geredet. Es werden Traumwerte bezüglich Effizienz versprochen.

Es lohnt sich, ein paar ganz einfache Regeln beim Kauf neuester LED-Technik zu beachten.

Raymond Kleger Wer in der Schweiz LED-Lampen kaufen will, findet viele Firmen, vor allem Internetanbieter. Es ist zu befürchten, dass viele dieser Anbieter wenig Ahnung von der Materie haben. Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass modernste LED-Technik im Leistungsbereich unter 250 W die besten bisherigen Leuchtquellen, NatriumdampfHochdrucklampen, überflügelt hat. Damit, würde man meinen, ist doch alles klar! Stimmt theoretisch.

Komplexe Materie Lichttechnik ist eine komplexe Materie, viel anspruchsvoller also das Abc der Elektrotechnik. Bei der LED wird Gleichstrom in einer Halbleiterschicht direkt in Licht verwandelt. Dieser Vorgang läuft äussert effizient ab. Es werden fantastische Werte von über 200 lm/W erreicht; bei einer 60-W-Glühlampe sind es gerade Mal 13 lm/W.

LED - Lichtbandsysteme

Verkündet man allerdings den Wert von 200 lm/W, ist das nicht einmal die halbe Wahrheit. Das blaue Licht der LED muss nämlich in weisses Licht verwandelt werden, das kostet zwischen 10 … 30 % Wirkungsgrad. Die 200 lm/ W misst man im Labor bei z. B. 20 °C Chip-Temperatur. In praktischen Anwendungen wird die Halbleiterschicht oftmals über 100 °C heiss. Es braucht auch noch ein Netzgerät, das aus 230 VAC einen Gleichstrom erzeugt. Eine komplette Leuchte schliesslich verfügt noch über Reflektoren und/oder Diffusoren (milchiges Glas). So werden dann aus 200 lm/W, je nach Anwendung, zwischen 60 …130 lm/W. Auf was beim Kauf achten?

Wer LED-Röhren, LED-RetrofitLampen oder Leuchten mit LEDTechnik kauft, muss vor allem bei No-name-Firmen vorsichtig sein. Es ist aber falsch, fernöstliche Firmen per se als nicht vertrauenswürdig einzustufen, weil z. B. auch renommierte Firmen wie Philips und Osram, ihre LED-Lampen in China produzieren lassen. Aber das Beachten von drei wichtigen Angaben hilft, mindestens von den technischen Daten her kein schlechtes Produkt zu kaufen.

Lichtausbeute: Eine normale Glühlampe von 60 W erzeugt einen Lichtstrom von etwa 800 lm. Eine LED-RetrofitGlühlampe von Philips erzeugt bei einer elektrischen Leistung von 11 W

LED - Einbaustrahler

Wir produzieren nach Schweizer Qualitätsstandart...

Alternativ zu Leuchtstofflampen dienen filigrane LED-Leuchten mit hervorragenden lichttechnischen Eigenschaften.

Quelle Monolicht

so viel Licht, wie die normale Glühlampe mit 60 W elektrischer Leistung bei gleichem Farbton. Die LED-Lampe verfügt über eine Lichtausbeute von 806 lm / 11 W = 73 lm/W, die Glühlampe über 13 lm/W. Bei einer LEDRöhre als Ersatz für eine FL-Röhre sollte die Lichtausbeute bei mindestens 70 lm/W liegen.

Farbton: Die gleiche LED-RetrofitGlühlampe mit Warmton gibt es auch mit kaltem, tageslichtähnlichem Licht.

Hier steigt die Lichtausbeute auf 90 lm/ W. Es gibt bereits Firmen, die LEDRetrofit-Lampen mit 100 lm/W anbieten.

Komplett-LED-Leuchte: Hier empfiehlt es sich dringend, nur Leuchten bei vertrauenswürdigen Herstellern zu kaufen, deren Angaben bezüglich Lichtausbeute auch stimmen.

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...90% der Wertschöpfung in der Schweiz.

Installations- & Gebäudetechnik

Grundlagenwissen LED

Automation & Elektronik

Wer den Einfluss des Wetters kennt, kann Überlandleitungen sicherer und effizienter betreiben

Wetterfühlige Stromleitungen Sollen Betreiber von Hochspannungsleitungen darauf achten, welches Wetter gerade herrscht? Nicht-Fachleute mögen diese Idee belächeln.

Dabei wird genau dies im kleinen australischen Bundesstaat Tasmanien schon seit 20 Jahren erfolgreich praktiziert. Und vielleicht bald auch in der Schweiz. Entsprechende Forschungsarbeiten laufen auf Hochtouren.

Benedikt Vogel * Fachleute sprechen von «dynamischem Thermorating» oder von «dynamischer Kapazitätsauslastung». Dahinter steckt der im Prinzip simple Gedanke, den Stromtransport in Überlandleitungen auf das jeweils herrschende Wetter abzustimmen. Das Wetter hat nämlich einen erheblichen Einfluss auf die Übertragungsleistung von Hochspannungsleitungen. Kalte Seile leiten Strom gemäss den physikalischen Gesetzen besser als warme Seile. Hinzu kommt, dass Leiterseile aus Stabilitätsgründen nur bis zu einer bestimmten Temperatur erhitzt werden dürfen. Bei den gebräuchlichen Freileitungen wird diese Grenztemperatur bei 80 °C angenommen. Herrscht nun kühles Wetter, kühlt dieses das Leiterseil, die Seiltemperatur steigt also durch den Stromfluss weniger schnell an. Anders ausgedrückt: Bei kühler Umgebungstemperatur kann mehr Strom transportiert werden, bis die Leitung ihre Maximaltemperatur von 80 °C erreicht. Wie gross der Einfluss des Wetters ist, veranschaulicht das folgende Beispiel: Kann ein bestimmtes Seil bei einer Seiltemperatur von 40 °C 700 Ampere Strom transportieren, dann steigt die Übertragungsleistung dieses Seils bei –10 °C auf stolze 1200 Ampere. Mit anderen Worten: Bei eisigem Winterwetter kann sich die Übertragungsleistung einer Hochspannungsleitung gegenüber extremer Sommerhitze fast verdoppeln. Wind würde die Kühlleistung sogar noch weiter steigern.

Sicherer und effizienter Betrieb der Leitungsnetze

Angesichts solcher Unterschiede verwundert es nicht, dass heute viel Forscherfleiss darauf verwendet wird, den Monteure befestigen das Solarpanel sowie den Windgenerator für die Energieversorgung der Messstation in La Punt.

(Bild: Horst Hopitz)

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* Benedikt Vogel arbeitet im Bereich Forschungskommunikation und betreut Mandate für das Bundesamt für Energie (BFE), vogel@vogel-komm.ch

E TECHBYZON WORKZONE

die mechanische Festigkeit des Seils sicherstellt, sowie einem Aluminiummantel, der den Strom leitet. Grossbritannien und die Schweiz setzen dagegen die etwas leichteren AAAC-Seile (All Aluminium Alloy Conductor) ein.

Diese kommen ohne Stahlkern aus, sie bestehen durchgehend aus Aluminium, genauer gesagt aus der Aldrey-Legierung. Diese verleiht dem Seil besondere Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Beide Seiltypen sind seit Jahrzehnten zuverlässig im Einsatz. Allerdings wissen selbst Experten und Hersteller nicht ganz genau, wo die maximalen Belastungsgrenzen der Leiterseile und damit der Netze liegen.

Christian M. Franck, ElektrotechnikProfessor an der ETH Zürich, fasst den aktuellen Wissensstand pointiert zusammen «So, wie wir die Netze bisher betreiben, ist es im Grund fast wie im Blindflug. Aber da wir auf der sicheren Seite weit genug von der Grenze entfernt fliegen, ist das nicht riskant.» Vor diesem Hintergrund wollen Forscher nun exakt verstehen, welchen Einfluss Stromdurchleitung oder Wettereinflüsse (Lufttemperatur, Wind, Eis usw.) auf den Zustand des Leiterseils (Seiltemperatur, Seilqualität usw.) haben.

Tests bei 4000 Ampere

Christian M. Franck arbeitet in Zürich in der Nähe des ETH-Hauptgebäudes. Er führt den Besucher in ein turnhallengrosses Labor. Raumhohe, futuristisch anmutende Gebilde liefern die Wechsel- und Gleichspannungen, mit denen dann hier im Hochspannungslabor der ETH untersucht wird, wie sich neue Komponenten in den elektrischen Übertragungsnetzen der Zukunft verhalten werden. Franck führt zu dem Prüfstand, an dem er und seine Forscherkollegen in einem aktuellen Projekt mit dem Namen «Temperaturabhängige Kapazitätsausnutzung für Freileitungen» (TeKaF) die maximale Stromtragfähigkeit von AldreyFreileitungen untersuchen. Auf dem Prüfstand sind zwei Aldrey-Leitungen aufgespannt und zu einem Stromkreis verbunden. Die Seile können – bei niedriger Spannung von einigen Volt – mit einem Wechselstrom bis zu 4000 Ampere belastet und einer Zuglast von bis zu 50 kNewton ausgesetzt werden. Hier untersuchen die ETHForscher, wie verschiedene Typen von Aldrey-Seilen auf verschiedene Stromstärken und Zugspannungen reagieren, wie sie sich erhitzen und wie sich die Temperatur innerhalb des Seils ra-

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Elektrotechnik 3/13 | 37

Automation & Elektronik

Einfluss des Wetters auf die Transportleistung von Überlandleitungen zu untersuchen. Ziel dieser Forschung ist, die Netzsicherheit zu erhöhen.

Denn in den letzten Jahren ist das Hochspannungsnetz immer stärkeren Belastungen ausgesetzt. Noch in guter Erinnerung ist der Blackout vom 28. September 2003, als die Stromversorgung Italiens mehrere Tage beeinträchtigt war, nachdem die Versorgungsleitungen über den Lukmanier und den San Bernardino wegen Überbelastung kollabiert waren. Zu dem Sicherheitsaspekt gesellt sich seit einiger Zeit der Wunsch, die Netze effizienter zu betreiben, sie also – unter Beibehaltung der nötigen Sicherheitsmargen – an die Auslastungsgrenze heranzufahren. Dahinter stecken kommerzielle Überlegungen, aber auch die Hoffnung, letztlich weniger neue Leitungen bauen zu müssen. So könnten die langwierigen Realisierungszeiten von bis zu 20 Jahren umgangen werden, mit denen heute – auch wegen des Widerstands der Anwohner – zu rechnen ist.

Freileitungen bestehen in den meisten Ländern aus ACSR-Seilen (Aluminium conductor steel-reinforced cable), zusammengesetzt aus einem Stahlseil, das

Automation & Elektronik

spielen. Um die Wetterein- der jetzt in seinem Büro im Technoflüsse zu bestimmen, haben park Zürich vor dem Computerbilddie Forscher im vergange- schirm sitzt. Steinegger ist Co-Genen Jahr an wichtigen schäftsführer von Meteodat, einem Nord-Süd-Transitleitungen Spin-Off der ETH Zürich. Auf seiMessgeräte installiert. An nem Computerbildschirm prangen der Bernina-Leitung zwi- lange Zahlenreihen. Ein violetter schen Engadin und Pusch- Balken veranschaulicht den Stromlav wurden drei Messstellen transport der Lukmanierleitung über (La Punt, Lagalb und Cam- den Jahreswechsel 2012/13: Über die pocologno) eingerichtet. Festtage flossen nur 500 Ampere, das Messfühler ermitteln dort Seil war 10 °C warm; in den nachfoldie Seiltemperatur, Meteos- genden Werktagen kletterte die tationen messen Lufttempe- Übertragungsleistung auf 1400 Amratur, Luftfeuchtigkeit, pere, und die Seiltemperatur auf Die Grafik zeigt, wie stark die Lufttemperatur die Durchleitungskapazität einer Windrichtung und -stärke 25 °C. Aus diesen und vielen weiteren Freileitung beeinflusst.Die Kurven veranschaulichen diesen Einfluss für den sowie die Globalstrahlung Daten will Steinegger das dynamiSommer: Beträgt die Lufttemperatur nicht 40 °C, sondern –10 °C, könnte die (direkte und reflektierte sche Thermorating möglich machen, Leitung ca. 50 % mehr Strom transportieren, ohne zu überhitzen. Bläst der Sonneneinstrahlung). Die also einen Betrieb der ÜberlandleiWind, steigt die Durchleitungskapazität ebenfalls markant an. In der Realität sind nicht nur die Leitungen für die Durchleitungskapazität verantwortlich; daMesseinrichtungen an der tungen, der exakt auf das jeweilige her handelt es sich um theoretische Werte.

(Grafik: ETH) Lukmanier-Leitung – be- Wetter zugeschnitten ist. Die Disreits seit 2004 im Einsatz – pacher der Netzbetreiber könnten dial und in der Länge ausbreitet. Da- wurden angepasst und ergänzt. So ver- dann bei der Festlegung der maximabei beobachteten die Forscher zum legten die Wissenschaftler eine Me- len Strommenge – so das Fernziel – Beispiel, dass sich Aldrey-Seile innen teostation auf einen neuen, jetzt auf für jede Überlandleitung auf das akstärker erhitzen als aussen, was zu 2510 Meter über Meer gelegenen tuelle regionale Wetter abstellen. einer mechanischen Verformung der Standort, wo spezielle Windverhält- «Wir sind die einzigen, die die Meteeinzelnen Adern führt; im Extremfall nisse und Vereisung erwartet werden. orologie ins Zentrum stellen», sagt bis zu einer irreversiblen Schädigung Zwei weitere Messstationen richteten Steinegger über sein Forschungsprodes Seils. An der ETH stehen elekt- sie an der Habsburg-Leitung zwischen jekt, das vom Bundesamt für Energie risch-thermische Fragestellungen im Beznau und Regensdorf ein. An der finanziert wird und an dem die Firma Vordergrund, während EMPA-For- Bernina-, der Lukmanier- sowie an Meteotest und die Netzgesellschaft scher im Rahmen des TeKaF-Projekts drei weiteren Überlandleitungen Swissgrid beteiligt sind. die mechanische Zug- und Bruchfes- (Standorte: Scheltenpass, Chrinde, Ein dynamischer Betrieb der Netze tigkeit untersuchen. Um die Alterung Grimsel) wurden fünf Webkameras in wäre gegenüber heute ein grosser von Seilen wirklichkeitsnah zu simu- Betrieb genommen. Sie erfassen allfäl- Schritt. Aktuell wird dem Betrieb der lieren, dient in der EMPA ein Ofen. lige Eisbildung an den Leitungen. Seit Freileitungen nicht die aktuelle TemUnd wenn die ETH-Forscher Son- letztem Herbst liefert das von Alpiq, peratur zugrunde gelegt, sondern neneinstrahlung nachahmen wollen, BKW, Repower, Swissgrid und dem eine für die ganze Schweiz pauschal benutzen sie eine Infrarotlampe. Ein Bundesamt für Energie unterstützte ermittelte Durchschnittstemperatur: 40 °C im Sommer, 10 °C im Winter, Behelf, wie Versuchsleiter Franck ein- Programm Messwerte. und 20 °C in den Zwischenmonaten räumt: «Das Wetter in seiner KomApril und Oktober. Das dynamische plexität können wir hier drin natürlich Strommenge nach aktueller Wetterlage nicht simulieren.»

Seither können Forscher die Daten Leiterseilrating brächte gegenüber über einen Webbrowser abrufen und der aktuellen Praxis einen EffizienzMessgeräte und Kameras in luftiger Höhe analysieren. So auch Urs Steinegger, vorteil: «Für einzelne Tage könnten Wer die Wettereinflüsse auf die Freileitungen untersuchen will, der muss nach draussen gehen, auf den BerninaStromversorgungsverordnung revidiert pass oder den Lukmanier, in jene Gebiete, wo die Hochspannungsleitungen die Alpen queren und extremen Wetter- und Temperaturbedingungen ausgesetzt sind. Hier oben in den Bergen setzt ein zweites aktuelles Forschungsvorhaben mit dem Titel «Optimierung des Betriebes von Freileitungen aus meteorologischer Sicht» an. Dieses will ergründen, wie das Wetter auf Freileitungen wirkt, wie die Lufttemperatur, Wind, Regen und Schnee die Seiltemperatur beeinflussen, welche Rolle die Oberflächenbeschaffenheit und das Alter des Seils 38 | Elektrotechnik 3/13

In der Schweiz besteht ein dringender Erneuerungs- und Ausbaubedarf des teilweise über 40 Jahre alten Stromnetzes, das den künftigen Stromflüssen nicht mehr gewachsen ist. Durch den Ausbau der dezentralen, erneuerbaren Stromerzeugung entstehen gemäss Energiestrategie 2050 geschätzte zusätzliche Investitionen von 3,9 bis 12,6 Milliarden Franken im Verteilnetz und 2,5 Milliarden Franken im Übertragungsnetz. Für diesen Netzausbau werden mit der vorliegenden Revision der Stromversorgungsverordnung die wirtschaftlichen Voraussetzungen geschaffen.

Durch eine neue Berechnungsmethode

wird eine marktgerechtere Vergütung des eingesetzten Kapitals erreicht. Die notwendigen Investitionen in das Verteil- und Übertragungsnetz werden durch die bessere längerfristige Planbarkeit gestützt.

Für die SBB und Privatbahnen, die in der Schweiz eigene Kraftwerke und Netze betreiben, wird eine Ausnahmeregelung von der Endverbraucherregelung in der Grundversorgung eingeführt. Ziel dieser Regelung ist der Abbau von Investitionshemmnissen.

Die diesbezüglichen Regelungen der Stromversorgungsverordnung treten am 1. Juli 2013 in Kraft.

wir fünf bis zehn Prozent mehr Strom durchleiten», schätzt Steinegger. Das gilt insbesondere für kühle Sommer- oder sehr kalte Wintertage. Hingegen müsste die Strommenge an vergleichsweise warmen Wintertagen vermutlich tendenziell reduziert werden. Ob über das Jahr unter dem Strich mehr Strom durch die Netze geleitet werden kann, lässt sich beim bisherigen Stand der Forschung noch nicht sagen. Allerdings lässt sich vermuten, dass den Netzbetreibern für Leistungsspitzen an kalten Tagen mehr Durchleitungskapazität zur Verfügung stehen dürfte.

