de 7/2003 1. April_Heft

1. April-Heft

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

6,– €

Der Elektro- und Gebäudetechniker

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GEBÄUDETECHNIK

Marktchancen mit der Photovoltaik GEBÄUDETECHNIK

Brandgefahren bei Niederspannungsschaltanlagen und Verteilern ELEKTROINSTALLATION

Kurzschlussberechnung in Drehstromnetzen INFORMATIONSTECHNIK

Der Weg zur sicheren USVAnlage AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

Vernetzte Kleinsteuerungen dezentralisieren Funktionen

ORGAN DES

ZVEH D 4785 PVSt, DPAG · Entgelt bezahlt

Editorial

Zuwendung gesucht

D

er Betrieb läuft eher schlecht als recht, und jeder ist mit sich beschäftigt. Die Folgen: Es wird zu wenig miteinander geredet, möglicherweise viel geschimpft und eigentlich kein gutes Wort verloren. Es sind harte Zeiten, für uns alle. Laufen die Geschäfte nicht, breitet sich die Angst um den Arbeitsplatz aus – ist die Sicherheit des Beschäftigungsverhältnisses doch für 91 % der deutschen Arbeitnehmer wichtig, so eine aktuelle Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft Köln. Andererseits gaben 93 % bei dieser Befragung an, dass sie auf ein gutes Betriebsklima Wert legen. Und das Betriebsklima wiederum geht einher mit der Qualität der Mitarbeiterführung, zugegeben, beides komplexe, schwierige Themen. Es gehört wirklich viel Menschenkenntnis dazu, aber auch Anerkennung, Zuwendung und Nähe. Sucht doch auch der Motivierteste der Mannschaft nach Bestätigung. »Nicht gemeckert ist schon gelobt« – das befriedigt nicht, jedenfalls nicht auf Dauer. Wann haben Sie eigentlich das letzte Mal Ihren Gesellen gelobt? Keine Zeit? Keinen Kopf dafür? Vergessen? Alles verständlich, aber nicht gut. Der Geselle wird sich nicht beschweren. Welcher Mitarbeiter traut sich denn heute noch seinem Chef zu sagen, was ihn bedrückt? Bei diesen hohen Arbeitslosenzahlen. Viele sind klein geworden. Doch es werden sicher bessere Zeiten kommen, für Sie und Ihre Mitarbeiter. Zeiten, in denen Ihre Leute wieder »Oberwasser« bekommen. Mancher, der in schlechten Zeiten zu wenig Anerkennung erfuhr, wird dem Betrieb Lebewohl sagen. Meistens sind es die besten, die fähigsten Kräfte, die den verschiede-

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nen Verlockungen erliegen und gehen. »Um den, der da geht, ist es nicht schade«, flachst noch mancher Unternehmer – wohlwissend, dass er den Neuen einarbeiten muss. Und das kostet – Zeit, Geld und Nerven. So man denn überhaupt jemanden findet, der den eigenen Vorstellungen auch nur nahe kommt. Lassen sich manche möglicherweise durch eine eigenverantwortliche, selbstbestimmte Arbeit (finden 84 % der Arbeitnehmer wichtig) von einem Wechsel abhalten, bedarf es bei anderen vielleicht einer kleinen Anerkennung in Form eines höheren Einkommens. Doch wegen der hohen Abgaben – sowohl für den Arbeitgeber als auch für den Arbeitnehmer – eine kostspielige und für beide Seiten nicht gerade lukrative Angelegenheit, besonders heute. Vielleicht dachte der Gesetzgeber genau daran, als er so genannte Warengutscheine für Arbeitnehmer als sozialabgaben- und steuerfrei deklarierte (siehe »Bonus für Mitarbeiter, »de« 19/2002, S. 65ff. und »Warengutscheine mit Betragsangabe sind Barlohn«, »de« 6/2003, S. 7). Reden Sie mit Ihren Mitarbeitern auch darüber, animieren Sie sie, offen und ehrlich ihre diesbezüglichen Wünsche auszusprechen – auch und gerade heute. Ob der lang ersehnte Aufschwung nun bald kommt oder nicht, wenigstens das Wichtigste darf man nicht aus den Augen verlieren, die eigene Mannschaft. Denn: Wer sich in seinem Betrieb zu Hause fühlt, der geht nicht, der bleibt.

Christiane Decker Redakteurin

»Anerkennung, Zuwendung und Nähe – das brauchen wir heute alle in diesen schwierigen Zeiten, auch Ihre Mitarbeiter.«

[email protected]

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Inhalt

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Zuwendung gesucht

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.

54 Für die Berechnung der Kurzschlussströme in Drehstromnetzen müssen die Betriebsmittelimpedanzen im Kurzschlussfall ermittelt werden. Netzeinspeisungen, Generatoren, Transformatoren und Kraftwerksblöcke haben dabei sehr unterschiedliche Berechnungsgrundlagen.

6 6 8 8 10 10 10 11 11 12

Gemeinsamer Standard für den M12-Steckverbinder Registrierungszwang für Office XP Gutschein-Aktion von Sommer Metallnotierungen »de«-Preisrätsel Marktübersicht zur Mess- und Prüftechnik in »de« AS-Interface: Sicherheitsmonitor mit neuen Funktionen VDE-Normen effektiv elektronisch nutzen Eichhoff-Kleinschütze werden Tripus-Kleinschütze Personalien

15 15 17 18 19 20 21

Ausbildung für festgelegte Tätigkeiten Umgestaltung eines Bauwagens Solarium im Bereich 1 von Räumen mit Badewanne, Dusche und Sauna Bewertung des ENEC- und des schwedischen Semko-Prüfzeichens Fehlerstromschutz bei Frequenzumrichtermotoren Vernetzte PCs an mangelhafter Elektroanlage einer Arztpraxis Qualität einer Potentialausgleich-Klemnmverbindung

24 28

Geschäfte mit der Sonne Planungsflexibilität bei PV-Anlagen Großer Eingangsspannungsbereich für freiere Konfiguration

30 34

Auslegung einer netzgekoppelten PV-Anlage (3) Elektrohandwerker ersetzt Dachdecker Photovoltaikmodule ins Dach integriert

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64 Es gibt ein elektronisches Medium für effiziente Recherchen in der »de«-Rubrik »Praxisprobleme« und weiteren »de«-Inhalten der Jahrgänge 1998 bis 2002; die CD-Rom beinhaltet außerdem viele weitere Informationen

Sonnenenergie im großen Maßstab umwandeln Das Sonnenkraftwerk rückt in greifbare Nähe

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Brandgefahren bei Niederspannungs-Schaltanlagen und -Verteilern Ursachen erkennen und möglichen Gefahren vorbeugen

41 42

Integration des Sonnenschutzes in die Gebäudetechnik Gebäudeautomation und Internet Das Internet als Wirtschaftlichkeitsfaktor für Errichter und Nutzer

