ET_6_2016

Heft 6 | Juni 2016

WWW.ELEKTROTECHNIK.CH

ELEKTROTECHNIK INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONSTECHNIK GEBÄUDETECHNIK

25

Energiespeicherung im Stromnetz

52

Elektronisches Zutrittssystem

30

Regulierbarer Ortsnetztrafo

58

NIN-Know-how, Leserfragen 123

40

DALI für Lichtsteuerung

63

Das ABZ der Stromwelt

Editorial

Smart Buildings Liebe Leserin, lieber Leser Spätestens seit den ersten iPhones wissen wir, was Smartphones sind – intelligente und kompakte Begleiter für unterwegs. Seither muss alles smart sein, um Chancen auf eine erfolgreiche Vermarktung zu haben. Die Autoindustrie produziert Smart Cars, welche die Spur und den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug halten, im Stau selbst anhalten und wieder beschleunigen, selbst ein- und ausparken usw.

Und so überrascht es nicht, dass wir künftig in Smart Homes leben sollen. Das war auch der Schwerpunkt der diesjährigen Electro-Tec in Bern (siehe Vor-Ort-Bericht Seite 12).

In Smart Offices arbeiten wir ja längst, was energietechnisch betrachtet auch Sinn macht. Warum im Winter das Büro beleuchten oder voll heizen, wenn niemand darin arbeitet?

Daher wird die Beleuchtung normalerweise auf höchstens 10% der maximalen Lichtstärke abgedimmt. Betritt der Mitarbeitende einen Arbeitsbereich, wird dieser via Bewegungsmelder illuminiert. Die smarte Steuerung erkennt via IP-Adresse des Smartphones oder des Notebooks zudem, wer den Raum betritt und welche Vorlieben diese Person hat – beispielsweise warmweisses oder kaltweisses LED-Licht und mit welcher Intensität. Verlässt sie abends das Büro, wird wieder gedimmt oder ganz abgeschaltet.

Nun drängt die Branche, dass wir auch das traute Heim smarter machen sollen. Statt gewöhnlicher Lichtschalter oder Dimmer sind längst frei programmierbare Lichtsteuerungselemente angesagt, denen man auch im Nachhinein neue Funktionen zuweisen kann. Das Smart Home ist selbstredend voll vernetzt, nach innen wie nach aussen. Via Smartphone oder Tablet lässt sich praktisch alles steuern. Richtig interessant wird es, wenn es seine benötigte Energie selbst erzeugt und managt (Null-Energie-Haus). Ohne eine smarte Steuerung mit zahlreichen Sensoren und einem hausinternen Bussystem läuft hier rein gar nichts – technologisch kein Problem, eher eine Frage der Investitionsbereitschaft des Bauherrn.

Leider sind die Speicher für elektrische Energie (noch) zu teuer und die Speicherkapazität von Elektroautos (noch) zu klein. Eine genügende Speicherkapazität vorausgesetzt würde es erlauben, die tagsüber bei Sonnenschein erzeugte Energie aus Photovoltaikanlagen in den Akkus von E-Autos zu speichern und abzurufen, beispielsweise um Bedarfsspitzen zu decken. Auch dies bedingt ein Smart Building mit potenter Steuerungselektronik in der Nähe des Parkplatzes und ein smartes Datennetz dahinter.

Die Welt wird immer smarter. Das Elektrohandwerk ist gut beraten, die Trends aufmerksam zu verfolgen, um auch morgen smarte Aufträge erledigen zu können.

ET-Wettbewerb Juni 2016

Gewinnen Sie eines von drei Sets der Sammeleditionen «Kochen» im Wert von je 69.65 Franken.

Nutzen Sie Ihre Chancen und beantworten Sie die nachstehende Frage auf der Website www.elektrotechnik.ch (Rubrik Wettbewerb).

Beim aufmerksamen Lesen in der vorliegenden ET-Ausgabe 6 finden Sie die richtige Antwort mit Leichtigkeit.

Welche Prüfung für Schaltgerätekombinationen führt die Firma Otto Fischer bereits in der Angebotsphase durch?

– Korrekte Grösse der Schaltgerätekombination – Exakte mechanische Funktion – Nachweis Erwärmung (Stücknachweis)

«Matthias Sempach» war der gesuchte Name zur Wettbewerbsfrage in ET 5/2016 (siehe Artikel Seite 49).

Die folgenden drei Gewinner/-innen haben je eines von drei SteakChamp Sets «Buddy» im Wert von je 79 Franken gewonnen.

Herr Urs Eng, 8635 Dürnten Herr Adrian Hunkeler, 9500 Wil Frau Jana Lysser, 4900 Langenthal

Rüdiger Sellin, Fachredaktor Elektrotechnik Elektrotechnik 6/16 | 1

22 Energiespeicherung im Stromnetz Viele Diskussionen über erneuerbare Energien enden in einer Debatte über Energiespeicherung.

Die Wahl der richtigen Technologie für eine Anwendung setzt ein eingehendes Verständnis der funktionalen Anforderungen voraus, die an das Speichersystem und vom Speichersystem an das Stromnetz gestellt werden. Auf den Seiten 18 bis 32 erfahren Sie mehr über die gegenseitigen Abhängigkeiten und die verschiedenen Technologien.

52 Elektronisches Zutrittssystem In der Industrie, in Hotels oder bei Bürobauten schon längst etabliert, setzen sich nach und nach die elektronischen Zutrittssysteme auch bei grösseren Wohnbauten durch.

Inhalt Wirtschaft und Verbände

4 Seit 15 Jahren auf Erfolgskurs 6 Die Energiezukunft ist intelligent, vernetzt und dezentral

8 GV CRB: Bereit für die digitale Herausforderung

8 Forscher entdecken die 9 10 10 11 12

«Katzengold-Batterie» Schwarmspeicher liefern Regelleistung für das Stromnetz Photovoltaik: Global starkes Wachstum in 2015 20 Jahre Mehrwert dank Vernetzung Marktüberwachung 2015: Jedes siebte Elektroerzeugnis mangelhaft Electro-Tec: Innovation und Pioniergeist

Automation und Elektronik

18 Damit die Batterie ins Netz passt 22 Strom aus dem Salzspeicher 25 Energiespeicherung im Stromnetz

28 Das Einfamilienhaus als EVU? 30 Regulierbarer Ortsnetztrafo

Installations- und Gebäudetechnik

34 Praktische Werkzeuge 36 Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter von Hager

37 SIPA WZU – steckt perfekt seit 40 Jahren

38 Den Rettungsweg stilvoll und sicher weisen

40 DALI für die Lichtsteuerung 45 Mit Sicherheit die richtige Schaltgerätekombination installiert

46 Dimmen neu gedacht

Informations- und Kommunikationstechnik

52 Grosser Wohnbau mit Badgesystem

Aus- und Weiterbildung

58 NIN-Know-how 123 62 Persönliche Gespräche schaffen Vertrauen

63 Das ABZ der Stromwelt 64 19 Aufgaben zum Thema Kommunikationstechnik

Service

1 Editorial 66 Produktanzeigen 71 Impressum und Firmenverzeichnisse

72 Themenvorschau

Veranstaltungskalender

ZUR TITELSEITE

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Wirtschaft und Verbände

Innoxel System AG, Uetendorf

Seit 15 Jahren auf Erfolgskurs Innoxel System AG feiert dieses Jahr ihr 15-Jahr-Firmenjubiläum.

2001 gründete Stefan Wild das Unternehmen und entwickelte die ersten Baugruppen zum Gebäudeautomationssystem NOXnet. Seither hat Innoxel das System laufend ergänzt und den neuen Anforderungen angepasst. Der Einmannbetrieb hat sich zum erfolgreichen Kleinunternehmen entwickelt.

Herr Wild, vorab will ich Ihnen zum Firmenjubiläum und zum Erfolg mit Ihrem Gebäudeautomationssystem NOXnet gratulieren! Wie sind Sie eigentlich auf die Idee gekommen, ein Bussystem zu entwickeln?

Stefan Wild: Ausschlaggebend waren wohl meine Bequemlichkeit und Begeisterung für Automatisierungstechnik. Wir lebten damals in einer Wohnung mit grossen Fensterfronten, und ich ärgerte mich jedes Mal, wenn ich die schweren Lamellenstoren von Hand rauf- und runterkurbeln musste. Klar, motorisierte Storen hätten uns einen Teil der Arbeit abgenommen, was aber, wenn wir verreisen wollten? Es gab ja damals noch keine schlauen und komfortabel zu programmierenden Storensteuerungen. Und meine Vorstellung war immer, dass man – wenn schon – Licht, Storen und andere Verbraucher nicht nur automatisieren, sondern auch kombinieren können sollte.

Ich arbeitete damals in der Industrieelektronik und studierte berufsbegleitend Elektrotechnik. Dort lernte ich CAN (Controller Aera Network) kennen, diesen international standardisierten Bus, der vor allem in der Automobilindustrie eingesetzt wird. Als Diplomarbeit entwickelte ich mit diesem Bus ein I/O-Modul, über das wir im Betrieb kabelverarbeitende Maschinen mit Peripherie-Geräten vernetzen konnten.

Eine faszinierende Aufgabe, während der ich mich mit den unschlagbaren Vorteilen dieser Bustechnik vertraut machen konnte. Ich sah genau vor mir, 4 | Elektrotechnik 6/16

wie ich mit dieser Technik ein einfaches, zuverlässiges Gebäudeautomationssystem entwickeln könnte – das den Komfort und die Sicherheit im Haus erhöhen und «mein Storenproblem» lösen würde.

Powerline-Systeme von Anfang an aus.

EIB war in der Industrie gänzlich unbekannt, aber im Bereich Gebäudeautomation wurde diesem Standard eine rosige Zukunft prognostiziert. Im Gespräch mit Elektroinstallateuren stiess ich aber immer wieder auf Aussagen wie «zu teuer», «zu kompliziert» und ich hörte vom Ärger mit der Bauherrschaft, weil es auch für kleinste Anpassungen einen externen Spezialisten brauchte. Dazu kommt, dass für die Konfiguration Lizenz- und Schulungskosten anfallen.

Genau das wollte ich nicht. Meine Idee war, dass der Elektroinstallateur

Stefan Wild erzählt, weshalb er selber das Gebäudeautomationssystem NOXnet entwickelt hat.

Ja, aber weshalb ein eigenes System?

Vor 15 Jahren gab es doch auch schon andere Anbieter und vor allem EIB, das heutige KNX? Ich komme nun einmal aus der Industrie, wo höchste Anforderungen an Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllt werden müssen. Deshalb schloss ich für meine Anwendung Funk- und

ein überblickbares System erhält, das er selbst, ohne Programmierkenntnisse, mit einer kostenlosen PC-Software konfigurieren konnte. Das sollte auch für die Bauherrschaft gelten: Wer Freude an der Technik hat, im Internet surfen und eine Computermaus bedienen kann, sollte in der Lage sein, die Automatisierung des Eigenheims selbst zu

konfigurieren und bei Bedarf anzupassen. Und ich muss gestehen, dass mich EIB auch von der Technik her nicht voll überzeugte, und zwar nicht nur wegen der niedrigeren Datenübertragungsgeschwindigkeit. Mir schien auch die Trennung der Spannungsversorgung und des Datensignals, wie bei CAN, für den Wohnbereich sinnvoller zu sein.

Wie ging es weiter? War Ihr System bei der Firmengründung überhaupt schon irgendwo in Betrieb?

Jörn Rohrbach, Entwicklung, und Rolf Schmid, Projektleiter, testen eine neue Funktion auf Praxistauglichkeit.

Als wir im Jahr 2000 eine Wohnung im Rohbau kauften, musste meine Idee sehr schnell ganz konkret werden. Ich bestellte die nötigen Leiterplatten und Bauteile und bestückte zu Hause die ersten Prototypen. Der Elektriker änderte im letzten Moment die Leitungsführung, weil ursprünglich – wie leider üblich – eine konventionelle Elektroinstallation vorgesehen war. Auch zwei Kollegen hatten zu der Zeit laufende Bauprojekte, glaubten an mich und liessen beide mein System einbauen. Ich hatte also innert kurzer Zeit bereits drei Referenzobjekte, die ich Interessierten zeigen konnte. Zudem hatte ich im Rahmen eines Nachdiplomstudiums die Idee zur Firmengründung bereits konkret bearbeitet. Der Businessplan schien die Bank und die Berater zu überzeugen, die mich dank des NDS als Startup-Firma unterstützten. Gleichzeitig hatte ich in meiner Partnerin ein weiteres «kaufmännisches Gewissen».

Wie sind Sie denn zu weiteren Kunden gekommen und zu den nötigen Baugruppen? Sagen Sie nicht, Sie hätten sie in Ihrer Garage hergestellt … … fast, es war keine Garage, aber ein dunkler Raum in einer Kellerwohnung,

Wirtschaft und Verbände

in die ich mich bei einem Kollegen einmieten konnte. Die ersten Baugruppen habe ich effektiv von Hand gelötet, ich erinnere mich gut an die erste Serie Buskoppler, die 1000 Stück umfasste.

Ich wollte ab Lager liefern können, wenn jemand bestellen sollte. Und das war relativ bald der Fall. Wenn ich nicht produzierte oder weiterentwickelte, besuchte ich immer wieder Elektroinstallateure. Die hatten zwar nicht auf mich gewartet, wurden aber immer dann hellhörig, wenn sie erfuhren, dass sie NOXnet selbst einbauen, konfigurieren und pflegen konnten. Vorausblickende Bauherren schreckte auch der geringe Mehrpreis nicht ab, wenn sie ihn mit dem zusätzlichen Komfort und der späteren Flexibilität abwogen.

Wenn ich mir die als Referenz aufgeführten Installateure auf Ihrer Homepage ansehe, haben Sie inzwischen viele überzeugt.

Ja, tatsächlich, wenn einer unser System einmal eingebaut hat, versucht er auch beim nächsten Objekt, die Bauherrschaft von unseren Vorteilen zu überzeugen. Schliesslich haben alle mehr davon. Dank der Flexibilität eines Bussystems kann der Installateur Anlagen auch leicht erweitern, ändern und Kundenwünsche einfach erfüllen. Viele Installateure setzen NOXnet sogar in ihrem Eigenheim ein, sie sind auf unserer Referenzliste in Fettschrift aufgeführt.

Für mich ein erfreulicher Beweis, dass unser System auch die Profis aus der Praxis wirklich überzeugt. Unsere Qualität und Zuverlässigkeit wird sehr geschätzt, das höre ich von Installateuren immer wieder.

Brigitte Graber, Kommissionierung, und Thomas Feller vom Verkauf, überprüfen Tableaumaterial und Taster vor der Auslieferung.

Sie liefern also immer an den Elektroinstallateur?

Ja, und an diesem Geschäftsmodell wollen wir festhalten. Es gibt ja Mitbewerber, die direkt an die Bauherrschaft verkaufen – da bleibt dem Installateur häufig nur, Geräte ohne Mehrwert einzubauen, und die undankbare Aufgabe, auftretende Probleme zu lösen.

Das überzeugt auch mich nicht. Bei uns erhält der Elektriker alles aus einer Hand, kann alles selber machen oder, gerade wenn die Zeit knapp wird, auf uns zurückgreifen. Weil wir Hardware und Software selbst herstellen, können wir stets rasch und kompetent unterstützen.

Wie geht es weiter? Sie haben ja kürzlich die dritte Generation «Master», die zentrale Steuerungseinheit auf den Markt gebracht?

Ja, sehr erfolgreich übrigens, die erste Serie war innert Kürze ausverkauft.

Dank unserer Unabhängigkeit und dem direkten Kontakt mit unseren Kunden können wir rasch auf neue Anforderungen eingehen und die Arbeit des Elektroinstallateurs weiter aufwerten. Heute ist es ja so, dass sich bei vielen Um- und Neubauten ein Bussystem sozusagen aufdrängt. Einerseits wegen der hohen Anzahl Verbraucher, der vielen unterschiedlichen Lichtquellen, die gedimmt werden sollen, und andererseits will der Endkunde heute einfach alles auch von auswärts steuern können. Das schlägt sich in unserem seit Monaten erfreulich hohen Auftragsbestand nieder. Mit anderen Worten: Wir blicken zuversichtlich in die Zukunft und freuen uns auf die nächsten 15 Jahre.

■

Die Energiezukunft ist intelligent, vernetzt und dezentral Die neue Energiewelt müsse als Gesamtenergiesystem verstanden werden und könne nur mit neuen Marktmodellen und neuen Technologien sowie durch intensiven Austausch und konkrete Zusammenarbeit aller Akteure funktionieren, lautet das Fazit der vergangenen Powertage in Zürich.

Am wichtigsten Branchentreffpunkt trafen sich Exponenten/-innen aus der Politik und Wirtschaft und diskutierten Lösungen für die Energiezukunft der Schweiz. Auch wenn Prognosen schwierig seien, so stehe fest, dass die Energiewende kommen müsse und erfolgreich werden könne.

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Walter Steinmann vom Bundesamt für Energie und Moderator Dominique Martin vom Branchenverband VSE.

Vier Trends würden das Gesamtenergiesystem nachhaltig prägen: Digitali-

sierung, Dezentralisierung, Konvergenz der Netze und Eigenverbrauch. Die qualitativ hochstehenden Fachvorträge im Forum standen im Zeichen dieser Themen. Der Umbau des Energiesystems ermögliche den traditionellen Schweizer Energieversorgungsunternehmen neue wirtschaftliche Chancen.

Weitere Informationen zu Energiespeicher und Stromnetz finden Sie in dieser Ausgabe, Präsentationen unter der nachstehenden Website. Die nächsten Powertage finden vom 5. bis 7. Juni 2018 in der Messe Zürich statt.

■ www.powertage.ch

Wirtschaft und Verbände Elektrotechnik 6/16 | 7

Wirtschaft und Verbände

GV CRB: Bereit für die digitale Herausforderung

Die neuen Vorstandsmitglieder im CRB (von links): Benedikt Koch, Direktor SBV, Vertreter SBV; Daniel Huser, Zentralpräsident suissetec, Vertreter Gebäudetechnik; Amadeo Sarbach, Präsident CRB, Vertreter SIA; Stefan Zopp, Vertreter BSA; Michael Tschirky, Zentralpräsident VSEI, Vertreter Gebäudetechnik.

In seiner Eröffnungsrede zur 54. Generalversammlung fragte der abtretende CRB-Präsident Max Germann, ob es angesichts des anbrechenden BIMZeitalters überhaupt noch eine Zentralstelle für Baurationalisierung brauche.

«Ja, jedes Modell benötigt Standards und klare, nachvollziehbare Verständigungscodes.» CRB habe in Zusammenarbeit mit anderen massgebenden Insti-

tutionen begonnen, die notwendigen Regeln und Strukturen zu schärfen und präziser zu fassen.

Die Vereinsmitglieder wählten Amadeo Sarbach zum neuen CRB-Präsidenten. Er will sich dafür einsetzen, dass die Produkte von CRB weiterentwickelt und bestmöglich in die digitale Welt integriert werden. Anschliessend wurden auch Daniel Huser, Zentralprä-

sident suissetec, Benedikt Koch, Direktor des Schweizerischen Baumeisterverbandes, Michael Tschirky, Zentralpräsident VSEI, und Stefan Zopp, Direktor des Architekturbüros von Jean Nouvel, einstimmig in das CRB-Vorstandsgremium gewählt.

Was CRB unternimmt, um dem Markt zeitgemässe Arbeitsmittel und Standards über alle Bauphasen anbieten zu können, fasste Nicolas Graf, Leiter Entwicklung, zusammen: Die Richtlinie IfA18 ermöglicht den erweiterten und sicheren Datenaustausch. Die Ergänzung des Baukostenplans Hoch- und Tiefbau um mehrere Stufen wird die einfache Überführbarkeit der Daten unterstützen.

Im Bereich NPK wird daran gearbeitet, die Praxistauglichkeit durch einfache, klare Strukturen und eine schnellere Reaktionszeit auf geänderte Marktbedürfnisse zu erhöhen. Mit dem Engagement im Netzwerk_Digital – der von SIA, CRB, KBOB, IPB und Bauen digital Schweiz initiierten Plattform – setzt sich CRB dafür ein, dass die Anliegen der Schweizer Bauwirtschaft in Bezug auf die Digitalisierung koordiniert und die notwendigen Grundlagen bereitgestellt werden.

■ www.crb.ch

Forscher entdecken die «Katzengold-Batterie»

Pyrit – landläufig bekannt als Katzengold – als Kathodenmaterial.

(Bild: harrison/commons.wikimedia.org)

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Der Bedarf an stationären Zwischenspeichern wächst und Forscher suchen intensiv nach preisgünstigen Akkus. Die bekannten, leistungsfähigen Li-IonenAkkus eignen sich schlecht als stationäre Zwischenspeicher – sie sind zu teuer und das wertvolle Lithium zu knapp. Forscher der Empa kombinierten eine Magnesium-Anode mit einem Elektrolyten aus Magnesium- und Natriumionen. Die sogenannte NatriumMagnesium-Hybrid-Batterie vereint verschiedene Vorteile: Das Magnesium der Anode ist weit sicherer als das leicht brennbare Lithium. Und schon der Versuchsakku im Labor überstand 40 Lade- und Entladezyklen, ohne an Leistungsfähigkeit einzubüssen.

Der grösste Vorteil ist jedoch, dass alle Zutaten für diese Art Akku in beliebiger Menge und sehr preisgünstig zur Verfügung stehen. Ein Kilogramm Magnesium kostet weniger als vier Franken und ist damit 15-mal billiger als Lithi-

um. Auch beim Bau der Billig-Akkus lässt sich sparen: Li-Ionen-Akkus brauchen relativ teure Kupferfolien, um den Strom zu sammeln und abzuleiten. Bei der «Katzengold-Batterie» würde preisgünstige Alufolie genügen.

Die Forscher sehen in ihrer Entwicklung vor allem Potenzial für grosse Netzspeicherbatterien. Zwar eigne sich die Katzengold-Batterie nicht für Elektroautos – dafür ist ihre Leistung zu gering. Dort aber, wo es auf Kosten, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit ankommt, sei die Technik im Vorteil.

In einer vor Kurzem veröffentlichten Publikation schlagen die Empa-Forscher Batteriespeicher mit einer Kapazität von Terawattstunden vor. In einem solchen Akku liesse sich beispielsweise die Jahresproduktion des Schweizer Atomkraftwerks Leibstadt zwischenspeichern.

■ www.empa.ch

Seit Dezember 2015 liefert ein Pool von Solarstromspeichern – die meisten stehen in Einfamilienhäusern und haben eine Batteriegrösse von 9 kWh – Regelleistung ins Schweizer Stromnetz. Mit dem Energie-Management-System von Ampard AG, Zürich, werden mehrere Speicher zu einem virtuellen Kraftwerk zusammengefasst. Gemeinsam stellen sie Regelleistung bereit: Ist ein Überangebot an Strom vorhanden, welches die Netzstabilität gefährdet, dienen die Solarspeicher als kurzfristige Zwischenspeicher. Ungenutzte Speicherkapazitäten werden so sinnvoll eingesetzt und die Eigentümer am Ertrag der Regelleistungsvermarktung beteiligt. Eine Investition in einen Speicher, mit dem Ziel den Eigenverbrauch an selbst produziertem Strom zu erhöhen, wird damit für Eigentümer von Solaranlagen attraktiver (siehe Artikel ET 6/2015 Seite 38).

Per Ende 2015 hat Swissgrid den Richtpreis für Regelleistung hochgesetzt.

Grund dafür war eine angespannte Energie- und Netzsituation in der Schweiz: Weil es im Herbst weniger Niederschläge gab als sonst, waren die Speicherseen leer. Dazu kam ein erhöh-

Wirtschaft und Verbände

Schwarmspeicher liefern Regelleistung für das Stromnetz

ter Bedarf an Energie aus Wasserkraft, da die zwei Atomkraftwerke Beznau 1 und 2 für Revisionen ausgeschaltet wurden. Ein versäumter Netzausbau machte es unmöglich, die Defizite über Stromimporte auszugleichen. Der Preis für Regelleistung – in der Schweiz klassischerweise durch Wasserkraftwerke erbracht – stieg folglich. Neue, innovative Möglichkeiten Regelleistung zu erbringen, können solche Situationen in Zukunft zu Teilen entschärfen.

Auch in Deutschland wird zurzeit im Rahmen des Gesetzentwurfs zur Weiterentwicklung des Strommarkts viel über

Netzausbau diskutiert. Es geht um Milliardeninvestitionen in Nord-Süd-Trassen, die den Überschuss der Windenergie im Norden per Übertragung in den Süden ausgleichen sollen. Denn erst wenn das Netz mit den stark schwankenden Stromeinspeisungen von Wind- und Solarenergie umgehen kann, ist ein weiterer Zubau von Erneuerbaren Energien möglich, wird argumentiert. Eine lokale Zwischenspeicherung stellt hier eine Alternative beziehungsweise Ergänzung für den Netzausbau dar.

■ www.ampard.com

Wirtschaft und Verbände

Photovoltaik: Global starkes Wachstum in 2015

Entwicklung des jährlichen Zubaus weltweit.

(Bild: IEA PVPS, Snapshot of Global Photovoltaics)

Die Internationale Energieagentur und Solar Power Europe haben kürzlich ihre Berichte zur Entwicklung des Solarstrom-Markts im vergangenen Jahr publiziert. Im vergangenen Jahr wurden weltweit Solarstrom-Anlagen mit einer Leistung von rekordhohen 50 GW (2014: 40 GW) neu installiert. Noch nie wurde ein so grosses Wachstum verzeichnet. Die total installierte Leistung

nahm damit in einem Jahr um 25 % zu.

Solarstrom trägt weltweit inzwischen zu 1,3 % des Strombedarfs bei, in Europa gar zu knapp 4%.

Wie bereits 2014 trugen China, Japan und die USA am meisten zum globalen Wachstum bei. In Europa ist das Bild durchzogen: Zwar konnte seit 2011 erstmals wieder ein Wachstum des jährlichen Zubaus verzeichnet werden. Die-

ses ist aber vorwiegend auf den starken britischen Markt zurückzuführen, während andere Länder stagnierende oder gar schrumpfende Märkte vermelden mussten.

In der Schweiz lag der letztjährige Zubau bei rund 300 MW1 und damit etwa gleich hoch wie im Vorjahr. Für den fristgerechten Ersatz der bestehenden AKW wäre der jährliche Zubau mindestens zu verdoppeln.

Wie in der Schweiz, ist weltweit ein Trend zum Eigenverbrauch des selbst produzierten Stroms zu verzeichnen.

Für Anlagenbetreiber/-innen ist der Eigenverbrauch oft finanziell attraktiver als die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Zudem wird das Stromnetz entlastet, was im Interesse der Allgemeinheit ist.

Die kompletten Berichte (pdf) in englischer Sprache finden Sie auf der Website www.elektrotechnik.ch ■ www.swissolar.ch 1 Die

offizielle Markterhebung erscheint im Juni 2016.

20 Jahre Mehrwert dank Vernetzung Die 20. Generalversammlung der Gebäude Netzwerk Inititative GNI vom vergangenen Mai stand unter dem Motto «20 Jahre Mehrwert dank Vernet-

GNI-Präsident Peter Scherer blickt zurück auf 20 Jahre Vereinsgeschichte.

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zung». Zwei Jahrzehnte lang vernetzt der Gebäudeautomations-Dachverband Menschen untereinander, setzt sich für qualitativ hochstehende Standardsysteme ein und unterstützt die technologische Entwicklung.

Im Jubiläumsjahr blickte Vereinspräsident Peter Scherer zurück auf die technologische Entwicklung in dieser Zeit: «Software gewann gegenüber Hardware stetig an Bedeutung, und die Verbreitung von Innovationen beschleunigte sich rasant.» Von der Digitalisierung betroffen seien alle Branchen, insbesondere was Angebote und Prozesse angehe. Auch die Gebäudeautomation spüre den Wandel, sie sei zunehmend von der Smartphone-Generation geprägt. Scherer thematisierte auch den Leidensdruck in der Gebäudeautomation. In der Projektabwicklung werde dem Engineering nicht genug Bedeutung beigemessen, Ingenieure und Techniker werden oft zu spät konsultiert und würden dann unter Zeitdruck stehen. Verbessert werden

könne diese Situation sowohl in der Phase der Vorstudie, in der alle am Projekt Beteiligten beigezogen werden sollten, als auch während der Ausschreibung, aus der Auftrag und die Zielsetzungen klar hervorgehen sollten, und während des Betriebs.

Pierre Schoeffel, Leiter der Geschäftsstelle der GNI, präsentierte mit den MuKEn, den Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich, ein wichtiges Projekt, das kürzlich um die Module 5 «Gebäudeautomation» und 8 «Betriebsoptimierung» erweitert wurde.