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Verlässlicher Blick in die Zukunft

Die dynamische Bewirtschaftung des Netzes liesse sich zusätzlich verbessern, würden möglichst zuverlässige Wetterprognosen einen Blick in die Zukunft erlauben. Bereits seit 2005 erstellt Meteodat für die nationale Netzgesellschaft Swissgrid Prognosen zur Lufttemperatur; dies in Drei-Stunden-Schritten für die nächsten fünf Tage in sieben Schweizer Regionen. Solche Prognosen sind also bereits Realität, werden aber im operativen Betrieb der Netze noch nicht durchgängig berücksichtigt. In 97 bis 98 Prozent der Fälle kann die Lufttemperatur am zweiten Prognosetag auf +/–2 ° genau vorhergesagt werden.

Diese Genauigkeit soll mit der jüngsten Forschung nochmals verbessert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist noch viel Aufwand nötig. Denn wie so oft steckt der Teufel auch hier im Detail. So ist es zum Beispiel sehr anspruchsvoll, aus den gemessenen meteorologischen Werten die Seiltemperatur zu berechnen. Eine zuverlässige Berechnungsmethodik für Leiterseiltemperatur als Einflussgrösse des Wetters ist denn auch eines der vorrangigen Forschungsziele. Hinzu kommen einfach erscheinende, in der Praxis aber ziemlich vertrackte Fragestellungen wie die, wie man die Temperatur eines Seils misst. Das wird bisher teilweise so gemacht, dass die – je nach Wärmeausdehnung verschieden starke – Zugkraft des Seils gemessen und daraus auf dessen Temperatur geschlossen wird. Die im letzten Jahr neu installierten Temperaturfühler an den Leiterseilen lassen den Schluss zu, dass die Seiltemperaturberechnung aus der Zugseilmessung möglicherweise zu ungenau ist. Die aktuelle Forschung dient also auch dazu, überhaupt erst eine zuverlässige Messmethodik zu entwickeln, die später für den operativen Betrieb eingesetzt werden kann.

LED-Panel auf Mass!

Die extrem flachen LED-Panel von maximal 3.0x2.0m werden durch eine neuartige Lasertechnik bearbeitet und erhalten dadurch eine punktuelle Struktur, um das LED Licht effektiv, d.h. mit hoher Lichttransmission durch zuleiten und an die Oberfläche der Kunststoffplatte zu führen.

Die extra dafür geschriebene Software des Lasers berechnet die individuelle Punktierung anhand der L x B Mass so dass die Lichtbrechung wie bei einem Prisma das Licht gleichmässig bis in das Zentrum führt um eine homogene Ausleuchtung zu gewährleisten.

Die Panels können mit beliebigen Fotos oder Firmenlogos bedruckt werden.

Drohende Eisbildung rechtzeitig erkennen

Einen speziellen Akzent setzt das Forschungsprojekt zur «Optimierung des Betriebes von Freileitungen aus meteorologischer Sicht» beim Thema Vereisung, einem Problem, das im Alpenraum akut ist. Wenn Leiterseile vereisen, legen sie an Gewicht zu, was zu Beschädigungen oder – im Extremfall – zu einem Seilriss führen kann. Um dies zu vermeiden, nehmen die BKW schon heute bei Vereisungsgefahr einige Leitungen vom Netz und wärmen sie durch einen Kurzschluss gezielt auf. Im vorliegenden Forschungsprogramm werden von der Firma Meteotest Vereisungsereignisse anhand der Temperatur- und Feuchtigkeitsprognosen bis zu zwei Tage vorgesagt. Gute Prognosen würden den Netzbetreibern zusätzlich Zeit verschaffen, die Vereisung durch geeignete Massnahmen zu unterbinden.

Ideal wäre, wenn man die Leitungen gar nicht vom Netz nehmen müsste, sondern die Seile durch die durchgeleitete Strommenge gezielt so erwärmen könnte, dass keine Eisbildung einsetzt. Doch das ist noch Zukunftsmusik.

Weitere Informationen: Michael Moser, Leiter des BFE-Forschungsprogramms Netze, michael.moser@bfe.admin.ch www.bfe.admin.ch Proflight AG, Chamerstrasse 115, 6300 Zug , Tel. 041 761 22 22, Fax 041 761 23 23, info@proflight.ch, www.proflight.ch

Automation & Elektronik

ABB testet die Zuverlässigkeit von HGÜ-Netzen im eigenen Simulationszentrum in Västerås, Schweden.

Unterbrechung von Fehlern mit sehr schneller Mechanik und verlustarmer Leistungselektronik

DC-Leistungsschalter für Netz der Zukunft ABB stellte auf der Hannover Messe 2013 den weltweit ersten, hybriden Gleichstrom-(DC-)Leistungsschalter vor. Er unterbricht den Stromfluss mit einer sehr schnellen Mechanik und verlustarmer Leistungselektronik in weniger als fünf Millisekunden.

Um die Energiewende zu realisieren und die Ziele im Bereich der erneuerbaren Energien zu erreichen, wird das Stromübertragungsnetz künftig noch stärker auf ausgesprochene Transportaufgaben ausgerichtet werden müssen, als dies in der Vergangenheit der Fall war. Mit der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) soll diese Ferntransportinfrastruktur in den nächsten Jahren geschaffen werden. Wie im bestehenden Wechselstromnetz (AC), wird es für einen zuverlässigen Betrieb der Gleichstrominfrastruktur (DC) künftig notwendig sein, fehlerhafte Be-

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reiche ohne Beeinflussung der fehlerfreien Netzbereiche abschalten zu können. Hierfür hat ABB den hybriden DC-Leistungsschalter entwickelt.

Das 400-Kilovolt-(kV-)Wechselstromübertragungsnetz in Europa ist im Verlauf der vergangenen 100 Jahre entstanden. Die in der Anfangszeit der Elektrifizierung lokalen Versorgungsnetze, deren Aufgaben es war, die in der Nähe der Verbraucher erzeugte Energie zu diesen durchzuleiten, wurden zunehmend miteinander verbunden, mit dem Ziel, eine stabile und zuverlässige Stromversorgung auch im Fehlerfall zu

gewährleisten. Durch den stärker werdenden Stromhandel und die zunehmend lastferne Erzeugung wurde das Netz in den vergangenen Jahren bereits stark als Transportnetz – als das es nie konzipiert war – genutzt. Durch den Wegfall der Kernkraftwerke werden in Küstengebieten im Norden grössere Onshore- und Offshore-WindparkEnergieerzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien entstehen und es ist eine starke Zunahme des NordSüd-Stromflusses zu erwarten.

Die Gleichstromübertragung eignet sich aufgrund des frei einstellbaren Wirkleistungsflusses und der Möglichkeit, mit den Konverterstationen Systemdienstleistungen wie Frequenzregelung oder Blindleistungsbereitstellung zu erbringen, ideal für Ferntransporte.

Anders als beim 400-kV-Netz, wo der Leistungsfluss allein durch die Konst-

Automation & Elektronik

ruktionsparameter der eingesetzten Betriebsmittel bestimmt wird, ist es bei der Gleichstromübertragung möglich, den Leistungsfluss frei einzustellen: Dadurch kann die Übertragungskapazität des bestehenden 400-kV-Netzes gezielt gesteigert werden.

Um ein HGÜ-System in allen Betriebszuständen – also auch im Fehlerfall – zuverlässig zu betreiben, sind Leistungsschalter zur schnellen Fehlerklärung notwendig. Deren Aufgabe besteht darin, die fehlerbehafteten Bereiche vom restlichen System zu trennen, sodass der Betrieb der fehlerfreien Netzbereiche weitergeführt werden kann. Leistungsschalter kommen auch im bestehenden Wechselstromnetz zum Einsatz, jedoch stellt die Anwendung bei Gleichstrom besondere Herausforderungen an diese Schalter. Konventionelle Leistungsschalter unterbrechen den Fehlerstrom bei seinem Nulldurchgang durch Kühlung des Lichtbogens. Bei der Gleichstromübertragung gibt es allerdings keinen Stromnulldurchgang; daher sind innovative Konzepte zur Stromunterbrechung notwendig. So hat es über 100 Jahre gedauert, bis ABB den ersten Gleichstromleistungsschalter für HGÜ-Systeme vorstellen konnte, der in wenigen Millisekunden den Strom unterbrechen kann.

Der neuartige hybride DC-Leistungsschalter ermöglicht erstmals die Unterbrechung von DC-Fehlerströmen ohne Abschaltung des Gesamtsystems. Er besteht aus erprobten leistungselektronischen Betriebsmitteln und einem innovativen, ultraschnellen Trennschalter, deren Kombination einerseits eine schnelle Stromunterbrechung im Fehlerfall, andererseits minimale Durchleitungsverluste im Normalbetrieb gewährleistet. Im normalen Zustand leitet ein verlustarmer Strompfad den Strom, der nur wenige leistungselektronische Schaltelemente enthält. Bei Erkennung

Schaltbild des DC-Breakers.

eines Fehlers im Gleichstromteil des Übertragungssystems erhöht ein kleines leistungselektronisches Stellglied, der Kommutierungsschalter (Load Commutation Switch), den Widerstand dieses Strompfades und der Strom kommutiert auf den leistungselektronischen Hauptleistungsschalter. Bevor aber letzterer den Fehlerstrom unterbrechen kann, muss die Spannungsfestigkeit des ersten Strompfades hergestellt werden, da sonst die wiederkehrende Spannung nach der Stromunterbrechung den Kommutierungsschalter überlasten würde. Dafür muss der ultraschnelle Trennschalter (Ultra-Fast Disconnector) im verlustarmen Pfad geöffnet werden. Damit kann der Strom nur noch über den Hauptstrompfad fliessen und daher mit dem Hauptleistungsschalter unterbrochen werden. Die gesamte Abfolge der Einzelschritte dauert dabei nicht länger als fünf Millisekunden, schnell genug, um den ansteigenden Fehlerstrom zu unterbrechen, sodass die Konverterstationen durchgehend in Betrieb bleiben können.

Damit ist eine weitere Unterstützung des bestehenden 400-kV-Drehstrom-Übertragungsnetzes mit Systemdienstleistungen gewährleistet.

Darüber hinaus ist der DC-Leistungsschalter auch Grundlage für den Aufbau von Gleichstromnetzen mit mehreren

(Bilder: ABB)

Schutzzonen. Damit können im Fehlerfall die entsprechenden Bestandteile des Netzes abgeschaltet werden und die nicht fehlerhaften Abschnitte weiter betrieben werden – genau wie im bereits bestehenden Drehstromnetz.

Integraler Bestandteil für den Aufbau und Betrieb eines solchen Gleichstromnetzes ist aber auch ein übergeordnetes Schutz- und Leittechniksystem. ABB setzt für HGÜ-Verbindungen bereits seit vielen Jahren das speziell hierfür entwickelte Mach2-System ein. Dieses System wird zurzeit für die Steuerung grosser Gleichstromnetze weiterentwickelt. Um die Zuverlässigkeit und korrekte Funktionalität dieses erweiterten Schutz- und Leittechniksystems in jedem einzelnen Entwicklungsschritt zu überprüfen, hat ABB eigens ein HGÜ-Netzsimulationszentrum aufgebaut. Hier kann mit Echtzeitsimulationen der Betrieb eines HGÜ-Overlay-Netzes in Verbindung mit Drehstromnetzen simuliert werden.

Mit der Entwicklung des innovativen DC-Leistungsschalters konnte die letzte verbleibende Technologielücke für den Bau grosser HGÜ-Overlay-Netze geschlossen werden, sodass diese Netze bereits heute geplant werden können.

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Die Technologiemesse für Gebäude und Infrastruktur

10.–13. September 2013 Messe Basel www.ineltec.ch

Elektrotechnik 3/13 | 41

Automation & Elektronik

Magnetische Wechselwirkungen für eisenbasierte Hochtemperatur-Supraleiter

Supraleiter mit verblüffenden Eigenschaften Wissenschaftler und Ingenieure träumen seit Langem von einem Material, das elektrischen Strom bei Zimmertemperatur ohne Verlust leitet. Vor gut 25 Jahren fanden Forscher mit den Kuprat-Supraleitern (Supraleiter auf Kupferbasis) erstmals Stoffe, die bei vergleichsweise hohen Temperaturen supraleitend sind. Diese Eigenschaft hat auch eine neue Klasse von Supraleitern, die erst vor wenigen Jahren entdeckt wurde: Hochtemperatur-Supraleiter auf Eisenbasis. Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts in Villigen haben zusammen mit chinesischen und deutschen Forscherkollegen nun neue Erkenntnisse zu dieser Klasse von Supraleitern gewonnen. Die experimentellen Ergebnisse aus der Grundlagenforschung deuten darauf hin, dass magnetische Wechselwirkungen für das Phänomen der Hochtemperatur-Supraleitung von zentraler Bedeutung sind. Dieses Wissen könnte in Zukunft dazu beitragen, Supraleiter mit besseren technischen Eigenschaften zu entwickeln.

Konventionelle Supraleiter brauchen sehr niedrige Temperaturen. Dann können diese Materialien Strom ohne Widerstand leiten, was z. B. technische Anwendungen mit besonders starken Magnetfeldern wie Teilchenbeschleuniger oder medizinische Geräte ermög-

licht. In jüngerer Zeit richtet sich das Interesse der Forschung auf die Hochtemperatur-Supraleiter. Diese Supraleiter leiten den Strom verlustfrei schon bei höheren Temperaturen. Deshalb sind Forscherinnen und Forscher immer auf der Suche nach neuen Materia-

PSI-Forscher Thorsten Schmitt (links) und Kejin Zhou beim Einbringen einer Materialprobe in die Messapparatur.

(Bild: Scanderbeg Sauer Photography)

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lien, die bei möglichst hohen Temperaturen supraleitend sind. 2008 wurden neuartige Hochtemperatur-Supraleiter aus Eisen entdeckt. Diese Supraleiter kommen hauptsächlich in den Legierungen mit Eisen-Arsenid, Eisen-Phosphor und Eisen-Selenid vor.

Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts sind bei der Erforschung der eisenbasierten Supraleiter an der Spitze mit dabei. Die jüngsten, mithilfe der Röntgen-Spektroskopie gewonnenen Resultate tragen zu einem vertieften Verständnis dieser Supraleiter bei. Bei ihren Untersuchungen verglichen die Forscher eine supraleitende Materialprobe mit einer Probe des zugehörigen Basismaterials, das nicht supraleitend ist. Das Basismaterial – im vorliegenden Fall eine Barium-Eisen-Arsenid-Verbindung – wird supraleitend, indem Forscher es mit einer bestimmen Menge von Kalium-Atomen versetzen. Bei diesem Einbringen von Fremdatomen wird das Basismaterial mit Löchern dotiert. Diese Lochdotierung mit Kalium führt im Material zu Stellen mit fehlenden Elektronen, was die Kristallstruktur und die elektrische Leitfähigkeit beeinflusst.

Die Forschenden interessierten sich insbesondere für die dynamischen magnetischen Eigenschaften von Basismaterial und Supraleiter. Dazu regten sie

In dem RIXS-Experiment wurden eisenbasierte Supraleiter mit Röntgenlicht aus der SLS bestrahlt. Das Licht regt in der Probe eine Spinwelle an und verliert dadurch Energie. Der Energieunterschied zwischen einfallendem und gestreutem Licht weist auf magnetische Fluktuationen.

(Bild: Paul Scherrer Institut/Markus Fischer)

in den Materialproben magnetische Fluktuationen an. Mit magnetischen Fluktuationen (auch als Spinwelle oder Magnon bezeichnet) geht eine Umorientierung der benachbarten Elektronenspins einher, die sich wellenartig in der Materialprobe fortsetzt. In dem Basismaterial sind Spinwellen leicht und deutlich nachweisbar. Die Forscher wollten nun wissen, ob dies auch für die dotierten, supraleitenden Materialproben gilt. Auf den ersten Blick könnte man vermuten, dass die «Störlöcher» der Lochdotierung die Spinwellen stark dämpfen und die magnetische Ordnung der langreichweitig geordneten Spins aufbrechen. Doch die PSI-Forscher gelangten zu einem anderen Befund: Die Spinwelle wurde im Supraleiter kaum gedämpft, sie liess sich fast mit derselben Intensität nachweisen wie im Basismaterial. «Wir haben gelernt, dass die magnetischen Fluktuationen im supraleitenden Material praktisch gleich stark auftreten wie im Basismaterial.

Die Lochdotierung mit Kalium führt zu keiner wesentlichen Störung der Spinwellen», fasst PSI-Forscher Dr. Thorsten Schmitt das Resultat zusammen.

Erklärungsansatz für Hochtemperatur-Supraleitung Die dynamischen magnetischen Eigenschaften von Basismaterial und optimal dotiertem Supraleiter sind bei eisenbasierten Hochtemperatur-Supraleitern also sehr ähnlich. «Wir deuten diese er-

Automation & Elektronik

staunliche Tatsache so, dass die magnetische Wechselwirkung am Übergang zur supraleitenden Phase beteiligt sein kann. Wir sind gerade dabei, unsere Methode noch weiter zu verbessern, um auch sehr kleine Änderungen der magnetischen Eigenschaften, die eventuell beim Übergang in die supraleitende Phase auftreten, nachweisen zu können», sagt Schmitt.

Schmitt und seine Forscherkollegen leisten mit ihrer Arbeit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Hochtemperatur-Supraleitung. Supraleitung entsteht nach gängiger Auffassung dadurch, dass zwei Elektronen zu einem sogenannten Cooper-Paar «zusammengeklebt» werden. Bei Hochtemperatur-Supraleitern könnte die magnetische Wechselwirkung für die Bindung der Elektronenpaare verantwortlich sein. «Die Spinwellen sind dafür der heisseste Kandidat», sagt Thorsten Schmitt.

Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher die Adress-Strahllinie der Synchrotron Lichtquelle Schweiz, eine Grossforschungsanlage am Paul Scherrer Institut, die Röntgenlicht von sehr hoher Intensität für wissenschaftliche Experimente zur Verfügung stellt. Dabei wurden die dynamischen magnetischen Eigenschaften von Basismaterial und Supraleiter mit resonant-inelastischer Röntgenstreuung (Resonant Inelastic X-ray scattering, RIXS) untersucht. Bei dieser Spektroskopie-Methode wird das untersuchte Material mit Röntgenlicht bestrahlt. Das Röntgenlicht regt in der Probe eine Spinwelle an – und verliert dadurch Energie.

«Vergleicht man die Energie des abgelenkten mit jener des eingestrahlten Lichts, kann man aus der Differenz auf die Eigenschaften der Spinwellen schliessen», sagt Kejin Zhou, der diese Messungen im Rahmen seiner Postdoktorandentätigkeit am PSI durchgeführt hat.