ANZEIGE TITELSEITE

Titelbild: Chauvin Arnoux

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Handwerksleistungen richtig kalkulieren Kalkulationshilfe für das Informationstechniker-Handwerk

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E-CAD-Systeme aus der Sicht des Praktikers

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Modulare Schaltschränke planen und bauen Typgeprüfte (TSK) und partiell typgeprüfte (PTSK) Niederspannungsschaltgerätekombinationen

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Kurzschlussberechnung in Drehstromnetzen (3) Kurzschlussimpedanzen elektrischer Betriebsmittel

60

Kompakte CAE-Software für den Handwerker Projektentwicklung per Mausklick

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Hauptstromversorgungssysteme nach DIN 18015-1 und TAB 2000 (3) Spannungsfall

64

Praxisprobleme – Suchen + Finden Elektronisches Medium hilft, effizient zu recherchieren

65

Notstromversorgung auf der Hutschiene Modulare Technik in der Elektroverteilung

66

Datenverkabelung in der Elektroverteilung Switch und Patch-Panel im REG-Gehäuse

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Der Weg zur sicheren USV-Anlage Das richtige Konzept kombiniert mit hochwertigen Komponenten

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Modem erzeugt Alarmmeldungen Ferninformationssystem mit geringem Installationsaufwand

74

Kleinsteuerungsanwendungen in großen Maschinen Vernetzung dezentralisiert Funktionen

76 78

Schaltnetzteil mit Abschaltcharakteristik eines Leitungsschutzschalters Leistungserweiterung für Steuerungen

80 82 84

Alternativen zur Kommunikation via Handy Erfolgreich durch Erfa-Arbeit Coaching als Weg aus schwierigen Zeiten Wie sich in Krisenzeiten auch Chancen erkennen lassen

86

Privater Generalübernehmer und Vergaberecht Alles rechtens? Folge 27

87 90 94 95 96 98

Erläuterungen zu neuen Normen und Bestimmungen Neue Produkte Firmenschriften Fortbildung und Seminare Vorschau, Impressum Inserentenverzeichnis

GELERNT IST GELERNT

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G

Die Aus- und Weiterbildung gibt es nach Seite 96

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Aktuell

Gemeinsamer Standard für den M12-Steckverbinder Steckverbinderbereich, als Standard für die Verdrahtung von Sensoren und Aktoren im Markt zu etablieren. Weidmüller entwickelt für die Allianz eine auf das »Fixon«-System ausgelegte Sensor-/AktorVerteilerfamilie. »Fixon» zeichnet sich dadurch aus, dass der Anwender nicht mehr schrauben muss. Die sichere Verbindung basiert auf einem Schnappmechanismus. Klick – Hörbar verriegelt. »Fixon« bietet eine Zeitersparnis bei umfangreichen Verkabelungen im Maschinenund Weidmüller hat eine Sensor-/AktorAnlagenbau. »FiVerteilerfamilie für das »Fixon«-System xon« ist als nächste entwickelt Generation des GmbH & Co., Hirschmann klassischen M12 x 1-SteckElectronics GmbH & Co. KG verbinders abwärtskompatiund Weidmüller Interface bel. D. h., man kann alle neuGmbH & Co. zur Entwick- en »Fixon«-Geräte, z. B. Senlung einer neuen Sensor-/Ak- sor-/Aktor-Verteiler, Einbautor-Verteilerfamilie zusam- flansche oder Sensoren, mit mengeschlossen. Gemeinsa- herkömmlichen Anschlussleimes Ziel ist es, »Fixon«, das tungen für das System M12 x neue Schnellanschlusssystem 1 kombinieren. für den klassischen M12- weidmueller.de Mit dem Ziel, einen gemeinsamen Industriestandard festzulegen und dem Markt innovative Produkte und Technologien anzubieten, haben sich die fünf Unternehmen Escha Bauelemente GmbH, Lumberg Automation Components GmbH & Co. KG, Franz Binder Bauelemente

Licht und Schatten bei Jumo Das abgelaufene Jahr war für die Jumo-Gruppe, Fulda, ein durchwachsenes Geschäftsjahr. Umsatzeinbußen im Inland stand ein Umsatzzu-

Gruppe einen Gesamtumsatz von 148 Mio. € an. Anfang Juni 2002 hat Jumo am Standort Fulda neue Büro- und Produktionsräume

wachs im Ausland gegenüber, erläuterte der geschäftsführende Gesellschafter Bernhard Juchheim. Mit einem weltweiten Umsatz von ca. 142 Mio. € verfehlte Jumo das für 2002 vereinbarte Umsatzziel von 157 Mio. €. Gegenüber dem Geschäftsjahr 2001 ging der Umsatz von Jumo Fulda um rund 8 % zurück. Die ausländischen Tochtergesellschaften konnten ihren Umsatz gegenüber 2001 um über 2 % steigern. Der Exportanteil 2002 betrug 33,5 %. Für das Geschäftsjahr 2003 kündigt die Jumo-

bezogen. Nun stehen der Temperatursensor-Technik am neuen Standort 4 680 m2 zur Verfügung. Jumo investierte dort rund 5 Mio. € und rechnet damit, dass der Bedarf an Temperatursensoren in der nahen Zukunft durch die weiter voranschreitende Automatisierung noch steigen wird. Ende 2002 beschäftigte die Jumo-Gruppe insgesamt 1 614 Mitarbeiter, davon rd. 1 240 im Inland. Dies sind insgesamt 42 Beschäftigte weniger als im Jahr zuvor. www.jumo.net

REGISTRIERUNGSZWANG FÜR OFFICE XP Die Frankfurter IFTT EDV-Consult hat Office XP unter die Lupe genommen, beleuchtet Neuerungen und fortbestehende altbekannte Fehler (siehe dazu auch www.dmc-group.de/Leistungsan gebote/SeminareundWorkshops/ index.htm). Das Fazit: Im Kern der Applikationen wenig Neuerungen Die neue Version von Microsoft sollte »Office XP« heißen statt »Office 10«. Das Kürzel »XP« steht dabei für »Experience«, in Deutsch: Erforsche, erfahre es! Office XP: Der erste Schritt zu integrierten Lösungen Eine spezielle Besonderheit, die mit XP generell für das Betriebssystem und das Office-Paket eingeführt wurde, begeistert jeden-