Mehr zur GV, insbesondere zu den Wahlen, findet sich auf der neu gestalteten Website der GNI. Zudem informiert der Verband seine Mitglieder auch mittels Seminaren, Merkblättern und Broschüren über aktuelle Themen und bietet ihnen die Möglichkeit, in Fachgruppen mitzuarbeiten.

■ www.g-n-i.ch

Bei der Lenze Bachofen AG übernimmt ab dem 1. Juni 2016 Remo Achermann die Verkaufsleitung für die deutschsprachige Schweiz.

Er ist bereits seit 2011 für Lenze Bachofen als Leiter Systemtechnik/Automation tätig und somit bestens mit den Produkten und Lösungen vertraut.

Mit Remo Achermann (Elektro-Ingenieur FH) konnte das Unternehmen einen ausgewiesenen Fachmann der Antriebstechnik und Lösungsspezialisten für diese verantwortungsvolle Aufgabe gewinnen.

■ www.lenze.com

Marktüberwachung 2015: Jedes siebte Elektroerzeugnis mangelhaft Die Marktüberwachung durch das ESTI wird in allen Landesteilen der Schweiz durchgeführt und erfolgt gemäss der Verordnung über elektrische Niederspannungserzeugnisse (NEV).

Elektrische Erzeugnisse für Haushalt, Büro, Gewerbe und Industrie werden stichprobenweise auf ihre Konformität und Sicherheit hin überprüft. Damit wird sichergestellt, dass sich in der Schweiz nur sichere elektrische Produkte im Markt befinden.

Die überprüften Erzeugnisse wurden anlässlich von Messebesuchen, Besuchen von Grossverteilern, Fachmärkten und Herstellern sowie im Rahmen von Kontrollen auf Internet-Plattformen und in Printmedien erfasst. Überprüfungen erfolgten auch aufgrund von Meldungen von Konsumenten, Mitbewerbern sowie Fachpersonen aus dem Elektrobereich. Gesamthaft wurden 208 Erzeugnisse mit Mängeln erfasst.

Damit weisen, wie im Vorjahr, wiederum 15% aller kontrollierten elektrotechnischen Erzeugnisse Mängel auf.

Dabei enthalten 116 Erzeugnisse sicherheitstechnische Mängel.

Besteht für den Benutzer eine Gefahr, kann das ESTI das weitere Bereitstellen eines Erzeugnisses auf dem Markt verbieten. 2015 mussten 82 Verkaufsverbote und Verkaufsstopps ausgesprochen werden. Besonders betroffen waren LED-Lampen sowie Leuchten, Netzkabel, Wasserkocher, Heizstrahler, Reiseadapter, Akkus von PCs, Produkte in Heizungsanlagen sowie Stecker mit ungenügenden elektrischen Eigenschaften an verschiedensten Geräten. Es ist

in diesem Zusammenhang unbedingt zu beachten, dass der Verkauf von elektrischen Geräten mit ausländischen Haushalt-Steckern (beispielsweise SchukoStecker) in der Schweiz verboten ist.

Erzeugnisse mit Mängeln. (Werte 2014 in Klammern, NW=Nachweis, SZ=Sicherheitszeichen)

In 20 Fällen haben der Handel und Hersteller als betroffene Wirtschaftsakteure aufgrund des Bundesgesetzes über die Produktesicherheit (PrSG) selbst Erzeugnisse vom Markt genommen und das ESTI darüber informiert. In 17 Fällen wurden diese Rückrufe und Sicherheitsinformationen in Zusammenarbeit mit dem ESTI auf der Website des Büros für Konsumentenfragen BFK öffentlich aufgeschaltet. Dies betraf Netzkabel für Notebook-Computer, gewerbliche Elektro-Wassererwärmer, diverse mobile Whirlpools, beheizbare Skischuhe, Tischlampen, Ladegeräte, PC-Lautsprecher, gewerbliche Kondensatpumpen, Ventilatoren, Mixer, Radios, Tablet-PCs, Photovoltaik-Wechselrichter, Kinderleuchten und LED-Spots. Das ESTI empfiehlt allen Konsumentinnen und Konsumenten, beim Kauf von elektrischen Geräten auf seriöse Anbieter mit einem kompetenten Kundendienst in der Schweiz zu setzen und auf aussagekräftige Bedienungsanleitungen sowie auf dem Erzeugnis angebrachte Prüfzeichen zu achten. Anerkannte Schweizer Prüfzeichen sind beispielsweise das Sicherheitszeichen des ESTI – solche Geräte mit Sicherheitszeichen (siehe Textende) sind unter der nachstehenden Website veröffentlicht – und das SEV-Konformitätszeichen von Electrosuisse. Geräte mit diesen Prüfzeichen erfüllen höhere Ansprüche an die Produktesicherheit und bieten Konsumenten damit einen ■ Mehrwert. www.esti.admin.ch

Gewinnen Sie

eines von drei Sets der Sammeleditionen «Kochen» im Wert von je 69.65 Franken.

www.elektrotechnik.ch/wettbewerb Elektrotechnik 6/16 | 11

Wirtschaft und Verbände

Neuer Verkaufsleiter bei Lenze Bachofen AG

Auch beim siebten Mal ein voller Erfolg

Innovationen und Pioniergeist RĂźdiger Sellin JĂźrg Altwegg (Bilder)

12 | Elektrotechnik 6/16

Die Berner Messe Electro-Tec fand vom 18. bis 19. Mai bereits zum siebten Mal statt und zeigte keinerlei ErmĂźdungserscheinungen. Sie wurde wiederum von der Schweizerischen Elektro-Einkaufs-Vereinigung EEV veranstaltet und stand unter dem Patronat des Verbands Schweizerischer Elektro-Installationsfirmen (VSEI).

Intelligente Gebäude Die Feller AG zeigte mit zeptrionAIR und EASYNET zwei neue, in der Schweiz entwickelte Lösungen für das smarte Zuhause. Die Heimautomationslösung zeptrionAIR bietet grosse Flexibilität, um Licht und Storen per Funk zu steuern. Angenehm gedimmtes Licht rund ums Sofa, spontane Vollbeleuchtung, komplette Dunkelheit per Knopfdruck oder eine Anwesenheitssimulation während der Ferien lässt sich mit zeptrionAIR realisieren. Der Hausbesitzer kann via zeptrion App seine individuell definierten Szenen jederzeit anpassen oder individuell weiterentwickeln. Neben der praktischen USB-Ladesteckdose zum Anschluss von Smartphones, Note-/Netbook und Tablets überzeugte auch der zeptrion LEDDimmer. Feller präsentierte zudem «Easynet» als Netzwerklösung für den Heimbereich sowohl für den Neubau als auch für Modernisierungen. Besonderer Wert wird auf eine nahtlose Installation gelegt. So besteht zum Beispiel die Ethernet-Buchse nur aus einem einzigen Teil, das ohne Spezialwerkzeug montiert werden kann – für die Praxis auf der Baustelle ein grosser Vorteil, da extrem zeitsparend.

Philipp Brechtbühl, Pascal Schär und Andreas Bieri sorgen bei BestLight für gutes Licht.

Dario Rigo steht bei Ferratec ein für ElektroLadesäulen.

Manfred Lehmann ist bei Wago zuständig für Sales & Marketing.

Fabia Langendorf führt in die Geheimnisse des Living Space von ABB ein.

www.zeptrionair.ch www.feller-easynet.ch

Swisscom warb bei den Bauherren für einen möglichst frühzeitigen Einbezug beim Bau von Liegenschaften, um eine optimale Breitbandversorgung sicherzustellen. Bereits heute sind über 80 Städte und Gemeinden über ein Glasfa-

Thomas Engler und Yannick Buser kabeln bei Woertz Engineering AG. Elektrotechnik 6/16 | 13

Wirtschaft und Verbände

In einer einzigen Messehalle der BEA Expo konnten sich die etwa 2000 Besucher einen kompakten Überblick zu den neuesten Trends, Produkten und Serviceleistungen der rund 80 Aussteller verschaffen. Die Electro-Tec fokussiert sich zwar auf die Bedürfnisse der Elektroinstallateure, vergisst Gebäudetechniker, Licht- und Elektroplaner sowie Berufsschulen aber keinesfalls. Dementsprechend wurde grosser Wert auf praxisnahe Fachseminare gelegt, die wie in den Vorjahren durch die Partner durchgeführt wurden. Dies sind die Firmen Elektro-Material AG, Feller AG, Hager AG, Legrand (Schweiz) AG, Philips Lighting und Wilhelm Sihn AG, die Partner ABB Schweiz AG und WAGO Contact SA sowie die Co-Partner Swisscom (Schweiz) AG und die Zeit AG.

Wirtschaft und Verbände

sernetz erschlossen und erfreuen sich an Bandbreiten von bis zu 1 Gbit/s (siehe ET 03/2016). Praktische Tipps zur Planung des Innenausbaus erleichtern später die einwandfreie Funktion von Multimedia-Diensten/Swisscom TV und Internet.

Markus Frommwiler, Stefan Staiber und Martin Reh werben für die Testbox bei Phoenix Contact AG.

Daniel Zihlmann ist für ZidaTech «2-Giga-Ready».

Alexandros Athanasiadis performt für ESYLUX Swiss AG.

www.swisscom.ch/hausanschluss

Hager präsentierte unter anderem neue Schalter und Steckdosen, beispielsweise neue Dimmer im bewährten kallysto multi- sowie basico-Design sowie die neue 2-Loch CATV-Dosen-Generation mit Bandbreiten bis zu 2 GHz. KNX easy erleichtert den Einstieg in die KNX-Welt und benötigt weder mächtige PCs noch komplexe Software. Stattdessen werden leistungsfähige KNXInstallationen für den Wohnbau via Tablet und einem Drag & Drop-Programm in Echtzeit konfiguriert. Ultraflache Innensprechstellen elcom.touch und Edelstahl-Aussensprechstellen elcom.one verleihen der Türkommunikation eine ästhetische Note. Neben dem innovativen FI-LS3 (siehe auch Artikel Seite 19) präsentierte Hager zudem das neue Sortiment der vierpoligen Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter, mit denen der Neutralleiter gleichermassen geschützt wird. www.hager.ch

Uwe Zahnd und Clarisse Cruz sorgen bei Plica AG für gute Verbindungen.

Auch WAGO bereichert die Angebote für das Smart Home, unter anderem mit dem easyHOME Basispaket als Komplettset mit Verdrahtungsschema.

Dabei stehen die einfache Installation und der problemlose Betrieb mit tiefen Kosten im Zentrum. So müssen der easyHOME Server und die Gebäudesteuerung lediglich mit einem Ethernetkabel verbunden werden und konfigurieren sich dann praktisch selbst.

WAGO vertreibt aber auch praxisnahe Komponenten wie Verbindungsdosen-, Reihen- und Messwandlerklemmen sowie dazu passende Werkzeuge. www.wago.ch

Jörg Gubler und Urs Wenger empfehlen Twiline von Wahli AG für das Smart-Home.

14 | Elektrotechnik 6/16

Twiline liefert Einrichtungen zur intelligenten Gebäudesteuerung, etwa zur Temperatursteuerung oder Beschattung, aber auch Komfort- und Sicherheitselemente wie Beschallungsanlagen, Innen- und Aussenkameras oder Bewegungsmelder und Sensoren. Eine solche

Wirtschaft und Verbände Elektrotechnik 6/16 | 15

Wirtschaft und Verbände

Martin und Richard Raschle sind «on hooc» bei Asera AG, Bassersdorf.

Richard Landolt und Marco Habegger sparen Energie bei M. Züblin AG.

Rita Walker und Liborio Brugnano vernetzen Systeme bei BKS KabelService AG.

Smarte LED-Beleuchtung

Matthias Russenberger zeigt Gebäudetechnik von ThebenHTS AG.

Philips fährt bei der Beleuchtung auf rüber auch mit Spannung versorgt. Ein zwei Schienen. Einerseits werden autolokales Stromnetz wird damit überflüssig, nom vernetzte Systeme mit Einwegbedingt aber ein leitungsfähiges EtherKommunikation vom Sender zur Leuchnet-LAN und PoE-fähige Switches. Bei te angeboten. Es lassen sich Szenen den IP-basierten Beleuchtungssystemen programmieren und Beleuchtungszonen wird jede LED-Leuchte über eine eigene festlegen. Derartige Lampen werden per IP-Adresse identifiziert und entspreFunk oder über Sensoren gesteuert und chend angesteuert. Aber auch für den lassen sich daher ohne neue InfrastrukGebäudebetreiber ergeben sich Vorteile turen steuern. Es sind weder ein Netz– durch tiefere Stromkosten und wichtiwerk noch ein PC oder Lichtmessgeräte ge Infos zur Effizienzsteigerung, etwa nötig. Daher eignen sich autonome SysDaten zur Raumbelegung, welche ein teme auch für Nachrüstungen, etwa in Sensor in der Lampe erfasst. Gekoppelt Büros oder auch in Produktionshallen. an das Gebäudebewirtschaftungssystem IP-vernetzte Systeme hingegen verwerden unnötige Heiz-/Kühl-/Stromschmelzen die Bereiche IT und Licht oder auch Reinigungskosten gespart. und basieren auf einer Zweiweg-KomDenn wenn ein Raum unter der Woche munikation. Sie ermöglicht eine personicht benutzt wurde, muss er weder genenbezogene Steuerung des Lichts und heizt noch gekühlt noch intensiv gereierlauben das Anbieten individueller Sernigt werden. vices. Das Beleuchtungssystem ist voll Im Amsterdamer PoE-Projekt «The Edvernetzt und gewährt detaillierte Einblige» wurde ein Büroturm mit 15 Etagen Breite LED-Lampenvielfalt bei Philips. cke in die Gebäudenutzung und Vertei(Bild: R. Sellin) oder 30 Gebäudezonen mit 6500 intellilung oder den Verbrauch von Ressourgenten LED-Leuchten ausgestattet. Zucen. Die Kommunikation zu den Smartphones oder zu den dem wurden rund 3000 Sensoren, 750 PoE Switches und 30 Tablets erfolgt über codiertes Licht. Dies erlaubt den Aufbau Floor Controller installiert. Mittlerweile sind über 2000 Smarteines Positionierungsrasters nach Art eines hausinternen Navi- phone-Benutzer registriert und freuen sich an der smarten Begationssystems. Via App auf den Endgeräten kann jeder Nutzer leuchtung der rund 40 000 m2 Nutzfläche der Überbauung. Sie sein Licht abgestimmt auf seine Bedürfnisse, sein Empfinden können über die entsprechende App auch die Bürotemperatur oder seine aktuelle Arbeit anpassen. Nach Angaben von Philips steuern. steigert sich dadurch das Wohlbefinden der Mitarbeitenden.

In diesem Szenario sind alle LED-Lampen via Power over Ethernet (PoE) ans IT-System angeschlossen und werden da- www.lighting.philips.ch/projekte/referenzprojekte/buros/edge

16 | Elektrotechnik 6/16

Christoph Oberhänsli macht Türkommunikation für die René Koch AG.

Jürg Eichenberger von der Spälti AG ist nur besuchsweise hier und stellt dann in Winterthur aus.

Michael Vetterli und Wolfgang Bals verbinden blitzschnell bei BALS-Elektrotechnik GmbH & Co KG.

Martin Wahlen hat die Electro-Tec im Griff.

Hausautomation läuft möglichst im Hintergrund und spart zudem Energiekosten. www.twiline.com www.wahli.com

Einen spannenden Einblick in einen wirksamen Blitz- und Überspannungsschutz von Photovoltaikanlagen gewährte die Arthur Flury AG. Solche Anlagen liegen im Trend und bieten dank Systemspannungen von bis zu 1500 V, einen hohen Wirkungsgrad.

Aufgrund der exponierten Lage und der grossen Ausdehnung besteht jedoch ein erhöhter Schutzbedarf für die teuren PV-Zellen und den Wechselrichter, aber auch für die dazwischen liegende Verkabelung. www.aflury.ch Die Elektro-Material AG beliefert das Elektro-Installationsgewerbe und die

Industrie mit Leuchten und Leuchtmitteln, Kommunikations- und Netzwerkkomponenten, Komponenten für die Gebäudesystemtechnik, Photovoltaik, Elektromobilität und auch ElektroHaushaltsgeräte. Sie kümmert sich aber auch um die Entsorgung, das Recycling, Fragen rund um die Elektro-Sicherheit und Verordnungen. www.elektro-material.ch

Neu auch in der Ostschweiz Dank der neu geschaffenen Plattform der Electro-Tec Ost vom 14. bis 15. September 2016 in Winterthur ist es möglich, ein erweitertes Kundenpotenzial auch in der Ostschweiz anzusprechen. Für den Messeveranstalter ist es sehr erfreulich, dass die Winterthurer Eulachhallen bereits im Vorfeld praktisch ausverkauft sind. www.electro-tec.ch

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Automation und Elektronik

Forschungsprojekt Leistungselektronik für netzgebundene Batteriespeicher

Damit die Batterie ins Netz passt Pumpspeicherkraftwerke sind die leistungsfähigsten Stromspeicher in der Schweiz. In Zukunft könnten zum Zweck der Energiespeicherung auch grosse Batterien konstruiert werden. Netzgebundene Batteriespeicher sind geeignet, temporäre Überschüsse aus Sonnen- und Windkraftwerken dezentral über Minuten, Stunden oder Tage zu puffern, bis der Strom gebraucht wird. Forscher der ETH Zürich entwickeln zurzeit ein Batteriespeichersystem neuen Typs – und mit dazu die Leistungselektronik, um diesen ins Stromnetz der Zukunft einzubinden.

CAD-Zeichnung des Prototypen für den modularen Multilevel-Konverter: Auf der rechten Bildseite sind drei Arme mit jeweils sechs Modulen dargestellt. Um den Lade-/Entladevorgang der Batterien und das Balancieren der Batteriezellen im Labor zu untersuchen, wird eine Versuchsbatterie mit integriertem Batteriemanagementsystem genutzt (links).

(Illustration: Hillers/ETHZ).

Benedikt Vogel * Speicherkapazität dürfte im Stromnetz der Zukunft zunehmend gefragt sein.

Denn die Einspeisung von Solar- und Windstrom schwankt abhängig von Tageszeit und Wetterlage erheblich. Energiespeicher sind ein probates Mittel, überschüssige Energie aufzunehmen, 18 | Elektrotechnik 6/16

bis diese von den Konsumenten abgerufen wird. Ein neuer Weg, Speicherkapazität zu schaffen, sind leistungsfähige Batteriespeicher. Sie können elektrische Energie in grosser Menge aufnehmen und bei Bedarf schnell wieder abgeben.

Gegenüber Pumpspeicherkraftwerken haben sie den Vorteil, dass sie an sehr verschiedenen Stellen ins Stromnetz in-

tegriert werden können. So können Schwankungen bei der Einspeisung ins Stromverteilnetz, verursacht durch dezentrale Kraftwerke, durch dezentrale Speicher ausgeglichen werden. Damit lassen sich im günstigen Fall teure und umstrittene Ausbauten von Stromtrassen vermeiden.

Schweizer Energieversorger haben netzgebundene Batteriespeicher in den letzten Jahren vereinzelt schon in Betrieb genommen. So setzen die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) seit Frühjahr 2012 in Dietikon (ZH) einen Speicher mit einem Speichervolumen von 500 Kilowattstunden (kWh) und einer Leistung von 1000 Kilowatt (kW) ein. Sein Speichervolumen reicht aus, um einen durchschnittlichen VierPersonen-Haushalt während 40 Tagen mit Strom zu versorgen (siehe auch ET 12/2014 Seite 27). Dieser und weitere Netzspeicher haben bisher Pilotcharakter; ein breit gefächerter Einsatz gehört aber zu den möglichen Zukunftsszenarien der Schweizer Stromversorgung.

Um für diese mögliche Entwicklung gewappnet zu sein, erarbeiten Wissenschaftler heute schon die entsprechenden Grundlagen. Zwar ist es heute schon möglich, grosse Batteriespeicher zu bauen und ins Stromnetz zu integrieren, wie das EKZ-Beispiel zeigt. «Wir suchen aber Lösungen, mit denen Netzspeicher künftig verlustärmer und zuverlässiger betrieben werden können», sagt Professor Jürgen Biela vom Labor für Hochleistungselektronik der ETH Zürich.

Diese Idee soll in kostengünstigen, kompakt gebauten Batteriespeichern mit langer Lebensdauer umgesetzt werden, die zugleich über eine effiziente Leistungs-

Autor * Benedikt Vogel arbeitet im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE). Weitere Auskünfte zu dem Projekt erteilt Michael Moser, Leiter des BFE-Forschungsprogramms Netze (michael.moser@bfe.admin.ch).

Verzicht auf den Transformator In Zukunft dürfte das Einsatzgebiet von Batteriespeichern primär im Mittelspannungsnetz liegen. Das Mittelspannungsnetz besteht aus Freileitungen und Kabelleitungen, die den Strom bei einer Spannung von 10 bis 35 Kilovolt (kV) von den regionalen Unterwerken an die Trafostationen in den Stadtteilen und Landbezirken weiterleiten, wo der Strom auf Niederspannung (400 bzw.

230 V) transformiert wird, wie er den Haushalten dann zur Verfügung steht.

Batteriespeicher – für sich betrachtet – arbeiten auf Niederspannungsebene (typischerweise weniger als 1 kV) und werden mit Gleichstrom betrieben. Sollen sie ins regionale MittelspannungsVerteilnetz integriert werden, muss an der Schnittstelle Netz/Batterie der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt und die (höhere) Netzspan-

Automation und Elektronik

elektronik ins Stromnetz integriert werden. Diese Zielsetzung verfolgt ein vom Bundesamt für Energie unterstütztes Forschungsprojekt, das der ETH-Forscher André Hillers gegenwärtig im Rahmen seiner Doktorarbeit am Lehrstuhl von Jürgen Biela umsetzt.

André Hillers entwickelt an der ETH Zürich eine Batterie, die dank ausgeklügelter Leistungselektronik und Regelungstechnik direkt – das heisst ohne Netztransformator – ans Mittelspannungsnetz angeschlossen werden kann. Rechts: Testsystem von zwei Modulen des modularen Multilevel-Konverters.

(Bild: Balz Murer)

nung auf die (tiefere) Batteriespannug transformiert werden.

Für diese Umwandlung werden Transformatoren eingesetzt, welche die Mittel- in Niederspannung umwandeln, jeweils gepaart mit einem

Konvertersystem, das den Niederspannungs-Wechselstrom in Gleichstrom mit einer batteriegerechten Spannung verwandelt. Transformatoren arbeiten verlässlich, haben aber einen doppelten Nachteil: Sie nehmen in den Spei-

Automation und Elektronik

nungsnetz angeschlossen werden kann.

Wie das funktioniert, erklärt André Hillers so: «Bis anhin besteht ein Batteriespeicher einfach ausgedrückt aus einem Batterieblock, der über einen Konverter und Transformator ans Mittelspannungsnetz angeschlossen wird.

Anders bei uns: Wir unterteilen den Batterieblock in kleinere Teileinheiten,

speicher mit 5000 kW Leistung. «Unsere modulare Anlage arbeitet nicht nur effizienter als herkömmliche Systeme, sondern kann auch störungsresistent ausgelegt werden. Tritt in einem Batteriemodul ein Defekt auf, kann man dieses überbrücken, die anderen 29 Batteriemodule aber trotzdem nutzen», sagt André Hillers. Um die Zuverlässigkeit

Ein Modul für die Kleinserienfertigung. An der ETH werden für Versuchszwecke bis zu 90 solcher Module zu einem Gesamtsystem verschaltet. Die Kommunikations- und Kontrollplattform (Aufsteckplatine vorne) ist austauschbar und findet bereits jetzt Einsatz in weiteren Prototypen, die am Institut für Hochleistungselektronik entwickelt wurden.

(Bild: Balz Murer)

cherstationen viel Platz in Anspruch und weisen sowohl im Leerlauf als auch unter Last nicht unerhebliche Verluste auf.

30 Batteriemodule in Serie geschaltet Um eine platzsparende, verlustärmere und kostengünstigere Alternative zu schaffen, arbeitet ETH-Forscher Hillers an einem neuen Konzept, welches bei Leistungselektronikern im In- und Ausland gegenwärtig hohe Aktualität hat. Die Grundidee dabei: Der Batteriespeicher wird so gebaut, dass er ohne Transformator direkt ans Mittelspan-

Modulare Mehrpunktstromrichter

Modulare Mehrpunktstromrichter sind Umrichter der neusten Generation. Der Name bezieht sich darauf, dass diese Umrichter mehrere Punkte (Spannungsniveaus) benutzen, um aus Gleichstrom Wechselstrom zu erzeugen. Im Gegensatz dazu benutzen herkömmliche Zweipunktumrichter für diesen Umwandlungsprozess nur zwei Spannungsniveaus. Mehrpunktumrichter können die Sinuskurve des Wechselstroms viel genauer nachbilden – sie brauchen denn auch weniger Filterkapazitäten als die Zweipunktumrichter. In der Folge arbeiten Mehrpunktumrichter mit weniger Verlusten.

Die Modularen Mehrpunktumrichter werden heute schon bei der Hochspannungs-GleichstromÜbertragung (HGÜ) eingesetzt. Das ist eine Form der Stromübertragung über weite Strecken, die verlustärmer arbeitet als die gängige Übertragung mit Wechselstrom. Bei der HGÜ wandeln Mehrpunktstromrichter zum Beispiel eine Gleichspannung von 320 000 V in eine Wechselspannung von 220 000 V oder 110 000 V um (vice versa). Bei der HGÜ-Anwendung sind die modularen Mehrpunktstromrichter nicht mit Batterien kombiniert.

Die Kombination von modularen Mehrpunktstromrichtern und Batterien ist ein Charakteristikum des Forschungsprojekts an der ETH Zürich.

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André Hillers (links) mit seinem Doktorvater Professor Jürgen Biela im Mittelspannungslabor der ETH Zürich. Die Realisierung von Prototypen-Systemen ist ein integraler Bestandteil der Forschung am Institut für Hochleistungselektronik. Nur so lassen sich neue Modelle validieren und detaillierte Erkenntnisse über den Betrieb unter realen Bedingungen gewinnen.

(Bild: Balz Murer)

sodass Batterieelemente mit gleicher Spannung, aber geringerer Kapazität entstehen. Jedem dieser Batterieelemente ordnen wir eine eigene Konvertereinheit zu. Die so erschaffenen Batterie-Konverter-Module sind physikalisch voneinander isoliert und können daher ohne weiteres in Serie geschaltet werden.» Dank dieser Serienschaltung erreicht man für den Batteriespeicher sehr effizient eine hohe Ausgangsspannung: der Batteriespeicher kann direkt ans Mittelspannungsnetz angeschlossen werden. Ein Netztransformator ist nicht mehr erforderlich.

Die konkrete Anwendung in einem künftigen Speichersystem könnte dann wie folgt aussehen: Statt eine grosse Batterie mit 5000 kW Leistung mit einem (grossen) Konvertersystem zu kombinieren, werden beispielsweis 30 Batterien mit jeweils rund 166 kW mit einzelnen (kleinen) Konvertereinheiten versehen. Diese Module (Batterie mit Konvertereinheit) werden anschliessend in Serie geschaltet – zu einem Batterie-

eines Batteriespeichers weiter zu erhöhen, muss man diesen jedoch von Beginn weg mit Reservemodulen ausstatten, die im Fall eines Modulausfalls zugeschaltet werden können. Damit lassen sich die Wartungsintervalle des Batteriespeichers verlängern.

Als Konvertertopologie dieses neuartigen Batteriespeichers werden modulare Mehrpunktstromrichter eingesetzt (engl. Modular multilevel converter, kurz M2C). Die M2C-Konvertertechnologie wird dabei ergänzt, indem jedes Modul mit zusätzlicher Intelligenz (technisch gesprochen: einer Leistungskonversionsstufe) ausgestattet wird.

Dank dieser Zusatztechnologie lässt sich der Lade- und Entladevorgang in den Batteriemodulen optimal steuern.

Die zentrale Kontrolleinheit, welche die Steuerbefehle über Lichtwellenleiter an die einzelnen Batteriemodule überträgt, muss zu diesem Zweck in Echtzeit Zugriff auf die Messdaten aller 30 Module haben. Dies wird mit dem eigens am Institut für Hochleistungs-

Die speziell für die Regelung verteilter Systeme entwickelte Kommunikations- und Steuerplattform vereint hohe Rechengeschwindigkeit mit geringer Baugrösse. Zusammen mit dem eigens am Institut für Hochleistungselektronik entwickelten Hochgeschwindigkeits-Kommunikations-Bus (SyCCo-Bus) lassen sich die – für den Betrieb der neuen Batteriespeichersysteme vorteilhaften – kurzen Regelzeiten erreichen.

