de 22/2003 2. November_Heft

2. November-Heft

www.online-de.de

Ausgabe ZV Hüthig & Pflaum Verlag 69018 Heidelberg Postfach 10 28 69 ISSN 1617-1160 78. Jahrgang

6,– €

Der Elektro- und Gebäudetechniker

22/2003

GEBÄUDETECHNIK

Stromversorgung mit Schaltnetzteil und elektronischen Sicherungen ELEKTROINSTALLATION

Neuheiten in der MLAR INFORMATIONSTECHNIK

Marktübersicht für LWL-Messgeräte AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

SPS/IPC/Drives – Messe mit Sonderveranstaltungen BETRIEBSFÜHRUNG

Der neue Weg zum Kredit

ORGAN DES

ZVEH D 4785 PVSt, DPAG · Entgelt bezahlt

Editorial

Leidiges Mahnen

F

ast jeder hockt heute auf seinem Geld, so er denn eins hat. Privatleute, Gemeinden, Gewerbebetriebe. Sparen ja, Investieren vielleicht, zahlen nein – trotz Gesetz zur Beschleunigung fälliger Zahlungen. Doch nun erkennt auch die Politik die massiven Probleme. Vorschläge einer »Bund-Länder-Arbeitsgruppe Zahlungsmoral« liegen derzeit beim ZDH zur Prüfung. Die Richtung scheint zu stimmen: Erleichterte Abschlagszahlungen sowie einstweilige gerichtliche Verfügungen zählen zu den wichtigsten Reformpunkten. Es wird auch höchste Zeit: Geben doch bei einer Untersuchung des Bundesverbandes deutscher Inkasso-Unternehmen (BDIU) 75 % aller Befragten an, dass sich die Zahlungsmoral der gewerblichen Schuldner verschlechtert. Nach jener Studie gelten das Baugewerbe, das Handwerk und das Gastgewerbe als problematische Branchen bezüglich der Zahlungsmoral. Die schlechte Auftragslage, momentane Engpässe bzw. zu wenig Eigenkapital halten gewerbliche Kunden davon ab, offene Rechnungen zu begleichen – sicherlich nachvollziehbare Gründe, als Entschuldigung gelten sie nicht. Schließlich gefährden die Forderungsverluste von insolventen Unternehmen die eigene Existenz. Mit den Pleiten der anderen haben immerhin rund 60 % aller Betriebe zu kämpfen. Zunächst gilt es, den Außenständen von vornherein den Kampf anzusagen, z. B. durch die rechtzeitige Prüfung der Bonität mit einer handwerksnahen Auskunftei. Auch Skonti bewegen sicherlich manchen dazu, zügiger seine Rechnungen zu begleichen. Und nicht zu vergessen die Forderungsausfallversicherungen. Die immer noch wenig bekannte, daher wenig genutzte, aber trotzdem gute Bauhandwerkersicherung nach § 648a BGB gibt dem Handwerker jederzeit das Recht, von gewerblichen Auftraggebern eine Bankbürgschaft zur Absicherung der Forderungen zu verlangen. Mancher vereinbart auch heute

de 22/2003

schon im Werkvertrag Abschlagszahlungen oder Vorauskasse. Doch welche Mittel hat der Handwerker im Nachhinein, Außenstände bei gewerblichen Kunden einzutreiben? Häufig wird ein Inkassobüro eingeschaltet, das einem den Aufwand und Ärger abnimmt. Factoring, also der Verkauf von Forderungen, wäre zwar geeignet, die Liquidität zu verbessern, doch leider schließen die meisten Anbieter die Bauund Ausbaugewerke wegen des zu hohen Ausfallrisikos aus. In vielen Fällen dürfte auch ein Telefonat oder ein Erinnerungsschreiben reichen, schließlich zahlen nach der BDIUStudie 47 % der privaten und 20 % der gewerblichen Schuldner aus Prinzip nicht. Man kann es auf die sanfte, die alte »Beziehungs«-Tour versuchen, die früher meistens gut funktioniert hat. Niemand kann einem verbieten, einem nicht öffentlichen Auftraggeber – auch zeitnah – ein hübsches Geschenk zu überreichen, sozusagen für die gute Zusammenarbeit, das damit zugleich als Zahlungsbeschleuniger dient. Eine härtere Gangart praktiziert ein Elektrohandwerker. Er sucht regelmäßig seine säumigen gewerblichen Kunden in deren Geschäft auf und kommt forsch zur Sache: »Sie bezahlen jetzt sofort Ihre offene Rechnung.« Der Säumige ist vor seinen Kunden bloßgestellt und öffnet – des guten Rufes wegen – die Kasse. Dieser Kunde war sicherlich mal ein Kunde, er geht – genau wie jener, dem man mit Mahnbescheid, Klage oder Zwangsvollstreckung droht. Ein verprellter Kunde ist ein verlorener Kunde – das kann sich in der heutigen Zeit eigentlich niemand leisten. Ich denke, wichtig ist eine glückliche Hand bei der Auswahl der Kunden.

Christiane Decker Redakteurin

Im Handwerk erweist sich die dünne Eigenkapitaldecke als Achillesferse. Die Forderungsverluste bedeuten für manches Unternehmen das Aus.

[email protected]

3

de 22 / 2003

Inhalt

3

Leidiges Mahnen

6

Unprofessionelle Elektroinstallationen

6

Metallnotierungen

6

Messen im November

7

Auftaktveranstaltung zu den Sicherheits- und Energiespartagen

7

Schulung über Brandschutztechnik

8

11. Berufsinformationsbörse in Bielefeld

8

Überbetriebliche Ausbildung für Elektroniker neu konzipiert

9

Die Wärmepumpe macht es vor

9

Dresdner Sachsenwerk feiert 100. Geburtstag

Der Elektro- und Gebäudetechniker 78. JAHRGANG Organ des Zentralverbandes der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke ZVEH sowie der Landesinnungsverbände Baden-Württemberg, Bayern, Berlin, Hamburg, Hessen, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen/Bremen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz, Schleswig-Holstein, Saarland, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen.

56 Die SPS/IPC/Drives bietet neben den Produktpräsentationen eine Reihe von Diskussionsrunden. Einige Sonderausstellungen und ein Fachkongress erweitern die Veranstaltung. Außerdem gibt es für »de«Leser einen Eintrittsgutschein.

11

Steckdosen über Not-Ausschalter – Zusatzanfrage

11

Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten

12

Umkennzeichnung eines Verteilers von Schutzklasse II in Schutzklasse I

13

Reduzierter Querschnitt für den Neutralleiter zur Versorgung eines Steuerstromkreises

14

Zertifizierung als Fachplaner/Errichter für Brandmeldeanlagen

15

Reduzierter Querschnitt für den Neutralleiter bei parallel geschalteten Kabeln

16

IT-System mit Isolationsüberwachung auf einem Stapler im Tunnelbau

17

RCD-Prüfung in Krankenhäusern

18

NYM-Mantelleitung in feuchter Blähtonschüttung

20

Lichtsteuerung mit gedimmten Leuchtstofflampen

44 Die Messtechnik an Glasfasersystemen beschäftigt sich mit optischen Eigenschaften. Der Techniker muss sich mit ganz anderen Kenngrößen des Übertragungssystems auseinander setzen. Der Markt bietet eine große Bandbreite an Messgeräten. Die nächste Ausgabe erscheint als Doppelnummer »de« 23-24/2003 am 17.12.2003

22 23

Alternative zum Dämmerungsschalter

24

Zeitdienstanlagen für die Gebäudeautomation

26 ANZEIGE TITELSEITE

Titelbild: Weidmüller

4

Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung Informationsbroschüre zur Solarthermie

Sicheres Stromversorgungskonzept Schaltnetzgeräte und elektronische Sicherung für selektiven Schutz

30

Störmeldesystem mit Webtechnologie und Funktechnik

31

Modernisierung von Mittelspannungs-Schaltanlagen

de 22/2003

34

PE- und N-Klemmschienen zum Stecken

37

Brandsicher Abzweigen und Sichern

38

Y-Kondensatoren beeinflussen PE-Leiter

39

Änderungen in der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR) Umsetzung in der Elektroinstallation

43

44

Rauchabzug durch Schwebeflügel

Klarer Durchblick Messungen an LWL-Netzen

54 56

Modular- und Kompakt-I/O-Baugruppen in einem System Leistungsschau in der Automatisierung SPS/IPC/Drives 2003 – Messe mit Sonderaktionen

64

Scheibchenweise exakt konfigurieren Dezentrales E/A-Konzept mit steckbaren Elektronikmodulen für IP 20

66

Erweiterungsmodule für CAD-Programm Automatisierte Schaltschrankerstellung und Pneumatik-Hydraulikkonstruktion

68 69

Berührungslose Sicherheitsschalter für Türen und Hauben Datenspion für die Kommunikationsüberwachung Protokolliergerät vereinfacht Fehlersuche

70

Betriebsberatung (5)

72

Der neue Weg zum Kredit

76

Der Wandel im Elektrohandwerk

78

Flexibler Arbeiten durch Jahresarbeitszeit

80

Erläuterungen zu neuen Normen und Bestimmungen

82

Neue Produkte

86

Fachliteratur

87

Fortbildung und Seminare

88

Vorschau, Impressum

91

Inserentenverzeichnis

GELERNT IST GELERNT

G

Die Aus- und Weiterbildung gibt es nach Seite 88

de 22/2003

iG

Aktuell

Die irische Glen-DimplexGruppe, Dublin, zu der u. a. das KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH, Kulmbach, gehört, übernahm zum 1.10.2003 die Siemens Division Heiztechnik, Trondheim/Norwegen. Durch die Übernahme dieser SiemensDivision kann der irische Konzern, der international der größte Hersteller von

elektrischen Heizsystemen ist, seine Marktposition weltweit weiter ausbauen. Interessante Synergie-Effekte verspricht man sich besonders für den Geschäftsbereich Dimplex des Kulmbacher KlimageräteWerkes, der bereits elektrische Speicher- und Direktheizgeräte, Warmwassergeräte und Wärmepumpen produziert und vertreibt.

Multronic heißt jetzt Griesser Sonnenschutz gewinnt immer mehr an Bedeutung und ist nur durch langjährige Erfahrung auf den Gebieten Steuerung und Storen zu realisieren. Der Zusammenschluss des Steuerungsexperten Multronic AG und des Storenund Rollladenherstellers Griesser AG bietet zukünftig alles aus einer Hand. Die bekannte und umfangreiche Steuerungspalette für

die Sonnenschutz-Automation wird mit Außenjalousien ergänzt, welche auch bei hohen Windgeschwindigkeiten noch sicher öffnen und schließen. Ein Vorteil, der gerade in den warmen Jahreszeiten nicht zu vernachlässigen ist. Der Sonnennachlauf steuert die Behänge nur, wenn es erforderlich ist. www.griesser.ch

Unprofessionelle Elektroinstallationen In Deutschland gibt es ein großes Gefahrenpotential durch völlig überalterte oder unsachgemäß durchgeführte Elektroinstallationen. Man schätzt den jährlich entstehenden Schaden auf über 3 Mrd. € und mehrere 100

Quelle: sls medien

Siemens-Heiztechnik gehört jetzt zu Glen-Dimplex

Tote. Überholte und unprofessionelle Elektroinstallationen zählen hierbei zu den häufigsten Schadensursachen. Das beginnt bei der Nichtbeachtung von Sicherheitsbestimmungen und geht über unzureichende Luftzuführung bei Einbau- und Fernsehgeräten bis hin zur Mehrfachbelegung von Geräten an einem Stromkreis – insbesondere bei älteren Anlagen.

Es ist selbstverständlich, dass Versicherungen dann im Schadensfalle nicht eintreten. Die Innungsbetriebe der Elektro- und Informationstechnischen Handwerke haben sich darauf spezialisiert, die vorhandenen Elektroinstallationen mittels E-Check zu überprüfen.

Metallnotierungen Datum

Kupfer (DEL-Notierungen)

13.10.2003 14.10.2003 15.10.2003 16.10.2003 17.10.2003 20.10.2003 21.10.2003 22.10.2003 23.10.2003 24.10.2003 Blei in Kabeln

166,25 – 172,26 167,73 – 173,75 168,54 – 174,55 170,71 – 176,75 171,78 – 177,83 173,23 – 179,25 173,32 – 179,35 174,71 – 180,72 170,82 – 176,78 170,39 – 176,35 66,50 – 66,04

Neue Software für LCN Ab sofort liefert die Issendorff GmbH ein neues Programm zur Parametrierung des Installationsbusses LCN aus. Die Software unter dem Namen »LCN-Pro 2« arbeitet unter Windows XP, 2000 sowie 98. In der neuen Version sind alle Funktionen komplett integriert, das macht externe Datenbanken überflüssig. Die Projektdaten werden jetzt nur

6

noch in einer Datei gespeichert (bisher zwölf), was die Datensicherung vereinfacht. Zusätzlich zu Projekt-, Funktions- und Gruppenplan gibt es jetzt noch diverse Übersichten, die z. B. bei der Vergabe von IDs helfen können. Der optimierte Aufbau der Programmoberfläche vereinfacht die Bedienung und erleichtert auch die Arbeit mit Notebooks mit geringer Bildschirmauflösung. Das neue Programm gibt es kostenlos. Der Anwender kann den Freischaltcode der alten Version weiterhin nutzen. Weiterhin verfügbar ist die DOS-Version. www.lcn.de

MESSEN IM NOVEMBER SPS/IPC/Drives 2003 Ein Schwerpunktthema der diesjährigen SPS/IPC/Drives vom 25. – 27. November in Nürnberg ist die industrielle Bildverarbeitung (IBV) und hier insbesondere die intelligenten Vision-Sensoren. Ziel dieser im Jahr 2002 ins Leben gerufenen Initiative des Ausstellerbeirats der SPS/IPC/ Drives ist es, gezielt über die Anwendungsmöglichkeiten der IBV im Automatisierungsverbund zu informieren. Unter IBV ist dabei die Bildverarbeitung als immer stärker wachsender integraler Bestandteil einer Automatisierungslösung zu verstehen. Der Besucher kann sich auf der SPS/IPC/Drives einen Marktüberblick über Lösungen und industrietaugliche Produkte für die Fabrikautomatisierung mit IBV verschaffen. Die Umsetzung dieses Schwerpunktthemas erfolgt in den Messehallen sowie im Fachkon-

gress mit seinen Vorträgen und auf den Messeforen. Der SPS/IPC/Drives-Kongress steht am Dienstag, dem 25. November im Zeichen der Bildverarbeitung. Am Vormittag stehen sechs Vorträge unter der Session-Headline »Produzieren mit Visionen« auf dem Programm sowie ein Halbtages-Tutorial mit dem Titel »Lösungsansätze für die Teileerkennung und Identifikation mit industrieller Bildverarbeitung«. Auf dem Forum findet am Mittwoch, 26. November 2003 eine vom ZVEI geleitete Diskussionsrunde mit dem Thema »Möglichkeiten und Grenzen intelligenter bildverarbeitender Sensoren in der Automation« statt. Ausführliche Informationen rund um Messe und Kongress der SPS/IPC/Drives gibt es unter www.mesago.de/sps und der Hotline (07 11) 6 19 46-59.

de 22/2003

Aktuell

Auftaktveranstaltung zu den Sicherheits- und Energiespartagen Zu den diesjährigen Sicherheits- und Energiespartagen haben sich die Elektro-Innung Leipzig und die Stadtwerke Leipzig etwas ganz besonderes einfallen lassen. Ge-

meinsam luden Sie zur Auftaktveranstaltung am 23. September Vertreter von öffentlichen Stellen, Planungsbüros und interessierte Fachkollegen ein.

Produktsuche per Online-Katalog Bestell-Angaben, Technische und 3D-Daten, Zubehör, Applikationen: Das ist schon (fast) alles, was man über ein Produkt wissen muss. Diese Informationen können ab sofort im neuen Online-Katalog von Wago abgerufen werden. Es gibt zwei Suchmöglichkeiten: Die traditionelle Suche über einen Suchbaum oder die Powersuche, bei der eigene Begriffe oder Begriffskombinationen angegeben werden können. Jedes Produkt

im Katalog kann man von beliebiger Stelle, z. B. aus der »normalen« Website heraus, direkt aufrufen. Das Katalogmenü wird, der Position des Produktes innerhalb des Kataloges entsprechend, auch richtig »aufgeklappt«. www.wagocatalog.com

Sonnenschutz im Bonner PostTower

Quelle: Warema Renkhoff

Insgesamt 55 000 m2 Glasfassade waren beim neuen PostTower in Bonn zu beschatten. Aufgrund der guten Abstimmung von Lüftung, Sonnenschutz, Kühlung und Heizung verbraucht das Gebäude gegenüber einem konventionellen Hochhaus bis zu 30 % weniger Energie. Eine wichtige Rolle in diesem System spielen dabei die Raffstoren. Denn sie fahren automatisch nach unten, und es werden in Abhängigkeit vom Sonnenstand die Lamellen nachgeführt.

de 22/2003

Die von der Warema Renkhoff GmbH, Marktheidenfeld, gelieferte Sonnenschutzanlage nutzt für diese anspruchsvolle Aufgabe Antriebe von Stehle, Aichwald. Es kommen Motoren mit Positionsgeber zum Einsatz. Sie können der Steuerung ihre genaue Position zurückmelden. Die Steuerung sorgt für den richtigen Lamellenwinkel an jedem Arbeitstag über das gesamte Jahr hinweg – je nach Sonnenstand. Insgesamt wurden 4 000 motorisch betriebene Raffstoren mit perforierten, 150 mm breiten Flachlamellen in die Doppelfassade montiert. Weitere 1 900 Raffstoren mit 100mm-Flachlamellen regeln im Gebäudeinneren den Sonnenschutz. www.stehle.de

Neben zwei Fachvorträgen, war auch der Besuch der Mount-Everst-Ausstellung im alten Gasometer geplant, das sich auf dem Gelände derStadtwerke in der Arno-Nitzsche-Straße befindet. Der Berliner Künstler Yadagar Asisi hatte mit seinem weltgrößten 360 °-Panorama viele Gäste der Auftaktveranstaltung begeistern können. Das riesige 360 °-Panorama vom MountEverst machte den stillgelegten Leipziger Gasometer zum Aussichtspunkt auf dem Himalaya. Die Veranstaltung eröffneten der Innungsobermeister Hans-Jürgen Grube und der neue Geschäftsführer der

Stadtwerke Leipzig GmbH, Dr. Thomas Severin. Dr. Peter Müller von den Stadtwerken Leipzig hielt einen Vortrag über Faktoren und Einflüsse, welche die Spannungs- und Netzqualität der Stadtwerke Leipzig beeinflussen. Damit der E-Check nicht zu kurz kommt, leistete Arthur Schmitt als Referent der Elektro-Innung Leipzig mit seinem Vortrag Überzeugungsarbeit bei den geladenen Gästen. Nach dem Motto »… damit Sie in Zukunft keinen Blackout erleben, machen Sie den E-Check.«, wurden die Teilnehmer für Sicherheits- und Energiesparfragen sensibilisiert.

Virtuelles Prüfbuch: Prüfberichte effektiver verwalten Das Virtuelle Prüfbuch der TÜV Süddeutschland Bau und Betrieb GmbH, zum Abruf von Prüfberichten überwachungsbedürftiger Anlagen über das Internet, wurde erweitert. Autorisierte Kunden können unter www.netinform.de kostenlos darauf zugreifen. Neben den Prüfdokumenten von fördertechnischen Anlagen sind jetzt auch Prüfbe-

richte von elektro- und gebäudetechnischen Anlagen sowie von Dampf- und Druckgeräten abrufbar. Im virtuellen Prüfbuch können die digitalen Prüfberichte jetzt auch kommentiert, nach Filtern sortiert und mit eigenen Dokumenten ergänzt werden. Die Prüfberichte werden dazu gleichzeitig mit dem Ausdruck des Originalberichts in die Datenbank eingestellt.

Schulung über Brandschutztechnik Die BTR Brandschutz-Technik und Rauchabzug GmbH hat mit ihrem VdS-geprüften Treppenhaussystem EL6000/ 8000 ein innovatives Konzept am Markt platziert. Um die Anerkennung als VdS-Errichter zu erwerben, hat BTRHamburg ein Vorbereitungsseminar für Errichterbetriebe durchgeführt. In dieser dreitägigen Veranstaltung wurden alle notwendigen Kenntnisse, die zur erfolgreichen Prüfung erforderlich sind, in ausführ-

lichen Lehrinhalten vermittelt. Besonders wurde auf die elektrotechnischen und mechanischen Grundlagen eingegangen. Der große Bereich der VdS-Richtlinien 2221 und 2222 wurde anhand von Musterfragen ausführlich behandelt. BTR wird diesen Lehrgang vom 8. bis 10. Dezember 2003 wiederholen. Informationen unter www.btr-hamburg.de oder Tel. (0 40) 8 97 12 00.

7

Aktuell

11. Berufsinformationsbörse in Bielefeld Mehr als 5 300 Schülerinnen und Schüler sowie zahlreiche Lehrer und Eltern kamen zur 11. Berufsinformationsbörse, die am 8. und 9. Oktober im Bielefelder Carl-Severing-Berufskolleg stattfand. Insgesamt wurden 127 Berufe aus Handwerk, Industrie, Handel und Dienstleistung vorgestellt. 20 Innungen vermittelten einen anschaulichen Einblick in ihre Berufe, wobei in vielen Fällen die Erläuterung der neuen Berufsbilder im Vordergrund stand.

Erstmals waren Gymnasialschüler dabei, denen sich auch in verschiedenen Handwerksberufen eine attraktive Alternative zum Studium bietet. „Das Handwerk unternimmt weiterhin große Anstrengungen, um möglichst vielen jungen Leuten eine Lehrstelle bieten zu können“, betonte Kreishandwerksmeister Hans-Günter Lamm. In Bielefeld werde voraussichtlich wieder die Zahl der Lehrstellen wie im Vorjahr erreicht.

Überbetriebliche Ausbildung für Elektroniker neu konzipiert Pünktlich zum Jahresanfang 2004 wird im BZL Lauterbach die überbetriebliche Ausbildung für die Elektroniker Fachrichtung Energieund Gebäudetechnik grundlegend modernisiert. Der Lehrstoff wird zukünftig an konkreten Projekten vermittelt. Die Lehrlinge arbeiten in Kleingruppen an unterschiedlichen Lerninseln. Zur Unterstützung des Lernprozesses steht ein Internet basierendes Lernsystem zur Verfügung. Der Ausbilder fungiert als

Coach und kümmert sich individuell um den Lernfortschritt der Auszubildenden. Informationen unter www.bzl-lauterbach.de

Rundum-Check für Wärmespeicher Die E-Check-Sicherheits- und Energie-Spartage sind im vollen Gange. Seit Beginn des Jahres 2003 ist Stiebel Eltron aktives Partnerunternehmen. Der E-Check ist die anerkannte, normengerechte Prüfung aller elektrischen Anlagen und Geräte durch den Elektrofachmann. Aber es

geht bei weitem nicht nur um Sicherheit: Auf Wunsch wird bei der Prüfung auch der Energieverbrauch unter die Lupe genommen. Diese beiden Vorteile verhalfen dem ECheck in den letzten Jahren zum Durchbruch. Er ist auf dem besten Wege, die Standardprüfung für die Sicher-

heit elektrischer Anlagen und Geräte zu werden – mit dem zusätzlichen Aspekt des Energiesparens. Für die diesjährigen Sicherheits- und Energiespartage hat das Holzmindener Unternehmen ein spezielles Aktionspaket für Wärmespeicher zusammen gestellt. Die Aktion

schafft die Aufmerksamkeit für Wärmespeicher, damit in den Folgemonaten Kontakte und Anfragen in neue Aufträge umgewandelt werden können. Die E-Check-Aktivitäten finden im nächsten Jahr mit Wärmepumpen und Durchlauferhitzer ihre Fortsetzung. www.stiebel-eltron.com

Zufriedene Gesichter auf der Fachmesse Elektrotechnik 2003 »Der Negativ-Trend der Elektro-Regionalfachmessen wurde in Dortmund gestoppt«, freut sich Walter Mennekes, Vorsitzender im Fachverband Installationsgeräte und -systeme des ZVEI und Aussteller auf der Elektrotechnik 2003 (8. bis 11. Oktober) in der Messe Westfalenhallen Dortmund.

Hohe Kompetenz und eine realistische Einschätzung der derzeitigen wirtschaftlichen Lage seien kennzeichnend für die zahlreichen Fachbesucher auf seinem Stand gewesen. Zwar ist die Gesamtbesucherzahl mit 30 133 im Vergleich zur letzten Fachmesse 2001 um knapp 12 % gesunken, doch erwies sich die

Bild 1: Ehrung der Teilnehmer an der Sonderschau „Jugend und E-Check“

8

»nackte« Besucherzahl nicht als einzige entscheidende Kennzahl einer Fachmesse. Aussteller Hans-Georg Krabbe, Geschäftsführer der Busch-Jaeger Elektro GmbH in Lüdenscheid, lobte vielmehr, wie W. Mennekes, die hohe Qualität der Fachbesucher auf der Elektrotechnik 2003.

Bild 2: Walter Mennekes und Lothar Hellmann legten in der Werkstattstraße selbst Hand an

Die gefragtesten Produktbereiche waren nach den Ergebnissen der Besucherbefragung Elektroinstallationstechnik, Mess- und Regeltechnik, Beleuchtungstechnik sowie Automatisierungstechnik. 86,7 % aller Besucher gaben in diesem Jahr an, auch die nächste Elektrotechnik 2005 wieder besuchen zu wollen. Von der bisher in den geraden Jahren veranstalteten Fachmesse »TechnoCom« hat man sich – nach den Erfahrungen des vergangenen Jahres – verabschiedet. So findet im kommenden Jahr keine elektrotechnische Messe in Dormund statt. Die nächste Regionalfachmesse Elektrotechnik wird also im Jahr 2005 wieder in Dortmund veranstaltet. www.elektro-technik.de de 22/2003

Aktuell

Die Wärmepumpe macht es vor »Wir möchten eine Wende im Hauswärmebereich herbeiführen – weg vom Öl, hin zum Strom«. Das erklärte der Vorsitzende des HEA-Fachverbandes, Günter Rehberg, anlässlich der Jahrestagung seines Verbandes am 17. Oktober. Erreicht werden soll dieses Ziel mit intelligenten Techniken und Systemen zum Heizen und Lüften, die mit Strom betrieben werden. An erster Stelle nannte der HEA-Vorsitzende hier die Wärmepumpe sowie Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung, da »diese in be-

sonderer Weise die Vorgaben der seit dem 1. Februar 2002 geltenden Energieeinsparverordnung (EnEV) erfüllen, ja teilweise sogar unterschreiten. Sie tun dies dank ihrer einzigartigen Fähigkeit, Umweltwärme bzw. erneuerbare Energien nachhaltig zu nutzen«. So zeige ein Systemvergleich seines Verbandes, dass die Wärmepumpe bei den Gesamt-Investitionskosten um 10 % und bei den Verbrauchskosten um rund 20 % günstiger sei als eine Ölheizung. www.waerme-plus.de

Dresdner Sachsenwerk feiert 100. Geburtstag Gäste aus Politik und Wirtschaft feierten am 4. und 5. September 2003 mit den Dresdner Sachsenwerkern das 100-jährige Firmenjubiläum. 1903 begann in Niedersedlitz die Sachsenwerk Licht und Kraft AG mit der Produktion von Elektromotoren. Nur wenige 100 m entfernt – auf der Pirnaer Landstraße – produzieren heute über 400 Mitarbeiter nicht nur Elektromotoren für Straßen- und S-Bahnen, für Schiffsantriebe und Industrieanlagen, sondern auch Generatoren für Windund Wasserkraftanlagen. So steht gegenwärtig der weltweit größte Windkraftgenerator kurz vor der Auslieferung. Seit über 40 Jahren produziert der Betrieb unter dem Markenzeichen »VEM«. Nach der Privatisierung durch Dr. Adolf Merckle 1997 entstand

de 22/2003

die VEM-Gruppe, zu der noch die VEM Motors GmbH Wernigerode und Thurm sowie sechs Tochterfirmen aus Europa gehören, sowie das Gießereiunternehmen Keulahütte GmbH, Krauschwitz.

Marketingaktion bei AEG AEG und Gira bieten derzeit eine interessante Aktion an. Mit jedem DDLE-AktionsBundle erhält der Auftraggeber ein Gira Unterputz-Radio gratis dazu. Das Bundle besteht aus zwei Durchlauferhitzern DDLE 18, 21 oder 24 LCD und einem UnterputzRadio von Gira. Dabei verfügt der Durchlauferhitzer DDLE LCD von AEG über eine Temperaturwahl mit integriertem LC-Display, bietet eine schnelle Regel-

elektronik für maximalen Duschkomfort und zeichnet sich durch ein flaches, elegantes Design aus. Das Unterputz-Radio von Gira lässt sich in zwei Standard-Unterputzdosen einbauen. Zudem ist es in Kombination mit den Gira-Schalterprogrammen in über 50 Designvarianten erhältlich. www.aeg-haustechnik.de www.gira.de

Rheinmetall konzentriert sich auf Automotive und Defence Die Rheinmetall AG, Düsseldorf, wird sich künftig auf ihre beiden umsatz- und ertragstärksten Unternehmensbereiche Automotive (Kolbenschmidt Pierburg AG) und Defence (Rheinmetall DeTec AG) konzentrieren und sich aus dem Bereich Electronics (Aditron AG) zurückziehen.

Daher ist die Preh-Werke GmbH & Co. KG, Bad Neustadt, veräußert worden. Die Hirschmann Electronics GmbH & Co. KG, Neckartenzlingen, die zusammen mit Preh den bisherigen Unternehmensbereich Electronics gebildet hat, soll ebenfalls verkauft werden.

Neues Gebäude für SEW Eurodrive Im Rahmen einer feierlichen Eröffnungszeremonie führte Rainer Blickle, Geschäftsführender Gesellschafter der SEW-Eurodrive GmbH & Co. KG, Bruchsal, im September 2003 den Neubau eines Forschungs- und Entwicklungszentrurns seiner Bestimmung zu. Die helle und offene Architektur des Gebäudes wird die Kommunikation der dort Beschäftigten untereinander intensivieren. Das Erscheinungsbild des Ge-

bäudes wird durch viele Elemente unterstützt, z.B. Grünpflanzen und Bäume in den Wintergärten. Eine Investition von rund 27 Mio. € tätigte die SEW-Eurodrive GmbH & Co. KG. in dieses neue zentrale Forschungsund Entwicklungsgebäude. Diesem gleich angeschlossen ist das zugehörige Prüf- und

Versuchsfeld. Hier sind nun die weltweiten Forschungsund Entwicklungsaktivitäten beheimatet.

9

Praxisprobleme

Steckdosen über Not-Ausschalter – Zusatzanfrage DIN VDE 0100 Teil 460, DIN VDE 0100 Teil 537 FRAGESTELLUNG (Zusatzanfrage zum Beitrag »Steckdosen über Not-Ausschalter« in »de« 9/2003, S. 15) Ich glaube, dass Ihnen bei der Beantwortung dieser Frage ein Fehler unterlaufen ist. Eine Not-Ausschaltung darf nicht durch das alleinige Entriegeln des/der Notausschalter wieder aktiviert werden. Hierzu muss immer eine Quittiertaste betätigt werden. Dies kann im einfachsten Fall eine Taste sein, die ein in Selbsthaltung gehendes Schütz einschal-

tet. Besser ist jedoch ein Pnoz-Relais, da hierbei auch die Kontakte aller Schaltglieder überwacht werden. Stimmen Sie meiner Meinung zu? K.-D. B., Rheinland-Pfalz

ANTWORT Leider muss ich Ihrer Meinung widersprechen. Die VDE-Bestimmungen DIN VDE 0100 Teil 460 (August 2002), Abs. 464, und DIN VDE 0100 Teil 537 (Juni 1999), Abs. 537.4, bestätigen die von mir getroffenen Aussagen.

Dafür, dass elektrisch betriebene Bearbeitungsmaschinen, die über Steckdosen angeschlossen werden, nicht direkt nach Spannungswiederkehr in Betrieb gehen können, müssen Maßnahmen in den Bearbeitungsmaschinen getroffen sein. Hierfür sind z. B. Unterspannungsauslöser vorgeschrieben. Eine grundsätzliche Forderung nach einem Quittiertaster lässt sich allerdings aus keiner Norm ableiten. Eine Berichtigung meiner Stellungnahme ist also nicht erforderlich. R. Soboll

Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten BGV A2, berufsgenossenschaftliche Broschüre JB 13, VDE 0105-100, EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) FRAGESTELLUNG In unserem Betrieb sollen die Maschinenschlosser unserer Instandhaltungsabteilung bei Reparaturen in Eigenverantwortung Drehstrom-Asynchronmotore bis ca. 4 kW an- und abklemmen. Es handelt sich dabei um Be- und Verarbeitungsmaschinen gemäß VDE 0113. Hierzu ist eine Fortbildung zur Elektrofachkraft für diese Tätigkeit geplant. Nach BGV A2 ist dieses möglich, wenn dafür auch eine Arbeitsanweisung erstellt wird. Welche fachlichen Inhalte müssen in der Fortbildung enthalten sein und welcher zeitliche Rahmen ist dafür vorzusehen? Welche Prüfungen und Messungen sind bei der Wiederinbetriebnahme des Motors durchzuführen? Muss hierbei (bzw. wann muss} der Schutzleiter mit 10 A geprüft werden? H. P., Bayern

ANTWORT Theoretische und praktische Ausbildung Die fachlichen Inhalte der Ausbildung zur Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten sollen die/den Mitarbeiter in die Lage de 22/2003

versetzen, die vorgesehenen elektrotechnischen Arbeiten in Eigenverantwortung entsprechend den elektrotechnischen Regeln ausführen zu können. Die Ausbildung umfasst einen theoretischen und einen praktischen Teil. Im praktischen Teil müssen die in der theoretischen Ausbildung erworbenen Kenntnisse praxisbezogen umgesetzt und angewandt werden. Der praktische Ausbildungsabschnitt muss im künftigen Aufgabenbereich – vorzugsweise im Betrieb – erfolgen. Generell muss die Gesamtausbildung (Theorie und Fachpraxis) den Mitarbeiter befähigen, die festgelegten Tätigkeiten eigenverantwortlich durchführen zu können.

Inhalte einer qualifizierten Ausbildung Der Ausbildungsumfang sowie die fachlichen Ausbildungsinhalte müssen sich am künftigen Arbeitsfeld ausrichten. Insofern gibt es keinen allgemein gültigen Ausbildungsplan. Folgende Ausbildungsinhalte sollten jedoch beispielhafter Bestandteil der qualifizierten Ausbildung sein: • Grundlagen der Elektrotechnik · Elektrischer Strom / Spannung · Wechselstrom / Drehstrom

· Ohmsches Gesetz · Reihen-/Parallelschaltung · Elektrische Leistungsbestimmung • Gefahren und Wirkungen des elektrischen Stroms

BG-DOKUMENTE AUCH AUF DIESER CD Praxisprobleme – Suchen + Finden 2003, CD-ROM Hüthig & Pflaum Verlag Preis: 49,80 € Sonderpreis für »de«-Abonnenten: 39,80 € ISBN 3-8101-0192-3 Unter den »de«-Jahrgängen 1998 bis 2002 kann per Volltextsuche in über 2 100 »de«Druckseiten mit mehr als 1000 Beiträgen recherchiert werden, und zwar innerhalb von • Praxisproblemen • Neuen Normen und Bestimmungen • sowie in ausgewählten Fachbeiträgen. Die CD enthält eine Reihe zusätzlicher Informationen und lässt sich bestellen beim Hüthig & Pflaum Verlag, Tel. (0 62 21) 4 89-3 84, Fax (0 62 21) 4 89-4 43, E-Mail: [email protected]

11

Praxisprobleme

· Gefährliche Körperströme · Körperwiderstand · Maximale Berührungsspannung • Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren und bei indirektem Berühren · Netzformen/-systeme · Schutz gegen direktes Berühren (Basisschutz) · Potentialausgleich · Schutz durch Abschaltung oder Meldung (Fehlerschutz) · Zusatzschutz • Prüfung der Schutzmaßnahmen · Messverfahren · Messgeräte · Messgenauigkeit/Messfehler • Maßnahmen zur Unfallverhütung bei Arbeiten an elektrischen Betriebsmitteln · Unfallverhütungsvorschriften · VDE-Bestimmungen · Fünf Sicherheitsregeln · Persönliche Schutzausrüstung • Betriebsmittelauswahl • Schutzart • Erste-Hilfe-Maßnahmen • Verantwortung im Bereich der Elektrotechnik · Einsatz von Arbeitskräften • Betriebsspezifische elektrotechnische Anforderungen

· Arbeitsverfahren · Kennzeichnung der Arbeitsstelle · Betriebliche Besonderheiten.

VDE 0105-100 »Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel«.

Zeitrahmen der Ausbildung

Anwendung bei der Motoreninstandhaltung

Durch diese Aufzählung mit beispielhaftem Carakter wird deutlich, dass für die theoretische Ausbildung ein üblicher Zeitrahmen von acht Wochen vorzusehen ist. Der fachpraktische Ausbildungsabschnitt sollte bei den von Ihnen beschriebenen Tätigkeiten ca. vier bis sechs Wochen betragen. Die Ausbildungsart und die Ausbildungszeit hängt also direkt von der künftigen Aufgabe ab. Ausführungsvarianten und ein Stoffvertiefungsplan zur Ausbildung »Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten« enthält die berufsgenossenschaftliche Broschüre JB 13 »BGV A2 – Elektrische Anlagen und Betriebsmittel«. Bei dem beschriebenen Aufgabenbereich ist ggf. eine Verkürzung der Ausbildung möglich, wenn vorausgesetzt werden kann, dass die vorgesehenen Mitarbeiter bereits ähnliche praktische Tätigkeiten unter Leitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft ausgeführt haben. Die notwendigen Prüfungen im Rahmen der Instandsetzung ergeben sich aus

Spezielle Prüfverfahren bzw. Einzelprüfungen können der EN 60204-1 / VDE 0113 Teil 1 »Elektrische Ausrüstung von Maschinen« entnommen werden. Ich möchte mich hier auf folgende Beispiele beschränken: • Sichtprüfung, • Bestimmung des Isolationswiderstandes sowie • die Prüfung der durchgehenden Schutzleiterverbindung. Bei der Schutzleiterprüfung ist aufgrund des Messverfahrens ein Prüfstrom von 10 A erforderlich. Lässt sich der Schutzleiterwiderstand aus betrieblichen Bedingungen (große räumliche Entfernung zwischen den Schaltanlagen und der Verbrauchereinheit) nicht ermitteln, so kann alternativ eine Messung der Schleifenimpedanz nach IEC 60 364-6-61 zur sicherheitstechnischen Beurteilung herangezogen werden. Diese Messung erfolgt mit einem Prüfstrom größer 2 A. D. Seibel

Umkennzeichnung eines Verteilers von Schutzklasse II in Schutzklasse I DIN EN 60439-1 (VDE 0660 Teil 500), DIN EN 60439-3 (VDE 0660 Teil 504) und DIN VDE 0100-410 (VDE 0100 Teil 410) FRAGESTELLUNG In sieben Gebäuden mit 126 Wohnungsunterverteilungen sowie 21 Unterverteilungen der Schutzklasse 2, die in den Kellern eingebaut sind, bemängelten wir Folgendes: fehlende Isolierstücke zwischen den Tragschienen und den Hutschienen, die als PE-Leiter benutzt werden. Wir forderten die ausführende Firma auf, diese Isolierstücke nachzurüsten. Diese beruft sich auf durchgeführte Maßnahmen nach VDE 0100-410 (VDE 0100 Teil 410):1997.01 Abschnitt 413.2a, wonach diese Verteilungen in Schutzklasse I umgekennzeichnet wurden. Der Abschnitt 413.2a sagt hierzu: »Innerhalb schutzisolierter Schaltgerätekombinationen dürfen Schutz-, PEN-

12

oder Potentialausgleichsleiter, und ggf. auch Erdungsleiter, an berührbare Körper oder leitfähige Teile, z.B. an Tragkonstruktionen, nicht angeschlossen werden. Müssen in Einzelfällen solche Leiter angeschlossen werden, geht die Eigenschaft der Schutzisolierung verloren, und es muss das Symbol unkenntlich gemacht werden, z.B. durch Überstreichen oder durch Ausschleifen.« Ob im oben genannten Projekt von Einzelfällen gesprochen werden kann, bezweifeln wir. Hier wurde das Schutzisolierungssymbol auf dem Herstelleraufkleber mit dem Schutzleitersymbol überklebt. Darf man sich – um den Einbau der Isolierstücke zu umgehen – auf die VDE 0100-410 (VDE 0100 Teil 410) Abschnitt 413.2a beziehen? H. M., Rheinland-Pfalz

ANTWORT Umkennzeichnung als Sonderfall Formal trifft für die in der Anfrage beschriebenen Verteiler die Norm für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen DIN EN 60439-1 (VDE 0660 Teil 500) zu. Da es sich vermutlich um Installationsverteiler handelt, muss zusätzlich DIN EN 60439-3 (VDE 0660 Teil 504) berücksichtigt werden. In diesen Normen gibt es eine solche Festlegung bzw. die Möglichkeit der Umkennzeichnung nicht. Somit entsprechen diese Verteiler nicht der Norm. Sollte es sich um Installationskleinverteiler nach DIN VDE 0603 (VDE 0603) handeln, ist eine Umkennzeichnung unzulässig, da solche Verteiler nur de 22/2003

Praxisprobleme

als Betriebsmittel der Schutzklasse II hergestellt werden dürfen. Das in der Anfrage enthaltene Zitat stammt außerdem nicht aus den normativen Festlegungen von DIN VDE 0100410 (VDE 0100 Teil 410). Dieser Abschnitt ist vielmehr Teil des »Nationalen Vorwortes« und gilt demnach nur in Deutschland. Ganz bewusst schuf man die Einschränkung »in Einzelfällen« bei der Erstellung dieser Norm. Damit sollte zum Ausdruck gebracht werden, dass eine Umkennzeichnung nicht die Regel sein kann. Somit wären auch aus dieser Sicht die von Ihnen genannten Verteiler formal nicht normgerecht. Die Möglichkeit der Umkennzeichnung ist eigentlich für die Fälle gedacht, in denen aus Gründen hoher Umgebungsbeanspruchungen ein entsprechendes Verteilergehäuse aus Kunststoff benötigt wird. Das kann z. B. aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) notwendig sein, wenn die Verbindung der Konstruktionsteile mit Schutzleitern notwendig ist. Ein solcher

Fall dürfte bei der Anfrage nicht vorliegen.

Elektrofachkraft muss Gefahrenpotenzial innerhalb Schutzklasse-II-Verteiler kennen Allerdings ergibt sich nach meiner Meinung keine höhere Gefährdung, wenn leitfähige Teile innerhalb der Verteiler der Schutzklasse II mit dem Schutzleiter verbunden werden. Dieses Verbot ist ein Relikt aus alten Zeiten, für das es eigentlich keine plausible Begründung gibt. Bezüglich des Schutzes gegen elektrischen Schlag würde diese Verbindung mit dem Schutzleiter sogar das Risiko vermindern. Nach derzeitigen Festlegungen könnte im Verteiler ein Fehler auftreten, z. B. ein Außenleiter kommt in Kontakt mit Konstruktionsteilen, der nicht zu einer Abschaltung führt. Beim Öffnen des Verteilers durch eine Elektrofachkraft, z. B. um eine Sollfunktion (Einschalten eines Leitungsschutzschalters) wiederherzustellen, könnte er nichtsahnend

diese Konstruktionsteile berühren und es infolgedessen zu einer gefährlichen Körperdurchströmung kommen. Solange aber das Anschließen eines Schutzleiters innerhalb von Betriebsmitteln – die ansonsten die Anforderungen für Betriebsmittel der Schutzklasse II erfüllen – nicht normativ geregelt ist, sollten Sie die gültigen Normen einhalten. Grund genug hierfür wäre schon allein die Absicht, die Elektrofachkraft nicht vollends zu verwirren. Daher möchte ich die Verwendung von Betriebsmitteln der Schutzklasse II oder mit gleichwertiger Isolierung nicht in Frage stellen. Fakt ist, solange das Betriebsmittel der Schutzklasse II oder mit gleichwertiger Isolierung geschlossen bleibt, ist der Schutz gegen elektrischen Schlag erfüllt. Beim Öffnen durch die Elektrofachkraft muss sich diese bewusst sein, dass eine Gefahr nicht nur von den aktiven Teilen, sondern auch von den Konstruktionsteilen ausgehen kann.

W. Hörmann

Reduzierter Querschnitt für den Neutralleiter zur Versorgung eines Steuerstromkreises DIN VDE 0100-430 (VDE 0100 Teil 430), DIN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) und DIN EN 60439-1 (VDE 0660 Teil 500) FRAGESTELLUNG Eine überholte CNC-Drehmaschine mit neuer Steuerung bekommt bei der Neuaufstellung nun auch eine neue Zuleitung mit 35 mm2 Querschnitt. Im Schaltplan fiel mir auf, dass von der Neutralleiterklemme der Einspeisung eine 2,5-mm2-Verbindung zu einer Neutralleitersammelschiene für die Steuerung besteht. Obwohl diese Verbindung nicht für Antrieb und Leistungsteil gedacht ist, kommt mir der Querschnitt dennoch sehr gering vor. In der Norm DIN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) – Elektrische Ausrüstung von Maschinen – bin ich hierzu nicht fündig geworden. Gibt es eine Bestimmung für Zuleitungen bis 95 mm2, die die Verdrahtung des Neutralleiters für eine Steuerung regelt? T. S., Baden-Württemberg de 22/2003

ANTWORT Für die elektrische Ausrüstung von elektrischen Maschinen ist, wie auch schon von Ihnen erkannt, DIN EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) anzuwenden. Nach dieser Norm ist zur Versorgung der Steuerstromkreise ein Steuerspannungstransformator erforderlich. Hiervon gibt es wenige Ausnahmen, die aber beim näheren Betrachten für die in der Anfrage angeführte Maschine nicht zutreffen.