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falls nicht alle Anwender: Diese Versionen der Software-Produkte von Microsoft gibt es nur noch mit der Aktivierungstechnik. Ausgenommen davon ist das Volume Licensing Program für Firmenkunden: Sie können weiterhin Lizenzen für die Software kaufen, ohne eine nachträgliche Aktivierung durchführen zu müssen. Alle anderen Käufer der Programme und Systeme aus Redmond dagegen sind mit einem Registrierungszwang konfrontiert: Office lässt sich dann nach der Installation 50-mal starten; bis dahin muss das Paket bei Microsoft per Internet oder Telefon registriert sein, um es weiter benutzen zu können. Bei Windows XP muss diese Aktivierung 30 Tage nach dem

ersten Start erfolgen, erläutert Björn Speike, Geschäftsführer der Frankfurter IFTT EDV Consult GmbH, die in ganz Deutschland herstellerneutrale Seminare sowie Inhouse-Schulungen für ITFachleute und ITEntscheider durchführt. Registrierungszwang Microsoft erhofft sich davon einen besseren Schutz vor Raubkopien. Die Aktivierungstechnik führt aber auch dazu, dass sich ein gekauftes Software-Produkt nicht auf mehreren Rechnern installieren lässt – der Konzern möchte vermeiden, dass in Firmen und Privathaushalten ein Paket auf mehreren Computern eingesetzt wird. Immerhin versicherte Mic-

rosoft Deutschland, dass die Registrierung anonym erfolgen könne – lediglich das Land, in dem man das Produkt einsetzen wolle, müsse angegeben werden. Weitere Informationen dazu unter: www.dmc-group.de/Le istungsangebote/Seminareund Workshops/index.htm

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Aktuell

Came bezieht neues Gebäude Nach mehrjähriger Probephase am Firmensitz Came GmbH Nord in Seefeld bei Berlin konnte das Unternehmen im noch relativ jungen Industriegebiet am Rande von Korntal Münchingen sein zweites neues Firmengebäude beziehen und auf diese Weise den Firmenstammsitz Süd weiter ausbauen. Neben der Architektur besticht das neue Gebäude von Came GmbH Süd durch die Konzeption von Zusammenschluss der Verwaltung, des Vertriebes und der Lagerhaltung. Somit wirkt es einer Dezentralisierung von moderner Verwaltung und Lagerhaltung entgegen. Die Lagerlogistik ragt an diesem neuen Firmengebäude der Came GmbH SÜD heraus, welche vollkommen dem

Das neue Gebäude von Came Süd

aktuellen Stand und Sicherheitseinrichtungen entspricht. Über 10 000 Artikel und Ersatzteile rund um Tor und Tür lagern in der hochmodernen Halle. Im neuen hauseigenen Ausstellungs- und Seminarraum können die einzelnen Komponenten zur Tor- und Türautomation begutachtet und ausprobiert werden. Auch Händlerseminare werden in diesem Multifunktionsraum durchgeführt. www.came.de

Efen übernimmt Peterreins Schalttechnik Efen GmbH hat rückwirkend zum 2.1. 2003 den Geschäftsbetrieb der Peterreins Schalttechnik GmbH in Schwabach übernommen. Peterreins ist mit Lastschaltern, Lastumschaltern und Lastschaltern mit Sicherungen ein in Deutschland bekannter und zuverlässiger Hersteller von Schaltgeräten für vielfältige Anwendungsbereiche und gilt im Bereich von Hochstromschaltgeräten als Spezialist mit einer langjährigen Erfahrung. Trotz der guten Marktpositionierung des Unternehmens musste Peterreins im Dezember 2002 u. a. aufgrund erheblicher Forderungsausfälle Insolvenz

anmelden. Mit der kurzfristigen Übernahme durch Efen konnte der Geschäftsbetrieb uneingeschränkt aufrecht erhalten und weitergeführt werden.

Zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit wird Efen die Bereiche Thalmässing in den Standort Schwabach von Peterreins und in den Standort Eltville von Efen integrieren, was eine Schließung des Standortes Thalmässing und eine entsprechende Reduzierung der Mitarbeiterzahl notwendig macht. www.efen.com

SEMINARE/VERANSTALTUNGEN Sichere Pflegebetten? So einfach das Betreiben und Prüfen elektrisch verstellbarer Betten auch zu sein scheint, die Praxis beweist leider das Gegenteil. Es genügt nicht, so zu verfahren, wie es die Praxis im Umgang mit den »alltäglichen« Elektrogeräten erfordert. Wer als Heimleiter o. ä. für solch ein Pflegebett verantwortlich ist oder als Elektrofachkraft über das »rechtzeitige« und »normgerechte« Prüfen zu entscheiden hat, der muss sich mit einer Reihe zusätzliche Vorschriften und Anforderungen auseinandersetzen. Auf dem Symposium »Sichere Pflegebetten?« am 8.5.2003 in Essen werden Fachleute der zuständigen Institutionen und Hersteller sowie mit dem Thema vertraute Sachverständige über die nötigen rechtlichen und technischen Maßnahmen informieren, mit denen die Sicherheit der Betten gewährleistet werden kann. Information und Anmeldung: Haus der Technik e.V., Tel.: (0201)1803-1, -344; Fax: -263; eMail: [email protected] bzw. im Internet unter www.hdtessen.de, dort in der Suchmaschine unter Eingabe des Stichwortes »Pflegebetten«.

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Brandschutz-Seminare 2oo3 bei Gloria Der vorbeugende Brandschutz ist heute ein wichtiger Faktor in Industrie, Handel und Verwaltung. An den jeweils verantwortlichen Brandschutzfachmann werden hohe Anforderungen gestellt. Um Sie auf den neuesten Stand der Brandschutztechnik zu bringen, hat Gloria speziell dieses Seminar entwickelt. Fachkräfte aus dem Gesamtbereich des »vorbeugenden und abwehrenden Brandschutzes« stellen als Referenten ihr Wissen und Können zur Verfügung. Dieses Seminar erfüllt auch die Forderung des § 5 des Arbeitssicherheitsgesetzes und dient zur Weiterbildung von Brandschutzbeauftragten und -verantwortlichen. Die Brandschutzseminare der Gloria-Werke finden wie folgt statt: Nr. 1 vom 28. – 3o.4.2oo3 Nr. 2 vom 22. – 24.9.2oo3 Information und Anmeldung: Gloria-Werke, H. Schulte-Frankenfeld GmbH & Co. KG, Wadersloh, Tel.: (025231) 77-0 oder 77-150, www.gloria.de