Die PSI-Forscher wollen ihr Verständnis der Hochtemperatur-Supraleiter weiter vertiefen. Dazu gehören Experimente bei verschiedenen Dotierungszuständen in jenem Grenzbereich, in dem die Eigenschaft der Supraleitung einsetzt. Geplant sind auch Untersuchungen von weiteren Klassen von eisenbasierten Supraleitern.

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Spannungsregler spart Ortsnetzausbau Die Einspeisung immer grösserer Photovoltaik-Anlagen in die Ortsnetze stellt die Energieversorger vor besondere Herausforderungen. Durch Leistungsumkehr – bei Sonnenschein – kann die Spannung in Netzausläufern die obere Spannungstoleranz überschreiten, sodass Wechselrichter abgeschaltet werden müssen – ein Widerspruch zum (ErneuerbareEnergien-Gesetz (EEG). In enger Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Lippstadt hat AEG Power Solutions (AEG PS) eine innovative Lösung entwickelt, um dieses Phänomen auszuregeln und gleichzeitig einen teuren Netzausbau zu ersparen.

Dirk Fuhlbohm, Klaus Kauke Grössere PV-Anlagen werden oft in ländlichen Regionen oder am Stadtrand installiert und über Stichleitungen an das öffentliche Netz angeschlossen.

Sobald die Sonne vom wolkenlosen Himmel scheint, besteht durch die eingespeiste Solarenergie das Risiko, dass

abschnitte auszubauen oder starre Trafos gegen regelbare Trafos auszutauschen.

Stadtwerke Lippstadt startet Pilotprojekt mit AEG PS Vor einer solchen Aufgabe standen die Stadtwerke Lippstadt im Frühjahr 2012, als ein Landwirt die Einspeisung

1 +10% 0...-8%

110 kV Un

10 kV/20 kV

Länge

-10%

Thyrobox VR

0.4 kV 0 ... -8%

212 ... 230 V

Thyro-P Controller 230 V

Highlight

Unzulässige Spannungsanhebungen in Netzausläufern mit grossen PV-Anlagen sicher verhindern

N

Spannungsverlauf mit Thyrobox VR in Ausläufern des Ortsnetzes.

die Spannungstoleranz im Ortsnetz für einige Stunden überschritten wird (Bild 1). Bisher gab es nur wenige, kostenintensive Optionen, um diesem Problem entgegenzuwirken. Entweder es galt, Trafostationen zu errichten, Netz-

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einer weiteren PV-Anlage mit zusätzlichen 150 kW (Peak) beantragte. «Für uns als örtlichem Energieversorger galt es nun, die nach dem EEG geforderte ‹unverzügliche› Einspeisung sicherzustellen, um dem Betreiber nicht am

Ende für einen entstehenden finanziellen Schaden haften zu müssen», so Klaus Kauke, Leiter der Stromversorgung bei den Stadtwerken Lippstadt.

«Da wir bereits einen Kontakt zu AEG Power Solutions hatten, sprachen wir die Spezialisten auf einen möglichen Lösungsvorschlag an. So entstand das gemeinsame Projekt. Einen kosten- und zeitintensiven Netzausbau in dem betroffenen Abschnitt wollten wir nach Möglichkeit vermeiden.»

Bei AEG PS hat man zur gleichen Zeit bereits über eine Lösung nachgedacht, die möglichst flexibel einsetzbar ist und keine aufwendigen und kostenintensiven Netzausbauarbeiten notwendig macht. Was dann folgte, war eine sehr intensive und enge Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Lippstadt, die es ermöglichte, alle Praxisanforderungen direkt in ein neues Produkt einfliessen zu lassen. Entstanden ist eine Lösung, die AEG PS nun in Serie anbietet (Bild 2).

Herausforderung – eine flexible und kostengünstige Lösung Die neue Thyrobox VR zeichnet sich äusserlich durch sehr kompakte Abmessungen aus. Sie ist etwa so gross wie ein üblicher Kabelverteilerschrank und kann dadurch leicht an Gehwegen, Radwegen und Strassen positioniert werden.

Der Vorteil dieser von der Trafostation getrennten Aufstellung liegt darin, dass die Lösung direkt in dem Netzsegment installiert werden kann, das am stärksten von zu erwartenden Spannungsschwankungen betroffen ist.

Die Besonderheit technischer Natur ist die kontinuierliche Spannungsregelung ohne Schaltvorgänge mithilfe der bereits seit vielen Jahren in der Industrie bewährten Thyristortechnik. Sobald sich durch PV-Einspeisung der Leistungsfluss umkehrt, regelt der voll digitalisierte Power Controller ThyroP als zentrales Element der Thyrobox

durch die eingesetzte Elektronik entstehen, denn das Gerät wurde eigenfehlersicher konstruiert. Dies bedeutet, dass im sehr unwahrscheinlichen Fehlerfall der Thyro-P quasi einfach aus dem Regelungssystem fällt und alles läuft, als wäre das Regelelement überhaupt nicht vorhanden. Damit ist die Versorgungssicherheit auch im sehr unwahrscheinlichen Fehlerfall stets gegeben.

Fazit Die Stadtwerke Lippstadt hatten dem Betreiber der PV-Anlage einen festen Termin zur Übernahme der Einspeisung zugesagt. «Wir hätten ein echtes Problem gehabt, wenn AEG PS das Projekt – und damit das neue Produkt – nicht in der knappen Zeit realisiert hätte. In einem solchen Fall wären wir dem Betreiber gegenüber schadensersatz-

Einsatz der kompakten Thyrobox VR bei Stadtwerke Lippstadt.

Technische Daten Thyrobox VR Aussenleiterspannung Durchgangsleistung Stellbereich Spannung Regelung

3 x 400 V AC 250 kVA 0 bis –8 %

Kontinuierliche Spannungsregelung Überspannungsschutz Gegen Blitz und Schalthandlungen Fehlersicherheit Bypass im Fehlerfall

3 10012 Delbrücker Weg

Sportplatz

nächstliegende Ortsnetzstation (Entfernung: 650m)

828 Delbrücker Weg

N

VR die Spannung dreiphasig in einem Bereich von 0 … –8 % herunter. Dieser Controller hat sich weltweit in vielen Anwendungen bewährt und sorgt mit der robusten Thyristor-basierten Voltage Sequence Control (VSC) Technologie dafür, dass eine kontinuierliche Spannungsregelung ohne Flicker und ohne wesentliche Verursachung von Oberwellen entsteht. Mit einem Wirkungsgrad von > 99 Prozent zeichnet sich die Thyrobox VR gleichzeitig durch höchste Effizienz aus.

Für AEG PS war das Projekt mit den Stadtwerken Lippstadt insofern ein Glücksfall, als die Spezialisten im Team mit dem Kunden konkret daran arbeiten konnten, alle Besonderheiten der Praxis in das neue Produkt «hineinzuentwickeln» und die Dimensionierung aller Baugruppen darauf abstimmen zu können. Überzeugend, neben den Leistungsdaten, war für die Stadtwerke Lippstadt, dass die Thyristorregelung absolut verschleissfrei ist und ohne mechanische Schaltkomponenten auskommt.

7101 Delbrücker Weg 55

G

Thyrobox

der Einsatz der Thyrobox VR löst das Spannungsbandproblem und vermeidet teuren Netzausbau

150kW-Solaranlage (zusätzlich zu 50kW) macht Netzausbau notwendig

Der dezentrale Einsatz der Thyrobox VR im Niederspannungsnetz erspart den Netzausbau.

Dass eine Neuentwicklung auch in finanzieller Hinsicht auf Anhieb punkten kann, beweist die Thyrobox VR nach Aussagen von Klaus Kauke. «Die Kosten der Thyrobox belaufen sich auf die Hälfte dessen, was uns ein Netzausbau in diesem Abschnitt gekostet hätte.»

Diese deutlichen Worte machen das innovative Produkt von AEG PS zu einer Option für alle ähnlich gelagerten Fälle (Bild 3).

Keine Bedenken vor Elektronik Klaus Kauke rechtfertigt seine – aus Sicht mancher Energieversorger – mutige Entscheidung für die Thyrobox VR auch damit, dass keine erhöhten Risiken

pflichtig gewesen für einen potenziellen Schaden im vierstelligen Eurobereich – monatlich», sagt Klaus Kauke.

Das neue Produkt ist in der Lage, die stets ähnlichen Spannungsprobleme kontinuierlich zu regeln, wie sie bei weit verzweigten Stichleitungen in Ortsnetzen mit PV-Einspeisung auftreten. Durch die kompakten Abmessungen ist die Lösung überall einsetzbar und hilft damit, teuren Netzausbau zu vermeiden.

AEG Power Solutions GmbH DE-59581 Warstein dirk.fuhlbohm@aegps.com www.aegps.com

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Highlight

2

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Maschinen & Geräte

Werkzeuge

Achtung Asbest!

Freigesetzte Asbestfasern können zu schweren Erkrankungen führen. Seit 1990 besteht in der Schweiz ein Verbot, asbesthaltige Produkte einzusetzen. Man findet aber in vielen elektrischen Anlagen noch solche Produkte.

Sie wurden als Brandschutzunterlagen bei Leuchten, aber auch für Schaltgerätekombinationen und Speicherheizgeräte verwendet. Da diese Einrichtungen ihre Lebensdauer erreicht haben, werden sie demontiert.

Sicher arbeiten Besteht bei Bauarbeiten der Verdacht, dass Asbest auftreten könnte, so sind vor Beginn der Arbeiten vertiefte Abklärungen notwendig, um die mit den Arbeiten verbundenen Gefahren zu ermitteln. Während umfangreichere Arbeiten bei vorhandenen asbesthaltigen Teilen nur von einer durch die SUVA anerkannten Sanierungsfirma

durchgeführt werden können, sind kleine Demontagen aus der täglichen Praxis des Elektroinstallateurs möglich (Bild 67). Die SUVA/VSEI Asbestausbildung ergibt dazu die Berechtigung.

Die Details zu den verschiedenen Elektroarbeiten sind unter www.vsei.ch/ asbest ersichtlich. Die geforderten Sicherheits- und Betriebsmittel müssen aber vorhanden sein und auch benützt werden. Sie sind vom Arbeitgeber zur Verfügung zu stellen.

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Rico De Boni

Einwegschutzmasken oben: Kat. 2 = ungenügend unten: Kat. 3 = richtig

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Alte Schaltgerätekombination a) schwachgebundener Asbest b) festgebundener Asbest (Asbestzement)

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Material Schutzanzug.

Die persönliche Schutzausrüstung Der persönliche Schutz darf nicht vergessen werden. Freigesetzte Asbestfasern werden über die Atmung in den Körper aufgenommen und können in der Lunge und im Brustfell langfristig zu bösartigen, unheilbaren Erkrankungen führen. Einfache Staubschutzmasken P1 + P2, die für mineralische Bohrstäube bei Arbeiten an Beton und Mauerwerk gebraucht werden, können die sehr kleinen Asbestfasern nicht zurückhalten. Genügend Schutz bieten nur Masken mit der Bezeichnung P3 (Bild 68). Die Kennfarben an den Masken zeigen dessen Kategorie: Kat. P1 – Gelb – minimaler Schutz Kat. P2 – Blau – verbesserter Schutz Kat. P3 – Rot – maximaler Schutz Bei einer guten Maske minimiert ein Ventil die Wärme und die Feuchtigkeit in der Maske und sorgt damit und mit dem reduzierten Atemwiderstand für einen hohen Tragkomfort. Der Schutz ist aber nur bei richtigem Gebrauch vollständig. Die Hinweise des Herstellers sind darum genau zu befolgen.

Damit die freigesetzten Fasern nicht in den Kleidern, auf der Haut und in den Haaren weitergetragen werden, sorgt der Einweg-Schutzanzug. Er entspricht dem Typ 5/ISO-EN 13982-1 Schutzkleidung gegen feste Partikel. Für einen hohen Schutz sind das richtige Material (Barrierewirkung), die richtige Verarbeitung (Dichtigkeit) sowie das korrekte Tragen und Ablegen der Schutzbekleidung (Tragekomfort und Funktionalität) entscheidend (Bild 69).

Maschinen & Geräte

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Staubsauger H.

Fasern in der Umgebung vermeiden!

Durch das Arbeiten auch an kleinen Teilen von asbesthaltigen Anlagen, beim Lösen und Demonieren werden Asbestfasern freigesetzt. Deshalb muss der Staub sofort direkt an der Quelle abgesaugt werden. Der richtige Staubsauger (Bild 70) ist Bedingung.

Zusammen mit der passenden Arbeitstechnik wird die Faserfreisetzung minimiert. Der Staubsauger muss der Staubklasse H entsprechen. Er ist so markiert. Solche Staubsauger haben einen StaubAbscheidungsgrad von 99,995 % und 71 werden deshalb auch als Hochsicherheitssauger bezeichnet. H-Sauger haben einen Sensor, der den Volumenstrom prüft und bei vollem Behälter oder bei einer Verstopfung dies akustisch anzeigt. Sie sollen nicht für normale Reinigungsarbeiten eingesetzt werden. Wartung und Reinigung des Staubsaugers müssen streng nach der Bedienungsanleitung erfolgen. Die abgesaugten Abfälle sind gefährlich (schwachgebundener Asbest = Sondermüll). Sie Im Spezialsack bereit für müssen gemäss der Technischen Verorddie Entsorgung. nung über Abfälle (SR 814.600) und den kantonalen Richtlinien in den offiziellen Entsorgungsstellen entsorgt werden. Anerkannte Asbestsanierer führen Wartung und Kontrollen am Sauger aus und erledigen zudem die fachgerechte Entsorgung.

Zum Entsorgen verpacken Die demontierten asbesthaltigen Teile werden verpackt und gekennzeichnet. Der Faserzement (festgebundene Asbest) wird unbeschädigt in einen Plastiksack verpackt. Ein Kleber oder der Sack selber weist auf Asbest hin (Bild 71). Schwachgebundener Asbest wird zusammen mit den gebrauchten Schutzmasken und Anzügen in einem doppelten Sack luftdicht verpackt und für die Sondermüllentsorgung bereitgestellt.

Alle persönlichen Schutzeinrichtungen und die Hilfsmaterialien sind als Set verpackt erhältlich. Damit entfällt das Zusammensuchen. Die richtige Ausrüstung allein berechtigt nicht, Arbeiten an asbesthaltigen Anlagen durchzuführen.

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Asbest Asbest bezeichnet eine Gruppe von mineralischen Fasern, die in bestimmten Steinen vorkommen. Das Besondere am Asbest liegt in seiner beständigen, fasrigen Struktur. Asbestfasern haben eine typische Grösse von nur 3–5 μm.

Schwachgebundener Asbest: Die Fasern werden schon bei sehr geringer mechanischer Einwirkung freigesetzt. Leichtbauplatten und Asbestkarton gehören zu dieser Kategorie.

Festgebundener Asbest: Die Fasern sind fest in Verbundstoffen (z. B. Zement) eingebunden. Durch Bohren, Trennen oder Schleifen werden sie aber freigesetzt. Darum dürfen asbesthaltige Teile nie bearbeitet werden.

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Telematik & Multimedia

Vom Rauschen in der Glasfaser Auch in Glasfasern kann es rauschen.

Wir hören es nicht. Aber Fachleute kennen die Folgen. Die Rede ist vom Modenrauschen, einem Effekt, der die Übertragung der Lichtsignale beeinträchtigen kann.

Multimode-Glasfasern können mehrere hundert Moden transportieren.

Diese Moden entsprechen mathematisch den Lösungen der Maxwell-Glei-

chungen. Praktisch sind es die verschiedenen Ausbreitungsmöglichkeiten oder «Pfade», denen das Licht in der Glasfaser folgen kann.

In einem perfekten Glasfasersystem bleibt die Lichtenergie, die in eine Mode eingekoppelt wird, in dieser Mode erhalten und kann nicht in eine andere Mode der gleichen Faser übergehen.

In der Realität treten jedoch Unvollkommenheiten des optischen Kanals auf. Ist beispielsweise ein Steckverbinder fehlausgerichtet, so verlässt ein Teil der Moden den Faserkern vollständig und bewegt sich im Mantel weiter, wo er stark gedämpft wird. Ein weiterer Teil der Moden überträgt seine Energie teilweise oder sogar vollständig in andere Moden.

Im Interesse eines möglichst geringen Modenrauschens sollte die Fehlausrichtung in Glasfaserverbindungen un-

bedingt durch die Verwendung qualitativ hochwertiger Steckverbinder so klein wie möglich gehalten werden.

Optimal ausgerichtete und hundertprozentig getestete Steckverbinder sind eine entscheidende Voraussetzung für höchste Betriebssicherheit und volle Performance eines Glasfasernetzwerks.

Der Schweizer Verkabelungsspezialist R&M hat Methoden entwickelt, dieses Rauschen stark zu reduzieren.

Dabei sind äusserst präzise gefertigte Steckverbinder der Schlüssel zu einer fehlerfreien Signalübertragung. R &M hat zu diesem bedeutenden Thema mehrere hilfreiche White Papers veröffentlicht. Die Hintergründe erklärt ein Fachartikel im R &M Kundenmagazin Connections No. 43.

www.connections.rdm.com

Heimnetzwerk mit optischem Lichtwellenleiter Die Kunststofffaser-Technologie (Polymer Optical Fiber/POF), gibt es schon lange auf dem Markt. Für den Einsatz in einem Heimnetzwerk werden aber zusätzlich ein optischer Switch sowie Anschlussdosen in den Zimmern benötigt, welche die Wandlung der mittels POF übertragenen optischen Signale in elektrische Signale (Ethernet) vornehmen. POF-Kabel lassen sich zusammen mit Stromleitungen verlegen. Interferenz zwischen Stromkabeln und Lichtleitern oder elektromagnetische Strahlung sind nicht zu befürchten.

Der Weitertransport der Daten ab Hausanschluss erfolgt über einen Switch, der sich über ein herkömmliches Kupferkabel mit RJ45-Stecker mit dem Router des Providers verbinden lässt. Die Lichtleiter, die zu den Steckdosen in den Wohnräumen führen, werden einfach in die Ports auf der andern Seite des Switches eingesteckt.

Der kleinste Switch verfügt über vier Lichtleiterports, die grösste erhältliche Version bietet 24 Ausgänge. Da jede Steckdose standardmässig drei Anschlüsse für verschiedene Geräte bietet, können bereits mit der kleinsten Switch-Version an vier Steckdosen 12 Geräte sternförmig vernetzt werden.