Kleinere Querschnitte zulässig für Steuerungen Aber ungeachtet dessen, ob nun ein Steuerspannungstransformator vorhanden ist oder nicht, ergibt sich das Problem, dass der Neutralleiter scheinbar nicht bei Kurzschluss geschützt ist. Der Neutralleiter der Steuerung zweigt von

einem Neutralleiter mit wesentlich größerem Querschnitt ab. Diese Ausführung ist jedoch Stand der Technik und auch nach Abschnitt 9.2.1 von DIN VDE 0100-430 (VDE 0100 Teil 430):1991-11 zulässig, wenn der Querschnitt des Neutralleiters nicht kleiner ist als der zugehörige Außenleiter dieses Stromkreises zur Versorgung des Steuerstromkreises. Bei größeren Querschnitten ist sogar eine Halbierung des Neutralleiterquerschnitts erlaubt. In jedem Energieverteiler wird z.B. zu Messzwecken ein querschnittskleinerer Neutralleiter an einer Neutralleiterschiene mit wesentlich größerem Querschnitt angeschlossen. Und auch die Neutralleiter der abgehenden Kabel/Leitungen mit kleinerem Querschnitt werden direkt an eine querschnittsgrößere Neutralleiterschiene oder PEN-Schiene angeschlossen. Begründet werden kann dieses Vorgehen damit, dass der Neutralleiter nicht

13

Praxisprobleme

überlastet werden kann. In dem dazugehörigen Außenleiter muss ja eine Schutzeinrichtung vorgesehen sein, die sowohl den Außenleiter als auch den Neutralleiter schützt.

Kurz- und erdschlusssichere Verlegung von Außenleitern Die Außenleiterverbindung bis zur nachgeschalteten Schutzeinrichtung muss so verlegt werden, dass im normalen Betrieb nicht mit einem Kurz- oder Erdschluss zu rechnen ist. Dies erfüllen besondere Leiter, z. B. die des Typs NSGAFöu.

Für den reduzierten Querschnitt des Neutralleiters gibt es diese Forderung nicht, da man davon ausgeht, dass ein Erdschluss nicht kritisch ist. Der Neutralleiter darf als niederohmig geerdet angesehen werden – zumindest im TN-System. Ein Fehler zu querschnittsgrößeren Neutralleitern braucht nicht beachtet zu werden, da sie mehr oder weniger auf gleichem Potential liegen. Bleibt noch der mögliche Kurzschluss zwischen dem querschnittskleinerem Neutralleiter und einem Außenleiter mit wesentlich größerem Querschnitt und größerer Schutzeinrichtung. Diesen Fehler kann man aber innerhalb eines

Schaltschranks de facto ausschließen, sodass auf eine Schutzeinrichtung bzw. auf die kurzschlusssichere Verlegung dieses Neutralleiters verzichtet werden darf. Außerhalb vom Schaltschrank ist dieser Fehler erst recht auszuschließen, da dann getrennte Kabel/Leitungen vorliegen. Auch in der relevanten Norm für Schaltgerätekombinationen DIN EN 60439-1 (VDE 0660 Teil 500) gibt es diesbezüglich keine anderen Festlegungen.

W. Hörmann

Zertifizierung als Fachplaner/Errichter für Brandmeldeanlagen DIN 14675, DIN EN 45011, DIN ISO 9000, VdS 2843, VdS 2129:2002-01, VdS 2095, DIN VDE 0833-2, TPrüfVO FRAGESTELLUNG Wir sind ein Fachplanungsbüro für den Bereich Elektrotechnik, welches auch Brandmeldeanlagen (BMA) plant. Hersteller, Errichter, der VdS usw. informierten uns in jüngster Zeit darüber, dass ab Ende 2003 nur noch VdS-anerkannte Fachplaner und -betriebe sowohl die Planung als auch die Errichtung von Brandmeldeanlagen ausführen dürfen. Andererseits weisen uns diverse Errichter und der Bundesverband der Hersteller- und Errichterfirmen von Sicherheitssystemen e. V. (BHE) darauf hin, dass der VdS kein gesetzlich verbindliches Richtlinienmonopol hat. Deshalb könnten VdS-anerkannte Errichter nicht darauf bestehen, exklusiv Brandmeldeanlagen errichten zu dürfen. Dies ist nach unserer Erfahrung auch gängige Praxis. Diese Argumentation könnte man aber auch auf Planer anwenden. Aufgrund dieser widersprüchlichen Aussagen haben wir folgende Fragen: Gelten künftig bestimmte Qualifikationsanforderungen für die Planung/Errichtung von BMA allgemein oder nur für vom VdS abgenommene BM-Anlagen? Wer kann die Anlagenabnahme durch den VdS fordern/vorschreiben? Welche Stellung haben VdS-Vorgaben in der Hirachie der Gesetzgebung oder hinsichtlich des Standes der Technik? Welche Stellung hat die DIN 14675?

14

Welche Termine gelten für welche Planungs- und Ausführungszeiten? Gibt es Übergangsfristen für Planung und Ausführung nach Alt/Neu? Wer kann welche Nachweise/Qualifikationen für Planer/Errichter verlangen, und wer kann welche Nachweise/Qualifikationen ausstellen und zertifizieren? Welche Kosten sind für die Qualifizierungsmaßnahmen zu erwarten? J. H., Bayern

ANTWORT Akkreditierte Zertifizierungsstelle bestätigt Kompetenz Für Brandmeldeanlagen(BMA) nach DIN 14675 – hierzu zählen alle Anlagen, die in irgendeiner Weise eine beauftragte, Alarm auslösende Stelle alarmieren (in der Regel sind dies die Feuerwehren) – gilt Folgendes: Die Kompetenz der an der Planung, Installation, Inbetriebnahme, Abnahme und Instandhaltung von BMA beteiligten Fachfirmen muss nach DIN 14675 A3 seit 1. 11. 2002 von einer nach DIN EN 45011 akkreditierten Zertifizierungsstelle bestätigt worden sein. Weiterhin müssen die Fachfirmen ein Qualitätsmanagementsystem – z. B. nach DIN ISO 9000 – nachweisen. Seit In-Kraft-Treten der DIN 14675/A3 am 1. 11. 2002 läuft eine

Richtlinie des VdS für Errichter von Brandmeldeanlagen

Übergangsfrist von einem Jahr. Damit gelten diese Forderungen für alle oben genannten BMA, die nach dem 1. 11. 2003 ausgeführt werden. Der VdS-Schadenverhütung hat seit dem 6.12.2001 von der Deutschen Akkreditierungsstelle Technik (DATech) die Bestätigung, die Zertifizierung der Fachkompetenz durchzuführen. Den Ablauf des Zertifizierungsverfahrens können Sie den Richtlinien VdS 2843 – Fachfirmen für Brandmeldeanlade 22/2003

Praxisprobleme

gen [BMA] gemäß DIN 14675) – entnehmen. Dieses Dokument können Sie kostenlos vom Internet unter http:// www.vds.de/daten/richtlinien/aner_ver.htm herunterladen.

Zertifizierung gefordert im Rahmen versicherungstechnischer Bewertungen Die Fachkundezertifizierung nach DIN 14675 beinhaltet nicht die VdS-Errichteranerkennung. Errichterfirmen für BMA, die bereits nach den Richtlinien VdS 2129:2002-01 anerkannt sind, er-

füllen jedoch automatisch auch die Anforderungen der DIN 14675. Anlagen nach VdS 2095 werden üblicherweise bei Bewertungen im versicherungstechnischen Verfahren verlangt. Diese Richtlinien wurden in der Vergangenheit fast vollständig in die Normen der Brandmeldetechnik übernommen und zählen so – mit Ausnahme der rein VdS-spezifischen Anforderungen – zu den anerkannten Regeln der Technik. Auf Wunsch oder im Stichprobenverfahren zur Aufrechterhaltung der VdSErrichteranerkennung erfolgt eine Überprüfung der Anlage vor Ort durch die

Technische Prüfstelle der VdS-Schadenverhütung. Für BMA nach DIN VDE 0833-2 und DIN 14675 können Abnahmen auf Grund des Baugenehmigungsbescheids vom Betreiber/Bauherrn gefordert werden. Sie dürfen nur von staatlich anerkannten Sachverständigen für BMA ausgeführt werden. Die Technische Prüfstelle der VdS-Schadenverhütung führt diese Abnahmen im Rahmen des bauaufsichtlichen Verfahrens – z. B. in NRW nach TPrüfVO – durch. H. Berger

Reduzierter Querschnitt für den Neutralleiter bei parallelgeschalteten Kabeln DIN VDE 0276-603 (VDE 0276 Teil 603), DIN VDE 0100-430 (VDE 0100 Teil 430) und DIN VDE 0100-540 (VDE 0100 Teil 540) FRAGESTELLUNG Die Einspeisung einer größeren Liegenschaft mit separaten Gebäuden erfolgt vom Energieversorger aus dem Mittelspannungsnetz über zwei Transformatoren in ein Gebäude A. Dort befindet sich die Hauptverteilung. Das Netz ist komplett als TN-S-Netz ausgeführt. Von Gebäude A werden die anderen Gebäude der Liegenschaft über NYCWY-Energiekabel eingespeist. Die Einspeisung von Gebäude B erfolgt über zwei Parallelkabel NYCWY 4x185/95 mm2. Die Belegung der Kabel wurde beim Bau der Anlage (1975) wie folgt durchgeführt: • Kabel 1: L1, L2, L3 (185 mm2) und PE (95 mm2) • Kabel 2: L1, L2, L3 (185 mm2) und N (95 mm2). Nach unserer Ansicht ist die Ausführung des N-Leiters nicht ausreichend. Hierzu meine Fragen: 1. Ist die Ausführung so zulässig? 2. Muss ein zusätzlicher N-Leiter verlegt werden? 3. Darf man N- und PE-Leiter in verschiedenen Kabeln voneinander getrennt verlegen? 4. Wenn Kabel 2 nicht mehr für die Versorgung von Gebäude B benötigt wird, ist es dann zulässig, eine Ader des Kabels 2 als N zu verwenden? K. F., Niedersachsen de 22/2003

ANTWORT Klärung der korrekten Bezeichnungen Hier scheint entweder die Kabeltype falsch angeführt zu sein oder es liegt ein Missverständnis vor. Kabel vom Typ NYCWY 4x185/95 haben vier isolierte Leiter (Schwarz, Blau, Braun und Schwarz) mit einem Querschnitt von 185 mm2. Der um diese Leiter vorhandene konzentrische Leiter mit einem Querschnitt von 95 mm2 darf als Schutzleiter verwendet werden. Damit wäre die in der Anfrage angegebene Belegung • Kabel 1: L1, L2, L3 (185 mm2) und PE (95 mm2) und • Kabel 2: L1, L2, L3 (185 mm2) und N (95 mm2) sowohl unsinnig als auch falsch, da hierbei der Neutralleiter und auch der Schutzleiter (PE) nur ca. ein Viertel des Außenleiterquerschnittes aufweisen würden, was nach DIN VDE 0100-430 (VDE 0100 Teil 430) bzw. DIN VDE 0100-540 (VDE 0100 Teil 540) nicht zulässig ist. Es ist unverständlich, warum nicht wie folgt angeschlossen wurde: • Kabel 1: L1, L2, L3, N (185 mm2) und PE (95 mm2) und • Kabel 2: L1, L2, L3, N (185 mm2) und PE (95 mm2).

Betrachtungen zum vorliegenden Netzsystem Sollte es sich jedoch tatsächlich um ein Kabel mit nur 3x185/95 mm2 handeln – d.h. drei isolierte Leiter (Schwarz, Braun und blau) mit einem Querschnitt von 185 mm2 und der um diese Leiter vorhandene konzentrische Leiter mit einem Querschnitt von 95 mm2 –, dann wären die Kabel mit der angegebenen Belegung nicht zulässig. Der konzentrische Leiter darf nämlich nicht als Neutralleiter verwendet werden. Bei der Ausführung 3x185/95 mm2 könnte der konzentrische Leiter aber als PEN-Leiter verwendet werden, da dies nach der zutreffenden Kabelnorm DIN VDE 0276-603 (VDE 0276 Teil 603) zulässig ist. Des Weiteren wird in der Anfrage angeführt, dass die Hauptverteilung als TN-S-System ausgeführt ist. Bei zwei (oder mehr) Einspeisungen lässt sich aber ein TN-S-System nicht realisieren, da der Neutralleiter und der Schutzleiter, vom ersten Transformator kommend, am zweiten Transformator-Sternpunkt wieder zusammengeführt werden würde. Das ist verboten und würde auch kein TN-S-System ergeben, da Schutzund Neutralleiter parallelgeschaltet sind. Allenfalls ließe sich ein – noch nicht genormtes – »zentral geerdetes TN-System« ausführen.

15

Praxisprobleme

Zu Frage 1

Zu Frage 2

Zu Frage 4

Die von Ihnen beschriebene Ausführung ist nicht zulässig.

Eigentlich wäre diese Frage nun überflüssig, da diese Konfiguration (konzentrischer Leiter als Neutralleiter) als solches nicht möglich/zulässig ist. Trotzdem ein allgemeiner Hinweis hierzu. Wäre die Konfiguration tatsächlich so, dass der Neutralleiterquerschnitt geringer als der halbe Außenleiterquerschnitt ausgeführt wäre, dann dürfte formal ein zusätzliches Neutralleiterkabel – aber keine Aderleitung – hinzuverlegt werden. Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) empfiehlt sich jedoch eine getrennte Verlegung des Neutralleiters nicht. Hier wäre es sinnvoll, den Schutzleiter getrennt hinzuzuverlegen. Dies wäre aber bei der Kabelausführung mit drei isolierten Leitern nicht möglich.

Formal gäbe es auch hierzu kein Verbot. Allerdings gelten auch hier die gleichen Einwände wie unter Antwort 2 und 3. Außerdem würde bei dieser Konfiguration die Übersichtlichkeit der Anlage leiden.

BUCHTIPP Wiederholungsprüfungen nach DIN VDE 0105 Elektrische Gebäudeinstallationen und ihre Betriebsmittel, von Bödeker, Kindermann, Matz Hüthig & Pflaum Verlag 2003, 395 Seiten, 44,80 €, ISBN 3-8101-0157-5 Mit diesem Buch wird dem Elektrohandwerker ein praxisbezogener Leitfaden in die Hand gegeben, der ihn Schritt für Schritt bei der organisatorischen Vorbereitung, der technischen Durchführung sowie der Auswertung und Protokollierung von Wiederholungsprüfungen begleitet. Normen, Anpassungsforderungen und Prüffristen sind ebenso ein Thema wie die Auswahl von Mess- und Prüfgeräten und Fragen des Arbeitsschutzes. Weitere Informationen dazu unter www.online-de.de/shop Hüthig & Pflaum Verlag, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, Tel. (0 62 21) 4893 84, Fax (0 62 21) 4894 43, Mail: [email protected]

Zu Frage 3 Es dürfen sowohl Neutralleiter (als Einleiterkabel/-leitung) als auch Schutzleiter getrennt verlegt werden, wenn ein möglichst kleiner Abstand zu den Außenleitern eingehalten wird. Das Minimum wäre eine Verlegung auf der gleichen Pritsche oder im gleichen Kanal. Wie bereits erwähnt, ist diese Konfiguration – zumindest für die getrennte Verlegung des Neutralleiters – aus EMV-Gründen ungünstig.

Fazit Bei einer Konfiguration »zwei Kabel 4x185/95 mm2« gibt es keine Probleme, wenn die Leiter gemäß obigem Abschnitt »Klärung der korrekten Bezeichnungen« zugeordnet werden. Sofern aber nur zwei Kabel 3x185/95 mm2 verlegt wurden, bleibt nur der Weg über eine Versorgung im TN-C System, d. h. Verwendung des konzentrischen Leiters als PEN-Leiter. Das hätte zur Folge, dass auch die Hauptverteilung als TN-C-System ausgeführt werden muss, was bei der vorhandenen Zweifacheinspeisung sowieso erforderlich wäre. Es sei denn, Sie realisieren das zentralgeerdete TN-S-System. In diesem Falle gibt es bei der Versorgung der Liegenschaften mit den Kabeln 3x185/95 mm2 Probleme, die nur mit genauer Vor-Ort-Kenntnis gelöst werden könnten.

W. Hörmann

IT-System mit Isolationsüberwachung auf einem Stapler im Tunnelbau VDE 0118-1 (VDE 0118 Teil 1):2001-11, DIN VDE 0118-2 (VDE 0118 Teil 2): 2001-11, DIN EN 61557-8 (VDE 0413 Teil 8) FRAGESTELLUNG Ich wurde von einer Staplerbaufirma beauftragt, die 400-V-Anlage eines Staplers zu installieren, der im Tunnelbau eingesetzt wird. Sowohl der Fahr- als auch der Hydraulikmotor werden über Frequenzumformer betrieben. Im Schaltschrank des Generators ist eine Isolationsüberwachung vorgesehen. Die Steuerung erfolgt über 24-V-Stromkreise. Auf der Arbeitsbühne wird ein weiterer Verteiler für Steckdosen und Beleuchtung installiert. Was muss ich hinsichtlich der Schutzmaßnahme beachten? B. W., Baden-Württemberg

16

ANTWORT Bergbaunormen anwenden Sie bemerken in Ihrem Anschreiben, dass der Stapler im Tunnelbau eingesetzt werden soll. Dies erklärt die Kundenforderung, eine Isolationsüberwachung für die Netze des Staplers vorzusehen. Durch die Artverwandtheit von Tunnelbau und Bergbau ist es naheliegend, sich an Normen des Bergbaus anzulehnen. Als Grundlage der Schutzmaßnahmen ist DIN VDE 0118-1 (VDE 0118 Teil 1):2001-11 »Errichten elektrischer Anlagen im Bergbau unter Tage – Allgemei-

ne Festlegungen« und DIN VDE 0118-2 (VDE 0118 Teil 2): 2001-11 »Errichten elektrischer Anlagen im Bergbau unter Tage – Zusatzfestlegungen für Starkstromanlagen« vorzusehen.

IT-System mit Isolationsüberwachung Sowohl für den Hauptstromkreis als auch für die Hilfsstromkreise ist die bevorzugte Netzform in dieser Anwendung das IT-System mit Isolationsüberwachung. Für den Hauptstromkreis gilt Abschnitt 13 »Schutzleitungssystem unter Tage« und zusätzlich 13.2 »Isolade 22/2003

Praxisprobleme

tionsüberwachung«. Für die Hilfsstromkreise gilt die DIN VDE 0118-1, Abschnitt 19.15 »ungeerdete Hilfsstromkreise«. Weiterhin müssen Sie auch beachten, dass das IT-System nach DIN VDE 0118 als Schutzleitungssystem bezeichnet wird. Bei der Installation der Netze des Staplers sind die üblichen Regeln zur Auswahl von Kabeln, Leitungen und Schutzeinrichtungen zu berücksichtigen. Insbesondere müssen Sie jedoch berücksichtigen, dass an der Generatorseite des Hauptstromkreises bzw. der Sekundärseite der Hilfsstromkreise keine Erdung eines aktiven Leiters zum Schutzleiter erfolgen darf. Die Isolationsüberwachungsgeräte müssen Sie so auswählen, dass die Geräte der Norm DIN EN 61557-8 (VDE 0413 Teil 8) entsprechen. Für den 400V-Hauptstromkreis empfiehlt sich ein Gerät, welches für die Überwachung der eingesetzten Frequenzumrichter geeignet

ist. Bewährt haben sich Geräte mit dem so genannten AMP-Messverfahren. Diese passen sich auch an ändernde Netzverhältnisse an. In Netzen mit Umrichtern muss nach 19.1.2.3 bei Unterschreiten eines Isolationswertes von 20 KΩ unter Berücksichtigung der für die sichere Messwerterfassung schnellstmöglichen Zeit abgeschaltet werden. Zur Überwachung der beiden 24-V-Hilfsstromkreise benutzt man in der Regel einfachere Geräte, deren Ausgangskreis üblicherweise eine Meldelampe »Isolationsfehler« aktiviert. Auf dem Markt sind Isolationsüberwachungsgeräte sowohl für Wechselspannungs- als auch für Gleichspannungs-Hilfsstromkreise verfügbar.

Zu den Hilfsstromkreisen Für die Hilfsstromkreise sei noch einmal auf den Text der Norm von DIN VDE 0118-1, Abschnitt 19.15 »ungeerdete

Hilfsstromkreise«, hingewiesen: »Bei Steuereinrichtungen mit äußeren Kabeln und Leitungen muss eine Isolationsüberwachung vorhanden sein, wenn durch zwei Körper- oder Erdschlüsse Vorgänge ausgelöst werden können, die durch unbeabsichtigte Betriebszustände zu Gefährdungen führen. Je nach betrieblichen Verhältnissen muss die Überwachungseinrichtung melden oder schalten. Dabei ist besonders zu beachten: • Arbeitstäglich sollten die IsolationsÜberwachungsgeräte einer Funktionsprüfung unterzogen werden. • Der Isolationsfehler muss optisch so angezeigt werden, dass eine Wahrnehmung vom Bedienenden des Staplers eindeutig möglich ist. • In der Bedienungsanleitung des Staplers sind Verhaltensmaßregeln für den Fehlerfall aufzuführen. W. Hofheinz

RCD-Prüfung in Krankenhäusern DIN VDE 0100-710 (VDE 0100 Teil 710):2002-11, BGV A2, Betriebssicherheitsverordnung FRAGESTELLUNG Die neue VDE 0100 Teil 710 führt nach unserer Auffassung auch bei den Änderungen hinsichtlich der Forderungen zu den wiederkehrenden Prüfungen nach Punkt 710.62 g) zu erheblichem zeitlichen und damit betriebswirtschaftlichem Mehraufwand gegenüber den Forderungen der alten Norm VDE 0107 Punkt 10.2.2. Die alte VDE 0107 forderte eine halbjährliche Prüfung der FehlerstromSchutzeinrichtungen (RCD) durch Betätigen der Prüfeinrichtung (Prüftaste). In mittleren Verteilungen in Krankenhäusern findet man oft mehr als zehn RCDs. Bisher war die Prüfung einschließlich Nachweis auf einer Checkliste in wenigen Minuten erledigt. Die neue VDE 0100 – Teil 710 fordert nun in Punkt 710.62 g) halbjährlich den Nachweis der Auslösung der RCD bei Bemessungsdifferenzstrom. Dies ist ein gigantischer Aufwand. Es entfällt außerdem die Möglichkeit der Prüfung durch eine elektrotechnisch unterwiesene Person, da wegen der geöffneten Anlage und des notwendigen technischen Verständnisses zur richtigen de 22/2003

Wahl der Messpunkte nur Elektrofachkräfte diese Prüfungen durchführen können. Wie kann man die Forderungen der neuen VDE 0100 Teil 710 mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand umsetzen? Gibt es Erfahrungen, Hinweise oder technische Daten von Markenherstellern der RCD, dass beim Betätigen der RCD Prüftaste gesichert ist, dass ein Prüfstrom fließt, der zwischen 50 % und 100 % des jeweiligen Bemessungsdifferenzstromes entspricht? Wie lassen sich die Forderungen der BGV A2 in einem vernünftigem Maße umsetzen? A. H., Sachsen

ANTWORT Errichtungsnorm regelt nicht den Betrieb der Anlage Wie Ihnen sicher nicht entgangen sein wird, erfolgt seit geraumer Zeit eine Neueinteilung der Errichtungsnormen für Niederspannungsanlagen in DIN VDE 0100. Äußeres Zeichen dafür ist die Überführung von ehemals eigenständigen Normen mit eigener DIN-VDE-

Hauptnummer zu einem Teil der Normenreihe DIN VDE 0100. In diesem Zusammenhang wurde die frühere DIN VDE 0107 (VDE 0107) mit sachlichen Änderungen nach DIN VDE 0100-710 (VDE 0100 Teil 710) überführt und damit ausdrücklich zu einem Bestandteil der Normenreihe DIN VDE 0100 »Errichten von Niederspannungsanlagen«. Somit wird allein schon anhand des Titels deutlich, dass es sich um eine Norm zum Errichten und nicht zum Betreiben einer Anlage handelt. Es ist deshalb müßig, in einer Errichternorm nach Festlegungen für wiederkehrende Prüfungen oder Festlegungen für den Betrieb zu suchen.

Für Betreiber gelten andere Festlegungen Für den Betreiber sind ausschließlich vom Gesetzgeber vorgegebene Festlegungen bindend. Eine dieser Bestimmungen kann die BGV A2 sein. Sie legt auch eine Art der Prüfung fest. Wie Sie in Ihrer Anfrage richtig anmerken, taugt die beste Prüfvorgabe nichts, wenn sie sich nicht an die tatsächlichen Gegebenheiten hält. Dazu

17

Praxisprobleme

gibt es inzwischen mehrere Initiativen. Allen gemeinsam ist, dass eine Prüfung sich an dem wirklichen Gefährdungsgrad messen sollte. Erwähnenswert wäre an dieser Stelle die neue Betriebssicherheitsverordnung, welche die Betreiber dazu auffordert, bestimmte technische Anlagen hinsichtlich ihres Gefährdungsgrades einzuschätzen und danach die Prüfintervalle zu bestimmen. Hierbei dürfen jedoch die gesetzlich vorgeschriebenen Prüfintervalle nicht ohne weiteres überschritten werden. Die Hinwendung zu mehr Praxisnähe in den Vorschriften ist also zu begrüßen.

Die ersten drei Sätze im Abschnitt 710.62 der DIN VDE 0100-710 (VDE 0100 Teil 710) sind also entscheidend. An dieser Stelle wird eine Pflicht zur Erstellung einer Betriebsanleitung mit Benennung von Maßnahmen zur Minimierung des Restrisikos – unter Beachtung

der gesetzlichen Vorgaben – gefordert. Die dann in der Norm folgenden Aufzählungen können für die festzulegenden Maßnahmen hilfreich sein.

T. Flügel

NYM-Mantelleitungen in feuchter Blähtonschüttung DIN VDE 0298 Teil 3 und 4

Hersteller müssen konkrete Informationen liefern Bezüglich der Produkthaftung im Gerätebereich ist es schon seit längerer Zeit eingeführt, dass der Hersteller eines Gerätes dem künftigen Nutzer gegenüber eine Aussage zum Restrisiko, welches in der praktischen Anwendung trotz Beachtung aller Sicherheitsvorkehrungen immer noch besteht, treffen muss. Der Hersteller ist also gezwungen, sich gegenüber dem Nutzer über seine Vorstellung zur Nutzung des Gerätes über eine längere Zeit hin zu erklären. Zwangsläufig ergibt sich daraus, dass der Hersteller Aussagen zum Betreiben des Gerätes machen muss.

Planer/Errichter geben Konzept zum Betreiben der Anlage vor Ähnlich wird man sich künftig mit Anlagen verhalten müssen. Der Errichter – das betrifft aber ebenso auch den Planer – einer Anlage muss bei Übergabe an den Nutzer – in der Regel der Betreiber – eine Aussage zum Gesamtkonzept der Anlage und zu Maßnahmen zur Minimierung eines Restrisikos treffen. Dies erklärt, warum in einer Errichternorm – z.B. DIN VDE 0100-710 (VDE 0100 Teil 710) – künftig überhaupt noch ein Abschnitt für wiederkehrende Prüfungen enthalten ist.

FRAGESTELLUNG Wir sollen in den Fußbodenkanälen im Betonboden eines größeren Gebäudes NYM-Leitungen verlegen. In den Kanälen sind auch Heizungs- und Wasserleitungen verlegt. Die Kanäle sollen nach der Installation mit Blähtonschüttung gefüllt werden. Abschließend wird ein Deckel darüber betoniert. In den Kanälen müsses wir mit Nässe rechnen. Dürfen wir für diesen Zweck NYMLeitung einsetzen? J. H., Baden-Württemberg

ANTWORT Bei der Installation in der von Ihnen beschriebenen Ausführung sollten Sie verschiedene Punkte beachten.

NYM für feuchte Umgebung geeignet Nach DIN VDE 0298 Teil 3 Abschnitt 9.2.10 eignen sich PVC-Mantelleitungen des Typs NYM u. a. auch für die Verlegung in feuchten Räumen sowie im Mauerwerk und im Beton (ausgenommen in Schüttel-, Rüttel- oder Stampfbeton). Nach Tabelle 3 dieser Norm liegt die Grenztemperatur im Betrieb bei +70 °C am Leiter.

Verlegung mit anderen Versorgungssystemen Bei Verlegung der Mantelleitung in einem gemeinsamen Kanal muss daher sichergestellt sein, dass die Leitung nicht an einem Heizungsrohr anliegt, welches eine Temperatur von mehr als + 70 °C annimmt. Die Umgebungstemperatur in dem Fußbodenkanal darf also keine unzulässige Temperatur annehmen.

Wärmeabführung prüfen Der verwendete Blähton ist ein Wärmedämmstoff, wenn auch mit nicht allzu hoher Wärmedämmwirkung. Sie müssen hierfür die Angaben aus der Spalte 4 oder 5 – also Verlegeart A2 – aus Tabelle 3 von DIN VDE 0298 Teil 4 Ausgabe 2003-08 berücksichtigen. Diese Tabelle gibt die Belastbarkeit von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in Abhängigkeit von der Verlegeart bei einer Umgebungstemperatur von 30 °C an. In dem vorliegenden Fall müssen Sie sicher mit einer höheren Temperatur rechnen. Daher sind die Werte mit den Umrechnungsfaktoren der Tabelle 17 der gleichen Norm zu korrigieren. Bei Häufung berücksichtigen Sie zusätzlich noch die Tabelle 21. G. Schimmelfennig

HINWEISE ZU DEN PRAXISPROBLEMEN LESERSERVICE Im Rahmen der Rubrik »Praxisprobleme« können unsere Leser schriftlich – unter Angabe der vollständigen Adressdaten – Fachfragen stellen (Telefonauskünfte werden nicht erteilt!). Die Beantwortung erfolgt – über die Redaktion – von kompetenten Fachleuten des Elektrohandwerks, der Industrie oder aus EVU, Behörden, Berufsgenossenschaften, Verbänden usw. Die Antworten werden den Fragestellern schnellstmöglich von der Redaktion übermittelt. Mit der Zusendung eines »Praxisproblems« erklärt sich der Absender mit einer eventuellen späteren Veröffentlichung in »de« einverstanden. Die Stellungnahmen geben die Meinung des Bearbeiters zum jeweiligen Einzelfall wieder. Sie müssen nicht in jedem Fall mit offiziellen Meinungen, z. B. des ZVEH oder der DKE, übereinstimmen. Es bleibt der eigenverantwortlichen Prüfung des Lesers überlassen, sich dieser Auffassung in der Praxis anzuschließen. Senden Sie Ihre Anfragen bitte an: Redaktion »de«, Abt. Praxisprobleme, Alte Rhinstr. 16, 12681 Berlin, Tel.: (0 30) 46 78 29-14, Fax: (0 30) 46 78 29-22, E-Mail: [email protected] WIEDERGABE DER DIN-VDE-NORMEN Soweit in der Rubrik »Praxisprobleme« und in den technischen Berichten eine auszugsweise Wiedergabe von DIN-VDE-Normen erfolgt, gelten diese für die angemeldete und limitierte Auflage mit Genehmigung 052.002 des DIN und des VDE. Für weitere Wiedergaben oder Auflagen ist eine gesonderte Genehmigung erforderlich. Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der VDE-Verlag GmbH, Bismarckstr. 33, 10625 Berlin, und der Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin, erhältlich sind.

18

de 22/2003

Gebäudetechnik

Lichtsteuerung mit gedimmten Leuchtstofflampen Andreas Stöcklhuber

An einer Fassade des Kunsthauses Graz entstehen über Leuchtstofflampen bewegte Bilder. Hierfür war eine ausgeklügelte Steuerungstechnik erLeuchtstofflampen

ein

Quelle: se Licht

forderlich, die bei den ringförmigen schnelles

Dimmen mit 18 Helligkeitswechseln

H

inter der Ostseite der ca. 4000 m2 großen Kunststoffhaut des Kunsthauses Graz verbirgt sich die Medienfassade »Bix« (»big pixel«). 925 ringförmige Leuchtstofflampen mit einem Durchmesser von je 40 cm bilden 925 Punkte einer riesigen Bildschirmmatrix. Jede Leuchtstoffröhre lässt sich einzeln von 0 bis 100% dimmen und kann dabei 256 verschiedene Werte einnehmen. In 1 s wechseln die Helligkeitswerte jeder Lampe bis zu 18 mal. Damit kann man bewegte Bilder erzeugen, die man aus einiger Entfernung als grob gerasterten Film erkennt (Bild 1).

Technischer Aufbau Als kleinstes Bildelement der Medienwand (Pixel) dient eine handelsübliche ringförmige Leuchtstoffröhre Typ L40 W / 20C. »Wir haben hier bewusst eine seit vielen Jahren bewährte Technologie eingesetzt, die schon gealtert ist und daher in Zukunft nicht weiter altern wird«, so Jan Edler von Realities United, der die Medienfassade konzipiert hat. Außerdem reduziert sich so der Wartungsaufwand. Die Leuchteneinheit besteht aus einer 3-Punkt-Halterung für die Leuchtstofflampe, einem Anschlusskasten mit Steuer- und Vorschaltgerät sowie einem Befestigungsbügel. Die einzelnen Leuchten werden mit Hilfe des Bügels an den Befestigungspunkten der Paneele montiert. Diese filigrane Konstruktion lässt das Licht der Lampe in beide Richtungen ungehindert durch. Teile der MedienDipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber, Redaktion »de«, nach Unterlagen von se Licht und Zumtobel Staff

20

Bild 1: Auf der Außenfassade sind grob gerasterte Filme zu sehen

wand sind somit auch im Innern des Gebäudes sichtbar. Ein wichtiger Bestandteil der Leuchte ist das Leuchten-Einbaugerät VIP90 (varintens intensiv pulser) – ein Steuergerät, das bei jeder Periode der Spannung einen starken Puls abgibt, der die Lampe sicher zündet. Mit dem VIP90 kann man die Leuchte in ihrer Intensität flackerfrei von 100 % auf 0 regeln. Andere Systeme (z.B. elektronische Vorschaltgeräte) können Leuchtstofflampen nur auf maximal 1 % herunterdimmen und benötigen zudem für eine Änderung von 1 % auf 100 % etwa 0,7 s. Diese Effekte wären störend für eine Medienwand. Jeweils vier Leuchten sind mit einer Dimmerbox verbunden (Bild 2). In dieser Box befindet sich ein 4-fach-Dimmer mit einer Bussteuereinheit. Als Bus dient das Protokoll »adaptolux« der se Lightmanagement AG. Der Bus »adaptolux« wird seit Jahren in der Architekturbeleuchtung verwendet und hat sich dort bezüglich Störfestigkeit und Geschwin-

digkeit gut bewährt. Jede Dimmerbox (in der Bix-Medienfassade befinden sich 233 Boxen) erhält über den Bus die Informationen, auf welchen Wert sie ihre vier Leuchten zu dimmen hat. Zur Geschwindigkeitssteigerung werden jeweils nur 32 Dimmerboxen (128 Leuchten) über ein »adaptolux«-Signal angesteuert. Für die ganze Bix kommen also acht »adaptolux«-Signalleitungen zum Einsatz.

Berechnung der Daten Würden die Rohdaten direkt an die Lichtsteuerung übergeben, wäre das Ergebnis wenig zufriedenstellend. Physikalische Größen verändern die Lichtausbeute einer Leuchtstofflampe, die stark abhängt von der Betriebstemperatur und von fertigungsspezifischen Unterschieden. Aber auch die Helligkeit des Tageslichtes sollte man berücksichtigen. So ist die Empfindung der gleichen Helligkeit in der Nacht stärker als am Tag. Dazu werden die Rohdaten durch mehrere Soft-

DAS KUNSTHAUS GRAZ IM ÜBERBLICK Rund 150 Jahre nach dem »Eisernen Haus« in Graz, der ersten Gusseisen-Konstruktion Mitteleuropas, entstand mit dem Kunsthaus ein modernes, in dieser Form einzigartiges Gebäude. Es steht bewusst in Kontrast zu den historischen Gebäuden im Umfeld. Die Hülle besteht aus transparenten Acrylglasplatten, hinter denen sich an der dem Fluss zugewandten Seite die Medienfassade befindet. Das Kunsthaus wird wechselnde Kunstausstellungen beherbergen. Die Räume wurden vom Kölner Lichtplanungsatelier Kress & Adams mit Licht in Szene gesetzt. Die Lichtplanung stammt von Kress & Adams Atelier für Tages- und Kunstlichtplanung, Köln. Die Leuchten für die Lichtlösung stammen von

Quelle: Kunsthaus Graz/LMJ Graz

pro s ermöglicht.

Beleuchtung des Kunsthauses Graz mit Lichtlösungen von Zumtobel Staff Zumtobel Staff. Als Beleuchtungssteuerungssystem kam Luxmate Professional zum Einsatz.

de 22/2003

Quelle: se Licht

Gebäudetechnik

Bild 2: Die Leuchten können 18 mal pro s den Helligkeitswert wechseln

ware-Filter verändert. Stark vereinfacht kann man sich die Filterung folgendermaßen vorstellen: Die Werte der Rohdaten-Tabelle werden mit Werten einer Filtertabelle multipliziert. Steht eine 1 in der Tabelle, so wird der Wert nicht verändert. Steht eine Null in der Tabelle, bleibt die Leuchte dunkel. Steht ein beliebiger, zwischen 1 und 0 liegender Wert in der Tabelle, so wird der Ansteuerwert der Leuchte entsprechend verändert. Für die Bedienung der Bix dient ist ein grafisches Nutzer-Interface. Auf einem Rechner läuft zu diesem Zweck ein Konfigurationsprogramm. Ein Menü führt den Benutzer durch die Konfigurationssoftware. Jeder Leuchte muss man einmal eine Adresse zuordnen – bestehend aus der Adresse des TCP/IP-Masters, der Adresse des Dimmers und dem Kanal des Dimmers. Zudem erhalten die Leuchten Korrekturwerte • für die Temperaturzone, • zum Ausgleich der fabrikationstechnischen Unterschiede und • zur Berücksichtigung des Tageslicht-Einflusses. Für bestimmte Bereiche (z.B. Restaurant) kann man die Intensität der Leuchten zusätzlich beeinflussen. Nur die markierten Leuchten werden diesen Filterwert übernehmen. Diese Filter lassen sich mit lokalen Bedienstellen aktivieren. Für alle Leuchten wird eine Dimmerkurve eingestellt, welche die erreichte Helligkeit einem Spannungswert (Dimmwert) zuordnet.

Zusammenfassung Die Bix-Steuerung ist mit Elementen der Reihe »adaptolux« realisiert. Eine »Grafik-Engine« liefert die Rohdaten für die einzelnen Leuchten an den TCP/IP-Master, das Herzstück der Anlage. Die Konfigurationsdaten werden ebenfalls über ein drahtloses Netzwerk dem TCP/IP-Master zugeführt und als Filtertabellen abgespeichert. Von den Licht- und Temperatursensoren sowie den lokalen Bedienstellen erhält der TCP/IP-Master über einen separaten »adaptolux«-Bus die Werte, auf Grund derer er die entsprechenden Filter wählt. Die Bilddaten werden nun mit den ausgewählten Filtern verarbeitet. Über die acht »adaptolux«-Dimmer-Busse sendet er anschließend die Ansteuerwerte für jeden 4fach-Dimmer. Die Dimmer regeln die Spannung gemäß Ansteuerwert und speisen so ihre vier Leuchten. Dort sorgt das VIP90 dafür, dass die Leuchtstofflampe zündet und mit der verlangten Helligkeit leuchtet. ■ www.bix.at www.se-ag.ch www.zumtobelstaff.de de 22/2003

Gebäudetechnik

Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung Informationsbroschüre zur Solarthermie Josef von Stackelberg

Neben dem Wachstum des PV-Marktes weitet sich eine weitere Technik zur unmittelbaren Nutzung solarer Energie aus, die Solarthermie. Zumeist in Verbindung mit konventionellen Heizsystemen erzeugt sie heißes Wasser, welches für Heiz- und Brauchwasserzwecke zur Verfügung steht. Es gibt dabei eine Reihe von technischen Kombinationsmöglichkeiten.

S

olarthermische Anlagen erfuhren in den letzten Jahren eine immer größere Verbreitung. 90 % der Kollektorfläche findet sich dabei auf Ein- und Zweifamilienhäusern, etwa ein Fünftel davon im Rahmen eines Neubaus. Nebenbei lässt sich feststellen, dass ein überwiegender Anteil in Baden-Württemberg und Bayern installiert werden.

Energetisches Potential des Sonnenlichtes Dabei liegt der Unterschied in der Einstrahlintensität in Süddeutschland nur unwesentlich höher gegenüber dem Norden der Republik. Allerdings entfallen ca. drei Viertel des eingestrahlten Lichtes auf das Sommerhalbjahr. Dem gegenüber steht der Energiebedarf für warmes Wasser. Dieses lässt sich aufteilen in Brauch- und Heizwasser. Während der Bedarf an Ersterem im Wesentlichen jahreszeitunabhängig nahezu immer gleich hoch liegt, erreicht der Heizenergieeinsatz genau gegenläufig zur Sonneneinstrahlung sein Maximum im Winter. Da in den Sommermonaten die Heizkessel vorrangig laufen, um das Brauchwasser zu erhitzen, also immer nur kurzzeitig in – verschleißintensiven – Betrieb gehen, und im Winter die Erzeugung des Josef von Stackelberg, Redaktion »de«, nach Auszügen der Broschüre »Energie Solarthermie« des Landesgewerbeamtes Baden-Württemberg

22

warmen Brauchwassers eine Zusatzkomponente des Heizbetriebes darstellt, erscheint es sinnvoll, in erster Linie den Brauchwasserbedarf über Solarthermie zu decken.

Kollektorbauarten und Wirkungsgrade Die Wärmeaufnahme erfolgt in den solarthermischen Anlagen durch Absorbtion des sichtbaren und zum geringen Teil infraroten Spektrums des Sonnenlichtes. Um das Licht aufzunehmen, gibt es zwei Prinzipien. • Beim Flachkollektor trifft das Sonnenlicht auf eine dunkle Oberfläche. Darunter laufen Absorberrohre, in denen die Wärmeträgerflüssigkeit die die Wärmeenergie übernehmen und in den Wärmetauscher transportieren. • Die Vakuumröhrenkollektoren gibt es in verschiedenen Ausführungen. Die Wärmeisolierung des Vakuummantels um das Kollektorrohr verhindert Verluste, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Die im Kollektor auftretenden Verluste teilen sich auf in optische und Wärmeverluste. Erstere entstehen im Wesentlichen durch Reflexion, letztere durch Wärmerückstrahlung und Ableitung. Weiterhin hängt der Wirkungsgrad von der Temperaturdifferenz zwischen dem Absorber und der Außenluft ab. Niedrige Außentemperaturen bedeuten hohe Temperaturdifferenzen, und in diesem Bereich zeigen Vakuumröhrenkollektoren ein besseres Verhalten. Daher eignen sie sich besser für den Heizbetrieb als Flachkollektoren, welche ihre Vorzüge in der Warmwasserbereitung haben.

Broschüre zur Solarthermie; anzufordern beim Landesgewerbeamt Baden-Württemberg, Alicia Spahr, Tel. (07 11) 1 23-2526, Fax (07 11) 1 23-26 49, E-Mail: [email protected]

Hier stellt sich auch die Frage nach der Dimensionierung der solarthermischen Anlage und nach der vordringlichen Nutzung. Diese Punkte beeinflussen zum Einen die Dimensionierung und Bauart des Speichers und zum Andern die Steuer- und Regeltechnik bzw. das Anlagenkonzept. Die Unterschiede liegen in der Wärmeträgerumwälzung: • »High-Flow«-, • »Low-Flow«-, • »Matched-Flow«- oder • »Drain-Back«-Anlagen und in der Art der Speicher: • Zweispeicher-, • »Tank im Tank«-Speicher- oder • Einspeicheranlage, letztere mit · Kombispeicher, · Kombispeicher zur Rücklaufanhebung oder · Kombispeicher mit Nachheizung.

Montage und Ausrichtung Wasserspeicher und Systemumgebung Um die aufgefangene Energie dann zur Verfügung zu haben, wenn Bedarf besteht, benötigt man Warmwasserspeicher. Außerdem kann eine solarthermische Anlage nur begleitende Funktion haben. Der Speicher dient in diesem Zusammenhang häufig als Schnittstelle zwischen den einzelnen Erhitzersystemen.

Man kann solarthermische Anlagen als Auf- und Indachanlagen oder sogar an der Fassade installieren. Die Energieausbeute hängt in jedem Fall von der Ausrichtung zur Sonne ab. Die Details rund um die Solarthermie beschreibt die kostenlose Broschüre des Landesgewerbeamtes Baden-Württemberg (Bild). ■ www.lgabw.de de 22/2003

Gebäudetechnik

Alternative zum Dämmerungsschalter Andreas Stöcklhuber

Astronomische Schaltuhren stellen bei vielen Anwendungen eine Alternative zu Dämmerungsschaltern dar. Ein Vorteil: Man spart sich die Installation des Helligkeitssensors.

D

ie Theben AG, Haigerloch präsentiert mit der astronomischen Zeitschaltuhr »Selekta 170 top« ein einfach zu bedienendes REG-Gerät (Bild 1). Es basiert auf der bekannten Bedienungsphilosophie »Termina top«. Die Schaltuhr eignet sich für die Beleuchtung von Straßen, Plätzen, Hofeinfahrten, Schaufenstern und Firmenlogos.

Vorteil bei der Nachrüstung Gerade bei der Nachrüstung fährt man mit der neuen Astro-Schaltuhr mit nur 35 mm Baubreite oft besser als mit einem Dämmerungsschalter. Denn man spart sich die Installation und Verdrahtung des Helligkeitssensors an der Außenwand. Da keine Installationskomponenten außen angebracht sind, erhöht sich auch die Sicherheit gegen Vandalismus. Gerade bei Ladengeschäften oder historischen Gebäuden möchte der Bauherr häufig die Fassade nicht durch »Fremdkörper« stören. Bei AstroSchaltuhren fällt der außen angebrachte Sensor weg, was das optische Erscheinungsbild somit nicht beeinträchtigt. Der Unterschied einer Astro-Schaltuhr gegenüber einem Dämmerungsschalter liegt darin, dass sie nach einem vorberechneten Programm schaltet und nicht anhand der tatsächlichen Helligkeitswerte. In den allermeisten Anwendungen spielt dies jedoch keine Rolle – ob z. B. die Beleuchtung eines Schaufensters ein paar min früher oder später aktiviert wird, wirkt sich nicht aus.