Fachtagung im bfe Oldenburg, »Elektrotechnik in Kliniken, Arztpraxen und Pflegeheimen« Themenschwerpunkte werden sein: • Die neue DIN VDE 0100 Teil 710 • Das Medizinproduktgesetz (MPG) Mit dieser Fachtagung vom 20. bis 21.5.2003 wird eine bereits seit 1994 mit großem Erfolg durchgeführte Veranstaltung mit neuen Themenschwerpunkten wiederholt. Die Fachvorträge werden wieder von anerkannten Experten gehalten. Die Referenten stehen allen Tagungsteilnehmern für Fachgespräche zur Verfügung. Als typische Zielgruppe gelten Elektroinstallateure, Planer und Betreiber von Kliniken und anderen medizinisch genutzten Räumen. Der besondere Anlass, diese Fachtagung jetzt zu veranstalten, liegt maßgeblich darin begründet, dass es für den Bereich medizinisch genutzter Räume eine neue DIN-VDE-Bestimmung gibt und das Medizinproduktgesetz (MPG) z.B. auch etwas über elektrisch verstellbare Krankenbetten aussagt. Die aus elektrischer Sicht zu erfüllenden sicherheitstechni-

schen Anforderungen waren bis Oktober 2002 in DIN VDE 0107 in der Ausgabe 1994-10 enthalten. Am 1.11.2002 trat die Neufassung der Norm als DIN VDE 0100 Teil 710 als Ersatz für DIN VDE 0107 in Kraft. Durch die Einordnung dieser Norm in die Gruppe 700 von VDE 0100 wird deutlich, dass die grundsätzliche Struktur dieser Basis-Norm auch für medizinische Einrichtungen gilt, aber im neuen Teil 710 um die speziellen Erfordernisse ergänzt wird. Die Veranstaltung greift eine Vielzahl von sachbezogenen Themen auf und endet am zweiten Tag mit einer Podiumsdiskussion. Begleitet wird die Veranstaltung von einer Rahmenausstellung, die sachbezogene Exponate zeigt und allen Besuchern des bfe offen steht. Information und Anmeldung: Bundestechnologiezentrum für Elektro- und Informationstechnik e.V., Herr Boy, Tel.: (0441) 34092290, www.bfe.de

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Aktuell

Uhlenbrock Fitnessprogramm für Produktionsmaschinen Die Anton Uhlenbrock GmbH, Steinfurt ist ein mittelständisches Handwerksunternehmen der Antriebstechnik. Seinen Ursprung hat das Unternehmen im Elektromaschinenbau. Zum ersten Mal präsentiert die Anton Uhlenbrock GmbH ihr gesamtes Dienstleistungs- und Servicekonzept auf der Hannover Messe. Vom 7.-12. 4 2003 können Betriebs- und Instandhal-

tungsleiter der Industrie mit dem Uhlenbrock-Team Details zu den Themen Wartung, Instandhaltung und Modernisierung von Maschinen und Anlagen diskutieren. In der Halle 5 mit dem Thema »Subcontracting« – Weltmesse Zulieferung und Werkstofftechnik – stellt sich Uhlenbrock auf dem Stand B20 vor. Schwerpunkt der Präsentation ist das neue Top-

Treffpunkt für Handwerk und Industrie an der Hochschule Interreg-III-Programm der EU und das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur gefördert wurde, brachte Hersteller der Automatisierungstechnik mit über 300 Teilnehmern aus der deutsch-niederländischen Ems-Dollart-Region zusammen. Für die Teilnehmer aus dem Elektrohandwerk wurden die Schwerpunkte Gebäudeautomation, Internet-Nutzung und EnergieverDie begleitenden Workshops luden zum aktiven sorgung in Gebäuden sowie der EinMitmachen ein satz von Kleinsteuerungen geboten. Die Handkonnten sich über eiMetallnotierungen werker nen einfachen Einstieg in die Datum Kupfer Automatisierungstechnik in(DEL-Notierungen) formieren. Sie profitierten 24.02.2003 162,84 – 169,37 von den Praxisworkshops, in 25.02.2003 161,17 – 167,67 denen sie Komponenten der Gebäudeautomation und den 26.02.2003 164,07 – 170,60 Einsatz von Klein- und 27.02.2003 163,65 – 170,14 Kleinststeuerungen erproben 28.02.2003 162,92 – 169,42 konnten. 03.03.2003 161,34 – 167,84 In 46 Vorträgen und zehn 04.03.2003 161,63 – 168,06 Workshops informierten die 05.03.2003 157,45 – 163,85 32 Ausstellerfirmen die Be06.03.2003 156,04 – 162,45 sucher über neue Produkte 07.03.2003 153,43 – 159,80 und Automatisierungslösun10.03.2003 154,45 – 160,81 gen.

Quelle: Redaktion »de«

Die Automatisierungstage an der Fachhochschule Emden umfassten zwei Tage, gefüllt mit Vorträgen, Workshops und Ausstellungen. Die Tagung an der Fachhochschule in Emden, die durch das

Blei in Kabeln 56,77 – 56,44

www.automatisierungstage.de

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Dienstleistungspaket für die Instandhaltung – die TSA Transparente Sichere Anlagenverfügbarkeit. Ziel des Verfahrens ist es, Maschinenausfallzeiten zu reduzieren und damit Produktionskosten zu senken. Das ist nur dann möglich, wenn die Maschine ganzheitlich betrachtet wird. Dazu gehört die Untersuchung der Wirkrichtung, die Darstellung und Dokumentation einzelner Bereiche durch Systemanalyse, die integrale Erfassung von Störpunkten sowie

die Festlegung der strategischen Optimierungspunkte. Die reine Fehlerdiagnose ist nicht genug – das Uhlenbrock-Team begleitet aktiv den Lebenszyklus von Produktionsmaschinen. www.uhlenbrock.org

Gutschein-Aktion von Sommer Stabile Umsätze, sichere Erträge, neue Kunden, starke Kaufanreize – um diese Ziele auch in der jetzigen, schwierigen Marktsituation zu erreichen, hat sich die Firma Sommer etwas Besonderes einfallen lassen: die HandsenderGutschein-Aktion. Sommer stellt seinen Kunden, den Verarbeitern und den Installateuren kostenlos Gutscheine für einen Funkhandsender im Edelstahl-Design zur Verfügung. Diese Gutscheine werden dann vom Händler bzw. Installateur an so viele Endverbraucher wie möglich verteilt – z. B. per Rechnungsbeilage, Angebot, Mailing, Auslage im Verkaufsraum, Verteilung in geeigneten Wohngebieten etc. Je mehr Endkunden einen Gutschein erhalten, desto erfolgreicher ist die Aktion. Der Endkunde erhält mit diesem Gutschein beim Kauf eines Torantriebes von Sommer einen hochwertigen Funkhandsender im attraktiven Edelstahl-Design. Die Aktion mit diesem enormen Preisvorteil für den Endkunden ist bis 31.7.2003 befristet. Für jeden

abgegebenen Gratis-Handsender und vollständig ausgefüllten Gutschein erhält der Sommer-Partner die Hälfte seines normalen Einkaufspreises für einen Handsender gutgeschrieben. Von der Handsender-Gutschein-Aktion profitieren alle: der Endkunde erhält kostenlos einen hochwertigen Designer-Funkhandsender. Der Sommer-Partner kann neue Kunden gewinnen, die sonst eventuell beim Wettbewerb gekauft hätten. Er profitiert von der Werbeaktion, die Sommer vorbereitet hat und kann seinen Umsatz und Gewinn steigern. Außerdem bietet sich ihm die Chance für ein Folgegeschäft mit zufriedenen Neukunden. Gerade jetzt im Frühjahr steigt erfahrungsgemäß der Verkauf von Produkten für Renovierung, Haus und Garten. Sichern Sie sich dieses Zusatzgeschäft mit der Gutschein-Aktion von Sommer. Weitere Informationen und Details zur dieser Aktion erhalten Sie von Ihrem Sommer Gebietsleiter oder im Internet unter www.somm er-torantriebe.de. de 7/2003