In der Netzwerkdose, die übrigens in jedem herkömmlichen Doseneinlass Platz findet, sind die bekannten RJ45Anschlüsse. Die Intelligenz steckt dahinter – nicht nur im Umwandler für

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das Lichtsignal, sondern in einem integrierten Webserver, der die Verbindung mit anderen Netzkomponenten aufbaut, inklusive Passwortschutz für jeden Anschluss. Die Speisung erfolgt über eine benachbarte Stromsteckdose über einen in der Dose integrierten kleinen Trafo, der für die benötigte Betriebsspannung sorgt (230VAC/5VDC).

Die Netzwerkdosen bieten neben den drei Kabelanschlüssen auch einen Wireless-Anschlusspunkt für drahtlosen Anschluss ans Netz (passwortgeschützt, ein-/ausschaltbar). Ein optisches Netzwerk zählt technisch zu den sichersten

Netzwerk-Infrastrukturen.

Um die drahtlose Anbindung zu geniessen, werden mehrere kleine Zugangspunkte installiert, welche mit geringer Leistung arbeiten. Die Übertragung von digitalen Signalen über Lichtwellenleiter verwendet keine Energie für die Ausblendung von elektromagnetischen Störungen.

Das spart bis zu 80 % Energie im Vergleich zu anderen.

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Wachstum im Schweizer ICT-Markt Der Schweizer Markt für Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) hat sich im Jahr 2012 deutlich besser als der Durchschnitt der EU-Länder entwickelt. In der Schweiz ist der Gesamtumsatz mit IT und Telekommunikation um 1,5 Prozent auf 28,8 Milliarden Franken gewachsen. Der europäische Markt konnte dagegen nur um 1,2 Prozent auf CHF 766 Milliarden zulegen. Das teilt der Swico auf Basis aktueller Daten des European Information Technology Observatory (EITO) mit. «Der Boom bei Smartphones und Tablet Computern geht ungebremst weiter», sagte Swico-Geschäftsführer Jean-Marc Hensch in Zürich. Anders als im Vorjahr war der Umsatz mit Personal Computern (PC) 2012 nicht mehr rückläufig, sondern wuchs sogar wieder leicht.

Besonders positiv entwickelt sich der Umsatz mit Kommunikationstechnologie. Das Plus beträgt in der Schweiz im Jahr 2012 in diesem Segment 8,6 Prozent auf CHF 2,4 Milliarden. EU-weit lag das Wachstum sogar bei 10,3 Prozent auf CHF 82,6 Milliarden.

Hauptwachstumstreiber ist das Geschäft mit Smartphones, das in der Schweiz um 17,3

Prozent auf CHF 1,7 Milliarden zulegen kann. Stärker als im EU-Durchschnitt wachsen die Umsätze mit IT-Services und Software. Die Umsätze mit IT-Dienstleistungen legen um 1,6 Prozent auf CHF 9,2 Milliarden zu, der Schweizer Software-Markt wächst um 3,7 Prozent auf CHF 4,7 Milliarden. Besonders bemerkenswert sei gemäss Hensch jedoch die Entwicklung bei den Mobiltelefonen: «In unserem Land führt die Kombination von Kaufkraft und Technikaffinität dazu, dass dieses Jahr von den rund sieben Millionen Schweizern über 12 Jahre mehr als die Hälfte ein Smartphone erwerben wird. Es ist offensichtlich, dass dieser Trend auch Auswirkungen zum Beispiel auf den Newskonsum zeitigt.»

In diesem Jahr erwartet der Swico eine noch etwas bessere Entwicklung des ICTGesamtmarktes. Laut EITO-Prognosen wächst der Schweizer ICT-Markt im Jahr 2013 um 1,7 Prozent auf CHF 29,3 Milliarden. www.swico.ch www.eito.com

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Smartphone-Absatz steigt rasant Laut Gartner, dem internationalen IT-Forschungs- und Beratungsunternehmen, stiegen 2012 die Verkäufe von Smartphones im 4. Quartal 2012 um 38 Prozent auf die Rekordmarke von 207 Millionen Geräte. Die Verkäufe einfacher Mobiltelefone jedoch sanken im gleichen Zeitraum um 19 Prozent auf 264 Millionen Geräte. Laut Gartner haben die Hersteller im vergangenen Jahr weltweit 1,75 Milliarden Einheiten abgesetzt.

Für 2013 erwarten die Marktforscher, dass Smartphones den weltweiten Mobiltelefonmarkt beim Absatz dominieren werden, während die einfachen Mobilgeräte weiter nachlassen. So sollen Smartphones in diesem Jahr knapp eine Milliarde von insgesamt 1,9 Milliarden Verkäufen ausmachen.

Führende Hersteller der Branche sind laut Gartner weiterhin Apple mit iPhone und iPad sowie Samsung mit den Android-Geräten.

Im vierten Quartal teilten sie sich zusammen 52 Prozent des Marktes. Samsung verkaufte 2012 weltweit 295 Millionen Smartphones,

Apple 130 Millionen, wobei sich die günstigeren iPhone 4- und 4S-Modelle weiterhin gut verkaufen.

Beim Vergleich unter den Plattformen erreicht Googles Android im 4. Quartal 2012 einen Marktanteil von beinahe 70 Prozent, gefolgt vom iPhone System iOS mit 21 Prozent. Microsofts System Windows Phone hat sich trotz des Starts der neuen Lumia-Smartphones von Nokia nicht so stark entwickelt.

Das mobile Windows lag Gartner zufolge Ende des vergangenen Jahres bei 3 Prozent Marktanteil.

Der jüngsten Untersuchung von Gartner zufolge sind die weltweiten Absatzzahlen für Mobiltelefone im vergangenen Jahr erstmals seit 2009 wieder gesunken. Die Marktforscher haben ein Minus von 1,7 Prozent ermittelt.

Sie führen dies auf eine schwierige Wirtschaftslage, wechselndes Verbraucherinteresse und einen intensiven Wettbewerb zurück. www.gartner.com

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Mobile Stromversorgung von Kleingeräten

Energie für unterwegs Die Möglichkeiten für die mobile Stromversorgung sind heute vielfältig.

Damit lassen sich die Akkus für das Handy, die Taschenlampe oder für Messgeräte wieder aufladen und erwecken die Geräte zu neuem Leben.

Rüdiger Sellin Wir haben uns in den letzten Jahrzehnten daran gewöhnt, dass immer mehr Geräte verschiedenster Produktkategorien mit Strom aus Akkus versorgt werden. Dies kann ein Elektroschrauber, eine Taschenlampe oder ein Mobiltelefon sein. Irgendwann ist deren Akku jedoch leer – und was dann? Wo und wie lädt man ihn unterwegs auf der Baustelle auf? Hinzu kommt, dass bei Elektrowerkzeugen das Ladegerät und der Akku in den allermeisten Fällen herstelleroder gerätespezifisch sind. Da stellt sich die Frage, wie viele unterschiedliche Ladegeräte oder geladene Ersatzakkus man mitschleppen will oder kann. Im Unterschied dazu verwenden viele nicht ganz so stromfressende Kleingeräte wie z. B. Messwerkzeuge in der Regel Standardakkuzellen (Mignon/AA, Micro/ AAA, 9 V usw.).

Bei neueren Handys oder Digitalkameras erfolgt die Ladung des stets herstellerspezifischen Akkus praktisch nur noch über Mini-USB-Schnittstellen. Der standardisierte Universal Serial Bus (USB) erleichtert die Kontaktauf-

nahme zu externen Ladequellen wie einem Note-/Netbook oder zu mobilen Ladegeräten über ein kleines Verbindungskabel (USB zu Mini-USB) erheblich. Das Nachladen des Akkus des Kleingerätes neben der Datenübertragung ist dabei ein angenehmer Nebeneffekt. Jedoch ist auch der Akku des Notebooks einmal leer und verlangt nach einer Stromquelle.

Ladepraxis mit Hindernissen Der Praxistest offenbarte einige Überraschungen. So weckt die Verpackung eines kleinen Netzladegerätes mit zwei USB-Buchsen und einem Werbespruch gewisse Erwartungen: «Lädt Ihr iPhone, iPad und MP3-Player (iPod) unterwegs – laden Sie zwei Geräte gleichzeitig!». Ob und in welcher Kombination das tatsächlich der Wahrheit entspricht, ist eine ganz andere Frage.

Man erlebt zum Beispiel, dass sich sehr wohl zwei Smartphones – und nicht nur die von Apple – parallel laden lassen.

Bei Anschluss eines Smartphones und eines 7-Zoll-Tablets oder einer Digitalkamera wird hingegen nur der Akku im Handy geladen. Denn was die zweite

1

Handy Solar Lader (Vorderansicht links und Rückansicht mit Zubehör rechts).

50 | Elektrotechnik 3/13

Buchse liefert, reicht für den grösseren Akku des anderen Gerätes daneben nicht mehr aus. Mit einem anderen Doppellader war das parallele Laden hingegen überhaupt kein Problem. Die sofort aufkeimende «Warum»-Frage lässt sich oft nur nach längerem Studium der technischen Daten entdecken.

Die werden vorzugsweise in mikroskopisch winziger Schrift auf die Geräteunterseite gedruckt.

Denn abgesehen von den verschieden grossen Steckverbindungen ist USB nicht einfach USB. Aus der vom Notebook vertrauten zwölf Millimeter breiten USB-A-Buchse fliessen über die beiden äusseren Kontakte meistens 500 mA bei einer Spannung zwischen 4 und 5,25 V. Es können aber auch nur 100 mA oder bei einem Ladegerät bis zu 1800 mA sein. Im Kleingedruckten findet sich dann auch eine nüchterne Erklärung dafür, warum das parallele Laden von zwei Geräten mal funktioniert und mal nicht: «Output 2 × 5 V 2 × 500 mA/1 × 1000 mA». Wenn also der Ladestrom an der einen USBBuchse 500 mA übersteigt, wird die zweite USB-Buchse abgeschaltet, um eine Überlastung des Ladegerätes zu verhindern.

Für das Laden von Kleingeräten eignen sich mobile Ladegeräte, die von der Popularität der Photovoltaik profitieren. Der über Solarzellen gewonnene Strom erlaubt das Auf- oder Nachladen von Kleingeräten. Aufgrund der kleinen Fläche der Solarzellen liefern solarbetriebene Ladegeräte allerdings nur wenig Strom. Zudem benötigt dieser Ladevorgang etwa doppelt so viel Zeit wie jener über USB. Grosses Angebot an Ladegeräten Das entsprechende Geräteangebot ist fast unüberschaubar. Gute Dienste leistet beispielsweise der Handy Solar Lader mit robustem Saugnapf für die Windschutzscheibe im Auto. Dessen fest eingebauter, nicht wechselbarer Akku lässt sich entweder über die integrierte Solarzelle oder über das mitgelieferte USB-Kabel ab Notebook aufladen. Bei der ersten Ladevariante ist

2 Telematik & Multimedia

die Solarzelle in Richtung der Sonne zu platzieren, damit der Ladestrom so hoch wie möglich ist. Das erweist sich in der Praxis nicht immer so einfach, zumal die Polizei die Sicht behindernde Gegenstände scharf ahndet. Wie üblich ist der Lithium-Ionen-Akku im Handy Solar Lader vor der ersten Inbetriebnahme sowie einmal im Monat vollständig aufzuladen. So lässt sich eine Tiefentladung und eine Beschädigung des Akkus vorbeugen. Die Ladedauer über die Solarzelle beträgt bei voller Sonneneinstrahlung etwa 8–9, beim Aufladen via USB etwa 3–4 Stunden. Das Gerät mit den Massen 190 × 92 × 32 mm wiegt nur 171 g, kostet 45.95 Franken und funktioniert von –10 bis +90 °C, allerdings nur im Trockenen.

Für Outdoor-Anwendungen eignet sich das Voltcraft Solar-Ladegerät SL-1 (CHF 49.95). Damit lassen sich Kleingeräte und Handys überall ohne Stromnetz betreiben. Über monokristalline Solarzellen werden fünf Micro-Akkus geladen, welche die gespeicherte Energie an den angeschlossenen Verbraucher abgeben. Das SL-1 ist kompakt (168 × 28 × 108 mm), wiegt 320 g und ist für Outdoor-Anwendungen geeignet. Zur Erhöhung der Ladeleistung

Aufklappbares, kompaktes Ladegerät von Voltcraft: Zwei Solarpanels ermöglichen das Laden mobiler Geräte mit schneller Kontaktaufnahme dank umfangreicher Steckerauswahl (rechts).

können mehrere SL-1 parallel geschaltet werden. Universal-, USB- und Handyadapter (für Sony Ericsson, Samsung, Motorola, Nokia, Siemens) sowie Hohlstecker (5,5 × 2,5 mm und 3,5 × 1,35 mm) ergänzen die Ausstattung.

Der Ladestrom mit max. 220 mA ist für Handys ausreichend.

Mit einem Ladestrom von 180 mA gilt das auch für den Varta Backup Charger (CHF 29.95), der sich bestens zur Überbrückung von Stromengpässen unterwegs eignet. Er lädt über die USB-IN-Funktion zwei im Gerät ein-

gesetzte AA- oder AAA-Akkus (Schalterstellung IN) oder versorgt über die USB-OUT-Funktion mobile Geräte wie Handys, MP3-Player usw. mit frischer Energie (Schalterstellung OUT).

Dank seines geringen Gewichts (24 g) und den kompakten Abmessungen (65 × 38,5 × 19,6 mm) passt er in jede Handtasche oder jedes Handschuhfach. Adapter für alle gängigen Handymodelle sowie ein Micro-USB-Standardstecker sind im Lieferumfang ebenso enthalten wie zwei NiMH-Mignon-Akkus mit einer Leistung von 2100 mAh.

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E-WERK von Busch und Müller: Akkuladung via Nabendynamo am Velo.

Akkuladung ab Dynamo Eine praktische und komfortable Akkuladung via Nabendynamo ermöglicht das E-Werk von Busch und Müller (CHF 219.– mit viel Anschlusszubehör). Das unscheinbare Kästchen ist entgegen der Werbung und der irreführenden Produktbezeichnung keine Stromversorgung. Vielmehr handelt es sich um einen Adapter, der den vom Nabendynamo (z. B. Shimano oder SON) gelieferten Strom als einstellbaren Ladestrom weitergibt. Die Span-

nung (2,8 –13,3 V) und der Strom (0,1–1,5 A) müssen exakt eingestellt werden, damit die via USB angeschlossenen elektronischen Geräte keinen Schaden nehmen. Die jeweils benötigten Werte sind auf dem Netzladegerät des zu ladenden Gerätes abzulesen. Dazu lässt sich die Spannung des E-Werks in Schritten von 0,7 V und die Stromstärke in Schritten von 0,1 A einstellen.

Der Spannungswandler des E-Werks verhindert, dass die vom Dynamo geschwindigkeitsabhängig erzeugte Span-

nung den eingestellten Grenzwert überschreitet.

Ob man sein Handy unmittelbar an das Ausgangskabel anschliessen kann oder nicht, entscheidet sich daran, wie das zu ladende Gerät mit Aussetzern und dem Wiedereinsetzen des Ladestroms umgeht. Diese Schwankungen sind beim Anhalten und anschliessenden Wiederanfahren unvermeidlich. Manche Geräte stellen sich dann jedes Mal von selbst ab und verlangen einen Neustart des Ladevorgangs von Hand, was besonders beim Fahren auf dem Velo sehr mühsam ist.

Für diesen Fall gibt es als Zubehör vom gleichen Hersteller einen Pufferakku (CHF 99.–), der konstant 5 V liefert und somit das unliebsame Verhalten im Dynamobetrieb verhindert. Der 1400 mAh-Akku wird geladen, sobald vom Dynamo genügend Leistung abgegeben wird. Dank kompakter Masse (8 × 4 × 4 cm) und tiefem Gewicht (nur 180 g) kann er mit einem Klettband am Rahmen oder Vorbau befestigt werden.

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Varta Backup Charger: Ladestrom aus gewöhnlichen Akkus für mobile Geräte.

Wasserstoff (H2) als unendliche Energiequelle?

Die Brennstoffzelle wird in der Öffentlichkeit nur wenig beachtet. In ihr wird in einer komplizierten chemischen Reaktion aus Sauerstoff (aus der Luft) und Wasserstoff Strom erzeugt. Als Abfallprodukt fällt nur warmer Wasserdampf an, der in Grossanlagen etwa im Winter zum Heizen genutzt werden könnte. Das Eisproblem scheint gelöst zu sein (Eis in der Brennstoffzelle zerstört die Technik und muss verhindert werden). Mittlerweile sind Brennstoffzellen für Temperaturen bis –25 °C ausgelegt und gelten als voll praxistauglich.

Problematisch gilt hingegen nach wie vor der hohe Energieaufwand zur Herstellung von Wasserstoff. Bislang gibt es zwar keine industrielle Wasserstoff-Produktion, H2 fällt aber in der chemischen Industrie unter anderem bei der Ammoniakherstellung oder beim Entschwefeln

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von Benzin quasi als «Abfallprodukt» an.

Allein daraus ergibt sich beispielsweise für Deutschland ein H2-Potenzial von jährlich 850 Mio. m3. Zur Verbrennung in Verbrennungsmotoren oder zur Lagerung muss man H2 unter hohem Druck verflüssigen (etwa 700 bis 1000 bar), was enorm energieaufwändig ist.

Für Wasserstoff als Energieträger sprechen einerseits seine unendliche Verfügbarkeit und saubere Emissionen. Für die energieintensive H2-Herstellung und -lagerung sind heute noch grosse Mengen Strom nötig, weshalb die Ökobilanz wenig positiv ausfällt. Auf dem Markt bereits zu kaufen sind mobile Strommodule etwa zur Stromversorgung eines Notebooks. Auch H2-betriebene Gabelstapler sind bereits in grösseren Stückzahlen im Einsatz. Wasserstoffautos hingegen lassen noch auf sich warten.

Mobiles Kraftwerk für unterwegs Im Vergleich zu den bisher aufgeführten Geräten ist der 45,8 kg schwere Solargenerator Yeti 1250 von Goal Zero mit den Massen 41,0 × 30,5 × 37,0 cm von ganz anderem Kaliber. Zu einem Preis von 1998 Euro wird er mit Trolley, einem Hochleitungsakkusatz mit integriertem MPPT Solarladeregler, Digitalanzeige und Wechselrichter ausgeliefert. Der Yeti 1250 ist nur beschränkt outdoor-geeignet und mit Lüftern zwecks Wärmeabführung ausgestattet. Er bietet 1250 Wh Speicherkapazität und versorgt unterwegs Verbraucher wahlweise über USB-, 12 V DC- oder AC-Anschlüsse (110 V/60 Hz

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E-WERK von Busch und Müller Beispielinstallation am Velo.

bzw. 230 V/50 Hz). Letztere geben eine Leistung von 1200 W, kurzzeitig sogar bis zu 1500 W ab. Gemäss Datenblatt sind nur die USB-Ausgänge geregelt (3 × 5 V/1,5 A/max. 7,5 W). Ein Smartphone soll damit innert 3–4 Stunden geladen sein, was etwa der Ladezeit am USB-Port des Notebooks entspricht.