(Bild: Jürgen Biela)

elektronik entwickelten «Synchronous Converter Control Bus» (SyCCo-BUS) erreicht. Die Entwicklung des gesamten Steuerungssystems ist eine zentrale Herausforderung des Forschungsprojekts und enthält ein grosses Potenzial für innovative Anwendungen in verteilten Batteriespeichern und darüber hinaus.

Nachfrage des Marktes unklar Das Konzept für die modularen Batteriespeicher steht, sowohl die Steuerungsalgorithmen als auch der Systemaufbau wurden in den Computersimulationen validiert. Die Genauigkeit der Rechnungsmodelle wird zurzeit an einem Prototypen überprüft, den André Hillers zusammen mit anderen Forschenden am Labor für Hochleistungselektronik entworfen hat. Der Prototyp besteht aus bis zu 18 Batteriemodulen, die zu einem Batteriespeicher mit 1,5 kW Leistung zusammengeschaltet werden können. Diese Technologie kann dann später zu einem grossen Batteriespeicher skaliert werden. Als Industriepartner steht dem ETH-Forscher der ABB-Konzern zur Seite. Damit ist die Voraussetzung geschaffen, dass die neue Technologie anschliessend zu einem marktreifen Produkt entwickelt werden kann, das die geltenden Normen und Sicherheitsauflagen erfüllt. Einziger Wermutstropfen: Heute ist noch nicht absehbar, in welchem Umfang netzgebundene Batteriespeicher auch in der Schweiz zu einer wirtschaftlich interessanten Option zur Stromspeicherung werden.

■ Weitere Fachartikel zu Forschungs-, Pilot-, Demonstrationsund Leuchtturmprojekten im Bereich Netze: www.bfe.admin.ch/CT/strom

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Automation und Elektronik

Speicher für erneuerbaren Solarstrom

Strom aus dem Salzspeicher Wiederaufladbare Batterien auf der Basis von Kochsalz sind zwar noch nicht so verbreitet wie Lithium-Ionen-Akkus, aber für ausgewählte Zwecke leisten sie schon heute gute Dienste. Ein Physiker aus dem Kanton Bern entwickelt die Technologie nun für die Heimanwendung weiter: Ein Salz-Akku mit 7 kWh Speicherkapazität soll es Inhabern von Photovoltaikanlagen erlauben, den eigenen Solarstrom auch nachts und bei schlechtem Wetter selber zu nutzen.

Für den kommerziellen Einsatz werden 7 Stapel mit jeweils 18 Flachzellen zu einem Batteriemodul mit einer Speicherkapazität von 7 kWh vereinigt.

(Grafik: Battery Consult)

Benedikt Vogel * Viele Betreiber von Photovoltaikanlagen wollen einen möglichst grossen Anteil ihres Stroms auch selber nutzen. Dafür benötigen sie Akkumulatoren, die den Solarstrom für Stunden oder Tage speichern, bis er gebraucht wird. Stromspeicher für den Hausgebrauch mit 2 bis 10 kWh Kapazität sind heute auf dem Markt verfügbar, in der Regel als Bleioder als Lithium-Ionen-Akkus. Mit Verkaufspreisen von 10 000 bis 15 000 Fran22 | Elektrotechnik 6/16

ken sind sie aber noch ziemlich teuer.

Zudem existieren gegen Lithium-Ionen-Akkus Sicherheitsbedenken, genährt beispielsweise durch Brände, wie sie Anfang 2013 bei Boeing für Schlagzeilen sorgten (siehe auch ET 12/2013 Seite 18).

«Wir wollen mit der Salzbatterie einen Akku auf den Markt bringen, der nicht nur günstiger ist als die bisher verfügbaren Batterien, sondern auch sicherer als die Lithium-Ionen-Technologie», sagt Cord-Henrich Dustmann. Er

hat in Berlin und Karlsruhe Physik studiert, befasste sich später bei ABB Mannheim über Jahre mit supraleitenden Magneten und Natrium-SchwefelBatterien, und fand schliesslich zur Salzspeichertechnologie. Seit 2011 hat der deutsche Batterieexperte in Meiringen BE an einem ehemaligen Armeestandort unter dem Namen Battery Consult GmbH ein Entwicklungszentrum für Salzbatterien aufgebaut. Mit neun jungen Mitarbeitern und finanzieller Unterstützung des Bundesamts für Energie forscht der 70-Jährige hier an der Fortentwicklung eines Akku-Typs, der bisher unter den Herstellernamen Zebra, SoNick oder Durathon für die Notstromversorgung von Mobilfunkstationen, als Netzspeicher, für Elektrobusse und auch im Rettungs-U-Boot von Rolls-Royce (Submarine Rescue Vehicle) eingesetzt wird.

Jetzt sitzt Cord-Henrich Dustmann am Besprechungstisch und zeigt dem Besucher einen zylinderförmigen Gegenstand von etwa 30 mm Durchmesser. Es ist eine Salzbatterie in der Form einer Flachzelle. «Viele haben vor uns versucht, eine solche Flachzelle zu bauen, doch keines dieser Projekte hat es bisher zur Marktreife geschafft», sagt Dustmann. Bisher werden Salzzellen ausschliesslich in Röhrenform gebaut.

Flachzellen verwenden dasselbe Funktionsprinzip, lassen sich dank ihres innovativen Designs aber kostengünstiger fertigen. Der kleine Zylinder ist der Machbarkeitsnachweis: die Flachzelle arbeitet mit einer Spannung von 2,58 V und kann 1,5 Ah Strom speichern.

Ideal für dezentrale Speicher Diese Flachzelle funktioniert, aber erst im kleinen Massstab. Im nächsten Schritt will das Entwicklerteam die Zelle daher von 30 auf 100 mm Durchmesser und eine Speicherkapazität von 23 Ah vergrössern. 18 dieser Zellen sollen dann übereinandergestapelt, und sieben

Videokameras brauchte. Mit Blick auf diese Anwendung sei die Lithium-Technologie mit Nachdruck entwickelt worden und habe ihre heutige, weite Verbreitung gefunden. Die Entwickler der Salzbatterie (damals: Zebra-Batterie) dagegen hätten von einer solchen Nachfrage nicht profitieren können. Sie hätten auf den Einsatz in Elektrofahrzeugen gesetzt, wo damals aber noch nicht der nötige Bedarf bestand. Jetzt aber sei die Stunde für die Salzbatterie gekommen, ist Dustmann überzeugt – als Speicher für erneuerbaren Solarstrom.

Automation und Elektronik

solcher Stapel zu einer Batterie vereinigt werden: Insgesamt 126 in Serie geschaltete Salzbatteriezellen wären dann in der Lage, bei einer Spannung von 325 Volt insgesamt 7 kWh elektrische Energie zu speichern. «Dieser Batteriespeicher passt ideal zu einer PV-Anlage mit beispielsweise 7 kWp und einem Jahresertrag von 5000 bis 7000 kWh, wie sie für Einfamilienhäuser typisch ist», sagt Dustmann, «damit schaffen die Betreiber den Tag-Nacht-Ausgleich, und die Spannung von 325 Volt erlaubt eine kostengünstige Anbindung ans Stromnetz. Mit diesem Batteriespeicher können PV-Stromproduzenten ihren Selbstversorgungsgrad von 30 auf 70 % steigern».

Die Vision von Cord-Henrich Dustmann klingt überzeugend. Warum ist sie nicht schon Realität? Die Anfänge der Technologie reichen doch bis in die 1980er-Jahre zurück, als zuerst die Natrium-Schwefel-Batterie und daraus später die Salzbatterie mit Kochsalz als positiver Elektrode entstand. Nach Auffassung von Dustmann hat die Lithium-Technologie der Salzbatterie in den 1990er-Jahren den Rang abgelaufen, weil Sony die Lithium-Akkus für ihre

Cord-Henrich Dustmann (Mitte) mit dem Team der Battery Consult GmbH. (Bild: Alex Leuthold)

Rohstoffe und Kosten für die Salzbatterie Eine Salzbatterie besteht aus zwei Elektroden und einem sie trennenden Elektrolyten. Die Materialen sind so gewählt, dass sie die chemische Speicherung von Strom ermöglichen (siehe Kasten). Um eine Salzbatterie zu bauen, braucht man zwei Salze (Kochsalz und Aluminiumchlorid), Metall (Eisen und/oder Ni-

ckel) sowie das Rohmaterial für die Keramik des Elektrolyten (Aluminiumoxid). All diese Rohstoffe sind rund um den Globus an vielen Orten in grossen Mengen verfügbar, die Materialien sind relativ günstig und am Ende der Lebenszeit des Akkus gut rezyklierbar.

Heute sind Salzbatterien noch etwas teurer als die in grossen Stückzahlen

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So funktioniert die Salzbatterie

Wiederaufladbare Batterien (Akkumulatoren) haben sich in den letzten Jahrzehnten rapide entwickelt: Auf den Blei-Akku folgte der Nickel-Cadmium-Akku und der Nickel-Metallhydrid-Akku. Ab den 1990er-Jahren trat dann der Lithium-Ionen-Akku seinen Siegeszug an. Letzterer findet heute breite Verwendung in Handys, Laptops oder in Elektroautos. Sein Name rührt daher, dass seine negative Elektrode aus in Kohlenstoff eingelagertem Lithium besteht und dass Lithium-Ionen beim Laden und Entladen zwischen den Elektroden ausgetauscht werden und so die Grundlage für die chemische Stromspeicherung bilden.

In der Salzbatterie wird die Aufgabe der Lithium-Ionen durch Natrium-Ionen übernommen. Da das Natrium in der positiven Elektrode mit Chlor zu Natriumchlorid (NaCl, bekannt als Kochsalz) gebunden ist, wird die Natrium-Ionen-Batterie auch als Salzbatterie bezeichnet. Wie andere chemische Batteriespeicher besteht die Salzbatterie aus zwei metallischen (und damit elektrisch gut leitenden) Elektroden, getrennt durch einen ausschliesslich Ionen leitenden Elektrolyten. Im Fall der Flachzelle von Battery Consult besteht die positive Elektrode (orange) aus Salz (NaCl) und

einem Metall wie Eisen (Fe) und/oder Nickel (Ni). Die negative Elektrode (blau) besteht aus Natrium (Na). Getrennt werden die beiden Elektroden durch den Elektrolyten, bestehend aus einer Beta-Keramik (eine Kristallstruktur aus Aluminumoxid Al2O3). Dieser Stoff ist leitfähig für positiv-geladene Natrium-Ionen, nicht aber für negativ-geladene Elektronen.

Dieses chemische Setting eignet sich ausgezeichnet als Speicher für Elektrizität: Wird an den beiden Elektroden der Flachzelle eine Ladespannung angelegt, bricht das Natriumchlorid der positiven Elektrode (orange) auf, es entstehen NatriumIonen (positiv geladene Teilchen), die durch den Elektrolyten zur negativen Elektrode (blau) wandern und dort durch Aufnahme von Elektronen aus dem Ladestrom zu Natrium reduziert werden. Ist diese chemische Reaktion abgeschlossen, ist der Akku geladen. Die chemische Verbindung in der positiven Elektrode ist jetzt auf einem höheren Energieniveau. Daher läuft der gegenläufige Vorgang ab, wenn die beiden Pole der Batterie über einen Stromkreis verbunden werden: Die Natrium-Ionen wandern von der negativen zur positiven Elektrode. Gleichzeitig fliesst durch den Stromkreis der Entladestrom – die Batterie liefert Strom.

Bleibt noch ein Schlüsselelement der Salzbatterie: Damit die positive Elektrode über die erforderliche Leitfähigkeit verfügt, muss in ihr ein zusätzlicher Stoff (Natriumaluminiumchlorid NaAlCl4) vorhanden sein. Dieses Salz stellt die erforderliche Leitfähigkeit für Natrium-Ionen sicher, allerdings nur, wenn es geschmolzen ist. Das ist auch der Grund, warum Salzbatterien bei hohen Temperaturen betrieben werden müssen, im Fall der Flachbatterie von Battery Consult bei 250 °C. Die dafür nötige Wärme muss zur Inbetriebnahme von aussen zugeführt werden und stammt dann während des Betriebs aus dem chemischen Prozess. Salzbatterien kann man durch einfaches Abkühlen ausschalten, was ihre Sicherheit verbessert.

produzierten Lithium-Ionen-Akkus.

Batterieentwickler Dustmann ist aber überzeugt, den Preis pro kWh Speicherkapazität auf unter 500 Franken drücken zu können – dank tiefer Produktionskosten für das FlachzellenDesign, aber auch dank einer günstigeren Dichtung. Für die 7-kWh-Batterie schweben ihm Herstellungskosten von rund 3500 Franken vor.

Im Wettbewerb mit Tesla Diese 3500 Franken, die der Batteriepionier aus Meiringen in den Raum wirft, klingen wie die Kampfansage von David gegen Goliath. 3500 Franken, das ist ungefähr so viel, wie der Lithium-Ionen-Akku mit dem Namen «Powerwall» kostet, mit dem der kalifornische Batteriehersteller Tesla seit vergangenem Jahr den Markt der dezentralen Stromspeicherung erobern will. Seit Oktober produziert Tesla die Powerwall in der «Tesla Gigafactory» in Reno (Nevada), die den Markt mit preisgünstigen Batterien versorgen soll.

Auch in Europa wird die Tesla-Batterie bereits auf dem Markt angeboten.

Argument Sicherheit Der Batteriepionier aus Meiringen glaubt trotzdem an die Chance der Salzbatterie. «Wir wollen die Alternative sein für jene Leute, die bereit sind, etwas mehr für einen sicheren Batteriespeicher zu bezahlen», sagt er in Anspielung auf die bei Lithium-IonenBatterien beobachteten Brände. Bis in drei Jahren will er mit dieser Alternative am Markt sein. Bis es so weit ist, muss das Upscaling der vorliegenden Flachzelle zu einem 14-mal leistungsfähigeren Prototypen gelingen. Liegt der Prototyp eines dezentralen Stromspeichers vor, steht der Bau einer Produktionsanlage an. Zurzeit verhandelt Dustmann mit Investoren, die seine Vision eines stark wachsenden Markts für die Speicherung erneuerbarer Energien teilen. Die Wettbewerber, die an derselben Batterietechnologie arbeiten, sind industrielle Schwergewichte wie die italienische Fiamm-Gruppe oder die USamerikanische General Electric.

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Autor * Benedikt Vogel arbeitet im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE). Auskünfte zu dem Projekt erteilt Martin Pulfer, Leiter des BFE-Forschungsprogramms Akkumulatoren und Superkondensatoren, martin.pulfer@bfe.admin.ch.

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Durchgängige Architektur erforderlich Viele Diskussionen über erneuerbare Energien enden in einer Debatte über Energiespeicherung. Die Wahl der richtigen Technologie für eine Anwendung setzt ein eingehendes Verständnis der funktionalen Anforderungen voraus, die an das Speichersystem und vom Speichersystem an das Stromnetz gestellt werden. Unabhängig vom Speichermedium erfordert die Realisierung eines effizienten, zuverlässigen und langlebigen Netzspeichersystems eine ganze Reihe von Technologien und Kompetenzen. Um die gewünschte Funktionalität der Energiespeicherung im Netz zu gewährleisten, bedarf es zudem einer durchgängigen Architektur zur Integration all dieser Elemente.

Stephen Clifford * Die Energiespeicherung ist seit über einem Jahrhundert Bestandteil der elektrischen Energieerzeugung, -übertragung und -verteilung. Auf die Ein-

führung der wiederaufladbaren BleiSäure-Batterie Anfang der 1880er-Jahre folgten später Pumpspeicherwerke, die Wasser in Schwachlastzeiten in ein höhergelegenes Reservoir pumpen, um es in Spitzenlastzeiten zum Antrieb von

Schlüsseltechnologien für eine durchgängige Architektur zur Energiespeicherung im Netz.

Turbinen zu nutzen. Heutzutage wird ein Grossteil der Speicherreserven durch die sogenannte rotierende Reserve bereitgestellt – Kraftwerke, die unterhalb ihrer Kapazität betrieben werden und bei Bedarf schnell hochge-

(Bild: Morten Brakestad) Elektrotechnik 6/16 | 25

Automation und Elektronik

Energiespeicherung im Stromnetz

Automation und Elektronik

fahren werden können. Ein Wechsel zu einer «brennstofffreien» Stromerzeugung in Form von Wind- und Sonnenenergie bedeutet, dass die Art und Weise der Energiespeicherung entsprechend angepasst werden muss 1, 2. Ein besonderes Augenmerk muss dabei auf bereits verfügbare Speichermöglichkeiten wie Batterien und Pumpspeicherung gelegt werden. Auch speichern moderne Batterien mehr Energie, lie-

zu planen. Verbunden werden alle drei Schichten von der durchgängigen Architektur, die zur Realisierung einer angemessenen Energiespeicherung im Stromnetz erforderlich ist.

Speichermedien Die Grundfunktion der Energiespeicherung im Netz besteht darin, Energie, die zu einem bestimmten Zeitpunkt erzeugt wurde, für eine spätere Nut-

Zur Realisierung eines umfassenden und effizienten Energiespeichersystems sind eine ganze Reihe ineinander greifender Technologien notwendig.

fern mehr Leistung, halten länger und benötigen wenig oder gar keine Wartung. Dank der Entwicklungen auf dem Gebiet der Leistungselektronik können diese Batterien nahtlos in Wechsel- und Gleichstromnetze eingebunden werden 5.

Schlüsseltechnologien Für eine erfolgreiche Energiespeicherung sind neben der Speichertechnologie selbst, noch weitere Technologien erforderlich. Diese können als drei Schichten betrachtet werden: Energietechnik, Steuerung und Intelligenz.

Die Energietechnik-Schicht stellt die sichere, stabile elektrische Verbindung der Energiespeichermedien zum Netz bereit und umfasst die Speichermedien, die leistungselektronische Umwandlung und die Anbindung an das Wechselstromnetz bzw. die Unterstation. Als nächstes müssen alle Elemente des Energiespeichersystems und der Unterstation lokal gesteuert werden, um einen sicheren, präzisen Betrieb und die Möglichkeit zur Ausführung von Befehlen aus der Netzleitebene zu gewährleisten. Sind die Energietechnik- und Steuerungsschicht implementiert, wird die Intelligenz-Schicht benötigt, um den optimalen Zustand für jedes Betriebsmittel im Netz zu bestimmen und 26 | Elektrotechnik 6/16

Mikronetze bis hin zu speziellen Steuerungssystemen für die Stromerzeugung mit Pumpspeicherwerken.

Steuerung auf Netzebene Ist ein Energiespeichersystem lokal in das Stromnetz integriert und wird wirksam gesteuert, macht sich sein Nutzen netzweit nur bemerkbar, wenn es mit anderen Erzeugungsanlagen, Verbrauchern und Speichersystemen abge-

Leistungsbereiche und Entladezeiten für verschiedene Energiespeichertechnologien.

zung bereitzuhalten. Die Zeitdauer, die das Energiespeichersystem zum kontinuierlichen Laden oder Entladen benötigt, ist der wohl wichtigste Unterschied zwischen den verschiedenen Energiespeicheranwendungen und hat einen starken Einfluss auf die Wahl des Speichermediums.

Leistungselektronische Umwandlung Viele Energiespeichertechnologien wie Kondensatoren, Superkondensatoren und Batterien arbeiten von Natur aus mit Gleichstrom. Um diese an ein Wechselstromnetz anzuschliessen, ist Leistungselektronik erforderlich, die die notwendige Umwandlung vornimmt.

Auch die Energiespeichertechnologien, die von Natur aus auf Wechselstrom basieren – wie Pumpspeicherung und Schwungräder – nutzen Leistungselektronik für eine optimale Integration in ein Wechselstromnetz.

Steuerung auf Systemebene Nachdem es elektrisch an das Stromnetz angebunden ist, muss ein Energiespeichersystem wirksam gesteuert werden. Um allen Energiespeicheranwendungen gerecht zu werden, ist unterschiedliche Hard- und Software erforderlich. Diese reicht von verteilten Leitsystemen für Anwendungen wie

stimmt wird. Das Netzmanagementsystem muss in der Lage sein, Betriebsmittel zu verwalten und zu optimieren, die sowohl energie- als auch leistungsbegrenzt sind. Diese Optimierung muss auf der Grundlage wirtschaftlicher und technischer Kriterien erfolgen.

Der ABB Ventyx Network Manager ist eine vielseitige Netzleitstellenlösung für die Netzbetriebsführung.

Das Erzeugungsmanagementsystem (Generation Management System, GMS) von Network Manager – SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)/GMS – ermöglicht eine direkte Einsatzplanung von Massenspeichern wie Pumpspeicherwerken oder grösseren Batteriespeichern in Verbindung mit allen anderen Kraftwerken im Netz.

In Netzen mit vielen kleineren, über das gesamte Netz verteilten Speichersystemen und dezentralen Energieressourcen wie dachmontierte Solaranlagen kann das Ventyx Demand Response Management System (DRMS) genutzt werden, um diese zu einem virtuellen Kraftwerk zusammenzufassen. Dieses kann dann vom Erzeugungsmanagementsystem bei der Einsatzplanung wie ein herkömmliches Kraftwerk behandelt werden. ➜

Batteriespeicher Im Jahr 2011 schloss sich ABB mit einem Schweizer Energieversorgungsunternehmen zusammen, um das grösste batteriegestützte Energiespeichersystem seiner Art in der Schweiz in Betrieb zu nehmen. Die 1-MW-Anlage mit Lithium-Ionen-Batterien ist in der Lage, über einen Zeitraum von 15 Minuten Energie aufzunehmen oder abzugeben.

Es ist in das Verteilnetz integriert und wird genutzt, um das Leistungsvermögen eines solchen Systems im Hinblick auf den Ausgleich von Spitzenlasten und eine intermittierende Stromversorgung sowie die Eignung der Lösung für die Netzoptimierung zu evaluieren 3 Die Netzleitstellenlösung ABB Ventyx Network Manager ist in den letzten 25 Jahren weltweit über 400-mal installiert worden. Das in Network Manager enthaltene SCADA/GMS-Erzeugungsmanagementsystem ist somit eine vielfach bewährte Lösung, die das Management von Pumpspeicherwerken zusammen mit allen anderen Formen der Energieerzeugung ermöglicht.

In Deutschland hat sich ABB mit einer Universität und einem Infrastruktur- und Energiedienstleister zusammengeschlossen, um im Rahmen eines Projekts die Fähigkeit eines Energiemanagementsystems zur Integration von erneuerbaren Energien, Energiespeichern, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) und Elektrofahrzeugen in das Stromnetz zu demonstrieren. Die ABB-Lösung beinhaltete die Implementierung des Ventyx DRMS zur Erstellung eines virtuellen Kraftwerks und das ABB-Leitsystem MicroSCADA Pro

zur lokalen Überwachung und Steuerung der einzelnen Ressourcen.

Durchgängige Architektur Die Notwendigkeit der Energiespeicherung im Stromnetz hat es immer gegeben, doch in der Vergangenheit wurde sie grösstenteils durch die Speicherung von Brennstoffen für fossil befeuerte Kraftwerke und durch das Bereithalten eines Teils der Kraftwerkskapazität als Reserve erfüllt. Bei einer verstärkten Nutzung von Wind- und Sonnenenergie muss das Netz in der Lage sein, elektrische Energie zu speichern, nachdem sie erzeugt wurde.

Fazit Jede Energiespeichertechnologie hat ihre Vor- und Nachteile, die vollständig verstanden werden müssen. Ausserdem muss jede Technologie steuerbar sein, damit sie in vollem Umfang genutzt werden kann.

Sind die physischen Betriebsmittel und die Steuerungsmöglichkeit vorhan-

den, kommt es auf die Fähigkeit an, die richtigen Entscheidungen für einen bestmöglichen Einsatz zu treffen. Dazu sind genaue Vorhersagen des Netzzustands und der Speichersysteme selbst erforderlich. Um dies zu erreichen, ist eine neue Stufe der Intelligenz notwendig.

Alle diese Puzzleteile zu kennen und zu verstehen, wie sie zusammenpassen, ist entscheidend für die Festlegung einer durchgängigen Architektur für die Energiespeicherung im Netz.

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Autor * Stephen Clifford, ABB Smart Grids, Zürich, stephen.clifford@ch.abb.com

Literaturhinweise 1 B. Koch, B. Husain: «Intelligente Elektrizität – Effizienter Energie für eine nachhaltige Welt». ABB Technik 1/2010. S. 6–9.

2 A. Oudalov et al. (2008): «Utility scale applications of energy storage». Energy 2030 Conference.

Atlanta, GA. 3 ET Elektrotechnik 12/2014 S. 27 bzw. ET Elektrotechnik 4/2013 S. 25.

Die wichtigsten Stromspeichermethoden Technologie

Funktionsweise

Pumpspeicherung

Langzeitspeicher.

Im Moment sind in der Schweiz 14 Pumpspeicherkraftwerke mit einer Pumpleistung von insgesamt 1380 MW in Betrieb. Drei Grossprojekte (Linthal, Nant de Drance und Hongrin-Léman) werden diese Leistung in den nächsten Jahren auf 3520 MW erhöhen.

Kurzzeitspeicher.

Schnelle Ladung und Entladung.

Diese Art der Speicherung wird trotz zahlreicher Anwendungsmöglichkeiten relativ wenig genutzt.

Die Superkondensatoren ermöglichen Kurzzeitspeicher. die Energiespeicherung in Form eines Sehr schnelle Ladung und Entladung. elektrischen Feldes zwischen zwei Dieses Speichersystem existiert Elektroden, die durch einen kleinen schon seit mehreren Jahren, ist aber Abstand voneinander getrennt sind. wegen seiner Kosten und seiner Grösse noch wenig verbreitet.

Es kommt hauptsächlich in Fahrzeugen bei der Rückgewinnung von Bremsenergie zum Einsatz.

Die Umwandlung von elektrischer Ener- Hauptsächlich Kurzzeitspeicher. gie in chemische Energie erfolgt durch Dieses Speichersystem findet schon die Reaktion von zwei chemischen heute breite Anwendung in der Stoffen, dem sogenannten Redox-Paar. Industrie oder in Fahrzeugen.

Die Blei-Säure-Batterie ist eines der Der Schwerpunkt der Forschung liegt ältesten und am häufigsten verwende- in der Entwicklung von neuen, leisten Redox-Systeme. tungsstärkeren Redox-Paaren.

Schwungrad

Superkondensatoren

Batterie, Akkumulator

Wasserstoff

Anwendungsbereich

In Zeitspannen mit niedrigem Energiebedarf verwendet das Pumpspeicherkraftwerk den überschüssigen Strom, um Wasser von einem tiefer gelegenen Becken in ein höher gelegenes Becken zu pumpen. Bei erhöhtem Bedarf wird das Wasser des Oberbeckens durch eine Turbine geleitet und erzeugt elektrische Energie.

Der Strom wird in Form von kinetischer Energie gespeichert – mittels eines Schwungrads, das um eine zentrale Achse rotiert.

Die Energiespeicherung besteht darin, mit dem überschüssigen Strom eine stabile chemische Verbindung herzustellen. Die Rückgewinnung des Stroms erfolgt durch Verbrennung oder mittels einer Brennstoffzelle.

Langzeitspeicher.

Das Prinzip dieser Technologie ist nicht neu, die Entwicklung wurde aber etwas gebremst durch das rasche Aufkommen von Batterien und anderen Akkumulatoren. Hemmend ist auch, dass eine entsprechende Infrastruktur fehlt, besonders im Fall von Wasserstoff. Das Konzept «Power-to-Gas» gewinnt jedoch an Bedeutung.

Elektrotechnik 6/16 | 27

Automation und Elektronik

Steuerung, Prognose und Optimierung Nicht nur die Lasten müssen vorhergesagt werden. Bei einem wachsenden Anteil unbeständiger Energiequellen ist auch eine präzise Vorhersage der Erzeugung notwendig.

Die Ventyx Nostradamus-Lösung ist in der Lage, aus den Daten verschiedener Quellen wie Wetterberichte, historische Daten der regenerativen Erzeugung und Lastdaten Zusammenhänge zu erkennen und mehrere Tage und Stunden im Voraus rollierende Prognosen des Netzzustands zu erstellen.

Alle Schlüsseltechnologien für die Energiespeicherung sind ausgereift und haben sich unter realen Netzbedingungen bewährt. Tatsächlich werden die meisten Technologien wie die Leistungselektronik und Leittechnik vielfach bereits an anderen Stellen im Stromnetz eingesetzt.