Aktuell

Jahrestagung der Gira Aktivpartner in Innsbruck Unter dem Motto »Neue Einsichten – Schöne Aussichten« wird für den Club der GiraAktivpartner die Jahreskonferenz vom 25. bis 27.4.2003 stattfinden. Eingeladen werden die Club-Mitglieder diesmal ins Interalpen-Hotel Tyrol nahe der österreichischen Metropole Innsbruck. Wie

Der wasserspeiende Kopf eines alpinen Riesen markiert den Eingang der »SwarovskiKristallwelten«, in denen sich die Faszination Kristall mit allen Sinnen erleben lässt.

immer bietet der Club ein interessantes Programm. Nach der Begrüßung der Teilnehmer durch den geschäftsführenden Gesellschafter von Gira, Dirk Giersiepen, durch die Club-Beiratsvorsitzende Karin Peters und den österreichischen Beirat Josef Matzels-

berger im Tagungszentrum »Congress Innsbruck« präsentiert Ralph Bertelt, Gira Geschäftsführer Innovation und Marketing, die neuesten Produkte aus dem Hause Gira. Er gewährt außerdem Einblicke in die aktuelle Marktbearbeitung, mit der Gira die Club-Mitglieder unterstützt. Am zweiten Tag der Jahreskonferenz erläutern ein Unternehmensberater und ein Jurist effektives Liquiditätsmanagement: wie Fixkosten flexibilisiert werden können und welcher Umgang mit Banken und Schuldnern Erfolg verspricht. Ein Internetprofi zeigt dem Elektromeister Möglichkeiten zur Nutzung neuer Kommunikationsformen – E-Mails, Internetforen und über Handys verschickte Kurznachrichten – für die eigene Werbung. Ein Abend ist dem Besuch der »Swarovski-Kristallwelten« vorbehalten: Dort hat der renommierte MultimediaKünstler André Heller die Faszination Kristall in unterirdischen Wunderkammern mittels Licht, Klang und Architektur inszeniert.

»de«-PREISRÄTSEL Preisfrage des Monats April

?

Zwei gleichfrequente sinusförmige Wechselströme mit gleicher Amplitude (Î = 10 A) haben eine Phasenverschiebung von ∆ϕ = 60°. Man bestimme die Amplitude Îges des Summenstroms. Tipp: Mit »gig« 1-2/2003 ist das nicht schwer. Bitte schreiben Sie die Lösung auf eine Postkarte und senden Sie diese bis Ende April an: Redaktion de, Preisfrage April, Postfach 190737, 80607 München. Oder per E-Mail an: [email protected] Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Zu gewinnen gibt es einen 400 W starken Multiquick Stabmixer MR 4050 HC samt Zubehör aus der neuen Advantage-Serie, gesponsert von Braun, Kronberg.

Lösung der Februar-Preisfrage Lösung: Die DC-Quelle gibt 9 W an den Verbraucher ab, und der Fachausdruck heißt Leistungsanpassung. Die ausführliche Lösung steht im Internet unter www.pflaum.de/de.dir/frage/a_antwort.html Gewinner: Reiner Bäuerle, Kuchen und Franz J. Lachner, Wemding; herzlichen Glückwunsch! Preis: jeweils ein Buch aus dem Pflaum-Verlag »Elektro-Installations-Praxis«

MARKTÜBERSICHT ZUR MESS- UND PRÜFTECHNIK IN »DE« In »de« 5/2003 befindet sich eine Marktübersicht zu Verdrahtungstestern, Kabelprüfgeräten sowie Netzwerktestern. Damit wurde die Serie der bisherigen Marktübersichten (ISDN-Tester, »de« 1-2/2002, DSL-Tester und Kabelmessgeräte, »de« 5/2002) erweitert. Parallel dazu veröffentlichen wir auf der Homepage www.online-de.de – wie die bisherigen Marktübersichten – unter »Online Tipp« die vollständige Übersicht unserer Recherchen (51 Geräte). Wir bitten die Leser sowie Distributoren solcher Mess- und Prüfgeräte, unserer Redaktion unter [email protected] eine Rückmeldung zu geben, wer außer den in den Marktübersichten erwähnten Lieferanten noch infrage kommt. Die jüngsten An-

regungen dazu haben uns zur Entscheidung verholfen, die TDRs bzw. Impulsreflektometer (Time Domain Reflektometer) für Kupferkabel als gesonderte, zusätzliche Marktübersicht im Laufe dieses Jahres herauszugeben. In »de« 22/2003 wird eine Übersicht zu optischen Messgeräten (für LWL-Technik) folgen. Die Redaktion freut sich auf Ihre Rückmeldungen. www.pflaum.de/de.dir/tip/in dex.html

AS-Interface: Sicherheitsmonitor mit neuen Funktionen Der Sicherheitsmonitor des Systems AS-Interface »Safety at Work« wird um neue logische Funktionen erweitert. Dazu zählen Erweiterungen für Applikationen, z. B. die Steuerung einer Türzuhaltung oder Bausteine wie einen sicheres Flip-Flop. Derzeit bietet der Monitor anwählbare logische Bausteine, z. B. für die Steuerung von Not-Aus-Anwendungen oder

mehreren Stopp-Kategorien. Das Konsortium ASInterface Safety at Work besteht aus den Unternehmen Euchner, Festo, IDEC, IFM, Leuze, Moeller, Omron, Pepperl & Fuchs, Sick, Schmersal, Schneider und Siemens. Neu seit 2002 sind Honeywell und EJA.Weitere Informationen im Internet unter: www.as-interface.net

Satellitenreceiver prämiert Gleich zwei digitale Satelliten-Receiver der Rosenheimer Kathrein-Werke KG belegten bei der Leserwahl »Die besten Produkte 2003« der Zeitschrift »video« in ihren Kategorien Spitzenplätze. Der digitale Festplatten-SatellitenReceiver UFD 554 errang den zweiten Platz in seiner Klasse. Der Free-to-Air-Receiver UFD 505 wurde mit 44,5 % der Leserstimmen Sieger in seiner Produktkategorie und

Rudolf Brandstädter, ProduktManager für den Bereich Satelliten-Receiver bei Kathrein

verbesserte damit noch sein schon gutes Vorjahresergebnis. 2002 belegte er bereits den zweiten Rang. de 7/2003

Aktuell

Neues Leistungsschaltfeld im bfe Oldenburg

Berliner Antennenhaushalte wechseln zu Kabel-TV

Das Bundestechnologiezentrum für Elektro- und Informationstechnik (bfe) erhält von der Firma Alstom Energietechnik ein modernes 10000-V-Leistungsschaltfeld. Mit der neuen Anlage verbessert sich vor allem im Seminarbereich Mittelspannungstechnik die praktische Ausbildung. Als Vertreter der Firma Alstom übergibt Dipl.-Ing. Konrad Tholema das Schalt-