Einfache Ortseingabe Astronomische Schaltuhren berechnen die Sonnenauf- und -untergangszeiten abhängig von ihrem Einsatzort. Diese Dipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber, Redaktion »de«, nach Unterlagen von Theben, Haigerloch de 22/2003

Für niedrige Betriebskosten der Beleuchtung sorgt die individuell programmierbare Nachtabschaltung mit Wochenprogramm, so dass z.B. an Wochenenden längere Beleuchtungszeiten programmierbar sind (Bild 2). Auf Wunsch kann man die Nachtabschaltung auch für jeden Wochentag unterschiedlich festlegen. Als hilfreich dabei erweist sich die Blockbildung, mit der man einfach Schaltzeiten auf andere Wochentage kopieren kann. Die täglichen Schaltzeiten erkennt man an einem Segmentbalken in der LCD-Anzeige. Ein externer Eingang ermöglicht das Schalten des Ausgangs über ein Steuersignal (z. B. HandschalBild 1: Astronomische Schaltuhr »Selekta ter). Dadurch kann die Beleuchtungs170 top« schaltung erzwungen werden. Die Schaltzeiten lassen sich auf 1 min genau festlegen. Alternativ kann man das Gerät auch so programmieren, dass es ausschließlich abends (zur berechneten AstroZeit) einschaltet und zu einer frei einstellbaren Zeit (z. B. 23.00 Uhr) wieder ausschaltet (Beleuchtung nur abends). Je nach gewählter DauBild 2: Die Nachtabschaltung schaltet z. B. eine Schaufenster- er der Nachtabschaltung spart die Schaltuhr beleuchtung während der Nachtstunden ab im Jahr ca. 35...70 % Energie ein. Dauer-Ein bzw. -Aus ist Zeiten sind an jedem Ort unterschiedebenfalls möglich. lich und zudem noch abhängig von Will man die Schaltuhr vor ungewollder Zeitzone. Zur Berechnung der Auftem Zugriff auf die Einstellungen schütund Untergangszeiten benötigt die zen, kann man eine PIN-Verschlüsselung Schaltuhr die Ortskoordinaten (Längenaktivieren. Der unverlierbare Klappgrad, Breitengrad) sowie das aktuelle deckel lässt sich bei Bedarf auch plomDatum und die Zeitzone. Bei der »Selekbieren. Bei Stromausfall gehen die geta 170 top« kann man die genaue Posispeicherten Schaltzeiten nicht verloren – tion anhand einer vorprogrammierten eine Lithium-Batterie sorgt für bis zu Städteliste auswählen – so spart man zehn Jahre Gangreserve. Damit ist die sich die Ermittlung der OrtskoordinaProgrammierung bereits vor der Montaten. Alternativ lässt sich der Standort ge möglich. auch mit Längen- und Breitengrad eingeben. Zum Anpassen an örtliche GegebenFazit heiten, beispielsweise Schatten durch Gebäude, ermöglicht die Offset-FunkDie »Selekta 170 top« ist eine echte Altion das Verschieben der Schaltzeiten um ternative zum Dämmerungsschalter. Der ± 120 min, und zwar getrennt für das Vorteil liegt darin, dass man keinen exEin- und Ausschalten. Das aktuelle Daternen Sensor installieren muss und so tum und die Uhrzeit sind ab Werk vorauch unabhängig vom Montageort ist. eingestellt. Außerdem schaltet die AstroAußerdem benötigt das Gerät nur 2 TE Schaltuhr automatisch von Sommer- auf Platz in der Verteilung. Winterzeit um und umgekehrt. ■

23

Gebäudetechnik

Zeitdienstanlagen für die Gebäudeautomation Stephan Herrmann

Immer wieder stehen Industrie- und Handelsunternehmen, Dienstleister und Verwaltungen vor der Aufgabe, neue Uhrensysteme in Neu- oder Erweiterungsbauten

zu

installieren

oder vorhandene ältere Uhren und Uhrenanlagen zu ersetzen. Wenn an Stelle einer »Uhrenanlage« zur reinen Zeitanzeige eine moderne, multi-

Bild 1: In die Zeitdienststation »CompuTime Center« kann man je nach örtlichen Gegebenheiten und Anforderungen Funktionsmodule zur Steuerung unterschiedlicher Uhrensysteme und Schaltkreise einbauen

funktionale Zeitdienstanlage realisiert wird, stehen vielfältige Möglichkeiten auch in Richtung Gebäudeautomation offen.

E

in solches Zeitsystem kann den hohen Organisationsgrad von Unternehmen und Verwaltungen im Informationszeitalter ganz wesentlich unterstützen. Der erste, wenn auch bei weitem nicht einzige Vorzug besteht darin, dass alle Uhren im Unternehmen, einschließlich der Sommer-/Winterzeitumstellung, automatisch gleichgerichtet werden. Dies geschieht dadurch, dass man die Endgeräte an eine Hauptuhr anschließt, deren Ganggenauigkeit durch exakten Zeitfunkempfang – wie DCF 77 oder GPS – gewährleistet ist.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten Die moderne Zeitdiensttechnik bietet viele weitere Anwendungsmöglichkeiten und Automatisierungspotenziale. In Unternehmen wie auch in Verkehrs- und Kommunikationsnetzen, in Gesundheits- und Sportinstitutionen müssen immer komplexere, zeitabhängige Funktionen flexibel, zuverlässig und wirtschaftlich gesteuert werden. In vielen Fällen existieren dafür mehrere Systeme parallel, was einen hohen Aufwand und nicht zu unterschätzende Kosten verursacht. Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Stephan Herrmann, geschäftsführender Gesellschafter, Bürk Mobatime GmbH, Villingen-Schwenningen

24

Eine leistungs- und anpassungsfähige Hauptuhr ist der erste Schritt in Richtung einer einheitlichen und durchgängigen Zeitdienstanlage. Sie sollte eine Computer-Zeitdienstzentrale sein – ein »Zeitmanager«, der installations-, bedienungs- und servicefreundlich in die bestehende und zukünftige Gebäudeund Informationstechnik integriert wird, so dass man schrittweise und maßvoll den permanenten Technologiewandel vollziehen kann. Einen wichtigen Schritt zur Vernetzung vielfältiger Funktionen stellt die Informationsübertragung dar, denn Zeitsysteme sollen heute nicht einfach nur Zeitsignale in ein Netz einspeisen. Als Kommunikationszentrale steuern sie viele zeitabhängige Funktionen und überwachen die zeitkorrekte Ausführung – z. B. bei Heizungs-, Klima- und Beleuchtungsanlagen, Gebäudeautomation, Anzeigetafeln, Servern, Computern und Maschinen. Der schrittweise Vollzug des Technologiewandels kann in der Praxis so aussehen:

• Verbindung der Zeitdienstzentrale mit allen im Betrieb vorhandenen Uhren • Einrichten der automatischen Jalousiesteuerung • Nach und nach Aufschaltung weiterer gebäudetechnischer Systeme.

Vorteile bei modular aufgebauten Systemen Modular aufgebaute Systeme (Bilder 1 bis 3), z. B. von Bürk Mobatime, bieten in diesem Zusammenhang entscheidende Vorteile. Die Grundidee bei multifunktionalen Computer-MehrlinienHauptuhren – wie dem »CompuTime Center« (CTC) – ist es, dem Anwender aus den verschiedenen Funktionsmodulen eine Konfiguration maßzuschneidern, die seinen ganz spezifischen Bedürfnissen entspricht. Eine so generierte, individuelle Zeitdienststation erkennt automatisch ihre Konfiguration und verfügt darüber hinaus über eine komfortable und einfache Benutzerführung. Solche »Master Clocks«, mit Schnittstellen für Gebäudemanagement, Daten-, Bild- und Tonaufzeichnung sowie für die Synchronisation von Rechnern, Netzwerken und IT-Geräten, sind kompatibel zu bestehenden Anlagen und offen für Erweiterungen.

Vernetzung der Anlagen

Bild 2: Das Zeitdienstsystem »Master Time Center« lässt sich durch den Einsatz verschiedener Module flexibel anpassen und in Datennetze integrieren

Mit der Vernetzung von Zeitdienstanlagen geht man noch einen Schritt weiter. Die Bürk Mobatime GmbH hat mit dem »Master Time Center« (MTC) eine Steuerzentrale für multifunktionale Zeitdienstanlagen geschaffen. Der modular de 22/2003

Gebäudetechnik

Bild 3: Der »MobaTime Server« ist Zeitserver (Zeitreferenz) und Hauptuhr für alle rechner- und prozessorgesteuerten Geräte, Anlagen, Netzwerke und IT-Anwendungen

Bild 4: Integration der Zeitdiensttechnik in die Gebäudeautomation

aufgebaute MTC dient zur Realisierung flexibler Systemlösungen für die Zeitsteuerungen in Industriebetrieben, Flughäfen, Bahnhöfen, Radio- und Fernsehstudios, Kliniken, Elektrizitäts- und Kraftwerken, Forschungsanstalten usw. Zur Zeitverteilung hat Bürk Mobatime ebenfalls eine maßgeschneiderte Lösung anzubieten. »MobaLine« steht für eine Datentelegramm-basierte Technologie zur Verteilung der absoluten Zeit in Gebäuden. Die technische Basis bildet ein spezielles Bussystem, das sich einer herkömmlichen 2-Drahtleitung bedient. Über dieses System werden Zeittelegramme und adressierte, dezentrale Schaltfunktionen mit sehr hoher Zuverlässigkeit und Störsicherheit übertragen. Das Bild 4 gibt einen Einblick in die vielfältig konfigurierbaren Gestaltungsmöglichkeiten der Zeitdiensttechnik von Bürk Mobatime: Über DCF 77 empfängt das als Hauptuhrzentrale eingesetzte CTC exakte Zeitsignale und leitet diese weiter. Die Bedienung und zentrale Überwachung kann dabei über eine Tastatur direkt am Gerät erfolgen. Über MobaLine, Impulssteuerung oder serielle Schnittstellen werden nun verschiedene Endgeräte – analoge oder digitale Zeitanzeigen, IT-Geräte etc. – gesteuert und synchronisiert. Das MobaLine-Bussystem ermöglicht – z.T. in Verbindung mit frei programmierbaren, externen Relais – schließlich die Durchführung weiterer, vielfältiger Funktionen: Synchronisation von Zutrittskontrollen, Telefonanlagen, Prozessrechnern und des gesamten Netzwerks sowie von Daten-, Bild- und Tonaufzeichnungen; ebenso die selbständige Ausführung von Aufgaben im Bereich des Gebäudemanagements, z.B. das zeitgenaue Öffnen und Schließen von Türen, Fenstern und Jalousien oder das Ein- und Ausschalten von Klima- und Beleuchtungsanlagen. ■

de 22/2003

25

Gebäudetechnik

Sicheres Stromversorgungskonzept Schaltnetzgeräte und elektronische Sicherung für selektiven Schutz Horst Kalla

Bisher bestand in vielen Anwendungen das Problem, dass herkömmliche Sicherungsautomaten und Schmelzsicherungen

in

Verbindung

mit

Stromversorgungen aus Schaltnetzteilen nicht zuverlässig auslösen. Eine elektronische Sicherung kann das ungenügende Auslösevermögen von Sicherungsautomaten beheben.

D

er Automatisierungsgrad in der Gebäudetechnik und in der Industrie steigt. Es werden immer mehr elektrische und elektronische Automatisierungs- und Fertigungsmodule zusammengefasst. Sie alle müssen zuverlässig und kostengünstig mit Energie versorgt werden. Denn der Ausfall nur eines Moduls bzw. einer Steuereinheit kann unter Umständen einen kompletten Sektor bzw. eine ganze Produktionsstrecke lahm legen. Ob Gebäudeoder Industrieautomation – zur Versorgung von elektronischen Steuerungen und deren Komponenten verwendet man überwiegend 24 V DC. Schaltnetzgeräte, z. B.»Connect Power Ecoline« von Weidmüller, bilden die Grundlage für Netzteile, welche die erforderlichen Betriebsspannungen erzeugen. Die elektronische Sicherung »Waveguard« schützt einzelne Stromkreise und schaltet diese selektiv ab.

Grundversorgung von elektronischen Steuerungen und ihren Komponenten Für die Grundversorgung von elektrischen und elektronischen Komponenten bietet Weidmüller eine umfassende Produktfamilie von Schaltnetzgeräten an. Dazu gehören auch die Schaltnetzgeräte »Connect Power Ecoline« (Bild 1). Die einphasig primärgetakteten Schaltnetzgeräte gibt es in drei Varianten: 70 W/3 A, 120 W/5 A und 240 W/10 A. Die tragschienenmontierbaren Geräte Dipl.-Ing. Horst Kalla, Weidmüller Interface, Detmold

26

Bild 1: Schaltnetzgeräte „Connect Power Ecoline”: Einphasig und primärgetaktet mit Weitbereichseingang für Spannungen

arbeiten mit Wirkungsgraden von 80...84 %. Zur Standardausstattung zählen ihre Kurzschlussfestigkeit und die Parallelschaltbarkeit zur Leistungserhöhung bzw. dem Aufbau von Redundanz. Oberschwingungen reduziert das größte Modul wirksam durch PFC (Power Fail Control). Bei 80 % aller Applikationen bieten die kosteneffizienten Geräte »Connect Power Ecoline« eine gut passende Lösung. Die drei kompakten Typen CP SNT 70 W/24 V/3 A, CP SNT 120 W/24 V/ 5 A und CP SNT 250 W/24 V/10 A verfügen über einen Weitbereichseingang: Er reicht von 85...264 V AC, 47...63 Hz, bzw. bis 120...370 V DC. Die Ausgangsspannung beträgt durchweg 24 V DC (24...28 V DC). Grüne LED zeigen die Betriebsbereitschaft an. Die Geräte verfügen über ein Überlastverhalten, das auf elektronischem Wege eine Strombegrenzung erreicht (105...150 % Ausgangsstrombegrenzung). Zur Leistungserhöhung sind die Geräte parallel mit Diode schaltbar, oder Anwender realisieren dadurch Redundanz. Aufgrund der robusten Metallgehäuse eignen sich die Geräte auch für den Einsatz in industrieller Umgebung. Alle Geräte lassen sich auf Tragschienen TS 35 montieren. Als Leiteranschlusssystem dient ein Schraubanschluss mit Plusminus-Schraube. Die Geräte entsprechen in vollem Umfang den EMV-Normen EN 55022 Klasse B, EN 61000-3-2,3, EN

61000-4-2,3,4,5.6,8,11 sowie EN V 50204. Der Weitbereichseingang für Spannungen sowie internationale Zulassungen gestatten den weltweiten Einsatz.

Elektronische Sicherung für die selektive, statische und dynamische Absicherung Weidmüller bietet mit »Waveguard« (Bild 2) ein innovatives Konzept zur selektiven Absicherung von Stromkreisen an. Viele Anwendungen in der Gebäudeund Industrieautomatisierung sowie im Anlagen- und Steuerungsbau erfordern einen Netzgeräteausgang, der auf meh-

Bild 2: »Waveguard« – die elektronische Sicherung für die selektive, statische und dynamische Absicherung von 24-V-DC-Stromkreisen de 22/2003

Gebäudetechnik

ments aus. Für elektronische Sicherungen als Betriebsmittel existieren keine Normen, daher sind sie allein nicht anwendbar. Beim elektronischen Element kommen schnelle Halbleiter zum Einsatz. Der Auslösestrom ist via Widerstandskombination bereits im Herstellungsprozess exakt zwischen 0,5...8 A eingestellt. Das Gerät erfasst den durch die Sicherung fließenden Strom, und der Halbleiterschalter schaltet bei Erreichen des voreingestellten höchstzulässigen Wertes ab.

Schnelle Abschaltung

Bild 3: Auslösekennlinien der Sicherungsautomaten

Auslösecharakteristiken Auslösecharakteristiken Z B C

Max. Faktor (DC) 4,5 7,5 15

Auslösestrom für 2 AAutomat (A) 9 15 30

Zum zuverlässigen Auslösen eines Sicherungsautomaten wird ein weitaus größerer als der Nennstrom benötigt

rere – nicht selten mehr als zehn – Stromkreise aufgeteilt wird. Für sie schreiben DIN VDE 0100-725 und auch IEC 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) eine entsprechende Einzelabsicherung zum Schutz der Leitungen und Betriebsmittel vor. Das Problem liegt in der an sich positiven Eigenschaft der Schaltnetzteile, nur einen begrenzten »Überstrom« zuzulassen, also »kurzschlussfest« zu sein. In der Regel beträgt der maximal mögliche Ausgangsstrom eines getakteten Netzteils nur das etwa 1,1-fache seines Nennstroms. Der Laststrom wird begrenzt durch das Abregeln der Ausgangsspannung. Aufgrund dieser technischen Eigenschaften liefern Schaltnetzgeräte keinen oder nur einen begrenzten dynamischen Ausgangsstrom. Auch die in der Regel nachgeschalteten Sicherheitsautomaten der Charakteristika C, B oder Z lösen nicht grundsätzlich das Problem, denn sie benötigen einen Auslösestrom vom 2,5- bis 15-fachen ihres Nennstroms (Tabelle, Bild 3). Alle Bemühungen scheiterten bislang: Schaltnetzgeräte können herkömmliche Sicherungsautomaten und Schmelzsicherungen nicht zuverlässig auslösen. Die elektronische Sicherung von Weidmüller behebt das ungenügende

28

Auslösevermögen von Sicherungsautomaten. Sie besteht aus zwei in Reihe geschalteten Sicherungselementen: Das sind eine herkömmliche Schmelzsicherung und eine elektronische Sicherung. Bei einer Netzspannung von 24 V DC sind die kritischen Nennströme 1,6 A; 3,15 A; 6,3 A und 8 A realisiert. »Waveguard« sichert so durch Schaltnetzgeräte gespeiste Stromkreise dynamisch und statisch selektiv ab (Bild 4). Die elektronische Sicherung beschleunigt somit die Fehlersuche im Sekundärkreis und reduziert Reparatur- und Instandsetzungskosten. Im Sicherungskonzept von »Waveguard« löst eine Schmelzsicherung – sie entspricht der vorgeschriebenen Norm – nur bei Versagen des elektronischen Ele-

Bild 4: Auslösekennlinie von „Waveguard” mit Nennwerten 24 V, 8 A

Der Abschaltvorgang erfolgt im ms-Bereich. Der höchstzulässige statische Wert liegt bei 100 % des Sicherungsnennwertes, er ist zusätzlich mit einem dynamischen Wert versehen. Kurzzeitige Stromspitzen werden an den Verbraucher geführt, bei Kurzschluss löst die Sicherung schnell und zuverlässig aus. Die vorgeschaltete Schmelzsicherung agiert nur bei Ausfall des Elektronikteils. Insgesamt stehen sechs Anschlüsse zur Verfügung. Anwender wählen zwischen Modulen mit den bewährten Schraub- oder Zugfederanschlüssen: Hauptabsicherungszweig 24 V DC, 0 V Potential, Reseteingang und Signalkontakt. »Waveguard« verfügt über einen in der Front integrierten Schiebeschalter zum Ein- und Ausschalten des Sicherungselements. Hat die Sicherung fehlerhaft ausgelöst, wird der Schiebeschalter nach Fehlerbeseitigung 10 s auf »Aus« und wieder auf »Ein« geschoben. Auch ein ferngesteuertes Ausschalten ist möglich: Hierzu muss man den Rücksetzeingang mit einem Spannungsimpuls beschalten, der Lastkreis wird mit fallender Impulsflanke geschlossen. Aus Sicherheitsgründen gibt es keinen zyklischen Autoreset. Leuchtdioden an der Modulfront signalisieren den Schaltzustand der Sicherung. Die grüne LED entspricht »o.k.«, die rote LED bedeutet »Sicherung ausgelöst«. Die Fehlersuche erleichtert auch der potentialfreie Signalkontakt: Der Öffner (maximal 50 V/0,1 A) ist nur für Kleinspannung ausgelegt, die Netzspannung erfolgt über ein externes Relais. Die Meldeverzögerung beträgt 3,5 ms. Bei »Waveguard« kann man induktive Lasten extern mit Freilaufdioden anschließen. Die elektronische Sicherung »Waveguard« eignet sich nicht für den Batteriebetrieb bzw. Rückspeisung. Die Geräte tragen die Zulassung CE/cURus. ■ de 22/2003

Gebäudetechnik

Störmeldesystem mit Webtechnologie und Funktechnik B. Aichele, M. Jordan

Nach den Computernetzwerken im Bürobereich und der Industrieautomatisierung hält nun auch vermehrt die Webtechnologie über Ethernet TCP/IP Einzug in die Gebäudeautomatisierung.

B

eim nachfolgend beschriebenen Projekt sollen in einem Gebäude unterschiedliche Ereignisse überwacht werden und bei Störungen entsprechende Meldungen an Personen gesandt werden. Dies soll rund um die Uhr und automatisch geschehen (Bild 1).

I/O-Module erfassen die Meldungen Digitronic, tätig im Bereich Web-Visualisierung und elektronische Hochleistungssteuerungen, erfasst mittels eigens entwickelter I/O-Module verschiedene Meldungen über Eingangskontakte. Dabei ist jedem Eingangskontakt eine EMail mit Empfängeradresse hinterlegt. Diese E-Mail lässt sich frei konfigurieren und jederzeit ändern. Dieses E-Mail-System basiert auf einem separaten Web-Server, welcher in Hutschienentechnik ausgeführt ist und direkt mit den I/O-Modulen verbunden wird. Der Webserver »Digiweb« lässt sich mit jedem handelsüblichen Web-Editor bearbeiten, z.B. Microsoft Frontpage. Dies erfordert keine Programmierkenntnisse. Er verfügt neben der Schnittstelle für I/O-Module über weitere serielle Schnittstellen, so dass auch Messwerte dargestellt oder in den E-Mails als Variable übertragen werden können. Die integrierte TCP/IP-Schnittstelle stellt die Verbindung zum LAN her. Tritt eine Störung auf, so erkennt der Web-Server die Aktivierung des EinBernd Aichele ist Geschäftsführer Vertrieb und Marketing bei Digitronic; Matthias Jordan ist zuständig für Produktmanagement und Vertrieb im Bereich Benachrichtigungssysteme bei Swissphone in Gundelfingen

30

Bild 1: Anlagenschema: Meldungen werden rund um die Uhr und automatisch abgesetzt

gangs und sendet selbständig die zugeordnete E-Mail an die vorgegebene Adresse.

Auch drahtlos Swissphone, tätig im Bereich des Pagings, liefert mit dem lokalen Funkinformationssystem »i-sys« die Möglichkeit, diese E-Mails auch mobil zu versenden, d.h. den zuständigen Personen auf Funkmeldeempfänger oder auch Handys zu schicken (Bild 2). Ein eigener Mailserver des Funksystems i-sys verwaltet die E-Mail-Adressen der Benutzergruppe »Gebäudeautoma-

ne eigene feste IP-Adresse und wird damit im LAN verfügbar. Optional kann auch die Weiterleitung über SMS auf Handy erfolgen, wenn sich Personen außerhalb des funkversorgten Bereiches befinden. Über den Schaltempfänger DSE 409 besteht auch innerhalb des Gebäudes eine kostengünstige Fernwirkmöglichkeit. Die robusten Meldeempfänger können bis zu 240 Zeichen alphanumerischen Text darstellen, aber auch in Sprache wandeln, und verfügen zusätzlich über einen Vibrationsalarm für den diskreten Einsatz. Durch die ausgereifte und bewährte Funktechnologie lassen sich innerhalb

Bild 2: Prinzip der Gebäudeautomation via Web und Funk

tion«. Von hier aus werden die E-Mails an die Empfänger ausgesandt. Das Betreiben eines eigenständigen Mailservers auf dem i-sys hat den Vorteil, bestehende Netzwerkinfrastruktur nutzen zu können, ohne eine Integration durchführen zu müssen. Das System benötigt nur sei-

von Gebäuden relativ große Entfernungen sicher überbrücken – auch Funkstrecken über 10 bis 15 Etagen (je nach baulichen Gegebenheiten), die mit Standard-Funktechnik nicht zu realisieren sind. ■ de 22/2003

Gebäudetechnik

Andreas Stöcklhuber

Für den Bau und die Modernisierung von Mittelspannungs-Schaltanlagen gibt es bei Schneider Electric ein komplettes Angebot an Komponenten der Marke Merlin Gerin. Einige Neuheiten werden auf der Messe SPS/IPC/Drives vorgestellt.

W

ie im Bereich Niederspannung gibt es nun auch für Mittelspannung alle wesentlichen Kerntechnologien – von VakuumLeistungsschaltern über Schutzrelais, Messwandler und Hochspannungssicherungen bis zu Steuerungskomponenten und Zubehör.

Vakuum-Leistungsschalter Unter der Bezeichnung »Evolis« (Bild) präsentiert Schneider Electric eine neue Generation von Vakuum-Leistungsschaltern für Festeinbau und für Einschubtechnik. Es gibt die Geräte für Bemessungsspannungen von 7,2 kV, 12 kV und 17,5 kV. Die Bemessungsströme reichen von 630 A bis zu 2,5 kA. Nächstes Dipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber, Redaktion »de«

Jahr kommen Varianten für 24 kV und 36 kV hinzu. In bestehenden Anlagen lassen sich die vorhandenen Leistungsschalter ohne großen Aufwand gegen die neuen Geräte austauschen. Die Leistungsschalter »Evolis« verfügen über einfach und schnell austauschbare Baugruppen. Somit kann man Routinewartungen sicher und ohne große Ausfallzeiten Der Vakuum-Leistungsschalter »Evolis« bietet bis zu 10 000 durchführen. Schaltspiele ohne Wartung Die Geräte bieten • günstige Preise, bis zu 10 000 Schaltspiele ohne War• eine umfangreiche Variantenvielfalt tung. Technisches Hauptmerkmal von sowie »Evolis« ist die Ausstattung der Vaku• geringen Wartungsbedarf. umschaltröhren mit einer außen liegenden Spule, die für ein axiales Magnetfeld in der Kontaktzone sorgt. Dies verrinSchutzrelais gert den Kontaktabbrand und die Erwärmung bei hohen Strömen. AußerNetzschutz, Messwertverarbeitung und dem zeichnet sich das Gerät aus durch Kommunikationsschnittstelle in einem reduzierte Schaltspannungen und eine Gerät – das bietet die Schutz- und Steukompakte Bauweise. Da eine geringe ereinheit »Sepam 1000+«. Über die Antriebsenergie ausreicht, sind die AnKommunikationsschnittstelle lassen sich triebseinheit und das Zubehör identisch die Schaltanlagen auch fernsteuern und mit dem System des Niederspannungs-überwachen. Aufgrund des modularen Leistungsschalters »Masterpact«. Dies Aufbaus kann man das Schutzrelais gut bedeutet an die individuellen Verhältnisse vor Ort anpassen.

NEUES GESCHÄFTSFELD: GEBÄUDETECHNIK Als ein für das Unternehmen relativ neues Geschäftsfeld nimmt Schneider Electric nun auch verstärkt den Bereich Gebäudetechnik ins Visier – und zwar sowohl den Zweckals auch den privaten Wohnungsbau. Hierzu zählt in Deutschland auch die Marke Elso aus Sondershausen. »In den neuen Bundesländern hat Elso nach wie vor einen Marktanteil von über 30 %«, so Dr. Matthias Bölke, Geschäftsleiter Marketing bei Schneider Electric. Als eine wichtige, zukunftsträchtige Komponente der Gebäudetechnik betrachtet der Hersteller die Gebäudeautomation. Hier will man sich künftig verstärkt engagieren. Das bedeutet einerseits die Entwicklung neuer Produkte und Systeme für die Automation im

de 22/2003

privaten und im gewerblichen Gebäude. Andererseits hat Schneider Electric vor kurzem das schwedische Unternehmen tac erworben, das weltweit Lösungen für große Gebäude (z.B. Krankenhäuser) auf Basis Dr. Matthias Bölke von LON anbietet. »Im Bereich Gebäudetechnik sehen wir ein großes Wachstumspotenzial für Schneider Electric, auch durch weitere Akquisitionen«, beschreibt M. Bölke die Bedetung dieses Marktsegments.

Service für typgeprüfte Anlagen Neben der reinen Komponentenlieferung bietet Schneider Electric den Installteuren und Schaltanlagenbauern auch die Zusammenarbeit beim Bau von Mittelspannungs-Schaltanlagen an. Ein Element dieses Angebots ist eine typgeprüfte Baureihe von Leistugsschaltfeldern in Einschubtechnik unter der Bezeichnung »Nex«. Die Partner von Schneider Electric können diese Schaltfelder nach Vorlage selbst herstellen, wobei Schneider Electric die technische Unterstützung, Typprüfungen und Dokumentation bis zur Einzelteilzechnung liefert. ■

31

Quelle: Schneider Electric

Modernisierung von MittelspannungsSchaltanlagen

Elektroinstallation

PE- und N-Klemmschienen zum Stecken Michael Muschong

PE- und N-Klemmen in Verteilern wurden bisher überwiegend mit Schraubklemmen ausgestattet. Der Beitrag erläutert die Vorteile des Einsatzes von Steckklemmen.

S

chraubenlose Steckklemmen haben sich in Schaltern und Steckdosen in der Praxis seit vielen Jahren bewährt. Auch für PE- und N-Klemmschienen eignet sich diese Technik. Sie bietet Elektrofachkräften Vorteile für eine wirtschaftliche Montage von Verteilern. Verteiler der AK-Serie von Spelsberg, Schalksmühle, lassen sich mit dieser Zeit sparenden Technik ausstatten. Dieser Hersteller kombiniert hierbei Steck- und Schraubklemmtechnik.

Kombination von Steck- und Schraubverbindungen Hierfür gibt es ein- und zweistufige Ausführungen, die auch in die bisherigen Verteiler der AK-Serie passen (Bild 1). Die einstufige PE-/N-Klemmschiene passt in die Verteiler AK 14 (einreihig) und AK 28 (zweireihig) mit 14 bzw. 28 Teileinheiten. Diese Schiene enthält • drei schraubbare Klemmstellen für 2,5 … 16 mm2 und • 14 schraubenlose Klemmstellen für 1,5 … 4 mm2 Die einstufige PE-/N-Klemmschiene passt in die Verteiler ab AK 42 (dreireihig) mit 42 Teileinheiten. Diese Schiene enthält • 6 schraubbare Klemmstellen für 2,5 … 16 mm2, • 21 schraubenlose Klemmstellen für 1,5 … 4 mm2 und • eine Aufnahme für den nachträglichen Einbau einer sechspoligen schraubenlosen N-Schiene für einen RCD. In diese Schienen lassen sich starre CuLeiter vom Querschnitt 2,5 … 4 mm2 direkt in die entsprechenden Klemmstellen stecken. Das Lösen der Klemmverbindung erfolgt mit Hilfe eines handelsüblichen Schraubendrehers. Dipl.-Ing. (FH) Michael Muschong, Redaktion »de«, nach Unterlagen der Günther Spelsberg GmbH + Co. KG, Schalksmühle

34

Bild 1: PE- und N-Schienen mit Steckklemmen für starre sowie flexible Leiter

Bild 2: Ein- und zweistufige Klemmschienen mit vorbereiteter Aufnahme für separaten N-Pol

Beim Einführen flexibler Leiter in die Steckklemmen kann auf Aderendhülsen verzichtet werden. Hierzu öffnet man die Klemmstelle vorher mit einem Schraubendreher. Dies ist auch gegebenenfalls notwendig bei starren Cu-Leitern des Querschnitts 1,5 mm2. Die schraubbaren Klemmstellen dienen überwiegend zum Anschluss von Hauptleitungen bis 16 mm2. Ihre verbesserte Klemmtechnik ermöglicht es, starre und flexible Leiter auch ohne Aderendhülse sicher zu klemmen. Die PE-/N-Klemmschienen mit Steckklemmen kann der Elektrofachbetrieb mit bereits installierten AK-Verteilern kombinieren. Die Klemmschienen genügen auch den Anforderungen der BGV A2, sie sind finger- und handrückensicher. Spelsberg liefert seine Verteiler künftig ab der Ausführung AK 14 standardmäßig mit PE-/N-Klemmschienen in Steckklemmentechnik.

von Stromkreisen, die hinter einer Fehlerstromschutzeinrichtung (RCD) liegen. Der Hersteller bietet in seinem Zubehör eine passende schraubenlose NKlemme, die man in die vorbereitete Aufnahme steckt (Bild 2).

Zusätzliche Schiene für RCDs Ab AK 42 erhalten die Verteiler eine zweistufige Klemmschiene. Hiebei liegt die N-Schiene oben. Das bietet den Vorteil, dass die angeklemmten N-Leiter für anfallende Servicearbeiten leicht zugänglich sind. Weiterhin lässt sich die N-Schiene auf einfache Weise mit einem separaten NPol erweitern. Der sicher häufigste Anwendungsfall hierfür ist die Abgrenzung

Weiterer Baustein zur kostengünstigen und sicheren Montage Zusammenfassend lassen sich eine Reihe von Vorteilen aufzählen, die sich aus dem Einsatz von Steckklemmen im Bereich von N- und PE-Schienen ergeben: • Zeitgewinn bei der Verdrahtung durch bekannte und in der Praxis bewährte Stecktechnik, • Dauerhaft zuverlässige Klemmtechnik • Anschluss von flexiblen Leitern auch ohne Aderendhülsen möglich, • Leichte Lösbarkeit der Leiter mit handelsüblichem Schraubendreher, • Obenliegender N-Pol bei zweistufiger Klemmschiene erleichtert Servicearbeiten, • Nachträgliches Einstecken einer separaten schraubenlosen N-Schiene in den N-Pol der zweistufigen Klemmschiene möglich, • Die Klemmschienen sind kompatibel zu bereits installierten AK-Verteilern (ab AK 14). ■

de 22/2003

Elektroinstallation

Brandsicher Abzweigen und Sichern Liane Jung

Die Schwachstellen im System des Quelle: Dätwyler

Funktionserhaltes waren bisher das Verlängern, Abzweigen und Sichern. Ein neues System bietet nun Klemmenkästen mit Funktionserhalt nach DIN 4102 Teil 12.

Bild 3: Der Einsatz der neuen Klemmenkästen bringt z. B. in Tunneln brandschutztechische Vorteile

M

Der zusätzliche Einbau des Sicherungselementes im Klemmkasten KKSAX sichert die von der Zuleitung abgehende Stichleitung vor dem Endverbraucher so ab, dass im Kurzschlussfall des Endverbrauchers nur die Abgangssicherung im Klemmkasten KKSAX und nicht die Vorsicherung im Hauptverteiler anspricht. Dies gewährleistet, dass alle weiteren an der Linie befindlichen Endverbraucher über einen Zeitraum von 30 min bzw. 90 min funktionstüchtig bleiben. Der Einsatz bietet sich überall dort an, wo von einer Zuleitung ausgehend mehrere Stichleitungen einzelne Endverbraucher versorgen (z.B. Notbeleuchtung, elektrische Lautsprecheranlagen etc.).

it dem von Swixss Brandschutzsysteme entwickelten Klemmkasten »KKAX« (Bild 1) zum Verlängern und Abzweigen sowie dem Klemmkasten »KKSAX« (Bild 2) mit eingebautem Sicherungselement zum Absichern erhalten Planer und Anwender ein weiteres Brandschutzsystem mit Funktionserhalt nach DIN 4102 Teil 12. Hierbei werden die z. B. beim Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen (MPA-NRW) von Swixss mit geprüften Funktionserhaltskabeln E30 – E90 von Dätwyler über die im Klemmkasten KKAX eingebauten Steatit- bzw. Keramikreihenklemmen so verbunden, dass im Brandfall der Funktionserhalt der Verbindung sicher gestellt bleibt.

Beispiel: Tunnel Liane Jung, Swixss Brandschutztechnik, Riedstadt

Quelle: Swixss

Bild 1: Klemmenkasten mit Funktionserhalt nach DIN 4102 Teil 12

Bild 2: Auch der Klemmenkasten mit eingebautem Sicherungselement bietet den Funktionserhalt de 22/2003

Die neue deutsche Tunnelrichtlinie RABT 2002 gilt für alle für den Kraftverkehr bestimmten Tunnel ab einer geschlossenen Länge von 80 m und stellt hinsichtlich der brandschutztechnischen Vorschriften derzeit einen der höchsten Standards dar (Bild 3). Die strengen deutschen Tunnelrichtlinien schreiben in Straßenverkehrstunneln ab 400 m Länge kombinierte Brandnotleuchten mit Fluchtwegekennzeichnung im Abstand von 25 m vor. In bereits bestehenden Tunneln müssen die Leuchten nachgerüstet werden. Für die Kabel der Sicherheitsbeleuchtung fordert die RABT einen Funktionserhalt von 90 min nach DIN 4102 Teil 12. Bislang befinden sich die Sicherungen jedoch in brandschutztechnisch ungeschützten Verteilerschränken im Bereich der Notrufstationen. Da diese im Abstand von 150 m aufgestellt sind, fallen im Brandfall bislang alle an diesen Verteiler angeschlossenen Leuchten auf einer Länge von 150 m aus. Der von Swixss entwickelte Klemmkasten KKSAX mit Sicherungselement bietet den Vorteil, gemeinsam nach DIN

4102-12 mit dem Sicherheitskabel von Dätwyler ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (ABP) zu haben. Dies erfüllt den Wunsch nach geprüftem und klassifiziertem System im Tunnelbau. Dadurch, dass der Klemmkasten KKSAX über eine Abgangssicherung verfügt, wird ein hohes Sicherheitsniveau gewährleistet, somit fällt im Brandfall nur jeweils die vom Feuer direkt betroffene Leuchte aus, ohne dass das gesamte Beleuchtungssystem betroffen ist. Das System gewährleistet, dass im Brandfall die notwendigen Sicherheitsanlagen über einen Zeitraum von 90 min funktionstüchtig bleiben und kein Kurzschluss auftritt. In den Notrufstationen lässt sich dadurch die Anzahl der notwendigen Unterverteiler erheblich reduzieren, was in diesem Bereich zu Kosteneinsparungen von mehr als 50 % führen kann.

Beispiel: Zentralbatterieanlage In Flucht- und Rettungswegen der Gebäudetechnik müssen die Sicherheitsund Rettungszeichenleuchten über zwei voneinander unabhängige Endstromkreise versorgt werden (> 1 Leuchte). Dabei werden die Endstromkreise einzeln über das Sicherheitslichtgerät der Zentralbatterieanlage abgesichert. Die Versorgung der Sicherheits- und Rettungszeichenleuchten erfolgt hierbei mittels Funktionserhaltskabel E30. Mit Hilfe des Klemmkastens KKSAX von Swixss mit integrierten Abgangssicherungen lässt sich nun jede einzelne Notlichtlampe für sich über einen Zeitraum von 30 min bzw. 90 min absichern. Bei der Versorgung der Notbeleuchtungsanlage über eine Zentralbatterieanlage erfolgt die Absicherung bei zweipoliger Einrichtung über zwei Sicherungselemente im Klemmkasten KKSAX. ■

37

Elektroinstallation

Y-Kondensatoren beeinflussen PE-Leiter Karl-Heinz Otto

Schutzleiter sollten von Betriebsströmen frei gehalten werden. Probleme bereiten Y-Kondensatoren, die

alle Kommutierungen in extrem hohen Peakwerten und Flankensteilheiten an das TN-S-System weiterleiten (Bild 2). Die Bemühungen um den Aufbau eines TN-S-Systems ohne vagabundierende Ströme werden so zunichte gemacht.

Ströme im Schutzleiter zulassen.

Dipl.-Ing. Karl-Heinz Otto, öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für elektrische Niederspannungsanlagen, Leistungs- und EDV-Elektronik, Neuss

Die Palette der Beeinflussung reicht von Fehlfunktionen der DCF-Funkuhren bis zu Datenstörungen und immer mehr zu starken Korrosionserscheinungen, z. B. auf Rohrleitungen. Ein Beispiel hierfür lieferte ein deutscher Getränkeproduzent. Er baute von vornherein ein »sauberes« TN-S-System auf. Nach der Fertigstellung gab es plötzlich große Probleme mit dem Profibus-System. Die Filter der Umrichter, die Y-Kondensatoren enthielten, beeinflussten massiv das Erdungssystem. Der Versuch, dies zu optimieren, indem die Gehäuse

38

isoliert aufgehängt wurden, scheiterte an den erwähnten Busproblemen. Das Bussystem arbeitete nicht erdfrei. Die Datenübertragung von anderen Umrichtern ist nicht erdfrei und erfordert extreme Erdungsquerschnitte sowie komplizierte Anschlüsse, um deren Funktion sicherzustellen. Viele Industriebetriebe verlangen von ihren Maschinenausrüstern inzwischen verbesserte Filterströme. Die VDE-Bestimmungen fordern diese ebenfalls (Kasten). Die Umrichterhersteller beach-

Bild 1: Schaltung eines Netzfilters für Schaltnetzteile

NORMENBEIBLATT VERWEIST AUF IEC-VORGABEN Es gibt zumindest empfohlene Werte für die Begrenzung der Ströme im Schutzleiter in der DIN VDE 0100-510 Bbl 1 (VDE 0100 Teil 510 Bbl. 1):2003-06. Der Abschnitt 5.3 bezieht sich hierzu auf IEC 61140:2001-10. Dort heißt es: »7.5.2 Schutzleiterströme Es müssen Maßnahmen in der Anlage und im Betriebsmittel getroffen werden, um zu verhindern, dass übermäßige Schutzleiterströme auftreten, die die Sicherheit oder die bestimmungsgemäße Nutzung der elektrischen Anlage beeinträchtigen können. Verträglichkeit muss sichergestellt werden für Ströme aller Frequenzen, die zum Betriebsmittel übertragen werden oder die vom Betriebsmittel erzeugt werden.« Gleichzeitig gibt es (informative) Vorgaben der zulässigen Höhe von Strömen auf Schutzleitern: • Werte für steckbare Verbrauchsmittel, geeignet für den Anschluss mittels ein- oder

Bild 2: Messung hoher Strom-Effektivwerte im PE über Y-Kondensatoren

Quelle: www.schaffner.ch

D

ie Erkenntnis setzt sich bei Planern, Errichtern und Betreibern durch, zumindest für Neuanlagen TN-S-Systeme zu installieren. Der separate Schutzleiter dieser Systeme soll bestimmungsgemäß von Betriebsströmen freigehalten werden. Der ständig zunehmende Einsatz elektronischer Geräte erfordert aber andererseits Maßnahmen zum Störschutz dieser Geräte. Hierfür verwenden die Gerätehersteller häufig Schutzschaltungen, die so genannte Y-Kondensatoren enthalten (Bild 1). Bestimmte Geräte bereiten hierbei besondere Probleme, z. B. • Frequenzumrichter oder • unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV). Es ist inzwischen klar, dass größere YKondensatoren, die »hart« von den Außenleitern zum PE geschaltet werden,

Störungen infolge der PE-Ströme über Y-Kondensatoren

mehrpoliger Steckvorrichtungen mit einem Bemessungsstrom bis einschließlich 32 A: Bemessungsstrom Maximaler der Betriebsmittel Schutzleiterstrom ≤4A 2 mA > 4 A … ≤ 10 A 0,5 mA pro A des Bemessungsstroms > 10 A 5 mA • Dauerhaft angeschlossene und ortsfeste Verbrauchsmittel ohne spezielle Maßnahmen für den Schutzleiter oder steckbare Verbrauchsmittel, geeignet für den Anschluss mittels ein- oder mehrpoliger Steckvorrichtungen mit einem Bemessungsstrom größer 32 A: Bemessungsstrom Maximaler der Betriebsmittel Schutzleiterstrom ≤7A 3,5 mA > 7 A … ≤ 20 A 0,5 mA pro A des Bemessungsstroms > 20 A 10 mA

Bild 3: Schaltung eines vierpoligen Netzfilters für Frequenzumrichter

ten das jedoch kaum. Mit vierpoligen anstelle der üblichen dreipoligen Filter ließe sich die Situation schon erheblich verbessern (Bild 3).

Fazit Es dauert lange, bis die Hersteller den Druck des Marktes verspüren. Vorerst wollen viele ihre Produkte nicht verbessern. Sie benutzen die Zulässigkeit als Scheinargument. EMV bedeutet aber auch, dass Geräte ihre Umgebung nicht elektromagnetisch beeinflussen, so dass diese in ihrer Funktion und Haltbarkeit beeinträchtigt werden. ■ de 22/2003

Elektroinstallation

Änderungen in der Muster-LeitungsanlagenRichtlinie (MLAR) Umsetzung in der Elektroinstallation Hans-Theo Fabry

Der Beitrag befasst sich mit den Konsequenzen für die Elektroinstallation, die sich aus der fast vollständig bundesweit erfolgten Einführung der MLAR 2000 ergeben.

D

ie Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Leitungsanlagen (Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie MLAR) gibt es schon seit vielen Jahren. Die letzte gültige Fassung wurde im März 2000 herausgegeben. Alle Bundesländer – außer Niedersachsen – übernahmen in der Zwischenzeit diese Fassung der MLAR in ihr Baurecht. Für den Bereich der Elektroinstallation ergaben sich mit dieser neuen Fassung einige wichtige Änderungen.

Kabeldurchführungen durch Wände und Decken Hinsichtlich der Kabeldurchführungen durch brandabschnittsbegrenzende Wände und Decken enthielten die alten Fassungen der MLAR teilweise sehr unklare Angaben. Dies hat sich nun deutlich verbessert. Gleichzeitig muss aber festgestellt werden, dass einige der dort aufgeführten Möglichkeiten praktisch kaum umsetzbar sind. Bei der Führung eines einzelnen Kabels durch eine Wand oder Decke braucht der Ausführende die Öffnung nur mit Beton oder Zementmörtel verschließen. Ist der Ringspalt um das Kabel herum sehr klein, kann man zum Verschließen andere Materialien verwenden, z. B. im Brandfall aufschäumende Spachtelmassen (Spalt max. 15 mm) oder Mineralwolle (Ringspalt max. 50 mm). Werden mehrere Leitungen durch einen gemeinsamen Durchbruch geführt, genügt auch ein Verschließen mit Zementmörtel oder Beton. Es muss aber siDipl.-Ing. Hans-Theo Fabry, Produktmanager Brandschutzsysteme, Obo Bettermann GmbH & Co., Menden de 22/2003

chergestellt sein, dass in Abhängigkeit vom Kabeldurchmesser zwischen den einzelnen Leitungen ein Mindestabstand besteht. Dies kann in der Praxis nicht immer eingehalten werden. Um diese Probleme beim Verschließen von Kabeldurchführungen zu umgehen, empfiehlt sich die Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Kabelabschottungen. Diese stehen in verschiedenen Varianten zur Verfügung und unterscheiden sich hauptsächlich durch die Besonderheiten bei der Montage, z. B. staubfreie Nachinstallation.

Ausnahmeregelungen für den Funktionserhalt Die Aussagen zum Funktionserhalt veränderten sich gegenüber den alten Fassungen der MLAR kaum. Die grundsätzlichen Anforderungen blieben bestehen. Es gibt allerdings ergänzende Hinweise, unter welchen Vorraussetzungen auf einen Funktionserhalt verzichtet werden darf. So ist z. B. der Funktionserhalt der Sicherheitsbeleuchtungsanlage innerhalb eines Brandabschnitts nicht erforderlich, wenn die Fläche des Brandabschnitts nicht mehr als 1 600 m2 beträgt und sich dieser innerhalb eines Geschosses oder Treppenraums befindet. Sind diese Anforderungen nicht komplett erfüllt, muss der Planer/Errichter die Kabelanlage für die Sicherheitsbeleuchtung in Funktionserhalt ausführen. Analog gibt es Ausnahmen für die Anlagen zur Alarmierung und Erteilung von Anweisungen und für die Brandmeldeanlage. Planer/ Errichter müssen allerdings prüfen, ob diese Ausnahmen auch im jeweiligen Bundesland übernommen wurden.