Fokus Elektrosicherheit: Eigenverbrauchsoptimierung für Photovoltaik-Anlagenbetreiber Automation und Elektronik

Das Einfamilienhaus als EVU? Der Photovoltaik-Anlagenbau hierzulande hat sich stark entwickelt, was vonseiten des Gesetzgebers, Stichwort «KEV», gefördert wurde. Gerade im Bereich der Einfamilienhäuser (EFH) kann von einem eigentlichen Photovoltaik-Boom gesprochen werden. Dies stellt auch die Netzauslastung vor neue Herausforderungen. Durch Optimierung seines Eigenverbrauchs kann der EFH-Besitzer nicht zuletzt einen Beitrag an die Netzstabilität leisten.

Martin Knecht * Seit 2014 beteiligt sich der Bund mit einer Einmalvergütung (EIV) an den nicht amortisierbaren Kosten von kleineren Photovoltaikanlagen (0 –10 kVA bzw. 0–30 kVA) anstelle der 2009 eingeführten Kostendeckenden Einspeise-

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Diagramm Verbrauch/Ertrag Haushalt ohne Optimierung.

vergütung (KEV). Dieses neue Entschädigungsinstrument soll primär die KEV entlasten und den Ausbau von Strom aus erneuerbaren Energien weiter fördern. Dabei werden dem Bauherrn einmalig bis maximal 30 % der Investitionskosten einer Referenzanlage

Autor * Martin Knecht (Eidg. dipl. Elektroniktechniker HF) arbeitet als Projektleiter im WeiterbildungsTeam bei Electrosuisse. Zuvor arbeitete er mehrere Jahre als Team- und Projektleiter in der Gebäudeautomation.

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zurückerstattet. Es handelt sich hierbei um eine Investitionshilfe und nicht um eine laufende kostendeckende Vergütung der Stromproduktion wie bei der KEV. Bei einer Rückspeisung ins Netz erhält der Photovoltaik-Anlagenbesitzer (PV) nur den aktuellen Marktpreis, der infolge von Überkapazitäten derzeit 4 bis 8 Rp./kWh beträgt. Nicht zuletzt deshalb sollte eine Netzrückspeisung des selbst produzierten Stroms nur als letzte Option gewählt werden.

Eigenverbrauch ist nicht Autarkie «Eigenverbrauch» wird oft gleichgesetzt mit «Autarkie» (Netzunabhängigkeit). Dies ist so nicht korrekt. Denn der Autarkiegrad zeigt auf, wie viel Prozent des Gesamtenergiebedarfs durch die eigene Produktion gedeckt wird, während der Eigenverbrauchsanteil nur angibt, wie viel Prozent des aktuell selbst produzierten Stromes auch selbst genutzt wird (Bild 1). Ein allenfalls dabei entstandener Stromüberschuss wird in das Netz eingespeist.

Angesichts der steigenden Anzahl PV-Anlagen steht bei schönem Wetter zur Mittagzeit ein Überangebot an elektrischer Energie zur Verfügung.

Dies entwickelt sich zunehmend zu einer Belastung für die Stabilität unseres Versorgungsnetzes. Folglich ist eine Eigenverbrauchsoptimierung bei kleineren PV-Anlagen durchaus auch im

Sinne der Energieversorgungsunternehmen (EVU).

Wie wird der Eigenverbrauch erhöht?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Eigenverbrauch zu optimieren. Ziel ist eine möglichst hohe Gleichzeitigkeit von Verbrauch und Eigenproduktion, d. h., elektrische Verbraucher sollten dann betrieben werden, wenn die Energie vom Dach zur Verfügung steht. Dies lässt sich zwar nicht mit allen Haushaltsverbrauchern realisieren, bei genauerer Betrachtung gibt es jedoch in jedem Haushalt einige gewichtige Geräte, wie zum Beispiel eine Wärmepumpe oder ein Wassererwärmer, welche dank guter Planung eigenverbrauchsoptimiert, d. h. wenn möglich bei stärkster Sonneneinstrahlung betrieben werden können. Ein elektrischer Wassererwärmer etwa benötigt für einen 4-Personen-Haushalt in einem EFH täglich etwa 19 kWh, um Warmwasser zu produzieren. Wird das Haus zusätzlich über eine Luftwärmepumpe beheizt, so verbraucht diese weitere 4 bis 5 kWh elektrische Energie pro Wintertag.

Eine Erhöhung des Eigenverbrauchs will geplant sein Als Erstes sollte man sich darüber im Klaren sein, welches die grössten Energieverbraucher im jeweiligen Haushalt sind. Hierzu zählen meistens die Heizung, das Warmwasser, der Kochherd, die Waschmaschine, der Tumbler und die Gefriertruhe, wobei die Aufzählung auf keinen Fall abschliessend ist. In einem zweiten Schritt werden die grössten Verbraucher von elektrischer Energie ausgesondert, d. h. diejenigen mit dem grössten Optimierungspotenzial.

Anschliessend gilt es, die möglichen Arten der Ansteuerung für die einzelnen Elektroverbraucher zu klären. So darf etwa der Sperrschütz eines ElektroWassererwärmers nur in Rücksprache mit dem zuständigen EVU übersteuert

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Steuer- und Aufzeichnungsgerät für eine PV-Anlage.

(Quelle: Solarmarkt.ch)

Modularer Batteriespeicher für ein EFH mit einer ausbaubaren Speicherkapazität von bis zu 8,6 kWh. (Quelle: Solarmarkt.ch)

werden. Auch werden Wärmepumpen vielerorts während der Mittagszeit zwischen 11.00 und 12.00 Uhr gesperrt.

Die Steuerung der Elektroverbraucher, die mit dem EVU immer abgestimmt werden muss, ist ein wichtiges Instrument des eigenverbrauchsoptimierten Energiemanagements in einem Haushalt. Ziel ist eine intelligente Steuerung der eingebundenen Verbraucher, die optimal auf den zur Verfügung stehenden Strom aus der PV-Anlage abgestimmt ist. Dabei darf der Hauptzweck einer Steuerung nicht vergessen gehen, nämlich das Sicherstellen des Betriebs der Verbraucher. Sie ist auch dafür verantwortlich, dass am Ende des Tages alle Aufgaben erledigt sind. Das heisst, Warmwasser ist verfügbar, die Wohnung ist geheizt und die Wäsche ist gewaschen.

Eine eigenverbrauchsoptimierte Steuerung schaltet somit Geräte unter Berücksichtigung der Bedürfnisse der Konsumenten, der Wetterverhältnisse und weiteren Vorgaben automatisch ein oder aus. Dies lässt sich am einfachsten mit speziell dafür konzipierten Steuergeräten (Bild 2) realisieren. Solche Geräte finden sich bei diversen Herstellern und bieten meist, neben der Ansteuerung von Verbrauchern, auch eine Vielzahl an Aufzeichnungs- und Auswertemöglichkeiten. Mithilfe von solchen Geräten lässt sich auch die Energieeffizienz der Photovoltaikanlage, d. h. ihr Wirkungsgrad, jederzeit überprüfen.

Neben den erwähnten Steuergeräten gibt es auch einzelne Wechselrichter (WR), welche bereits bis zu drei potenzialfreie Kontakte für die optimierte Ansteuerung von Verbrauchern integriert haben. Mit einer solchen Lösung

lässt sich ein separates Steuergerät einsparen.

Batteriespeicher, eine weitere Möglichkeit zur Steigerung Mithilfe von Batteriespeichern (Bild 3) lässt sich der Eigenverbrauch noch weiter optimieren. Sie speichern die tagsüber produzierte Energie und stellen den Strom für Randzeiten zur Verfügung, während derer die PV-Anlage zu wenig Strom für den Haushalt liefert.

Abgesehen von der Verbesserung des Eigenverbrauchs erhöhen solche Speicher auch den Autarkiegrad der eigenen Anlage. Mittlerweile besteht eine breite Auswahl an Batteriespeichern und die Preise pro kWh-Speicherleistung sind am Sinken. Dies macht den Einbau einer Speicherinfrastruktur attraktiv.

Fazit Der Zubau von neuen Photovoltaikanlagen schreitet insbesondere im Einfamilienhausbereich schnell voran. Nicht zuletzt durch die Einführung einer Einmalvergütung (EIV) 2014 ist der Eigenverbrauch von Solarstrom heute attraktiver denn je. Je höher die Gleichzeitigkeit von Verbrauch und Eigenproduktion ist, desto weniger Energie muss vom Energieversorger bezogen werden und desto geringer sind die Strombezugskosten für den Endverbraucher.

Daher macht es Sinn, bei der Planung und dem Bau einer kleineren Photovoltaikanlage möglichst viele Massnahmen zur Eigenverbrauchsoptimierung vorzusehen. Damit kann ein Eigenverbrauchsanteil von über 70 % erreicht werden, was auch zu einer Entlastung des Versorgungsnetzes gerade in den Mittagsstunden führt.

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Automation und Elektronik

Die Energiewende erfordert neue Technologien

Regulierbarer Ortsnetztrafo Die Energiewende ist in vollem Gange; immer mehr Photovoltaikanlagen werden installiert. Die meisten Häuser erzeugen tagsüber Strom, wenn er intern nicht gebraucht wird. Viele, sogenannte Plusenergiebauten (PEB), speisen sogar insgesamt mehr Energie ins Netz ein, als sie je beziehen.

Die Energierichtung im Netz ändert sich also häufig täglich mehrmals, was auch Spannungsänderungen mit sich bringt.

Markus Gehrig * Der Strom kann nur entlang einer Spannungsdifferenz fliessen, daher muss der Solarwechselrichter eine leicht höhere Spannung als die gerade vorhandene Netzspannung erzeugen.

Die notwendige Spannungsdifferenz kann auch phasenverschoben erzeugt werden.

Kleinere und mittlere Photovoltaikanlagen speisen in die Niederspannung ein. Grössere Anlagen, wie Windparks oder PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Gebäuden oder Gewerbe- und Industriehallen speisen oft direkt in die Mittelspannung. So entstehen auch in der Mittelspannung Schwankungen die sich bei einem konstanten Trafoübersetzungsverhältnis auf die Niederspannung auswirken.

Insbesondere unsere Niederspannungsnetze sind dafür ausgelegt, dass ab der Trafostation eine genau so grosse Spannung erzeugt wird, damit in Zeiten schwacher Last die am nächsten gelegenen Verbraucher keine zu hohe Spannung erhalten, während wenige Stunden später die am weitesten entfernten Verbraucher bei hoher Netzbelastung keine zu geringe Spannung erhalten.

Die Spannung muss in einem Band von ± 10 % der Nennspannung 1 gehalten

Autor * Markus Gehrig, Dipl. El. Ing. HF/REG B, MG Power Engineering AG und Ausbilder mit eidg.

FA, m.gehrig@power-engineering.ch

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werden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurden unsere Netze ausgelegt wie sie sind. Die Netze sind also für den Energietransport in eine fest definierte Richtung, nämlich von der Trafostation zum Verbraucher, gebaut.

Mit dem Einzug der Photovoltaik wird aber genau diese Konvention

eine Solaranlage betreibt. Hier ist die Spannungsdifferenz zwischen der Zeit in der er am meisten Energie bezieht und der Zeit in der er die maximale Leistung an Solarstrom ins Netz einspeist am grössten (siehe Abbildung 1).

Hier wirken sich Massnahmen zur Verbesserung der Spannungsqualität wie Blindstromeinspeisung auch am meisten aus.

Sind mehrere Photovoltaikwechselrichter vorhanden, verstärkt sich der Effekt des Spannungshubs. Der weiter entfernte Wechselrichter erzeugt am Verknüpfungspunkt eines näher beim Trafo gelegenen Solargenerators auch einen Spannungshub. Somit werden an diesem Punkt die beiden Spannungserhöhungen addiert (siehe Abbildung 2).

1

Spannungsbeeinflussung durch Solar-Einspeisung.

durchbrochen: Die Energie kann mehrmals am Tag ihre Richtung wechseln.

Wie oben beschrieben, muss dabei in Energierichtung ein Spannungsgefälle vorhanden sein. Das wirkt sich vor allem am Anschluss des am weitesten entfernten Abonnenten aus, der auch noch

An einigen Orten genügen aber Massnahmen wie Leitungsverstärkung, blindleistungsfähige Wechselrichter etc. nicht mehr oder würde die maximale Kapazität erneuerbarer Energien massiv eingeschränkt. Es braucht dann regulierbare Ortsnetztransformatoren, soge-

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Automation und Elektronik

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Spannungsbeeinflussung durch zwei Solar-Einspeisungen.

Schaltsequenz Reaktorstufenschalter.

(Originalzeichnung aus Patentschrift Google Patents)

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Schaltung Regelung auf Niederspannungsseite.

nannte RONT. Diese RONT verändern das Übersetzungsverhältnis und halten so die Niederspannung konstant.

Verschiedene Hersteller haben da unterschiedliche Konzepte mit spezifischen Vor- und Nachteilen bereit. Es wird grundsätzlich zwischen oberspannungsseitiger und unterspannungsseitiger Regelung unterschieden.

Oberspannungsseitige Regelung Die oberspannungsseitige Lastumschaltung ist direkt auf dem aktiven Teil des Transformators aufgebaut und besteht aus einem unterbrechungsfreien Stufenschalter nach dem Reaktorschalt-

(Bild: Siemens)

prinzip. Dieser Stufenschalter besteht aus zwei Potenzialausgleichsdrosseln, einer Vakuumschaltröhre und zwei Bypasskontakten je Aussenleiter. Die Abbildung 3 zeigt die Schaltsequenz bei einer Umschaltung von einer Stufe A zu einer Stufe B, wobei n und n+1 benachbarte Anzapfungen der Trafowicklung darstellen. Die beweglichen Wählerkontakte P1 und P2 sind über zwei Umschaltimpedanzen verbunden. Diese verhindern den Stufenkurzschluss während der Umschaltung. Zwischen den beiden Zweigen liegt die Vakuumschaltröhre, welche die Lastumschaltung übernimmt. Mit den Bypasskontakten

wird die Last über die Vakuumschaltröhre umgeleitet, welche den einen Zweig lastfrei schaltet, damit die Wählerkontakte verschoben werden können.

Danach wird die Last mittels Vakuumschaltröhre und Bypasskontakten wieder auf beide Zweige verteilt, wobei nach vollzogener Lastumschaltung der eine bewegliche Wähler am ersten festen Wahlkontakt liegt und der andere bewegliche Wähler am benachbarten festen Wähler anliegt. Der Antrieb erfolgt über ein Schrittgetriebe (Malteser). Der Verlust kann über die Drosseln bis zu 5 % betragen. Die Laufzeit der Stufenschalter beträgt 0,9 Sekunden und der kürzeste Abstand zwischen zwei Stufenschaltungen beträgt 3 Sekunden.

Die Schaltung ist dank Einsatz von Vakuumschaltröhren wartungsfrei und die Lebensdauer entspricht der eines ungeregelten Trafos, da keine lebensdauerbegrenzende Elektronik eingesetzt wird. Durch das beschriebene Reaktorschaltprinzip sind keine kritischen Zustände möglich. Eine Ölkontamination durch Schaltlichtbögen ist ausgeschlossen, da die Last in den Vakuumröhren geschaltet wird. Die Lösung ist sehr

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Automation und Elektronik

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FIT-Former REG.

(Bild: Siemens)

Der dritte Weg Schneider Electric geht da einen ganz anderen Weg und verwendet einen induktiven Booster der oberspannungsseitig in Serie zur Strangwicklung eingeschlauft ist. Diese Lösung ist eigentlich kein RONT im engeren Sinne des Begriffes, sondern ein Trafo mit Strangregelung in Form eines Vorschaltgerätes. Denn hier erfolgt die Spannungsregelung nicht durch die Änderung der Windungszahl. Die Sekundärwicklungen mit Mittenanzapfung des Boosters werden je nach Ausführung über sieben bzw. 14 Schützen so

6 Schneider Electric Trafo Minera SGrid ohne Gehäuse.

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Regulierung Oberspannungsseite über Booster, Schaltgeräte auf der NS-Seite, daher kleiner und günstiger

Schaltung des Boosters, hier Spannungsabsenkung dargestellt.

kompakt und braucht kaum mehr Platz als ein ungeregelter Trafo. Das beschriebene Verfahren wird von der Firma Maschinenfabrik Reinhausen mit der Marke Gridcon angeboten.

Unterspannungsseitige Regelung Unter der Marke FIT-Former REG vertreibt die Siemens AG einen RONT mit unterspannungsseitiger Regelung.

Hier werden drei unterspannungsseitige Anzapfungen aus dem hermetischen Wellwandkessel über spezielle Durchführung herausgeführt auf den angebauten Regelkasten. Die lastfreie nicht geregelte Änderung der Übersetzung auf der Oberspannungsseite ist dabei unverändert wie bei anderen Trafos.

Die Schaltung besteht im Wesentlichen aus Vakuum- und Luftschützen, Widerständen und einer Steuerung. Ein Bypass-Schütz überbrückt die Stufenschütze (1 bis 3 in Abbildung 4) während der Lastumschaltung, was unerwünschte Spannungsspitzen und -einbrüche verhindert. Die Steuerung erfolgt über eine S7-300, welche sowohl eine lokale Regelung als auch eine Einbindung in eine übergeordnete Leitebene ermöglicht.

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(Bild: MG nach Vorlage Schneider)

geschaltet, dass sie je nach Bedarf die Sekundärspannung anheben oder absenken. Mit dieser Schaltung sind 5 Stufen (± 5 %) bzw. 9 Stufen (± 10 %) möglich. Die Stufenregelung ist im Trafokessel eingebaut. Schneider Electric vertreibt diesen Trafo unter der Marke Minera SGrid.

Fazit Das normative Spannungsband wurde bisher starr, d. h. bestimmt durch die Windungszahlen des Trafos, gehalten.

Das bedingt sowohl in der Nieder- wie auch in der Mittelspannung Spannungsreserven, welche Schwankungen in der Erzeugung und in der Last aufnehmen können. Diese starre Koppelung wird in der Zukunft vermehrt zu Spannungsbandverletzungen führen und ist in der veränderten Situation nicht wirtschaftlich. Der Einsatz von RONT ist eine wirtschaftliche und technisch flexible Alternative an Stelle von Netzverstärkungen.

Der RONT erhöht damit die Aufnahmefähigkeit des Verteilnetzes für erneuerbare Energien ohne dass ein Netzausbau nötig wird.

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EN 50160

Vergleich der Systeme Marke/Typ Regelung Anzahl Betriebsstellen Stufenspannung (Last) Oberspannungsseitige Anzapfungen Regler Stellglied Schaltelement Trafoleistung Max OS-Spannung Kommunikation

Maschinenfabrik Reinhausen Gridcon OS-seitig 9, 7 oder 5 frei wählbar bis 3% –

Siemens

Schneider Electric

FIT-Former REG US-seitig 3 wählbar 3% bis 5% gemäss Standardtrafo

Minera SGrid Booster 5 (9) ± 5% (±10%) –

Spannungsregler Motor, Malteser Vakuumröhre

SPS Schützensteuerung Bypassschütz, Vakuumschützen 630 kVA 36 kV Optionen: IEC 60870-5, Modbus RTU, Modbus TCP/IP

SPS Schützensteuerung Schützen (nicht im Laststromkreis) 1000 kVA 36 kV IEC 61850-3

bis 800 kVA 24 kV –

Themenschwerpunkte Elektrotechnik 6/16 | 33

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Praktische Werkzeuge für das Elektrohandwerk

Hohe Qualität und gute Handhabung Für den Elektroinstallateur stehen bei Werkzeugen und Schaltelementen eine praxisnahe Handhabung und Qualität im Vordergrund. Dass sich diese beiden Kriterien problemlos mit einer hohen Preiswürdigkeit verbinden lassen, beweist das Sortiment von Phoenix Contact.

Rüdiger Sellin Der Klassiker im Programm stellen die Push-in-Klemmen dar.

Die Push-in-Anschlusstechnik zeichnet sich dadurch aus, dass man den Leiter mit geringer Kraft, ohne Werkzeug und daher blitzschnell einfach nur einstecken muss. Die Klemme ist geeignet für starre und flexible Leiter mit Aderendhülse von 0,14 bis 150 mm2. Zum Anschliessen unbehandelter Litze muss lediglich der Drücker betätigt werden. Das flexible Steckbrückensystem bietet zudem einen Prüfabgriff für Mess- und Prüfarbeiten sowie eine grossflächige und eindeutige Markierung.

Bei den Schraubklemmen ist Phoenix Contact Weltmarktführer. Auch hier kommt das identische Steckbrückensystem

Aktion 2016 / 2017

Phoenix Contact wurde vor über 90 Jahren gegründet und ist heute ein führender Hersteller in den Bereichen elektrische Verbindungstechnik, industrielle Interface- und Automatisierungstechnik sowie im Überspannungsschutz. Das Produktionsnetzwerk mit neun firmeneigenen Fertigungsstätten im Ausland sichert Marktnähe und Flexibilität. Mit rund 14 500 Mitarbeitenden, über 50 Tochtergesellschaften und 30 Vertriebspartnern schafft Phoenix Contact weltweit Kundennähe direkt vor Ort. Die Unternehmenskultur baut auf Partnerschaft und Vertrauen sowie auf einer nachhaltigen Umweltpolitik nach ISO-Norm 14001 auf.

Die Phoenix Contact AG Schweiz beschäftigt 75 Mitarbeitende und bietet ein breites Portfolio mit über 100 000 innovativen Produkten.

Das Sortiment reicht vom Sensor bis zur Steuerung, von der Reihenklemme über spritzwassergeschützte Maschinenstecker bis hin zum drahtlosen Ethernet. Neben einer umfassenden Produktpalette legt das Unternehmen grossen Wert auf die individuelle Kundenberatung. Für massgeschneiderte Lösungen stehen Produkt- und Systemspezialisten mit entsprechendem Know-how bereit. Zudem garantiert ein sorgfältig disponiertes Lager am Firmensitz in Tagelswangen (ZH) eine höchste Lieferbereitschaft und Termintreue.

Die Produkte der Phoenix Contact AG sind bei den gängigen Grosshändlern verfügbar. Ein Muster-Set mit einer Auswahl voll funktionstüchtiger Produkte kann kostenlos bestellt werden unter: Phoenix Contact AG, Zürcherstrasse 22, 8317 Tagelswangen, infoswiss@phoenixcontact.com

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Phoenix Contact AG 8317 Tagelswangen Tel. 052 354 55 55 www.phoenixcontact.ch

Interview mit Martin Reh, Bereichsleiter Vertrieb und Marketing Herr Reh, mit welchen Attributen würden Sie Phoenix Contact beschreiben?

Martin Reh: Wir sind der Erfinder vom Feldbus (Interbus), der modularen Reihenklemme und des schmalsten Sicherheitsrelais (6 mm). Diese drei Beispiele stehen für viele weitere Produkte, mit denen wir seit Jahrzehnten den Markt mit unserer Innovationskraft prägen.

Dank eigener Entwicklung, eigenem Maschinen- und Betriebsmittelbau und eigenen Produktionen geben wir in vielen Bereichen den Takt an. Dabei stehen stets die Kunden und ihre Bedürfnisse im Mittelpunkt.

Welche Produktelinien von Phoenix Contact faszinieren Sie persönlich besonders?

Wir haben viele Produktfamilien und alle faszinieren mich, etwa der Überspannungsschutz. Bis in den Wohnungsbereich wird immer mehr Elektronik verbaut und die Verfügbarkeit wird immer wichtiger. Unseren Entwicklern ist mit der neuen Serie ein wirklicher Coup gelungen. Unsere Ableiter reagieren so schnell, dass kein Kurzschlussstrom mehr fliesst und darum bis 315A vorsicherungsfrei eingesetzt werden kann. Dies ist einzigartig.

Welche Eigenschaften stechen beim Installationssystem QPD besonders heraus, und wo wird es praktisch eingesetzt?

Die Merkmale sind: Sehr robust bis IP68/69K, 3–5 polige Varianten, Leistung bis 40A und 690V, Steck- oder Leitungsverbinder, T- oder H-Verteiler oder Wanddurchführung. Das QPD kann dank der IDC-Technik (Schneidtechnik) sehr schnell (ohne Abisolierung) verdrahtet werden. Das Einsatzgebiet ist überall dort, wo Energie verteilt werden muss, z. B. für die Beleuchtung eines Gartens, im Gebäude um Storen zu verdrahten, für die Energieverteilung im Treibhaus usw.

Sie führen in Ihrem Programm qualitativ hochstehende Werkzeuge, die teilweise in Hochlohnländern wie Schweden und Deutschland gefertigt werden. Honorieren Ihre Kunden das europäische Engagement von Phoenix Contact?

Unser Motto ist: Hohe Qualität zu einem marktgerechten Preis. Wir erreichen dies durch automatisierte Fertigungen und produzieren auch heute noch sehr viele Produkte in Deutschland. Durch unseren eigenen Maschinenbau sind wir in der Lage, Produktionsmaschinen zu bauen, die genau auf unsere Bedürfnisse und die Variantenvielfalt zugeschnitten sind.

Phoenix Contact gilt als besonders kundenorientierte Firma.

Wo spüren Sie das in der Praxis mit entsprechenden Feedbacks Ihrer Kunden?

Bei Phoenix Contact steht immer der Kunde im Mittelpunkt.

Während andere Firmen immer mehr Dienste auslagern (z. B. das Lager oder den technischen Support), bleibt bei uns alles im Land erhalten. Die ganze Kompetenz von der Beratung, Bestellung, Auslieferung bis zum Support ist in der Schweiz vorhanden. Dies hat für den Kunden enorm viele Vorteile, die sehr geschätzt werden und wofür wir auch viele positive Feedbacks bekommen.

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zur Anwendung. Die Schraubanschlussklemmen UT erfüllen höchste Ansprüche an einen wartungsfreien Leiteranschluss und decken einen breiten Anwendungsbereich von 0,14 bis 240 mm2 ab. Das patentierte «Reakdyn»-Prinzip verhindert eine Schraubenlockerung und sichert auf Jahre hinaus einen sicheren Kontakt.

Das Installationssystem QPD schliesst Leitungen bis zu 5 × 6,0 mm² schnell, unkompliziert und ohne jegliches Spezialwerkzeug an. Die robusten Gehäuse in Schutzart IP68/ IP69K mit Stossfestigkeit K07 bieten eine hohe Zuverlässigkeit. Dank des komfortablen Schneidanschlusses spart der Elektroinstallateur bis zu 80 % Verkabelungszeit. Das aufwändige Ausgiessen von Abzweigdosen entfällt. Mit dem Steckverbinder lassen sich auf einfache und zuverlässige Art Leitungen verlängern oder reparieren.

Ob schneiden, abisolieren, crimpen, schrauben und messen – für alle elektrotechnischen Anwendungen bietet Phoenix Contact das optimale Werkzeug. Hier brillieren die hochwertigen Verarbeitungs- und Messwerkzeuge aus dem Produktprogramm TOOL fox. Das Handwerkzeug zeichnet sich durch hochwertige Metall-Legierungen und die ergonomische Form aus.

Die Stromversorgungen STEP POWER wurden speziell für den Einsatz in Installationsverteilern konzipiert. Sie sind Normausschnitt-tauglich und in der praktischen Installation sehr flexibel durch einfaches Aufrasten auf die Tragschiene oder Anschrauben auf ebene Fläche. Geringe Leerlaufverluste und der hohe Wirkungsgrad sorgen für eine hohe Energieeffizienz. Die Temperaturtauglichkeit von –25 °C bis 70 °C garantiert eine volle Outdoor-Tauglichkeit.

Die Mobilfunk-Produktfamilie TC Mobile I/O nutzt das Mobilfunknetz für die Überwachung von Einrichtungen und Anlagen und informiert oder alarmiert automatisch per SMS und E-Mail über den Zustand der Applikation. Je vier digitale Ein- und Ausgänge sowie zwei Analogwerte lassen sich damit zuverlässig übermitteln. Auf diese Art und Weise werden Ausfallzeiten minimiert und Abläufe optimiert. Das TC Mobile I/O ist innert weniger Minuten über den Webbrowser eingerichtet und betriebsbereit.

Die Übertragungsgeschwindigkeiten und Datenmengen steigen permanent. Kupferbasierte Datensteckverbinder garantieren den sicheren und zuverlässigen Datenaustausch. Das Produktprogramm umfasst kupfer- und LWL-basierte sowie vorkonfektionierte und frei konfektionierbare Steckverbindungssysteme. Vielfältige Bauformen, Kodierungen und Steckgesichter ermöglichen durchgängige Lösungen zur Datenübertragung mit hoher Flexibilität, dies auch in IP67.

Ob intelligente Gebäudesteuerungen, IT-Infrastruktur oder vernetzte Home-Entertainment-Center – die moderne Technik steht für Komfort und Lebensqualität. Durch Blitzströme oder Überspannungen können jedoch Geräteschäden auftreten, die zu ungewünschten Ausfällen und zeitaufwändigen Instandsetzungsarbeiten führen.

Ein fachgerecht installierter Überspannungsschutz verhindert derartige Schadensszenarien und bietet einen klaren Sicherheitsgewinn.