Die Abschaltung zahlreicher Fernsehsender am 28.2, die bisher über Antenne analog zu empfangen waren, hat den Berliner Kabelnetzbetreibern neue Kunden gebracht. Allein die RKS Berlin, einer der Kabelanbieter in der Region Berlin und Brandenburg, registrierte annähernd 10000 neue Haushalte, die ihre TV-Programme jetzt über das Kabelnetz beziehen. Um auf die sprunghaft gestiegene Nachfrage reagieren zu können, und die Mieter nach der Umstellung schnell wieder mit einem Fernsehanschluss versorgen zu können, hatte die RKS Berlin eine Hotline sowie einen Notdienst eingerichtet. Kürzlich

feld an Dipl.-Ing. Uwe Dunkhase (bfe). http://www.bfe.de

VDE-Normen effektiv elektronisch nutzen Seit dem 1. 3.2003 gibt es die CD-ROM des VDEVorschriftenwerkes zehn Jahre lang. Das VDE-Vorschriftenwerk elektronisch verfügbar zu haben und darin PC-gestützt zu recherchieren war ein Wunsch der Normenanwender, den die DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zusammen mit dem VDE-Verlag frühzeitig aufgegriffen und umgesetzt hatten. Die DKE und der VDEVerlag haben die VDE-CDRom kontinuierlich weiterentwickelt und ein komfortables und einfach zu bedienendes Werkzeug geschaffen, das heute im Rahmen von fast 10000 Abonnements genutzt wird. Das Speicherplatz sparende zeichencodierte Format der CD-Rom unterstützt eine Index-Suche – z. B. »in wel-

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cher Norm kommt der Wortteil xxx* vor«. Schon 1993 waren alle DIN-VDE-Normen so in eine Dokumentenverwaltungsanwendung eingebunden, dass die Trefferliste der relevanten Normen das gesamte VDE-Vorschriftenwerk abdeckte, selbst wenn der Nutzer nur ein kleines Segment abonniert hatte. Neben der VDE-CD-Rom bietet sich den Abonnenten des VDE-Vorschriftenwerkes heute eine weitere Möglichkeit der Nutzung elektronischer Medien: Kunden, die via Internet sofort über zusätzlich zu ihrem bestehenden Abonnement benötigte Normen verfügen wollen, können das »VDE-Online-Abonnement« über www.vde-normen.de nutzen. Dies ist auch die geeignete Lösung für alle, die die Verwaltung verschiedener Dokumente in ihrem eigenen System bevorzugen. www.vde-verlag.de

wurden über 700 Haushalte sehr schnell und unkompliziert mit einem Kabelanschluss versorgt. »Wir wissen, wie wichtig das Fernsehen für

viele Familien vor allem mit Kindern ist. Die DVB-T- Umstellung hat sehr viele Haushalte überrascht und wir können die Berliner doch nicht ohne Fernsehen im dunklen sitzen lassen,« begründet Geschäftsführer Dietmar Schickel die zusätzlichen Aktivitäten seines Unternehmens. http://www.telecolumbus.de http://www.kabel-tv.de

Eichhoff-Kleinschütze werden Tripus-Kleinschütze Eichhoff, Schlitz, hat Anfang 2003 auch den Vertrieb von Kleinschützen der Serie E3250 an Tripus, GünzburgBubesheim, verkauft. Tripus

produziert diese Kleinschütze schon seit April 2002. Unter der neuen Typenbezeichnung TP3250 wird die Serie von 12-V-Gleich- bis 400-V- Wechselspannung, bis zu max

16 A/3 kW und mit Steckanschlüssen sowie in Printausführung angeboten. Verwendung finden die Kleinschütze in vielen Haushaltsgeräten, im Anlagen- und Steuerungsbau sowie neuerdings auch für Hutschienenmontage und für kleinen Platzbedarf mit grossen Leistungsanforderungen. Die Produktion und den Vertrieb der Einbauschalter mit Tasten und Wippe als Unterspannungsschalter der Serie TP3251 wurden ebenfalls an Tripus bereits Anfang 2002 verkauft. www.tripus.de www.bernhardschirmer.de

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Aktuell

Personalien Neuer Geschäftsführer beim Deutschen Kupferinstitut Seit 1.1.2003 ist Dr. Anton Klassert neuer Geschäftsführer des Deutschen Kupferinstituts. Er löst Dr. Werner Seitz ab, der seit 1993 die Geschicke der technisch-wissenschaftlichen Beratungsstelle leitete und sich mit Ende des Jahres 2002 in den Ruhestand verabschiedete.

Dr. Anton Klassert

Zuletzt war A. Klassert als Geschäftsführer der Rütgers Umweltservice GmbH tätig. 1999 gründete er die Firma Chernsys GmbH und übernahm Ende desselben Jahres die Geschäftsführung eines von dem börsennotierten USKonzern Steinway übernommenen Unternehmens der Holz- und Kunststoff-Industrie mit Fertigungsstätten in Deutschland und Polen.

Winand Krawinkel ist neuer Marketingleiter

Jochen Franke

Wunsch verlässt, um einer Aufgabe außerhalb des Philips-Konzerns nachzugehen. Im Mai 1997 wechselte J. Franke in die Lichtorganisation der Deutschen Philips GmbH, um dort die Leitung des gesamten Unternehmensbereiches sowie den Geschäftsbereich Professional Lamps zu übernehmen.

Klaus Balzer verstärkt E-T-A Vertrieb Dipl. Ing. (FH) Klaus Balzer (42) hat die neu geschaffene Position des Area-Managers bei E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH übernommen. Damit ist er beim Spezialisten für elektrische und

Jochen Franke wechselt zu Philips Medizin Systeme Mit Wirkung zum 1.3.2003 wurde Jochen Franke (50) zum Sprecher der Geschäftsführung der Philips Medizin Systeme GmbH in Hamburg berufen. Franke war bisher Leiter des Philips Unternehmensbereiches Licht in Deutschland und zugleich für die Vertriebsregion Deutschland, Österreich und Schweiz verantwortlich. Er folgt auf Dr. Rolf Lucas (45), der das Unternehmen nach erfolgter Neuausrichtung auf eigenen

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Klaus Balzer

elektronische Schutz- und Sicherheitstechnik aus Altdorf bei Nürnberg verantwortlich für sämtliche Vertriebsaktivitäten in Deutschland. Zuletzt war er für Verfahrenstechnik für den Vertrieb von Technischen Gasen bei der Linde AG Gas und Engineering, Nürnberg, zuständig.

Electrolux Home Products bündelt seine Marketingfunktionen unter gemeinsamer Leitung: Winand Krawinkel ist seit 1. Februar 2003 neuer Marketingleiter für Deutschland und die Electrolux Organisationen der »Central Region«. Neben Deutschland umfasst diese Vertriebsregion Österreich, die Schweiz und Benelux. Der 39jährige be-

Winand Krawinkel

richtet in seiner neuen Funktion direkt an den Geschäftsführungs-Vorsitzenden Egon Minar.