Kabelinstallation in Flucht- und Rettungswegen Die wichtigste Änderung in der MLAR erfolgte hinsichtlich der Kabelinstallation in Flucht- und Rettungswegen. Die Möglichkeit der offenen Verlegung bis zu einer Brandlast aller dort installierten Bauteile von 7 kWh/m2 entfällt nun. Hierfür gibt es verschiedene Gründe. In vielen Fällen kannten die Verantwort-

Bild 1: Auf engem Raum ausgeführte Formteile mit einem Brandschutzkanal aus Glasfaser-Leichtbeton

lichen zum Zeitpunkt der Planung von Brandschutzmaßnahmen noch nicht die exakten Kabelmengen, die später in den Flucht- und Rettungswegen installiert wurden. Nach der Montage der Kabel kam es dann immer wieder zu Problemen, weil die zulässige Brandlast doch überschritten wurde. Selbst bei Einhaltung der Grenzwerte entstanden oft Probleme durch Kabelnachinstallationen. Die daraus gegebenenfalls doch noch erforderlichen Brandschutzmaßnahmen berücksichtigte dann in der Regel niemand mehr. Darauf geht die neue Fassung der MLAR ein und lässt eine offene Verlegung der Kabel in Flucht- und Rettungswegen nicht mehr zu. Die jetzt zulässigen Alternativen beschreibt die MLAR deutlich. Prinzipiell dürfen in diesen Bereichen die Kabel einzeln voll eingeputzt, in Wandschlitzen mit einer mindestens 15 mm dicken Putzschicht oder mit 15 mm dicken Platten aus mineralischen Baustoffen verschlossen werden. In Wänden von Fluchtund Rettungswegen in feuerhemmender Leichtbauweise darf man einzelne Leitungen verlegen. Eine offene Verlegung ist dann zulässig, wenn es sich um nicht brennbare Leitungen handelt – d. h. so genannte »mineralisolierte Leitungen«. Die Verle-

39

Elektroinstallation

gung dieser Leitungen stellt aber sehr hohe Ansprüche hinsichtlich der Ausführung und bietet somit keine echte Alternative. Kabel, die ausschließlich der Versorgung der Rettungswege dienen, dürfen auch offen verlegt werden. Dabei muss man den Kabelweg aber so wählen, dass die Brandlast so gering wie möglich gehalten wird.

Verlegung in abgehängten Brandschutzdecken Sieht der Planer/Errichter – abweichend von den beschriebenen Möglichkeiten – die offene Installation von Kabeln und Leitungen unter der Betondecke vor, so ist dieser Bereich gegenüber dem Fluchtweg darunter mit einer entsprechenden Brandschutzdecke abzutrennen. Diese Brandschutzdecke muss für eine Brandbelastung von unten und von oben geprüft sein. Bei einem Brand darf auf diese Decken allerdings von oben absolut keine mechanische Belastung einwirken. Brandschutzdecken in dieser Art gibt es schon viele Jahre. Die Einschränkungen bezüglich der mecha-

nischen Belastbarkeit bestanden schon immer. Die älteren Fassungen der MLAR wiesen allerdings speziell auf diese Problematik hin. Die neue Fassung geht nun konkret darauf ein. Für die Kabelinstallation bedeutet dies, dass der Errichter für alles, was er oberhalb der abgehängten Decke installiert, Nachweise bezüglich der Standsicherheit im Brandfall erbringen muss. Er darf z.B. Verlegesysteme aus dem Bereich Funktionserhalt verwenden. Diese haben über die entsprechenden Brandprüfungen bewiesen, dass sie im Brandfall nicht herunterfallen. Unter Einhaltung aller Parameter der Funktionserhalt-Systeme verzichtet man lediglich auf Kabel mit Funktionserhalt.

Günstige Verlegung in Brandschutzkanälen Eine andere Art der Kabelverlegung in Flucht- und Rettungswegen bietet die Verwendung von Brandschutzkanälen (Bild 1). Diese müssen nach der DIN 4102 Teil 11 geprüft sein. Solche Kanäle

bezeichnet man auch als Installationskanäle mit der Brandschutzklassifizierung I30 bzw. I90. Brandschutzkanäle gibt es in verschiedenen Ausführungen. Als Isoliermaterial dient z.B. Kalziumsilikat oder Glasfaser-Leichtbeton. Die Kanäle erstellt der Errichter teilweise erst auf der Baustelle aus Plattenmaterial oder er montiert dazu fertige Kanalstücke. Bedingt durch die Änderung der MLAR bezüglich der Aussagen zur Brandlast stieg die Bedeutung von Brandschutzkanälen. Speziell bei Umbaumaßnahmen kommen deren Vorteile besonders zum Tragen. Vielfach müssen vorhandene Kabelinstallationen in Flucht- und Rettungswegen nachträglich in solche Kanäle umgelegt werden. Dies stellt natürlich an die Montagevarianten der Kanäle besondere Anforderungen. Bei Neuinstallationen richtet sich der Montageweg normalerweise an einer möglichst einfachen Kanalmontage aus. Bei einer vorhandenen Installation funktioniert das nicht, da die Kanalmontage sich dem bestehenden Kabelweg anpassen muss.

Elektroinstallation

Jegliche Art von Formteilen lässt sich aus den geraden Kanalstücken individuell herstellen. Die Montage ist sehr einfach, da man das Material des Kanals leicht bearbeiten kann. Der Handwerker benötigt lediglich eine Säge mit einem groben Sägeblatt. Die einzelnen Stoßstellen verBild 2: Dem vorgegebenen – zum Teil komplizierten – Kabel- schraubt er nicht miteinander sondern lässt weg angepasster Brandschutzkanal sie nur stumpf aneinander stoßen. Als einfache Form der AbProduktbeispiel eines dichtung dient ein selbstklebender Brandschutzkanalsystems Dichtstreifen bzw. ein systemgebundener Mörtel. Ein für diese Anforderungen geeignetes Die Befestigung des BSK-BrandSystem ist der »Obo BSK Brandschutzschutzkanals erfolgt mit einem brandkanal« von Obo Bettermann, Menden. schutztechnisch geprüften SchraubanDiesen Kanal gibt es in fünf verschiedeker. Dieser eignet sich für die Befestigung nen Abmessungen, kombiniert mit den in Beton und verschiedenen Arten von Feuerwiderstandsklassen I30/E30, I90/ Mauerwerk (Bild 2). E60 und I120/E90. Er besteht aus GlasAls angenehmer Nebeneffekt darf faser-Leichbeton und hat keine zusätzdieser Kanal nachträglich gestrichen lich Umhüllung aus Stahlblech.

oder tapeziert werden. Auch bei späteren Beschädigungen ist es bei diesem System zulässig, mit dem entsprechenden Mörtel auszubessern. Ein stark beschädigtes Kanalstück lässt sich so leicht austauschen, da die einzelnen Kanalstücke nicht untereinander verschraubt oder über eine Muffenverbindungen ineinander gesteckt sind.

Fazit Die Änderungen in der MLAR führten zu klareren Aussagen in der Formulierung. In einigen Punkten erschwert sich die Elektroinstallation unter dem Gesichtspunkt des Brandschutzes jedoch erheblich. Speziell durch die nun nicht mehr zulässige Brandlast in Flucht- und Rettungswegen treten viele neue Schwierigkeiten auf. Der beschriebene Brandschutzkanal stellt eine praxisgerechte Möglichkeit dar, Kabel und Leitungen – unter Berücksichtigung der MLAR-Vorgaben – einfach und auch optisch vertretbar zu installieren. ■

Elektroinstallation

Rauchabzug durch Schwebeflügel Andreas Stöcklhuber

Ein neuer Mechanismus für Rauchabzugs-, Dach- und Fassadenelemente gewährleistet auch bei geringer Öffnungsweite einen sicheren Rauchabzug – unabhängig von der Windrichtung.

Garantierter Rauchabzug Beim dem neu entwickelten Schwebeflügel von Stürmann dagegen kann der Rauch immer sicher abziehen, egal woher der Wind weht. Er bietet Planern zusätzlich optische Vorteile – durch die geringe Öffnungsweite lässt sich die AusDipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber, Redaktion »de«, nach Unterlagen von Stürmann

de 22/2003

Quelle: Stürmann

G

ewöhnliche Dach-Klappflügel bringen zwei besondere Probleme mit sich: So muss einerseits ein Klappflügel für eine wirksame Rauchabzugsfläche mindestens bis 60 ° geöffnet werden. Bei großen, schweren Flügeln erfordert dies sehr lange, kräftige und teure Antriebe. RWA-Antriebe mit 24 V DC haben hierfür entweder zu wenig Kraft oder eine sehr hohe Stromaufnahme, öffnen nicht schnell genug und werden durch den großen Hub zu instabil. Andererseits ergibt sich bei Gegenwind eine besondere Gefahr: Der Rauch kann nicht abziehen, sondern wird in das Gebäude zurückgedrückt.

Auch bei geringer Öffnungsweite kann der Rauch sicher entweichen

stelltechnik in den meisten Fällen seitlich im Aufsatzkranz oder der Schachtverkleidung verdeckt anordnen. Zudem kann man bewährte RWA-Antriebe von Stürmann verwenden. Diese Antriebe wurden am realen Objekt unter Volllast mit maximalem Hub mit über 11000 Bewegungsabläufen auf ihre Langlebigkeit und Standsicherheit getestet und haben ihre Bewährungsprobe sowie Prü-

fungen beim VdS und in Anlehnung an die DIN 18232 beim TÜV erfolgreich bestanden. Der besondere Ausstellmechanismus lässt den RWA-Flügel »schweben« und schafft so eine sehr gute RauchabzugsÖffnung. Die im Windkanal der RWTH Aachen (Lehrstuhl für Stahlbau und Windingenieurtechnik) durchgeführte Messung zur Beurteilung der aerodynamisch wirksamen Öffnungsfläche nach DIN 18232, Teil 3, belegt: Windrichtungsunabhängig nur positive RWA-cvWerte. Die Technik ermöglicht durch diesen Ausstellmechanismus das Öffnen und Schließen auch sehr großer und schwerer Dach-Rauchabzugsflügel. Der Flügel hat keine üblichen Bänder, sondern lagert auf vertikalen Stützen, die im Idealfall nur wenige Grad um die Lotrechte schwenken und den Flügel parallel zur Dachfläche anheben. Dies bringt folgende Vorteile: • Auch bei Wind garantiert sicherer Rauchabzug durch totale Rundumöffnung. • Auch sehr schwere Flügel lassen sich mit kleiner Antriebskraft bewegen. • Maximaler Rauchabzugsquerschnitt schon bei geringer Öffnungsweite. • Der geringe Hubbedarf bei den Antrieben garantiert kurze Öffnungszeiten. • Gängige Profile vieler Systemhersteller können mit einem entsprechenden Schwebeflügelbeschlag ausgerüstet werden. • Man kann bewährte RWA-Antriebselemente 24 V DC auch mit TÜV- und VdS-Prüfung einsetzen. ■ www.stuermann.de

43

Informationstechnik

Klarer Durchblick Messungen an LWL-Netzen tioniertes Faserstück mit LWL-Stecker).

H. Haas, S. Schobert

Die Messtechnik an Glasfasersyste-

Durchführung der Einfügedämpfungsmessung nach IEC 61300-3-4

men stellt eine eigene »Welt« dar. Der Techniker muss sich mit ganz an-

SLS

deren Kenngrößen und Eigenschaften

Lichtquelle

des Übertragungssystems auseinander setzen. Hier wird ein Überblick gegeben über die Messtechniken an LWL-Systemen.

N

ach dem Aufbau, dem Umbau oder auch der Instandsetzung eines LWL-Systems ist das Messen und Testen enorm wichtig, um sicherzustellen, dass die Leistung des Netzwerks einheitlich und zufrieden stellend ausfällt. Die Messergebnisse drücken in Zahlen die Netzqualität aus, decken Systemfehler auf und klären Fehlerursachen, speziell wenn Produkte unterschiedlicher Lieferanten eingesetzt wurden. Regelmäßige und korrekt durchgeführte Messungen erhöhen die Langlebigkeit des Systems, minimieren Ausfallzeiten und Wartungsaufwand und erleichtern Erweiterungen oder die Neukonfiguration des Systems. Die wichtigsten zu erfassenden Messparameter eines LWL-Systems sind: • Dämpfung der LWL-Strecke, • Absolute Pegel am System, • Empfänger-Empfindlichkeit, • Bandbreite des Gesamtsystems.

Dämpfung, lokaler Dämpfungsverlauf Zur Basisausrüstung des Installateurs gehören ein Leistungspegelmessgerät Hubert Haas, Marketing, Auszug aus der »Fibel der Lichtwellenleitertechnik« von Behacom, Glottertal Sigurd Schobert, Redaktion »de«, (erstellte die Marktübersicht)

Bild 1: Messung einer LWL-Strecke

44

Bild 2: Messaufbau

OPM

Leistungsmessgerät

Die Dämpfung eines optischen Bauteils soll ermittelt werden. Man beginnt zunächst mit einer Referenzmessung, um dann die gesuchte Einfügedämpfung zu ermitteln. In der nachfolgenden Beschreibung verwendet man als Prüfling ein konfektioniertes Anschlusskabel. Notwendige Messmittel sind (Bild 2): • Stabilisierte Lichtquelle (Pegelsender, s. dazu nachfolgende Marktübersicht), • Optisches Leistungsmessgerät mit Multimeter und

und eine stabilisierte Lichtquelle. Die Gesamtdämpfung kann man mit diesen beiden Messgeräten sehr schnell und genau messen. Eine Auswahl der beiden Messgeräte ist von dem verwendeten Kabel bzw. von der Anwendung abhängig (Singlemode – Multimode, verwendete Wellenlänge, Kabel usw.). Bild 1 zeigt den schematischen Messaufbau. Dämpfungsmessung an Kabeln und Steckverbindern werden nach der Messvorschrift IEC 61300-3-4 vorAnzeige Referenzgenommen. Weil messung die Dämpfung von LWL-Systemen in beiden Übertragungsrichtungen im EinfügeAllgemeinen dämpfungsnicht gleich ist, messung nach misst man in beiMethode 6 OPM de Richtungen. SLS LeistungsAls GesamtLichtquelle messgerät dämpfung wird aus den beiden Anzeige der Messwerten das Einfügedämpfung arithmetische Mittel gebildet. Im Telekommunikationsbereich erfasst man Bild 3: Einfügedämpfungsmessung nach Methode 6; Anzeige der grundsätzlich die Referenz- und Einfügedämpfung auf dem LCD Werte beider Richtungen. • Messkabel mit Messkupplungen. Bei der Messung an optischen VerDas Multimeter mit dem Leistungsmessbindungen oder von optischen Kabeln gerät zeigt einen absoluten Messwert in muss immer der konkrete AnwendungsdBm an. fall einbezogen werden. Entscheidend ist Danach schaltet der Installateur auf in erster Linie, weldie relative Messung um. In der Anzeiche Dämpfung gege erscheint »0.00 mV«. Dies entmessen werden soll: spricht einem Messwert von 0 dB. die einer SteckverNun fügt man den Prüfling zwischen bindung, eines komder Lichtquelle und dem Leistungsmesspletten Kabels oder gerät ein. Die Einfügedämpfung erdie Dämpfung eines scheint jetzt direkt als Ergebnis am MulPigtails (vorkonfektimeter. In unserem Beispiel (Bild 3) be-

0.00

mV

-0.83

mV

de 22/2003

Informationstechnik

Bild 4: Beispiel einer OTDR-Messkurve. A: Sendeimpuls, Totzone, B: Steckverbinder, C: Fusionsspleiß oder zu enger Biegeradius, D: mech. Spleiß, E: Faserende, Faserabschluss, Faserbruch, F: Cursor

Messgerät kann eine Zeit lang keine Messwerte mehr registrieren, man spricht hier von der Totzone. Nach dem Faserende erkennt man nur noch ein Rauschsignal. Das OTDR stellt das vielseitigste Gerät unter den LWL-Messgeräten dar. Das

Einsatzgebiet erstreckt sich von der Installation über die Systemabnahme und die Wartung bis hin zur Fehlerbeseitigung. Die über ein OTDR erhaltenen Informationen nutzen der Ermittlung von Kabeltauglichkeit, von Verbindungsund Anschlussverlusten und der Erstellung einer Dokumentation über das LWL-Netz. Mit einer dazugehörigen Software lassen sich die Messwerte auf die Festplatte eines PCs oder eine Floppy-Disk speichern und grafische Ausdrucke des Dämpfungsverlaufs erstellen.

trägt der gemessene Wert –0.83 dB.

Rückstreumessung – OTDR Außer den Durchgangsund Dämpfungsmessgeräten werden auch OTDR (Optical Time Domain Reflectometer = optisches ZeitbereichsReflektometer) verwendet, um den genauen Verlauf einer Verbindung aufzuzeichnen und den jeweiligen Signalverlust zu messen. OTDR erlauben anhand einer grafischen Darstellung die Lokalisierung von Fehlern und Störstellen, z. B. Spleißungen, Stecker, Fehlerstellen durch unsachgemäße Verlegung und Materialfehler. Das OTDR arbeitet auf der Grundlage der optischen Rückstreumessung (Rayleigh-Streuung). Es sendet Lichtimpulse über eine Faser und wertet das reflektierte Licht aus. Die Intensität des rückgestreuten Lichts stellt ein Maß für die im Lichtwellenleiter vorliegende Dämpfung dar. Dazu benötigt man nur den Zugang zu einem Faserende. Bild 4 zeigt eine prinzipielle Messkurve mit verschiedenen Ereignissen. Treten auf der LWL-Strecke sehr starke Reflexionen durch Fehler (z.B. bei Steckverbinder »B«) auf, wird der Empfänger des OTDR übersteuert. Das de 22/2003

45

Informationstechnik

Für die Wartung einer LWL-Strecke kann zum Vergleich der aktuellen Messwerte eine Referenzkurve herangezogen werden. Ein OTDR eignet sich auch für Überwachungen während des laufenden Betriebs eines LWL-Systems.

Hilfsgerät – LWL-Telefon Sprechsets oder LWL-Telefone nutzen die Techniker für die sofortige Kommunikation über die verlegten Glasfaserkabel. Mit dem LWL-Telefon lässt sich eine erste einfache Überprüfung der Glasfaserstrecke durchgeführen.

Durchgangsprüfung mit Fasertestgerät Einfache Durchgangsprüfungen und Fehlerortung an optischen Fasern und Komponenten können mit einem Fasertestgerät durchgeführt werden. Das sichtbare Laserlicht im Wellenlängenbereich von 635 nm und der Blinkmodus sorgen für eine gute Erkennung bei dem Einsatz des Fasertesters (s. Marktübersicht).

Marktübersicht Im Folgenden finden Sie eine Übersicht zu Messgeräten und Hilfswerkzeugen für die Installation und Wartung von Glasfaserübertragungsrechnik. Aus Platzgründen stellen wir hier nur eine begrenzte Auswahl von Geräten vor. Eine vollständige Zusammenstellung dieser Marktübersicht finden Sie auf unserer Homepage www.online-de.de unter Onlinetipps/ Messtechnik.

Erläuterung zu Fachbegriffen in der Marktübersicht Die Messtechnik für Glasfasern setzt Spezialwissen und Erfahrung mit dem Umgang der Glasfasern voraus. Hinweise zur Eignung und den richtigen Einsatz dieser Geräte gehen aus den folgenden Erläuterungen hervor. Detektorfläche (bei Pegelmesser) Die Größe der Detektorfläche der Fotodioden in Pegelmesser stellt ein Qualitätsmerkmal dar. Es besteht kein direkter Kontakt der Faser mit der EmpfangsDiode, um diese nicht zu beschädigen. Ein Faser-Luft-Adapter bildet den Übergang zwischen der Messleitung und Empfänger-Diode. Die Fläche der Diode muss wesentlich größer als der Faserdurchmesser sein. Ein durch die nummerische Apertur entstehender Lichtkegel

46

Detektortyp Die Fotodioden (Empfänger) bestehen aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien. Die Eigenschaften dieser Halbleiter: • Si, Silizium, nur für den sichtbaren Lichtbereich geeignet • Ge, Germanium, insbesondere für den oberen Wellenlängenbereich vorgesehen • InGaAs, Indium-Gallium-Arsenid, besonders hohe Empfindlichkeit.

den-Dispersion, d.h., die Winkellageveränderung der übertragenen Signale. Die CD-Messung berücksichtigt die chromatische Dispersion, d.h., Laufzeitunterschiede verschiedener »Farben« – hierunter versteht man verschiedene Wellenlängen. Die DWDM-Messung berücksichtigt die selektiven Sende-Wellenlängen eines mehrkanaligen LWL-Übertragungssystems. DWDM bedeutet: dense wavelength diversity multiplexing, Mehrfachausnutzung mittels unterschiedlichen Wellenlängen (Quelle: Laser 2000). Diese Messmethoden sind insbesondere bei Weitverkehrsverbindungen über Single-Mode-Fasern (SM) angebracht. Nur wenige Geräte unterstützen diese Messmethoden.

Dämpfungstotzone Abstand eines Ereignis-»Peaks«, z.B. einem Stecker, und dem eindeutig erkennbarem Dämpfungswert einer Faser in einer grafischen Messkurve. Ein langer Messimpuls führt zu großen Totzonen.

Modulation Auf das Licht-Sendesignal modulieren einige Pegelsender Prüftöne auf. Damit lassen sich u. U. einzelne Fasern im Rangierfeld voneinander besser unterscheiden (»Durchklingeln«).

Dynamik Eingangsempfindlichkeit (dB) der Pegelmesser: Sie sollte möglichst groß sein. Allerdings gibt es keinen Grund, einem OTDR mit 30 dB oder mehr den Vorzug zu geben, wenn die gängigen Applikationen wie 1-Gbit- und 10-GbitEthernet eine maximale Einfügedämpfung von 1,8 dB bis 3,5 dB erlauben.

POF Einige Pegelmesser erlauben Dämpfungsmessung sowohl an POF-Fasern (Polymer Optical Fiber, Kunststofffasern) mit einem Querschnitt mit 1000 nm als auch an Glasfasern im Multimode-Bereich bei 850 nm mit 50 µm/62,5 µm Durchmesser. Kunststofffasern gewinnen immer mehr an Bedeutung und werden speziell im Maschinenbau und in der Automatisierungstechnik eingesetzt.

des austretenden Lichts liegt damit immer noch auf der Diodenfläche. Eine Reflexionsblende im Adapter der Pegelmesser verhindert, dass Mehrfachreflexionen zwischen der spiegelnden Steckerendfläche und der Photodiode auftreten.

Ereigniszone Leider werden OTDRs für den Einsatz im LAN oft nach den gleichen Kriterien wie ein Mini-OTDR für die Weitverkehrstechnik (Telekom) ausgewählt. Die am häufigsten betrachteten Parameter sind die max. Distanz. Die Optimierung geht meist auf Kosten der Fähigkeit, nahe aneinander liegende Ereignisse zu erkennen. Dabei erlauben die LAN-Applikationen der letzten und »vorletzten« Generation nur maximale Distanzen bis zu 2000 m für Multi-/Single-Mode und stellen damit den Vorteil einer Reichweite von mehreren km in Frage. PMD/DWDM/CD-Messung Die meisten OTDRs werten das reflektierte zurückgesendete Empfangssignal nach dem Pegel und ihrer Laufzeit aus, ohne die Einflüsse der Moden-Dispersionen zu berücksichtigen. Hochwertige Messungen erfordern aber zusätzlich die Berücksichtigung dieser Einflüsse. PMD-Messung: Hier berücksichtigt man den Einfluss der Polarisations-Mo-

Pulsbreiten Die Pulsbreiten der OTDR bestimmen einerseits die Messgenauigkeit (Auflösung), andererseits die Reichweite der Messung. Minimale Pulsbreite: Diese gilt oft als Synonym für die Fähigkeit eines OTDR, nahe beieinander liegende Ereignisse, z. B. Pigtail-Spleiß od. Stecker, in einer Glasfaserverbindung zu erkennen. Als Stand der Technik wird eine Pulsbreite von 3 ns betrachtet. Einen neuen Lösungsansatz zeigt das OTDR OF-500 von Fluke-Networks, das auch die Pulshöhe variiert und mit 4 ns eine Ereignis-Totzone von 80 cm erzielt. Twintest Eindeutige Wellenlängen-Erkennung und gleichzeitige Messung mit zwei Wellenlängen sind die Vorteile des Twintest. Ein Umstecken ist dazu nicht erforderlich, denn der Sender führt beide Wellenlängen auf einem Ausgang zusammen. Der Empfänger schaltet automatisch um. de 22/2003

Informationstechnik

Optische Pegelsender und -messer Gerätebezeichnung Hersteller Distributor

KI-7600 Power Meter Kingfisher International Kurth Electronic

NOY-SMLP 5-5 Noyes Laser 2000

MLS1000 Megger Psiber Data

TK LAN 1 Exfo Psiber Data

Gerätetyp

Pegelmesser

SM+MM-Kit, OLS 4 und OPM 5-2C

Lichtquelle

Pegelsender und Empfänger, Kit-Lösung

Sender Opt. Wellenlängen (nm) Singlemode, Multimode Faserkern (µm) Sendertyp Ausgangsleistung

635 SM, MM – Laser 0 dB

850, 1300, 1550 SM, MM 50, 62,5 LED 20 dBm

850, 1300 MM 50, 62,5 LED –

– – – Wechsel alle gängigen Typen

850, 1300, 1310, 1550 SM, MM 9, 50, 65 LED und Laser -20 dBm/-20 dBm/ -5 dBm/-5 dBm nein ja ±0,1 dBm bzw. 0,15 dB über 8 h fest SC, ST, FC

– 1 kHz – Wechsel ST, SC, FC

– 2 kHz -0,05 dBm fest ST, SC, FC, SMA, DIN, E2000

1300, 1310, 1550 Ge, InGaAs, H3 – +27 dBm bis -45 dBm < 3%, Auflösung 0,01 dB dB, dBm, Ton-Detektion – ja, max./min. ja Wechsel alle gängigen Typen

850, 1300, 1310, 1550 Ge – +6 dBm bis -60 dBm ±0,01 dB mW, dBm, dB +6 dBm ja 500 Messwerte pro Wellenlänge Wechsel ST, SC, FC, SMA, DIN

660, 780, 850, 980, 1310, 1350, – – – – – – – – – –

1550, 1625 Ge 2 mm +6 dBm bis -60 dBm -0,05 dBm mW, dB, dBm 60 dBm nein – Wechsel ST, SC, FC, SMA, DIN, E2000

LCD-Anzeige, beleuchtet 8 Tasten, verschiedene Softkeys ja ja RS232 190 x 130 x 70, 500 Adapter für ST, FC und SC, Kalibrierung, Adapter-Kit für freie Faserenden, Netzteil

LCD-Anzeige, beleuchtet Softkeys nein nein RS232 140 x 81 x 38 260 Tasche, serielles Kabel, Software

6 x LED 3 Tasten nein nein nein 160 x 83 x 30 220 Adapter, Patchkabel, Tragetasche

LCD Tasten ja nein –

Twintest Modulation Stabilität Optischer Anschluss Steckertypen Empfänger Kal. Wellenlängen (nm) Detektortyp Detektorfläche Dynamik Auflösung Anzeige Max. Pegel Speicher Speicher-SW Optischer Anschluss Steckertypen Gerätekonzept Anzeigeelemente Bedienelemente Wellenlängenerkennung Bidrektionale Messung Schnittstellen Gerätemaße in mm (H x B x T) Gewicht in g Zubehör/Sonstiges

de 22/2003

Tragetasche, wetterfest

47

Informationstechnik

Optische Pegelsender und -messer Gerätebezeichnung Hersteller Distributor

114XT-6585 TS-Optoelectronic TS-Optoelectronic

Tempo Fiber Meter Tempo Messkom

DSP-FTA-420S Fluke Networks Fluke Networks

Messkoffer 4 Beha Beha

Gerätetyp

Kit

Fiber Certification System

Pegelsender/-messer als Option f. DSP-4 x 00

Pegelsender/-messer, Kit-Lösung

650, 850 MM 50 … 1000 LED 650 nm: -10 dB 850 nm: -15 dB nein nein 0,01 dBm/h 650 Wechsel, 850 fest ST Wechsel alle gängigen Typen

850, 1300, 1310, 1550 SM, MM 50, 62,5 LED +3 dBm bis -55 dBm

850, 1300 MM 50, 62,5 LED -20 dBm

850 MM 50, 62,5 LED > -18,5 dBm

ja – – fest alle gängigen Typen

ja nein 0,25 db fest SC

nein nein 0,1 dB fest ST

Standard: 650, 780, 850 Si 5 mm 0 dBm bis -50 dBm 0,01 dB dB, dBm 0 dBm ja, Referenz PC-Software Wechsel alle

850, 1300, 1310, 1550 InGaAs – +3 dBm bis -55 dBm – dBm +3 dBm bis -55 dBm ja Pegel und Länge fest ST

850, 1300, 1310, 1550 InGaAS – -50 dBm 0,25 dB dB, dBm, Länge +3 dBm ja 10 000/Linkware fest SC

850, 1310, 1550 Ge – 50 dBm 0,25 dB über Multimeter 55 dBm nein nein Wechsel ST

LCD 45 x 1 5 mm, 2 x 10 Zeichen LCD, 8 Zeilen, hintergrundbel. Taster für Wellenlänge Drehschalter und Tasten Taster für dB/dBm

LCD (DSP-4x00) graphisch Soft- und Hardkeys

Kontroll-LED Taster, Schiebeschalter

nein

ja

nein

nein

ja RS232 310 x 100 x 63 1000 Einstellbarer Sendepegel, 2 Testgeräte, 4 ST-Kabel, Batterien, Netzteil, Software, PC-Kabel

automatisch, ja RS232 83 x 116 x 47 250 SFF Adapter, Längenmessung und standardkonforme Berechnung des Dämpfungsbudgets

nein nein

Sender Opt. Wellenlängen (nm) Singlemode, Multimode Faserkern (µm) Sendertyp Ausgangsleistung Twintest Modulation Stabilität Optischer Anschluss Steckertypen Empfänger Kal. Wellenlängen (nm) Detektortyp Detektorfläche Dynamik Auflösung Anzeige Max. Pegel Speicher Speicher-SW Optischer Anschluss Steckertypen Gerätekonzept Anzeigeelemente Bedienelemente

Wellenlängenerkennung

Bidrektionale Messung nein Schnittstellen ja Gerätemaße in mm (H x B x T) 60 x 105 x 21 100 Zubehör/Sonstiges Datenkabel, Software, Netzteil, Koffer

48

Messgeräteset mit Multimeter im Tragekoffer

de 22/2003

Informationstechnik

C.A 7040 mit LWL-Adapter Chauvin Arnoux Chauvin Arnoux

OMK-5 Acterna IGZ, Acterna

(Lantek 6/7) + Fibertek Ideal Ideal

OLS1-1B / OPM4-1C Noyes Datatec

LWL-Adapter, kombinierbar mit Grundgerät

optisches Test-Kit

Kit-Lösung, Ergänzungsmodul Pegelsender/-empfänger zu LAN-Kabeltester, Dämpfung

LED-Sender OLS 6DM und Pegelmessgerät OPM 6-2

850 SM, MM 9, 50, 62,5 Laser -17 dBm mit MM 50 -12 dBm mit MM 62,5 – – 0,02 dB / 1 min Wechsel ST / Adapter für SC, FC, MTRJ

850, 1300 SM, MM 9, 50, 62,5, 100/140 LED -17 dBm

660, 850 MM 50, 62,5, 200, 1000 LED –10/–20

850, 1300 MM, (SM) 9, 50, 62,5, 100, 200, 1000 LED –20 dBm

ja ja ±0,05 dBm fest ST

850, 1300, 1310, 1550 SM, MM 9, 50, 62,5 Laser 850 nm: -5 dBm 1300 nm, 1310 nm: 12 dBm ja – ±0,15 dB bzw. ±0,075 dB fest für MM: ST / für SM: FC

nein – ±0,1 dB/8 h fest ST

ja ja 0,1 dB/1 h fest ST oder SC

850, 1300, 1310, 1550 – – 0 dBm bis -55 dBm 0,02 dB dBm – ja (mit Grundgerät C.A 7040) – – ST / Adapter für SC, FC, MTRJ

820, 850, 1300, 1550 Ge 1 mm -60 dBm bis +5 dBm 5% dB, dBm + 10 dBm nein nein fest UPP 1,25 oder UPP 2,5

850, 1300, 1310, 1550 – – ab -15 dB ±0,15 dB dB – ja, im Lantek-Messgerät ja fest für MM: ST / für SM: FC

660, 780, 850 – – +6 dBm bis -70 dBm ±0,25 dB mW, dB, dBm – nein nein Wechsel ST, SC, FC, SMA, DIN, E2000

850, 1300, 1310, 1550 Ge – +3 bis -55 dBm 0,25 dB dB, dBm, µW – ja ja Wechsel ST, SC, FC, SMA, DIN, E2000

LCD (71 x 46 mm) LCD, 4 digit 4 Softkeys, 1 Automatiktaste spritzwasserfeste Folienund 11 alphanumerische Tasten tastatur

1/4 VGA-Display, hintergrundbel. LCD, 2 Zeilen Softkeys, Funktionszuordnung 4 Taster

feste Wellenlänge pro Lichtquelle

ja

ja

nein

nein keine 140 x 73 x 28 180 Reinigungsgerät, Messkabel, Koffer, Durchgangsprüfer Mikroskop

ja RS232, USB, PCMCIA 127 x 256 x 58 je Gerät 1050 bzw. 914 Adapterset, Vorlauffasern, Kupplungen, Koffer, Handbuch, Reinigungset

nein nein 120 x 70 x 42,5 Sender, 140 x 81 x 38 Empfänger Einsatz auch für POF

Grundgerät: RS 232 Grundgerät: 260 x 144 x 60 Lichtquelle: 120 x 65 x 22 Leitungen mit Übergängen für ST-, SC-, FC- und MTRJAnschluss Multiund Monomode

de 22/2003

MLP 6-2 AFL Telecommunication Opternus

LCD Ein/Aus, dbm/dB, Ref, Speichern, Menü, Wellenlängenumschaltung ja ja RS 232 je 184 x 102 x 44 450 Modulation: CW, 270 Hz, 1 kHz, 2 kHz, oder Wavelength IDAdapter, Stecker, Tragetasche, Datentransferkabel, Software inkl.

49

Informationstechnik

Optische Time-Domain-Reflectometer Gerätebezeichnung

FTB-100BMini - OTDR

Hersteller Distributor

Exfo Psiber Data

Gerätetyp

OTDR

Testfunktionen Opt. Wellenlängen (nm) Singlemode, Multimode Dynamik (dB) Reichweite (km) Pulsbreiten Ereignis-/Dämpf.-Totzone (m) Anzahl der Messpunkte Vergleichskurven/Zoom Weitere Testfunktionen

Fiber Meter Fiber Certification System Tempo Messkom

Micro OTDR zur Fehlerlokalisierung Tempo Messkom

XC850

Micro-OTDR

OTDR

Megger Psiber Data

850, 1300, 1310, 1410, 1550, 1625 MM, SM 43,5 dB 625 m bis 260 km 10 ns, 30 ns, 100 ns 1,5 m/5 m 16 000 ja/ja Setzen von Markern, automatische Ereigniserkennung ja optional nein nein/nein/nein ja

850, 1300, 1310, 1550 SM, MM +3 dBm bis -55 dBm 1 cm bis 2 km 10 ns – 10 000 ns/Aufl. 1 ns 0,6 m/0,6 m – nein/nein –

1310 SM, MM – 20 km – ±2 m/±2 m – nein/nein in 6 s bis 6 Fehler plus Kabelende

850 MM 13 dB 2 km 4 ns 1,5 m (Telcordia)/4 m – ja/ja automatische Erreigniserkennung, Duplex-Modell

nein ja ja nein/nein/nein ja

– ja nein nein/nein/nein nein

nein nein nein nein/nein/nein –

LCD (Pixel 640 x 480) FarbTouchscreen

hintergrundbeleuchtet, grafisches LCD

hintergrundbeleuchtet, LCD

LCD 100 x 100 mm Farbanzeige

Bedienelemente

Touchscreen, Softkeys

Drehschalter und Tasten

Tasten

Taster, Softkeys, Tastatur

Ergebnisspeicherung

Floppy, PCMCIA Flashcard

2 000 Messungen

–

Flashcard, 9 999 Kurven

Optischer Anschluss Steckertypen Geräte-Schnittstellen Gerätemaße in mm (H x B x T) Gewicht in g Modularer Aufbau Stromversorgung Zubehör

fest ST, SC, FC, E2000, DIN, … RS232, Parallel, PS2, PCMCIA 216 x 336 x 89 3700 ja Akku/Netzteil Tragetasche, Messkabel, PC-Software –

fest ST RS 323 310 x 100 x 63 1000 nein Batterien, Akku, Netzteil 2 Testgeräte, 4 ST-Kabel, PC-Kabel, Koffer Komplettsortiment mit Gegenstelle für Pegel- und Längenmessung mit Sprechset

fest ST-PC-Hybrid – Handheld

fest ST RS232 135 x 240 x 245

nein Batterie –

nein Akku (10 h/Netz) Patchkabel, Tragetasche

Rotlichtquelle Dämpfungsmessung Talksetoption PMD/DWDM/CD-Messung Software Gerätekonzept Anzeigeelemente

Sonstiges

50

Micro-OTDR Barcode-Option zur Fehlerlokalisierung mit WTK ( Komprimiert ) 1310-Laser-OTDR-Technologie

de 22/2003

Informationstechnik

WAV-MTS5100e

NOY-M100-Quad

Of-500-02

Tracetec (+Lantek 6/7)

E6000C Mini-OTDR Serie

Acterna Acterna, Laser 2000 und IGZ

Noyes Laser 2000

Fluke Networks Fluke Networks

Ideal Ideal

Agilent Technologies Opternus

OTDR

OTDR

Multifunktionales OTDR

RAD (Reflective Anomaly Detection System)

Grundgerät + Module

850, 1310, 1350, 1550, 1625 SM, MM 44 dB (VHD Modul) bis 380 km (VHD Modul) 3 ns – 20 ns 1 m (DR-Mod.) / 5 m (MM-Mod) 128 000 ja, 4 Kurven/ja Marker, automatische Ereigniserkennung, sehr viele Applikationen optional optional optional (35 dB) optional/optional/optional optional

850, 1310, 1350, 1550 850, 1300 SM, MM SM 21 dB bis 26 dB (850 nm/1550 nm)– 2 km bis 160 km 2 km 10 ns – 30 ns – 5 m – 20 m 0,8 m/4,5 m – – nein/ja –/ja nein automatische und manuelle Tests

1310 SM, MM

ja nein nein nein/nein/nein ja

ja ja nein nein/nein/nein ja

2 m bis 8 m/0,01 m – ja/ja Marker, automatische Gesamtlängenangabe, bei hoher Auflösung: 800 m nein nein nein nein/nein/nein ja

850, 1300, 1310, 1550, 1625 MM, SM bis zu 43 dB/45 dB 150 km 5 ns – 20 ns 3 m/10 m 16000 ja/ja Marker, automatischer Mehrfaser-Test

8,4“-TFT, 640 x 480, hintergrundbeleuchtet LED für Laden/Netz Softkeys

hintergrundbeleuchtetes PDA-Display, Touchscreen, LED Softkeys, Touchscreen

1/4 VGA Diagonale 15 cm LCD Color beleuchtet

1/4 VGA-Display, hintergrundbeleuchtet

Farb- oder Monochrom-LCD (VGA): 18,3 cm

Taster, Softkeys

intern 400 Kurven HD 1 GB, FDD 1,4 MB” Wechsel/fest ST, SC, FC, E2000, DIN… RS232, parallel , opt. Ethernet 300 x 235 x 90 3 500 ja Akku, Netzteil Tasche, Akku

> 200 Compact Flash 16 MB

Hard- u. Softkeys optional Tastatur 1000 per 32 MB MMC/SD

Ein-Tasten-Bedienung, Macros 3,5”-Diskettenlaufwerk: PCMCIA Typ II Wechsel alle 1 x seriell, 1 x parallel, 1 x PS2 194 x 290 x 75 2 900 ja Netz od. externe Akkus Tragetasche u. zahlreiches Zubehör Ereigniserkennung, Faserbruch-Lokalisierer, Rückflussdämpfung usw.

Dateiformate SOR 1.1 & 2

de 22/2003

Wechsel ST, SC, FC über Compact Flash Port 190 x 100 x 70 1200 nein Akku, Netzteil Tasche, Akku, Software, CF-Card, Adapter

SC RS-232, USB 226 x 191 x 64 2 200 ja Batterie / Netz Tragetasche Video Mikroskop, Autom. Pass Fail (Event, Segment, Link Channel); Vorlauf. + Empf.-Fasern, Kompensation

4 km

Interner Speicher, CF-Speichermodule fest FC/PC RS-232, USB, PCMCIA 127 x 256 x 58 ja Über Tester-Akku Adapter, Messkabel, Koffer, Handbuch kein Zertifizierungsgerät, nur Fehlersuche

Submodul optional mit Submodul nein nein/nein/nein ja

51

Informationstechnik

Hilfswerkzeuge für die Glasfasertechnik Gerätebezeichnung Hersteller Distributor

45-332 Ideal Ideal

OVF-1 Acterna IGZ

FI - 11/12 Acterna IGZ

KI - 6350 Visible Pen Kingfisher International Kurth Electronic

Gerätetyp Art des Geräts/Werkzeug

Glasfaser-Mikroskop

Opt. Quelle, DurchgangsPrüfer, OVF-1

Biegekoppler FI-11, FI-12

Fiber Identifikation, Patchfeld-Lokalisierung, optische Fehlereingrenzung

SM, MM 9, 50, 62,5 optische Prüfung von Steckern, 100-/200fache Vergrößerung

SM, MM 9, 50, 62,5 Durchgang Faserauswahl

SM 9 Biegekoppler

alle alle Prüfen der Faser auf Knicke, defekte Fiber, schlechte Spleißstellen. Erkennung der Ausgänge am Patchfeld, schnelles Finden einzelner Fasern

Beleuchtung der Faser

Kontroll-LED (Dauer/Pulslicht)

LED-Pegelanzeige Richtungsanzeige

sendet intensives rotes Laserlicht im sichtbaren Bereich. Erkennung der einzelnen Fasern

Bedienelemente Optische Schnittstellen

Taster Universaladapter 2,5 mm und 1,25 mm, MTRJ, E2000, ST, SC

Taster Universal

Taster Universal

Schalter ein/aus Universell, 2,5 mm: LSA, E2000, FC, SC, ST oder 1,25 mm: LC, MU

Geräteaufbau in mm (HxBxT) Gewicht in g Stromversorgung Zubehör/Sonstiges

190 x 30 x 480 324 Batterie Tasche

Anwendung Singlemode, Multimode Fasern (µm) Weitere Testfunktionen

Gerätekonzept Anzeigeelemente

200 Batterie oder Akku Box

Batterie oder Akku Box

171 x 18 60 Batterie einfaches und effizientes Hilfsmittel bei Installation und Wartung; keine Schulung erforderlich; wetterfest

DISTRIBUTOREN VON OPTISCHEN MESSGERÄTEN SOWIE WERKZEUGEN Acterna Germany GmbH, 72800 Eningen www.acterna.com Psiber Data GmbH, 85399 Hallbergmoos www.psiber-data.de Messkom Vertriebs GmbH, 85416 Langenbach www.messkom.de Laser 2000 GmbH, 82234 Wessling www.laser2000.de Fluke Networks, 5692 EC Eindhoven www.flukenetworks.com

52

Ideal Industries GmbH, 85737 Ismaning www.idealindustries.com Opternus, 22941 Bargteheide www.opternus.de IGZ GmbH, 71634 Ludwigsburg www.igz-gmbh.net Kurth Electronic, 72800 Eningen www.kurth-electronic.de Datatec GmbH, 72770 Reutlingen www.datatec.de

Behacom, 79286 Glottertal www.behacom.de Chauvin Arnoux GmbH, 77694 Kehl www.chauvin-arnoux.de Huber & Suhner, 82024 Taufkirchen www.hubersuhner.de Atlantic Networks, 82152 Planegg www.atxx.de

de 22/2003

Informationstechnik

LWL-Checktool IMM Laser 2000

Fiber Inspector FT300 / FT400 Quick Assembly Fluke Networks Huber+Suhner Fluke Networks Huber+Suhner

OFS 300-200C AFL Opternus

FS-PP-KIT Net Test Messkom

Durchgangsprüfer

Video-Mikroskop

Handwerkszeug für die Feldkonfektionierung

Steckerinspektionsmikroskop

Patchpanel InspektionsVideomikroskop

SM, MM 9 – 1000 Prüfen der Faser allg., Montagehilfe für Stecker, Durchgangsprüfer, Prüfen der Stecker, Spleißkontrolle

SM, MM alle Prüfen der Schlifffläche. Vergrößerung 250/400

SM, MM

SM, MM universal Feldkonfektioniergerät für SC- Inspektion der und ST-Steckverbinder. Beim Steckerendflächen Konfektionierungsprozess wird die Ferrule durch Epoxyharz geklebt; Auslöser für Ader-Klemmung

Roter Laser als Indikator TFT, Active Matrix, 480 x 234 px – 0,3 mW in SM, 0,7 mW in 50-µm-MM-Faser CW o. gepulste Version Druckschalter Taster – 635 nm ST, FC, SC, Universal – 1,25 mm oder 2,5 mm Universal 18 x 171 60 Batterien oder Akku –

de 22/2003

88,9 x 58,4 x 215,9 465 – sehr kurze Kamera, ideal für Patchpanels

SM, MM 9, 50, 62,5, 125 Überprüfen der Steckerendfläche; auch eines im Patchfeld montierten Steckers durch die Kupplung

Mikroskopokular

TFT aktiv mit 480 x 234 Px

Ein/Aus, Fokus 2,5 mm Univeraladapter

Tasten und Drehrad Adapter FC, LC, MU, SC, ST, Biconic, MT-RJ, Universal 2,5 u. 1,25 mm, E-2000 100 x 530 x 220

130 x 50 x 200 interne Stromversorgung Batterie Manipulator mit Netzgerät, Tasche Klebepatrone und Keramik Cleaver, Verbinderadapter für FSC-Verbinder, Polierset inkl. Schleifscheibe, komplett mit Clausstripper, Polierset, Aramidschere, Markierstift, Reinigungstücher, Handmikroskop, Kleberpatrone usw.