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Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter FI-LS3 von Hager AG

3 FI-LS – 3 x 1P+ N: Aus

komplex mach kompakt Mit dem neuen Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter FI-LS3 bringt Hager eine praktische Innovation für den Elektroverteiler. Ein Fehlerstromschutzschalter 3P+N und drei einzelne Leitungsschutzschalter 1P+N kombiniert in vier Modulen – das spart Platz und Zeit. Im Fall eines Fehlerstroms wird die ganze Gruppe sicher ausgeschaltet, bei Überlast/Kurzschluss nur gerade der betroffene Stromkreis.

Personen- und Sachenschutz Die Kombination aus Fehlerstromschutzschalter und Leitungsschutzschalter – FI-LS (RCBO) – übernimmt in der elektrischen Anlage den Personen- und Sachenschutz. Der FI-LS schützt Mensch und Tier bei direkter und indirekter Stromberührung sowie die Installation bei Kurzschluss, Überlast oder Erdschluss.

Gut aufgebaut Mit dem neuen FI-LS-Schalter, 3 × 1P+N, entscheiden Sie sich für die kompakteste Lösung am Markt. Pol- und Neutralleiter sind klar gegliedert und eindeutig zugeordnet. Das sorgt für ein übersichtliches Erscheinungsbild und für eine höhere Anlagenverfügbarkeit.

Auch der Laie sieht sofort, welche Funktionen zusammengehören, und kann ausgefallene Stromkreise gezielt wieder aktivieren.

Schnell eingebaut Die Kombination aus sieben einzelnen Geräten in vier Modulen erleichtert die Verdrahtung im Verteiler, die Verdrahtung zwischen den Einzelgeräten entfällt. Ausserdem ist der neue FI-LS3 im Zugang mit Bi-Connect Klemmen für die Phasenschiene und im Abgang mit Quickconnect-Steckklemmen ausgestattet – für einen schnellen und sicheren Anschluss. Das neue Schutzgerät eignet sich optimal für den Einsatz in Neubauten, Umbauten und Renovationen.

FI-LS3 – spart Platz und Zeit.

Produktvorteile • Kompakte Ausführung: 1 × FI 3P+N und 3 × LS 1P+N kombiniert in vier Modulen • Eingangsseitig mit Bi-ConnectKlemmen für den sicheren Anschluss mit Phasenschiene • Ausgangsseitig mit QuickconnectSteckklemmen • Pro LS ein Beschriftungsfeld mit schützender Klarsichtklappe • Integrierte gelbe FI-Auslöseanzeige Technische Merkmale • Norm: EN 61009-1 plus Sicherheitszeichen ESTI • Bemessungsschaltvermögen: 6000 A • Bemessungsstrom: 10, 13, 16 A • Charakteristik: B, C • Bemessungsfrequenz: 50 Hz • Empfindlichkeit: 30 mA, Typ A ■

Clever kombiniert – einfach integriert: 7 einzelne Geräte in 4 Modulen. Dank der 4-poligen Einspeisung kann der FI-LS3 mit weiteren 4-poligen Geräten einfach kombiniert werden.

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Hager AG 6020 Emmenbrücke Tel. 041 269 90 00 infoch@hager.com www.hager.ch

SIPA Verteilanlagen AG, Cham

1976 ermöglichte der erste SIPA Waschmaschinen-Zähler-Umschalter (WZU) das Waschen ohne Münz und ohne Stromabrechnung. Bis heute leistet das zuverlässige System seine Dienste zigtausendfach in Schweizer Waschküchen.

Die Erfindung des SIPA Waschmaschinen-Zähler-Umschalters (WZU) im Jahr 1976 war für das Waschen in Mehrfamilienhäusern eine kleine Revolution. Wo früher mühevoll separate Stromabrechnungen gemacht oder haufenweise Münzen eingeworfen werden mussten, ermöglichte der neue WZU die direkte Umschaltung auf den Wohnungszähler. Kein Wunder verbreitete sich der Waschmaschinenschlüssel in Windeseile in der ganzen Schweiz. Das Urmodell wurde nur einmal im Jahr 1983 leicht überarbeitet. Der WZU 83 ist für Häuser mit bis zu 16 Benutzern noch immer der beliebteste Waschschlüssel. Mit dem kontaktlosen Nach-

Das WZU-System ist einfach und zuverlässig.

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SIPA WZU – steckt perfekt seit 40 Jahren folger, dem WZU Contactless in Kreditkartenform, können heute bis zu 72 Parteien über eine einzige Steuerung angebunden werden.

plizierten, praktischen Handhabung verdankt der WZU 83 seinen anhaltenden Erfolg. Ersatzschlüssel werden auch für ältere Modelle in kürzester Zeit geliefert.

Einfach wie ein Bienenhäuschen Das einfache System des «Jubiläumsschlüssels» ist sehr benutzerfreundlich, robust und zuverlässig. Es besteht aus dem Schlüssel, dem Kartenleser und einem Netzteil. Über die Farbcodes Blau, Rot, Grün und Gelb lassen sich einfach wie beim Bienenhäuschen verschiedene Anlagen wie Waschmaschinen und Trockner zuweisen. Seiner unkom-

Geschichte mit Erfolg Die Geschichte der SIPA ist mehr als doppelt so alt wie die des WZU. Im Jahr 1923 gründete August Sidler ein Elektrofachgeschäft im zugerischen Cham.

Ende der 40er-Jahre entwickelte er einen feuerfesten Hauptsicherungskasten. Dadurch wurde die Marke SIPA schweizweit bekannt. Sein Sohn Rudolf Sidler übernahm 1969 die Firma, die sich inzwischen auf den Schaltschrankbau spezialisiert hatte. Er erfand und entwickelte den beliebten, bewährten Waschmaschinen-Zähler-Umschalter WZU. 2008 übertrug Rudolf Sidler die Firma an Marc Süssmeier, der sie als SIPA Verteil■ anlagen AG erfolgreich weiterführt.

Seit 40 Jahren bewährt und beliebt: Der Waschmaschinen-Zähler-Umschalter WZU von SIPA.

SIPA Verteilanlagen AG 6330 Cham Tel. 041 780 21 44 www.sipa-cham.ch info@sipa-cham.ch

Über verschiedene Farben lassen sich einfach verschiedene Anlagen wie Waschmaschinen und Trockner zuweisen.

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Energieeffiziente Notbeleuchtung

Den Rettungsweg stilvoll und sicher weisen Eaton «Notbeleuchtung» – vertreten durch ALMAT in der Schweiz – hat eine neue Produktfamilie hochwertiger LED-Rettungszeichen Scheibenleuchten mit Lichtleiter-Technologie vorgestellt, mit denen die Notausgänge in Gebäuden gekennzeichnet werden können, ohne dabei die Innenraumästhetik ausser Acht zu lassen.

Die Eaton CrystalWayPiktogrammleuchten von ALMAT weisen den Weg stilvoll und sicher.

Das Energiemanagement-Unternehmen Eaton hat die modern gestaltete CrystalWay-Produktfamilie entwickelt, um neue Designstandards zu setzen, gleichzeitig aber auch um eine beeindruckende Energieeffizienz und die vollständige Einhaltung aller Richtlinien sicherzustellen. Die CrystalWay-Piktogrammleuchten sind als Systemleuchte für Zentral-/ Gruppenbatteriesysteme oder als Einzelbatterieversion erhältlich und somit flexibel für eine grosse Bandbreite unterschiedlichster Gebäude einsetzbar – von Büros bis hin zu Flughäfen.

Problemlose Gebäudeintegration Jean-Luc Scheer, Manager für die Produktlinie «Notbeleuchtung» bei Eaton, berichtete: «Die Planung und Installation entsprechender Sicherheitsbeleuchtungsanlagen ist einer der wichtigsten Punkte für Gebäudeeigentümer oder -manager, um auf eine evtl.

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notwendige Gebäudeevakuierung vorbereitet zu sein. Bei Eaton möchten wir diesen Vorgang so einfach wie möglich gestalten. Daher haben wir unsere CrystalWay-Produktfamilie so konstruiert, dass sie problemlos in jedes Gebäude integriert werden kann.

Unter Berücksichtigung ästhetischer, ergonomischer und technischer Gesichtspunkte haben wir eine Produktreihe entwickelt, die gleichsam Endnutzern, Architekten, Gebäudeverwaltern sowie Installateuren gefallen wird, egal wie gross die entsprechenden Gebäude sind.»

Die Produkte wurden einem Ökodesignprozess unterzogen um sicherzustellen, dass Umweltstandards eingehalten werden. Ausserdem werden in den Einzelbatterieleuchten nur Cadmiumfreie Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Neben diesen Umweltkriterien entspricht die CrystalWay-Produktpalette

auch den nationalen Anforderungen der SN EN 1838 etc.

Piktogramm besonders gleichmässig und hell Installateure profitieren von der geringen Gehäusegrösse, der werkzeuglosen Anschlusstechnik und der Vielfalt an Montageoptionen. Die CrystalWay-Produktfamilie ist eine äusserst flexible Rundum-sorglos-Lösung, erhältlich mit 30 m Erkennungsweite, wobei das Piktogramm besonders gleichmässig und hell durch hocheffiziente LEDs ausgeleuchtet wird. Die Scheibenleuchten sind universell einsetzbar für Wand- oder Deckenmontage sowie mit ein- oder zweiseitiger Piktogramm-Beschilderung. Es werden mehrere Montagearten vereint.

Gebäudeeigentümer und -manager profitieren von geringeren Betriebsund Instandhaltungskosten. Die CrystalWay-Produktfamilie vereint LEDTechnologie, langlebige Bauteile und Kompatibilität zu automatischen Testeinrichtungen wie den Systemen CG-S ■ und CGLine+ von Eaton.

ALMAT AG Notlicht + Notstrom 8317 Tagelswangen Tel. 052 355 33 55 www.almat.ch

Zum Unternehmen

Die ALMAT AG ist ein eigenständiges, unabhängiges Unternehmen mit Sitz in Tagelswangen und plant, produziert und vertreibt Notlicht- und Notstromsysteme erfolgreich seit über 30 Jahren. Schwerpunkte ihrer Aktivitäten sind Sicherheitskonzepte auf Basis von AC- und DC LPS- und CPS-Notlichtsystemen in Verbindung mit Notleuchten für zentrale Versorgung und mit Einzelbatterie. Weitere Informationen zur CrystalWay-Produktfamilie finden Sie auf der Homepage unter Downloads.

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Automation und Elektronik

Installations- und Gebäudetechnik

Standard für eine digitale Betriebsgeräteschnittstelle

DALI für die Lichtsteuerung DALI-Komponenten ermöglichen den Aufbau einer flexiblen, kostengünstigen und dezentralen Beleuchtungsanlage. Die Beschränkung auf Komponenten der Beleuchtungstechnik stellt jedoch keinen Nachteil dar, sondern bedeutet eine Vereinfachung in der Planung und Installation.

DALI ist die Definition für die standardisierte digitale Betriebsgeräteschnittstelle.

Marcel Schöb Der vorliegende Bericht zum «Digital Addressable Lighting Interface» (DALI) wendet sich an Fachleute aus Architektur, Planung, Industrie und Handwerk. Das Ziel ist, Basiswissen über DALI zu vermitteln bzw. aufzufrischen.

1 Positionierung des DALI-Systems in der GebäudetechnikPyramide.

DALI positioniert sich sowohl preislich als auch funktional unterhalb komplexer Systeme der Gebäudeleittechnik.

Schnittstellen bzw. Übersetzer, sogenannte Gateways, können DALI-Komponenten mit einer vorhandenen Gebäudeleittechnik kombinieren, um nicht nur als eigenständiges Subsystem zu arbeiten, sondern auch mit anderen Gewerken zu kommunizieren.

Die Arbeitsgruppe DALI hat sich zur Aufgabe gesetzt, die Verbreitung dieser 40 | Elektrotechnik 6/16

Technologie zu fördern und die verschiedenen Aktivitäten der unterschiedlichen Hersteller zu koordinieren.

Einführung Die Anforderungen an moderne Beleuchtungstechnik sind vielfältig. Ging es früher nur darum, Licht für Sehaufgaben bereitzustellen, sind nach heutigem Stand der Technik Eigenschaften wie Komfort, Ambiente, Funktionalität und Energieeinsparung gefordert. Die traditionelle Elektroinstallation, deren Basis die einfache Verdrahtung von Lichtschaltern, Dimmern und lichttechnischen Verbrauchern ist, kann diese Anforderungen nur unzureichend erfüllen. Auch die Ergänzung der Elektroinstallation um Steuerungen mit analogen Schnittstellen, wie beispielsweise die 1 – 10-V-Schnittstelle, zeigen sich zu unflexibel und ermöglichen nicht das Ansprechen einzelner Leuchten in einem Verbund.

Aus diesem Grund werden seit den 80er-Jahren Installations-Bussysteme entwickelt, die eine digitale Kommunikation zwischen allen beteiligten Komponenten einer Beleuchtungsanlage oder mit dem Gebäudemanagement ermöglichen. Durch das Austauschen von Befehlen zwischen Steuereinheiten und elektrischen Verbrauchern wird in diesen Systemen eine hervorragende Funktionalität und Flexibilität sichergestellt.

Doch diese bereits im Markt etablierten Installations-Bussysteme weisen in

der Regel hohe Geräte- und Systemkosten auf und erfordern vom Planer und Installateur erhebliche Systemkenntnisse, die durch gezielte Schulungsmassnahmen zu erwerben sind.

Entsprechend aufwendig und teuer ist der Einsatz derartiger Systeme.

Vor diesem Hintergrund hat die lichttechnische Industrie einen neuen Standard zur digitalen Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten einer lichttechnischen Anlage definiert: DALI. Ziel war die Schaffung einer einfachen, anwenderfreundlichen Schnittstelle in einem System mit geringen Komponentenkosten. Dabei wurde bewusst auf die maximal mögliche Funktionalität eines komplexen Gebäudemanagementsystems verzichtet. Gewählt wurde eine einfache Kommunikationsstruktur mit sinnvollen Funktionen zur Beleuchtungseinstellung auf der Basis eines optimierten Befehls. Der Begriff DALI steht also nicht für komplexes Gebäudemanagement, sondern für intelligentes, funktionales Lichtmanagement, das einfach anzuwenden und wirtschaftlich effizient ist. DALI kann auch über geeignete Umsetzer in ein übergeordnetes Gebäudemanagementsystem als kostengünstiges Subsystem eingebunden werden.

Was ist DALI? DALI (IEC 60929, Anhang E) ist die ideale, vereinfachte, digitale Form der Kommunikation, zugeschnitten auf die Belange der Lichttechnik. Kommunikation und Installation wurden so weit wie möglich vereinfacht. Hier kommunizieren intelligente Komponenten auf einfache und störsichere Weise in einem lokalen System mit verteilter Intelligenz. Es werden keine Besonderheiten bei der Verdrahtung der Datenleitung gefordert, noch müssen Abschlusswiderstände angebracht werden.

DALI wurde von allen führenden Vorschaltgeräteherstellern gemeinsam

Was ermöglicht DALI? Folgende Möglichkeiten hat der Anwender durch die Verwendung von DALI-EVGs in einem Lichtsystem: • einfache Verdrahtung der Steuerleitung (keine Gruppenbildung, keine Polarität) • Steuerung auch von einzelnen Betriebsgeräten (Individualadresse) oder Gruppen (Gruppenadressierung) • gleichzeitige Steuerung aller Betriebsgeräte immer möglich (Baustellenfunktion mittels Broadcastadressierung)

2 Installations- und Gebäudetechnik

geschaffen, um dem Markt der Lichttechnik einen Standard zu bieten, der dessen Erfordernissen entspricht. Mit diesem Standard sind nun die Hersteller von Beleuchtungskomponenten in der Lage, komplexe Beleuchtungsaufgaben einfach und komfortabel zu lösen. Durch die gezielte Anwendung des Standards ist es möglich, dem Kunden eine vollständige Systemlösung (Lampe – EVG – Leuchte – Ansteuerung – Raumlichtsystem) in einfacher, mit der bisherigen Technik nicht möglichen Form, anbieten zu können.

DALI als Subsystem zum Gebäudemanagement.

• Störungseinkopplung in die Datenkommunikation ist aufgrund der einfachen Datenstruktur nicht zu erwarten • Rückfrage über den Statuszustand der Betriebsgeräte (Lampenfehler, ...)

(Abfragemöglichkeiten: Alle / Gruppenweise / Einzelgeräte)

• Automatisches Suchen der Betriebsgeräte • Einfache Bildung der Gruppen durch «Blinken» der Lampen bei der Zuordnung • Automatisches synchrones Dimmen aller Betriebsgeräte bei einem Szenenaufruf

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Installations- und Gebäudetechnik

• Dimmkennlinie logarithmisch – der Augenempfindlichkeit angepasst • System mit verteilter Intelligenz (im Betriebsgerät werden u. a. gespeichert: Individualadresse, Gruppenzugehörigkeit, Lichtszenenwerte, ...)

• Vorgabe der Betriebsgrenzwerte der Lampen (Begrenzung des Minimal- oder Maximalwerts z. B. zur Energieeinsparung) • Einstellung der Dimmgeschwindigkeit (Fading) • Identifikation des Gerätetyps • Notstromeigenschaften einstellbar (Einzelauswahl der EVG, Dimmniveau)

DALI als eigenständiges Subsystem Diese Variante ist ein eigenständiges Subsystem im Gebäudemanagement, im Unterschied zur oben beschriebenen Variante hat es jedoch eine Anbindung an das Gebäudemanagement. Mit dem Gebäudemanagement werden hier nur die wichtigsten Informationen ausgetauscht. Im einfachsten Fall ist dies nur eine Ja/Nein-Aussage über einen Fehlerfall. Die Einbindung von Sensoren, Bedienelementen, Programmiergerät und Fernbedienung kann auf die bekannte Weise (z. B. mit Funk) erfolgen. Die Inbetriebnahme geschieht, falls die Software dieses Tools dies bietet, über das

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Aufteilung eines Kabels.

• Kein externes Netzspannungsrelais zum Ein- bzw. Ausschalten (Betriebselektronik schaltet intern)

Gebäudemanagementsystem. Dieses System ist aber auch ohne das Gebäudemanagementsystem funktionsfähig!

DALI und Gebäudemanagement DALI ist im Bereich Gebäudemanagement bezüglich Komplexität und Preis gemäss Bild 1 positioniert.

Wie aus der Grafik ersichtlich, ist ein Lichtsteuersystem, basierend auf Kommunikation mit DALI, für das Gebäudemanagement aufgrund seiner niedrigen Komplexität nicht geeignet. Somit ist ein Lichtsteuersystem mit DALI nur ein Subsystem für die Lichtsteuerung im Gebäudemanagement. Für die Einbindung eines DALI-Lichtsteuersystems in ein Gebäude sind die nachfolgend beschriebenen Varianten (Positionierungen) denkbar.

DALI als reines Subsystem im Gebäudemanagement In dieser Variante ist nur die Anwendung eines Übersetzers (Gateway) geplant. Das bedeutet, dass alle Komponenten, die im Raum sind, die gleiche Technik der Übertragung wie das Gebäudemanagement benutzen. Das Gateway dient hier nur als Übersetzer von KNX auf DALI und umgekehrt, damit das Gebäudemanagement mit den DALI-Betriebsgeräten kommunizieren kann. Typische Anwendung ist z. B. der KNX, unter Verwendung der entsprechenden Bedienelemente, Taster, Sensoren usw.

In dieser Art der Anwendung ist das Lichtsystem nicht als Stand-Alone-Lösung ausgelegt. Die Inbetriebnahme des Lichtsteuersystems ist hier ein Bestandteil der Inbetriebnahme des gesamten Gebäudemanagementsystems. Gleiches gilt, wenn auf der Ebene der Raumautomation LON im Einsatz steht.

DALI als eigenständiges System Dies ist die einfachste Variante. Dabei wird es sich meist um ein vereinfachtes Steuergerät handeln, das nicht die vollen Möglichkeiten von DALI ausschöpft. Es ist ein völlig eigenständiges Lichtsteuersystem, ohne eine Anbindung an das Gebäudemanagement. Alle Funktionen (auch Inbetriebnahme, Wartung usw.) werden nur lokal ausgeführt. Die Einbindung der Bedienelemente und Sensoren findet auf die bisherige Weise statt – über direkte Anbindung an das Steuergerät in analoger oder digitaler Form.

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Kennzeichen und Leistungsmerkmale der digitalen Schnittstelle Definition in IEC 60 929 – dadurch ist die Kombination von Geräten verschiedener Hersteller ermöglicht. Als Besonderheit ist zu bemerken, dass die in der

DALI AG vertretenen Hersteller ihre Geräte gemeinsam überprüfen, um eine hohe Funktionssicherheit zu gewährleisten.

• Nutzdatenübertragungsrate (1200 bit/ Sek.) – ermöglicht einen störungssicheren Betrieb des Systems.

Der physikalische Low-Pegel ist mit der Schnittstellenspannung von 0 Volt (– 4,5 Volt bis + 4,5 Volt) auf der Empfängerseite definiert. Der HighPegel-Zustand wird durch die Schnittstellenspannung von 16 Volt (9,5 Volt bis 22,5 Volt) auf der Empfängerseite dargestellt. Auf den Schnittstellenleitungen ist ein Spannungsabfall zwischen Sender und Empfänger von maximal 2 V zulässig.

• Sicherer Störspannungsabstand – durch den grosszügig ausgelegten Störspannungsabstand der Senderund Empfängerseite wird ein sicherer Betrieb gewährleistet.

• Datencodierung – es wird der Manchester-Code verwendet; dieser lässt durch seine Struktur eine Erkennung von Übertragungsfehlern zu.

Tabelle 1: ZweidrahtSteuerleitungsquerschnitte Leitungslänge

Mindestquerschnitt

bis 100 m 100 –150 m über 150 m

0,5 mm2 0,75 mm2 1,5 mm2

• Maximaler Systemstrom – der maximale Strom, den eine zentrale Schnittstellen-Versorgung liefern darf, liegt bei 250 mA. Jeder an der Schnittstelle angeschlossene Teilnehmer darf max. 2 mA aufnehmen.

Dies muss bei der Auswahl der Schnittstellenversorgung berücksichtigt werden.

• Begrenzte Systemgrösse – maximal 64 Betriebsgeräte mit einer individuellen Adresse können in einem System unterschieden werden.

• Rückmeldung von Informationen – EIN/AUS, aktueller Helligkeitswert der angeschlossenen Lampen, Lampenstatus usw. sind möglich.

• Zweidrahtsteuerleitung – Zwischen zwei Adern sollten sich zwei BasisIsolationen befinden. Eine einlagige Isolation einer Ader ist somit ausreichend. Steuer- und Versorgungsleitungen können zusammen verlegt werden; dabei ist ein Mindestquerschnitt der Leitung zu beachten

• Programmierbare Dimmzeiten – spezielle Einstellungen wie Lichtänderungsgeschwindigkeiten sind möglich.

• Unterbrechung der Datenleitung – Festgelegte Lichteinstellungen werden automatisch eingenommen (Notbetrieb).

• Speicherung von Lichtszenen – Es ist eine Speicherung von bis zu 16 Szenen möglich.

• Anbindung über Umsetzer – sogenannte Gateways an Gebäudemanagementsysteme – die Schnittstelle ist in erster Linie für Raumanwendungen konzipiert; sie kann über Umsetzer in Gebäudemanagementsysteme eingebunden werden.

• Einfache System-Neukonfiguration – wenn das System einmal eingerichtet und konfiguriert ist, sind Änderungen der Systemfunktion, der Beleuchtungsszene und der Beleuchtungsfunktionen nur eine Sache der Konfigurierung und bedürfen keiner Änderung der Hardware. Beispiel: Umgruppierung von Leuchten in einem Grossraumbüro.

• Einfache Einbindung neuer Komponenten – soll ein vorhandenes Beleuchtungssystem erweitert werden, kön-

nen neue Komponenten überall innerhalb des Systems hinzugefügt werden. Auf ausreichende Dimensionierung der Systemversorgung muss dabei geachtet werden.

Auswahl der Verbindungsleitungen Für die im IEC-Entwurf definierte digitale Schnittstelle sind keine Festlegungen für die zu verwendenden Klemmen und Kabel/Leitungen getroffen worden. Es können für die Verbindungen der Komponenten handelsübliche, im Installationsbereich zur Anwendung kommende, Kabel und Leitungen verwendet werden. Die Struktur der Anbindung der unterschiedlichen Komponenten ist ebenfalls nicht festgelegt, sodass neben Linien- oder Baumstrukturen ebenso Stern- und Mischstrukturen möglich sind. Grundsätzlich sollten aber ringförmige Verbindungen von Komponenten vermieden werden. Für die zu verlegenden Leitungen gelten dieselben Installationsbedingungen wie für die Versorgungsleitungen.

Die Auswahl von Leitungen muss den Verbindungslängen sowie den vorhandenen Klemmen entsprechend angepasst werden. Um die Informationspegel an den Aktoren einwandfrei er-

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Installations- und Gebäudetechnik

(siehe Tabelle 1). Die maximale Leitungslänge zwischen zwei verbundenen Systemteilnehmern darf 300 Meter nicht überschreiten.

• Potenzialfreier Steuereingang – Der Steuereingang ist galvanisch von der Netzspannung getrennt. Alle Systemteilnehmer dürfen somit an unterschiedlichen Aussenleitern (Polleiter) betrieben werden.

• Keine Abschlusswiderstände notwendig – die Schnittstellenleitungen müssen nicht mit Widerständen abgeschlossen werden.

• Dimmbereich 0,1 % –100 % – die untere Grenze ist herstellerabhängig.

Der Verlauf der Kennlinie ist standardisiert und der Augenempfindlichkeit angepasst (logarithmische Kennlinie). Durch die Standardisierung ergibt sich beim Einsatz von Betriebsgeräten verschiedener Hersteller ein gleichartiger Helligkeitseindruck; dies setzt jedoch voraus, dass die untere Grenze des Dimmbereichs der Geräte gleich ist (z. B. alle Geräte weisen einen unteren Dimmbereich von 3 % auf) und dass die Geräte der gleichen Leistungsklasse (Lampenleistung) angehören.

Installations- und Gebäudetechnik

kennen zu können, dürfen auf den Verbindungsleitungen von der Schnittstellen-Versorgung bis zu jedem Systemteilnehmer max. 2 Volt Spannungsabfall entstehen. Die Schnittstellen-Versorgung kann an beliebiger Stelle und in beliebigen Geräten untergebracht sein.

Durch die niedrige Baud-Rate ist die Verwendung von besonderen Kabeln oder Leitungen, wie z. B. verdrillte oder geschirmte Leitungen, nicht nötig. Die Verbindung von Leitungen und Geräten kann durch handelsübliches Installationsmaterial erfolgen. Üblicherweise

und 22,5 Volt). Die Versorgung der Schnittstelle kann über verschiedene Einheiten erfolgen: • eine separate, zentrale Schnittstellenversorgung, • ein Steuergerät mit integrierter Schnittstellenversorgung, • Betriebsgeräte, die zusätzlich eine interne Schnittstellenversorgung aufweisen.

Der maximale Systemstrom ist auf 250 mA begrenzt. Die Strombegrenzung verhindert eine Überlastung der in jedem Schnittstellenteilnehmer be-

gende Flexibilität für mögliche Systemerweiterungen zu einem späteren Zeitpunkt gewährleistet. Mehrere Systemstromversorgungen können an derselben Schnittstellen-Linie betrieben werden. Beim Betrieb eines Systems mit mehreren Versorgungen muss die Polarität der Systemversorgung beim Anschluss an die Systemleitungen berücksichtigt werden. Die Summe des Stroms, den alle Systemversorgungen maximal liefern können, darf 250 mA nicht überschreiten.

Systemgrösse Bis zu 64 individuelle Adressen und somit Betriebsgeräte und Kontrolleinheiten können an eine Schnittstellen-Linie angeschlossen werden. Der Gesamtstrom einer Schnittstellen-Linie ist auf 250 mA begrenzt. Wenn ein System geplant wird, das sowohl Betriebsgeräte als auch Kontrolleinheiten aufweist, muss gesichert sein, dass beide Grenzwerte nicht überschritten werden. Falls ein System diese Begrenzungen überschreitet, kann es aufgrund der verminderten Signalintegrität zu Problemen kommen – einige Komponenten könnten nicht mehr kommunizieren oder nicht mehr auf Befehle ansprechen; damit würde die Funktion des Systems instabil. Neben der Anzahl der Adressen muss also der Systemplaner auch die Stromaufnahme jeder angeschlossenen Einheit (Betriebsgerät und Kontrolleinheit) berücksichtigen; ausserdem sollte eine gewisse Reserve mit eingeplant werden, damit eine nachträgliche Erweiterung möglich ist.