Zwecks Leistungserhöhung lassen sich mehrere Solargeneratoren parallel schalten. Diese werden durch ein externes Solarpanel ergänzt, dem GoalZero

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Bis zu vier 30M-Solarmodule lassen sich zusammenschalten, was 120 Wp entspricht. Bei optimaler Besonnung reicht das aus, um den Yeti-Solargenerator in rund 10 Stunden vollzuladen.

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NIN-Know-how 87 Wer ist schon im Besitz der neuen EN 61439? Wer hat sie schon gelesen?

Wer führt seine Schaltgerätekombinationen bereits nach diesem Standard aus? Was muss ein Elektroinstallateur, welcher kleine Installationsverteiler zusammenbaut, beachten? Wie muss eine Verteilung neu geprüft werden? Eine neue Norm, viele Fragen. Es bleibt noch Zeit bis zur vollständigen Umsetzung der neuen EN 61439. Es macht aber bestimmt Sinn, wenn man sich bereits jetzt daran hält, die ersten Neuerungen umzusetzen. Diese, aber auch andere Fragen und Antworten beschäftigen uns wiederum in dieser Ausgabe.

David Keller, Pius Nauer

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KRF-Rohr in einem Heustock Ein Kollege von mir hat bei einer periodischen Kontrolle in einem landwirtschaftlichen Ökonomiegebäude im Heustock folgende Situation vorgefunden. Ein TTKabel als Zuleitung auf den Heukran wurde in einem KRF-Rohr (orange Färbung) Aufputz an einem Holzbalken entlang verlegt. Das Rohr hat der Installateur damals sicher aus dem Gedanken des mechanischen Schutzes verlegt. Es stellt sich nun bei uns die Frage, ob die Installation beanstandet werden kann oder muss, oder ob sie doch in Ordnung ist? Ein Gedanke ist nämlich, dass das Kabel an und für sich flammwidrig

ist. Hätte der Installateur damals das Kabel einfach auf den Holzbalken genagelt, so wäre die Installation wohl in Ordnung.

Darf diese ungewöhnliche Installation belassen werden? Ich bin der Meinung, Nein.

Wie würden sie entscheiden?

(S. R. per E-Mail) Ich weiss nicht, wann die Installation erstellt wurde, aber bereits in den HV war es nicht erlaubt, orange Rohre auf oder in brennbares Material zu installieren. In den NIN finden wir heute im Artikel 5.2.1.7.4 immer noch die gleichen Forderungen, dass brennbare Rohre vollständig in nicht brennbare Stoffe eingebettet werden müssen. Die

Norm macht diese Anforderung nicht mit dem darin eingezogenen Leitermaterial abhängig. In der aktuellen NIN finden wir zudem in Artikel 4.8.2.2.4 folgenden Hinweis: Wenn Leitungen nicht vollkommen in nicht brennbarem Stoff eingebettet oder anderweitig vor Feuer geschützt sind, müssen diese schwer brennbare Eigenschaften haben.

Dieser Artikel gilt für Anlagen in feuergefährdeten Betriebsstätten, unter welche ein Heustock ganz klar fällt. Was sicher auch zu beachten ist, ist die mechanische Beanspruchung der Leitung.

Ist von mechanischen Beanspruchungen auszugehen, so muss die Leitung davor geschützt werden. Diese Installation entspricht nicht der Norm und ist zu (pn) beanstanden.

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Maximaler Auslösestrom RCD für Aussenbeleuchtung Für eine Aussenbeleuchtung mussten wir sehr lange Leitungen verlegen (600 Meter TT 5 × 6 mm2). Da der Kurzschlussstrom am Ende der Leitung nur noch etwa 60 Ampere beträgt, haben wir einen FI-Schutzschalter 300 mA vorgeschaltet.

Unser Kontrolleur meint nun, der Auslösestrom dürfte höchstens 30 mA betragen.

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Sie sprechen ein Problem an, welches interessanterweise in der Praxis noch immer auftaucht. Man vereinfacht oft mit der Aussage: 300 mA = Brandschutz, 30 mA = Personenschutz. Diese Aussage stimmt aber nur, wenn man den Zusatzschutz betrachtet. Für den Fehlerschutz hingegen können bei der Anwendung von «Automatische Abschaltung der Stromversorgung» im System TN (früher Nullung) folgende Schutzorgane verwendet werden (NIN 4.1.1.4.5): Überstrom-Schutzeinrichtungen; Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs). Dabei ist nicht beschrieben, welcher maximale Bemessungsdifferenzstrom ein RCD aufweisen muss.

Klar auch, denn diese Schutzmassnahme verlangt «nur» das automatische Abschalten im Fehlerfall innert der geforderten Zeit, meistens und idealerweise innert 0,4 Sekunden. Bei der Verwendung von Überstrom-Schutzeinrichtungen scheint die Vorgehensweise bei der Planung und Überprüfung in der Praxis weniger Schwierigkeiten zu bereiten, als wenn eine FehlerstromSchutzeinrichtung verwendet wird.

Welcher Fehlerstrom bringt also einen FI-Schutzschalter innert 0,4 Sekunden zum Auslösen? Nach der relevanten Hersteller-Norm EN 61008-1 über «Fehlerstrom-/Differenzstrom-Schutzschalter […]» muss ein allgemeiner Typ beim 100-prozentigen Bemessungsdifferenzstrom innert 0,3 Sekunden auslösen. Da bei einem Körperschluss, also bei einem direkten Kurzschluss zwischen Aussen- und Schutzleiter, typi-

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leuchtungskörper angeschlossen. Wer hat jetzt recht?

(T. F. per E-Mail)

3 Automatische Abschaltung der Stromversorgung.

scherweise mehr als das Fünffache des Bemessungsdifferenzstromes zum Fliessen kommt, sollte die Auslösezeit des FI-Schutzschalters eben auch mit diesem fünffachen Wert gemessen werden.

Dabei muss gemäss der oben zitierten Norm die Auslösung aber bereits innert 0,04 Sekunden erfolgen! Selbst verzögerte (selektive) Geräte müssen beim fünffachen Strom innert 0,15 Sekunden auslösen. Deshalb schreibt die NIN auch (6.1.3.6.1.1, Anmerkung 6), dass sogar selektive Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen als alleiniger Schutz für die automatische Abschaltung genügen! Übrigens steht im gleichen Abschnitt der NIN weiter: «Wenn FehlerstromSchutzeinrichtungen (RCDs) mit IDN 0 500 mA als Abschalteinrichtung eingesetzt werden, ist die Messung der Fehlerschleifenimpedanz im Allgemeinen nicht erforderlich». Somit können

Sie also auch mit dem 300 mA-FISchutzschalter die Forderungen der NIN erfüllen, solange Sie keine Steck(dk) dosen anschliessen.

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NIN-Know-how 82, eine Frage dazu In Antwort 5 von NIN-Know-how 82 (ET 10/2012) schreiben Sie, dass sowohl der minimale als auch der maximale Kurzschlussschutz einer Leitung nachgewiesen werden muss, wenn diese übersichert wird.

Zur Überprüfung des Leitungsschutzes im Falle des maximalen Kurzschlussstromes schreiben Sie, dass das Produkt k2 × S2 grösser sein muss, als die entsprechende Durchlassenergie, welche aus der Kennlinie des Leitungsschutzschalters herausgelesen werden kann. Dies habe ich auch so in den NIN 4.3.4.3.2 B + E gefunden. In der 4.3.4.3.1 B + E lese ich jedoch folgenden Satz: Die bei einem Kurzschluss über die

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Der von ihnen zitierte Absatz aus den B + E bezieht sich allgemein auf die Wahl der Kurzschlussschutzeinrichtung und gilt für Leitungen, welche nicht übersichert werden. Wird zum Beispiel ein 1,5-mm2-Kupferdraht mit einem Leitungsschutzschalter 16 AC und der Energiebegrenzungsklasse 3 abgesichert, ist der Leitungsschutz im Kurzschlussfall in der Regel bereits eingehalten. In der Regel heisst, wenn das Schaltvermögen des Leitungsschutzschalters grösser ist als der maximale Kurzschlussstrom am Einbauort. Weil die Norm jedoch auch verlangt, dass das Schaltvermögen eines Leitungsschutzschalters stets grösser als der am Einbauort zu erwartende Kurzschlussstrom sein muss, hat der genannte Absatz aus der NIN seine volle Richtigkeit. Der maximale Kurzschlussstrom wird deshalb am Anfang einer Leitung gemessen. Ist der gemessene Wert kleiner als das Schaltvermögen des Leitungsschutzschalters, wurde der Leitungsschutzschalter richtig ausgewählt und schützt dazu auch den nicht übersicherten Leiter im Kurzschlussfall. Wird eine Leitung mit einem Leitungsschutzschalter übersichert, ist der Kurzschlussschutz immer mit dem minimalen und maximalen Kurzschlussstrom (pn) nachzuweisen.

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Schutzpotenzialausgleichsleiter verbunden werden. Der Grundsatz, dessen Einhaltung übrigens schon in der HV (Art. 32 510) gefordert wurde, gilt auch nach aktueller Norm noch immer: NIN 2010, 4.1.0.3.9 «Vorkehrungen für den Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) dürfen bei den folgenden Betriebsmitteln entfallen: … Metallrohre oder andere Metallgehäuse, die Betriebsmittel mit doppelter oder verstärkter Isolierung […] schützen. In diesem Sinne ist es richtig, den fehlenden Schutzleiter auch bei einer periodi(dk) schen Kontrolle zu bemängeln.

Erden von Metallkanälen Bei den Bodensockelkanälen (Abbildung 4) aus Aluminium konnte mittels der Niederohmmessung keine Verbindung mit der Erdungsanlage des Gebäudes festgestellt werden. Die FLF-Steckdosen im Kanal drinnen bieten keine zusätzliche Abdeckung, welche die Drähte bei einem Isolationsdefekt noch ein wenig schützen würden, um den gesamten Kanal unter Spannung zu setzen. Die Installationen sind im Jahre 1994 ausgeführt worden und der Hersteller des Kanals gibt es nicht mehr. Muss das bei einer periodischen Kontrolle beanstandet werden?

(M. M. per E-Mail) Wenn für die Erschliessung der Steckdosen ein TT-Kabel o. ä. mit doppelter Isolierung verwendet wurde und diese doppelte Isolierung bis zum Anschluss an die Steckdose aufrecht gehalten werden konnte, müsste der Schutz- oder Schutzpotenzialausgleichsleiter nicht unbedingt angeschlossen werden. In allen anderen Fällen, wenn also die Basisisolierung des Drahtes den Kanal berühren könnte, oder selbstredend nur T-Drähte eingezogen wurden, muss der Kanal unbedingt mit dem Schutz- oder

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Datenschild SK nach EN 61439 Wir haben gehört, dass für Schaltgerätekombinationen neu die EN 61439 gilt.

Kleine Installationsverteiler bauen wir selber zusammen. Wie müssen wir das Datenschild anpassen, damit unsere neu erstellten Schaltgerätekombinationen der Norm entsprechen.

(F. F. per E-Mail) Grundsätzlich dürfen Schaltgerätekombinationen noch bis zum 1. November 2014 nach den bestehenden Normen

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Fehlerstelle fliessende Energie darf die zu schützenden Leiter und gegebenenfalls andere Betriebsmittel nicht gefährden. Dies ist gewährleistet, wenn zum Schutz gegen Kurzschlussströme Leitungsschutzschalter der Energiebegrenzungsklasse 3 (3 steht in einem Quadrat) oder Schmelzeinsätze verwendet werden. Genügt es demzufolge nicht, bei einer Leitung, welche mit einem Leitungsschutzschalter übersichert ist, nur den minimalen Kurzschlussschutz nachzuweisen, wenn der Leitungsschutzschalter die Energiebegrenzungsklasse 3 aufweist?

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konstruiert und gebaut werden. Auch ihre Installationsverteiler können noch nach den bestehenden Regeln mit einem Datenschild versehen werden. Natürlich macht es Sinn, wenn man schon jetzt seine Datenschilder nach den neuen EN 61439 ausführt. In Abbildung 5 sehen Sie ein Datenschild, ausgelegt nach den Anforderungen der EN 61439. Die gelb eingefärbten Werte müssen zwingend auf dem Datenschild auf der Schaltgerätekombination angebracht werden. Die EN 61439 fordert noch weitere Werte, welche, wenn zutreffend, angegeben werden müssen.

Diese weiteren Werte können auch in der Dokumentation der Schaltgerätekombination aufgeführt werden. Für kleine Installationsverteiler macht es meiner Meinung nach jedoch Sinn, wenn man alle anderen erforderlichen

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Werte (in Abbildung 5 blau eingefärbt) auf dem Datenschild angibt. Gegenüber der alten Norm muss neu das Herstellungsdatum und die Produktenorm zwingend auf dem Datenschild angegeben sein. Anstelle des Firmennamens

Wer hat den Computer erfunden?

Es ist kaum bekannt, dass der Computerpionier Konrad Zuse eine enge Beziehung zur Schweiz hatte und am Entstehen einer Informatik-Kultur in der Schweiz wesentlich beteiligt war. Herbert Bruderer hat die verstreuten Dokumente dieses Wirkens zusammengetragen und beschreibt die Anfänge der Informatik in der Schweiz.

Das Buch enthält eine Übersicht über die frühen Computer (vor allem aus den Ländern USA, Grossbritannien, Deutschland und der Schweiz) mit über 30 ausführlichen Vergleichstabellen. Es geht auf die Informatikpioniere Charles Babbage, Alan Turing, John von Neumann, Konrad Zuse sowie die Erfinder des programmgesteuerten Digitalrechners ein. Ein umfassendes Kapitel beantwortet die seit Jahrzehnten heiss umstrittene Frage: «Wer hat den Computer erfunden?» Beschrieben werden zudem zwei in den Jahren 2010 und 2011 wieder entdeckte historische Computer M9 der Zuse KG und der erste Schweizer Transistorrechner Cora von Contraves. (224 Seiten, Oldenbourg, ISBN 978-3-486-71366-4, CHF 53.– oder EUR 39.80).

kann auch das Warenzeichen des Her(pn) stellers angebracht werden.

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

Kleinsteuerungen Dieses Buch behandelt die Grundlagen und verschiedenen Einsatzbereiche von Kleinsteuerungen und gibt einen ausführlichen Überblick über die verschiedenen verfügbaren Steuerrelais und Logikmodule (LOGO!, easy, Zelio, Millenium 3). Die vielfältigen Innovationen (Ethernet-Anbindung, Integration von netzwerkfähigen Sensoren und Aktoren, Datenlogging auf Massenspeichern, Erweiterbarkeit der Ein-/Ausgangsebene) der am Markt etablierten Steuerungen werden in der Neuauflage berücksichtigt.

Zusätzlich behandelt werden die Nanoline-Steuerung mit dem Programmablaufplan (PAP) und Safety-Steuerungen. Die Eigenschaften der beschriebenen Geräte geben Entscheidungshilfen bei der Produktwahl für eine anstehende Aufgabe und beantworten viele Fragen zu den grafischen Programmiermethoden. Viele für die Praxis wichtige Informationen sind in übersichtlichen Tabellen im Buch zusammengestellt (576 Seiten, mit CD-ROM, ISBN 978-3-8007-3287-6, EUR 43,50). www.vde-verlag.de

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> suissetec-Zertifikat, Okt. 2013 bis Okt. 2014

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Elektrotechnik 3/13 | 57

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Aus- und Weiterbildung

Kopftraining für Lernende und Fachleute

Brain Food Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) gehören in der Steuerungstechnik zum Standard. Aber auch einfache Steuerungsaufgaben können mit ihnen einfach und schnell gelöst werden. Die Kenntnisse der Grundregeln helfen mit, sich in der Programmierung zurecht zu finden.

Rico De Boni, Marcel Schöb Installationspraxis Die nachfolgenden Fragen gehören zu den folgenden Leistungszielen im Bildungsplan des Elektroinstallateurs EFZ: Bildungsplan L4 / 5.4.4: • Die Lernenden programmieren für einfache SPS-Anlagen die Steuerungen, stellen Parameter ein und nehmen Systeme in Betrieb. Die Lernenden erklären Prinzip und Funktion von SPS und erläutern Schaltungsbeispiele.

Aufgabe 897 Aufgabe 899

Aufgabe 900

Aufgabe 896 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) werden auch unter dem Begriff «intelligente Steuerrelais» verkauft.

Durch was unterscheiden sich diese von einer konventionellen SPS? Aufgabe 897 a) Aus welchen Teilen besteht eine Anweisung? b) Die Teile einer Anweisung und Beispiele sind aufzuzählen (siehe Bild 897).

Aufgabe 898 Was bedeutet der Begriff «Negation»?

Aufgabe 899 Die Grundschaltungen nach den Symbolen im Funktionsplan sind zu beschreiben (siehe Bild 899).

Aufgabe 900 Welche Anforderungen müssen vorhanden sein, damit die Ausgänge der beiden Schaltungen Ein sind? (siehe Bild 900).

Aufgabe 901 Die Beschreibungen sind zu ergänzen: • «Merker werden für ….....……… der Steuerung verwendet» • «Merker entsprechen in der Verwendung den ….........….…. in der Schützentechnik»

Aufgabe 902

58 | Elektrotechnik 3/13

Aufgabe 905 Was passiert, wenn Kabel mit Funktionserhalt im Brandfall mit Wasser unter Druck besprenkelt (Sprinkleranlage) werden?

Aufgabe 906 Wie müssen Funktionserhaltkabel bei vertikaler Verlegung über mehrere Geschosse abgefangen werden?

Aufgabe 907 Wie können einadrige Starkstromkabel mit integriertem Funktionserhalt nach DIN 4102-12 befestigt werden?

Aufgabe 903 Aufgabe 904 • «Merker sind wie …..….........……. zu programmieren» Aufgabe 902 Für das abgebildete Steuerbeispiel ist der Funktionsplan, der Kontaktplan und die Anweisungsliste als Beispiele mit und ohne Merker aufzuzeichnen (siehe Bild 902).