Akku oder Netzteil mit optionaler Auswertesoftware, Überprüfung der Steckerendflächen, Gut/SchlechtKlassifizierung der Steckerendfläche, Ergebnisspeicherung über externes Medium (Laptop)

53

Automatisierungstechnik

Modular- und Kompakt-I/O-Baugruppen in einem System Carsten Henning

Ein- und Ausgangsmodule gibt es für dezentralen

Steuerungsaufbau

in

kompakter Form oder anpassbar für die entsprechende Anwendung. Ein I/O-System vereint die Vorteile der beiden unterschiedlichen Prinzipien. Nebenbei lässt das System die Freiheit der Feldbuswahl.

E

lektrokonstrukteure und Planer haben sich bei I/O-Modulen in einer Automatisierungsaufgabe für modulare oder für kompakte Block-I/OBaugruppen zu entscheiden. Ideal wäre es, man könnte sich für ein System entscheiden, das die Vorteile beider mit dem größeren Nutzen für die Anwendung vereint, z. B. »Inline« von Phoenix Contact, Blomberg. Denn erst durch die gegenseitige Ergänzung der beiden Remote-I/O-Varianten kann sich das Automatisierungssystem flexibel an die Lösung anpassen.

Funktionen der Remote-I/Os Remote-I/O-Module lassen sich als Ein-/ Ausgabebaugruppen sowohl dezentral als auch zentral einsetzen. Sie sammeln Signale ein und leiten diese über das Feldbussystem an die Steuerung weiter. Die Bandbreite der Informationen erstreckt sich von simplen digitalen Ein-/ Ausgangs- über analoge Signale bis hin zur Schaltfunktion eines Motors. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Baugruppen mehrere Feldbusse unterstützen, denn die Entscheidung über die Art der Datenübertragung sollte der Anwender treffen und nicht die Steuerungskomponenten. Inline bietet die Kommunikation über Interbus, Profibus, Devicenet und CANopen. Die I/O-Komponenten gibt es grundsätzlich in zwei Varianten: als Kompaktbzw. Block-I/O oder in Form eines modularen Systems. Die Block-I/Os enthalten Carsten Henning, Produktbereich Automatisierung, Phoenix Contact, Blomberg

54

alle Funktionen, die man zum Anschluss von Sensoren und Aktoren an ein Feldbussystem benötigt. Sie bieten eine festgelegte Anzahl von Ein- und Ausgangsfunktionen (Bild 1). Mit modularen Systemen, z. B. Inline Mo- Bild 1: Das Installationssystem »Inline« wurde um 16- und 32dular IO, lassen sich kanalige digitale Block-I/O-Module ergänzt; sie bieten u. a. Stationen, bestehend steckbare Anschlussstecker in Zugfedertechnik, Zwei- sowie aus einem Buskoppler Drei-Leiteranschlusstechnik ohne zusätzliche Klemmebene und verschiedenen I/O- und farbliche Markierung der Potentialbereiche Klemmen, individuell zusammenstellen und damit flexibel der und 64 Kanälen liegt. In diesen Fällen jeweiligen Aufgabe anpassen (Bild 2). teilen sich die Signalfunktionen folgenDiese Flexibilität gilt für die benötigte dermaßen auf: Funktion und für die notwendige An• 52% digitale Eingänge, zahl der Kanäle. Beim Aufbau der Sta• 40% digitale Ausgänge, tion wird durch das Aneinanderreihen • 6% analoge Signale, die Funktionsspannung sowie die Bus• 2% sonstige Funktionen. kommunikation automatisch querverFür diese Anforderungen empfiehlt sich drahtet. Auf diese Weise lässt sich der Einsatz von Kompakt-I/O-Baugrupder Verdrahtungsaufwand weiter redupen, z. B. die der Produktgruppe »Inline zieren. Block IO« von Phoenix Contact. Sie bieten mit ihrer kompakten Bauform die geforderte Kanalmenge auf kleinem Aufgaben der Baugruppen Raum und bedienen mit einem Produkttyp für digitale Signale den wesentlichen Weiterhin stellt sich die Frage, für welTeil aller Ein- und Ausgänge. Diese Moche Automatisierungssituation die jedule werden zentral in Schaltschränken weilige Variante die bessere Lösung daroder mit Mehrleiteranschluss sowie Pestellt. Prinzipiell kann man zwei Anwenripheriediagnose dezentral im Klemmdungsbereiche für die Remote-I/Os unkasten installiert. terscheiden (Bild 3): • Direkter Anschluss von Sensoren und Aktoren im Feld; die Installation erfolgt Anpassungsfähigkeit an im Klemmkasten über einen Mehrleiterdie Aufgabe anschluss; Peripheriediagnose ist möglich. • Ausschließlicher Signalanschluss von Oft gibt es Fälle, die nicht den typischen Steuersignalen über eine EinleiterverbinAnforderungen entsprechen, z. B., dass dung erfolgt im Schaltschrank oder -pult. Ein zusätzliches Kriterium für die Entscheidung bildet die Anzahl der Ein- und Ausgänge einer Station sowie die Signalverteilung in der Maschine oder Anlage. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Anzahl der Ein- und Ausgänge einer Station für die meisten Anwen- Bild 2: Flexibler Aufbau von I/O-Stationen durch modulare dungen zwischen 16 I/Os de 22/2003

Automatisierungstechnik

Bild 3: Das System »Inline« bildet ein durchgängiges System; links oben Inline Block IO, daneben ein Inline Modular IO; rechts oben ein Inline Motorschalter; in der Mitte ein Profibus-Koppler und rechts unten ein LWL-Bus-Koppler

eine geringere oder weitaus höhere Anzahl von Kanälen, ein inhomogener Signalmix in einer Station oder andere Funktionen vorliegen. Hier empfiehlt sich der Einsatz modularer Systeme. Mit diesen kann man, wie oben beschrieben, die benötigten Funktionen und Kanäle individuell und dennoch kostenoptimiert zusammenstellen. Darüber hinaus gibt es Anwendungen, die sogar eine Kombination von Modular- und BlockI/Os erfordern. Dabei ist die Durchgängigkeit, d.h., eine sich ergänzende und gleiche Handhabung beider Systeme, von besonderer Bedeutung. Gerade bei den Block-I/Os kommt der Ergonomie eine besondere Bedeutung zu. Denn was nutzt die im Vergleich zu modularen Komponenten günstigere Anschaffung der kompakten Baugruppen, wenn durch zeitlichen Mehraufwand bei der Installation der Preisvorteil wieder schwindet? Somit muss ein Block-I/O, um wirklich günstig zu bleiben, auch die Sekundärkosten gering halten. Zum Einen ist eine einfache, möglichst werkzeuglose Montage bzw. Demontage wichtig. Auch der Anschluss des Moduls selbst hat eine besondere Bedeutung. Dabei sollen standardisierte sowie einfach zu bedienende Bus- und Peripherieanschlüsse zum Einsatz kommen. Der Anschlussraum muss gut erreichbar sowie der Raumbedarf bei der Installation gering sein. Eine selbsterklärende Beschriftung der Anschlüsse ist eine weitere Anforderung. Bei der Inbetriebnahme erweist sich ein fehlertolerantes Verhalten als vorteilhaft. Das bedeutet, dass z.B. auch bei vertauschten Anschlüssen das Modul keinen Schaden nehmen darf. Die Einbindung in übergeordnete Steuerungssysteme soll schließlich einfach bzw. automatisch erfolgen. Während des Betriebs sollen die Anzeigen auch unter ungünstigen Umständen erkennbar sowie die Bedienelemente leicht erreichbar sein. Ferner soll die Benutzerführung bei einer Fehlersuche sowie die Fehlerbehebung einfach und intuitiv gestaltet sein. Darüber hinaus muss die Packungseinheit alles notwendige für den Betrieb beinhalten, jedoch aus so wenig Einzelteilen wie möglich bestehen. Mit Block I/Os, die all diese Anforderungen erfüllen, lassen sich die sekundären, also die Installations- und Betriebskosten deutlich reduzieren. ■ de 22/2003

55

Automatisierungstechnik

Leistungsschau in der Automatisierung SPS/IPC/Drives 2003 – Messe mit Sonderaktionen

den

Produktpräsentationen

eine

Reihe von Diskussionsrunden. Einige Sonderausstellungen und ein Fachkongress erweitern die Veranstaltung.

F

ür die Zeit vom 25.11.2003 bis zum 27.11.2003 findet in den Nürnberger Messehallen die SPS/ IPC/Drives statt, mittlerweile Europas wichtigste Leistungsschau für elektrische Automatisierungstechnik. Der Besucher findet in den Hallen überwiegend folgende thematische Schwerpunkte: Halle 6: Bussysteme, Gehäuse, Industriesensorik, Industrielle Bildverarbeitung / Intelligente Vision-Sensoren, Sicherheitstechnik Halle 7: Industriesensorik, Intelligente Vision-Sensoren, Steuerungstechnik, Visualisierung Halle 7A: IT-/vertikale Integration, Software, Steuerungstechnik, Visualisierung Halle 8: Hardware und Peripheriegeräte, Kabel und Verbindungstechnik, Steuerungstechnik, Stromversorgung Halle 9: Elektrische Antriebstechnik, Kabel und Verbindungstechnik Halle 10: Elektrische Antriebstechnik. Die Messe bietet eine Reihe von Sonderaktionen. ZVEI, VDI/VDE Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) und die Fachpresse engagieren sich mit Diskussionsrunden, Sonderflächen und Preisverleihungen. Das Thema industrielle Bildverarbeitung – und insbesondere intelligente visuelle Sensoren – bleibt auch in diesem Jahr Schwerpunktthema der Messe. Einen wesentlichen Bestandteil stellt der begleitende Fachkongress dar. Mit einer Reihe von Vorträgen zu den Themenbereichen »Automation« und »Drives« bietet der Kongress einen aktuellen Überblick über die Entwicklungen in der Automatisierungswelt und einen Blick in die für die kommenden Jahre anstehen-

Josef von Stackelberg, Redaktion »de«, nach Unterlagen der erwähnten Unternehmen sowie von Mesago, Stuttgart

56

ein datenbankbasiertes Werkzeug zur Datenerfassung und -verarbeitung unter Windows. Dahmos erfasst über eine OPC-Schnittstelle bis zu 2 000 verschiedene Prozessparameter aus mehreren Anlagensteuerungen. Wählbare Aufzeichnungsmodi ermöglichen eine flexible Erfassung der Prozessdaten. Man kann die Informationen kontinuierlich (Trending-Modus) oder ereignisgesteuert (Event-Modus) speichern. Darüber hinaus ermöglicht ein spezieller OPCAnalyse-Modus für besondere Prozesssituationen eine hohe Datenkonzentration und hohe Abtastraten. Das Datenmanagement im Hintergrund verhindert einen Datenverlust durch RAM-Überlauf bzw. mangelnde Festplattenkapazität.

Panel-PC mit 17’’-Anzeigeeinheit Um die steigenden Anforderungen im Bereich Visualisierung in der Automatisierungsbranche erfüllen zu können, stattet ICP, Leinfelden-Echterdingen, den Panel-PC »PPC-5170« mit einem leuchtstarken 17"-Display aus. Es befindet sich in einer Aluminium-Front und entspricht im eingebauten Zustand der Schutzart IP65.

Das Kernstück des PPC-5170 bildet ein Pentium-4-Board. Das Board kann max. 2 GByte DDR-SDRAM aufnehmen und verfügt über eine Reihe von Schnittstellen, z. B. LAN, RS-232/ 422/485, LPT, USB, je vier DI/O usw. Der Panel-PC lässt sich mit einem Disketten- und einem CD-ROM-Laufwerk ausstatten. Für die Anbindung an einen Feldbus steht ein freier PCI-Slot zur Verfügung. Für die Bedienung kann man entweder den PS/2-Anschluss für Tastatur und Maus oder den integrierten Touchscreen verwenden. Es stehen ein resistiver oder ein kapazitiver berührsensitiver Bildschirm zur Auswahl. Fax (07 11) 45 96 00 50 www.icp-deutschland.de Halle 7A Stand 521

Quelle: Atrie

Die SPS/IPC/Drives bietet neben

den Trends und technischen Weiterentwicklungen. www.mesago.de/sps

Quelle: ICP

Josef von Stackelberg

Mit dem Konfigurations-Manager werden die Prozesswerte und der Modus ihrer Erfassung definiert. Die Datenimund -exportfunktion erlaubt den Austausch (per EMail, Datenträger oder Fernzugriff) zwischen Anlagenlieferant und -betreiber. Fax (0 21 62) 4 85-1 00 www.atrie.de Halle 7A Stand 703

Panel-PC als Kompaktsteuerung Prozessdatenmanagement mit OPC Produktionsprozesse lassen sich besser beherrschen, wenn möglichst viele der Informationen in geeigneter Form zur Verfügung stehen. Neben der Datenerfassung spielen die Datenspeicherung und -organisation eine wesentliche Rolle. Mit »Dahmos« (Data Acquisition Handling and MOnitoring System) bietet ATR Industrie-Elektronik, Viersen,

Eine leistungsfähige und flexible Steuerung mit einer Mensch-MaschineSchnittstelle (MMI) in einem kompakten Gerät vereint Spectra, LeinfeldenEchterdingen, mit der »Vision 280«. Das Gerät lässt sich mit bis zu 158 E/As ausstatten und verfügt über einen 4,7"Touch-Screen und eine Folientastatur. Die Vision 280 kann über RS-232, RS485, CAN-Bus, Modbus oder GSM kommunizieren. Sie verwaltet bis zu 255 de 22/2003

Automatisierungstechnik

benutzerdefinierte Anzeigeseiten. Die Folientastatur stellt u. a. neun programmierbare Funktionstasten zur Verfügung. Der SPS-Teil der Vision 280 verfügt standardmäßig über 33 E/A-Kanäle. Diese teilen sich auf in 16 Digitaleingänge für eine Spannung von 24 V DC, vier Digitalausgänge mit 24 V DC, zehn Relaisausgänge, drei Analogeingänge, zwei Zähler für bis zu 10 kHz und zwei Pulsausgänge für bis zu 50 kHz. Für das Steuerprogramm stehen 192 KByte und

Quelle: SMA

Quelle: Spectra

für Daten 120 KByte Speicher zur Verfügung. Fax (07 11) 9 02 97-90 www.spectra.de Halle 7 Stand 201

Prozessoreinheit ohne Lüfter Die CPU 1.2 von SMA, Niestetal, stellt eine vollwertige Host-CPU dar und lässt sich in jedem Compact-PCI-System einsetzen. Der verwendete Crusoe-Prozessor ab 733 MHz eignet sich für Microsoft Windows 2000/XP und Linux. Dafür hat er einen schnellen Hauptspeicher mit 256 MByte. Durch den Gesamtverbrauch von weniger als 10 W eignet sich die Baugruppe für den Einsatz in lüfterlosen Systemen. Neben dem VGA-System und dem Maus- und Tastatur-Anschluss bietet die CPU 1.2 zwei unabhängige Fast-Ethernet-Verbindungen, COM 1/2- und vier

USB-Schnittstellen, einen integrierten IDE-Compact-Flash-Steckplatz und einen Compact-PCI-Bus. Die CPU 1.2 führt einige Schnittstellen als »Rear-I/O« auf den Busstecker J2 nach hinten heraus. Dieses Konzept kommt oft in Systemkonzepten zum Einsatz, wo die Verkabelung der Peripherie geschützt bleiben soll. Fax (05 61) 95 22-1 03 www.sma.de Halle 7 Stand 315

Hüthig & Pflaum Verlag, Redaktion »de« Lazarettstraße 4, D – 80636 München Tel. (089) 12607-240, Fax (089) 12607-111 E-Mail: [email protected]

de 22/2003

57

Automatisierungstechnik

Industrie-PC mit Runtime-HMI-System

stellen und ein paralleler Drucker- und ein Ethernetanschluss. Fax (0711) 327599-10 www.beijerelectronics.de Halle 7A Stand 517

Der Industrie-PC »IPC-15« von Beijer, Stuttgart, läuft mit dem Betriebssystem Windows XP. Seine Ausstattung umfasst die 15"-TFT-Grafik-Anzeige mit 1024 x 768 Pixel und Taststeuerung. Für den Einsatz als Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bietet Beijer das PC-basierte HMI-System »Cezar-Runtime« an. Maus- und Tastaturanschluss im PS2Standard stehen ebenso zu Verfügumng wie ein USB-Port, drei serielle Schnitt-

Fast-Ethernet-Switch für fünf Twisted-Pair-Ports

Quelle: Hirschmann

Der Switch »Spider 5TX« von Hirschmann, Neckartenzlingen, verfügt über fünf Twisted-Pair-Ports, die sich automatisch auf 10Base-T oder 100Base-TX

Quelle: Beijer Electronics

58

sowie auf Voll- oder Halbduplexverbindung einstellen. Da man die Switches beliebig kaskadieren kann, lassen sich dezentral strukturierte Netze mit kurzen Übertragungsstrecken zu den jeweiligen Endgeräten realisieren, wodurch z. B. der Aufwand für die Verkabelung deutlich reduziert wird. Das kompakte Gehäuse benötigt mit 25 mm x 100 mm x 78,5 mm nur wenig Platz, passt also z. B. in Verteilerkästen. Informationen zum Geräte- und Netzstatus lassen sich über LED-Anzeigen auf der Frontplatte ablesen. Fax (0 71 27) 14-14 95 www.hirschmann.com Halle 7A Stand 430

I/O-Module für Analogwerte in IP67 Das I/O-System für Schutzart IP67 von B&R, Bad Homburg, »X67«, erhält Va-

de 22/2003

Automatisierungstechnik

Quelle: B&R Automation

rianten mit analogen Ein- und Ausgängen. Vier neue Module erweitern die aktuelle Produktpalette: ein Ausgangsmodul mit 4 x 0 ... 20 mA, ein Ausgangsmodul für ± 10 V und dazu jeweils ein Eingangsmodul mit vier Kanälen.

Programmiersoftware und das Debugging transparent eingebunden. Die Feldbusmodule stehen in verschiedenen Varianten zur Verfügung. Mit 16 digitalen Eingängen, einstellbarer Impulsverlängerung und Zählerfunktion oder mit acht digitalen Ausgängen, die sich auch als PWM-Ausgänge konfigurieren lassen, gibt es alle Module wahlweise mit 7/8"- oder mit M12-Anschlusstechnik. Fax (07141) 2550-484 ww.jetter.de Halle 7 Stand 106

Modulares I/O-System für diverse Bustechniken

Die Module geben die Daten synchron in weniger als 400 µs an die SPS weiter. Dabei lässt sich mit sieben per Software einstellbaren Filterstufen die Geschwindigkeit anpassen. Die Diagnosemöglichkeiten umfassen die StatusLED der einzelnen Kanäle, die getrennt ausgeführten Sammelstatusanzeigen für den I/O- und den Busbereich sowie eine Reihe von Meldungen, die per Software ausgewertet werden können. Dies ermöglicht eine visuelle Diagnose vor Ort ebenso wie die Auswertung und Darstellung durch das Anwendungsprogramm. Fax (06172) 457790 www.br-automation.com Halle 7 Stand 480

Mit den Vario-I/O-Modulen bietet PMA, Kassel, bei der dezentralen Anordnung von Ein- und Ausgabepunkten ein hohes Maß an Flexibilität. Man kann das Vario-System an SPS- oder PCbasierte Steuerungen über ein Buskoppelmodul für diverse Übertragungsprotokolle, z.B. Ethernet, CANopen, Devicenet, Profibus DP N1 oder Modbus anschließen.

Quelle: PMA

I/O-Feldbusmodule in Schutzart IP67 Das Unternehmen Lumberg-Jetter, Ludwigsburg, präsentiert erste Entwicklungsergebnisse. Die IP67-Feldbusmodule von Lumberg lassen sich direkt an den CANopen-Systembus der Steuerungen von Jetter anbinden. Dadurch sind alle so angeschlossenen und dezentral angeordneten Ein- und Ausgänge in die

An die Buskoppelmodule werden digitale und analoge I/O-Baugruppen mit jeweils zwei bis 16 Kanäle angeschlossen. Spezialmodule, z.B. Mehrkanalreglereinheiten, ergänzen die Produktpalette. Beim Zusammenstellen eines Systems entfallen Querverdrahtungen. Über Einspeiseklemmen kann man Segmente mit jeweils unterschiedlichem Potential herstellen. Fax (0561) 505-1710 www.pma-online.de Halle 7A Stand 318

Quelle: Jetter

Bussystem zur Energieübertragung

de 22/2003

Die Busfamilie »Podis« von Wieland, Bamberg, verteilt die drei Außenleiter, den Neutralleiter, den Schutzleiter sowie zweimal 24 V DC unterbrechungsfrei zu

Automatisierungstechnik

Quelle: Siemens

den Verbrauchern. Typische Anwendungsbereiche gibt es überall dort, wo man sonst eine sternförmige Verdrahtung aufbaut oder das Schleifen der Energieverteilung über aufwändige Steckverbinder vermeiden möchte. Der Podis Con besteht aus dem Energiebus bis 500 V mit den zugehörigen Installationskomponenten. Die Basis bildet eine Flachleitung mit 7 x 2,5 mm2 in ölfestem PVC. Als Anschlusspunkte gibt es T-Anschlussdosen für Rundkabel (fest angeschlagen) oder eine fest montierte Buchse mit Steckverbinder (lösbar). Die zulässige Belastung der Anschlusspunkte beträgt 16 A bei 50°C Umgebungstemperatur.

werden. Anstelle einer mechanischen Absicherung, die bei abgeschalteter Maschine den Zugang verwehrt, kann man über Lichtvorhänge, Lichtgitter und Umlenkspiegel absichern. Der Umlenkspiegel empfiehlt sich dann, wenn die Absicherung über mehrere Ecken erfolgt und somit mehr als ein Paar Lichtvorhänge oder Lichtgitter erfordert. Fax (0911) 978-3321 www.siemens.com/safety Halle 7 Stand 414

Podis Drive bezeichnet aktive Abgänge vom Energiebus, realisiert als modular aufgebaute Motorsteuereinheiten. Auf einer Grundplatte, die eine Flachleitung mit Buchse und M12-Steckverbinder für die lokalen E/A trägt, befinden sich Motorstarter, Feldbusanschaltung und ein steckbarer Motorabgang. Fax (0951) 9324-198 www.wieland-electric.com Halle 9 Stand 541

Umlenkspiegel zur Bereichsabsicherung Einen neuen Umlenkspiegel zur Zugangs- und Bereichsabsicherung bietet Siemens A&D, Fürth, als Zubehör für »Siguard»-Lichtvorhänge und -Lichtgitter. Er lässt sich einfach montieren und ausrichten. Die lieferbaren Höhen liegen zwischen 345 mm und 1095 mm. Gefahrenbereiche dürfen nur über einen Zugang erreichbar sein, weitere Zugänge müssen mechanisch oder mit Lichtvorhängen und Lichtgittern abgesichert

60

Von der Berufsgenossenschaft für Feinmechanik und Elektrotechnik zertifiziert, arbeitet der Sicherheitsschalter STS4 von Bernstein, Porta Westfalica, in Verbindung mit seinem Betätigungselement STS4/B nach dem Identifikationsprinzip mit einem sechsstelligen Sicherheitscode, der nur einmal vergeben wird.

Quelle: Bernstein AG

Quelle: Wieland

Sicherheitsschalter mit Sicherheitscode

Der Schalter erfüllt die Steuerungskategorie 4 nach EN 954-1. Der Ansprechbereich macht ihn unempfindlich gegen mechanische Toleranzen. Daher eignet er sich zur Überwachung von Sicherheitszonen in teilautomatischen Industrieanlagen, die durch Schutzzäune und Türen getrennt sind. Die aktive Fläche des Sensorkopfes lässt sich bei Bedarf in verschiedene Richtungen drehen. Fax (0571) 79371-359 www.bernstein-ag.de Halle 7 Stand 304 de 22/2003

Automatisierungstechnik

Sicherheitslichtvorhang mit Selbsttesteinrichtung

Quelle: Datasensor

Die »Safeasy«-Sicherheitslichtschranken der Serie SF2 von Datasensor, Faistenhaar, eignen sich nach den Normen EN

61496-1 und IEC 61496-2 zur Absicherung vom Gefahrbereichen und wenn für den Bediener Handschutz gefordert ist.

Die Profilabmessung von 31 mm x 32 mm ermöglicht Lösungen für Kategorie 2, wenn diese mit kompakten Abmessungen kombiniert werden müssen. Die gesamte Elektronik befindet sich in den Lichtsäulen und erübrigt dadurch externe Auswertegeräte. Die Geräte der SF2-Serie ermöglichen Reichweiten bis zu 12 m mit einer Auflösung von 30 mm. Die Sicherheitslichtvorhänge verfügen über eine integrierte und permanente Selbsttestung, die mit gleicher Dauer wie die Ansprechzeit abläuft, ohne einen Maschinenstopp auszulösen. Fax (08104) 8906-99 www.datasensor.de Halle 6 Stand 339

Sicherheitsschaltgeräte für Mehrfachauswertung Jeweils bis zu sechs Schutzeinrichtungen, z.B. Notaus-Befehlsgeräte, Verriegelungseinrichtungen oder Sicherheitsmagnetschalter, lassen sich an die beiden Sicherheitsrelaisbausteine von Elan, Wettenberg, anschließen. Dabei dient der Baustein vom Typ »Protect SRB 206 ST/SQ» für Öffnerkontakte (ein-/zweikanalig) und der »Protect SRB 207 AN« für Öffner/SchließerKombinationen. Der Einsatz dieser Sicherheitsbausteine ermöglicht, den Zustand jeder angeschlossenen Schutzeinrichtung über eine Anschlußklemme zu signalisieren.

Die Bausteine SRB 206 ST/SQ und SRB 207 AN verfügen jeweils über zwei Sicherheitsfreigaben der Stoppkategorie »0» mit einer Schaltleistung von jeweils 6 A. Zusätzlich verfügt der SRB 207 AN über einen weiteren Meldepfad auf der Freigabeebene. Durch die Lüftungsschlitze in den Gehäusen aller ProtectSRB-Bausteine eignen sie sich auch für höhere Umgebungstemperaturen. Je nach betrieblichem Ablauf entspricht die Schaltung Steuerungskategorie 3 bzw. 4 gemäß EN 954-1. Fax (0641) 9848-420 www.elan.de Halle 7 Stand 250

Sicherheitsschaltgeräte in schmaler Bauform Die SNO-Sicherheitsschaltgeräte der Serie 4000 von Schleicher, Berlin, umfassen fünf verschiedene Basisgeräte, die sich für die ein- bzw. zweikanalige Überwachung von Notaus-, Schutztür- und Schaltmattenanwendungen eignen. Alle 4000er Geräte erfüllen die Stop-Kategorie »0«, d.h., das ungesteuerte Stillsetzen durch sofortiges Abschalten der Energie-

62

Quelle: Bender

zufuhr zu Maschinenantrieben. Je nach Typ entsprechen die SNO-Relais darüber hinaus den Sicherheits-Kategorien 3 oder 4. Der Typ SNO 4062K verfügt über eine abschaltbare Reset-TasterÜberwachung (RÜ).

Quelle: Schleicher

Quelle: Elan

Automatisierungstechnik

Alle 4000er Typen verfügen über mindestens zwei Freigabestrompfade (Schließer), beim SNO 4003K sind es insgesamt drei. Mit Ausnahme des einkanalig ansteuerbaren SNO 4003K verfügen alle Geräte über eine Querschlusserkennung. Fax (030) 33005-378 www.schleicher-electronic.com Halle 7 Stand 270

Überwachungsgeräte für Stromversorgungen Im Rahmen der vorbeugenden Instandhaltung besteht die Notwendigkeit, Stromversorgungen kontinuierlich zu überwachen, Fehlerorte schnell zu lokalisieren und das Servicepersonal umfassend zu informieren. Die beiden Schadensarten Brand und Betriebsunterbrechung lassen sich auf eine gemeinsame

Ursache zurückführen: unkontrollierte Ströme, z.B. Fehlerströme, die nicht rechtzeitig erkannt worden sind. Zur Erkennung von Fehlerströmen bietet Bender, Grünberg, die Differenzstromsucheinrichtung (RCMS) an. Das Differenzstromüberwachungssystem RCMS470 kann Nenn-, Differenz- und Fehlerströme mit Oberschwingungen von 1 mA bis 2250 A während des Betriebes messen. Auch »vagabundierende« Ströme in Gebäuden kann dieses System erkennen. Die Messwerte werden im Historienspeicher einer zentralen Bedien- und Anzeigeeinheit (PRC1470) gespeichert und stehen dort zur Auswertung zur Verfügung. Insgesamt kann das RCM-System bis zu 720 Messstellen überwachen. Für die Nachrüstung bestehender Anlagen gibt es auch teilbare Messwandler. Fax (06401) 807-259 www.bender-de.com Halle 7A Stand 526

Meldeleuchte mit Überwachung für Sicherheitseinsätze Die überwachte Leuchte 826 mit eingebauter Sicherheitselektronik von Werma, Rietheim-Weilheim, eignet sich in Verbindung mit einer sicherheitsgerich-

de 22/2003

Modulares Servosystem Die Serie AX2500 ergänzt die Servoverstärkerbaureihe AX2000 von Beckhoff, Verl. Das Mehrachsensystem umfasst im Maximalausbau acht Achsen, d.h., ein Mastermodul mit sieben Achsmodulen. Das Mastermodul enthält Netzteil, Netzfilter für Leistungs- und Hilfsversorgung, Ballastschaltung und -widerstand sowie eine Leistungsendstufe und kann auch alleine arbeiten. Die folgenden – bis zu sieben – zusätzlichen Achs-

de 22/2003

platzsparende Bauform, die komfortable Parametrierung an der Front und verschiedene Zusatzfunktionen.

Quelle: Tele

teten Steuerung für den Muting-Einsatz. Die Leuchte entspricht EN 614961/VDE0113 Teil 201. Die Versorgung erfolgt extern mit einer 24-V-DC-Speisung, die auch die Überwachungsschaltung mit betreibt. Im Gerät befindet sich eine Lampenüberwachung, die den Stromfluss der Glühlampe an zwei galvanisch getrennten, potentialfreien Halbleiterausgängen zurückmeldet. Im fehlerfreien Betrieb der Leuchte sind beide redundante Ausgänge geschlossen. Die überwachte Leuchte 826 ist nach EN 954-1:1997, Kategorie 4 und prEN 954-2:1999 geprüft und zertifiziert. Fax (07424) 9557-44 www.werma.de Halle 8 Stand 430

module werden direkt an das Mastermodul angesteckt und sind im Gleichspannungszwischenkreis über eine Steckleiste miteinander verbunden. Darüber läuft ebenfalls die Hilfsspannung von 24 V DC. Der Verdrahtungs- und Inbetriebnahmeaufwand gegenüber Einzelachsen sinkt erheblich. Analog zum AX2000-System ermöglicht der variable Feldbusanschluss die Integration in verschiedene Netze, z.B. Lightbus, Profibus DP, Sercos Interface oder CANopen.

Quelle: Beckhoff

Quelle: Werma

Automatisierungstechnik

Der Servoverstärker AX2500 kann Motoren mit Resolver oder Singleturn/Multiturnabsolutwertgeber betreiben. Auch der Betrieb von Linear- und Asynchronmotoren ist möglich. Fax (05246) 963-198 www.beckhoff.com Halle 7 Stand 436

Softstarter mit Frontparametrierung Die Softstarter der Serie MSG von Tele, München, kennzeichnen sich durch die

Beim Anlauf von dreiphasigen Asynchronmaschinen mit einer Leistung bis 11 kW ersetzen die Softstarter der Serie MSG die klassische Stern-Dreieck-Schaltung. Neben der Steuerung des Motoran- und -auslaufes überwachen sie die in die Motorwicklung eingebauten PTCWiderstände. Sie vermeiden somit eine Überhitzung des Motors. Des Weiteren verhindert die integrierte Netzüberwachung ein Starten des Motors bei Drehfeldfehlern oder Phasenausfall (nicht MSG3). Die DC-Bremsgeräte der Serie MBG verfügen über ein integriertes Bremsschütz und eine Netzschütz-Ansteuerung. Fax (089) 94007-100 www.tele-power-net.com Halle 8 Stand 203

63

Automatisierungstechnik

Scheibchenweise exakt konfigurieren Dezentrales E/A-Konzept mit steckbaren Elektronikmodulen für IP20 Olaf Ophoff

Dezentrale

Ein-/Ausgangsbaugrup-

pen ermöglichen Installation und Kabel sparende Automatisierungslösungen bei gleichzeitiger Modularität im Feld. Flexibilität vereint sich mit einfacher Handhabung und hoher Verfügbarkeit bei reduzierten Materialkosten, wenn die Lösung in Schutzart IP20 erfolgt.

D

ezentral zu automatisieren bedeutet, die Ein- und Ausgangsbaugruppen an den Prozess zu verlagern. Dies gelingt stets nur soweit, wie es die Prozessumgebung zulässt. Hier hat sich die Schutzart IP20 bewährt. Lösungen in IP67 haben sicher ihre Vorteile, weisen aber auch Nachteile auf und treten hinsichtlich der Kosten bei einer Gesamtbetrachtung oftmals in den Hintergrund.

Feingranulare E/A-Konfiguration Neben den IP67-Produkten hat Mitsubishi Electric, Ratingen, daher die 12,6 mm breite Melsec-ST-Serie (ST = Slicetype Terminal = scheibenförmige Übergabestelle) in Schutzart IP20 entwickelt. Durch scheibenweises Anfügen der so genannten Slices an die Kopfstation lässt sich die Konfiguration der Ein- und Ausgänge für jede beliebige Anwendung exakt anpassen (Bild 1). Durch die realisierte Granularität (= Auflösung) von Zwei bei digitalen Signalen und Eins bei Analogwerten passen sich die Kosten für die Slices an die Menge der benötigten Kanäle an; gleichzeitig bieten so genannte Blockmodule mit 16 Ein- oder Ausgängen nochmals einen Kostenvorteil im Vergleich zu den Slicetypen. Das Produktportfolio umfasst • digitale Eingänge, • digitale Ausgänge mit Transistor (kurzschlussfest) und Relais Dipl.-Ing. Olaf Ophoff, Product Manager Modular PLC-Systems, Mitsubishi Electric Europe B.V., Industrial Automation, Ratingen

64

Bild 1: Melsec-ST-Serie von Mitsubishi Electric; die scheibenartig schmalen Einund Ausgangsbaugruppen ermöglichen durch die feine Auflösung der Kanalzahlen exakt angepasste Einheiten

• Analogeingänge für Strom oder Spannung und • Analogausgänge für Strom oder Spannung. Die so genannten Basemodule gibt es mit Schraubanschluss oder Federkraftkontaktierung. Powerdistributionsmodule (Stromverteilungsbaugruppen) schleifen die Spannungsebene des Anwenders beliebig durch, das PE-Potential gelangt über einen Kontakt zur Hutschiene automatisch zur Klemme. Die zweite Komponente, die in dem Basemodul steckt, bildet das Elektronikmodul. Diese Trennung ermöglicht »stehende Verdrahtung«, d. h., beim Austausch von Elektronikfunktionsmodulen bleibt die Verdrahtung unberührt und muss nicht gelöst werden. Dies schließt Fehler weitgehend aus. Beim Steckvorgang eines Elektronikmoduls in ein Basemodul stellt ein Kodierelement sicher, dass sich nur ein Modul gleichen Typs einfügen lässt (Bild 2). Auch dies verhindert Fehlfunktionen und beugt Anlagenstillständen vor.

Kopfstation mit Schnittstelle Eine besondere Rolle spielt die Kopfstation, die als Profibus-DP-Slave zur Verfügung steht (Bild 3). Der Wechsel einer Kopfstation kann ebenfalls unter den Gesichtspunkten hoher Anlagenverfüg-

barkeit und einfacher Servicefunktionen erfolgen. Das Elektronikmodul lässt sich im laufenden Betrieb wechseln, ohne dass weitere Komponenten davon beeinflusst werden, der Busverkehr und die Funktionen bleiben erhalten. Zudem lässt sich dieser »Hot Swap« (Austausch unter Spannung) ohne besonderes Spezialwissen und ohne Programmiergerät (PG) o. ä. durchführen, nur durch die Anwahl des zu tauschenden Moduls über Tasten auf der Kopfstation. Die Melsec-ST-Serie kann man mittels GSD-Datei (Gerätestammdaten für die Melsec-ST-Geräte) in jedes ProfibusNetzwerk einbinden. Zur Parametrierung und zur einfachen Konstruktion erhielt die Profibussoftware »GX-Configurator-DP« von Mitsubishi ein Softwaremodul, den »GX-Configurator-ST«. Dieser bietet dem Anwender Konfigurationshilfen, Dokumentationsfunktionen und Plausibilitätscheck, um bereits vor der Anlageninbetriebnahme Projektierungsfehler zu finden und zu beheben. Weiterhin bietet die Software die OfflineSimulation der Anwendungsprogramme für Tests vor der Inbetriebnahme. Im Online-Betrieb bietet die Software über die Kopfstation eine Profibus-LogFunktion und -Diagnose.

Kooperation zur Verbesserung der Qualität Die Entwicklung der Basemodule erfolgte gemeinsam mit Weidmüller Interface. Das Ziel war dabei, dem Qualitäts- und Verfügbarkeitsanspruch zu genügen. So wurden z.B. gemeinsam neue Kontakte entwickelt und vorhandene Kontakte grundsätzlich mit Gold versehen. Auch die weiteren Zubehörteile, z.B. BMK-Beschriftungssysteme und farbliche Kennzeichner, entsprechen den Qualitätsanforderungen und runden das System ab. Schließlich bieten die Elektronikbaugruppen Diagnosemöglichkeiten auf jedem Modul und über den Bus, E/ASchutzbeschaltungen als Standard, geringe Toleranzen und hohe Lebensdauer.

Vorteile für die Praxis Die Entwicklung des E/A-Konzepts erfolgte neben den Qualitätsanforderungen unter den Gesichtspunkten, univerde 22/2003

Automatisierungstechnik

Bild 2: Kodierelement an der Unterseite einer Baugruppe; die Kodierung verhindert das Stecken anderer Funktionseinheiten und schließt auf diese Weise Reparaturfehler aus

sellen Einsatz und kostengünstige Realisierung bei kleineren Anwendungen zu ermöglichen. Die neu entwickelte Kontakttechnik erlaubt eine höhere Vibrationsbeanspruchung bei guter Kontaktsicherheit, nicht zuletzt durch die Vergoldung. Im Bereich der Prozesstechnik kommt der Funktionsumfang zum Tragen. In Anlagen, deren wichtigste Anforderung in der hohen Verfügbarkeit liegt,

de 22/2003

Bild 3: Kopfstation mit Profibus-DP-Anschluss; durch An- und Abwahl der zugeordneten E/A-Baugruppen kann man die Baugruppen unter Spannung wechseln (Hot Swap)

hat sich die Melsec-ST-Serie in Pilotprojekten bewährt. Wenn sich der Prozess nicht anhalten lässt, z. B. in Kläranlagen, kann man dennoch dezentrale Elektronikkomponenten wechseln, während der Busknoten mit allen übrigen E/ABaugruppen weiterarbeitet. Dies gilt ebenso für thermisch geprägte Prozesse, wo ein An- oder Abfahren der Produktion sehr lange dauert und sehr teuer ist.

Bei Wartung, Service und Instandhaltung kommen die Diagnosefähigkeit und die einfache Handhabung im Störungsfall zum Tragen. Der Tausch eines digitalen Moduls lässt sich mit Hilfe einer Bedienungsanleitung von geschultem Servicepersonal durchführen, wodurch der erheblich höhere Aufwand beim Einsatz von Programmierpersonal mit tragbarem PC oder PG entfällt. ■

65

Automatisierungstechnik

Erweiterungsmodule für CAD-Programm Automatisierte Schaltschrankerstellung und Pneumatik-/Hydraulikkonstruktion

(CAD) vereinfacht die Planungsarbeit. Mit Hilfe von Automatikfunktionen, z. B. für die Drahtkonfektionierung und die Schaltschrankkonstruktion, kann man Planungsfehler reduzieren und Daten für die Fertigung zur Verfügung stellen. Weiterhin ermöglicht ein Modul für Fluidtechnik die Verbindung der Elektromit der Fluidplanung.

D

er zeichnerische 3D-Schaltschrank-Aufbau des CAD-Werkzeuges Eplan 5.5 Racing von Eplan, Monheim, erhält mit »Ecabinet Plus« ein Zusatzmodul zu »Ecabinet Design«. Die Funktionseinheit automatisiert den Schaltschrankbau in der Drahtkonfektionierung und der NC-Fertigung.

Routing leicht gemacht Ecabinet Plus übernimmt die Aufbaudaten und Verdrahtungsinformationen und ermittelt automatisch die benötigten Drahtlängen entlang der Kabelkanäle. Das Ergebnis des »Routings« – die Verdrahtungsliste – enthält neben den ermittelten Längen die Eplan-Informationen über Farbe und Querschnitt sowie Start- und Zielname für die Verdrahtung. Je nach verwendeter Konfektioniermaschine liefert Ecabinet Plus die Informationen für das Ablängen der Drähte, das Anbringen der Aderendhülsen und die Beschriftung mit Start- und Zielpunkt. Das CAD-Modul trägt auch der Kennzeichnungspflicht Rechnung. Zur Qualitätssicherung nach ISO lässt sich der Gesamtvorgang dokumentieren.

Daten für NC-Fertigung Ecabinet Plus hat noch weitere Automatisierungspotenziale. Es stellt die Daten Josef von Stackelberg, Redaktion »de«, nach Unterlagen von Eplan Software & Service, Monheim

66

Quelle: Eplan

Das rechnergestützte Konstruieren

Projektierung der Fluidtechnik gemeinsam mit der zugehörigen elektrischen Steuerung in einem System erledigen (Bild 2). Das gewährleistet eine ganzheitliche Betrachtung aller für die Anlage benötigten Geräte und Datenstrukturen. Aufbauend auf den Anforderungen der elektrotechnischen Konstruktion lassen sich eine Reihe von Analogien für die Fluidtechnik ableiten. Hierzu zählen u. a. Verbindungen zwischen Bauteilen, die in Bild 1: »Ecabinet Plus« von Eplan stellt Bohr-, der Elektrotechnik durch Kabel Gewinde- und Fräspläne für die Schaltschrankoder Drähte, in der Fluidtechfertigung zur Verfügung nik durch Rohre oder Schläuche realisiert werden. Die Verbindungen für die NC-Fertigung von z. B. Schalttaerstellt Eplan durch das so genannte feln und Schaltschrankaussparungen der Autoconnecting. platzierten Bauteile bereit (Bild 1). Das Die spezifische Art der Verbindung CAD-System erstellt und verwaltet die verwaltet Fluid Plan durch hinterlegte Daten und kann sie zur WeiterverarbeiLogikinformationen, die automatische tung an gängige Bohrautomaten übergeAuswertungen der Fluidtechnik ermögben. Bohr-, Gewinde- und Fräspläne lichen. Diese Auswertungen, z. B. Versteuern diese Maschinen, welche die schlauchungs- und Verrohrungslisten, Lochbilddaten für die vollautomatische dienen der Fertigung. Automatisch geneBearbeitung der Montageplatten überrierte Schmierpläne vereinfachen die nehmen. Wartung der Geräte. Dabei unterstützen Gerade beim Zusammenspiel der Querverweise die Navigation im System Elektrokonstruktion mit der Schaltund die Instandhaltung. schrankfertigung stehen nachträgliche Korrekturen auf der Tagesordnung. Diese Änderungen an zuvor platzierten ObBedarfsgerechte Artikeljekten können an Ecabinet Design zuverwaltung rückgegeben werden – das Aderrouting wird dabei immer aktualisiert. Der AnEin wesentliches Element von Fluid Plan wender erhält so korrekte Daten. stellt die Artikelverwaltung dar. Die Branche benötigt zahlreiche spezifische Klassifizierungen, z. B. Durchmesser und Modul für die Fluidplanung Betriebsdrücke, Durchflussmengen oder Regelbereiche. Diese Daten sind bei der Mit »Fluid Plan«, einem Zusatzmodul Auswahl von Geräten unabdingbar. für Eplan 5.50 Racing, kann man die Hier gibt Fluid Plan nicht nur umfangreiche Standardklassifizierungen vor, sondern erlaubt auch eigene Spezifizierungen. Weiterhin bietet Fluid Plan eine integrierte Fremdsprachenübersetzung. Das in Fluid Plan enthaltene Wörterbuch lässt sich nach eigenen Anforderungen jederzeit erweitern und kann bis zu 18 Sprachen unterstützen. Zudem dient es als Vorschlagsliste für standardiBild 2: Fluid Plan verbindet die Konstruktion der sierte Fachbegriffe. elektrischen Steuerung mit der Fluidtechnik ■ Quelle: Eplan

Josef von Stackelberg

de 22/2003

Automatisierungstechnik

Berührungslose Sicherheitsschalter für Türen und Hauben Johann Aulila

Die zweiteiligen Sicherheitsschalter überwachen Türen und Maschinenabdeckungen. In einer Variante eignet sich das Betätigungselement für einen beliebigen Schalter, in der anderen Variante passen jeweils genau eine passive und eine aktive Komponente zusammen.

D

ie elektronischen Sicherheitssensoren der Serie »Eden« von Jokab Safety, Spaichingen, bestehen aus einem aktiven Teil »Adam« und dem passiven, kabellosen Betätigungselement »Eva«. Sie überwachen Türen, Tore, Hauben und sonstige sicherheitsrelevante Maschinenabdeckungen. Bei geschlossenem Schutzelement stehen sie sich im Abstand von 0 ... 10 mm gegenüber (Bild). Dabei durchdringt ihr Detektionsfeld auch nichtmetallische Werkstoffe, z. B. Kunststoff oder Holz, wenn sie zwischen den beiden Bauteilen liegen, während Metalle das Feld unterbrechen.