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DALI-Prinzipschema

sollte ein Abstand von 300 Metern bei zwei miteinander kommunizierenden Geräten nicht überschritten werden.

Da die digitale Schnittstelle galvanisch von der Netzversorgung eines Aktors getrennt ist, können Aktoren, die an unterschiedlichen Aussenleitern der Netzspannung (L1, L2 oder L3) angeschlossen sind, trotzdem miteinander verbunden werden.

Es können beispielsweise halogenfreie 5 × 1,5 mm2 Kabel verwendet werden in den 2 Leiter als DALI Bus eingesetzt werden.

Spannungsversorgung des Systems Im Allgemeinen liegt die Schnittstellenspannung bei 16 Volt (zwischen 9,5 Volt 44 | Elektrotechnik 6/16

findlichen Interfaceschaltung.

Das kleinstmögliche System, eine Beleuchtungseinheit und eine Kontrolleinheit, benötigt einen Strom von max.

2 mA für das elektronische Vorschaltgerät, zusätzlich den Strom für die Kontrolleinheit. Für Kontrolleinheiten ist der maximale Strom nicht begrenzt. Da in der Praxis die Impedanzen verschiedener Schnittstellen-Komponenten nicht einheitlich sind, muss die Wahl der Systemstromversorgung der Summe der Ströme der einzelnen Komponenten entsprechen. Es hat sich bewährt, einen genügend grossen Spielraum für den Versorgungsstrom offen zu lassen. Dadurch wird eine zuverlässige Funktion des Systems unter verschiedenen Bedingungen garantiert und eine genü-

Geräteauswahl Die Kompatibilität der Vorschaltgeräte ist durch den Entwurf des Standards ermöglicht. Für alle anderen Gerätevarianten wie Sensoren und Kontroller ist die Absicherung der Kompatibilität durch die Auswahl aufgrund der Produktspezifikation durch den Planer sicherzustellen.

Vernetzung und Betrieb Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, Aktoren, Kontrolleinheiten und Betriebsgeräte miteinander zu vernetzen.

Der Betrieb mit nur einer Kontrolleinheit als Master einer SchnittstellenLinie. In dieser Betriebsart werden die angeschlossenen Betriebsgeräte von einer Kontrolleinheit, an die Kontrolltafeln und Sensoren angeschlossen sind, gesteuert. Die Vorschaltgeräte geben Informationen nur auf Anforderung der

Elektromagnetische Verträglichkeit Weil die Flankensteilheit der Übertragungssignale und die Höhe der Spannungspegel begrenzt sind, gehen von den Signalleitungen keine unzulässigen Störpegel aus. Alle Betriebsgeräte in einer Anlage müssen den aktuellen Bedingungen entsprechen.

Adress-Struktur Unter einer Adresse versteht man die eindeutige Benennung der Betriebsgeräte in einem DALI-System. Eine Adresse ist vergleichbar mit einer Hausnummer von Häusern in einer Strasse.

Die Strasse ist mit der SchnittstellenLinie vergleichbar. Die Hausnummer benennt jedes Haus einer Strasse. Über die Hausnummer kann zwischen jedem Haus einer Strasse unterschieden werden.

In einem DALI-System wird jedem Betriebsgerät eine eigene Adresse zugeordnet; damit kann es individuell angesprochen werden, obwohl es wie alle anderen Geräte an der DALI-Systemleitung angeschlossen ist. Die Adressvergabe erfolgt zum Beispiel während der Inbetriebnahme des Systems. Über einen Rundruf (broadcast) können auch gleichzeitig alle Geräte eines Systems angesprochen werden. Es wird zwischen individuellen Adressen und Gruppenadressen unterschieden. Im

DALI-System stehen 64 individuelle Adressen zur Verfügung. Ein oder mehrere Steuergeräte können somit maximal 64 Betriebsgeräte individuell ansprechen. Weiterhin kann jedem Betriebsgerät die Zugehörigkeit zu maximal 16 Gruppen zugeordnet werden.

Die Adressenvergabe und somit auch die Vergabe der Gruppenadressen erfolgt im Allgemeinen softwaremässig.

Dadurch kann ohne Veränderung der Installation die Systemkonfiguration geändert werden.

Fazit DALI ist heute der Bus, wenn es darum geht, Beleuchtungsanlagen oder dergleichen zu dimmen. Kein Elektroinstallateur, Planer oder Systemintegrator kommt am aktuellen Stand des DALI vorbei. Die im Bericht beschriebene analoge Schnittstelle ist von DALI definitiv abgelöst worden. DALI hat sich zu einem Standard gemausert, den heute kaum mehr jemand hinterfragt.

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Mit Sicherheit die richtige Schaltgerätekombination installiert Was im Alltag einfach ein Sicherungskasten ist, wird unter Fachleuten und im Normendeutsch als «Schaltgerätekombination» bezeichnet. Die Wärmeberechnung für die darin eingebauten Komponenten ist nicht immer einfach.

Vor allem jetzt: Die alte Norm ist am 22. März 2015 abgelaufen und die revidierte Norm EN 61439 fordert eine solche. Nicht ganz ohne Risiko für die Elektroinstallateure. Denn sollte es aufgrund einer nicht exakt durchgeführten Wärmeberechung zu einem Schaden kommen, kann dies zu einem Haftungsfall mit unangenehmen Folgen werden, wenn kein Nachweis der Berechnung vorliegt.

Die Erfahrung zeigt, dass in vielen Fällen der Nachweis nicht erbracht werden kann, da die gewünschten oder nach Platzbedarf ausgewählten Schaltgerätekombinationen zu klein gewählt wurden. Ein Risiko, das sehr einfach zu vermeiden ist. Schliesslich besteht die Möglichkeit, Sicherungskästen bereits fertig zusammengebaut und normgerecht berechnet zu bestellen.

Einfach bestellen und alles ist im Kasten Normgerecht angefertigte Sicherungskästen sind zum Beispiel bei der Firma Otto Fischer erhältlich. Denn das Unternehmen ist nicht nur Grossist, der

Elektroinstallationsmaterial vertreibt: Neben Beratungsdienstleistungen zu den Themen Gebäudeautomation, Photovoltaik, Licht und E-Mobility fertigt das Unternehmen zusätzlich viele Komponenten auf Kundenwunsch an. Dies auch im Bereich Schaltgerätekombinationen. In der Abteilung «Technische Dienstleisungen» werden individuelle Sicherungsverteiler ausschliesslich mit geprüften Norm-Konstruktionsteilen und Schaltapparaten gefertigt, bestückt und verdrahtet.

Somit gilt die Firma Otto Fischer gemäss EN 61439 als Hersteller der Schaltgerätekombination und muss deshalb auch den Stücknachweis erbringen.

(Vgl. EN 61439-1, NiederspannungsSchaltgerätekombinationen, Teil 1).

Die dazu erforderlichen Prüfungen führt das Unternehmen bereits in der Angebotsphase durch – damit sichergestellt werden kann, dass die richtige Schaltgerätekombinationsgrösse ausgewählt wurde. Die entsprechenden Angaben werden vom Kunden gemacht

und für fehlende Parameter wird auf Erfahrungswerte zurückgegriffen. Eine detaillierte Zusammenstellung der

Berechnung stellt das Unternehmen Otto Fischer den Kunden bei Bedarf zur Verfügung. Die fixfertig zusammengebauten Schaltgerätekombinationen sind ganz einfach zu bestellen unter kv-werkstatt@ottofischer.ch oder telefonisch unter +41 44 276 74 68.

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www.ottofischer.ch Elektrotechnik 6/16 | 45

Installations- und Gebäudetechnik

Kontrolleinheit weiter; das gesamte Handling wird von der Kontrolleinheit gesteuert (Single Master).

Der Betrieb mit mehreren Kontrolleinheiten als Master einer Schnittstellen-Linie. In dieser Betriebsart können verschiedene Kontrolleinheiten (z. B. Sensoren oder Schalttafeln) direkt mit den Betriebsgeräten kommunizieren.

Die Kontrolleinheiten müssen einigen «Verkehrsregeln» folgen, um Datenkollisionen zu vermeiden und das System korrekt laufen zu lassen. In dieser Betriebsart wird die Installation einfacher und es gibt weniger Verdrahtungsaufwand (Multi Master).

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Programmierbare Unterputz-Dimmer von ThebenHTS

Dimmen neu gedacht Dass selbst ein einfacher Dimmer immer noch Innovationspotenzial birgt, zeigen die beiden neuen Produkte von ThebenHTS: DIMAX 542 plus bzw.

544 plus. Das Dimmen hat ThebenHTS zwar nicht gerade neu erfunden, doch die beiden Unterputzgeräte verfügen über viele Sonderfunktionen, die man bei den Marktbegleitern vergeblich sucht.

Die Umrüstung von Glüh- und FLLeuchten auf LED-Betrieb ist in vollem Gang: Zu augenfällig sind die Vorteile dieser Leuchtenart. Bereits verbaute Dimmer älteren Jahrgangs kämpfen aber mit der neuen Technik: Hohe Einschaltströme, ungeeignete Dimmkurven oder gar unerwünschtes Flackern im Takt der Rundsteuersignale gehören zu den unschönen Nebeneffekten, wenn alte Dimmer für die neue LED-Beleuchtung verwendet werden.

ThebenHTS hat jetzt die praktische Lösung für alle Anwendungen im Wohn- oder Zweckbau. Der sehr flexibel konfigurierbare DIMAX 544 plus kann dabei sowohl für bestehende Installationen mit Glüh- und FL-Leuch-

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Screenshot Android-App: Helligkeitsparameter.

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ten eingesetzt werden, ist aber gleichzeitig bestens gerüstet für den Betrieb mit LED. Das «plus» im Produktnamen weist auf die spezielle Eignung für LED hin.

Der besondere Clou ist die Programmierbarkeit des DIMAX 544 plus mittels Smartphone-App via NFC (Near Field Communication). Dieses Feature bieten vorläufig nur die DIMAX-Dimmer von ThebenHTS. Zurzeit leider nur mit Android-Geräten, weil Apple seine NFC-Plattform für Apps von Drittanbietern noch nicht freigeben hat.

Die Bedienung des Dimmers geschieht entweder über einfache Taster oder über Tastenwippen mit zwei Kon-

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Screenshot Android-App: Betriebsmodi.

1 Der Unterputzdimmer in der Aufsicht.

takten. So kann der Dimmer in praktisch jeder bestehenden Installation eingesetzt werden. Neben der klassischen Dimmfunktion stellt der DIMAX 544 plus auch zwei Lichtszenen sowie eine Schlummer- und Aufwachfunktion zur Verfügung.

Programmierung leicht gemacht.

Die Zeiten der Mäuseklaviere und mehrfachen Drehschalter zur Konfigu-

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Auch der eingebaute Dimmer lässt sich per Smartphone programmieren.

funktionen nicht benötigt, kann auf den DIMAX 542 plus ausweichen, der auf die NFC-Funktion verzichtet und damit auch günstiger beschafft werden kann. Die wichtigsten Funktionen können über einen Drehschalter am Dimmer gewählt werden. So ist sichergestellt, dass eine Installation auch ohne Smartphone gelingt.

Die Sonderfunktionen im Überblick: • Phasenan- oder abschnitt, automatisch oder manuell auf Verbraucher abstimmbar.

• Schlummer- und Aufwachfunktion: Das Licht wird über eine voreingestellt Zeit auf- oder abgedimmt • Zwei Lichtszenen zum direkten Abrufen • Ein- oder Zweitastenbedienung

(entweder für die beiden Lichtszenen oder Auf-/Abdimmen) • Minimaler und maximaler Dimmwert programmierbar • Einschalthelligkeit wählbar Nur für DIMAX 544 plus: • Programmierbar durch NFC mit Android-Gerät • Treppenlichtfunktion mit Ausschaltankündigung durch Reduzieren der Helligkeit • Individuelle Dimmkurven (Standard, LED A und B, Lüfter oder linear) ■ ThebenHTS AG 8307 Effretikon Tel. 052 355 17 00 sales@theben-hts.ch www.theben-hts.ch

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Highlight / Publireportage

ration sind auch für einfache Dimmer ab sofort vorbei: Die übersichtlich gestaltete Smartphone-App erlaubt den Zugriff auf die vielfältigen Parameter und fragt auch den Status des Gerätes ab. Wie in Bild 2 gut sichtbar, können sowohl Mindest- und Maximalhelligkeit, als auch die Einschalthelligkeit über intuitiv bedienbare Regler bestimmt werden. Der Betriebsmodus lässt sich per Fingertipp anpassen, ohne eingeprägte kryptische Symbole mit der Lupe auf dem Gerät erkennen zu müssen (Bild 3). Die NFC-Kommunikation funktioniert auch im eingebauten Zustand in einer Unterputzdose (Bild 4).

Auf diese Weise können dank der einfachen Benutzeroberfläche auch komplexe Konfigurationen simpel vorgenommen werden. Wer die Komfort-

Dimmt alle Lichtquellen inklusive LED

Dominoswiss UniversalFunkdimmer Sorgt auf Knopfdruck fürs perfekte Licht: Der Dominoswiss Universal-Funkdimmer für LED und alle anderen Lichtquellen.

Der neue Dominoswiss Universal-Funkdimmer von Brelag löst die bekannten Herausforderungen rund um das Dimmen von LED und allen anderen Lichtquellen. Dieser ermöglicht ein perfektes Dimmverhalten.

Damit beweisen die Aargauer einmal mehr einfallsreiche Ingenieurskunst.

Dominoswiss ist ein Funk-BUS-System zur Steuerung von Licht und Storen.

Der ab sofort erhältliche UniversalFunkdimmer für LED und alle anderen Lichtquellen war eine logische Weiterentwicklung der prämierten Funk-Gebäudeautomation. Das DominoswissSystem schreibt seit seiner Einführung 2011 Erfolgsgeschichte: Es hat sich in Wohnungen und in Einfamilienhäusern, grossen Wohnüberbauungen und Gewerbekomplexen bewährt. Sogar herausfordernde Licht- und Storen-Anlagen in Hochhäusern lassen sich mit der Dominoswiss-Automation per Funk auf Knopfdruck regeln. Kunden, die einfache oder komplexere Lichtszenen einrichten wollen, haben mit dem neuen Universal-Funkdimmer nun auch für dieses Bedürfnis die perfekte Lösung zur Hand.

Licht perfekt inszenieren Egal, ob ohmsche, kapazitive oder induktive Lasten – der Dominoswiss Universal-Funkdimmer regelt die Lasten R, C und L automatisch. Das Licht von Glühlampen, HV-Halogenlampen, NV-Halogenlampen konventionell (mit dimmbar gewickelten Trafos) und NVHalogenlampen elektrisch lässt sich mit dem Dominoswiss Universal-Funkdimmer ebenso einfach regulieren wie das 48 | Elektrotechnik 6/16

Licht von dimmbaren Sparlampen und dimmbaren Leuchtdioden LED. Dank der automatischen Lasterkennung ist die Bedienung richtig komfortabel: Der Funkdimmer wählt die optimale Dimmstrategie selbstständig.

Unterstützt zwei Dimmstrategien Die Helligkeit des Lichts wird durch das Verschieben des Ein- oder Ausschaltzeitpunktes gesteuert – dem Phasenanschnitt RL oder dem Phasenabschnitt RC. Ein Universal-Dimmer, mit

Der Dominoswiss Universal-Funkdimmer unterstützt den Phasenanschnitt (oben) und den Phasenabschnitt (unten). Bei 1 wird keine Leistung aus dem Netz bezogen.

dem alle im Beleuchtungsmarkt erhältlichen Leuchtmittel bedient werden können, benötigt deshalb zwei Schaltstrategien. Beim Phasenabschnitt wird der Strom nach dem Nulldurchgang sofort eingeschaltet und vor dem nächsten Nulldurchgang wieder ausgeschaltet.

Beim Phasenanschnitt wird der Strom nach dem Nulldurchgang der Wechselspannung verzögert eingeschaltet; er fliesst dann bis zum nächsten Nulldurchgang. So wie beim UniversalFunkdimmer aus der Dominoswiss-Reihe: Dieser arbeitet mit beiden Strategien und schaltet selbstständig auf die am besten geeignete Schaltstrategie um!

LED voll im Griff LED und LED-Strings dimmen – der Dominoswiss Universal-Funkdimmer sorgt für beeindruckende Lichtverhältnisse ohne Flackern. Gleichzeitig überzeugt der Schweizer Dimmer mit einem umfassenden Dimmspektrum, was insbesondere bei LED-Leuchtmitteln ein wichtiger Faktor ist. Zudem schaltet der Dimmer LED-Lichtquellen vollständig aus – im Gegensatz zu vielen anderen auf dem Markt erhältlichen LED-Dimmern, die das Problem der Resthelligkeit haben. Beide Qualitätsmerkmale machen den Universal-Funkdimmer der Dominoswiss-Ingenieure zu einer

Highlight / Publireportage Einfach bedienbar mit einem konventionellen Lichttaster und/oder einem Dominoswiss Funksender.

nachgefragten Marktneuheit. Diese wird in der Dominoswiss-Erfolgsgeschichte der Aargauer wohl ein neues Kapital einläuten.

No Limit und Retrofit Der neue Brelag Dominoswiss Universal-Dimmer ist ab sofort erhältlich, in zwei verschiedenen Varianten: LX Dimm No Limit und der LX Dimm Retrofit. Die baugleichen Modelle unterscheiden sich in der Speisung sowie den Minimalleistungen der angeschlossenen Leuchtmittel (Output).

Der LX Dimm No Limit Universaldimmer verlangt den Anschluss der Phase und des Nullleiters. Das angeschlossene Leuchtmittel benötigt keine Verbraucher-Minimalleistung. Der LX Dimm Retrofit kommt ohne Nullleiter aus, benötigt jedoch einen angeschlossenen Verbraucher mit mindestens 20 Watt Leistung.

Montiert werden die Geräte idealerweise in einer Unterputzdose, zum Beispiel direkt hinter einem Lichttaster.

Funk oder Taster Was wünscht der Kunde, die Kundin – wird das Licht von Hand lieber mit einem konventionellen Lichttaster oder einem Funksender geregelt? Der Dominoswiss Universal-Dimmer lässt beides zu. Die Bedienungsmöglichkeiten können sogar miteinander kombiniert werden! Durch die direkte Anschlussmöglichkeit eines konventionellen Tasters lässt sich der Dominoswiss-Dimmer völlig unabhängig vom Dominoswiss-Funksystem in ein Objekt inte-

Werden Storen und Licht im Alltag konventionell geregelt, kann dennoch eine automatische Steuerung mit dem Dominoswiss Universal Time Commander (UTC) programmiert werden.

grieren. Der Dimmer wird dann wie gewohnt durch den angeschlossenen Taster ein- und ausgeschaltet und bei gedrückter Taste gedimmt.

Möchte ein Kunde alle Leuchten oder Leuchtgruppen mit konventionellen Tastern bedienen, trotzdem aber nicht auf Zentralbefehle oder sonstige übergeordnete Steuerungen (wie Zeitautomation oder eine Steuerung nach Helligkeit) verzichten, so kann er dies zum Beispiel mit dem Dominoswiss Universal Time Commander (UTC) bewerkstelligen. Mit diesem Steuergerät werden Zeit und Helligkeit zentral programmiert und automatisiert gesteuert.

Fazit Das starke Dominoswiss-Funksystem für Licht- und Storenautomatisierung

ist mit dem brandneuen UniversalFunkdimmer noch stärker und vor allem noch intelligenter geworden. Die vielfältigen Bedürfnisse und Wünsche von Kunden, auch im Zusammenhang mit LED, lassen sich damit bedeutend einfacher und sicherer erfüllen als früher. Die technische Umsetzung des Konzepts überzeugt und die Qualität von Komponenten und Fertigung ist hoch. Alles in allem ist Dominoswiss ein herausragendes Beispiel für Swissness.

■ BRELAG SYSTEMS GMBH 5452 Oberrohrdorf Tel. 056 500 18 18 info@brelag.com www.brelag.com

Elektrotechnik 6/16 | 49

Innovatives Wohnen

Durchbruch beim Smart Home ist schon längst geschafft

Ist Nachhaltigkeit nur eine Illusion?

Intelligentes Wohnen ist heute kein Luxus mehr, sondern notwendig, um die Gebäudeeffizienz zu verbessern. Mit den meisten Systemen zur intelligenten Gebäudesteuerung, die auf dem Markt sind, lassen sich vielfältige Funktionen einrichten. Wie aber verhält sich die Nachhaltigkeit, nicht die des Gebäudes, sondern die der Systeme?

Das bekannteste intelligente Haus in der Schweiz war lange Zeit das Futurelife in Hünenberg. Es wurde im Jahr 2000 realisiert und kann heute auf 16 Jahre intelligentes Wohnen zurückblicken. Intelligentes Wohnen ist also längst gelebte Realität, wie es gemacht wird, ist bekannt. Doch nun tut sich ei-

einfaches Plug & Play-System verfügbar war. Gleiches dürfte jetzt im SmartHome-Markt passieren, denn mit der Digitalisierung wird die Komplexität von Installation und Steuerung für den Installateur und den Endnutzer zunehmend stark reduziert. Die Vernetzung der Dinge über das Internet (IoT, Inter-

Der Begriff «Smart Home» wird heute bei Google achtmal häufiger angefragt als 2011 (blau = Schweiz, rot = Deutschland).

(Quelle: Google Recherche)

ne neue Ära auf. Das Smart Home wird massentauglich. Alleine in der Schweiz wird heute auf Google der Begriff «Smart Home» achtmal häufiger gesucht als noch 2011 (siehe Grafik). In Deutschland ist dies gar 25-mal häufiger in derselben Periode. Die Geschichte von PC und Handy zeigen: Was bei der Entwicklung noch komplex, umständlich und gar nicht für den Massenmarkt gedacht war, wurde von den Endnutzern genutzt, sobald ein

net of Things), wird dem Smart-HomeMarkt nochmals zusätzlichen Antrieb verleihen. Etablieren werden sich aus meiner Sicht deshalb zwei unterschiedliche Ansätze. Zum einen ist dies die professionelle Installation, mit einer umfassenden Vernetzung unter dem Aspekt der langfristigen Strategie sowie der der Adhoc-Vernetzung, bei der zunehmend kleinere unabhängige Systeme dank Netzwerkanbindung miteinander verbunden werden.

Autor * René Senn, Ausbildner mit Eidg. Fachausweis, Fachgruppe Intelligentes Wohnen der Gebäude Netzwerk Initiative, www.g-n-i.ch.

Heute an morgen denken Das Wort Nachhaltigkeit wurde leider schon zu oft verwendet, so langsam verliert es seine Bedeutung. Gerade jetzt,

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in dem Moment in dem Nachhaltigkeit auch bei den Smart Homes eine wichtige Rolle spielen würde. Für einmal sei hier aber nicht die Nachhaltigkeit gegenüber dem Energieverbrauch (sorry für diese falsche landläufige Formulierung) des Gebäudes gemeint, sondern die Nachhaltigkeit der vom Endkunden gekauften Smart-Home-Systeme als solches. Wenn ich in die Branche höre, wird stets von Nachhaltigkeit, von Investitionsschutz gesprochen. Zumindest im Bauwesen kommt das Gefühl auf, dass Investitionen für ewig sein sollten.

Weit gefehlt, zumindest in der Praxis.

Die nahe Zukunft sieht noch schlimmer aus. Während im Futurelife in Hühnenberg noch nach wie vor die gleiche Technik werkelt wie vor 16 Jahren, sind neue Technologien längst nicht so nachhaltig wie deren Werbung es verspricht. Das im Futurelife verwendete System (KNX) ist heute noch am Markt. Aktuell wird die Technik gerade erneuert, mit neuen Geräten ergänzt (ein entsprechender Artikel folgt in einer späteren ET-Ausgabe).

Nachhaltige Infrastruktur Selbst das Futurelife mit seiner damals verbauten Technologie lässt sich heute über das Smartphone steuern, damals, vor 16 Jahren war dies höchstens mit WAP-Technologie möglich, das war so ähnlich, nur nicht so komfortabel. Viele der neuen Smart-Home-Systeme, welche aktuell auf den Markt schiessen, scheinen nicht immer so den nachhaltigen Ansatz zu pflegen. So titulierte das Magazin «Die ZEIT» denn auch am 5. April einer ihrer Artikel zum Thema Smart Home mit dem Satz «Heute aktuelle Technik, morgen Briefbeschwerer». Und genau in diese Richtung sollte es nicht gehen. Jedoch in genau diese Richtung geht die Thematik IoT (Internet der Dinge), zumindest teilweise.

Zunehmend drängen kleine Systeme auf den Markt, welche durch ihre Soft-

Kurzlebig und komplex Denn eines ist klar. Je mehr die elektronischen Geräte miteinander vernetzt sind, desto häufiger sind Sicherheitsupdates und Aktualisierungen der Geräte angesagt. Viele Systeme benötigen zudem noch einen zentralen Server, der irgendwo auf der Welt stehen kann.

Wird dieser abgeschaltet, ist es auch rasch mit dem Smart Home in den eigenen vier Wänden vorbei. Stories dazu gibt es auch, das ist bereits Tatsache. Wir kommen damit mit der Gebäudeautomation in einen extrem kur-

In der Fachgruppe Intelligentes Wohnen der GNI sind seit dem Jahr 2000 Hersteller, Systemintegratoren und Dienstleistungsanbieter organisiert, um das Smart Home in der Schweiz nachhaltig zu fördern. Sie organisiert unter anderen Smart-Home-Tagungen und ist auch Mitinitiatorin des Jahrbuchs Intelligentes Wohnen. Die Fachgruppe arbeitet eng mit dem VSRT, dem VSEI und weiteren Verbänden zusammen, denn Vernetzung fordert alle Branchen.

Weitere wichtige Aufgaben der Fachgruppe sind vertiefte Information und die Ausbildung der Branche.

zen Lebenszyklus, welcher dank bewährter Technologie einen viel längeren Lebenszyklus als die durchschnittli-

che Lebensdauer eines Smartphones aufweist. Wir tun also gut daran, bei der Realisierung eines Smart Home darauf zu achten, Systeme zu wählen, welche gegebenenfalls in der Anschaffung eine etwas höhere Investition darstellen, aber in der Langzeitbetrachtung um einiges besser abschneiden. Der Entscheid liegt schlussendlich beim Kunden. Die Erfahrung zeigt, wohin der Weg führt und wo die Lösung zu finden ist. Nur diese kostet dann auch etwas mehr, als die kurzfristige Betrachtung.

Die professionelle Installation, mit einer umfassenden Vernetzung unter dem Aspekt der langfristigen Strategie, ist sicher die beste Lösung für ein Gebäude, das auch morgen noch Up-todate sein will. Das ist nachhaltig.

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www.intelligenteswohnen.com

Echtes Smart-Home-Feeling Im malerischen Auw im Kanton Aargau steht ein Haus, das von aussen nicht anders aussieht als viele andere moderne Einfamilienhäuser. Doch im Innern steckt unglaublich viel Technik – alles mit einer gewerkeübergreifenden KNXLösung von Siemens vernetzt. Die Palette reicht von der individuellen Raumbedienung und kontrollierten Lüftungssteuerung über die automatische Beschattung, Lichtsteuerung und Multimedia-Anlage bis hin zu einem Fingeradruck-Leser an der Haustüre und einer Photovoltaikanlage auf dem Dach. Der Wunsch der Eigentümer war, dass diese Technik einfach bedienbar sein sollte und deshalb fiel die Wahl auf eine Lösung mit den ContouchControllern.

Einfache Bedienung mittels iPad Ein Muss war auch eine MultimediaAnlage mit Lautsprechern in jedem Zimmer. Allerdings war die Integration der zahlreichen Lautsprecher über die Contouch-Controller eine besondere Herausforderung. Umso grösser war das Erstaunen über die einfache Implementierung. Ebenso simpel sollte auch die Bedienung mithilfe der Controller sein. Die Eigentümer wollten eine einfache und schlanke Bedienung und nicht ein Tastenfeld mit Hunderten von

Knöpfen. Die Lösung mit den einzelnen Controllern finden sie sensationell.

Hinzu kommt die Möglichkeit, dank dem Webvisualisierungsserver IP Control Center von Siemens, sämtliche Anlagen im Haus auch über das Smartphone oder ein Tablet zu steuern.

Tagesabhängige Szenensteuerung Ebenso wichtig ist die Funktion «Zentral ein/aus». Diese erlaubt, mit nur einem Druck, sämtliche Lichter in einem Raum ein- oder auszuschalten. Zudem weist der leuchtende Taster auch im Dunkeln sicher den Weg. Die Tastsensoren aus Glas im Erdgeschoss gehen sogar noch einen Schritt weiter: Je nach Tageszeit und Lichtintensität leuchtet der entsprechende Knopf farbig. Mit nur einem Druck auf die entsprechende Taste werden so die richtige Szene und die dabei programmierten Einstellungen übernommen.