Neuer Vorstand bei der ABB Gebäudetechnik AG Der Aufsichtsrat der ABB Gebäudetechnik AG hat auf seiner Sitzung vom 21.2.2003 Stefan Schröder (40) mit Wirkung vom 1.3.2003 zum Vorstand bestellt. Er folgt in dieser Funktion Frank Berger, der das Unternehmen auf eigenen Wunsch verlassen wird. Schröder wird gemeinsam mit Vorstandsvorsitzenden Christoph Slabik das Unternehmen leiten und für Controlling, Finanzen, IT und Einkauf verantwortlich sein.

Jürgen Schäfer übernimmt Gesamtvertriebsleitung bei WAGO Jürgen Schäfer, Jahrgang 1960, ist nach dreieinhalbjähriger Tätigkeit als Vertriebs-

Jürgen Schäfer

leiter Europa zum Gesamtvertriebsleiter der Wago Kontakttechnik GmbH, Minden, ernannt worden. Er übernimmt damit die Verantwortungsbereiche Vertrieb international, Branchen- und Key-Accountmanagement, Pre- und Aftersalessupport, Automatisierungstechnik und Schulung. Vor seinem Eintritt bei Wago war er bei der Bernstein AG in Porta Westfalica als Unternehmensbereichsleiter/ Prokurist mit Marketing- und Vertriebsschwerpunkt USA und Europa tätig.

KURZ NOTIERT VDE intensiviert Nachwuchsförderung Die persönliche Mitgliedschaft im VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik ist künftig beitragsfrei im Eintrittsjahr. Dies sieht die im Januar beschlossene neue VDE-Satzung vor. www.vde.com Telekom darf Kabelnetze verkaufen Die Deutsche Telekom darf nach grünem Licht aus Brüssel ihr verbleibendes TV-Kabelnetz für gut 1,7 Mrd. € an eine internationale Investorengruppe verkaufen. Wettbewerbsprobleme entstünden nicht, teilte die EU-Kommission mit. Die Käufer sind Goldman Sachs Capital, Apax Partners und Providence Equity. In den Kabelfirmen sind derzeit rund 2500 Menschen beschäftigt.

de 7/2003

Praxisprobleme

Ausbildung für festgelegte Tätigkeiten Durchführungsanweisung zur UVV »Elektrische Anlagen und Betriebsmittel« BGV A2 FRAGESTELLUNG Müssen Elektrofachkräfte für festgelegte Tätigkeiten (z. B. Kundenmonteure eines Küchenstudios) in einer zugelassenen Bildungsstätte ausgebildet werden? Genügt hierfür eine 80-stündige Unterweisung in Theorie und Praxis von einer Elektrofachkraft – z. B. Elektromeister oder Dipl.-Ing. Elektrotechnik – in dem entsprechenden Gewerk? Wer ist für die Zulassung von Ausbildungsstätten zuständig und welche Bedingungen müssen erfüllt sein? U. P., Nordrhein-Westfalen

ANTWORT Elektrofachkräfte Die Durchführungsanweisungen zu § 2 Abs. 3 der Unfallverhütungsvorschrift »Elektrische Anlagen und Betriebsmittel« BGV A2 bringen klar zum Ausdruck: Elektrofachkraft ist, wer über die fachliche Qualifikation für das Errichten, Ändern und Instandsetzen elektrischer Anlagen und Betriebsmittel verfügt. Die fachliche Qualifikation als Elektrofachkraft wird dabei im Regelfall durch den erfolgreichen Abschluss einer Ausbildung – z. B. als Elektroingenieur, Elektrotechniker, Elektromeister und/ oder Elektrogeselle/Elektrofacharbeiter – nachgewiesen. Neben der fachlichen Ausbildung in Theorie und Praxis sind selbstverständlich auch Kenntnisse und Erfahrungen bezüglich der sicherheitsgerechten Arbeitsausführung sowie Kenntnis der bei den jeweiligen Tätigkeiten zu beachtenden Sicherheitsbestimmungen erforder-

lich, um die übertragenen Arbeiten zweifelsfrei beurteilen (Gefährdungsbeurteilung) und notwendige Schutzmaßnahmen einleiten zu können.

Ausbildung von Elektrofachkräften für festgelegte Tätigkeiten Auch die festgelegten Tätigkeiten stellen hohe Anforderungen an die Personen (Mitarbeiter), die die festgelegten Tätigkeiten eigenständig durchführen sollen. Es gilt somit für diese »Fachkräfte« folgende Definition, die sich nur hinsichtlich des erlaubten Tätigkeitsumfangs von der für die »Elektrofachkraft« unterscheidet: »Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten ist, wer aufgrund seiner fachlichen Ausbildung in Theorie und Praxis, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnis der bei diesen Tätigkeiten zu beachtenden Bestimmungen ihm übertragenen (festgelegten) Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren erkennen kann.« In der Definition (Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten) wird bewusst deutlich zum Ausdruck gebracht, dass die notwendige Qualifikation ausschließlich durch die erlaubten Tätigkeiten bestimmt wird. Jedoch darf nicht unbeachtet bleiben, dass die erforderliche Ausbildung den Mitarbeiter dazu befähigen muss, die übertragenen Arbeiten auch beurteilen zu können. Es ist daher eine ausreichende und umfassende Ausbildung, die Theorie und praktische Übung umfassen muss, unabdingbar. Die Ausbildungsdauer muss mindestens 80 Stunden betragen. Die Ausbildung wird im Regelfall einen umfangreicheren Ausbildungs-/

Qualifizierungszeitraum in Anspruch nehmen. Die Ausbildungstiefe und -dauer ist vom vorgesehenen Tätigkeitsfeld abhängig. In Einzelfällen kann eine Ausbildungszeit von mehr als 16 Wochen erforderlich sein (s. Anh. A der Kommentierung zur UVV »Elektrische Anlagen und Betriebsmittel« JB 13, S. 62 ff.