Überwachung in höchster Sicherheitskategorie Die berührungslosen Sicherheitsschalter arbeiten mit dynamischen, kodierten Signalen und entsprechen der höchsten Sicherheitskategorie 4. Die zwei zum PaJohann Aulila, Geschäftsführer von Jokab Safety Deutschland, Spaichingen

DE-BUCHTIPP Einheiten, Formeln und Symbole für Elektrotechniker 4., neu bearbeitete und erweiterte Auflage 2003 72 Seiten, Taschenbuchformat 7,80 €, 14,00 sFr ISBN 3-8101-0184-2 Dieses handliche Nachschlagewerk liegt nun bereits in 4. Auflage vor. Es bietet schnellen Zugang zu Einheiten, Formeln und Symbolen der Elektrotech-

68

tent angemeldeten Sensorelemente bieten die Schutzart IP67 bei einer Gehäusegröße von 12 mm Tiefe, 30 mm Breite und 60 mm Höhe. Jedes Gerät wird mit zwei M4-Schrauben befestigt und mit einer Spannung von 24 V DC ±20 % betrie- Berührungslose Überwachung einer Doppeltür mit aus ben. Der dynamische »Adam« und »Eva« bestehenden »Eden«-Sensoren; nur Signalein- und -aus- Adam kommuniziert über ein Kabel mit der Steuerung, gang ist im Gegensatz Eva ist eine rein passive Komponente zu magnetischen oder mechanischen Schaltern jederzeit aktiv. geöffnet. Die rote LED bedeutet, dass Jede Tür benötigt für die geforderte Si»Eva« nicht vorhanden ist, d. h., sowohl cherheit nur ein Schalterpaar. die Tür als auch der SicherheitsschaltDas auf Polyamid basierende Macrokreis sind geöffnet. melt-Gehäuse bietet eine hohe chemiFür den Anschluss an eine speichersche Beständigkeit gegen Schneid- sowie programmierbare Steuerung (SPS) liefert pflanzliche und tierische Öle und Was»Eden« ein 10-mA-Anzeigesignal, das serstoffperoxid sowie verdünnte Säuren mit der LED übereinstimmt. An den und Laugen. Für raue Umgebungen gibt gleichen Sicherheitskreis lassen sich es eine zusätzlich mit Kunststoff überzomehrere »Eden«-Schalter und -Lichtgene Ausführung Eden »E«. Die Sicherschranken mit dynamischer Signalüberheitsschalter kann man auch zur Positragung anschließen. »Adam« gibt es tionserfassung von Robotern, Metallwahlweise mit integriertem Kabel oder platten, Sektoren, Schlitzen und Sägeeinem fünfpoligen Stiftstecker M12. Das schutzvorrichtungen einsetzen. UL-zugelassene Kabel mit einem Durchmesser von 5,7 mm kann wahlweise eine Länge von 3 m oder 10 m haben. NorAnzeige-LED und SPS-Signal male Industrieumgebung erfordert keine Abschirmung. Die berührungslosen Sen»Adam« hat eine Anzeige-LED: Grünes soren gewährleisten eine lange LebensDauerlicht bedeutet, dass das Signal in dauer und vertragen auch Vibrationen. Ordnung und »Eva« vorhanden ist, d. h., Tür und Sicherheitsschaltkreis sind geschlossen. Die grün blinkende LED Monogame Variante verlangt signalisiert, dass das Signal einen Fehler Partnertreue aufweist und Eva vorhanden ist, d. h., Tür geschlossen, Sicherheitsschaltkreis Neben der oben beschriebenen »polygamen« Eden-Version, bei der Adam auf jede beliebige Eva anspricht, gibt es auch eine monogame Ausführung, bei der sich jedes Eden-Paar über ein individuell nik. In dieser Auflage sind u.a. neu kodiertes Signal erkennt. Dies bedeutet, hinzugekommen die EIB-Symbole, ein Abschnitt zum Klassifiziedass Adam nur dann ein Bereitschaftsrungscode für Elektroinstallasignal abgibt, wenn ihm eine Eva mit tionsrohre sowie Werkstofftabeldem gleichen Kode gegenüber steht. len. Die mathematischen GrundDas Signal von Eden gelangt zu eilagen wurden komplett überarnem Sicherheitsmodul »Vital«, welches beitet und die Schaltzeichen den bis zu 30 mit Eden verriegelte Türen geaktuellen Normen angepasst. mäß Sicherheitskategorie 4 überwachen Zu bestellen beim Hüthig & kann. Vital kann auch gleichzeitig NotPflaum Verlag, Tel. (0 62 21) 4 89-3 84, Fax (0 62 21) 4 89-4 43, aus-Taster und andere SicherheitskomE-Mail: [email protected] ponenten überwachen. ■ www.jokabsafety.com de 22/2003

Automatisierungstechnik

Datenspion für die Kommunikationsüberwachung Protokolliergerät vereinfacht Fehlersuche Markus Müller

Protokollierung des Datenaustausches

Wenn die Inbetriebnahme einer seriellen Verbindung Probleme bereitet, kann ein Datenabzweiger in Verbindung mit einer Aufzeichnungssoftware die Fehlersuche unterstützen.

E

ine Datenübertragung läuft immer über zwei Ebenen: über die Hardware und die Software. Die Hardware zeichnet dabei maßgeblich für die Signalpegel und den grundlegenden Aufbau der Übertragung verantwortlich, während die Software die eigentliche Kommunikation anhand von Datentelegrammen realisiert (siehe auch »de« 6/2003, GiG S.5ff, »de« 8/2003, GiG S.6ff).

Die Inbetriebnahme einer Schnittstelle für serielle Datenübertragung kann Probleme bereiten. In diesen Fällen kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn während der Programmier- und Testphase ein unabhängiges System die Daten protokolliert, die tatsächlich übertragen werden. Mit der Aufzeichnung von Daten während der Entwicklungsphase lassen sich Fehler in den Telegrammen sofort erkennen. Ein fertiges System zur Protokollierung der übertragenen Daten stellt das Programm »Binterm« von MM Visual, Fellbach, dar. Es erfordert einen PC mit zwei freien seriellen Schnittstellen, um

Datenaustausch über V24, RS422/485 und CAN Die gängigste Kommunikation in der Automatisationstechnik beruht auf dem RS-485-Bus. Der Vorteil liegt vor allem in den langen Übertragungsstrecken. Einen PC kann man mit einem einfachen RS485/V24-Wandler anschließen. Die einfachste Kommunikation läuft über die V24-Schnittstelle. Die V24Übertragung hat jedoch den Nachteil, dass die Kabellänge 20 m nicht überschreiten darf, da ansonsten Störungen das Signal verfälschen könnten. Um dennoch eine längere Strecke realisieren zu können, kann man mit zwei V24/RS422-Wandlern den Signalpegel auf eine RS422-Schnittstelle konvertieren. Eine weitere Möglichkeit des Datenaustausches bietet der CAN-Bus. CAN hat zwar in etwa die gleichen Signalpegel wie RS485, jedoch ist der Aufbau der übertragenen Bits komplett anders. Daher erfordert eine CAN-Übertragung immer einen speziellen CAN-Umsetzer. CAN hat den Vorteil, dass schon der Umsetzer für eine korrekte Datenübermittlung sorgt. Markus Müller, MM Visual, Fellbach bei Stuttgart de 22/2003

USB-Datenspion für die Protokollierung der Daten auf V24-, RS422/485- und CAN-Systemen

V24-Verbindungen protokollieren zu können. Zu Binterm gibt es eine Reihe von Hardwaremodulen, den »USB-Datenspion« in verschiedenen Varianten (Bild). Der USB-Datenspion kann V24-, RS422/485- und CAN-Datenübertragungen protokollieren. Das Gerät wird an die vorhandene USB-Schnittstelle des PCs angeschlossen. Die serielle Schnittstelle bleibt frei, um den Kanal für die eigene Entwicklung zur Verfügung zu haben. Wenn der Datenaustausch in entfernten Räumen stattfindet, kann Binterm über ein TCP/IP-Netzwerk die Aufzeichnung an einen beliebigen Arbeitsplatz übertragen. Binterm steht kostenlos zur Verfügung. ■ www.mmvisual.de

69

Betriebsführung

Betriebsberatung (5) Provisionen an Mitarbeiter FRAGESTELLUNG Ich habe von einem Elektrounternehmen gehört, das seinen Mitarbeitern Provisionen zahlt, wenn sie Aufträge beschaffen. Wie viel % des Auftragsvolumens sind als Belohnung üblich? Elektrohandwerksbetrieb aus Bayern

ANTWORT In der Tat gibt es Elektrounternehmer, die für ihre Mitarbeiter besondere Prämien ausschütten, sofern diese Aufträge bringen. Ich weiß allerdings nicht, ob diese Vorgehensweise richtig ist. Denn zum Geschäft eines normalen Mitarbeiters gehört auch, dass er die Arbeit sieht und sich bemüht, dem Kunden zusätzliche Leistungen zu verkaufen. Dieser Mitarbeiter leistet damit einen Beitrag zur Sicherung seines Arbeitsplatzes. Diese Form der Belohnung erachte ich als besonders problematisch, noch dazu, wenn nicht sicher gestellt ist, dass diese Aufträge mit guten Preisen hereingeholt werden. So könnte es im negativsten Fall sein, dass Sie Ihren Mitarbeitern Provisionen bezahlen und anschließend bei der Abwicklung des Auftrages noch Verlust produzieren. Ulrich C. Heckner

Kontrolle über das Lager FRAGESTELLUNG Mein Steuerberater vermutet, dass mein Lagerbestand nicht stimmt, weil sich beim Material Unterschiede zur Inventur ergeben. Klauen meine Mitarbeiter? Elektroinstallationsbetrieb mit fünf Monteuren aus Baden-Württemberg

ANTWORT Der Unternehmer vermutet, dass Ware verschwindet. Nach seinen Berechnungen sollte sich mehr Material am Lager

befinden als sich bei der körperlichen Bestandsaufnahme (Inventur) ergibt. Das kann leicht passieren, wenn sich die Mitarbeiter jederzeit am Lager bedienen können. Es gilt also, seine Mitarbeiter nicht in Versuchung zu führen. Ein Warenwirtschaftssystem gilt als die beste Lösung. Wird im Warenwirtschaftssystem jeder Warenein- und -ausgang einem Projekt zugeordnet, erhält man schon während des Jahres – und nicht erst bei der Inventur – Informationen darüber, ob es im Lager »mit rechten Dingen zugeht«. Dabei geht man folgendermaßen vor: • Jeder nicht auf ein Projekt gebuchte Wareneingang wird dem Lager zugeschrieben. • Jedes vom Lager weggehende Material ist einem Projekt zuzuschreiben. • Warenrückgaben aus einem Projekt sind wieder dem Lager zuzuschreiben. Allerdings soll man beim Rückschreiben der Ware auf Folgendes achten: · Bestimmte Restmaterialien gehen zu Lasten des Projektes und · Materialien, wie Schalter und Steckdosen, können nur in original verpacktem Zustand wieder dem Lager zurückgeschrieben werden. Außerdem sollte nicht jeder Mitarbeiter jederzeit Zugang zum Lager haben, d. h., die Materialausgabe erfolgt nur an gewissen Zeiten. So kann z. B. einer der Monteure von 7.00 Uhr bis 9.00 Uhr und zwischen 16.00 Uhr und 17.00 Uhr für die Warenausgabe und die -rücknahme zuständig sein. In den anderen Zeiten sollten die Monteure nur mit ausdrücklicher Genehmigung Zugang zum Lager haben. Eine weitere Möglichkeit für die Differenzen besteht darin, dass Mitarbeiter Material in Projekten einbauen und vergessen, diese Materialien aufzuschreiben. In solchem Fall sollte man den Mitarbeitern deutlich machen, dass sie durch die nicht verrechneten Materialien die Existenz des Unternehmens gefährden. In einem zweiten Schritt ist der Lagerzugang zu reglementieren und je-

MEHR ÜBERBLICK IM LAGER Mit dem Barcodescanner »Timeboy« von Datafox, Eichenzell, lassen sich Lagerbewegungen einfach erfassen. Das bewirkt sowohl mehr Transparenz in der Lagerhaltung als auch mehr Überblick bei der Projektkostenerfassung. Der mobile Scanner arbeitet u.a. zusammen mit der kaufmännischen Software Win-Worker von Sander + Partner, Goch. Folgende Arbeitsschritte sind bei diesem handwerksgerechten Warenwirtschaftssystem üblich: • Erfassung und Auszeichnung des Lagerbestandes • Bei der Warenentnahme Scannen des Barcodes • Eingeben und Speichern der entnommenen Menge • Projektbezogene Buchung im kaufmännischen Programm • Übernahme der Daten in Rechnungen oder Angebote bzw. Ausgabe auf Lieferschein möglich • Verschiedene Möglichkeiten zur Auswertung, z.B. auf Knopfdruck Abfrage des Lagerbestandes, Bestellung von Materialien

des für ein Projekt verwendete Material muss sofort EDV-mäßig erfasst und dem Projekt zugeschlagen werden. Damit reduziert sich die Wahrscheinlichkeit deutlich, dass Material verlorengeht oder verschwindet. Ulrich C. Heckner

Kosten für Steuerberater FRAGESTELLUNG Wir machen unsere Buchführung selbst, aber noch nicht EDV-gestützt. Nun überlegen wir uns, ob wir eine Software kaufen oder es doch lieber dem Steuerberater übergeben. Was darf ein Steuerberater verlangen? Elektrohandwerksbetrieb aus Franken

ANTWORT Die Unternehmensberatung Heckner untersuchte bei etwa 100 verschieden

H I N W E I S E Z U R S E R I E » B E T R I E B S B E R AT U N G « LESERSERVICE Im Rahmen der Serie »Betriebsberatung« können unsere Leser schriftlich – auch anonym, aber bitte mit Telefonnummer für Rückfragen – u. a. Fachfragen stellen zu den Themen Unternehmens- und Personalführung, Unternehmensstrategie und Leistungslohn (Telefonauskünfte werden nicht erteilt). Die Beantwortung erfolgt – über die Redaktion – von kompetenten Betriebsberatern. Die Antworten werden den Fragestellern (bei Angabe der Anschrift) schnellstmöglich von der Redaktion übermittelt. Mit der Zusendung einer Anfrage erklärt sich der Absender mit einer anonymen Veröffentlichung in »de« einverstanden. Die Stellungnahmen geben die Meinung des Bearbeiters zum jeweiligen Einzelfall wieder. Sie müssen nicht in jedem Fall mit offiziellen Meinungen, z. B. des ZVEH, übereinstimmen. Es bleibt der Prüfung des Lesers überlassen, sich dieser Auffassung in der Praxis anzuschließen. Senden Sie Ihre Anfragen bitte an: Redaktion »de«, Abt. Betriebsberatung, Lazarettstraße 4, 80636 München, Fax: (0 89) 12 60 71 11, E-Mail: [email protected]

70

de 22/2003

Betriebsführung

Kosten für Steuerberater Musterbetrieb Jahresumsatz 600 000 € ohne MwSt. Für laufende Buchführung Erstellen des Jahresabschlusses

In % vom Rohertrag 0,85 0,70

Gebühr 5 000 € 4 000 €

Durchschnittliche Kosten des Steuerberaters; bei einem Jahresumsatz von 200 000 € betragen die Kosten etwas weniger als der Hälfte

großen Elektrohandwerks- und Handelsbetrieben die Steuerberaterkosten (Tabelle). Es gilt: Je kleiner das Unternehmen, desto höher sind die relativen Steuerberaterkosten. Für die Lohnabrechnung muss man zusätzlich mit ca. 12 € bis 13 € je Beschäftigten und Monat rechnen. Nur ein Steuerberater, der sich für das Unternehmen engagiert, ist sein Geld wert – also nicht der, der sich lediglich kurz zur Bilanzbesprechung sehen lässt. Wer Kosten sparen möchte, kann das Erfassungsprogramm des Steuerberaters direkt im Unternehmen einsetzen, die Buchungen im Betrieb durchführen und die Auswertung über den Steuerberater laufen lassen. In diesem Fall spart man etwa 2/3 der bisherigen Buchungskosten. Natürlich ist es günstiger, wenn ein Mitarbeiter im Unternehmen die Buchhaltung selbst durchführt. Allerdings empfehle ich diese Vorgehensweise nur unter der Voraussetzung, dass es im Unternehmen eine geschulte Buchhaltungskraft gibt. Übrigens gilt für einen Elektrohandwerksbetrieb mit einem Jahresumsatz von ca. 500000 €: Die Buchhaltungsarbeiten dürfen wöchentlich nicht mehr als 3 h ... 4 h dauern. Das Entscheidende zum Schluss: Aus der Auswertung muss der Unternehmer auf einem DIN-A4Blatt seine Gewinne und Verluste des Monats, die aufgelaufenen Werte des de 22/2003

Jahres und die jeweiligen Vergleichswerte zum Vorjahr ersehen können. Schließlich gilt: »Die Bilanz ist das Jahreszeug-

nis des Chefs« und »Die BWA sein Zwischenzeugnis«. Die betriebswirtschaftliche Auswertung (BWA) und die kurzfristige Erfolgsrechnung gehören deshalb zur monatlichen Pflichtlektüre eines jeden Unternehmers. Auch deshalb wird es höchste Zeit, dass Sie Ihre Buchführung EDV-gestützt erstellen. Es macht also in den meisten Fällen Sinn, die Arbeiten dem Steuerberater zu überlassen. Ulrich C. Heckner

71

Betriebsführung

Der neue Weg zum Kredit Corinna Linke

Basel II scheidet die Gemüter: Die einen sehen Rating als Chance, Kredite zu günstigeren Konditionen zu erhalten. Die anderen rechnen damit, gar kein Fremdkapital mehr von Geldinstituten zu bekommen. Doch in einem sind sich beide einig: Die Vergabe von Krediten läuft künftig anders.

Rating aus Bankensicht Dirk Feisthauer von der Hamburger Sparkasse meint, dass der Einsatz von Rating-Verfahren keine Auswirkungen auf das Informationsbedürfnis seiner Bank hat: »Bei uns ändert sich nichts: Wir stellen z. B. die gleichen Fragen hinsichtlich der Liquiditäts- und UnternehDipl.-Ing. Corinna Linke, Fachjournalistin, Hamburg

72

Quelle: Dresdner Bank

F

ür Frank Eichhorn, Referatsleiter Betriebswirtschaft beim ZVEH, besteht kein Zweifel: Die Bedingungen für die Kreditvergabe haben sich tendenziell verschlechtert – speziell für kleine und mittelständisch strukturierte Unternehmen wie das Handwerk. Dafür sieht er mehrere Gründe: Jene, die auf Basel II (Kasten »Kleines Lexikon«) beruhen und solche, »die damit rein gar nichts zu tun haben«. Und so lehnen die Banken manchen Kreditantrag mit der Begründung »Wir können gar nicht anders« ab. »In vielen Fällen schiebt man Basel II schlichtweg vor«, sagt er und führt stattdessen die Zurückhaltung der Banken auf gekürzte Kreditlinien und höhere Zinsbelastungen zurück. »Da wird zu häufig mit falschen Karten gespielt.« Als weiteren Einfluss nennt F. Eichhorn die schlechte konjunkturelle Lage und die damit einhergehenden psychologischen Momente: »Basel II verlangt eine individuelle Risikoeinschätzung und Kundenbewertung, nicht mehr – nicht weniger.« Die Verweigerung von Krediten setzt seiner Meinung nach das falsche volkswirtschaftliche Zeichen: »Dieses Verhalten der betreffenden Kreditinstitute ist nicht hinnehmbar. Hier muss gegen gesteuert werden. Eine gewisse Demaskierung ist zwingend geboten – leider.«

mensplanung, die wir schon vor 20 Jahren stellten.« Für Klein- und Kleinstbetriebe, wie die meisten Elektrohandwerksfirmen, gelten laut D. Feisthauer die Eigenkapitalanforderungen gemäß Basel II nur in abgeschwächter Form. Die Mittelstandsbank kalkuliert die Risikokosten anhand von Ratings, die Auswirkungen auf die Konditionen haben. »Wir differenzieren die Rating-Verfahren nach Unternehmensgröße und wählen die Art dementsprechend aus, auch für Handwerksbetriebe, damit die für jede Unternehmensgröße und -art relevanten Fragen geklärt werden«, erklärt der Mitarbeiter im Kreditsekretariat.

Eine besondere Zurückhaltung gegenüber Unternehmen aus der Baubranche kann D. Feisthauer nicht bestätigen: »Wir schließen keine Branche bei der Kreditvergabe aus.« Allerdings hätte keiner – wie schon immer – ein grundsätzliches Anrecht auf einen Kredit. Als wichtiges Kriterium neben der Bilanz sieht D. Feisthauer die bisherige Kundenbeziehung, allen voran die Kontoführung: »Der Unternehmer muss seinen Finanzierungsrahmen einhalten. Oder sich melden, bevor das Konto in die Miesen geht – und nicht nachher.« Als weitere Aspekte nennt er die geregelte Nachfolge, einen Finanzplan sowie ei-

KLEINES LEXIKON Basel I: Nach Aufsehen erregenden Bankpleiten in den 70er Jahren erließen die Bankaufsichtsbehörden der zehn größten westlichen Industrienationen im Jahr 1988 einheitliche Richtlinien für die Eigenkapitalausstattung von Banken. Da die Bank für internationale Zusammenarbeit in Basel die Koordinierung übernahm, erhielten die Richtlinien den Namen »Baseler Akkord«, die heute unter dem Begriff Basel I bekannt sind. Demnach müssen alle Banken die Gesamtheit aller anrechnungspflichtigen Kredite mit 8 % Eigenkapital unterlegen. Die Bonität des einzelnen Schuldners spielt keine Rolle, da die so genannten guten Schuldner die Ausfälle der schlechten Schuldner durch eine Quersubvention finanzieren. Basel II: Mitte 1999 leitete der Baseler Ausschuss für Bankenaufsicht eine Reform von

Basel I ein. Sie zielt auf eine verfeinerte Risikobewertung ab, indem die Höhe der Banken-Eigenmittel auf die tatsächliche Bonität der Schuldner abgestellt wird. Für die Risikobewertung empfiehlt der Ausschuss interne oder externe Rating-Verfahren. Basel II soll im Jahr 2007 eingeführt werden. Rating: Der Begriff leitet sich vom englischen Wort »to rate« ab und bedeutet so viel wie bewerten, einschätzen, einstufen oder klassifizieren. Banken verbinden damit vor allem ein Instrument zur Einschätzung der Kreditwürdigkeit eines Unternehmens. Rating-Verfahren ermitteln die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Kreditnehmer seine Verbindlichkeiten vollständig und pünktlich bezahlen wird. Rating lässt sich somit nicht mit einer Unternehmensbewertung gleichsetzen, die Aussagen zum Gesamtwert des Unternehmens trifft.

de 22/2003

Betriebsführung

ERFAHRUNGEN EINES UNTERNEHMENS Ein Elektromeister (Name ist der Red. bekannt) führt gemeinsam mit einem Partner einen Betrieb mit 35 Mitarbeitern. Die anstehende Modernisierung der Werkstatt wollen die Inhaber nicht mit – durchaus vorhandenem – Eigenkapital finanzieren, sondern über eine kurzfristige Erhöhung des Kontokorrent um 20 000 €. Also sprechen sie mit ihrer langjährigen Hausbank, die der neuen Kredit-

ne Erfolg versprechende Bilanz und vorhandenes Eigenkapital. D. Feisthauer hält es für problematisch, aus steuerlichen Gründen möglichst viel Kapital aus der Firma zu ziehen: »Das ist schlecht für das Rating.« Dies ließe sich aber durch private Sicherheiten wie das eigene Haus kompensieren.

Der gläserne Kunde Private Sicherheiten bedeuten aber immer, dass der Unternehmer seine privaten Verhältnisse offen legen muss, was oft auf strikte Ablehnung stößt oder wenigstens Unbehagen hervorruft. Die Ursache mag in der Mentalität des Selbstständigen liegen, der gewohnt ist, Entscheidungen allein zu treffen und sich ungern in die Karten schauen lässt. Dies gilt auch für die Betriebskennzahlen des Unternehmens, welche die Bank einfordert. Obwohl die Betriebskennzahlen für die Prüfung einer Kreditanfrage notwendig sind, gibt es durchaus unterschiedliche Vorstellungen über den Grad der Informationspflicht. »Ich musste die Hosen über meine private finanzielle Situation runterlassen und habe trotzdem keinen Firmenkredit bekommen«, schimpft ein Elektrounternehmer, der namentlich nicht genannt werden will (Kasten »Erfahrungen eines Unternehmens«).

linie generell zustimmt. Allerdings sollen die Inhaber für die Erhöhung privat bürgen. Und zwar beide für die aufgenommene Summe, d.h. 2 · 20 000 € = 40 000 €. Die Inhaber fragen sich, warum. Sie wollen beide für 10000 € bürgen, nicht für die doppelte Summe. Doch die Bank liefert dafür keine Begründung. Damit erledigt sich die Anfrage für die Handwerksunternehmer.

Dipl.-Ing. Matthias Kuhn, Inhaber von MSR Elektronik in Limbach-Oberfrohna, verzichtet auf Fremdkapital, weil für ihn die Abhängigkeit von den Banken erniedrigend war: »Es hat einige Jahre gedauert, ausreichend Eigenkapital aufzubauen, aber jetzt können wir größere Projekte mit eigenen Mitteln zwischenfinanzieren«, sagt der Elektrounternehmer. Die solide Finanzlage lässt ihn nicht nur gut schlafen, sondern bringt auch Vorteile in der Akquisition neuer Aufträge, da zunehmend nach der Bonität gefragt wird.

Selbsteinschätzung steht an erster Stelle »Sie gehen zur Vorsorgeuntersuchung zum Arzt und bringen ihr Fahrzeug regelmäßig zur Inspektion. Aber was tun Sie als Unternehmer für Ihre Firma?«, fragt Angela Schmidt regelmäßig bei der Handwerkerberatung in puncto Finanzierungskonzept und Rating. »Oftmals reagiert der Unternehmer erst dann, wenn es schon zu spät ist«, sagt die Inhaberin von »Angela SchmidtConsultTeam für effiziente Unternehmensberatung«. Die Folge kann ein finanzieller Engpass sein, und zwar wegen der i. d. R. dünnen Eigenkapitaldecke bei den Handwerksunternehmen. Der Inhaber

WAS DIE BANK WISSEN WILL Kein Unternehmer, gleichgültig wie groß oder klein sein Betrieb ist, kommt daran vorbei, sich folgende Fragen zu stellen und zu beantworten. Die Antworten in Form von Text und Zahlen entsprechen dem, was die kreditgebende Bank an Informationen erwartet bzw. fordert: • Wo steht Ihr Unternehmen im Markt, welches sind die Stärken, welches die Schwächen? Was planen Sie, um die Stärken auszubauen? Lassen sich die Schwächen beseitigen? • Wie sieht Ihr Bilanzbild aus und wie wird es sich in den nächsten Jahren vor dem Hintergrund von Erträgen und Investitionen entwickeln? Reicht die Eigenkapitaldecke?

74

• Welches Planungsszenario haben Sie für einen 3-Jahreszeitraum hinsichtlich Umsatz-, Kosten- und Ertragsentwicklung? • Ist die Zahlungsfähigkeit in der Zukunft sichergestellt? Können Sie erkennbare Probleme aus eigener Kraft oder unter Zuhilfenahme der Kreditwirtschaft, auch mit öffentlich subventionierten Fremdmitteln rechtzeitig lösen? • Welche Vorstellungen haben Sie über die notwendigen Investitionen, deren zeitliche Realisierung sowie deren mögliche Finanzierung? • Wie sieht die Altersstruktur in Ihrem Unternehmens aus? Ist die Nachfolge gewährleistet?

versucht, diese Zwangslage mit einem Kredit zu überbrücken und ist umso mehr enttäuscht, wenn die Verhandlungen mit der Hausbank scheitern. Da gerade Unternehmer von kleinen Betrieben häufig selbst in das Tagesgeschäft eingebunden sind und sich deshalb weniger oder gar nicht um die Unternehmenssteuerung kümmern, sei solch ein Szenario hausgemacht. »Das führt dazu, dass der Inhaber gar keine Chance hat, kritische Situationen rechtzeitig zu erkennen und zu vermeiden – geschweige denn Verbesserungspotenziale auszuschöpfen«, meint A. Schmidt. Jeder Unternehmer sollte sich ihrer Meinung nach aufschreiben, wie es um das Unternehmen steht und wie es künftig weitergehen soll: »Das nützt dem Unternehmer für die eigene Erfolgskontrolle. Was aber viel wichtiger ist, diese Informationen verlangt die Hausbank.« Einen Einblick der Fragestellungen gewährt der Kasten »Was die Bank wissen will«.

Langfristige Entwicklung »Die großen Geschäftsbanken ziehen sich weitgehend aus der Finanzierung kleiner Unternehmen zurück«, meint Lothar Schreiber von der Behörde für Wirtschaft und Arbeit in Hamburg. Aber auch bei allen übrigen Kreditinstituten würden Entscheidungen über die Vergabe von Krediten und deren Konditionen zunehmend von einer genauen Risikoeinschätzung abhängig gemacht. Der Leiter des Referats Handel und Dienstleistungen führt diese Entwicklung auf den zunehmenden internationalen Wettbewerb zurück. Basel II definiert nur bankenaufsichtsrechtliche Standards, mit denen die Kreditinstitute das Ausfallrisiko eines Kredites ermitteln und in ihrer Kalkulation berücksichtigen müssen. »Insofern stellt Basel II eher den vorläufigen Endpunkt der Entwicklung dar als deren Ursache«, sagt L. Schreiber. »Auf die Geschäftspolitik der Banken haben wir als Behörde wenig Einfluss – ebenso wenig wie der einzelne Unternehmer.« Daher rät er jedem künftigen Kreditnehmer, ein enges Verhältnis zur Bank aufzubauen. Für absolut destruktiv hält er Aussagen wie »Das ist mein Betriebsgeheimnis, das geht Sie nichts an«. Die Umgangsformen beeinflussen die Verhandlungen nach seiner Erfahrung ebenso wie die finanzielle Lage: »Betriebe mit wenig oder ganz ohne Eigenkapital werden es schwer haben, Kredite zu annehmbaren Konditionen zu bekommen.« Auch soll man die Perspektiven de 22/2003

Betriebsführung

des Unternehmens mit der Bank diskutieren und bei Bedarf gemeinsam entwickeln. Manchem Inhaber dürfte dies zu weit gehen und als Einmischung vorkommen. Das mag auch stimmen, aber welche Wahl hat ein Unternehmer, der Fremdkapital benötigt? Als Alternative zum Kredit schlägt L. Schreiber die Hereinnahme von Eigenkapital, z.B. in Form einer stillen Beteiligung, vor. Des Weiteren sollten Inhaber die Angebote von Beteiligungsgesellschaften und Bürgschaftsbanken nutzen.

Hilfe durch Förderprogramme Z.B. hilft der so genannte Unternehmenskredit der KfW-Mittelstandbank bei Investitionen (Erwerb von Grundstücken/Gebäuden, Anschaffung von Maschinen, Finanzierung von Baumaßnahmen). In der Variante »Unternehmerkredit – Betriebsmittel« des Förderprogramms stehen außerdem Mittel für die Finanzierung von Betriebsmitteln bereit. Der aktuelle effektive Zinssatz für einen Zehnjahreskredit liegt bei 4,79 %. Je nach Risikobeurteilung kann die Hausbank einen Aufschlag von bis zu 0,5 % vornehmen. Bei Investitionen in Immobilien, Betriebsübernahmen und Beteiligungen lässt sich die Laufzeit auf 20 Jahre ausdehnen. Das Programm steht Existenzgründern und Freiberuflern sowie mittelständischen Unternehmen mit einem Jahresumsatz bis max. 500 Mio. € offen. Beträgt die Höchstkreditsumme normalerweise 5 Mio. €, so können Unternehmen mit einem Umsatz von bis zu 50 Mio. € ihr Investitionsvorhaben anteilig zu 75 % mit KfW-Mitteln finanzieren. »Die Konditionen sind günstiger als die der Hausbank«, erklärt eine KfW-Mitarbeiterin. Einziger Haken bei der Sache: Die Abwicklung läuft über die Hausbank. An der scheint ein Unternehmer nicht vorbeizukommen.

Rating-Test Hilfestellung bei den Verhandlungen mit der Bank geben Innungen und Handwerkskammern, z.B. die HWK Braunschweig. Diese entwickelte eine RatingCheckliste in Form eines umfangreichen Fragenkatalogs, die sich unter www. hwk-braunschweig.de herunterladen lässt. »Mit der Checkliste wollen wir den Mitgliedsbetrieben die Vorbereitung auf das Rating erleichtern. Gleichzeitig kann es helfen, Schwachstellen im eigenen Betrieb aufzudecken«, meint Stefan Lenz von der HWK Braunschweig. F. Eichhorn vom ZVEH rät, das zu tun, was »… eigentlich schon seit ewigen Zeiten richtig war, nämlich nur mit ausreichender Vorbereitung das Kreditgespräch zu führen«. Neben aktuellen Bilanzen und Betriebsanalysen schlägt der Referatsleiter ein Vorgespräch mit einem Berater der Handwerksorganisation vor. Eventuell käme auch ein Dreiergespräch mit dem Steuerberater in Betracht. Für das Vergabegespräch selbst gibt er den Tipp: »Treten Sie bei der Bank als Kunde auf, nicht als Bittsteller.« ■ www.angelaschmidtconsult.de www.hwk-braunschweig.de de 22/2003

75

Betriebsführung

Der Wandel im Elektrohandwerk Ulrich C. Heckner

sind also bei zurückgehenden Roherträgen die Kosten zu reduzieren.

Nach den aktuellen gewerkespezifischen Betriebsvergleichszahlen zeich-

Der Personalkostenanteil steigt

net sich ein Wandel ab. Doch um als

Nach einem Rückgang im Jahr 2000 steigen die Personalkosten wieder (Tabelle 3). Stieg der Rohertrag zwischen 2000 und 2001 lediglich um 0,5 %, nahmen die Personalkosten um 0,8 % zu – das geht zu Lasten des Ertrages. Unternehmen, bei denen den Mitarbeitern Leistungsvorgaben gemacht werden (Anzahl der zu verrechnenden Stunden pro Tag, Zeitvorgabe für die Erledigung eines Auftrages), arbeiten erheblich effektiver. In diesen Unternehmen liegen die Personalkosten bei nicht mehr

Betrieb zu überleben, bedarf es mehr, als sich nur diesem Wandel zu stellen.

D

erzeit liegen Installationen in Altbauten genauso im Trend wie Reparaturen, Instandhaltung und Wartung sowie Spezialisierungen. Das ergeben die aktuellen Betriebsvergleichszahlen der LGH1) in Düsseldorf (Tabelle 1). Außerdem spielt bei diesen Dienstleistungen der Preis eine viel geringere Rolle als z. B. bei Ausschreibungen.

Der Rohertrag schrumpft Nicht der Umsatz entscheidet über Sein oder Nichtsein eines Unternehmens, sondern vor allem der Rohertrag. Bei hohem Preisdruck geht der Rohertrag zurück (die erbrachte Arbeit lässt sich nicht vernünftig verrechnen und/oder die Materialaufschläge sinken). In der Tat liegt der Rohertrag sowohl im Jahr 2000 als auch 2001 unter dem von 1999 (Tabelle 2). Doch mit dem Rohertrag muss man wirtschaften, also seine Kosten bestreiten. Um die gleichen Ergebnisse wie in der Vergangenheit zu erwirtschaften, 1) LGH = Landes-Gewerbeförderungsstelle des nordrhein-westfälischen Handwerks e.V. Ulrich C. Heckner, Branchenfachberater, Kastl/Obb.

76

Das Jahr 2001 zeigt eine negative Tendenz: Die Gewinne sinken Nach einer leichten Erholung des Betriebsergebnisses im Jahr 2000 verlieren die Handwerksbetriebe im Folgejahr wieder an Substanz (Tabelle 4). In der Praxis bewirkt der betriebswirtschaftliche Verlust: • der Unternehmer arbeitet oft zu schlechteren Stundensätzen als seine eigenen Mitarbeiter,

Geschäftsfelder

Neubau auf dem Rückzug Das klassische Ausschreibungsgeschäft ist laut Statistik rückläufig. Hinzu kommt, dass in schrumpfenden Märkten immer ein hoher Preisdruck herrscht. Deshalb sollte man sich nicht allzu sehr auf Ausschreibungen konzentrieren. Zwar zeichnet sich laut aktuellen Konjunkturdaten eine zunehmende Investitionstätigkeit ab, aber der hohe Preisdruck im klassischen Ausschreibungsgeschäft wird voraussichtlich andauern.

als 30 % des Umsatzes oder sie betragen höchstens 55 % des Rohertrages. Überprüfen Sie in Ihrem Unternehmen, wie es um diese Leistungskennziffern bestellt ist.

Elektroinstallation Neubauten Elektroinstallation Altbauten Spezialgebiete (z.B. Photovoltaik) Reparatur, Wartung, Kundendienst Handel Sonstiges Summe

1999 30,5% 26,1% 11,7 % 24,8% 4,5% 2,4% 100 %

2000 31,2 % 28,6% 5,5% 25,7 % 7,4% 1,6% 100 %

2001 17,4% 29,7 % 16,6% 28,6% 5,5% 2,2 % 100 %

Tabelle 1: Entwicklung der Leistungsbereiche von 1999 bis 2001 in % des Gesamtumsatzes

Rohertrag Umsatz ./. Wareneinsatz = Rohertrag

1999 100 % 33,5% 66,5%

2000 100 % 36,9% 63,1%

2001 100 % 36,4% 63,6%

1999 38,4% 66,5%

2000 35,6% 63,1%

2001 36,4% 63,6%

Tabelle 2: Der Rohertrag schrumpft seit 2000

Personalkosten Personalkosten in % des Rohertrages Rohertrag in %

Tabelle 3: Geringerer Rohertrag, höhere Personalkosten: schlechte Karten für Gewinne

Betriebsergebnis Betriebsergebnis ./. alle kalkulatorischen Kosten*) betriebswirtschaftliches Ergebnis

1999 8,9% 9,8% –0,9%

2000 9,3% 9,3% 0,0%

2001 6,4% 9,0 % –2,6%

Tabelle 4: Das betriebswirtschaftliche Ergebnis sinkt (alle Angaben in % vom Umsatz) *) Die kalkulatorischen Kosten umfassen den kalkulatorischen Unternehmerlohn und die kalkulatorische Miete, aber auch die kalkulatorischen Zinsen für das Eigenkapital. de 22/2003

Betriebsführung

BUCHTIPP Wenn Sie die Themen dieser Beitragsreihe interessieren, empfehlen wir folgendes Handbuch: Erfolgreiche Unternehmensführung im Elektrohandwerk Marketing im Tagesgeschäft (M.I.T.) von Ulrich C. Heckner, Roland Meier DIN-A4-Ordner, 536 Seiten, 78,00 €, ISBN 3-8101-0159-1 Sie finden dort kurz, prägnant und sehr verständlich Aussagen zu folgenden Themen: • Analyse des Unternehmens und des Unternehmers • Marktanalyse • Definition der persönlichen und betrieblichen Ziele • Selbstorganisation und Zeitmanagement • Betriebsorganisation • Personalmanagement Zu bestellen beim Hüthig & Pflaum Verlag, Postfach 10 28 69, 69018 Heidelberg, Tel.: (0 62 21) 4 89-3 84, Fax (0 62 21) 4 89-4 43 oder unter www.online-de.de/shop

• die Privatentnahmen übersteigen meist den Ertrag, • die Schulden steigen weiter, • die Kreditinstitute beurteilen das Unternehmen immer schlechter und • das Aufnehmen von Krediten wird damit zunehmend schwieriger. Es gibt folgende strategische Ansätze im Elektrohandwerk: • Eine konsequente Ausrichtung des Unternehmens als Dienstleister. Dazu gehört der Ausbau der Bereiche Kundendienst, Reparatur und Wartung sowie eine ausgeklügelte Betriebsorganisation, die schnelle und kundenorientierte Reaktionen und professionelle Auftragsabwicklungen gestatten. • Eine durchdachte Betriebsorganisation, die dem Unternehmen hilft, Kosten zu sparen und gleichzeitig alle Produktivitätsreserven im Unternehmen weckt. • Ein striktes Kostenmanagement an der richtigen Stelle im Betrieb. Das bedeutet nicht, Einsparungen bei den Personalkosten zu Lasten der Leistungsbereitschaft der Mitarbeiter, sondern im Gegenteil, den Mitarbeitern Leistungsanreize zu geben, wenn diese vorgegebene Zeiten einhalten und in ihren Bereichen positive Deckungsbeiträge erwirtschaften.

Fazit Unternehmen, die dem Wandel offen gegenüberstehen und sich anpassen, werden überleben. Betriebe, denen es gelingt, die Segmente Kundendienst, Reparaturarbeiten und Sanierungen in den Vordergrund der Leistungspalette zu stellen, werden höhere Roherträge erzielen als diejenigen, die dem Preisdruck der Ausschreibungen standhalten müssen oder die einen höheren Anteil im Handelsgeschäft erzielen. ■ de 22/2003

77

Betriebsführung

Flexibler Arbeiten durch Jahresarbeitszeit Kai Sonntag

Flexible Arbeitszeitmodelle im Handwerksbetrieb können der besseren Anpassung an die Kundenbedürfnisse dienen, aber auch Kosten senken und die Zufriedenheit der Mitarbeiter erhöhen.

D

ie Auftragslage im Elektrohandwerk schwankt von Monat zu Monat. Ruhige Zeiten wechseln sich mit welchen ab, in denen Überstunden zu bezahlen sind. Nicht zuletzt wegen der steigenden Arbeits- und Lohnkosten empfiehlt es sich, den Einsatz der Mitarbeiter stärker an die Bedürfnisse des Betriebes anzupassen. Es gibt aber noch eine Reihe weiterer Gründe, über die Einführung flexibler Arbeitszeitmodelle im Handwerksbetrieb nachzudenken. Vielen Betrieben fällt es immer schwerer, gute und qualifizierte Mitarbeiter zu finden – trotz hoher Arbeitslosigkeit. Hinzu kommt: Gerade jüngere Arbeitnehmer lassen sich nur ungern in ein starres Arbeitsschema pressen. Flexiblere Arbeitszeiten kommen also häufig den Wünschen der Mitarbeiter entgegen und erhöhen somit ihre Zufriedenheit – was sich u. U. wiederum positiv auf die Lohnkosten auswirkt. Schließlich haben die Arbeitszeiten auch etwas mit Kundenservice zu tun. So können sich gerade im Elektrohandwerk Termine am Abend oder am Samstag zu einem Wettbewerbsvorteil entwickeln. Im Wesentlichen geht es bei den flexiblen Arbeitszeitmodellen darum, aus den starren Arbeitszeitbestimmungen auszubrechen, wie die feste, auf den Arbeitstag umgerechnete Wochenarbeitszeit mit regelmäßigem Arbeitsbeginn und vorgeschriebenem Feierabend. Bei der Einführung von flexiblen Arbeitszeiten im Betrieb bewährt sich vor allem das Modell der Jahresarbeitszeit.

Die Jahresarbeitszeit Definiert man die Arbeitszeit üblicherweise als Wochenarbeitszeit, lässt sie sich gleichermaßen auch für ein Jahr beKai Sonntag, Fachjournalist, Stuttgart

78

stimmen. Wichtig ist das genaue Berechnen der Jahresarbeitszeit. Z. B. ergibt sich für dieses Jahr unter Berücksichtigung der Urlaubs- und Feiertage eine Musterrechnung gemäß Tabelle (Tarifvertrag für das baden-württembergische Elektrohandwerk, 37 h Wochenarbeitszeit, also 7,4 h / Tag). Doch diese Tabelle bietet lediglich einen Anhaltspunkt, denn durch • die unterschiedliche Zahl der Feiertage in den einzelnen Bundesländern sowie • die jeweiligen Tarifverträge mit höherer oder niedrigerer Wochenarbeitszeit variiert diese Berechnung von Bundesland zu Bundesland und von Tarif zu Tarif. Darüber hinaus beachte man die sich von Jahr zu Jahr ändernde Jahresarbeitszeit (durch die unterschiedliche Lage der Feiertage) und die für die einzelnen Arbeitnehmer unterschiedlichen Urlaubsregelungen. Stunden, die sich während der arbeitsreichen Zeit über die Wochenarbeitszeit hinaus ansammeln, lassen sich durch komplett freie Tage oder durch reduzierte Arbeitszeiten ausgleichen.

Das Arbeitszeitkonto Die Jahresarbeitszeit macht in einem Betrieb nur dann Sinn, • wenn man sie durch ein Arbeitszeitkonto im Auge behält und • wenn das monatliche Einkommen der Mitarbeiter konstant ist. Für die Kontrolle des Arbeitszeitkontos bewährt sich im Handwerk ein so genanntes »Ampelkonto«. Die »Ampel«

• stellt einen Korridor dar, innerhalb dessen die abgeleisteten Stunden liegen müssen und • schaltet beim Verlassen dieses Korridors auf »Rot«. Wie man diesen Korridor definiert, hängt von der betrieblichen Situation ab. Er muss • nach oben hin so gestaltet sein, dass ein »Abfeiern« der zuviel geleisteten Stunden und • das Aufholen der zu wenig geleisteten Stunden innerhalb des Jahres realistisch ist. Dabei berücksichtigt der Unternehmer neben der Auftragslage und der Betriebsgröße auch den gültigen Tarifvertrag. Denn einige Tarifverträge legen bezüglich des Arbeitszeitkontos Höchstgrenzen fest. Z.B. beträgt die rechtliche Grenze (Tarifvertrag des Elektrohandwerks) in Baden-Württemberg 60 Plusund 40 Minusstunden. Das Konto darf also innerhalb dieser Plus- und Minusstunden und natürlich in Absprache zwischen Mitarbeiter und Führungskraft schwanken. Darüber hinaus empfiehlt es sich, die tariflichen Regelungen bzgl. schwankender wöchentlicher Arbeitszeit zu beachten, d. h. jene wöchentlichen Arbeitszeiten, für die keine Überstundenzuschläge zu zahlen sind. Auch hier liefern die Tarifverträge in einigen Ländern Vorgaben, z. B. 32 h ... 42 h. Entscheidet sich ein tarifgebundener Betrieb für das Jahresarbeitszeitmodell, bedeutet dies: Für die Stunden, die in einer Woche über dieser Grenze liegen, sind Überstundenzuschläge zu bezahlen.