Die Siemens-Wetterstation auf dem Dach liefert die notwendigen Meteodaten wie Lichtintensität, Regenzustand, Windgeschwindigkeit und Temperatur für die vollautomatische Beschattung.

So fahren bei starker, direkter Sonneneinstrahlung die Storen herunter. Die Lamellenposition wird dabei so gewählt, dass immer noch angenehme Lichtverhältnisse herrschen.

Über den Contouch-Controller wird von der Musik über die Bodenheizung und Lüftung bis hin zu den Storen alles zentral gesteuert.

Gewerkeübergreifende KNX-Lösung Nebst der Beleuchtung und Beschattung wird auch die Heizung und Lüftung über KNX reguliert. Eine kontrollierte Lüftungssteuerung regelt automatisch die Luftqualität, sodass immer ein angenehmes Raumklima herrscht.

Ist jedoch eine Stosslüftung notwendig, kann dies problemlos über die verschiedenen Ventilationsstufen des Raumcontrollers Contouch geschehen. Dieser regelt ebenfalls die Bodenheizung auf ein stets angenehmes Niveau.

■ www.siemens.ch/buildingtechnologies Elektrotechnik 6/16 | 51

Innovatives Wohnen

ware getriebenen Geräte nicht sonderlich nachhaltig sind. Sei es, dass die Firma plötzlich nicht mehr existiert, oder deren ältere Geräte (die ca. ein Jahr alt sind), den neuesten Softwarestand nicht mehr unterstützen, was mir selber so passiert ist.

Informations- und Kommunikationstechnik

Erfahrungsbericht: Wo liegen die Vorteile und Hürden bei elektronischen Zutrittssystemen?

Grosser Wohnbau mit Badgesystem In der Industrie, in Hotels oder bei Bürobauten schon längst etabliert, setzen sich nach und nach die elektronischen Zutrittssysteme auch bei grösseren Wohnbauten durch. ET hat eine Wohnbaugenossenschaft in Winterthur besucht und die Beteiligten nach ihren Erfahrungen und Meinungen gefragt. Es ist verblüffend, wie schnell sich das System grosser Beliebtheit erfreut und das Verwalten der Zugänge stark vereinfacht.

Jürg Altwegg Während der Planung des Mietwohnhauses Giesserei (siehe grosses Bild) stand in der Baukommission die wichtige Entscheidung an, ob ein konventionelles mechanisches System mit fixem

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Schliessplan oder ein elektronisches mit sogenannten Badges (siehe Infobox) beschafft werden soll. Es geht um 150 Wohnungen, 10 Gewerbebetriebe und rund 70 gemeinsam genutzte Türen.

Dank raffinierter Kombination sind die beiden Systeme in der Anschaffung

ähnlich teuer, mit leichtem Preisvorteil bei der mechanischen Schliessung im Bereich von 10 Prozent.

Entscheidende Kombination Um die Kosten zu optimieren, hat der Anbieter des Badgesystems eine Kombination aus elektronischen Komponenten für die gemeinsam genutzten Türen wie denen von Hauseingang, Kelleroder Waschräumen und einfachen mechanischen Kaba20-Zylindern für die Wohnungstür, den Kellerverschlag und den Briefkasten vorgeschlagen. Die Zutrittsexperten sprechen bei Letzterem von einer sogenannten Serienschliessung. Die mechanischen Zylinder sind einerseits sehr günstig in der Beschaf-

Laufende Kosten Nach der Investition beim Bau entstehen während des Betriebs so oder so laufende Kosten. Der eben geschilderte Fall eines Verlustes ist ein Beispiel. Ein neuer Badge schlägt mit rund 12 Franken zu buche. Das ist deutlich weniger, als der Ersatz eines mechanischen Schlüssels wie beispielsweise eines Kaba Star. Die Berechtigungen können von der Verwaltung einfach selbst auf den Badge programmiert werden.

Wie später in diesem Artikel noch erläutert, gibt es sogenannte OfflineSchlösser, die mit Batterien bestückt sind. Die vom Hersteller angegebenen zwei Jahre für die Durchhaltedauer wird selbst bei intensiv genutzten Tü-

www.bks.ch

ren problemlos erreicht. Einige Türen arbeiten seit mehr als drei Jahren immer noch mit der Erstausrüstung. Die üblichen Türbeschläge enthalten drei AM4-Zellen, die in jedem Warenhaus für wenige Franken erhältlich sind.

Der Betrieb der Online-Schlösser und des Servers benötigt Strom und den Anschluss an ein Ethernet-LAN. Im Vergleich zum Stromverbrauch der Beleuchtung der Treppenhäuser, Kellerräume und der Garage dürften die Stromkosten im Grundrauschen untergehen. Trotzdem sollte auf verbrauchs-

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Kombination aus mechanischem Schlüssel für die Serienschliessung und Badge für die elektronischen Schlösser.

2 Die Topologie für Online-Schlösser. Ein Repeater wird bei Kupfer-Leitungslängen (Cat5 oder besser) von mehr als 100 Metern obligatorisch.

arme Komponenten bei den EthernetSwitches und beim Server geachtet werden, schliesslich arbeiten alle Geräte 24/7.

Schliessplan Wer schon einmal einen Schliessplan für 230 verschiedene Schliessungen – mit jeweils mehreren Zylindern – angeschaut hat, weiss wie gross diese «Fahnen» sind. Die Zugangsmatrix für solche Pläne hat kaum jemand vollständig im Griff. Schnell schleichen sich Fehler ein, die später wortwörtlich in Stahl gegossen sind. Spätere Anpassungen sind nur schwer möglich und machen wo nötig die Produktion von neuen Zylindern und den Tausch der bestehenden erforderlich.

Bei einem elektronischen System muss zwar vorgängig auch gut geplant werden, wer welche Türen öffnen kön-

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Öffnen eines Offline-Schlosses durch Vorzeigen des Badges.

www.rdm.com Elektrotechnik 6/16 | 53

Informations- und Kommunikationstechnik

fung, für den Einsatzzweck ausreichend sicher und bei Verlust sind die Schlüssel durch den Mieter einfach wieder zu beschaffen. Können bei Mieterwechsel nicht alle zu den Zylindern passenden Schlüssel zurückgegeben werden, müssen nur drei Schlosszylinder ausgetauscht werden. Davon ist nur der für die Wohnungstür ein Doppelzylinder.

Die Kosten bleiben mit zirka 500 Franken im überschaubaren Rahmen.

Auf diese Weise müssen sich Familien mit knappem Budget keine Sorgen machen, wenn die Kinder einmal einen Schlüssel verlieren. Erstens kommen diese dank der Registration beim Schlüsselanbieter oft per Post zurück.

Zweitens werden die elektronischen Schlüssel bzw. Badges einfach auf dem System gesperrt. Falls sie wieder gefunden werden, können sie ebenso einfach wieder freigeschaltet werden.

Für den Einbau braucht es neben dem Zutrittsexperten – hier die Firma Hasler + Co AG aus Winterthur – einen Elektroinstallateur, der die Stromversorgung des Systems sicherstellen und das Computernetzwerk installieren kann.

Die Türen sollten ohne Beschläge geliefert werden und idealerweise sind die beiden speziellen Montagelöcher bereits gebohrt.

Wie Reto Hitz von der Firma Hasler erklärt, kann unterdessen rund die Hälfte der anfragenden Bauherren von dieser Kombilösung für das Schliesssystem überzeugt werden.

Informations- und Kommunikationstechnik

nen muss, Anpassungen sind aber zu jedem Zeitpunkt einfach und schnell möglich. Auch Fehlplanungen lassen sich bestens ausbügeln – meist mit ein paar wenigen Mausklicks auf dem Steuerserver.

Netzwerkanbindung Damit die Kommunikation zwischen den Schlössern, der Steuerung und den Zutrittsmedien reibungslos klappt, sorgt ein Ethernet-Netzwerk für die richtige Verbindung. In jedem Treppenhaus ist ein Controller im Untergeschoss einerseits mit dem Netzwerk und andererseits mit der Leseeinheit beim Eingang verbunden (siehe Bild 2).

Werden Änderungen auf dem Steuerserver vorgenommen, können diese unmittelbar auf die betroffenen Medien geschrieben werden, sobald diese an einer Leseeinheit vorgezeigt werden.

Die Controller sind am Stromnetz angeschlossen und damit ständig mit Energie versorgt.

Ein per Netzwerk an den Server angeschlossener Zutrittspunkt wird als «Online-Schloss» bezeichnet. Dieses hat jederzeit Verbindung zur Datenbank und liefert die gelesene Medieninfo sofort an den Server. Gleichzeitig werden die Medien jeweils auf den aktuellen Stand gebracht und der Verfallszähler wird zurückgesetzt. Denn jedes Medium verfügt über ein «Ablaufdatum», bei dessen Erreichen keine Offline-Schlösser (siehe nächster Abschnitt) mehr betätigt werden können.

Wichtig ist daher die strategische Platzierung der Online-Schlösser, damit quasi im Vorbeiweg die regelmässig

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Unterflurcontainer mit Badgeschliessung.

benutzten Badges aufgefrischt werden.

Typischerweise eignen sich dafür die Hauseingänge oder die Garageneinfahrt bestens. In unserem Beispiel sind 10 Online-Leser verbaut: In jedem der acht Treppenhäuser sowie jeweils einer bei der Garagen- und bei der Velokellereinfahrt. Alle anderen Türen haben «nur» ein Offline-Schloss.

Beim Verlegen der Netzwerkleitungen ist die maximale Länge für die Ethernet-Verkabelung – maximal 100 Meter bei 100BaseTX – zu berücksichtigen und allfällig nötige Repeater bei grossen Gebäuden vorzusehen. So sind in unserem Beispiel die beiden Baukörper je 130 Meter lang, was schnell zu

Leitungslängen von 150 Metern und mehr führt.

Offline-Schlösser Im Gegensatz zu den oben erwähnten Online-Schlössern, ist die Offline-Variante nicht mit dem Ethernet verbunden. Diese Schlösser müssen nur aufgrund des gezeigten Mediums entscheiden, ob sie den Zutritt freigeben. Auch die Stromversorgung ist meistens über Batterien gelöst, die in regelmässigen Abständen ersetzt werden müssen. Das Stellglied, ein kleiner Elektromotor, klinkt aber einzig den Türdrücker – im Volksmund fälschlicherweise als Türfalle bezeichnet – ein und aus. Er braucht dafür entsprechend wenig Energie, sodass wie einleitend beschrieben, die Lebensdauer der Batterien ausreichend lang ist.

Der Nachteil der Offline-Schlösser ist, dass sie sich auf die korrekten Daten auf dem Badge verlassen müssen. Daher ist das Ablaufdatum auch enorm wichtig. Ist es beispielsweise möglich, zu einem Offline-Schloss zu gelangen, ohne das Medium an einem Online-Schloss vorzeigen zu müssen, so greift eine Badgesperre unter Umständen deutlich verspätet. Solange das frisch gesperrte Medium nicht aktualisiert wurde, können die OfflineSchlösser damit nach wie vor geöffnet werden.

Abhilfe gibt es auf zweierlei Arten: Entweder müssen solche OfflineSchlösser mittels des Programmiergerätes manuell aktualisiert werden, oder – sofern die Sperre nicht allzu dringend ist – man wartet, bis die Sperrinformation auf einem gültigen Medium von einem Online-Leser zum Offline-

Schloss «getragen» wird – böse Zungen sprechen von einem «Walk-Net», schöner bezeichnet Salto dies als «Virtual Network». Typischerweise ist die ganze Aussenhülle eines Gebäudes aber mit Online-Lesern ausgerüstet und nur die internen Schlösser sind offline, womit dieses Problem deutlich entschärft ist.

Sicherheit Neben der eben erwähnten «Offline-Lücke» gibt es noch andere sicherheitsrelevante Überlegungen: Die Kommunikation zwischen Leseeinheit und Medium geschieht mittels Funktechnologie (RFID). Mit einer geeigneten Antenne und der passenden Elektronik kann der Informationsaustausch aus einigen zehn

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Offline-Schlösser werden mittels Programmiergerät mit neuen Einstellungen versorgt.

Metern Distanz mitgeschnitten werden. Die Verschlüsselung der Daten ist darum Pflicht. Wie stark diese ausfällt, hängt vor allem mit der Rechenkapazität der Leseeinheit zusammen. Weil die Prozessoren in den Offline-Schlössern nur wenig Strom aufnehmen dürfen, gibt es hier eine natürliche Beschränkung.

Mit ausreichend krimineller Energie liesse sich darum die Codierung bestimmt knacken. Im Vergleich zu einem mechanischen Zylinderschloss sind Aufwand und Anspruch ans Fachwissen aber derart hoch, dass der Sicherheitslevel wohl als mindestens gleich hoch bewertet werden kann. Hier kochen aber alle Anbieter von elektronischen Zutrittssystemen mit Wasser – Hochsicherheitsschlösser spielen nicht nur leistungsmässig, sondern auch finanziell in einer ganz anderen Liga.

Ein weiterer Sicherheitsaspekt ist die Funktionalität bei einem Stromausfall. Die Online-Schlösser werden normalerweise über das Stromnetz mit Energie versorgt. Je nach Situation wäre eine Blockade der Elektrotechnik 6/16 | 55

Informations- und Kommunikationstechnik

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Bei den Online-Schlössern ist nur der Leser sichtbar, der Controller ist im Gebäudeinnern untergebracht.

Tür bei Stromausfall verheerend, zum Beispiel bei einem Brand. Darum sind alle Online-Controller mit einer Stützbatterie ausgerüstet, deren Wartung besonderes Augenmerk geschenkt werden muss. Sollten alle Stricke reissen, sind die Hauseingänge zusätzlich mit einem mechanischen Schlosszylinder ausgerüstet, der von den Blaulichtorganisationen mit einem Spezialschlüssel geöffnet werden kann.

Automatisierung Zum einfachen und flexiblen Management der Zutrittsrechte kommt als weiteres Plus die Möglichkeit der zeitlichen Steuerung: Sowohl Online- als auch Offline-Schlösser lassen sich vollautomatisch nach Tageszeit oder Wochentag verriegeln oder öffnen. So sind die Haustüren beispielsweise tagsüber nicht verriegelt und können auch ohne Vorzeigen des Badges geöffnet werden.

Infobox: Zutrittsmedium

Anstelle eines mechanischen Schlüssels werden die elektronischen Schlösser mittels eines per RFIDTechnik (Radio Frequency Identification) abfragbaren Mediums entriegelt. Die Form ist dabei variabel: • Klassischer Badge als Schlüsselanhänger (Bild 1) • Badge im Kreditkartenformat • Armbanduhr mit eingebauter RFID-Technik (z. B. von Swatch) Badge, wörtlich übersetzt «Dienstmarke» oder «Plakette», hat sich als neudeutsches Wort für die elektronischen Zutrittsmedien etabliert. Das Wort sollte nicht mit Batch, was Bündel oder Stapel bedeutet, oder gar mit Patch, was ein Pflästerli wäre, verwechselt werden.

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Geozylinder können in konventionelle Schlossmechaniken eingebaut werden (z. B. bei einem Unterflurcontainer).

Die Containerräume entriegeln sich am Wochentag der Kehrrichtabfuhr selbstständig, sodass die Entsorgungsleute hindernisfrei auf die Abfallbehälter zugreifen können.

Räume, die nur zu bestimmten Tageszeiten genutzt werden dürfen, verweigern den Zutritt automatisch zu den nicht erlaubten Zeiten. Dass sich die programmierten Zeitschlitze schnell und einfach verändern lassen, braucht wohl nicht speziell erläutert zu werden.

Handling Der Umgang mit einem neuen System braucht immer ein wenig Angewöhnung bei den Zuständigen. In einem selbst verwalteten Wohnhaus gilt dies im besonderen Masse. Trotzdem finden sich auch Technik-Laien schnell in der Software zurecht und können wichtige Handgriffe wie das Freigeben und Sperren von Medien, den Batteriewechsel von Offline-Türen oder die Zeitprogrammierung nach kurzer Einführung selbstständig vornehmen.

Die Programmierung der OfflineSchlösser geschieht mittels einem praktischen Gerät, das von der Software auf dem Steuerserver mit Daten per USBKabel versorgt wird. Sobald das Schloss mit diesem Gerät verbunden wird, erhält es die nötigen Daten automatisch (siehe Bild 5) – es sind keine Bedienschritte nötig. Sollte einmal eine Batterie so lange nicht ersetzt worden sein, dass sich das Schloss nicht mehr per Badge öffnen lässt, kann das Programmiergerät als «Notstromquelle» dienen.

Denn das verschraubte Batteriefach des Schlosses ist logischerweise auf der Innenseite der Tür angebracht.

Die meisten Nutzer verwenden einen praktischen Schlüsselanhänger als Badge, der ihnen die Gemeinschaftstüren öffnet. Seltener sind speziell ausgerüstete Armbanduhren – z. B. von Swatch – oder Badges im Kreditkartenformat im Einsatz. Die Authentisierung geht schnell und zuverlässig – das Einstecken und Drehen eines mechanischen Schlüssels dauert deutlich länger. Die Ausfallrate ist widererwarten tief: Bis dato haben wir einige wenige defekte Badges auf tausend Stück. Und dies obschon sie Sandburgen auf dem Kinderspielplatz schmücken, im Stadtfluss baden, in der Waschmaschine schleudern oder aus dem fünften Stock stürzen – kurz: Die Badges dürfen durchaus als robust bezeichnet werden.

Eine der wenigen Herausforderungen, die erst im dritten Anlauf erfolgreich gemeistert werden konnte, war die Bestückung der Unterflurcontainer (UFC, Bild 4). Ein neues Abfallentsorgungskonzept, das sich in den Städten zu etablieren beginnt. Damit wirklich nur Haushaltkehricht in diesen praktischen Containern landet, sollte der Nutzerkreis auf die Mieterschaft beschränkt werden.

Die UFC sind typischerweise für einfache Zylinderschlösser vorbereitet.

Das gewählte System bietet dafür einen sogenannten Geozylinder, der quasi als «Retrofitschloss» in ein Rundprofil eingebaut werden kann (siehe Bild 7). Dabei muss das Zutrittsmedium an den Zylinder gehalten und dieser hernach wie ein Schlüssel gedreht werden. Im Grundsatz eine gut funktionierende Variante. Die UFC sind aber stark der Witterung ausgesetzt. Ursprünglich

Spezialräume In einer selbst verwalteten Siedlung ist der Bedarf an unterschiedlichen Räumen besonders hoch. Der Zugang soll aber längst nicht immer für alle möglich sein. So lagern im Abstellraum der Reinigungsequipen durchaus Chemikalien, die nicht in Kinderhände gehören.

In der professionellen Holzwerkstatt sorgen Maschinen mit scharfen Sägezähnen für einen sauberen Schnitt – bei

unsachgemässem Umgang auch durch den Finger. Zugang erhält darum erst, wer einer Unterweisung des Werkstattchefs beigewohnt hat.

Der Mehrzwecksaal mit seinen technischen Einrichtungen verlangt ebenfalls fachmännischen Umgang. Darum ist vor der Erteilung einer Zugangsberechtigung die Teilnahme an einer kurzen Ausbildung Pflicht. So ist sichergestellt, dass niemand ungewollt Stromschläge erleidet und die Beamerlampe die erwartete Lebensdauer erreicht.

Akzeptanz Natürlich waren die Nutzer anfangs skeptisch und monierten die zwei verschiedenen Schlüssel am Bund (siehe Bild 1). Weil die meisten aber für diverse Türen einen oder gar mehrere zusätzliche mechanische Schlüssel gebraucht hätten, sind sie heute froh, nur einen Kaba20Schlüssel und den blauen Badge herumtragen zu müssen. Die zuverlässige Funktion hat das ihre dazu beigetragen, dass sich die Mieterschaft schnell an das neue System gewöhnt hat.

Die Arbeitsgruppen, welche die gemeinschaftlich genutzten Räume verwalten, sind ausgesprochen froh, nicht

den vielen mechanischen Schlüsseln hinterherrennen zu müssen. Neue Mitarbeiter können einfach aufgeschaltet, ausscheidende wieder gesperrt werden.

Der unkomplizierte Ersatz beim Verlust eines Badges hat schon manche Angstschweissperle trocknen lassen. Ein neuer Badge ist günstig beschafft und der verlorene schnell gesperrt.

Fazit Auch in Wohnbauten wird sich das elektronische Zutrittssystem mittelfristig als Quasistandard durchsetzen. Zu schlagend sind die Argumente dafür.

Die wenigen Nachteile sind verschmerzbar und bei guter Planung einfach zu umschiffen. Seitens der Verwaltung bzw. bei der Mieterbetreuung kann ein elektronisches System zwar neue Begehrlichkeiten und Wünsche wecken – diese lassen sich aber mit wenig Aufwand erfüllen. Bei einem geschickten Mix zwischen elektronischer und mechanischer Schliessung ist der Investitionsbedarf kaum grösser als bei einem rein mechanischen System. Im späteren Betrieb zeigen sich die Vorteile aber schon nach wenigen Jahren Betrieb.

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Informations- und Kommunikationstechnik

oben auf der UFC-Klappe angebracht, setzten den zwar spritzwasserfesten Zylindern Regen, Schnee und Kälte zu.

Diesem Problem wurde zuerst mittels wegklappbarem Deckel zu Leibe gerückt.

Ein zweites Problem tauchte im ersten Winter auf: Der entsorgte Abfall bringt Wärme in den UFC – damit entsteht an der Metallhülle Kondenswasser, das ziemlich direkt in die Elektronik eindringt und diese damit ausser Gefecht setzt. Die funktionierende Lösung brachte schliesslich das Umplatzieren der Zylinder an die Seitenwand und die Montage eines hervorstehenden «Dächleins», wie es in Bild 4 gut zu erkennen ist.

Fragen und Antworten zur NIN 2010/2015

Aus- und Weiterbildung

NIN-Know-how 123 Eine Norm enthält oft einen gewissen Spielraum. So dürfen zum Beispiel Leiter unter gewissen Umständen nach dem, im Zuge der Leitung angeordneten Überstrom-Schutzeinrichtung angeordnet werden. Dies führt dazu, dass man einen Leiter oft mit einem kleineren Querschnitt wählen kann. Dies gilt aber nicht für alle Raumarten.

Es reicht also nicht, wenn man nur einen Teil der Norm, nämlich den einem persönlich passenderen, in die Installation umsetzt. Die Entwicklung der Technik macht Platz für neue Erfindungen. So findet man zum Beispiel «alte» SELV-Einbauleuchten, welche mit einem Umrüstsatz auf LED 230 V modernisiert werden können. Eine SELV-Leuchte wird mit Sicherheitskleinspannung betrieben und hat dementsprechend keinen Schutzleiteranschluss. Was ist nun aber, wenn an diese SELV-Einbauleuchte ein Einsatz mit einer Bemessungsspannung von 230 V montiert wird. Darf man das? Eventuell mit dem Nachrüsten eines Schutzleiteranschlusses?

Wer haftet im Falle eines Schadens, wenn der Elektroinstallateur verschiedene Produkte selber zu einer ganzen Leuchte zusammenbaut?

David Keller, Pius Nauer *

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Querschnitt bei Einspeisung einer Unterverteilung Wir haben in einem landwirtschaftlichen Betrieb PV-Anlagen installiert. Als die zweite Anlage installiert wurde (siehe Übersicht Abbildung 1), haben wir eine zweite kleine Unterverteilung mit einem LS 16 A gesetzt. Nun hat das unabhängige Kontrollorgan bemängelt, dass diese Leitung, welche einen Querschnitt von 2,5 mm2 aufweist, nicht richtig abgesichert ist.

Der Abstand zwischen den beiden Unterverteilungen ist ca. 1 m, was meiner Meinung nach keinen Einfluss hat. Diese Be-

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anstandung hat mich nun unsicher gemacht. Denn gemäss NIN 4.3.3.2.2 darf die Überlast-Schutzeinrichtung auch im Zuge der Leitung angeordnet sein. Der LS 16 A C schützt somit auch die Leitung mit einem Querschnitt von 2,5 mm2 vor dem Leitungsschutzschalter. (R. D. per E-Mail) Es ist richtig, dass der Überlastschutz einer Leitung auch im Zuge der Leitung liegen darf. Allerdings muss in einem solchen Fall der Kurzschlussschutz, in ihrem Beispiel für die Leitung zwischen der Unterverteilung 1 und der UV 2, durch eine Berechnung nachgewiesen werden. Auf diesen

Nachweis kann man verzichten, wenn die Leitung nicht länger als 3 m ist und der Leitungsabschnitt so verlegt ist, dass die Wahrscheinlichkeit eines Kurzschlusses als kaum möglich erachtet werden kann. Ausserdem muss zusätzlich die Leitung so verlegt werden, dass das Risiko von Feuer oder die Gefahr für Personen auf ein Minimum begrenzt wird. Kurz gesagt bedeutet dies in der Praxis, dass die Leitung mechanisch geschützt sein muss und sich in der Nähe keine brennbaren Gebäudeteile befinden. (NIN 4.3.3.2.2). Dies mit der Brandgefahr kann wohl in der Landwirtschaft nicht in allen Räumen bewerkstelligt werden. Deshalb finden Sie in der NIN 4.2.2.3.9 den Hinweis, dass Stromkreise welche die feuergefährdeten Betriebsstätten versorgen oder durchqueren, ausserhalb der feuergefährdeten Betriebsstätten durch Überlast- und Kurzschluss-Schutzeinrichtungen geschützt werden müssen, welche an ihrem Speisepunkt angeordnet sind. Weiter müssen Leitungen welche innerhalb einer feuergefährdeten Betriebsstätte beginnen, von Beginn der Leitung an durch eine Schutzeinrichtung vor Überlast geschützt sein. In feuergefährdeten Betriebsstätten, also auch in der Landwirtschaft, darf die Überstrom-Schutzeinrichtung nicht im Zuge der Leitung angeordnet werden.

Ein Übersichern der Leitung ist unzulässig. (pn)

NHS in DBO (Installationsverteilern), Präzisierung zu Antwort 4 aus ET 4/16 Wir vom VSAS (Verband Schaltanlagen und Automatik Schweiz) sind dem Thema NHS ins DBO nachgegangen. Aus diesen Erkenntnissen geht klar hervor, dass NUR die Hauseingangssicherung eine NH-Sicherung sein darf, welche mit einer zusätzlichen Abdeckung gesichert werden muss.

Ansonsten sind NH-Sicherungen in Verteilungen, welche für Laien zugänglich sind oder sein müssen, NICHT zulässig. Nun schreiben Sie leider wieder etwas anderes in der Fachzeitschrift (NIN Know-how 121, ET 4/16). So wird es sehr schwer für uns (Schaltanlagehersteller, Anm. Red.), die Planer und die Elektroinstallateure zu überzeugen, wenn hier wieder etwas anderes erzählt wird. Ich wäre Ihnen dankbar, wenn Sie zu diesem Thema eine Korrektur im nächsten ET drucken würden.

(R. E. per E-Mail) Da haben Sie mit Ihrer Kritik schon recht! Gerne präzisiere ich die Ausführungen aus dem NIN-Know-how 121 (Antwort 4) nachstehend: NHS (generell Systeme, welche nicht durch Laien bedient werden dürfen), dürfen nur für die Einspeisung der Schaltegerätekombination vorhanden sein. Alle abgehenden Stromkreise müssen Einrichtungen enthalten, welche durch Laien bedient werden dürfen! Namentlich in der Norm (EN 61439-3) erwähnt sind : • Leitungsschutzschalter für Hausinstallationen und ähnliche Zwecke (Icn typischerweise 10kA) • Fehlerstrom-/DifferenzstromSchutzschalter ohne eingebauten Überstromschutz (RCCBs) für Hausinstallationen und für ähnliche Anwendungen, Typen A, B und F • Fehlerstrom-/DifferenzstromSchutzschalter mit eingebautem Überstromschutz (RCBOs) für Haus-

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installationen und für ähnliche Anwendungen • Sicherungen überwiegend für Hausinstallationen und ähnliche Anwendungen; geeignet für den Gebrauch durch Laien (typscherweise Diazedund Neozed-Systeme) Wie schon in der Ausgabe 4/16 beschrieben, muss der Zugang zu einer allfälligen NHS in der Einspeisung die Anwendung eines Schlüssels oder eines Werkzeugs erfordern. Interessanterweise aber erlaubt die erwähnte Norm, dass alternativ in der Nähe der Schutzeinrichtung in der Einspeisung ein Schild angebracht werden muss, mit der Angabe, dass die Wiedereinschaltung eines ausgelösten Betriebsmittels nur von einer elektrotechnisch unterwiesenen Person oder von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden darf. Weiter wird dann aber wieder relativiert, dass wenn es sich um Sicherungseinsätze

handelt, zum Auswechseln der Sicherungseinsätze ein Schlüssel oder ein Werkzeug erforderlich sein muss. Kurzum: NHS in der Einspeisung sind ok, wenn der Zugang nur mit Werkzeug möglich ist und eine Warnaufschrift (mindestens gelb-schwarzes Blitzpfeilsymbol) auf eine mögliche Gefahr für Laien hinweist. (dk)

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Niedervolteinbauspots mit 230-V-LED-Einsatz Aus dem Handel beziehen wir die altbekannten Niedervolteinbauspots. Siehe dazu Abbildung 3. Dazu gibt es einen Einbausatz LED mit einer GU10 Fassung für 230 V. Dieser LED-Einbausatz ist in schutzisolierter Ausführung erhältlich. Diese haben wir bereits vielfach eingebaut. Anlässlich einer Kontrolle wurde die Einbauleuchte nun beanstandet. Das Kontrollorgan verlangt, dass die Einbauleuchte mit dem Schutzleiter verbunden werden muss. Da die Einbauleuchte in der Bauart der Schutzklasse III (also für

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Aus- und Weiterbildung

SELV-Stromkreise) ausgeführt ist, ist natürlich kein Schutzleiteranschluss vorhanden. Was meint die NIN dazu? Müssen wir nun bei jeder Leuchte den Schutzleiter anschliessen?