Aufgabe 908 Welche 11 Schritte sind nötig, um in einem Projekt zu einem Leistungsverzeichnis zu kommen? Diese sind zum Teil stark projektabhängig.

Aufgabe 909 In welchen Phasen des Planungs- und Bauprozesses werden welche CRB-Arbeitsmittel eingesetzt?

Aufgabe 903 Eine Pumpe wird über eine SPS gesteuert. Die Betriebszustände Ein/Aus/Auslösung Motorschutz werden angegeben.

Es ist ein Kontaktplan zu zeichnen und die Zuordnungsliste ist zu ergänzen (siehe Bild 903).

Aufgabe 904 Die Einfahrt in eine Halle wird durch eine einfache Ampelanlage gesteuert. Über einen Druckkontakt werden die Leuchten grün und rot gesteuert. Das notwendige Programm ist als Funktionsplan zu zeichnen. (siehe Bild 904).

Antworten zu den Aufgaben 896 bis 909 werden ab ca. 19.4.2013 im Dossier Brain Food auf www.elektrotechnik.ch veröffentlicht.

Die Antworten zu den Aufgaben 878 bis 895 finden Sie jetzt im Dossier Brain Food auf www.elektrotechnik.ch

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Aus- und Weiterbildung

Elektroplanung

Aus- und Weiterbildung

Fokus Elektrosicherheit

Messung der Schleifenimpedanz Durch einen Defekt kann eine fehlerhafte Verbindung entstehen zwischen einem aktiven Leiter und einem geerdeten Gehäuse (Körper). Der daraus resultierende Fehlerstrom gefährdet Personen, Tiere und Sachen oder löst einen Brand aus. Im Normalfall schaltet eine Schutzeinrichtung den fehlerhaften Stromkreis zuverlässig ab. Die Wirksamkeit dieser Schutzmassnahme wird mittels Messung der Schleifenimpedanz und des Kurzschlussstromes nachgewiesen. Diese Messung gehört zu den elementaren Bestandteilen einer Elektrokontrolle.

Michael Knabe* Grundlagen der Messung Bei einem satten Erd- oder Kurzschluss wird der fliessende Strom nur durch die Schleifenimpedanz beeinflusst. Der Kurzschlussstrom errechnet sich aus der anliegenden Spannung und der Schleifenimpedanz (Bilder 1 + 2).

Für die Messung des Kurzschlussstromes werden Installationstester eingesetzt. Die vorhandene Netzspannung wird dabei unbelastet gemessen. Drückt man die Start-Taste, so wird im Messgerät eine Last ans Netz angeschlossen, welche einen Spannungsfall zur Folge hat. Aus dieser Spannungsdifferenz, der Netzspannung und dem Messstrom

1

60 | Elektrotechnik 3/13

kann der Kurzschlussstrom errechnet werden (Bild 3).

Betriebsmessunsicherheit Gemäss EN 61557-3 (4.1) ist eine maximale Betriebsmessunsicherheit von ± 30 % zulässig. Neben den äusseren betrieblichen Bedingungen (Feuchtigkeit, Temperatur usw.) wird die Messung aber noch durch weitere Faktoren beeinflusst: Einflussfaktoren Leitererwärmung im Fehlerfall: Die Messungen werden meist in unbelastetem Zustand der Anlage durchgeführt, d. h. wenn die Leiter «kalt» sind. Im Be-trieb und bei einem Kurzschluss erwärmen

2

sich jedoch die Leiter, was eine Erhöhung des Widerstandes zur Folge hat.

Spannungsschwankungen: Eine schwankende Netzspannung kann eine korrekte Messung stark beeinträchtigen. Hier schafft die Mehrfachmessung Abhilfe, die zu einem genaueren Durchschnittswert führt.

Leistungsfaktor cos : Die Messtoleranzen der Installationstester werden bis zu einem definierten cos eingehalten.

Netzbelastung: Stark belastete Netze können bei kleinen Laständerungen, die das Messgerät erzeugt, anders reagieren als unbelastete Netze. Übergangswiderstand Fehlerstelle: Der tatsächliche Widerstand an einer Fehlerstelle wird bei der Messung nicht berücksichtigt.

Praxistipps Messleitungen abgleichen: Die Werte der Messleitungen müssen vom gemessenen Resultat abgezogen werden. Dieses Abgleichen kann vor allem wichtig sein beim Messen von kleinen Impedanzen.

Messgerätefehler vermeiden: Der Einsatz von Geräten mit hoher Auflösung und hoher Genauigkeit ist für den Profi elementar.

Fachkurs 3

Prinzipielle und stark vereinfachte Funktion der Kurzschlussstrommessung.

gen elektrischer Anlagen im Allgemeinen: Das Messen und Protokollieren der entsprechenden Werte machen eine elektrische Anlage oder Installation noch nicht sicher. Unabdingbar ist eine korrekte Interpretation der Resultate, die sehr schwierig sein kann. Nur sie stellt sicher, dass die Versorgung im Fehlerfall innert nützlicher Frist automatisch abgeschaltet wird. Hier ist der versierte Fachmann mit entsprechenden Anlagen- und Fachkenntnissen gefordert, um die Sicherheit der Installation korrekt einzuschätzen. Bei einem Hausanschlusskasten (HAK) im Wohnungsbau sind Kurzschlussströme von ca. 1 kA keine Seltenheit. Industrieanlagen weisen hingegen oft mehr als 10 kA Kurzschlussstrom auf.

Auch bei der Messung der Schleifenimpedanz gilt: Der Schutz der anwesen-

Einstellung des Messge4 rätes: Der Kurzschlussstrom sollte aufgrund der aktuellen Netzspannung am Messort errechnet werden. Einige Messgeräte lassen andere Einstellungen zu.

Messzubehör: Niederohmiges Messzubehör kann zu genaueren Resultaten führen. Spitzen sind in der Regel niederohmiger als Klemmen.

Mehrfachmessung anwenden: Mehrfachmessungen minimieren Fehler aufgrund von Beispiel eines Impedanztesters für kleine Impedanzen. kurz-zeitigen Spannungsschwankungen.

Referenz L-N-Messung: Die Messung des IKL-N ergibt ei- den Personen muss stets oberstes Gebot nen Referenzwert, der annähernd sein. Da die Messung unter Spannung gleich hoch sein sollte wie das Resultat ausgeführt wird und oft auch die Abdeckungen entfernt werden müssen, ist einer IKL-PE-Messung.

Alle Aussenleiter messen: Bei Dreh- die Anwendung einer persönlichen stromleitungen alle Aussenleiter mes- Schutzausrüstung (PSA) zwingend notsen. Die Ergebnisse müssen annähernd wendig.

■ gleich sein.

Spezielle Messgeräte: Für kleine Impedanzen, sprich grosse Kurzschlussströme, spezielle Messgeräte verwenden, welche einen grösseren Laststrom geMichael Knabe ist eidg. dipl. Elektroinstallateur und nerieren können (Bild 4).

Fazit Die Messung der Schleifenimpedanz, deren Resultate durch verschiedenste Einflussfaktoren verfälscht werden können, zeigt die Problematik von Messun-

bei Electrosuisse als Inspektor im Inspektionsteam Nordost tätig. Durch die tägliche Arbeit als Inspektor ist er profunder Kenner und Anwender der Messtechnik in der Praxis. Durch diverse Fachreferate und Beiträge gilt er als Spezialist in diesem Themenkreis.

Erstprüfung gemäss NIN Die Teilnehmer lernen im Kurs, wie eine baubegleitende Erstprüfung / Schlusskontrolle durchgeführt werden muss, welche die NIV für eine neu erstellte elektrische Installation vor deren Inbetriebnahme vorschreibt.

Geübt wird der Ablauf einer Erstprüfung an Installationsmodellen. Tipps und Tricks für die praktische Erstprüfung werden behandelt. Mit dem Ziel einer möglichst effizienten Messtätigkeit nach Ziffer 6 der NIN werden die Kursbesucher im fachgerechten Gebrauch der Mess- und Prüfinstrumente geschult.

Eine kurze Auffrischung der Theorie rundet die Schulung ab.

Nächste Kurse: 25.04.2013 in Olten 27.05.2013 in Fehraltorf

Jetzt anmelden unter weiterbildung@electrosuisse.ch oder www.electrosuisse.ch

Electrosuisse Weiterbildung Luppmenstrasse 1 CH-8320 Fehraltorf Tel. 044 956 12 96 Fax 044 956 12 49 weiterbildung@electrosuisse.ch

Aus- und Weiterbildung

Fachwissen und Installations-Know-how für das Marketing nutzen (Teil 3)

Direkte Verrechnung brachten Staubsauger beseitigt. Frau M. ist mit den beiden sehr zufrieden und «versorgt» diese am Vormittag und Nachmittag mit Kaffee und Mineralwasser. Diese «Aufmunterungen» sind bei jedem Serviceteam gern gesehen.

Gegen 16.30 Uhr sind die Arbeiten abgeschlossen. Das Haus ist aufgeräumt und das Material und Werkzeug im Servicewagen verstaut, bereit für den nächsten Einsatz.

die Barzahlung, da sie zufälligerweise den Betrag im Haus hat. Der Servicemonteur S. übergibt Frau M. eine saubere Aufstellung der gemachten Arbeiten inkl. Einheitspreise. Diese handgeschriebene Zusammenstellung inkl.

Mess- und Prüfprotokoll und die entsprechende Quittung nimmt Frau M. gerne entgegen. Das Serviceteam der Firma A. bedankt sich nochmals bei Frau M. Auf dem Rückweg in die Firma zahlt der Servicemonteur den Betrag direkt beim nächsten Bancomaten auf das Firmenkonto ein. Keine 72 Stunden nach dem Telefon von Frau M. sind die Arbeiten ausgeführt, die Rechnung gestellt und das Geld auf dem Firmenkonto. Die Buchhaltung muss den Auftrag nur noch erfassen und verbuchen. Was will man mehr?

Rechnung ist bereit Der Servicemonteur S. hat bereits das Ausmass der Arbeiten erstellt. Frau M. staunt nicht schlecht, als dieser sie fragt, ob sie die Arbeiten gleich bezahlen wolle. Bei einer sofortigen Bezahlung in bar oder mit ec-direkt stellt er ihr noch 3 % Skonto in Aussicht. Er informiert sie weiter, dass die Arbeiten innert 5 Tagen auch im Laden zu den gleichen Konditionen beglichen werden könnten. Als letzte Variante könnte Frau M. natürlich auch per klassische Rechnung zahlen, allerdings ohne Skonto. Frau M. ist platt. Kurz entschlossen wählt sie

Fazit Dank des gut ausgebildeten Servicemonteurs konnte dieser Auftrag erfolgreich abgeschlossen werden und hinterlässt einen Kunden, der ganz sicher via Mundwerbung seine guten Erfahrungen mit der Firma A. weitergibt. Für die Zusammenstellung der einzelnen Preise dient das handliche «NPKCompact» des VSEI. Bei Bedarf ist das Servicefahrzeug auch mit einem Notebook und Drucker ausgerüstet, damit nötige Infos über einen Fernzugriff oder beim Lieferanten nachgefragt werden könnten.

■

Im Tagesgeschäft einer Elektroinstallationsfirma gibt es viele Situationen, um aktive Kundenbindung zu betreiben. Dies geschieht einfach und parallel zum Tagesgeschäft. Dabei steht meistens die Person vor Ort beim Kunden im Mittelpunkt. Zusatzgeschäfte ohne Marketingkosten sollte jedes Elektrogeschäft betreiben.

Marcel Schöb Familie M. hat ihr Haus etwas umgestellt und teilweise neue Möbel angeschafft. Dabei befanden sich Lampenanschlüsse und verschiedene Steckdosen nicht mehr am richtigen Ort. Ein klassischer Auftrag für den Elektroinstallateur. Nebenbei: der VSEI hat anlässlich einer Auswertung festgestellt, dass der weitaus grösste Teil von Rechnungen unter 2000 Franken beträgt.

Einsatz des Servicemonteurs Frau M. ruft nach getaner Umstellung des Hauses am Montagmorgen bei ihrem Hauselektriker, der Firma A., an und informiert den zuständigen Projektleiter über ihre Wünsche. Dieser sichert ihr zu, dass sein Serviceteam, bestehend aus dem Servicemonteur und einem Drittjahr-Lernenden, sich am Mittwochmorgen um 8.00 Uhr bei ihr melden. Frau M. kann das zwar kaum glauben, denn ihre Kollegin wartete sechs Wochen.

Anruf Montag, Einsatz Mittwoch Pünktlich um 8.00 Uhr sind die beiden Mitarbeitenden bei Frau M. eingetroffen. Der Servicemonteur berät dabei Frau M. kompetent und weist sie noch auf drei weitere Punkte in ihrer Elektroinstallation hin. Frau M. ist sehr froh über diese Hinweise und gibt auch dazu den Auftrag. Der Servicemonteur instruiert seinen Lernenden und notiert sich das wenige fehlende Material.

Nach der Instruktion beginnt der Lernende mit der Ausführung der ersten Arbeiten und der Servicemonteur holte sich das fehlende Material im Geschäft.

Zusammen mit dem Lernenden werden die Arbeiten fachgerecht ausgeführt und «Dreck» gleich mit dem mitge-

62 | Elektrotechnik 3/13

NPK Compact als wertvolles Hilfsmittel.

SSAM, einer der europaweit führenden Grosshändler von Sicherheitssystemen, hat vor kurzem den Geschäftsbereich SSAMLIGHT eröffnet. Der neue Bereich ist für LED-Gebäude- und Flächenbeleuchtungen spezialisiert und bietet darüber hinaus viele weitere Highlights. Durch Direktimport garantiert das Unternehmen seinen Partnern beste Qualität zu konkurrenzlos günstigen Preisen.

Sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich überzeugen die neuen SSAMLIGHT-Produkte durch ihre vielseitige Einsetzbarkeit und ihr modernes und attraktives Design. Ob am Arbeitsplatz, in Büros und Konferenzräumen oder in Fluren und Treppenhäusern setzen LED-Beleuchtungen ganz besondere optische Akzente und sorgen für angenehmes Licht. Aufgrund der langen Lebensdauer und dem geringen Wartungsaufwand eignen sie sich ideal für die Montage an schwer zugänglichen Orten im Innen- und Aussenbereich. Darüber hinaus überzeugt

die LED-Technik durch ihre enorme Stromersparnis.

SSAMLIGHT bietet seinen Partnern eine grosse Auswahl verschiedener Formen und Masse, von den LED-Spot-Leuchten über die extraflachen LED-Paneele bis hin zu den LED-Lichtbändern und LED-Flächenleuchten für den Aussenbereich.

Die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten wie Deckenauf- und -einbau, Easy-Quick- oder Schienenmontage gewährleisten höchste Flexibilität. Ein wesentliches Vertrauensargument bietet die stets schnelle und zuverlässige Betreuung der SSAM-Partner.

Denn SSAM unterstützt seine Fachhandelspartner erfolgreich mit sofortiger Lieferbarkeit aller Produkte durch grosszügige Lagerkonzepte in jedem Fachhandelszentrum sowie gerne genutzte Direktabholungsmöglichkeiten und professionellem Service.

SSAMLIGHT 8105 Regensdorf Tel. 044 871 20 02 sales@ssamlight.ch ssamlight.com

Weltweit kompakteste USV-Anlage Mit dem Ausbau der Leistung auf satte 200 kW präsentiert die Newave SA ein spektakuläres Re-Design ihrer UPScale-Serie. Standfläche kostet Geld, deshalb entwickelt die neue

grow». Unternehmen können blitzschnell auf neue Leistungsanforderungen reagieren. Ausserdem senkt dieses Prinzip die Gesamtbetriebskosten durch «Dezentrale Parallelarchitek-

DPA UPScale ST 200 ihre Leistung auf einer Standfläche von ganzen 0,42 m2. Das macht dieses neue Produkt zur weltweit kompaktesten modularen USV-Anlage. Entwickelt wurde die UPScale-Serie für Anwendungen im mittleren Leistungsbereich von 20…200 kW. Die einschubmodulare Bauweise ermöglicht einen bedarfsgerechten Ausbau der Infrastruktur nach dem Prinzip «Pay as you

tur» oder kurz DPA. Die UPScale ST-Serie basiert auf autonom aufgebauten USV-Modulen, die jeweils die komplette Hard- und Software enthalten.

Schweiz. höhere Berufsbildung BMP für Telematik – KNX-Swiss Training

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Weiterbildung ist Gold wert

Elektrotechnik 3/13 | 63

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SSAMLIGHT – LED-Gebäude- und Flächenbeleuchtung

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UP-Radio mit Wecker und RDS

Clevere Lösungen für die Unterputz-Installation – das ist ein herausragendes Merkmal der Audiolösungen von WHD. Ob für Einzelraumbeschallung oder Multiroom-Systeme: Bedienerfreundlichkeit für hochwertige Musikübertragung ist unsere Maxime. Der Unterputz RDSRadio mit Wecker ist über eine Fernbedienung und über vier Tasten direkt am Gerät bedienbar. Es gibt front- und rückseitig ein Aux-Eingang für externe Tonquellen wie z. B. MP3-Player oder iPod/iPhoneDockingstation MP 55 oder Bluetooth-Empfänger BTR 55.

Somit können neben den neun

Radiosendern zwei zusätzliche externe Quellen abgespielt werden. Mit der beiliegenden Wurfantenne für Kabelrohre erreicht das RDS-Radio schon einen guten Empfang. Es ist aber auch ein Antenneneingang vorhanden. Das RDS-Radio eignet sich für Privat- wie auch für Hotelanwendungen.

Asera AG 8303 Bassersdorf Tel. 044 755 50 60 info@asera.ch www.asera.ch

Meimo Partner bei eco2friendly Die Gebäudeautomation erhöht nicht nur den Komfort und die Sicherheit, sondern

steigert gleichzeitig die Energieeffizienz und hilft, Strom zu sparen. Die Gleichstromantriebe mit Solarversorgung sind eine umweltfreundliche Automationsvariante vor allem für die Nachrüstung. Weder für den Betrieb noch für die Steuerung sind Kabel erforderlich. Ohne aufwändige Montagearbeiten kann das Solarmodul zum Beispiel an einer Markise angebracht werden. Das System verfügt über einen integrierten und einfach austauschbaren Akku (LiFePo4). Auch bei nicht

64 | Elektrotechnik 3/13

optimalen Wetterbedingungen ist das Ein- und Ausfahren der Markise, resp. das Öffnen und

Schliessen der Rollläden und Lamellenstoren möglich. Es ist ausreichend Energie vorhanden, selbst bei bewölktem Himmel für zwei Fahrzyklen pro Tag. Die Solarkomponenten sind kompatibel mit allen Funksendern und -sensoren von elero.