Jahresarbeitszeit als Alternative Wochentag Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Gesamt abzügl. Heiligabend/ Silvester abzügl. Urlaub Soll-Jahresarbeitszeit

Wochentage/Jahr 52 52 53 52 52 261

Wochenfeier- Arbeitstage/ Stunden/ Stunden/ tage/Jahr Jahr Tag Jahr 3 49 x 7,4 362,6 0 52 x 7,4 384,8 1 52 x 7,4 384,8 4 48 x 7,4 355,2 3 49 x 7,4 362,6 11 250 x 7,4 1850,0 2 x 3,7 - 7,4 30

x 7,4

- 222,0 1620,6

Die tarifliche Jahresarbeitszeit beträgt für einen elektrohandwerklichen Arbeitnehmer in diesem Jahr in Baden-Württemberg (30 Urlaubstage) 1 620,6 h de 22/2003

Betriebsführung

Die Mitarbeitervereinbarung Die Einführung der betrieblichen Jahresarbeitszeit erfordert eine schriftliche Vereinbarung mit den Mitarbeitern. Ein wesentlicher Bestandteil einer solchen Vereinbarung ist der »rote und grüne Ampelbereich«, auf jeden Fall aber eine klare Absprache mit den Mitarbeitern über die Ober- und Untergrenzen der täglichen und wöchentlichen Arbeitszeit. Die konkreten Arbeitszeiten während des Jahres stimmen die Mitarbeiter und die Führungskraft ab. Auch hier empfehlen sich Regelungen in der Flexibilisierungsvereinbarung. Damit die Mitarbeiter den Freizeitausgleich nutzen und sich darauf einstellen können, sollte der Arbeitnehmer den Freizeitausgleich z.B. zwei Tage vorher ankündigen. Während des Jahres sollten alle Beteiligten darauf achten, dass der Saldo nicht über die fixierten Grenzen hinausgeht. Die Vereinbarung sollte aber auch klären, was mit den am Jahresende noch vorhandenen Minus- bzw. Plusstunden geschieht. Bei Minusstunden empfiehlt

de 22/2003

es sich, diese innerhalb eines bestimmten Zeitraumes, etwa drei Monate, aufholen zu lassen. Bei Plusstunden lässt sich entweder ein Ausgleich oder eine Auszahlung vereinbaren. Damit verbunden sollte das Verhältnis zwischen Urlaub und Arbeitszeitausgleich geklärt werden, z.B. ob im Zweifelsfall der Urlaub Vorrang vor dem Freizeitausgleich hat. Bei einer Flexibilisierungsvereinbarung im Betrieb sind die rechtlichen Grenzen durch Gesetze oder übergeordnete Verträge, z.B. Tarifvertrag, zu beachten. Der Unternehmer sollte daher unbedingt vor Abschluss einer solchen Vereinbarung bei der zuständigen Handwerkskammer, bei der Innung oder dem jeweiligen Verband nachfragen.

Das Monatseinkommen Viele Betriebe verbinden die Jahresarbeitsregelung mit einem konstanten Monatseinkommen für die Beschäftigten. Dazu vereinbart man mit den Mitarbeitern ein monatliches, von den geleisteten Stunden unabhängiges Einkommen. Für die Berechnung des Brutto-Monatsent-

gelts multipliziert man die Jahresarbeitszeit und den Stundensatz (ergibt das Brutto-Jahresentgelt) und teilt das Ergebnis durch zwölf. Das konstante Einkommen in Verbindung mit dem Arbeitszeitkonto führt erfahrungsgemäß zu einer Minimierung der zu zahlenden Überstundenzuschläge.

Die Umsetzung Die Umsetzung eines flexiblen Arbeitszeitmodells im Handwerk erfordert einige Vorbereitungen im Unternehmen. Schließlich handelt es sich um eine wesentliche betriebsinterne Änderung. Wichtig ist, das Modell gemeinsam mit den Mitarbeitern zu erarbeiten. Zuvor sollte sich der Betriebsinhaber aber genau mit diesem Thema beschäftigen. Gisela Goos, Arbeitszeitberaterin bei der HWK Münster, empfiehlt: »Man sollte auf alle Fälle mit einer Testphase von sechs bis zwölf Monaten beginnen. Die Mitarbeiter müssen sich erst an die flexible Arbeitszeit gewöhnen.« ■

79

R e g e l n d e r Te c h n i k

Erläuterungen zu neuen Normen und Bestimmungen DIN VDE 0298-4 (VDE 0298 Teil 4):2003-08 Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen Teil 4: Empfohlene Werte für die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in und an Gebäuden und von flexiblen Leitungen Die neu herausgegebene Norm – als Ersatz für DIN VDE 0298-4 (VDE 0298 Teil 4):1998-11 – trifft Aussagen zur Strombelastbarkeit isolierter Starkstromleitungen sowie zur Strombelastbarkeit von in oder an Gebäuden verlegten Kabeln. Die in der Norm genannten Strombelastbarkeiten für die im Erdreich verlegten Kabel gelten nur für eine Verlegung um Gebäude herum oder in Gebäudenähe. Wenn genauere Angaben zu den lastabhängigen Erdbodenwiderständen vorliegen, sollte die Elektrofachkraft die Strombelastbarkeiten für im Erdreich verlegte Kabel nach DIN VDE 0276-603 (VDE 0276 Teil 603):2000-05 oder durch Berechnen nach IEC 60287 bestimmen. Allgemeines Die in dieser Norm genannten Regeln zur Belastbarkeit und zur Auswahl der Leiterquerschnitte beziehen sich auf den ungestörten Betrieb mit 50-Hz- bis 60-Hz-Wechselstrom oder mit Gleichstrom oder auf den Kurzschlussfall. Zusätzlich zu dieser Norm beachte man bei der Wahl der Leiterquerschnitte folgende Anforderungen (soweit zutreffend): Quelle: Normen- und Vorschriftendienst der bfe-TIB GmbH, Oldenburg

80

• Schutz gegen elektrischen Schlag (DIN VDE 0100410) • Schutz gegen thermische Einflüsse (DIN VDE 0100420) • Schutz bei Überstrom (DIN VDE 0100-430) • Spannungsfall (DIN VDE 0100-520 bzw. DIN 18015) Beim Ermitteln der belasteten Leiter in mehr- und vieladrigen Kabeln oder Leitungen zählen nur diejenigen Leiter, die einen Belastungsstrom führen. Neutralleiter in Drehstromsystemen sind hier nur dann zu berücksichtigen, • wenn bei unsymmetrischer Last die Außenleiter nicht entsprechend entlastet werden oder • wenn der Neutralleiter trotz symmetrischer Last, z. B. infolge von Oberwellen, einen Strom führt. Beträgt der Anteil der Oberwellenströme mehr als 10 %, darf der Nennquerschnitt des Neutralleiters nicht kleiner sein als der Außenleiterquerschnitt. Ist der Anteil der Oberwellenströme größer als 15 %, sind die im Anhang B der Norm genannten Reduktionsfaktoren anzuwenden, d. h., die Leiternennquerschnitte müssen entsprechend vergrößert werden. Belastbarkeit im ungestörten Betrieb Die zulässige Belastbarkeit eines Kabels oder einer Leitung hängt vom Aufbau ab, aber auch von den verwendeten Werkstoffen und den Betriebsbedingungen. Dabei berücksichtigt die Elektrofachkraft im Wesentlichen: • die Betriebsart (Daueroder Aussetzbetrieb), • die Verlegebedingungen (Verlegung in wärmedämmender Wand, auf oder in

der Wand, im Rohr, im Kanal oder auf Pritschen unter Berücksichtigung von Häufungen oder Ähnlichem) sowie • die Umgebungstemperaturen (normal 30 °C, im Erdboden 20 °C). Die Neuausgabe der Norm vervollständigt die Tabellen mit den Kabel- und Leitungsbauarten für feste Verlegung und für flexible Leitungen. Ähnliches gilt für die Verweise auf die für die einzelnen Kabel- und Leitungsbauarten anzuwendenden Strombelastbarkeitstabellen. Außerdem findet man nun in den Strombelastbarkeitstabellen auch Angaben zur Belastbarkeit von Kabeln mit Aluminiumleitern (soweit für Kabel zutreffend). Als Referenzverlegeart gibt es neuerdings zusätzlich die Verlegeart D (mehradriges Kabel oder mehradrige ummantelte Installationsleitung im Elektroinstallationsrohr oder im Kabelschacht im Erdboden). Um dem Normenanwender die Zuordnung zu den Referenzverlegearten zu erleichtern, stellt eine zusätzliche Tabelle alle in der Praxis vorkommenden, üblichen Verlegearten dar. Ähnliches gilt für flexible Leitungen, besonders aber für wärmebeständige Leitungen und Gummischlauchleitungen für industrielle Anwendungen. Der Normenanwender findet nun auch in der Norm Belastbarkeitstabellen für mineralisolierte, in Gebäuden verlegte Leitungen mit einer maximal zulässigen Manteltemperatur von 70 °C bzw. 105 °C. Die Tabellen für die Umrechnungsfaktoren für Umgebungstemperaturen, die von 30 °C abweichen, wurden ebenso ausgeweitet wie die

Tabellen mit den Faktoren für die Häufung bei Verlegung auf Pritschen oder in Wannen. Unter folgenden Bedingungen muss die Elektrofachkraft beim Berechnen der Strombelastbarkeit von im Erdreich verlegten Kabeln Umrechnungsfaktoren berücksichtigen: • bei Umgebungstemperaturen, die von 20 °C abweichen • bei spezifischen Wärmewiderständen des Erdbodens, wenn diese von 2,5 K · m/W abweichen • bei Häufung von im Erdboden oder in Elektroinstallationsrohren oder Kabelschächten im Erdboden verlegten Kabeln Anhang A enthält eine auf 25 °C Umgebungstemperatur (Normaltemperatur zur Anwendung in Deutschland) umgerechnete Tabelle für die Belastbarkeit von Kabeln und Leitungen mit einer zulässigen Leitertemperatur von 70 °C. Diese Tabelle entspricht, mit Ausnahme der Verlegeart D (Verlegung im Erdboden), weitgehend der Strombelastbarkeitstabelle im Beiblatt 1 zu DIN VDE 0100-520. Belastbarkeit im Kurzschlussfall Im Kurzschlussfall darf sich der Leiter nicht über die zulässige, vom Leitermaterial und von der Isolation abhängige Kurzschlusstemperatur erwärmen. Zu berücksichtigen sind darüber hinaus die Leitertemperatur zu Beginn des Kurzschlusses und die Kurzschlussdauer. Die für die Berechnung der Kurzschlussbelastbarkeit erforderliche Bemessungs-Kurzzeitstromdichte für die verschiedenen Kabel- und Leitungsbauarten mit Kupfer- und Aluminiumde 22/2003

R e g e l n d e r Te c h n i k

leitern lässt sich der Norm entnehmen. Hinweis Wenn in der Praxis Betriebsbedingungen auftreten, welche die Angaben in dieser Norm nicht abdecken, hat die Elektrofachkraft die Belastbarkeit bzw. den notwendigen Leiterquerschnitt durch sinngemäßes Anwenden der Anforderungen oder auf eine andere geeignete Weise zu ermitteln. Die Elektrofachkraft muss den Leiternennquerschnitt grundsätzlich so wählen, dass sich der Leiter an keiner Stelle und zu keinem Zeitpunkt über seine zulässige Betriebstemperatur erwärmt. Grundsätzlich ist bei der Querschnittsbestimmung von den ungünstigsten Betriebsbedingungen auszugehen, d.h. von jenen, die den größten Leiterquerschnitt erfordern. DIN EN 60034-1/A11 (VDE 0530-1/A11): 2003-08 Drehende Maschinen Teil 1: Bemessung des Betriebsverhaltens Die neu herausgegebene Norm enthält Änderungen zu DIN EN 60034-1 (VDE 0530-1):2000-09. Sie ersetzt den gesamten Hauptabschnitt 12 »Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)«. Die geänderten Anforderungen an die Störfestigkeit und Emission von Störungen beziehen sich auf drehende elektrische Maschinen mit Bemessungsspannungen von max. 1000 V AC oder max. 1500 V DC bei vorgesehenem Betrieb in industrieller Umgebung. Elektronische, in die Maschine integrierte Betriebsmittel gelten als deren Bestandteil. Prüfungen der Störfestigkeit sind für die im Anwendungsbereich der Norm genannten Maschinen grundsätzlich nicht erforderlich. Emissionsprüfungen führt die Elektrofachkraft gemäß de 22/2003

DIN EN 55011, DIN EN 55014 und CIPRS 16 durch. Dabei sind die im Anhang ZB dieser Normenänderung bzw. die in DIN EN 55011 für die Klassen A und B in Gruppe 1 festgelegten Grenzwerte für die elektromagnetische Emission einzuhalten. Bei Induktionsmotoren mit Käfigläufern erübrigt sich die Emissionsprüfung wegen der geringen Störaussendungen. DIN EN 12831:2003-08 Heizungsanlagen in Gebäuden Verfahren zum Berechnen der Norm-Heizlast Die neu herausgegebene Norm – als Ersatz für DIN 4701-1:1983-03, DIN 47012:1983-03 und DIN 47013:1989-08 – beschreibt Verfahren zum Berechnen der Norm-Wärmeverluste und der Norm-Heizlast • auf raum- oder zonenbezogener Basis für die Auslegung der Heizflächen und • auf Basis des gesamten Gebäudes bzw. Heizungssystems zum Auslegen des Wärmeerzeugers. Die Norm ist anzuwenden für alle als Standardfälle geltenden, unter Norm-Bedingungen beheizten Gebäude mit einer begrenzten Raumhöhe von ≤ 5 m. Dazu zählen u. a. Wohn-, Büround Verwaltungsgebäude, Schulen, Hotels, Warenhäuser und damit vergleichbare Gebäude. Bei Hallenbauten mit großer Raumhöhe und für Gebäude mit wesentlich voneinander abweichenden Luft- und mittleren Strahlungstemperaturen zieht man die in den Anhängen der Norm enthaltenen Angaben heran. Zum Bestimmen der Heizlast von Wohngebäuden lässt sich ein vereinfachtes Verfahren anwenden, wenn die Luftwechselzahl bei einem Differenzdruck von 50 Pa

zwischen innen und außen kleiner ist als 3 h–1. Berechnen der Norm-Wärmeverluste Man unterscheidet beim Berechnen • die Norm-Transmissionswärmeverluste (Verluste auf Grund der Wärmeleitung durch umschließende Flächen) und • die Norm-Lüftungswärmeverluste (Verluste auf Grund des natürlichen und erwünschten Luftaustausches zwischen innen und außen bzw. zwischen verschiedenen Räumen). Die einzelnen Schritte des Berechnungsverfahrens veranschaulicht Bild 1 der Norm. Demgemäß geht man folgendermaßen vor: • Bestimmen der NormAußentemperatur und des Jahresmittels der Außentemperatur • Festlegen der Norm-Innentemperatur für jeden zu beheizenden Raum • Ermitteln der Abmessungen und der wärmetechnischen Eigenschaften aller Bauteile • Berechnen der Koeffizienten für die Norm-Transmissionswärmeverluste und Multiplizieren mit der Norm-Temperaturdifferenz • Berechnen der Koeffizienten für die Norm-Lüftungswärmeverluste und anschließend Multiplizieren

mit der Norm-Temperaturdifferenz • Berechnen der Norm-Wärmeverluste • Berechnen der Norm-Heizlast unter Berücksichtigung der zutreffenden Korrekturfaktoren • Ermitteln der AuslegungsHeizleistung aus der Summe der Norm-Wärmeverluste und der Aufheizleistung des Raumes Zum Berechnen der GesamtWärmeverluste bzw. der Gesamt-Heizlast eines Gebäudes addiert man alle für die einzelnen Räume ermittelten Werte. Die für die Berechnung notwendigen meteorologischen Daten, z. B. die NormAußentemperatur, lassen sich entsprechenden Veröffentlichungen entnehmen, z.B. der Vornorm DIN V 4710-10 »Statistiken meteorologischer Daten zur Berechnung des Energiebedarfs von heiz- und raumlufttechnischen Anlagen in Deutschland«. Neu ist ebenfalls die Einteilung der thermischen Innenraumbedingungen in drei Kategorien. Die Kategorien legen die zulässigen Toleranzen der Norm-Innenraumtemperatur bei unterschiedlichen Nutzungen fest. Berücksichtigt werden dabei sowohl die Bekleidung als auch die Aktivität des Menschen. ■

81

Produkte

Gebäudetechnik


Analogsignalwandler zur Messwerterfassung Für die Messwerterfassung in der Automatisierungstechnik gibt es die Analogsignalwandler CC-U und CC-E von ABB Stotz Kontakt, Heidelberg. Die Produktreihe der universellen Signalwandler CC-U eignet sich für den industriellen Bereich der Messwerterfassung und Weiterverarbeitung. Eingangs- und ausgangseitig universell konfigurierbare Signalwandler, frontseitig bedienbare Ein-

stell- und Bedienelemente und andere Funktionen erlauben die einfach zu handhabende und genau abgestimmte Messung. Die neue Produktreihe CC-E zur analogen Signalverarbeitung enthält 76 Geräte mit den Funktionsgruppen Standardsignale, Temperaturmessung mittels PT-100Sensoren oder mittels Thermoelementen Typ J und Typ K sowie Strommessung. Fax (06221) 701-544 www.de.abb.com


SMS-Schaltmodul zur Signalüberwachung Mit dem universellen SMS-Schaltmodul SG35s von EAC, Neu Fahrland, lassen sich binäre und analoge Signale überwachen. Bei Überschreitung von vorher eingestellten Grenzwerten setzt das Gerät per SMS einen Alarm ab und schließt bei Bedarf Relaiskontakte. SMS-Guard lässt sich einfach installieren, die Programmierung erfolgt per SMS übers Handy. Man kann mehrere Alarmrufnummern ein-

programmieren. Das angebotene Originalzubehör reicht vom Bewegungsmelder über Fensterkontakte, Rauchmelder, Thermofühler, Wasserschalter bis zum 230-V-Wechselstromzähler, über den sich ganz diskret die Belegung eines Ferienhauses überwachen lässt. Anlagenerrichter und Installationsfirmen erhalten ein kostenfreies Testgerät. Fax (03 32 08) 6 67-25 www.sms-guard.org


Alarmzentrale mit mehreren Schleifen und Funkzonen

Sicherheitstechnik


Telefon mit integrierter Alarmfunktion Novar, Gummersbach, stellt ein Dect-Endgerät vor, das nicht nur Textmeldungen empfängt, z.B. von Rufanlagen, sondern auch die Alarmauslösung, z. B. durch den Pflegedienst, erlaubt. Gerade in psychiatrischen Abteilungen oder im Nachtdienst, bei dem die Pflegekraft häufig alleine in einem Haus oder einer Station unterwegs ist, bietet diese Funktion erhebliche Si-

cherheit, da bei Gefahr sofort Hilfe herbeigerufen wird. Dabei kann die Alarmmeldung über andere DectEndgeräte oder auch über die akustische und optische Signalisierungswege der Rufanlagen »clino opt«, »clino phon« oder »clino com« von Novar zu anderen anwesenden Mitarbeitern gelangen. Fax (0 22 61) 8 32 36 www.novar.com

– Kopieren Sie diese Seite – Kreuzen Sie das gewünschte Produkt an – Tragen Sie nachfolgend Ihre Adresse ein – Faxen Sie die Seite an die Faxnummer, welche bei dem gewünschten Produkt steht

Name Firma Anschrift Tel. + Fax Bitte senden Sie mir weitere Informationen zum angekreuzten Produkt

82

Die Alarmanlage System 6000 von Indexa, Oedheim, erhält eine Zentrale 6000 CFW, die vier verdrahtete Alarmschleifen und 16 Funkzonen für bis zu 32 Funkmelder hat. Die drei Ausgangslinien arbeiten sowohl verdrahtet als auch über Funk. Ein Sprachwählgerät und ein digitales Modem, sowie die Stromversorgung und der Notstromakkumulator verbergen sich in dem Gehäuse der Zentrale. Bedienung und Einstellung erfolgen über ex-

terne Tastatur, mit Kabel oder Funkverbindung sowie über PC oder Modem. Das System entspricht der Klasse 2 nach EN 50131. Fax (0 71 36) 2 25 79 www.indexa.de


Kohlendioxidmessgerät für Klimaanlagen Der Distributor PSE – Priggen Special Electronic, Steinfurt, stellt mit »E-Sense« einen Kohlendioxidsensor von Senseair AB aus Schweden vor. E-Sense eignet sich für die Installation in klimatisierten Bereichen oder in Lüftungskanälen. Er misst die Kohlendioxidkonzentration in der Umgebungsluft bis zu 2 000 ppm und wandelt die Messdaten in ein analoges 0/2 ...10-V-Ausgangssignal um. Drei verschiedene Gehäuseformen ermöglichen den Einsatz für nahezu jede Anwendung oder Umgebung.

Der Sensor verfügt über eine interne automatische Selbstdiagnose und arbeitet wartungsfrei in normalen Anwendungen. Er bietet optional einen RS485-/ModbusAnschluss für die Anbindung in die Gebäudeautomation. Fax (0 25 51) 8 24 22 www.umweltmessgera ete.de.vu de 22/2003

Produkte


Brandmeldesystem für kleine Objekte Das Brandmeldesystem »ZX Solo« von Total Walther, Köln, eignet sich für kleinere bis mittlere Schutzobjekte und deckt ein breites Spektrum von Brandrisiken ab. Es lässt sich ohne Notebook programmieren und in Betrieb nehmen. Eine oder zwei Ringleitungen können bis zu 16 Meldergruppen enthalten. man kann maximal 256 Melder für unterschiedliche Anwendungsfälle anschließen. Besonderen Schutz vor Rauchvergiftungen bietet der kombinierte Kohlenmonoxid-Wärmemelder »801CH«. Er kommt vorzugsweise in Räu-

men zum Einsatz, in denen sich ortsunkundige oder hilfebedürftige Personen aufhalten, z.B. in Hotels, Seniorenund Pflegeheimen, Krankenhäusern usw. Die Linienelemente von ZX Solo dienen Steuerungszwecken und sorgen für die optische und akustische Alarmierung in den Meldebereichen. Fax (02 21) 67 85-2 07 [email protected]


Modulare Blenden für Brüstungskanäle Tehalit, Blieskastel, bietet für die Brüstungskanäle »BR« und »BR Netway« die gleiche modulare Blendentechnik für alle Steck- und Datendosen. Die Technik vereint eine hohe Geräteeinbaudichte mit einer unkomplizierten Montage. Energie- und Datendosen lassen sich nach Kundenwunsch beliebig kombinieren und selbst im bereits montierten Kanal kann man Nachrüstungen und Erweiterungen durch einfaches Zusammenstecken von Geräten und Blenden rea-

lisieren. Die schnittkaschierenden Blenden sorgen für ein sauberes Erscheinungsbild. Die Technik erübrigt zusätzliches Schneiden, Sägen oder Stanzen von Blenden auf der Baustelle. Fax (0 68 42) 9 45-56 66 www.hager.de

Beleuchtungstechnik


Leuchtstofflampen in unterschiedlichen Farben Elektroinstallation


Schalterprogramm mit Schattenfuge Lexel, Sondershausen, erweitert mit »Elso Riva« das Sortiment um ein Schalterdesign mit Schattenfuge. Die fließenden Flächen und klaren Linien lassen eine Fortführung kubistischer Traditionen erkennen. Das Schalterprogramm besteht aus schlagzähem und widerstandsfähigem Material und hält selbst starker Beanspruchung

problemlos stand. Für Elso Riva gibt es Einfach- bis Fünffachrahmen. Das Programm ist als Baukastensystem aufgebaut. Die Oberflächen stellen sich in hochglänzendem Edelstahleffekt sowie in den Farbtönen reinweiß und perlweiß dar. Fax (0 36 32) 51-5 90 www.lexel.de


Spritzwassergeschütztes Schalterprogramm Die neu konstruierten Rahmen und Rahmenhalteplatten von Jung, Schalksmühle, ermöglichen es, bei Bedarf nahezu alle Unterputzprogramme mit einem zusätzlichen Dichtungselement auszurüsten. Damit stehen auch zahlreiche Design-Serien als IP44Version zur Verfügung. Zur Zeit gibt es die Programme CD 500, CD universal, A 500 und LS 990 sowie die Linien »Edelstahl« und »Aluminium« in spritzwassergeschützter Ausführung. Die Installation ist denkbar einfach. Bevor der normale Unterputzschalter de 22/2003

oder die Unterputzdose montiert werden, kommt der spezielle Dichtungsflansch hinzu. Und schon bietet das herkömmliche Element für den Trockenbereich die Schutzart IP44. Fax (0 23 55) 80 61 89 www.jung.de

Philips, Hamburg, bietet TL5Lampen mit den Lichtfarben Rot, Grün und Blau (RGB) an und ermöglicht damit eine Reihe von farblichen Kombinations- und Variationsmöglichkeiten. Die Verknüpfung verschiedenfarbiger TL5Lampen und die additive Mischung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau ergibt beliebig farbige Effekte und verschiedene weiße Lichtfarben. Das weiße Farbspektrum reicht dabei von warmweiß bis tageslichtweiß mit Farbtemperaturen zwischen 2700 K und 6500 K. Eine notwendige Voraussetzung stellt der Betrieb an speziell auf die Lampen abgestimmte elektronische Vorschaltgeräte

(EVG) des Dali-MultidimSystems dar. Farbige TL5Leuchtstofflampen gibt es als HO-Ausführung (High Output) in den Leistungsstufen 24 W, 39 W und 54 W. Fax (040) 2899-2786 www.philips.com

– Kopieren Sie diese Seite – Kreuzen Sie das gewünschte Produkt an – Tragen Sie nachfolgend Ihre Adresse ein – Faxen Sie die Seite an die Faxnummer, welche bei dem gewünschten Produkt steht

Name Firma Anschrift Tel. + Fax Bitte senden Sie mir weitere Informationen zum angekreuzten Produkt

83

Produkte

Automatisierungstechnik


Klimamanagement im Schaltschrank Rittal, Herborn, bietet mit dem Power-System-Rack (PSR) auf Basis der Systemplattform Flexrack integrierte Lösungen an, die Kabelführung, Energieverteilung und flüssigkeitsbasierende Klimatisierung beinhaltet. vertikale Multifunktionsprofile mit Systemkanälen nehmen separat voneinander sowohl die Stromverteilung als auch die Kabel und Kühlflüssigkeit auf. Rittal konfiguriert die einzelnen Bausteine nach Kundenwunsch zu einer Gesamtlösung. Das Power Cooling System (PCS) führt die Abwärme direkt am Entstehungsort mit Hilfe von Wasserwärmetauschern ab. Die

Infrastruktur des Kühlkreislaufs befindet sich im Rahmenprofil des PSR. Fax (0 27 72) 5 05-25 37 www.rittal.de


Lastschalter mit Sicherungen Die »Capuse«-Serie von Wöhner, Rödental, besteht aus Lastschaltern und Lastschalter mit Sicherungen. Die »Capuse Easy Use« und »Capuse Power Fuse« können Ströme bis 800 A sicher schalten. Sie verfügen über doppeltunterbrechende Kontakte, vollständigen Berührungsschutz, sichtbare Trennstrecken, eine abschließbare Schaltachse und die Möglichkeit zum spannungsfreien Sicherungswechsel. Der Capuse

Power Fuse bietet optional zusätzlichen Kurzschluss- und Leitungsschutz durch aufgesetzte NH-Sicherungen. Das komplette Montage- und Anschlussmaterial beinhaltet für den Türeinbau eine selbstklebende Bohrschablone und die Achsverlängerung mit Körnerspitze. Die Capuse-Familie wurde geprüft nach IEC 60947-1 und IEC 60947-3. Fax (0 95 63) 7 51-1 40 www.woehner.de

– Kopieren Sie diese Seite – Kreuzen Sie das gewünschte Produkt an – Tragen Sie nachfolgend Ihre Adresse ein – Faxen Sie die Seite an die Faxnummer, welche bei dem gewünschten Produkt steht

Name Firma Anschrift Tel. + Fax Bitte senden Sie mir weitere Informationen zum angekreuzten Produkt

84


EEx-i-Messumformer mit Istwertanzeige Der nach ATEX geprüfte neue EEx-iMessumformer »EXL-IMU-1 von Schischek, Langenzenn, eignet sich für Sensoren in den Zonen 0, 1, 2, 20, 21 und 22 für viele Gase, Nebel, Dämpfe und Stäube. Die LCD-Anzeige dient zur Istwertdarstellung sowie zur Parametrierung und Inbetriebnahme. Messbereiche können ebenso eingestellt werden wie Einheiten, z. B. °C, Pa, %rF, m/s

usw. Zur Stör- und Grenzwertmeldung steht ein potentialfreier Kontakt zur Verfügung. Der Umformer läuft mit einer Speisespannung von 24 V AC/DC. Die Zulassung als zugehöriges Betriebsmittel mit eigensicherem Stromkreis läuft unter der Baumusterprüfbescheinigung mit der Nummer PTB 03 ATEX 2092. Fax (09101) 908177 [email protected]


Analoge Anzeigegeräte mit Schrittmotoren Mit der Geräteserie Typ EAD stellt Horn, Schönaich, analoge Anzeigegeräte mit Schrittmotorantrieb vor. Diese Geräte unterscheiden sich von herkömmlichen Drehspulmessgeräten durch die Robustheit des Zeigerantriebes, einen möglichen Zeigerausschlag von 360°, die bessere Ablesbarkeit bei erschwerten Umgebungsbedingungen durch beleuchtete Skalen und Zeiger sowie die Möglichkeit der Einbindung der Anzeiger in Feldbussysteme. Zusätzlich gibt es eine rote Fehler-LED im Anzeigefeld, die bei Störungen oder Ausfall des Eingangssignals blinkt. Die Linearität liegt bei ± 0,5 %

vom Endwert. Der Aufbau der Geräte ermöglicht die Verarbeitung aller gängigen Eingangssignale, z.B. CAN-Bus, +-10 V DC, 4 ... 20 mA, Potentiometer usw. Der Nullpunktabgleich erfolgt vor Ort mittels Tastendruck. Fax (0 70 31) 65 45 88 www.dr-e-horn.com


Zeitschaltuhr mit automatischer Zeitanpassung Die Microrex So-Wi-Uhr von Legrand, Soest, stellt sich automatisch auf Sommerund Winterzeit ein und nach Stromausfall nach. Auch die Zeiteinstellung bei Inbetriebnahme erfolgt selbstständig.

Die Installation mit »Plug & Play«-Technik bedeutet: auspacken, Schaltzeiten einstellen, anschließen, fertig. Nach Einstellung der Schaltzeiten ist die Microrex So-Wi-Uhr betriebsbereit: Tag und die Uhrzeit stellt sie automatisch im SchneIllaufmodus ein. Die Uhr bietet eine Ganggenauigkeit von ± 1 min/a. Je nach Einsatzbereich gibt es eine Tages- und eine Wochenuhr. Fax (0 29 21) 1 04-2 05 www.legrand.de de 22/2003

Produkte

Werkstatt


Vielzweckdrucker für Etiketten Lapp, Stuttgart, vertreibt den tragbaren Industriedrucker Dymo ILP 219. Der Kabeldurchmesser bestimmt die Etikettenlänge sowie die präzise Textpositionierung über den zu kennzeichnenden Anschlüssen. Die verschiedenen Druckfunktionen, z.B. Logos, Symbole, Barcodes, fortlaufende Nummerierung, Mehrfachkopien usw. entsprechen den Bedürfnissen der industriellen Kennzeichnung. Die Speicherkarte transportiert die

Daten vom Computer zum Drucker auf der Baustelle. Hochleistungsetiketten mit stark haftendem Klebstoff sorgen für eine dauerhafte, wisch- und kratzfeste Beschriftung. Die flexiblen Nylonbänder eignen sich für unebene Flächen und die Kabelkennzeichnung und die permanenten Polyesterbänder für eine sichere Kennzeichnung sowohl im Innen- wie auch im Außenbereich. Fax (0711) 7838-5550 www.lappkabel.de


Testgerät für Ethernet-Netzwerke Der »Pinger Plus« von Psiber, Hallbergmoss, stellt ein Handtestgerät für 10/100-Mbit- und 1-GbitEthernet-Netzwerke für die Vor-Ort-Fehlersuche dar. Der Pinger Plus prüft, ob eine Verbindung z.B. von der Wanddose zur aktiven Komponente wie Hub, Switch oder Router besteht, und zeigt an, welche Datenrate unterstützt wird. Besteht eine Verbindung, kann der Pinger Plus andere IP-Adressen, wie z.B. Server im LAN oder WAN, ansprechen und prüfen, ob sich gene-

rell eine Verbindung aufbauen lässt. Zusätzlich prüft der Pinger Plus die Netzwerkverfügbarkeit, doppelte IP-Adressen, Übertragungsfehler und Antwortzeiten. Der Pinger Plus agiert weiterhin als DHCPClient und testet die Funktion des DHCP-Servers. Darüber hinaus erkennt der Pinger Plus fehlerhafte Kabel und erlaubt es, den Port am Hub oder Switch durch Blinken der Port-LED zu identifizieren. Fax (0 89) 60 76 86 11 www.psiber-data.com


Entfernungsmesser mit Laserstrahl Für schnelles und präzises Erfassen von Längen, Flächen und Volumen bietet Würth, Künzelsau, mit WDM02 einen Laser-Entfernungsmesser. Das Gerät verfügt über einen Rubinlaser der Schutzklasse 2 mit 1 mW Leistung. Damit lassen sich Entfernungen von 0,2 m bis 200 m überbrücken

de 22/2003

bzw. ausmessen, mit einer Fehlertoleranz von ± 3 mm. Speziell für das Anvisieren weiter entfernter Messpunkte bietet Würth als Sonderausstattung ein Zielfernrohr, mit dem sich der Auftreffpunkt des Lasers mühelos erkennen und gegebenenfalls justieren lässt. Für das Display gibt es eine integrierte Hintergrundbeleuchtung. WDM 02 bietet aber auch die Möglichkeit, aus zwei bzw. drei Messwerten Flächen oder Volumina zu berechnen. Fax (0 79 40) 15-42 48 www.wuerth.com


Bohrhämmer mit Schongriff Beim Arbeiten mit den Bohr-, Kombi- und Universalhämmern von Metabo, Nürtingen, garantiert der gummierte Handgriff einen sicheren und komfortablen Halt und verhindert ein Abrutschen. Außerdem dämpft die aus schmutzabweisendem Material gefertigte Gummierung störende Rückimpulse und minimiert die sonst üblichen Vibrationen. Im einzelnen handelt es sich um vier Bohrhämmer BHE für 22 mm, 24 mm oder 26 mm, sieben Kombihämmer KHE für 26 mm, 28 mm oder 32 mm und drei Universalhämmer UHE Multi für 22 mm oder 28 mm maximalen Bohrerdurchmesser in Beton. Sämtli-

che Maschinen bieten einen Schlagstopp zum Bohren ohne Schlagwerk, die Kombiund Universalhämmer verfügen zusätzlich über einen Drehstopp zum Meißeln. Durch eine spezielle technische Lösung liegt die Leistung aller Geräte im Linkslauf gleich hoch wie im Rechtslauf. Fax (0 70 22) 72 24 98 www.metabo.com

Hausgeräte


Geschirrspüler für Kombi-Tabs Bei den Tabs für Spülmaschinen setzten sich in den letzten Jahren die kombinierten Reiniger durch, die neben dem eigentlichen Reinigungsmittel auch noch den Klarspüler und einen Ersatzstoff für Salz enthalten. Für diese so genannten »3 in l«-Tabs bietet Miele, Gütersloh, entsprechende Geschirrspülmaschinen. Auf der Bedienblende befindet sich eine »3 in l«-Taste. Die elektronischen Systeme im Geschirrspüler stellen sich bei Aktivierung automatisch ein. Dies bedeutet, dass wäh-

rend der letzten Spülphase kein Klarspüler einfließt. Zugleich wird die rote Leuchtdiode deaktiviert, die bei leerem Klarspülerbehälter auf ein Nachfüllen aufmerksam macht. Fax (0 52 41) 89-19 50 www.miele.de

– Kopieren Sie diese Seite – Kreuzen Sie das gewünschte Produkt an – Tragen Sie nachfolgend Ihre Adresse ein – Faxen Sie die Seite an die Faxnummer, welche bei dem gewünschten Produkt steht

Name Firma Anschrift Tel. + Fax Bitte senden Sie mir weitere Informationen zum angekreuzten Produkt

85

Literatur

Automatisierungstechnik

Elektroinstallation


Mikroprozessortechnik


Basiswissen Elektronik

Börcsök, J. / Hofmann, W. / Becker, W., 360 Seiten, kart., 29,80 €, ISBN 3-8007-2657-2, VDE-Verlag Berlin

Garbrecht, F.-H., 288 Seiten, geb., 24€, ISBN 3-8007-2730-7, VDE-Verlag Berlin

Moderne technische Systeme aus allen Bereichen des täglichen Lebens und der Technik verfügen immer häufiger über komplexe Steuerungs- und Regelungseinrichtungen. Die Anforderungen an ein System bei gleichzeitiger Minimierung des Platzbedarfs werden immer vielfältiger. Im vorliegenden Buch werden die Grundlagen derartiger Mikroprozessoren und Mikrocontroller insbesondere von der Hardware-Seite beschrieben. Hierzu gehören neben einer Einführung in den Aufbau von digitalen Rechenwerken sowie die Be-

schreibung von Speichermedien der schematische Aufbau von Mikroprozessoren und Mikrocontrollern und deren Programmablauf. Dabei wird das Wesentliche an der 8Bit-Technik aufgezeigt, darauf aufbauend werden ebenso die modernsten 32-Bit-Technologien und deren Konzept ausführlich behandelt. Das vorliegende Buch ist aus einer Lehrveranstaltung für Mikroprozessortechnik einschließlich eines Praktikums entstanden, wobei die dort gewonnenen Erfahrungen in erheblichem Umfang in das Buch eingeflossen sind.

Betriebsführung


Die Betriebssicherheitsverordnung Beiträge von neun Autoren, 282 Seiten, kart., 38 €, ISBN 3-425-25385-6, Carl-Heymanns-Verlag Köln Die neue Betriebssicherheitsverordnung schafft ein umfassendes und modernes Anlagen- und Betriebssicherheitsrecht. Sie führt zum Abbau von Doppelregelungen und Widersprüchlichkeiten. Die bisher für überwachungsbedürftige Anlagen bestehenden Verordnungen sind nun in der BetrSichV zusammengefasst. Das Buch gibt einen Überblick über Inhalt und Struktur der BetrSichV sowie über die Gründe und Ziele der Neugestaltung. Ausführlich werden Änderungen und Auswirkungen auf die betriebliche Praxis aufgezeigt. Alle Bereiche, die von Neuregelungen betroffen sind, werden dargestellt; die

86

alte und die neue Rechtslage verglichen. Namhafte Autoren, die zum Teil maßgeblich an der Ausarbeitung der neuen Verordnung beteiligt waren, führen in die Materie ein und beleuchten aus ihren verschiedenen Blickwinkeln die zentralen Themen der BetrSichV: • Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln, • Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen, • Brandschutz, • Aufzugsanlagen, • Haftungsfragen und rechtliche Verantwortung und • Auswirkungen auf das berufsgenossenschaftliche Regelwerk.

Das Buch befasst sich mit den Grundlagen der Elektronik. Es ist für Einsteiger in dieses Fachgebiet konzipiert. Auf umfangreiche Ableitungen und Darstellung theoretischer Grundlagen verzichtet das Werk bewusst. Es enthält aber alle notwendigen Informationen, die ein Entwickler solcher Schaltungen benötigt. Die Bauelemente und Schaltungen sind in einer Weise beschrieben, dass sie mit Basiswissen aus den Grundlagen der Elektrotechnik und der Mathematik verstanden werden können. Im ersten Teil des Buchs werden passive und diskrete aktive Bauelemente sowie Schaltungen aus diesen Komponenten behandelt. Der zweite Teil befasst sich mit einfachen integrierten Schaltungen und ihren Anwendungen. Dabei liegt der Schwerpunkt bei Grundschaltungen mit Operationsverstärkern für einfache Rechenoperationen, für

die Umwandlung physikalischer Messgrößen in elektrische Signale, für die Anpassung beliebiger Analogwerte an die Eingangspegel von digitalen Signalverarbeitungskomponenten usw. Ferner werden Regelschaltungen, einfache analoge Filter, Stromversorgungen, Gleichspannungswandler, Frequenzgeneratoren für verschiedene Signalformen, PWM-Schaltungen und mehr dargestellt. Am Schluss werden einfache digitale Schaltungen und die Funktionsweisen von DigitalAnalog- und Analog-DigitalUmsetzern und ihre Eigenschaften behandelt. Im Anhang sind Beispiele zusammengestellt, in denen die Anwendung wesentlicher Teile des behandelten Stoffs demonstriert wird. Das Buch wendet sich an Studierende von Fachhochschulen und Technikerschulen in den einführenden Grundlagenvorlesungen für das Fachgebiet Elektronik.

Betriebsführung


Lagerüberhänge zu Geld machen Simar Chaar, 120 Seiten, brosch., 75 €, ISBN 3-835118-58-9, BBE-Verlag Köln Fast alle Einzelhandelsunternehmen leiden unter erheblichem Lagerdruck. Dieser wird vielfach so stark, dass die Überbestände dringend ein wirksames Ventil brauchen, um sich wieder in Liquidität zu wandeln. Es gilt, binnen kurzer Zeit Umschlag, Warenabfluss und dem Umsatz über-

durchschnittliche Impulse zu verleihen. Im neuen BBE-PraxisLeitfaden gibt ein Unternehmensberater praktische Tipps und wertvolle Erfahrungen aus über 900 von ihm organisierten Lagerräumungs-Aktionen weiter. Sie versetzen den Leser in die Lage, diese Ausnahmesituation erfolgreich zu meistern. de 22/2003

Te r m i n e

Fortbildung und Seminare THEMA / BEZEICHNUNG DES SEMINARS

VERANSTALTER

ORT

TERMIN

HDT

Essen

10.12.

–

EBZ BZL

Dresden Lauterbach

08.12. 19.01.

– 12.12.03 – 23.01.04

VDE

Rostock

15.12.

– 16.12.03

EIM HDT TÜV Saar BZL BZL TÜV Saar VDE BZL

München Essen Limburg Lauterbach Lauterbach Sulzbach / Saar Schwerin Lauterbach

18.12. – 09.12. – 18.12. – 08.01.04 07.01.04 17.12. – 09.12.03 06.01.04

EBZ

Dresden

01.12.03

BZL BZL

Lauterbach Lauterbach

13.01.04 20.01.04

Acterna Intec Intec Acterna Intec KWS

Eningen Nürnberg Nürnberg Eningen Bremen Tattenhausen

02.12. – 14.01. – 03.12. – 09.01. – 28.01.04 22.01. –

AUSBILDUNG Statistik für die Praxis

12.12.03

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Anwendungen der SPS Siemens S7 – Programmieren mit Step 7 Automatisieren mit Siemens Simatic S7 LON – Gebäudesystemtechnik Planung und Inbetriebnahme von LON-Anlagen

ELEKTROINSTALLATION Brandmeldeanlagen und Meldertypen Die Elektrofachkraft für ein begrenztes Aufgabengebiet Elektrische Anlagen und Betriebsmittel nach BGV A2 Prüfungen nach BGV A2 – Messpraxis Prüfungen nach BGV A2 (vormals VBG 4) Schulung zur »Elektrotechnisch unterwiesenen Person (EUP)« Sicheres Betreiben von elektrischen Anlagen VDE-0100-Neuerscheinungen bis 1 000 V AC oder 1 500 V DC

19.12.03 10.12.03 19.12.07

19.12.03

ENERGIETECHNIK Wiederkehrende Unterweisung für Schaltberechtigte

GEBÄUDETECHNIK EIB-Systemgrundlagen / Energiesparen Vorbeugender Brandschutz im Wohn- und Zweckbau

INFORMATIONSTECHNIK DSL-Techniken auf der »Last Mile« ISDN-Aufbaukurs, D-Kanal für Experten, ISDN-Grundlagen, Telekommunikation LWL-Technik- und Messverfahren Praxistraining ADSL-Messtechnik Technik-Seminar

03.12.03 15.01.04 04.12.03 10.01.04 23.01.03

Hinweis: Weitere Termine befinden sich auf unserer Homepage www.online-de.de unter »Termine«.

DIE VERANSTALTER

HDT, Haus der Technik e.V.

Acterna Deutschland GmbH

Hollestr. 1, 45127 Essen Tel. (0201)1803-249, Fax (0201)1803-263 [email protected], www.hdt-essen.de

Arbachtalstr. 6, 72800 Eningen Tel. (07121)86-1657, Fax (07121)86-2145 [email protected], www.acterna.com/de/

BZL, Bildungs- und Technologiezentrum für Elektround Informationstechnik e.V. Vogelsbergstr. 25, 36341 Lauterbach Tel. (06641)91 17-0, Fax (06641)9117-27 [email protected], www.bzl-online.de

EBZ, Elektro-Bildungszentrum e.V. Scharfenberger Str. 66, 01139 Dresden Tel. (0351)8506-300, Fax (0351)8506-355 [email protected], www.ebz.de

EIM, Elektro-Innung München Schillerstr. 38, 80336 München Tel. (089)5518 09-0, Fax (089)551809-149 [email protected], www.elektroinnung-muenchen.de

de 22/2003

Intec Gesellschaft für Informationstechnik Rahmedestr. 90, 58507 Lüdenscheid Tel. (02351)9070-0, Fax (02351)907070 [email protected]

KWS Electronic GmbH Sportplatzstr. 1, 83109 Großkarolienenfeld Tel. (08067)9037-0, Fax (08067)9037-99 [email protected], www.kws-electronic

TÜV Saar, TÜV Saarland GmbH Am Tüv 1, 66280 Sulzbach Tel. (06897)506520, Fax (06897)506215 [email protected], www.tuev-seminare.com

VDE Tagungen und Seminare Bismarckstr. 33, 10625 Berlin Tel. (030)34800180, Fax (030)34800180 [email protected], www.vde-verlag.de

87

23-24/2003

Vo r s c h a u Automatisierungstechnik

Elektroinstallation

FUNKTIONALE SICHERHEIT MIT INTERBUS-SAFETY Die zunehmende Automatisierung in Maschinen und Anlagen erfordert, dass auch die Sicherheitstechnik den Verdrahtungsaufwand reduziert. Darum werden sicherheitsgerichtete Signale über den Bus geführt, wenn dieser den Anforderungen der weitere themen: IEC 61508 entspricht.

ABGEHÄNGTE DECKEN UND DOPPELBÖDEN

Praxisprobleme

MASCHINEN FÜR DIE LANDWIRTSCHAFT

Für diese Installationsbereiche gelten besondere VDE-Bestimmungen. In der Praxis findet man hier zum Teil haarsträubende Elektroinstallationen vor. Mit geeigneten Installationssystemen werden jedoch auch diese Bereiche zu einer sicheren Installationszone.