(D. B. per E-Mail) Vor solchen Situationen ist sicher schon jeder Elektrofachmann gestanden. Aus den Normen wissen wir, dass wir bei elektrischen Anlagen die Schutzmassnahmen anwenden müssen. In der Schweiz sind die Schutzmassnahmen I bis III zugelassen. Bei der Schutzklasse I haben die Geräte eine Basisisolierung und alle leitenden Teile werden mit dem Schutzleiter verbunden. Im Fehlerfall fliesst ein Strom über den Schutzleiter ab und es löst die Überstrom-Schutzeinrichtung oder die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus (automatische Abschaltung im Fehlerfall).

Bei der Schutzklasse II wird zusätzlich zur Basisisolierung eine zweite verstärkte Isolierung angebracht, sodass es auch im Fehlerfall nicht möglich ist, dass die Gehäuse unter Spannung zu stehen kommen. Ein Anschluss des Schutzleiters ist absolut unzulässig. Bei der Schutzklasse III besteht der Schutz durch Kleinspannung. ( 50 V).

Der LED-Einbausatz wird mit 230 V betrieben und entspricht der Schutzklasse II, ein Schutzleiteranschluss ist dementsprechend nicht zulässig! Störend ist aber das Produkt der Leuchte und hier kommen wirklich Fragezeichen auf. Grundsätzlich müsste der Hersteller für dieses Produkt eine Konformitätserklärung vorlegen können.

Leuchten müssen nach den EN 605981 gebaut werden. Im Kapitel 2.2 heisst es, dass Leuchten nur einer Schutzklasse zugeordnet sein dürfen. Die wird durch die Kombination Einbauleuchte und LED-Einbausatz bereits nicht eingehalten. Auf der Einbauleuchte finden

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Sie die Herstellerangabe Schutzklasse III, also Sicherheits-Kleinspannung und auf dem Einbausatz die Schutzklasse II, welche der Schutzisolierung entspricht.

Rein von den Aufschriften her, passt diese Kombination nicht zusammen.

Zum Beispiel wird auf dem Einbauspot auch die Spannung von 12 V angegeben, der Einbausatz wird aber mit 230 V betrieben. Dies bedeutet aber nicht, dass die Norm eine solche Kombination mit den erwähnten Teilen nicht ermöglicht. Der Hersteller hat seine Produkte nach Norm zu erstellen und zu prüfen und muss die Betriebsmittel richtig kennzeichnen. Um Missverständnissen und vielen Diskussionen auszuweichen, hilft Ihnen nur, wenn sie vom Hersteller für den Zusammenbau dieser Leuchte eine entsprechende Konformitätserklärung haben. (pn)

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Auftrennung ins System TN-S an einem Hauptschalter Im Zuge einer Liftsanierung in einem ehemaligen Druckereigebäude hat sich unter anderem folgende Frage ergeben: Da die alte Liftzuleitung in TN-C (4 x 35 mm2) ausgeführt ist und nicht ersetzt werden soll, ist die Idee entstanden, die Aufteilung in einer neuen Elektroverteilung im Maschinenraum vorzunehmen. Die gesamte Grobverteilung der Installation im Gebäude bis zur Verteilung ab der der Lift kommt, ist TN-C wie auch dessen Abgang.

Somit kann auch ohne weiteres so weitergefahren werden. Spricht etwas dagegen, die TN-C/TN-S Aufteilung direkt an einem Hauptschalter bei der Einspeisung in die Verteilung vorzunehmen? Von mir aus sind die geforderten Punkte vom Trenner damit eingehalten.

(L. W. per E-Mail) Nach NIN 4.6.2.1.4 braucht es bei der Auflösung von einem TN-C ins TN-SSystem einen Neutralleiter-Trenner im

nun separaten Neutralleiter. Die Anordnung muss beim zugehörigen Überstromunterbrecher erfolgen. Manchmal hat es keinen Überstromunterbrecher, so zum Beispiel bei einer Auflösung innerhalb einer Schaltgerätekombination, sodass der Trenner sinngemäss angeordnet werden müsste. Die NIN ist noch nicht so weit, auch 4-polige Schaltgeräte als Neutralleitertrenner zu erwähnen. Es liegt im Trend, bereits für Endstromkreise 4-polig, das heisst also auch den Neutralleiter zu schalten bzw. gleich zu trennen. Die Vorteile liegen sicher darin, dass alle aktiven Leiter unterbrochen werden. Auch eine Isolationsmessung wird dadurch bedeutend vereinfacht. Und man muss anerkennen, dass klassische Neutralleitertrenner immer wieder unliebsame Risiken mit sich bringen; Vergessen zu schliessen, nicht richtig schliessen, Materialermüdungen. Ein möglicher Nachteil bestünde hingegen darin, dass eine möglicherweise fehlerhafte Verknüpfung oder gar Vertauschung der Neutralleiter mit anderen Gruppen beim Öffnen der Trenners eine Überspannung und damit sehr wahrscheinlich einen Sachschaden zur Folge hätte. Auf jeden Fall aber ist ein System TN-S zu bevorzugen, und dies so früh (der Energierichtung folgend) als möglich! So gesehen ist also die Auftrennung ins System TN-S an einem 4-poligen Leistungsschalter sicher konform! Logischerweise muss beachtet werden, dass der Neutralleiter auf keinen Fall vor den zugehörigen Aussenleitern öffnet bzw. beim Zuschalten nicht später schliesst. Eine klare Leiterkennzeichnung erleichtert die Übersicht zum Systemwechsel. Ein alter, gelber Nullleiter müsste nach NIN 5.4.3.4 B+E noch mit den Farben blau und grün ergänzt werden. (dk)

Alu-Rohr zu PV-Anlage an den Schutz-Potenzialausgleich?

Ich war gestern bei der Schlusskontrolle für eine PV-Anlage (AC+DC). Vom Wechselrichter her geht ein Alu-Rohr aufs Dach für die DC-Leitung. Meiner Meinung nach müsste dieses Alu-Rohr an den Potenzialausgleich. Der Solateur sieht das jedoch anders.

Leider habe ich bisher nirgendwo etwas gefunden was mir diese Frage beantwortet.

Wie sehen Sie das? Brauchen wir hier das Rohr an den Potenzialausgleich anzuschliessen oder nicht?

(M. M. per E-Mail)

Aus ihrer Frage geht nicht hervor, ob die Anlage auf einem blitzschutzpflichtigen Gebäude ist oder nicht. Ausserdem ist auch nicht klar, ob der Wechselrichter eine galvanische Trennung aufweist und ob die gesamte DC-Seite den Anforderungen der Schutzklasse II entspricht. Dies alles sind Faktoren, welche die NIN im Kapitel 7.12 für die Entscheidung ob ein Schutz-Potenzialausgleich installiert werden muss, definiert. Wenn ein Schutz-Potenzialausgleich installiert werden muss, ist es sowieso sinnvoll die Metallrohre mitzubenützen. Somit ist auch die Forderung aus 7.12.5.4.1 erfüllt, dass der SchutzPotenzialausgleichsleiter so nahe wie möglich und parallel zu den AC- und DC-Leitungen verlegt werden muss. In Ihrem Fall kann auf einen Schutz-Potenzialausgleichsanschluss an die Metallrohre entfallen, wenn das Gebäude nicht blitzschutzpflichtig ist und die gesamte DC-Seite schutzisoliert ist und der Wechselrichter eine galvanische Trennung aufweist. (pn)

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Alte FI-Schutzschalter in bestehenden Anlagen (RCD Typ AC) Bei einer periodischen Kontrolle habe ich alte FI-Schutzschalter angetroffen, welche die nötige Aufschrift für pulsierenden Gleich-

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fehlerstrom nicht führten. Die Anlage wurde ca. 1990 in Betrieb genommen. Die Prüfung mit dem Installationstester war eigentlich erfolgreich, die Auslösezeiten waren deutlich unter 300 ms und auch die Auslöseströme betrugen ca. 24 mA. Muss ich dies nun beanstanden, oder kann man das noch belassen?

(H.H. per E-Mail)

Störschutz müssen eingehalten sein. In den HV (Hausinstallationsvorschriften) von 1985 stand zum Thema FI-Schutz folgendes: Fehlerstromschutzschalter mit dem Kennzeichen sind überall dort anzuwenden, wo zum vornherein nicht bekannt ist, ob die zum Anschluss gelangenden Energieverbraucher im Fehlerfall pulsierende Gleichfehlerströme erzeugen. Weiter wurde die Anwendung der Fehlerstromschutzschaltung u. a. für Steckdosen im Badezimmer bereits dazumal verlangt. Im konkreten Fall würde das bedeuten, wenn dieser Fehlerstromschutzschalter den Stromkreis zum Bad schützen sollte, müsste die Eignung für pulsierende Gleichfehlerströme bereits vorhanden gewesen sein. Somit müsste dies beanstandet werden. Wenn aber diese FI-Schutzschalter andere Stromkreise schützen, für welche dieser zusätzliche Schutz (noch) nicht verlangt wurde, so kann diese belassen werden, zumal die einwandfreie Funktion überprüft wurde. Natürlich bietet diese Schutzmassnahme keinen vollwertigen Schutz, gerade im Hinblick auf die wahrscheinlich mit Elektronik ausgerüsteten Verbraucher auch das Risiko solcher Fehlerströme erheblich ist. Eine fachkundige Erklärung mit Empfehlung zum Ersatz an den Eigentümer ist also sicher angezeigt. (dk)

Das kommt leider schon noch mal vor, dass solche FI-Schutzschalter noch im Einsatz stehen. Gerade für periodische Kontrollen gilt es zu beachten, dass ein sogenannter Bestandesschutz gilt. Das heisst, für die Beurteilung ist immer die zum Zeitpunkt der Erstellung der entsprechenden Installation gültige Norm (bzw. Vorschrift) massgebend. Voraussetzung ist aber immer auch, dass die Anlage noch sicher ist. Die Grundsätze für den Personen-, den Sach- und den

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

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Voll in Glas: Neue LED-Lampen der Marke Osram

Der Osram-Geschäftsbereich Lamps, das künftige Unternehmen Ledvance, verfügt zum Start der neuen Lichtsaison über das breiteste LED-LampenPortfolio aller Zeiten mit der Marke Osram. Sowohl im Design als auch hinsichtlich technischer Eigenschaften, wie dem Dimmen, nähern sich die Retrofit-Lampen dabei zunehmend ihren traditionellen Vorbildern an: So gibt es das LED-Spot-Portfolio und etliche andere Formen erstmals in Echtglas. Etwa 60 % der neuen Produkte werden in Deutschland hergestellt.

Zur kommenden Lichtsaison, im Herbst 2016, präsentiert Ledvance das bis dahin breiteste LED-Lampen-Portfolio mit der Marke Osram. Ab diesem Zeitpunkt verfügt das dann selbstständi-

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ge Unternehmen unter anderem über ein vollständiges LED-Retrofit-Portfolio von PAR16- und MR16-Lampen in Echtglas, wahlweise auch dimmbar.

Durch den Glaskörper und den Einsatz einer optischen Linse vor dem Brenner sehen diese neuen LED-Spots ihren Vorbildern – den Halogenspots – täuschend ähnlich. Dadurch können traditionelle PAR16-Lampen (35 bis 80 Watt), die ab September 2016 in der EU nicht mehr in den Verkehr gebracht werden dürfen, sowie MR16 (20 bis 50 Watt) einfach ausgetauscht werden. Gefertigt werden diese Produkte mit bis zu 350 Lumen allesamt in Deutschland.

LED-Retrofits mit Schraubsockel werden ebenfalls auf Echtglas-Design umgestellt und sind so ab Herbst in kla-

ren und matten Versionen erhältlich.

Bei den Retrofits in Classic-A-Form wird es zudem einen 150-Watt-Ersatz (2452 Lumen) geben. Damit komplettiert das Unternehmen sein Portfolio an LED-Retrofit-Lampen dieser Form.

Auch bei den LED-Filament-Lampen wird die Produktpalette erweitert: Ab Herbst sind 19 neue Lampen erhältlich – sowohl dimmbar (bis 60-Watt-Ersatz) als auch nicht dimmbar (75- und 100Watt-Ersatz). Mit den neuen Formen Globe und Edison kommen zudem Produkte im Vintage-Look auf den Markt.

Die Produktlinien «Duo Click Dim» und «Active & Relax» zeigen, welche zusätzlichen Möglichkeiten Lampen mit LED-Technologie bieten können: Duo Click Dim wird durch zweimaliges «Klicken» des Lichtschalters auf 30 % heruntergedimmt. Active & Relax bietet zwei Lichtfarben in einer Lampe: Aktivierendes kaltweisses Licht (4000 Kelvin) und gemütliches warmweisses (2700 Kelvin); durch ein- beziehungsweise zweimaliges Klicken kann zwischen den beiden hin und her geschaltet werden. Und für ein erhöhtes Sicherheitsgefühl und mehr Bequemlichkeit sorgt die Classic A mit eingebautem Tageslichtsensor.

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LED-Scheinwerfer HR

Nicht nur Zukunftsmusik, sondern Realität.

Der LED-Scheinwerfer HR von HS Technics AG, bestückt mit 392 LEDs, erreicht einen Lichtstrom von 12 000 Lumen, bei einer Systemleistung inkl. Vorschaltgerät von nur 120 Watt. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer von ca. 50 000 h, ist der Scheinwerfer erhältlich in den Lichtfarben 4000 und 5000 Kelvin. Mit den verschiedenen Abstrahlwinkeln von 120 °, 60 ° oder 30/60 ° können Montagehöhen bis 25 Meter abgedeckt werden. Gegenüber konventionellen Beleuchtungssystemen prägen noch weitere Vorteile das Produkt. Wie das optimale Wärmema-

nagement, Schaltfestigkeit, IP66 und Umgebungstemperaturen von -30 °C bis +50 °C. Mit diesem umweltfreundlichen und leistungsstarken LED-Scheinwerfer HR werden Beleuchtungskonzepte mit bewährter LEDTechnologie realisiert. Abhängig von der Anschlussleistung und täglicher Brenndauer ergeben sich bei einer Umrüstung oder Neuanlage unglaublich hohe Einsparungsmöglichkeiten innert kurzer Zeit. Diese LED-Scheinwerfer HR sind vielseitig einsetzbar in: • Industriebereich • Hallenbeleuchtung • Aussenbereich • Tiefkühlzellen oder -zonen • Notbeleuchtung in Hallen Seit sieben Jahren haben wir das Produkt erfolgreich auf dem Schweizer Markt etabliert.

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Osram SubstiTUBE – innovativer, effizienter und jetzt auch als T5-Ersatz Das neue Portfolio der SubstiTUBEFamilie präsentiert sich mit einem ganzen Bündel von Neuheiten: Advanced, Advanced UO für «ultra output», Advanced UN für «universal» und Advanced UO CON für «ultra output con-

nected». Die professionellen Modelle zeichnen sich durch besonders hohen Lichtstrom von bis zu 3600 Lumen aus.

Diese Produkte sind besonders für den Einsatz in hohen Räumen geeignet.

Dank des hohen Osram-Qualitätsstandards gewährt Osram auf die gesamte «Advanced»-Produktfamilie eine Garantie von fünf Jahren.

Alle Advanced-Modelle im neuen Portfolio leisten bis zu 150 Lumen/ Watt und bieten ein noch höheres 68 | Elektrotechnik 6/16

Energieeinsparpotenzial von bis zu 67%. Ein einfacher Austausch der Leuchtmittel ist durch Plug & Play ohne Umverdrahtung gewährleistet.

Bei den neuen Modellen mit der Typbezeichnung «Advanced UN» kommen zur hohen Effizienz noch Einfachheit und Flexibilität hinzu: Sie können ohne zusätzliche Massnahmen wahlweise an konventionellen und auch an elektronischen Vorschaltgeräten eingesetzt werden. Das reduziert Lagerhaltungskosten und ermöglicht grössere Skaleneffekte.

Exklusiv bietet die SubstiTUBEFamilie erstmals ab Sommer 2016 auch einen LED-Ersatz für T5-Leuchtstoffröhren an. Diese gibt es wahlweise sowohl als «Advanced UO» mit bis zu 5600 Lumen, als auch als «Advanced» mit bis zu 3920 Lumen. Beide Produkte erreichen bis zu 150 Lumen/Watt. Gegenüber den herkömmlichen Röhren lässt sich durch den Austausch der Stromverbrauch um bis zu 50 % reduzieren, die Amortisationszeit kann hierbei unter zwei Jahren liegen. Beide T5-Ersatzmodelle haben eine mittlere Lebensdauer von bis zu 60 000 Stunden und 200 000 Schaltzyklen.

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Serie 12 – Innovation von Finder rund um die Uhr Finder beobachtet stets aufmerksam die Entwicklung neuer Technologien und die raschen Veränderungen in der Welt der Elektronik. Aufbauend auf dem Erfolg der Anfang 2015 eingeführten Zeitschaltuhren 12.51 und 12.81. erweitert Finder diese Serie um vier weitere neue Zeitschaltuhren mit NFC-Funk-tion.

Bei den Neuheiten handelt es sich um zwei neue Zeitschaltuhren mit Astrofunktion 12.A1 und 12.A2 (jeweils mit 1 oder 2 Wechslern) und zwei neue digitale Wochenzeitschaltuhren 12.61 und 12.62 (jeweils mit 1 oder 2 Wechslern). Dank der NFC (Near Field Communication)-Funktion und der App «FINDER Toolbox», die auf Google Play kostenlos zum Download bereitsteht, können Sie diese Zeitschaltuhren über ein NFC-fähiges Smartphone programmieren.

Diese neuen Versionen können im «Classic»-Modus mit dem Joystick oder im «Smart»-Modus mithilfe von

Smartphones über NFC-Vernetzungstechnologie programmiert werden.

Sobald Sie die App «FINDER Toolbox» heruntergeladen und installiert haben, können Sie ein bestehendes Zeitschaltprogramm lesen oder das Gerät mit maximaler Flexibilität programmieren, die kleinsten Details ändern und das Zeitschaltprogramm direkt auf dem Smartphone speichern. Zur Datenübertragung (Daten auslesen/übertragen) zwischen dem Smartphone und der Zeitschaltuhr halten Sie Ihr Smartphone einfach an die Zeitschaltuhr.

Kleiner Praxis-Tipp: Sie können die Zeitschaltuhr auch bequem im Büro vorprogrammieren, da die Zeitschaltuhr für Datenübertragung nicht installiert sein muss. Hier sorgt der NFCChip per Induktion für die notwendige Spannung.

Die Typen 12.A1 und 12.A2 sind in der Lage, Sonnenaufgang/Sonnenuntergang anhand der Standortkoordinaten (Breiten- und Längengrad) abzuleiten. Funktionen: • Astronomisch gesteuertes Ein-Aus-Schalten • Impulsfunktion von 1 Sekunde bis 59 Minuten • Ortskoordinaten einfach, für die meisten europäischen Orte über Postleitzahlen, einstellbar • Vorzeitiges oder verzögertes Schalten der astronomischen Schaltzeiten um bis zu 90 Min. in 1 Min.-Schritten ■ Finder (Schweiz) AG Industriestrasse 1a 8157 Dielsdorf Finder.CH@finder-relais.ch

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Im Text erwähnte Firmen ABB Schweiz AG 12, 25 Arthur Flury AG 12 Battery Consult GmbH 22 Bundesamt für Energie 6, 18, 22 CRB 8 Electrosuisse 28 Elektro-Material AG 12 EMPA 8 ESTI 11 ETH Zürich 18 Feller AG 12 Fischer Otto AG 45 GNI 10, 50 Innoxel System AG 4 Legrand (Schweiz) AG 12 Lenze Bachofen AG 11 MCH Messe Schweiz 6

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Internet der Dinge Das Internet of Things (IoT) verbindet längst Millionen von Dingen und Geräten miteinander. Bald werden es weltweit bereits Milliarden sein. Für das IoT in der Schweiz baut Swisscom ein Low Power Network (LPN).

Es ist für die vom Strom- oder Datennetz autonome Übermittlung geringster Datenmengen konzipiert. (Bild: business24.ch.)

Intelligente Technik verhindert Einbrüche Ein Einbruch geschieht mit der Absicht des Diebstahls, der Beschädigung oder des Missbrauchs, verbunden mit all den Begleiterscheinungen wie Bedrohung oder Erpressung. Im weitesten Sinn fallen alle Arten krimineller Handlungen darunter. Als Schutzsystem gegen solche Risiken ist ein umfassendes Paket von Geräten, Steuerungen und organisatorischen Massnahmen zu schnüren, das Eindringversuche automatisch erkennt und meldet.

Sparen beim Betonieren Die erfolgreiche und optimale Elektroinstallation beginnt bereits beim Einlegen der Dosen, Schalungsschoner in den Betondecken und -wänden. Verständlich, denn im Rohbau herrscht grosser Termindruck und der Baumeister möchte am liebsten gar nicht erst auf den Elektriker warten, bis der seine Arbeiten auf der Schalung erledigt hat. ET beschreibt Hilfsmittel und was bei der Montage zu beachten ist.

Das schlummernde Potenzial der Thermoelektrik Die Thermoelektrik – die direkte Gewinnung von Strom aus Wärme – wird bislang erst für Nischenanwendungen eingesetzt. Eine Studie im Auftrag des Bundesamts für Energie hat nun das Potenzial dieser Form der Energieumwandlung neu abgeschätzt. Das Potenzial im Bereich der industriellen Abwärme wäre zwar gross, die Nutzung für die produzierende Industrie aktuell aber unwirtschaftlich. Erfolgversprechend sind die Aussichten bei Kehrichtverbrennungsanlagen, im Gebäudebereich und bei Off-Grid-Anwendungen beispielsweise in Fahrzeugen. ... und viele weitere aktuelle Artikel zu Themen rund um die Elektrotechnik, Gebäudetechnik, Automation und Telematik

Nächste Ausgaben Extra 2016 1. 7. 2016

Anzeigenschluss 16. 6. 2016

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23. 6. Bern Tagung «Den Gebäudepark sanieren: neue Gesetze und Förderinstrumente» www.pusch.ch 23. 6. Bern MATLAB Expo 2016 www.matlabexpo.com/ ch/ 3. 9. Lenzburg Netzelektriker Power Games www.power-games.org 6.–8. 9. Bern Sindex 2016 www.sindex.ch 6.–8. 9. Luzern TeleNetfair www.telenetfair.ch 14./15. 9. Eulachhallen Winterthur Electro-Tec www.electro-tec.ch 20.–22. 9. Bern Com-Ex, Fachmesse für KommunikationsInfrastruktur www.com-ex.ch 22. 9. Baden Anlagentag www.electrosuisse.ch 27.–30. 9. Essen Security Essen www.security-essen.de 11./12. 10. Zürich Motor Summit 2016 www.motorsummit.ch 3. 11. Zürich Energien der Zukunft www.electrosuisse.ch 11. 11. Luzern Freileitung im Netzbau www.electrosuisse.ch Weiterbildungskurse (nach Anbieter) Drahtex AG 11. 8. Netzwerkstrukturen und Verkabelungen 17. 8. Die reale und virtuelle Telekommunikation verschmelzen 18. 8. Netzwerk Grundlagen 29. 8. LWL Messtechnik,

Inspektion, Unterhalt 1. 9. Planung, Vermessung von WLAN-Netzwerken zur Sprach-, Video-, Datenübertragung 14. 9. Messtechnik des WireXpert, eXport Auswertesoftware 27. 9. Blow-Fiber Installation und Verarbeitung 28. 9. Kosten-/Aufwandoptimierung durch «Automated Infrastructure Management» 29. 9. Fiber Spleisstechnik 13. 10. Der neue WiFi Standard 802.11ac www.drahtex.com electrosuisse 30. 6., 29. 8., 4.11. Wiederholungskurs für Elektrokontrolleure/Sicherheitsberater 22. 8., 6. 9., 24.10., 8.11.

NIN Grundkurs 23. 8., 7. 9., 25.10.,9.11.

Anlageplanung/Leitungsdimensionierung 24. 8., 8. 9., 26.10., 10.11.

NIN 2015 Konkret 21., 30. 6. Stromertage 25. 8., 15. 9., 22. 9.

Instandhaltung von elektrischen Anlagen 3., 11., 22., 29.11. Forum für Elektrofachleute www.electrosuisse.ch/ weiterbildung Energie-cluster 25. 6. Berner Cleantech-Treff 1. 9. Bauen, Sanieren, Energie, Wirtschaftlichkeit 16./17.11., 7.12., 24.1., 2. 2. 2018 Tageskurs Plusenergie-Gebäude www.energie-cluster.ch Feller AG Horgen 1. 3., 27. 5. KNX-Projekte planen 9./10. 6. + 13.–15. 6., 4.–8. 7., 8./9. + 12.–14. 9., 20./21. + 24.–26.10., 21.–25.11. zertifizierter KNX-Grundkurs (5 Tage) 26.–30. 9., 10./11. + 14.–16.11.

Zertifizierter KNXAufbaukurs (5 Tage) 29./30. 6., 30./31. 8., 2./3.11.

Visualisierung Facility Server/Home Server 21. 6., 25. 8., 6.12.

KNX/IP-Workshop 6. 9., 8.11. Feller visaphon 2. 9., 20.10., 23.11.

Elektronisches Schaltsystem zeptrion www.feller.ch/ausbildung Gebäude Netzwerk Initiative GNI 28. 10. 20 Jahre GNI

www.g-n-i.ch/de/ seminare/events Otto Fischer AG 29. 6. Ihre Rolle in der neuen Energieversorgung 13./14. 9. Workshop Digitalstrom Basic 21./22. 9., 20./21.10.

Workshop Solarstrom Basic (2 Tage) 11., 24. 8., 8. 9. Workshop Licht Know-how 27. 9. Workshop E-Mobility 23. 6., 25. 8., 14. 9., 6.10.

Workshop Siemens LOGO! 8 basic 29. 9. Workshop Siemens LOGO! 8 advanced 19.10. Workshop Siemens LOGO! 8 KNX www.ottofischer.ch/ events STFW Winterthur 24. 8.–1. 7. 2017 Vorbereitungskurs zur Praxisprüfung Art. 8 NIV 3.–7.10. KNX-Grundkurs www.stfw.ch/ kursangebote (Höhere Fachschule HF) Wago Contact SA 6., 27.10. Gebäudeautomation mit Wago BACnet-Komponenten 20./21. 9., 11./12.10.

Betriebsunterhalt 23. 6., 25. 8., 22. 9., 20.10., 2.11., 17.11. Interface Electronic Feierabendseminar 28.–30. 6., 23.–25. 8., 13.–15. 9., 13.–15.12.

CODESYS V2.3 Einsteiger (3 Tage) 4./5.10., 25./26.10.

CODESYS V2.3 Einsteiger Plus 13./14.10., 20./21.12.

CODESYS V2.3 Fortgeschrittene 21./22. 6., 30./31. 8., 18./19.10., 8./9.11., 6./7.12.

Umsteiger von CODESYS V2.3 auf e!COCKPIT 27./28. 9., 22./23.11., 29./30.11. e!COCKPIT 29./30. 9., 10./11.11., 24./25.11., 1./2.12.

E!COCKPIT Visualisierung 16./17. 8., 1./2. 9., 15./16.11.

E!COCKPIT Fortgeschrittene objektorientierte Programmierung www.wago.ch/ seminare Weitere Veranstaltungen auf www.elektrotechnik.ch