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

Eltako-Gebäudefunk In der neuen Broschüre von Demelectric ist nebst den etablierten Starter-Kits, auch eine Auswahl der wichtigsten Einzelkomponenten aufgeführt. Alle wichtigen Funktions- und Steuerbereiche sind leicht auffindbar dokumentiert.

Zu den Bereichen Schalten und Dimmen, sind auch Komponenten für die Beschattung sowie für die Temperaturregelung berücksichtigt. Zur Überwachung des Energieverbrauchs sind ebenfalls geeignete Lösungen verfügbar. Weil alle En Ocean-Geräte den gleichen Funkstandard nutzen, sind optimale Kombinationen möglich.

Die Sensoren sind weitgehend batterielos versorgt und lassen sich an beliebigen Stellen leicht montieren. Alle Aktoren besit-

zen eine Repeater-Funktion und leiten ankommende Schaltbefehle ins Funknetz weiter.

Dies erhöht die Zuverlässigkeit

und Reichweite des Netzes erheblich. Aktoren lassen sich daher leicht auch von einer entfernten zentralen Stelle schalten.

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

LED Scheinwerfer Nicht nur Zukunftsmusik, sondern Realität ist der LEDScheinwerfer von HS Technics.

Mit 1120 LED erreicht er einen Lichtstrom von 8050 Lumen, bei einer Systemleistung inkl. Vorschaltgerät von nur 95 Watt. Bei einer durchschnittlichen Lebenserwartung von 50 000 h ist der Scheinwerfer erhältlich in den Lichtfarben 4000 und 5000 Kelvin. Mit einem Abstrahlwinkel von 60 ° oder 120 ° können verschiedene Montagehöhen bis max. 14 m abgedeckt werden. Das optimale Wärmemanagement, die Schaltfestigkeit, IP66 und Umgebungstemperaturen von –30 °C bis 50 °C, machen diesen umweltfreundlichen und leistungsstarken Scheinwerfer für viele Anwendungen zur idealen Technik.

Abhängig von der Anschlussleistung und täglicher Brenndauer ergeben sich bei einer Umrüstung oder Neuanlage unglaublich hohe Energieeinsparungen

und damit Amortisation in kurzer Zeit. Typische Einsatzgebiete: • Industriebereich • Hallenbeleuchtung • Aussenbereich • Tiefkühlzellen oder Zonen • Notbeleuchtung in Hallen Das Produkt ist seit mehr als vier Jahren erfolgreich auf dem Schweizer Markt.

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

gerät auf den Markt gebracht.

Das Produkt warnt und schützt mit bis zu acht unterschiedlichen Tönen überall dort, wo Vorsicht geboten ist. Egal, ob an Gebäuden oder Maschinen, die planerischen Möglichkeiten sind breit gefächert. Um das akustische Signal zu verstärken, ist in die neue Sirene eine Statusbeleuchtung integriert.

Hiermit wird bei lauten Umgebungen auf das akustische Signal hingewiesen. Erhältlich ist die neue Werma-Sirene mit 105 dB und in vielen Spannungsvarianten (12, 24, 48 VDC, 115–230 VAC). Mit nur zwei Bohrlöchern befestigt man diesen an der Wand und klickt das Produkt einfach auf.

Nicht nur innovativ, sondern auch absolut zuverlässig ist die neue Mehrtonsirene 153 aus dem Hause Werma. Wieder einmal haben die Entwickler des Signalgeräteherstellers die Köpfe zusammengesteckt und ein neues quadratisches Signal-

WERMA Signaltechnik Niederlassung Neuhausen am Rheinfall 8212 Neuhausen am Rheinfall Tel. 052 674 00 60 info@werma.ch www.werma.ch

Detektion auf ganzer Linie Produkteanzeigen

Sirene setzt optische Akzente

Der neue Liniensensor ZE-LS5 von Jola ist ein Leckage-Detektor für elektrisch leitfähige Flüssigkeiten. Der Liniensensor besteht aus einem zur Wandmontage geeigneten Elektronikgehäuse, einer Anschlussleitung und einer steckbaren Elektrodenleitung. Die Auswerteelektronik ist integriert und speist den Elektrodenstromkreis. Es besteht galvanische Trennung zwischen Elektrodenleitung, Versorgungsspannung und Relaiswechselkontakt am Ausgang.

Der Sensor ist für AC/DC 24 V Schutzkleinspannung SELV oder PELV ausgelegt. Die Stan-

dard-Ansprechempfindlichkeit von 30 k⍀ deckt den hauptsächlichen Anwendungsbereich ab.

Sie ist aber werksseitig anpassbar an besondere Anwendungsfälle im Bereich von 1 k⍀ bis 500 k⍀, z. B. bei leichter Betauungsneigung und Detektion einer gut leitfähigen Flüssigkeit oder zur Detektion von voll entsalztem Wasser bei sonst absolut trockener Umgebung.

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19" Industrie-PC mit Steckplätzen

Der Industrie-PC Spectra-Rack R 4100 ist ein sehr leistungsfähiger Industrie-PC für den Einbau in 19’’-Schränke, der mit der aktuellen CPU- und Schnittstellentechnologie ausgestattet ist. Der Spectra-Rack R 4100 wurde speziell für den Einsatz in der Mess- und Automatisierungstechnik entwickelt.

Er verfügt über zahlreiche Erweiterungsslots für den Einbau zusätzlicher E/A-Einheiten oder um sonstige Funktionen aus dem Bereich der Prozess-

und Kommunikationstechnik mit speziellen Einsteckkarten zu realisieren. Das im Spectra-Rack R 4100 eingesetzte Prozessorboard ist langzeitverfügbar (mind. 6 Jahre).

Das System ist mit einem Intel Core i5-3450 (3,0 GHz) und 8 GB DDR3 RAM bestückt. Als Massenspeicher ist eine superschnelle 60 GB SSD für das Betriebssystem und eine 500 GB SATA Festplatte für die Datenspeicherung installiert.

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Elektrotechnik 3/13 | 65

Mädchen schnuppern Technikluft Veranstaltungen

Technik bestimmt weite Teile unseres Alltags. Obwohl Frauen ebenso wie Männer technische Produkte nutzen, sind sie immer noch in der Minderzahl, wenn es um die Gestaltung und Entwicklung von technologischen Erzeugnissen geht. Mit ein Grund dafür ist der fehlende Zugang zu technisch orientierten Berufen und der Mangel an weiblichen Vorbildern. Die Hochschule Luzern – Technik & Architektur möchte deshalb mit dem Ferien-Workshop «TinkerTecGirls@hslu» Mädchen für Technik begeistern und sie mit Frauen in technischen Berufen bekanntmachen.

Im «Fabrication Laboratory» (Fab Lab) der Hochschule Luzern werden die 14- bis 16-jährigen Schülerinnen mechanische und elektronische Musikinstrumente bauen und zum Abschluss ein kleines Orchesterkonzert inszenieren. Dabei lernen sie auf spielerische Weise den Umgang mit Lötkolben, Lasercuttern und anderen Maschinen kennen, unterstützt von einer Produk-

rufswege von Frauen in technischen Berufen kennen.

Der Kurs wird in den Osterferien vom 2. bis 4. April 2013 zum ersten Mal durchgeführt und im Herbst wiederholt. Vorkenntnisse sind keine erforderlich und die Teilnahme ist kostenlos.

Anmeldung und weitere Informationen sind über die nachstehende Website erhältlich.

Für Mädchen, die sich für Informatik interessieren, findet in den Oster- und den Herbstferien erneut das Ferienprogramm «ITgirls@hslu» statt, das seit dem Start 2011 auf unverändert grosses Interesse stösst. Bei Exkursionen, Workshops und Interviews mit Informatikerinnen und Informatikern der Hochschule Luzern lernen die Mädchen unterschiedliche IT-Berufsbilder kennen. tedesignerin und zwei Medien-Künstlerinnen. In persönlichen Gesprächen lernen die Schülerinnen unterschiedliche Ausbildungsmöglichkeiten und Be-

www.hslu.ch/tinkertecgirls www.hslu.ch/itgirls

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66 | Elektrotechnik 3/13

Energie-Management-Systeme

40

Wohin mit dem CO2?

16

Qualitätskontrolle von PV-Anlagen

136

Mit Wettervorhersagen Energie sparen

32

12

Erfindungen geheim halten

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Gemeinschaftsausgabe von Elektrotechnik ET und HK-Gebäudetechnik Unsere Leser sind die relevanten Entscheidungsträger in der Haus-, Gebäudetechnik- und Elektrotechnikbranche, Anwender und Installateure, Lieferanten und Hersteller, Ingenieure und Planer Themen • Gebäudeautomation, Raumautomation, Installationstechnik • Wärme-, Kälte-, Energieerzeugung, Energieverteilung, Energieeffizienz • Photovoltaik • Facility-Management • Sicherheitstechnik, Zutrittskontrolle, Videoüberwachung • Netzwerktechnik, FTTH • Lichttechnik, LED • Tür-/Torantriebe • Aus-/Weiterbildung Weitere Infos Auflage: 16 000 Exemplare (10. Ausgabe) Anzeigenschluss: 12. Juni 2013 Erscheinungstag: 5. Juli 2013 Kontakt: André Fluri, Tel. 058 200 56 27, andre.fluri@azmedien.ch

Workshop e-Mobility • 11. 4. 2013, elektrische Installationen für Ladeinfrastruktur, Fehraltdorf www.ottofischer.ch ETH Forum Wohnungsbau 2013 • 19. 4. 2013, Kongresshaus Zürich www.wohnforum.arch.ethz.ch asut-Seminar • 20. 6. 2013, Kursaal Bern • 19. 6. 2014, Kursaal Bern www.asut.ch Suisse Public 2013 • 18.–21. 6. 2013, Fachmesse für öffentliche Betriebe und Verwaltungen, BernExpo www.suissepublic.ch Intersolar Europe • 19.–21. 6. 2013, München www.intersolar.de Bauen & Modernisieren • 5.–8. 9. 2013, Messe Zürich www.bauen-modernisieren.ch Ineltec • 10.–13. 9. 2013, Messe Basel www.ineltec.ch Sicherheit 2013 • 12.–15. 11. 2013, Fachmesse für Sicherheit, Messe Zürich www.sicherheit-messe.ch Recycling Technologies • 13./14. 11. 2013, Basel www.easyfairs.com/recyclingschweiz Bau- und Energie-Messe • 21.–24. 11. 2013, Bern Expo www.bauenergiemesse.ch Swissbau • 21.–25. 1. 2014, Messe Basel www.swissbau.ch Electro-Tec 2014 • 14./15. 5. 2014, Bern Expo www.electro-tec.ch Powertage 2014 • 3.–5. 6. 2014, Messe Zürich www.powertage.ch Security Essen • 23.–26.9.2014 Essen www.security-essen.de TeleNetfair • 21.–23.10.2014, Messe Luzern www.telenetfair.ch

Stadtwerk Winterthur ist ein marktorientieres und erfolgreiches Unternehmen mit über 330 Mitarbeitenden.

InstaControl AG ist eine unabhängige Kontrollfirma für die Überprüfung von Elektroinstallationen. Sie wurde 2004 von Stadtwerk Winterthur und den Städtischen Werken Schaffhausen/Neuhausen am Rheinfall gegründet. Die Werkbetriebe Frauenfeld sind seit 2008 und Electrosuisse seit 2010 Aktionäre.

Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir nach Vereinbarung eine/n

Elektro-Sicherheitsberater/in Ihre Hauptaufgaben: • Selbständige Durchführung von Abnahme- und periodischen Elektroinstallationskontrollen in Privat-, Geschäfts- und Industrieliegenschaften sowie bei Festanlässen gemäss den gesetzlichen und betrieblichen Vorschriften und Normen • Administrative Aufgaben, wie z. B. Anordnung erforderlicher Massnahmen bei Sicherheitsmängeln, Ausstellen von Zustandsberichten und Sicherheitsnachweisen • Kompetente Beratung unserer Kundschaft in Sicherheits- und Energiefragen • Ansprechpartner/in für Installateur/innen, Architekt/innen und Planungsbüros • Abklärungen mit internen Stellen (wie z. B. Rechnungsbüro, Verkauf, Messwesen, Qualitätssicherung) Ihr Anforderungsprofil: • Abgeschlossene Berufslehre als Elektromonteur/in • Weiterbildung zur/m Elektrokontrolleur/in mit eidg.

Fachausweis, Elektro-Sicherheitsberater/in mit eidg.

Fachausweis oder eidg. dipl. Elektroinstallateur/in • Gute Kenntnisse aller einschlägigen gesetzlichen Vorschriften und Normen • Selbständige, teamfähige, kundenorientierte Persönlichkeit mit sehr guten Umgangsformen und Durchsetzungsvermögen • Gute körperliche Verfassung • Bereitschaft zu gelegentlichen Einsätzen ausserhalb der Normalarbeitszeiten • PW-Führerschein • Gute EDV-Kenntnisse (FileMaker, Mac OS X, Office) Wir bieten: • Vielseitiges, herausforderndes Aufgabenspektrum vom Zürichsee bis zum Bodensee • Arbeiten in einem motivierten Team • Attraktive Anstellungsbedingungen • Jahresarbeitszeit • Gute Weiterbildungsmöglichkeiten Weitere Auskünfte erteilt Ihnen gerne Urs Leutenegger, Leiter InstaControl, Telefon 079 261 71 11. Weitere Informationen finden Sie unter www.stadtwerk.winterthur.ch.

Interessiert? Dann freuen wir uns auf Ihre vollständige Bewerbung mit Foto, vorzugsweise in elektronischer Form. Wir bitten Sie zudem bei Ihrer Bewerbung um die Quellenangabe (Jobportal, Inserat in Zeitung, Bekannte usw.).

Stadtwerk Winterthur Eva-Maria Knauer Postfach 8402 Winterthur stadtwerk.personal@win.ch www.jobs.winterthur.ch Partner von Swisspower

Elektrotechnik 3/13 | 67

Veranstaltungen / Stellenanzeigen

Veranstaltungen und Weiterbildung

Veranstaltungen / Stellenanzeigen

CRB (Zentralstelle für Baurationalisierung) • 4./11./24. 4./1. 5. 2013, CRB-Standards Basis • 8./15./22./29. 5., 5./12./19./26. 6. 2013, CRB-Standards Praxis • 16./23. 5. 2013, CRB-Standards Praxis (Tiefbau) • 10./17./24. 4., 8./15./22. 5., 4./11./17. 6.2013, CRB-Standards Extras • 25. 4. 2013, Starterkit NPK, Zürich www.crb.ch, schulung@crb.ch

Distrelec • 19. 4. 2013, Messtechnik für Einsteiger, Dübendorf • 11. 4. 2013, Netzqualität Grundlagen, Dübendorf • 16. 4. 2013, Messungen zur Fehlersuche an Motoren und Antrieben, Dübendorf • 18. 4. 2013, Automation mit LOGO Grundkurs, Dübendorf • 19. 4. 2013, SPS SIMATIC STEP7 Basic V11 Grundkurs, Dübendorf www.distrelec.ch (Info Center, Seminare), info@distrelec.com

electrosuisse • 9. 4. 2013, Informationstagung für Betriebselektriker • 3. 4. 2013, Anforderungen an die elektrische Ausrüstung von Maschinen • 4. 4. 2013, Messen und Prüfen im NiederspannungsVerteilnetz • 4. 4. 2013, Funktionale Sicherheit EN ISO 138491:2008 und EN 62061:2005 • 8. 4. 2013, Erden von Anlagen • 9. 4. 2013, Explosionsschutz ATEX 95

• • • • •

10. 4. 2013, Infrarot-Thermografie 10./11. 4. 2013, Photovoltaikkurs für den Elektroinstallateur 11. 4. 2013, Risikobeurteilung von Maschinen/Geräten 15./16. 4. 2013, Elektrobiologie 16. 4. 2013, Neue Eco-Design und Kennzeichnungsvorschriften, Mindestanforderungen für Elektrogeräte • 17. 4. 2013, ATEX 137 • 22. 4. 2013, Dimensionierung & Berechnung von elektrischen Anlagen • 23. 4. 2013, NIN 2010 • 23. 4. 2013, Planvorlagen • 23. 4. 2013, RoHS II (Restriction of the use of certain Hazardous Substances) • 24. 4. 2013, Instandhaltung Geräte • 24. 4. 2013, Nothilfe-Wiederholungskurs • 25. 4. 2013, Erstprüfung gemäss NIN • 25. 4. 2013, Nothilfe-Grundkurs www.electrosuisse.ch/weiterbildung

Energie-cluster • 23. 4. 2013, Das Plusenergie-Gebäude wird mit guter Rendite realisiert www.energie-cluster.ch

Feller AG, Horgen • 12. 4./14. 6./30. 8./25. 10./29. 11. 2013, zeptrion – Elektronisches Schaltsystem • 14. 5./9. 10./27. 11. 2013, Bewegungs- und Präsenzmelder • 26. 6./6. 11./10. 12. 2013, Multimediasysteme

Wir sind ein erfolgreiches Unternehmen in der Schweizer Fleischbranche mit Sitz in Schlieren ZH. Wir suchen per sofort oder nach Vereinbarung Proton Automation GmbH mit Sitz in Neuenhof realisiert Automationsprojekte für Bioenergieanlagen, Wasserkraftwerke, komplexe Leitsysteme mit Alarmserver und Gebäude.

Zur Verstärkung unseres Engineerings suchen wir per sofort einen Mitarbeiter mit Kenntnissen in der SPS-Automatisierungstechnik.

Er ist für Projekte von der Planung bis zur Ausführung verantwortlich.

Projektleiter Automation für erneuerbare Energien Ihre Aufgaben • Sie projektieren, planen und implementieren SPS-Steuerungen • Sie projektieren, planen und implementieren Leitsysteme Ihre Qualitäten • Erfahrung in der Programmierung von SPSen (Codesys, S7, PG5) • Erfahrung in der Umsetzung von Visualisierungslösungen • Feldbus-Kenntnisse (Modbus, EtherCAT etc.)