Der Elektro- und Gebäudetechniker

IMPRESSUM REDAKTION Lazarettstraße 4, 80636 München, Tel. (089) 12607-240, Fax (089) 12607-111 Dipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber, Chefredakteur, (verantw.), Tel. (089) 12607-248, E-Mail: [email protected] (Gebäudetechnik) Dipl.-Ing. (FH) Christiane Decker, Tel. (089) 12607-242, E-Mail: [email protected] (Betriebsführung, gig) Dipl.-Ing. (FH) Michael Muschong, Tel. (030) 467829-14, E-Mail: [email protected] (Praxisprobleme, Elektroinstallation) Dipl.-Ing. (FH) Sigurd Schobert, Tel. (089) 12607-244, E-Mail: [email protected] (Informationstechnik) Dipl.-Ing. Josef von Stackelberg, Tel. (089) 12607-256, E-Mail: [email protected] (Automatisierungstechnik, Neue Produkte) Sekretariat: Christa Roßmann, Tel. (089) 12607-240, E-Mail: [email protected]

NACHBERICHT SPS/IPC/DRIVES

MEDIZINISCHE BEREICHE Für die Umsetzung der neuen DIN VDE 0100-710 besteht ein großer Erklärungsbedarf. Der Beitrag beschäftigt sich mit Grundsätzlichem zur Anwendung der neuen Norm. Weiterhin werden der Geltungsbereich der DIN VDE 0100-710, weitere Vorschriften und Normen sowie die Anforderungen an sichere Systeme behandelt.

ANZEIGEN Lazarettstraße 4, 80636 München, Fax (089) 12607-310 Anzeigenleitung: Christine Keller (verantw.), Tel. (089) 12607-210, E-Mail: [email protected] Stellvertretung und Anzeigendisposition: Jutta Landes, Tel. (089) 12607-263, E-Mail: [email protected] Anzeigenverkauf: Sylvia Luplow, Tel. (089) 12607-299, E-Mail: [email protected] Rappresentanza in Italia: CoMedia di Garofalo Vittorio, Via Descalzi 3/15, I – 16043 Chiavari, Tel. (0039-0185) 323860, Fax (0039-0185) 3231040, Es gilt die Preisliste Nr. 28 vom 1.1.2003 VERTRIEB Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, Fax (06221) 489-443 Karen Dittrich, Tel. (06221) 489-603, E-Mail: [email protected] Susanne Kemptner, Tel. (06221) 489-384, E-Mail: [email protected] SONDERDRUCKE Brigitta Heilmer, Tel. (089) 12607-249, Fax (089) 12607-320, E-Mail: [email protected] ABONNEMENT-SERVICE UND ADRESSÄNDERUNG Hüthig & Pflaum Verlag GmbH & Co. Fachliteratur KG, Abonnement-Service, Justus-von-Liebig-Straße 1, 86899 Landsberg, Fax (08191) 125-103, E-Mail: [email protected] Bettina Hackenberg, Tel. (08191) 125-879 Melanie Froehlich, Tel. (08191) 125-640

INFORMATION PER INTERNET: www.online-de.de Internetbetreuung: Brigitte Höfer-Heyne, Tel. (089) 12607-246, E-Mail: [email protected]

ERSCHEINUNGSWEISE 14-täglich (20 Ausgaben pro Jahr, darunter vier Doppelnummern im Januar, Juli, August und Dezember)

ZVEH-REPORT UND MITTEILUNGSBLÄTTER Brigitta Heilmer, Tel. (089) 12607-249, Fax (089) 12607-320, E-Mail: [email protected]

BEZUGSPREIS Einzelheft 6 €*, ab Verlag zzgl. Porto. Jahresabonnement: Inland 88 €*; Mitgliederbezugspreis 78,80 €*;

88

Automatisierungstechn i k

Elektroinstallation

Gebäudetechnik

WÄRMEPUMPEN ZUR GEBÄUDEHEIZUNG

de 23-24/2003 erscheint am 17. Dezember 2003

IHRE KONTAKTE Redaktion: Tel. (089) 12607-240, Fax -111, E-Mail: [email protected] Anzeigen: Tel. (089) 12607-263, Fax -310, E-Mail: [email protected] Internet: www.online-de.de

Abonnementbestellung und Adressänderung: Telefon: (08191) 125-879, Fax -103, E-Mail: [email protected] Buchbestellung: Tel. (06221) 489-555, Fax -623, E-Mail: [email protected]

Vorzugspreis für Studenten/Azubis/ Meisterschüler (nur gegen Nachweis) 44 €*; Preise jeweils inkl. MwSt. zzgl. 20,80 € Versandspesen, Auslandsund Mehrfachbezug auf Anfrage (*unverbindliche Preisempfehlung) Die Lieferung an ordentliche Mitglieder der Innungen erfolgt zum gesonderten Mitgliederbezugspreis oder im Rahmen des Mitgliedsbeitrags.

Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen genießen urheberrechtlichen Schutz. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Mit der Annahme des Manuskriptes und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift geht das volle Verlagsrecht für alle Sprachen und Länder einschließlich des Rechtes zur Übersetzung, zur Vergabe von Nachdruckrechten, zur Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträgern jeglicher Art an den Verlag über. Dies bezieht sich namentlich auf die Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen, auf die Herstellung von Sonderdrucken, Vervielfältigungen sowie Mikroverfilmungen und gilt auch für die auszugsweise Wiedergabe und den Nachdruck von Abbildungen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dergleichen in dieser Zeitschrift berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und sie daher jedermann benutzen darf. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Im Übrigen gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.

PRODUKTION Layout: JournalMedia GmbH, Franz-Joseph-Straße 9, 80801 München, Tel. (089) 383773-0, Fax (089) 383773-22 Druckvorstufe: Sellier Druck GmbH, Angerstr. 54, 85354 Freising, Tel. (08161) 187-0, Fax (08161) 187-39 Druck: Echter Druck GmbH, Stauffenberg-/Delpstraße 15, 97084 Würzburg, Tel. (0931) 6671-0, Fax (0931) 6671-244 VERLAG Hüthig & Pflaum Verlag GmbH & Co. Fachliteratur KG, Lazarettstraße 4, 80636 München, Tel. (089)12607-0, Postanschrift: Postfach 190737, 80607 München Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, Tel. (06221) 489-0 Geschäftsführer: Hans-Jürgen Fuhrmann, München Udo Witych, Heidelberg VERÖFFENTLICHUNGEN Verleger und Herausgeber können trotz sorgfältiger Überprüfung der Inhalte durch die Redaktion keine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung übernehmen.

de 22/2003

Gelernt ist gelernt

Die grünen Seiten für die Aus- und Weiterbildung

iG

G

Inhalt

Kundenauftrag: Instandsetzen einer fehlerhaft installierten Tk-Anlage Teil 6: UP0-Schnittstelle Heinrich Kohschulte

Alle, die heute ihren Elektrotechnikermeister mit Schwerpunkt Energie- und Gebäudetechnik machen möchten, haben in der Prüfung zwei Situationsaufgaben zu lösen, eine davon aus dem Bereich Informationstechnik. Eine solche Situationsaufgabe könnte so aussehen wie dieser mehrteilige Kundenauftrag. Mi., 14.00 Uhr. Elektromeister Egon Ring, Geselle Ralf und Lehrling Jakob beraten, was sie in Johann Gotthilfs Lichtstudio verbessern können. Hierbei berücksichtigen sie auch den Kundenwunsch, das auf demselben Grundstück stehende Einfamilienhaus mit an die Tk-Anlage des Lichtstudios anzuschließen. Bisher verfügt das Wohnhaus über einen eigenen ISDNAnschluss, und zwar als Hauptanschluss ohne Tk-Anlage, allerdings mit S0-Bus. Im Haus befinden sich drei ISDN-Komforttelefone für Euro-ISDN (DSS1). Die gesamte Buskabellänge im Wohnhaus beträgt laut Aufzeichnungen 43 m. Das Lichtstudio und das Einfamilienhaus verbindet ein 10-paariges, 50 m langes Kabel, von denen bisher vier Adern für eine Computernetzverbindung genutzt werden.

22/2003

1 Informationstechnik Kundenauftrag: Instandsetzen einer fehlerhaft installierten Tk-Anlage [6] 3 Technisches Englisch Turning sound into light

• Einspielen der Konfiguration in die Anlage und in die 4 Automatisierungstechnik Endgeräte. Damit werden Magnetische und auch evtl. fehlerhafte Endinduktive Verfahren gerätekonfigurationen überermöglichen kontaktlose schrieben. Winkelsensorik Meister Ring schlägt vor, • erst die Installationen fertig6 Leseranfragen zustellen und parallel dazu • die Programmierung durch7 Elektroinstallation zuführen (außerhalb der TkLED-Module für Anlage, z. B. im heimischen Leuchten und zum Betrieb) und anschließend Signalisieren [2] • die Konfiguration komplett neu in die Anlage und in die Endgeräte einzuspielen. Daraufhin Ralf: »Wie sollen wir das denn zeitlich hinbekommen? Schließlich können Gotthilfs Mitarbeiter während der Umstellung nicht telefonieren.« »Du hast recht. Dazu müssen wir zum einen abschätzen, wie lange die Umstellung dauert und zum anderen einen dementsprechenden Termin mit Herrn Gotthilf festlegen«, erwidert der Meister.

Ausstattungsmerkmale der Tk-Anlage Aus den Unterlagen der Tk-Anlage geht nicht nur deren Ausstattung hervor (Bild 23 und Tabelle 5), sondern auch die verfügbaren Modulsteckplätze samt Angabe der Module. Außerdem steht dort, dass der interne S0-Bus eine Leistung von ledig-

Das weitere Vorgehen

V 24

Dipl.-Ing. Heinrich Kohschulte arbeitet als Dozent am Bundestechnologiezentrum für Elektro- und Informationstechnik (bfe) in Oldenburg Fortsetzung aus »de« 21/2003

de 22/2003

oder

Modul 1 4, 8 a/b

NSP

oder

oder

1, 2, 4 S0

1, 2, 4 S0

TFE

USB

6 a/b

Modul 2 4, 8 a/b

oder

oder

4 Up0

4 Up0

Netzteil

MOH

1 S0 int/extern

Quelle: Elmeg

Auf folgende, noch beim Kunden Gotthilf zu erledigende Aufgaben einigen sich Meister Egon Ring und Geselle Ralf: • Festlegen, wie die Geräte im Wohnhaus an die Tk-Anlage anzuschließen sind, • Abschluss der kompletten Installation, • Prüfen der Softwareeinstellungen der Tk-Anlage (der Inhaber des Lichtstudios hat Fehler beschrieben, die offensichtlich von der Anlagenkonfiguration herrühren), • Durchführen der Programmierung und

1 S0 extern

Bild 23: Ausstattungsmöglichkeiten der Tk-Anlage ICT 46

1

Gelernt ist gelernt

iG Leistungsmerkmale einer Tk-Anlage ISDN-Anschlüsse auf der Basis (Modul 0) S01/S02 ISDN-Anschlüsse auf der Basis umschaltbar (intern extern) ja, S01 Steckplätze für Teilnehmermodule ja, 2 Sondersteckplätze ja, 1 Steckplatz für Smart Media Card (SMC) ja Schnittstelle für externe Wartemusik ja Maximale Anzahl der internen ISDN-Anschlüsse 9 Maximale Anzahl der externen ISDN-Anschlüsse 4 Maximale Anzahl der analogen Anschlüsse 22 Anzahl der steckbaren TFE-Module 1 Basisausstattung: • 2S0-Anschlüsse: 1 x extern, 1 x intern/extern schaltbar • 6 Analoganschlüsse • USB-Schnittstelle: Voller Leistungsumfang, z.B. Konfiguration, TAPI • V.24-Schnittstelle: Voller Leistungsumfang, z.B. Konfiguration, TAPI • 2 Modul-Steckplätze für Porterweiterungen (a/b, S0, UP0) • 1 Modul-Steckplatz f. Sondermodule (TFE, NSP)

gen Reichweite dieses Verfahrens – im Vergleich zur UK0Anschlussschnittstelle – verwendet man die UP0-Schnittstelle nur intern im Bereich von Tk-Anlagen. Es gibt bzgl. der Funktionen keine Unterschiede von UP0- zu S0-Schnittstellen. Die UP0-Schnittstelle bietet gegenüber der S0-Schnittstelle u. a. folgende Vorteile: • benötigt nur zwei Drähte • polungsunabhängig • als Nebenstelle große Reichweiten • weniger störanfällig als S0-Schnittstelle • keine Abschlusswiderstände erforderlich

UP0/S0-Konverter in UAE

Tabelle 5: Ausstattungsmerkmale der Tk-Anlage ICT 46

lich 2,5 W zur Verfügung stellt und nicht 4 W wie der S0-Bus beim NTBA. Dazu bemerkt der Geselle: »Damit kann man doch aber höchstens zwei ISDN-Telefone betreiben und nicht vier wie im Lichtstudio. Daher also die Probleme.« Ralf fragt die anderen, wie sich das richten lässt. Meister Ring sagt: »Da Herr Gotthilf die Telefone im Wohnhaus ebenfalls an der TkAnlage betreiben will, sollten wir als Lösung Schnurlostelefone oder ISDN-Systemtelefone mit UP0-Schnittstelle vorschlagen.« Der Meister erklärt, • dass sich damit einige Probleme beseitigen lassen und • dass Johann Gotthilf zusätzlich in seinem Wohnhaus einen Computer am ISDN-Anschluss betreiben kann, wenn er UP0Konverter einsetzt.

UP0-Modul in Tk-Anlage

2-DrahtUP0-Schnittstelle (bis 1000 m)

4-Draht-S0-Schnittstelle, 2,5 W, (kurzer passiver Bus, ca. 120 m)

Die UP0-Schnittstelle

Bild 25: Struktur einer UP0-Schnittstelle

Bei der UP0-Schnittstelle handelt es sich um eine zweidrähtige bidirektionale ISDN-Schnittstelle. Die Übertragung erfolgt im Halbduplexbetrieb (Bild 24). Das bedeutet nicht, dass man nicht gleichzeitig sprechen und hören kann, sondern es bezieht sich auf das Übertragungsverfahren auf dieser Schnittstelle, das man auch Ping-Pong- oder Burst-Verfahren nennt. Die Bits der beiden B-Kanäle und des D-Kanals werden wechselseitig entweder gesendet oder empfangen. Auf Grund der relativ gerin-

Die Vorzüge der UP0-Schnittstelle zeigen sich in der Praxis: Beim Umstellen auf eine moderne ISDN-Tk-Anlage existiert i. d. R. ein Leitungsnetz, was aus Kostengründen weiterverwendet werden soll. Dabei gibt es oft lediglich zwei Drähte zu jeder Sprechstelle. Der UP0-Einsatz (Bild 25) erlaubt nun, die vorhandene Sternverkabelung zu nutzen – so amortisieren sich die etwas höheren Kosten je UP0-Port gegenüber einer vieradrigen Neuverkabelung schnell. Bei einigen Tk-Anlagen kommt auf der Endgeräteseite jeweils ein Konverter je UP0-Port hinzu, der die Schnittstelle wieder in S0 wandelt, so dass sich ein S0-Endgerät direkt stecken lässt. Es gibt nicht nur Aufputzdosen mit RJ45-Buchse, die diesen Konverter bereits beinhalten, sondern auch Telefone mit UP0-Konverter (Bild 26). Manchmal befindet sich in der Konverterdose zusätzlich eine Klemmleiste. Abgehend von der Klemmleiste kann ein kurzer passiver S0-Bus verdrahtet werden. Es lassen sich je UP0Tk-Anlagenport bei J. Gotthilfs Tk-Anlage zwei ISDN-Endgeräte anschließen. Die Speiseleistung beträgt 2,5 W. Außerdem erhöht sich die Gesamtreichweite – von der Tk-Anlage betrachtet – um die zusätzliche maximale Reichweite des S0-Busses ab der Konverterdose.

UP0Modul

UP0Endgerät

td

tg

td

td : Laufzeit zwischen Anlage und Endgerät tg : Schutzzeit bei der Umschaltung der Richtung Bitrahmen besteht aus zwei B-Kanälen und dem D-Kanal

Bild 24: Übertragung der Bitrahmen auf der UP0-Schnittstelle

2

de 22/2003

Quelle: Elmeg

G

INFORMATIONSTECHNIK

Gelernt ist gelernt

iG

G

INFORMATIONSTECHNIK

2-DrahtUP0-Schnittstelle

Quelle: Elmeg

4-Draht-S0-Schnittstelle

Bild 26: Telefon mit integriertem UP0/S0-Konverter (Anwendungsbeispiel)

UP0-Einsatz im Lichtstudio Meister Ring holt den Gebäudegrundriss des Lichtstudios hervor (siehe »gig« 18/2003, Bild 4). Er schlägt Folgendes vor:

Technisches Englisch

• Das Telefon im Verkaufsraum soll mit einem UP0-Konverter ausgestattet werden. Dann kann Johann Gotthilf einen PC mit ISDN-Karte nutzen (schneller als die Modemlösung). • In die Büros 1 und 2 wird ebenso eine UP0-Schnittstelle geführt und je ein Telefon mit Konverter aufgestellt. Damit stehen in diesen Büros auch weiterhin S0-Schnittstellen zur Verfügung. Im Büro 1 lässt sich damit nach wie vor auch das ISDN-S0-Telefon nutzen. Damit sind vom UP0-Modul in der Tk-Anlage im Steckplatz Modul 1 (Bild 23) drei UP0-Ports belegt. Für zwei Telefone im Wohnhaus bleibt der S0-Bus übrig, der jedoch jetzt aus der TkAnlage kommt. Das dritte Telefon im Wohnhaus, ebenfalls mit UP0/S0-Konverter, lässt sich an den vierten Modulport anschließen, sodass Johann Gotthilf auch dort einen PC betreiben kann. »Das ist ja eine sehr elegante Lösung, und der zusätzliche Verdrahtungsaufwand beschränkt sich auf örtliche Änderungen«, meint Ralf. Der Lehrling ergänzt: »Dann werden ja sogar noch Adern in den Verkabelungen frei.« Mi., 16.00 Uhr. Elektromeister Egon Ring fährt ins Lichtstudio und präsentiert Johann Gotthilf seinen Lösungsvorschlag (siehe Abschnitt »Das weitere Vorgehen«). »In Ordnung«, sagt J. Gotthilf, als Meister Ring mit dem Erklären fertig ist. »Gut, dann werden wir gleich mit den vorbereitenden Arbeiten beginnen. Parallel dazu starten wir die Programmierung der Anlage. Wann können wir die Anlage umstellen?«, möchte der Elektromeister wissen. Johann Gotthilf will sich das noch überlegen und sich dann bei Meister Ring melden. (Fortsetzung folgt)

LWL von Sende-LED

optische Linsen

Christiane Decker

Sobald ein Sänger stark schwitzt, droht einem Mikrofon der Sekundentod. Anders bei Optikmikros: Hier wird der Schall per Licht übertragen, nicht mit Strom. When sound is transmitted over optical fibers moisture has no effect at all on the microphone. Researchers at the Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF in Jena have been working on just such an optical microphone since 2002 on behalf of Sennheiser electronic. With this optical microphone, a beam of light from an LED is transmitted through an optical fiber and a set of lenses. This array of optical components splits the beam and focuses it onto a reflective membrane. The reflected light passes through the lenses to a fiber-optic receiver. At each change in the optical signal, the membrane vibrates and its movement is converted into electrical current by a remote photodetector. Because the optical microphone can be made without metal parts, it is totally immune to electromagnetic and magnetic interference. Dipl.-Ing. (FH) Christiane Decker, Redaktion »de«, nach Unterlagen der Fraunhofer Gesellschaft, München Die komplette deutsche Übersetzung findet man im Internet, und zwar unter www.online-de.de/de/archiv/2003/22/a_gig.html de 22/2003

sound (saυnd) hier: Schall to transmit (trnz mt) leiten optical fiber ( ɒptkəl fabər) Glasfaser moisture ( mɔstʃər) Feuchtigkeit optical microphone ( ɒptkəl LWL zu Lichtreflektierende, durch empfänger den Schall schwingende

makrəfəυn) optisches Mikrofon Membran on behalf of (ɒn b hɑf əv) im Auftrag von beam of light (bim əv lat) Lichtstrahl set of lenses (set əv lenzz) Linsengruppe array of optical components (ə re əv ɒptkəl kəm pəυnəntz) Feld aus optischen Elementen to split (splt) verteilen, aufspalten to focus ( fəυkəs) scharf einstellen, bündeln, fokussieren reflective membrane (r flektv membren) verspiegelte Membran to pass through (pɑs θru) gelangen durch fiber-optic receiver ( fabər ɒptk r sivər) Empfänger-LWL to vibrate (va bret) schwingen, auch: rütteln, schwanken movement ( muvmənt) Bewegung, Beförderung, Transport to convert (kən vt) umwandeln, auch: umrüsten, umbauen remote photodetector (r məυt fəυtəυd tektər) entfernter Lichtempfänger metal parts ( metl pɑts) Metallteile immune ( mjun) unempfindlich interference (,ntə fərəns) Störfeld

3

Quelle: FhG/»de«

Turning sound into light

Gelernt ist gelernt

iG

G

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

Magnetische und induktive Verfahren ermöglichen kontaktlose Winkelsensorik D. Homburg, E.-C. Reiff

Die Notwendigkeit, Wege und Winkel zu messen, spielt in Quelle: Novotechnik

der Technik seit jeher eine große Rolle. Entsprechend vielfältig sind die Messmethoden. Bei dem großen Angebot an industriellen Winkelsensoren hängt die Auswahl vor allem von zwei Kriterien ab, der konkreten Messaufgabe und den Qualitätsanforderungen. Besonders in hochdyna-

Bild 2: Zusätzliche Flusskonzentratoren vergrößern den Bereich, in dem sich die Ausgangsspannung und der Drehwinkel proportional verhalten

mischen Anwendungen setzen sich zunehmend kontaktlose, praktisch verschleißfrei arbeitende Verfahren durch.

Winkelaufnehmer nach dem Hallprinzip Magnetischen Winkelsensoren liegt folgende prinzipielle Funktionsweise zu Grunde: Ein zu einem stromdurchflossenen Leiter senkrecht angeordnetes Magnetfeld lenkt den Leiter ab. Nach diesem Prinzip funktionieren z. B. auch Elektromotoren. Innerhalb des Leiters gibt es eine analoge Erscheinung: Die Stromlinien werden nach einer Seite hin verdrängt. Bei flachen Leitern lässt sich darum quer zum Stromfluss eine Spannung

a

c

Bild 3: Mit zusätzlichen Flusskonzentratoren eignen sich Hallsensoren für die Drehwinkelerfassung bis ca. 150° (a); der magnetoresistive Sensor arbeitet mit einer internen Auflösung von 13 Bit und einer unabhängigen Linearität von ± 0,5% (b); die VertXHallsensoren orientieren sich in ihrer Bauform am potentiometrischen Winkelgeber, arbeiten jedoch verschleißfrei (c)

Drehwinkel

Bild 1: Wegen des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen Spannungsänderung und Drehwinkel lassen sich mit reinen Hallsensoren nur begrenzte Drehwinkel erfassen Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Homburg und Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee, nach Unterlagen der Fa. Novotechnik, Ostfildern

Quelle: Novotechnik

360°

315°

270°

225°

180°

135°

90°

45°

0°

Spannungsänderung

4

b

gangssignal proportional sind. Bild 3a zeigt ein Gerät, das sich für die Drehwinkelerfassung bis ca. 150 ° eignet. Bis 60 ° erreicht man damit Linearitäten von besser 0,5 %, bis 100 ° immerhin noch besser als 1 %.

Magnetoresistive Winkelsensoren Die so genannten magnetoresistiven Sensoren basieren wie die Hallsensoren auf dem Stromverdrängungseffekt. Durch den Verdrängungseffekt verlängern sich die Stromwege, und dadurch steigt der Widerstand. Der Widerstand ist damit ein Maß für den magnetischen Fluss. Solche auch als Feldplatten bezeichneten Sensorelemente lassen sich wie Hallgeneratoren ebenfalls für die Weg- und Winkelmessung einsetzen. Bei diesen Sensoren liegt der ideale Erfassungsbereich zwischen 30 ° de 22/2003

Quelle: Novotechnik

messen. Besonders ausgeprägt ist dieser nach dem Physiker Edwin Herbert Hall benannte Effekt bei den so genannten Hallgeneratoren. Wird ein solches Element im Magnetfeld gedreht, so dass das magnetische Feld das Element nicht mehr senkrecht durchsetzt, ändert sich auch die Hallspannung. Allerdings ändert sie sich nicht im selben Maße wie der Drehwinkel. Mit solchen Elementen lassen sich nur relativ begrenzte Winkel erfassen – z. B. gibt es Sensoren, die bis etwa 30 ° mit einer für viele Anwendungen ausreichenden Linearität von ca. 1 % arbeiten und die sich für Applikationen eignen, für die verhältnismäßig grobe Messauflösungen ausreichen (Bild 1). Der Linearitätsbereich vergrößert sich jedoch erheblich bei zusätzlich in den Sensoren eingesetzten Flusskonzentratoren (Magnetic Concentrators) (Bild 2). Sie vergrößern den Bereich, in dem die Messgröße, also der Drehwinkel, und das Aus-

Als Winkelsensoren verwendet man nach wie vor meist Spezialpotentiometer. Zur kontaktlosen Winkelerfassung dienen heute vor allem magnetische und induktive Verfahren. Beide Funktionsprinzipien liefern absolute Messwerte und arbeiten auch unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig. Sie kosten im Vergleich zu digitalen Messverfahren wenig und eignen sich für viele Einsatzfälle im Maschinen- und Anlagenbau, aber auch im mobilen Bereich, z. B. in der Fahrzeugtechnik oder auf Schiffen. Die magnetischen Sensoren sind anpassungsfähig: Je nach Aufbau lassen sie sich z. B. hinsichtlich Kosten, Genauigkeit oder Linearität optimieren.

Gelernt ist gelernt

iG

G

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

0

45

90 135 180

Winkel [°] Sensor B

Induktive Sensoren Magnetische Winkelaufnehmer decken viele Aufgabenstellungen ab. Dennoch gibt es Anwendungsbereiche, bei denen andere Alternativen gefragt sind, z. B. weil die Anwendung den Einsatz magnetischer Verfahren verbietet oder starke Magnetfel-

Bild 4: Magnetoresistiver Sensor mit Magnet an der Achse; je nach Drehwinkel ändert sich die Orientierung des Magnetfelds und damit der Durchgangswiderstand des Sensorelements

und 180 °. Folgendes Prinzip liegt den magnetoresistiven Sensoren zu Grunde (Bild 4): An der Achse befindet sich ein Magnet. Je nach Drehwinkel ändert sich die Orientierung des Magnetfelds und damit der Durchgangswiderstand des Sensorelements. Diese Widerstandsänderung wird innerhalb des SensorICs in ein drehwinkelproportionales Analogsignal umgerechnet. Der Sensor (Bild 3b) arbeitet mit einer internen Auflösung von 13 Bit und einer unabhängigen Linearität von ± 0,5 %.

Resonanzkreis

Primärkreis Sekundärkreis

Quelle: Novotechnik

–180 –135 –90 –45

Quelle: Novotechnik

Signal

Sensor A

tiometer. Zu den bereits realisierten Anwendungen gehören z. B. die Positionsabfrage bei professionellen Überwachungskameras, die Stellungserfassung bei Windfahnen, die Erfassung der Ruderpropeller-Stellung bei Schiffen oder Positionieraufgaben in Textilmaschinen.

Potential I/2

Bild 6: Funktionsweise nach dem Indres-Prinzip

I/2 2xI S2

I/2

I/2

z Y X

Bild 5: Der VertX-Hallsensor besteht aus einem vertikalen, direkt auf einem kreuzförmigen Siliziumchip aufgebrachten Hallsensor

Für große Drehwinkel und hohe Auflösung Für die Erfassung von Drehwinkeln bis 360 ° eignet sich ein von der schweizer Fa. Contelec entwickeltes weiteres magnetisches Element, der so genannte VertX-Sensor. Er orientiert sich in seiner Bauform stark am Potentiometer und nutzt auch das Hall-Prinzip, allerdings in stark modifizierter Form. So ist dieser besondere Hallsensor in der Lage, parallel zu den magnetischen Feldlinien zu messen (Bild 5). Durch die kreuzweise Anordnung zweier solcher Sensoren lässt sich die Position des auf der drehbaren Welle befestigten Magneten über eine volle Umdrehung lückenlos erfassen. Der Drehgeber (Bild 3c) arbeitet mit einer Genauigkeit von 10 Bit; die Auflösung selbst beträgt 12 Bit. Für die gemessene Position ergibt sich daraus eine Genauigkeit von 0,35 ° bei einer Auflösung von 0,1 % und einer kaum messbaren Hysterese von 0,045 °. Mit nur 22 mm Außendurchmesser und der einfachen Anwendung dank integrierter Elektronik (DC in – DC out) lässt sich der VertX-Sensor als preiswerte Lösung für Anwendungen mit hohem Anspruch an Lebensdauer und Auflösungsgenauigkeit bezeichnen. Der Sensor arbeitet praktisch verschleißfrei, und zwar wegen der kontaktlosen Abtastung und wegen der weitgehenden Abriebfestigkeit. Die dichte Bauweise und die vollständig vergossene Elektronik garantieren hohe Arbeitssicherheit, selbst bei extremen Umgebungsbedingungen wie Feuchtigkeit, Verschmutzung oder Vibrationen. Die Bauform ermöglicht auch den nachträglichen Einbau, z. B. als Ersatz für ein Potende 22/2003

Quelle: Novotechnik

S1

der die Sensorfunktion beeinträchtigen könnten. Hier bieten sich Weg- und Winkelsensoren an, die nach dem so genannten Indres-Prinzip arbeiten (Bild 6), eine Entwicklung der Fa. Novotechnik in Ostfildern: Eine Primär- und eine Sekundärspule mit je einer Windung befinden sich auf einem Trägermaterial. Ein beweglicher Ferrit mit Luftspalt umschließt beide Windungen. Nach dem Induktionsgesetz wird in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert, wenn an der Primärspule eine Wechselspannung anliegt. Da sich aber der Feldfluss im Luftspalt des Ferritjochs konzentriert, läuft diese Potentialfront beim Verschieben mit dem Joch des Ferrits mit. Diese Ortsveränderung erfasst eine Siebdruckwiderstandsschicht in der Sekundärspule. Die Ausgangsspannung ändert sich also je nach Stellung des Ferritkerns. Eine Auswerteelektronik erzeugt daraus ein analoges oder digitales Signal. Im Prinzip funktioniert der Sensor damit wie ein herkömmliches Potentiometer als Spannungsteiler; allerdings hängt hier die Ausgangsspannung vom Leitwert der Widerstandsschicht ab. Dadurch betragen die Temperatur- und Feuchtekoeffizienten nur knapp 30 ppm/ K bzw. 1 ppm/ % rel. Feuchte – auch ohne Kompensation. Das System beschränkt sich nicht auf bestimmte Bauformen. Da sich sowohl die Leiterbahnen als auch der Siebdruckwiderstand individuell in beliebigen Freiformen auf dem Trägermaterial aufbringen lassen, folgt die Sensorgeometrie der Anwendung und nicht umgekehrt. Durch die guten EMVEigenschaften, den robusten, einfachen Aufbau, die Umweltresistenz und die Signalgenerierung in Echtzeit eignen sich Indres-Sensoren für raue Einsatzfälle. Der gegenüber mechanischen Schwingungen unempfindliche Sensor wird vor allem in der Kfz-Technik als kontaktloser Weg- und Winkelsensor eingesetzt, z. B. bei der Lenkwinkelerfassung. Auch der Einsatz in den Gebieten Hydraulik und Pneumatik, z. B. als geschlossenes System mit Schutzart IP 67, ist problemlos möglich. Weitere Anwendungsbeispiele gibt es auch im industriellen Umfeld, z. B. bei der Stellungserfassung von Regelventilen. Das Indres-Verfahren zeichnet sich darüber hinaus durch eine hohe Dynamik aus. Im Gegensatz zu abtastenden Verfahren fallen hier durch die komplett analoge Signalverarbeitung

5

Gelernt ist gelernt

iG

G

5

0,9

Spannung in V

4

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

–1 –1,5 –2

Zeit in s

Bild 7: Dynamikvergleich zwischen Indres- und zeitdiskreten Sensoren

0,4

Sensorausgangsspannung

0,3 0,2

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

0,0 2,0

Bild 8: Das Einschwingverhalten eines Indres-Sensors bei einer Sprungfunktion am Eingang

Schleppfehler zeitdiskret (simuliert bei 1 kHz) 0

0,5

2

Zeit in ms

0 –0,5

0,6

Änderung der Sensorausgangsspannung im Bezug auf Endwert

0,1

Quelle: Novotechnik

Schleppfehler in %

1 0,5

0,7

3

0 0,8

Schleppfehler Indres (gemessen)

2

0,8

Sprungfunktion am Sensoreingang

1

fmech = 3,5 Hz

1,5

1,0

Quelle: Novotechnik

die Rechenzeiten weg. Bild 7 zeigt einen Dynamikvergleich zwischen einem Indres- und einem zeitdiskreten Sensor. Verglichen wurden der gemessene Schleppfehler eines induktivresistiven Sensors der Baureihe TLC mit Spannungsausgang mit dem simulierten Schleppfehler eines Wegsensors, der zeitdiskret misst bzw. wegen seiner internen Rechenzeit den Messwert erst nach einer gewissen »Totzeit« am Ausgang zur Verfügung stellt. Obwohl der Vergleich von einem simulierten, also idealen zeitdiskreten Sensor ausgeht, schneidet der reale Indres-Sensor deutlich besser ab, d. h, sein Schleppfehler ist erheblich kleiner. Ein weiterer Test bestätigt dieses Ergebnis (Bild 8). Hier wird eine schnelle, »zeitlose« Bewegung des Ferrits in einem Indres-Sensor durch einen elektrischen Signalsprung simuliert.

Änderung der Ausgangsspannung in V

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

Der Einschwingvorgang ist nach ca. 600 µs abgeschlossen, d. h., die Ausgangsspannung ändert sich fast nicht mehr gegenüber dem eingeschwungenen Endwert. Mechanische Schwingungen bis in den Bereich von 1 kHz lassen sich dadurch mit hoher Genauigkeit messen. Die Indres-Sensoren eignen sich damit auch für Einsatzfälle, die hohe Anforderungen an das dynamische Verhalten stellen. Berücksichtigt man überdies die Vielzahl ihrer praxisgerechten Eigenschaften, sind Indres-Sensoren gerade in solchen Anwendungsbereichen praktisch ohne ernstzunehmene Alternative. Denn der vergleichsweise einfache Aufbau ermöglicht ein günstiges Preis-/ Leistungsverhältnis. ■

Leseranfragen

Antwort: Alle zum 1. August 2003 in Kraft getretenen neuen Berufe, die den Namen Elektroniker/-in tragen (Industrie und Handwerk), sind dem Berufsfeld Elektrotechnik zugeordnet. Gerade im Handwerk war seit langem die Überzeugung herangereift, die Berufsbezeichnung »Elektroinstallateur/-in« zu verbessern bzw. zu ersetzen. Alle neuen Berufsbezeichnungen – im gesamten Berufsfeld Elektrotechnik sämtlich Elektroniker genannt – stehen »auf einer Augenhöhe« und sind damit konkurrenz- und wettbewerbsfähig. Gerne hätten wir natürlich gesehen, dass neben der Namensgebung für den Meisterberuf auch der Ausbildungsberuf hätte »Elektrotechniker/-in« heißen sollen. Für staatlich anerkannte Ausbildungsberufe sind nach § 25 HwO und § 25 BBiG jedoch Berufsbezeichnungen, welche die Endung »Techniker« tragen, nicht statthaft, da es hier zu Namensverwechslungen

6

Quelle: ZVEH

Berufsbezeichnung Elektroniker/-in Frage: Unter dem Aspekt der Berufsorientierung unserer Kinder beobachte ich interessiert die Diskussionen um Schulsysteme, Ausbildung und Berufe. Mich würde interessieren, wie die vorgestellten Berufsbezeichnungen zustande kommen bzw. kamen (Anm. d. Red.: siehe »gig« 13-14/2003, S. 1ff.). Die generelle Bezeichnung »Elektroniker« unter der Rubrik Elektrotechniker-Handwerk wirkt irritierend. Erst durch die nachfolgenden Erläuterungen werden die Bezüge wieder geklärt. Offen bleibt allerdings, warum Energie- und Gebäudetechnik nicht mit »Elektrotechnik« in Verbindung gebracht wird. B. H., Thüringen mit den ebenfalls staatlich anerkannten Technikerlehrgängen kommen könnte. Im Ausbildungsberuf Elektroniker/-in wurde u. a. die Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik neu eingeführt. Gemäß § 1 Abs. 3 der Ausbildungsverordnung tritt stets die Fachrichtungsbezeichnung zur Berufsbezeichnung hinzu – damit ist unseres Erachtens sichergestellt, dass etwa in Zeugnissen oder bei Bewerbungen ein deutlicher Bezug zur Energie- und Gebäudetechnik stattfindet und damit auch eine klare Identifikation mit dem Elektrotechniker-Handwerk. Allen anderen Ausbildungsberufen, z. B. im SHK-Bereich, verweigerte man – jedenfalls bisher –, Energie- und Gebäudetechnik als Berufsbezeichnung zu verwenden. Der neue Handwerksberuf Elektroniker/ -in Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik wird von diesem Alleinstellungsmerkmal sicherlich profitieren. Frank O. Baumeister de 22/2003

Gelernt ist gelernt

iG

G

ELEKTROINSTALLATION

LED-Module für Leuchten und zum Signalisieren [ 2 ] Enno Folkerts

Während der erste Teil des Beitrags sowohl die Eigenschaften als auch die Technologien der einzelnen Leuchtdioden zum Inhalt hatte, beschreibt dieser letzte Teil des Beitrags schwerpunktmäßig die Entwicklung der LED zur

welle zur Lichterzeugung beiträgt. Allerdings ist die zulässige Spannungsbelastbarkeit einer LED in Sperrrichtung (die Sperrspannung) deutlich geringer als bei Gleichrichterdioden. Sie liegt häufig zwischen 3 V und 5 V. LED-Chips sind deshalb für diesen Betriebsfall besonders zu schützen, z. B. durch Antiparallelschaltung entweder zweier LED-Chips oder einer geeigneten Siliziumdiode (Bild 6).

LED-Leuchte. Die Grundlage dafür bilden so genannte LED-Module, die eine größere Zahl von LED einschließlich der Strombegrenzung umfassen. Die Speisung aus dem Stromnetz erfolgt mit Hilfe spezieller Netzgeräte. LED mit eingebautem Vorwiderstand können wie Glühlampen an einer bestimmten Spannung betrieben werden, z. B. 5 V DC oder 12 V DC. Der Spannungsfall an der in Durchlassrichtung betriebenen Leuchtdiode (Durchlassspannung UF) liegt – in Abhängigkeit von der Wellenlänge (Farbe) der jeweils emittierten Strahlung – zwischen etwa 1,6 V und 4 V. LED, die an einer in Grenzen variablen DC-Betriebsspannung betrieben werden sollen, enthalten eine (ggf. integrierte) elektronische Konstantstromschaltung (»aktive« Strombegrenzung). Generell kann man eine LED mit passiver Strombegrenzung auch an entsprechender Wechselspannung betreiben. Die Lichtstärke der einzelnen LED verringert sich dann gegenüber dem DC-Betrieb um ca. 30 %, da nur jede zweite StromhalbDiode

Allgemeine LED-Eigenschaften Leuchtdioden bieten im Vergleich zu anderen Lichtquellen (Lampen) folgende Vorteile: • sehr geringe Abmessungen (wenige mm) • Betrieb mit kleiner Spannung möglich • lange Lebensdauer, dadurch geringe Wartungskosten • konstante Lichtfarbe während der gesamten Betriebszeit Die Lebensdauer wird mit rund 105 h angegeben. Innerhalb dieses Zeitraumes sinkt die Intensität der LED-Strahlung (die Strahlungsleistung bzw. der Lichtstrom) auf etwa 50 % des Neuwertes. Für viele Anwendungsbereiche der Lichttechnik dürfte eine Halbierung des Lichtstroms allerdings zu groß sein, so dass man in der Praxis bei Nennbetriebsbedingungen eine kürzere Lebensdauer ansetzt, z. B. 20 000 h … 50 000 h. Bei der weiß leuchtenden Mono-LED liegt der Lichtstromhalbwert (Zeit, nachdem der Lichtstrom auf 50 % gesunken ist) bei lediglich knapp 7 000 h. Der LED-Lichtstrom verhält sich umgekehrt proportional zur Halbleitertemperatur. D. h., erhöht man die Temperatur, sinkt der Lichtstrom. Je kälter also die Umgebung, desto effizienter strahlt eine LED. Das gilt zumindest für Werte bis 0 °C. Die zulässige Betriebstemperatur beträgt meist –30 °C … +65 °C.

R Leuchtdiode

Bild 6: Leuchtdiode mit passiver Strombegrenzung und antiparalleler Diode zum Schutz gegen Rückspannung

EINE AUFGABE Aufgabe: Bei der antiparallel geschalteten Diode in Bild 6 handelt es sich um eine Siliziumdiode mit einer Durchlassspannung von UF = 0,7 V und einer Sperrspannung von UR > 70 V. Die an die Schaltung gelegte Wechselspannung beträgt U = 12 V. Die LED hat eine Sperrspannung von U > 5 V.

a

b

c

d

Antwort: LED und Diode liegen in der Schaltung zueinander (anti-) parallel. Die an der LED liegende Teilspannung kann darum nicht größer werden als die Spannung an der Diode (und umgekehrt). Bei Belastung der LED in Sperrrichtung ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet. An der Diode stellt sich in Durchlassrichtung maximal UF = 0,7 V ein. Folglich steigt an der LED die Spannung in Sperrrichtung nicht über diesen Wert.

Ing. Enno Folkerts, Fachjournalist, Oldenburg Fortsetzung aus »de« 20/2003 de 22/2003

Bild 7: LED-Modul auf starrer linearer Leiterplatte (a), auf flexibler linearer Leiterplatte (b), auf runder Leiterplatte mit Ø ca. 34 mm (c), aus mehreren, flexibel miteinander verbundenen quadratischen Einzelplatinen mit ca. 30 mm x 30 mm (d)

7

Quelle: Osram

Frage: Auf welchen Augenblickswert steigt die Spannung an der LED in der Schaltung höchstens, wenn die LED durch die angelegte Wechselspannung gerade in Sperrrichtung betrieben wird?

Gelernt ist gelernt

iG

G

ELEKTROINSTALLATION

LED-Module

Quelle: Osram

Das angestrebte Ziel, Bereiche der allgemeinen Lichttechnik für Leuchtdioden zu erschließen, führte zur Entwicklung so genannter LED-Module. LED-Module bestehen aus einer oder mehreren starren oder flexiblen Leiterplatten mit zahlreichen LED einschließlich der zugehörenden passiven oder aktiven Strombegrenzung (Bild 7). Die Module gibt es in mehreren LED-Lichtfarben sowie mit weiß strahlenden LED. Langgestreckte Module lassen sich häufig ohne Verlust der Funktionen verkürzen bzw. verlängern. Damit ist eine Anpassung an unterschiedliche Leuchtenformen oder spezielle lichttechnische Aufgaben möglich.

Quelle: Zumtobel/Osram

Bild 9: Netzgerät für LED-Module mit Anschluss über interne Schraubklemmen (li.) und über offene Kabelenden (re.)

Bild 8: Markierungsleuchten mit weiß leuchtenden LED an einem Fußweg

LED-Module werden z. B. zur Lichteinkopplung in transparente oder Licht streuende Materialien eingesetzt, z. B. • in der Leuchtwerbung, • innerhalb von Hinweisleuchten, • in Markierungsleuchten (Bild 8) und • innerhalb spezieller Wand- und Boden-Einbauleuchten. LED mit verschiedenen Lichtfarben können i. d. R. wegen ihrer speziellen Betriebsbedingungen (z. B. unterschiedliche Durchlassspannung) nicht gemeinsam auf demselben Modul betrieben werden. Aber die Module mit unterschiedlich farbigen LED lassen sich ggf. innerhalb einer Leuchte nebeneinander

anordnen. Z. B. ergibt sich hinter einer Licht streuenden Scheibe ein wärmerer Weißton, wenn man dem kaltweißen Lichtton eines Mono-LED-Moduls Licht von gelb oder rot leuchtenden LED-Modulen hinzumischt. Um möglichst hohe Leuchtdichten (Helligkeiten) zu erzielen, setzt man für Module meist LED ein, die ihre Strahlung nach oben (»Top-LED«) oder seitlich (»Side-LED«) unter eingeengtem Ausstrahlwinkel FWHM4) abgeben (ca. 120 ° oder kleiner). LED-Module sind häufig für eine DC-Betriebsspannung von 10 V oder 24 V ausgelegt. Für die Versorgung aus dem 230-V-Netz gibt es spezielle Netzgeräte mit elektronisch stabilisierter DC-Ausgangsspannung (Bild 9). Die Netzgeräte sorgen für die galvanische Trennung zwischen Modul und Netz und schalten bei Kurzschluss, Überlast oder Überhitzung selbsttätig und reversibel5) ab. Sie erfüllen i. d. R. auch die Anforderungen der Schutzmaßnahme SELV (Schutzkleinspannung). Der direkte Betrieb eines LED-Moduls mit Wechselspannung ist nur möglich, wenn das zugehörende Datenblatt Angaben dazu macht. (Ende des Beitrags)

4) FWHM (engl. »full width at half maximum«); FWHM gibt den Winkel an, unter dem die Helligkeit der LED auf 50 % ihres Maximalwertes gesunken ist. Eine Top-LED erzielt in Verlängerung des höchsten Punktes (Top) ihres Gehäuses die größte Helligkeit. Zur Seite hin nimmt die Helligkeit ab. Bei der behandelten LED sinkt die Helligkeit unter einem Winkel ±60°, bezogen auf diesen TopPunkt, auf 50 % des jeweiligen Maximalwertes 5) Reversibel (lat. »umkehrbar«); nach Behebung der Störung ist das Netzgerät wieder betriebsbereit

DE-BUCHTIPP Carl-Heinz Zieseniß Beleuchtungstechnik für den Elektrofachmann Lampen, Leuchten und ihre Anwendung. 7. neu bearbeitete Auflage, 206 Seiten. 26,00 € ISBN 3-8101-0156-7 In sehr kompakter und übersichtlicher Form enthält dieses Buch fundiertes Praxiswissen, das notwendig ist, um Beleuchtungsanlagen planen und errichten zu können, die wirtschaftlich und ihrem Anwendungszweck optimal angepasst sind sowie den gültigen Normen und Gesetzen entsprechen.

8

In die aktuelle Auflage aufgenommen wurden z.B. solche modernen Lichtquellen wie elektrodenlose Hochleistungs-Leuchtstofflampen und Leuchtdioden. Neben den bestehenden Normen für Beleuchtung werden die neuen europäischen Normen ausführlich behandelt und in den Anwendungsbeispielen (Innen-, Außen- und Sportstättenbeleuchtung) entsprechend berücksichtigt. Zu bestellen beim Hüthig & Pflaum Verlag Tel. (0 62 21) 4 89-3 84, Fax (0 62 21) 4 89-4 43 E-Mail: [email protected]

de 22/2003