• Freude an der Erarbeitung innovativer Lösungen im direkten Kundenkontakt Wir bieten Ihnen Wir bilden Sie fachlich aus und fördern Sie in diesem Umfeld überdurchschnittlich. Eine ausbaufähige, nicht alltägliche Kaderstelle mit fortschrittlichen Anstellungsbedingungen in einem innovativen und sehr kollegialen Umfeld. Sie erreichen uns per Zug via S-Bahnhof oder mit dem Auto ab Autobahnausfahrt Neuenhof.

Proton Automation GmbH Herr Freddy Widmer Industriestrasse 4 5432 Neuenhof 056 410 00 40 Info@proton-automation.ch

68 | Elektrotechnik 3/13

1 Betriebselektriker Anforderungen: • Abgeschlossene Lehre als Elektriker • Zusatzausbildung als Betriebselektriker oder gewillt, diese zu erwerben • Von Vorteil mechanische und pneumatische Kenntnisse Ihre Aufgaben: • Verwalten und Ergänzen von Messprotokollen • Reparaturen von Maschinen und Geräten • Vorbeugende Unterhaltsarbeiten • Neuinstallationen sowie elektrische Umbauten Wir bieten: • Zukunftsorientierten Arbeitsplatz • Kompetente Einführung durch den jetzigen Stelleninhaber • Den Aufgaben und Leistungen entsprechendes Salär mit guten Sozialleistungen • Geregelte Arbeitszeiten Haben wir Ihr Interesse geweckt, fühlen Sie sich angesprochen?

Dann senden Sie Ihre schriftliche Bewerbung an folgende Adresse:

GEISER AG z. H. Frau Lotti Giger, Rietbachstrasse 11, 8952 Schlieren Telefon 044 738 13 34, E-Mail: l.giger@geiserag.ch

Gebäude Netzwerk Initiative GNI • 10. 4. 2013, Seminar Green Building, Novartis Basel • 14. 5. 2013, GNI-Generalversammlung, ABB Baden • 20. 6. 2013, GNI-Feierabendseminar: Die grösste LED-Fläche der Schweiz, Riggisberg www.g-n-i.ch

LonMark Schweiz • 15.–19. 4./10.–14. 6. 2013, Systemintegratorenkurs • 19. 4./22. 4./14. 6./17. 6. 2013, Prüfung LonMark Certified Professional • 30. 5. 2013, Refresherkurs www.lonmark.ch

Otto Fischer AG • 17. 5./4./5. 6. 2013, Digitalstrom Basic • 11. 4. 2013, Workshop e-Mobility, Fehraltdorf www.ottofischer.ch/events

Phoenix Contact AG THR-Technologietag: Through Hole Reflow (THR) • 17. 4. 2013, Tagelswangen • 18. 4. 2013, Worb Praxisworkshop: USV mit IQ-Technology • 25. 4. 2013, Tagelswangen • 26. 4. 2013, Olten Planer Forum: Blitz- und Überspannungsschutz • 4. 6. 2013, Tagelswangen • 5. 6. 2013, Worb • 6. 6. 2013, Olten Praxisseminar Advances-Trabtech (Blitz- und Überspannungsschutz) • 22. 8. 2013, Tagelswangen www.phoenixcontact.ch (unter Kontakt, Veranstaltungen, Seminar & Kongresse)

René Koch AG Moderne Türkommunikation TC:Bus • 7. 6./19. 9./22. 11. 2013, Wädenswil (9.30 –15.30 Uhr) • 15. 5. 2013, Belp (9.30 –15.30 Uhr) www.kochag.ch

Nachfolge Dynamischer Kleinbetrieb in der Grossregion Bern sucht einen Fachmann, welcher nach entsprechender Einführungszeit die Position eines Geschäftsnachfolgers übernimmt. In den letzten Jahren konnte sich die Unternehmung im Markt gut positionieren. Die Geschäftsbereiche beinhalten: Elektroinstallationen konventionell oder busgesteuert, Photovoltaikanlage, Telematikanlagen sowie Energietechnik. Sie haben grosses Interesse an neuen, erneuerbaren Energien, Energiefragen allgemein und sind gewillt, Überdurchschnittliches zu leisten, da Sie eine Tages Ihr eigener Unternehmer sein möchten.

Interessiert? Die beauftragte Unternehmung erteilt Ihnen weitere Auskünfte unter Berücksichtigung der entsprechenden Diskretion.

Melden Sie Ihr Interesse an unter: BANGERTER AG, PF 174, 3000 Bern 7, oder ba@bangerterag.ch, Telefon 031 312 81 81, 079 334 30 85

Der Verband Schweizerischer Elektro-Installationsfirmen mit Sitz in Zürich sucht per sofort oder nach Vereinbarung einen

Kalkulationsprofi (m/w) für Elektroinstallationen Muttersprache Italienisch Haben Sie: • einen Abschluss als Elektromonteur oder Elektrozeichner mit Erfahrung in Installation, Planung und Kalkulation?

• eine abgeschlossene Weiterbildung im technischen Bereich (Chefmonteur, Kontrolleur, Telematiker, Projektleiter, höhere Fachprüfung etc.)?

• sehr gute mündliche und schriftliche Italienischkenntnisse?

• Freude an Teamarbeit?

• Spass am Kontakt mit Installateuren, Planern und Lieferanten?

• auch eine kreative Seite?

• Ja, dann sind Sie genau die Person, die wir suchen!

Hauptaufgaben dieser Stelle sind: • selbstständige Betreuung eines Bereichs unserer Kalkulationshilfen NPK • Übersetzungen vom Deutschen ins Italienische • Betreuung der Kunden in der italienischen Schweiz Wir bieten: • moderne Arbeitsmittel und eine professionelle Infrastruktur • ein gutes Arbeitsklima und zeitgemässe Arbeitsbedingungen • einen Arbeitsplatz rund 500 m vom HB Zürich entfernt Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Ihre Bewerbungsunterlagen senden Sie an: VSEI Zentralsekretariat, Peter Wysseier, Leiter TBA Limmatstrasse 63, 8005 Zürich

Elektrotechnik 3/13 | 69

Veranstaltungen / Stellenanzeigen

• 12. 3./21. 6./3. 7./19. 9./31. 10./3. 12. 2013, Erfolgreich in die KNX-Welt einsteigen • 4. 3./25. 4./15. 5./4. 7./20. 9./29. 10./4. 12. 2013, KNX-Projekte erfolgreich planen • 18. + 19. 3./2. + 3. 5./27. + 28. 6./16. + 17. 9./18. + 19. 11. 2013, Erfolgreich Projekte realisieren mit KNX • 8. + 9. 4./3. + 4. 6./5. + 6. 9./4. + 5. 11. 2013, KNX Advanced • 11. + 12. 3./10. + 11. 6./19. + 20. 9./11. + 12. 11. 2013, Visualisierung FacilityServer/HomeServer ausbildung.feller.ch

Veranstaltungen / Stellenanzeigen

Schweizerische Technische Fachschule Winterthur (STFW) • 12. 4. 2013–17. 5. 2014, Projektleiter/-in Sicherheitssysteme Fachrichtung Sicherheit • 5. 4. 2013–17. 5. 2014, Projektleiter/-in Sicherheitssysteme Fachrichtung Feuer • 23.–25. 4. 2013, Elektrische Grundschaltungen und Steuerungen • 3. 5.2013–5. 2014, Gebäudeautomatiker/-in • 28. 5. 2013, Infoveranstaltung HF Kommunikationstechnik und HF Elektrotechnik (18.30–20 Uhr) • 7. 10. 2013–25. 4. 2014, Elektro-Sicherheitsberater/-in • 1. 7. 2013–21. 2. 2014, Elektro-Projektleiter/-in EPL Blockkurs • 7. 6.–21. 12. 2013, Dipl. Telematiker/-in • 15. 10. 2013–30. 9. 2016, Dipl Techniker Elektrotechnik • 13. 1. 2014–20. 3. 2015, Telematik-Projektleiter/-in • 18./19. 6. 2013, Elektro- und Prinzipschema lesen • 7. 11. 2013, Elektroschema lesen (Wiederholungskurs) www.stfw.ch/kursangebote (Höhere Fachschule HF)

VSEI-Seminare • 12. 6./13. 8. 2013, NPK-Basis • 9. 4./26. 6./27. 8. 2013, NPK-Anwendung • 4. 4. 2013, NPK-Ausmass • 3.–5. 9., 24./25. 9. 2013, Blitzschutzseminar • 4. 4.2013, Installation von Frequenzumrichtern FU • 4./5. 4. 2013, Elektroinstallationen in explosionsgefährdeten Bereichen, Olten • 25. 4., 15./16. 5., 12./13. 6. 2013, FTTH-Inhouse-Installation • 15./16./24.5. 2013, LED-Wissen für den Praktiker • 17./24. 9. 2013, Kostenrechnung 1 • 11. 9. 2013, Mega Memory • 10. 12. 2013, Kennzahlen www.vsei.ch

Gebäudeautomation mit Wago • KNX IP-Komponenten, CoDeSys V2.3, BacNet, Gebäudeautomation (diverse Kursdaten auf Anfrage), Domdidier www.wago.com, carole.michlig@wago.com

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

Region Deutschschweiz Als erfahrene und etablierte Elektroinstallationsfirma wollen wir unsere Geschäftstätigkeit geografisch erweitern und sind daher auf der Suche nach einem

Elektro-Planungsbüro in der Region Deutschschweiz, das zum Verkauf steht.

Ihr Angebot wird mit grösster Vertraulichkeit behandelt.

Wir freuen uns darauf!

Interessenten melden sich unter Chiffre ET 10014, AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau

70 | Elektrotechnik 3/13

Das Kinderspital Zürich ist das grösste pädiatrische Zentrum der Schweiz und erbringt mit seinen rund 2'000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern anspruchsvolle Dienstleistungen in der stationären Akutmedizin, im Notfall, in der Rehabilitation sowie im ambulanten Bereich.

Suchen Sie eine spannende Tätigkeit in einem zukunftsorientierten Unternehmen? Zur Verstärkung unseres Teams im Technischen Dienst suchen wir einen

Teamleiter Elektro / 100% Ihre Aufgaben Als Teamleiter Elektro führen Sie unser kleines Team von Instandhalter und Servicetechniker und sind für den reibungslosen Ablauf von Inspektionen und Wartungen von Elektroinstallationen, Sicherheitseinrichtungen sowie Elektrogeräten verantwortlich. Sie koordinieren und planen sämtliche Instandhaltungen und stellen die Energieversorgung für das gesamte Spital sicher. Zudem gehören die periodischen Kontrollen der Installationen sowie das Bearbeiten von verschiedenen Projekten im Bereich Elektro zu Ihren Aufgaben.

Sie bringen mit • Berufsabschluss als Elektroinstallateur • angefangene oder bereits abgeschlossene Weiterbildung zum Elektro-Sicherheitsberater, Elektro-Kontrolleur/Chefmonteur oder im Bereich Instandhaltung • einige Jahre Berufserfahrung • Kenntnisse in der Gebäudeautomation (GLS) sowie im Unterhalt von Sicherheitsanlagen • Flexibilität, Teamfähigkeit, Selbständigkeit und Dienstleistungsorientierung • gute PC-Kenntnisse • Bereitschaft für Wochenend- und Pikettdienst Wir bieten Eine ausführliche Einarbeitung in das Aufgabengebiet sowie zeitgemässe Anstellungsbedingungen mit 5 Wochen Ferien runden unser Angebot ab.

Suchen Sie eine interessante und herausfordernde Stelle in einem eingespielten Team? Dann freuen wir uns auf Ihre Bewerbung!

Für weitere Auskünfte steht Ihnen Herr Daniel Anderegg, Leiter Technischer Dienst, Tel. 044 266 78 91 gerne zur Verfügung.

Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen richten Sie bitte über unser Onlinetool (www.kispi.uzh.ch/jobs) an: Kinderspital Zürich - Eleonorenstiftung, Monika Zweifel, Bereichspersonalleiterin, Steinwiesstrasse 75, 8032 Zürich.

ISSN 1015-3926 64. Jahrgang 2013 Druckauflage: 7000 Exemplare Auflage: 5288 WEMF 2009 Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG Neumattstrasse 1 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50 Fax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer Christoph Marty Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan Redaktion Elektrotechnik, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau redaktion@elektrotechnik.ch Chefredaktor Hansörg Wigger, Tel. +41 (0)58 200 56 34 Redaktor Raymond Kleger, Tel. +41 (0)52 765 22 53 Ständige redaktionelle Mitarbeiter Rico De Boni, David Keller, Pius Nauer, Hans R. Ris, Marcel Schöb, Erich Schwaninger, Rüdiger Sellin COPYRIGHT Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der 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.

ABB Schweiz AG 23 Aladin AG 29 Almat AG 15 Arocom AG 3 Asera AG 64 Astrel AG 29 BKW FMB Energie AG 55, 59 Brelag Systems GmbH US 4 Bugnard SA 47 Demelectric AG 11, 31, 64 EEV 13 EHS Elektrotechnik AG 65 Electrosuisse SEV 61 Elektro-Profi GmbH 63 Elko-Systeme AG 17 F. Engel K/S 37 Otto Fischer AG US 3 Flextron AG 19 Ford Motor Company 21 GMC-Instruments Schweiz AG 51 Gropag Personalmanagement AG 66 Hager AG 9 HS Technics AG 64 IBZ 56 Innoxel System AG 30 Kablan AG 41 Koch René AG 53 Lanz Oensingen AG 33 Lightronic AG 20

MCH Messe Schweiz 41 Meimo AG 17, 64 MM Automobile Schweiz AG 6 monolicht GmbH 35 Newave Energy AG 63 Phoenix Contact AG 13 Proflight AG 39 SBB 65 Spectra (Schweiz) AG 65 SSAM Warenhandels GmbH 63 STF 57 SUVA 27 Theben HTS AG 2 Verband Schweizer Medien US 2 Verbatim AG 34 W. Wahli AG 4 Weidmüller Schweiz AG 43 WERMA Signaltechnik 65 ZTI 54 Stellenmarkt

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Titelseite M. Züblin AG Beilagen Licht

Im Text erwähnte Firmen

Leitung Werbemarkt Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04 Anzeigenleitung André Fluri, Tel. +41 (0)58 200 56 27 Sachbearbeitung Verena Müller, Tel +41 (0) 58 200 56 42 Leitung Lesemarkt/Online Valentin Kälin Aboverwaltung abo@elektrotechnik.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 68 Preise Jahresabo Fr. 119.–, 2-Jahres-Abo Fr. 208.– (inkl. 2,5% MwSt.) Layout/Produktion Toni Zürcher, AZ Fachverlage AG, 5001 Aarau Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG, Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Monatsausgabe ET 4 19. 4. 2013

Anzeigenschluss 25. 3. 2013

Redaktionsschluss 13. 3. 2013

ET 5 17. 5. 2013

Anzeigenschluss 22. 4. 2013

Redaktionsschluss 10. 4. 2013

ABB Schweiz AG 10, 16, 19, 32, 40 Actelion Pharmacuticals Ltd. 7 Alpiq E-Mobility AG 10, 19 Alpiq InTec 36 Amstein + Walthert AG 7 Apple Switzerland AG 49 BKW FMB Energie AG 36 BMW (Schweiz) AG 18 Bugnard SA 46 Bundesamt für Energie 36 Casacom Solution AG 48 CKW 17 Conrad Electronic AG 50 Demelectric AG 24 Electrosuisse SEV 60 EMPA 10 Erdgas Zürich AG 7 Ernst Basler + Partner AG 10 Esylux Swiss AG 24 ETH Zürich 7, 36 ewz 10 Geschäftsstelle MINERGIE 32 GNI 32 Groupe E SA 10, 15 Hochschule Luzern 7, 66

KNX Swiss 32 MCH Messe Schweiz 5 Meteotest 36 Microsoft Schweiz GmbH 49 monolicht GmbH 35 Otto Fischer AG 48 PSI 7, 42 R&M Schweiz AG 48 Rätia Energie AG 36 Renault Suisse SA 10 Saia-Burgess Controls AG 6 Samsung Electronics 49 Schneider Electric 18 Siemens AG 18 Siemens Schweiz AG 16 Swissgrid AG 36 Theben HTS AG 24 Viessmann (Schweiz) AG 7 Von Roll Schweiz AG 16 VPLUS AG 50

Elektrotechnik 3/13 | 71

Impressum

Unsere Inserenten

Impressum

Vorschau

Themenvorschau die Anschaffungs- und Betriebskosten sind Schlüsselfaktoren (Bild 3: Connect Com).

1

DALI – Bus für intelligentes Licht Die Einigung der lichttechnischen Industrie auf ein gemeinsames Protokoll zu digitalen adressierbaren Ansteuerbarkeit der Leuchten eröffnen beinahe unbegrenzte Möglichkeiten zur Regelung des Kunstlichtanteiles in allen Anwendungen.

Dieses gemeinsame Protokoll ist DALI (Digital Addressable Lighting Interface), welches mittlerweile über IEC international genormt wurde. Mit der richtigen Auswahl einzelner DALI-Komponenten können die unterschiedlichsten Anforde-

Warum nicht in die Ferne schweifen?

Schnelle Datennetze sind erschwinglich geworden – egal ob leitungsgebunden oder per Funk. Dies beflügelt die Fernwirktechnik. Geräte im Haus, Maschinen, ja ganze Anlagen lassen sich fernsteuern aber auch fernüberwachen. Die globalisierte Welt ist in diesem Bereich tatsächlich ein «Hightech-Dorf» (Bild 1).

Leistungsfähige Energiespeicher In den letzten Jahren haben sich Lithium-Ionen-Akkus immer mehr durchgesetzt. Sie sollen unempfindlich gegenüber dem berüchtigten Memoryeffekt sein und eine längere Lebensdauer aufweisen. Vermehrte Meldungen über Brände dieser Energiespeicher lassen jedoch Zweifel an deren Sicherheit aufkommen (Bild 2).

Effizienter Betrieb von Rechenzentren Die ständige Verfügbarkeit von Information und die wachsende Menge an Kom-

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3

munikation sind allgegenwärtig. Die Planung, Ausführung und der Betrieb von IT-Infrastrukturen für unternehmenswichtige Anwendungen in betriebssicheren Rechenzentren stellen eine Herausforderung dar. Die daraus resultierenden Anforderungen an Bauart, elektrische Leistung, Wärmeabführung, Verkabelung, Sicherheit und Verfügbarkeit sowie

rungen erfüllt werden, vom Betrieb über einen einfachen Lichtschalter bis zum Lichtmanagement ganzer Bürokomplexe mit Tausenden von Lichtpunkten.

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

Innovation Information Aktualität Automation

Elektromobilität

Elektronik

Firmen • Verbände

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