Unternehmer prüft Kenntnisse Wegen der Komplexität der unterschiedlichen Tätigkeiten, insbesondere Arbeiten im Bereich der Instandhaltung, der Inbetriebnahme oder im Servicebereich, muss die Ausbildung entsprechend konzipiert und praxisbezogen umgesetzt werden. Diese »Gesamt-Fachausbildung« ist Voraussetzung zur eigenständigen bzw. eigenverantwortlichen Arbeitsdurchführung. Selbstverständlich müssen die üblichen arbeitsplatz- und aufgabenbezogenen Unterweisungen eingeplant und durchgeführt werden. Die fachbezogene Ausbildung entbindet den Unternehmer nicht von seiner Führungsverantwortung. In jedem Fall hat er zu prüfen, ob die in der o. g. Ausbildung erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten für die festgelegten Tätigkeiten ausreichend sind. Hierfür muss die Ausbildungsstätte in der von ihr ausgestellten Ausbildungsbestätigung klar angeben, welche elektrotechnischen Tätigkeiten in der fachbezogenen Ausbildung vermittelt wurden. Eine verbindliche Zulassungsverpflichtung der Ausbildungsstätte(n) durch Berufsgenossenschaften, Handwerkskammer oder Industrie- und Handelskammern ist nicht vorgesehen. D. Seibel

Umgestaltung eines Bauwagens Normen der Reihe DIN VDE 0100 (VDE 0100), DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) und Entwurf DIN VDE 0100-717 (VDE 0100 Teil 717) FRAGESTELLUNG In unserem Verein haben wir für die Kinder und Jugendlichen einen alten Bauwagen renoviert und ausgestattet. Für die Elektroanlage haben wir vor, dort zwei Leuchtstofflampen an die Dede 7/2003

cke zu hängen und eine Schalter/ Steckdosen-Kombination neben die Tür zu setzen. Ein Bauwagen gehört m. E. zu den »fliegenden Bauten«. Ich gehe davon aus, dass der Wagen über einen 230V-CEE-Anbaustecker sowie einen FISchutzschalter anzuschließen ist. Sicher

müssen auch alle Blech- u. Metallteile des Wagens geerdet werden. Was muss ich weiterhin beachten? Wie gehe ich damit um, wenn der Wagen an ein Haus mit »klassischer Nullung« angeschlossen wird, in dem der N-Leiter unterbrochen ist?

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Praxisprobleme

Hilft ein zusätzlicher Erdspieß gegen die dann auftretende Rückspannung auf das Gehäuse des Bauwagens? T. K., Bayern

ANTWORT Normenstand Das Errichten einer elektrischen Anlage in solchen »Gebäuden« bzw. die Versorgung solcher Einrichtungen, insbesondere wenn sie über Steckvorrichtungen angeschlossen sind, führt zurzeit noch immer zu Problemen, da es hierfür noch keine besondere Norm gibt. Damit gelten die allgemeinen Anforderungen der Normen der Reihe DIN VDE 0100 (VDE 0100). Die zurzeit noch im Entwurf befindliche DIN VDE 0100-717 (VDE 0100 Teil 717) »Elektrische Anlagen auf Fahrzeugen und in transportablen Baueinheiten« wird später etwas mehr Klarheit geben. Die DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) ist für solche elektrischen An-

lagen nicht ganz die zutreffende Norm, da nach Abschnitt 2.2 von DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722):198405 der »fliegende Bau« folgendermaßen beschrieben ist: »Fliegende Bauten sind bauliche Anlagen, die geeignet und dazu bestimmt sind, wiederholt aufgestellt und zerlegt zu werden, wie Karusselle, Luftschaukeln, Riesenräder, Rollen-, Gleit- und Rutschbahnen, Tribünen, Buden, Zelte, Bauten für Wanderausstellungen, bauliche Anlagen für artistische Vorführungen in der Luft und ähnliche Anlagen. Als fliegende Bauten gelten auch Wagen, die durch Zu- und Anbauten in ihrer Form wesentlich verändert und betriebsmäßig ortsfest genutzt werden (z. B. Wagen nach Schaustellerart).«

Problemlösung mit derzeitigen Normen Legt man DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) zugrunde – wogegen es zurzeit nichts einzuwenden gibt – muss der Anschluss über einen besonderen

Speisepunkt vorgesehen werden. Es sei denn, im Bauwagen ist nur ein einziger Stromkreis vorhanden. Dies dürfte für den in der Anfrage vorgesehenen »Bauwagen« der Fall sein. In diesem Falle darf nach DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) der Anschluss über eine zweipolige Schutzkontaktsteckdose einer vorhandenen elektrischen Anlage eines Gebäudes vorgenommen werden. Am Bauwagen ist ein CEE-Gerätestecker mit Schutzkontakt und Isolierstoffgehäuse vorzusehen, der gegen mechanische Beschädigung geschützt sein muss. Formal wäre in diesem Falle keine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) für den Stromkreis im Bauwagen gefordert, da die Schutzmaßnahme der vorhandenen elektrischen Anlage als ausreichend angesehen wird. Wegen der Benutzung des Bauwagens durch Kinder wäre eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit einem Bemessungsdifferenzstrom I∆N ≤ 30 mA zu empfehlen. Auch ein Erdspieß wäre in diesem Falle nicht gefordert. Allerdings müssen alle berührbaren leitfähigen Metallteile des Bauwagens müssen mit dem Schutzleiter des Stromkreises im Bauwagen – und damit mit dem speisenden Schutzleiter – verbunden werden.

Problemlösung, ausgehend vom Entwurf DIN VDE 0100-717

Bild 1: Versorgung nach b) 1b Verbindung zu einer Versorgung, bei der die Schutzmaßnahme wirksam ist 2 Schutzklasse II oder gleichwertige Isolierung bis zur ersten Schutzeinrichtung für die automatische Abschaltung der Stromversorgung 4 leitfähige Treppe, falls vorhanden 6 Steckdose im Fahrzeug 7 Hauptpotentialausgleich 7a zu einer Antenne (falls zutreffend) 7b zu einer leitfähigen Treppe in Verbindung mit Erde 7c Funktionserdung (falls erforderlich) 7d zum leitfähigen Gehäuse des Fahrzeugs 7e zu einem Erder falls vorhanden 10 äußere Steckdosen 13 Verbrauchsmittel im Fahrzeug 14 Überstromschutzeinrichtungen falls erforderlich 15 Überstromschutzeinrichtungen 16a RCD, mit einem Bemessungs-Differenzstrom I∆N ≤ 30 mA, für die äußeren Steckdosen 16b RCD, ohne Festlegung des Bemessungs-Differenzstroms, für die Stromkreise im 16b Inneren 18 Hauptpotentialausgleichsschiene

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Bezüglich unwirksamer Schutzmaßnahme am Speisepunkt »Steckdose« der festen elektrischen Anlage in/an einem vorhandenen Gebäudes gilt Folgendes: Die Möglichkeit, dass die Schutzmaßnahme am Speisepunkt nicht wirksam ist, ist nicht ganz auszuschließen. Wegen dieses Umstands wurde die DIN VDE 0100-717 (VDE 0100 Teil 717) erarbeitet. Diese wurde beim IEC schon als IEC 60364-7-717 veröffentlicht, befindet sich aber als deutsche Norm noch im Entwurfsstadium. Nach dieser Norm – die dann auch für solche in der Anfrage genannten Bauwagen gilt – wird es vier Möglichkeiten der Speisung geben: a) Verbindung mit einer Niederspannungs-Stromerzeugungsanlage, die mit DIN VDE 0100-551 (VDE 0100 Teil 551) übereinstimmt b) Verbindung mit einer festen elektrischen Anlage, in der die Schutzmaßnahmen wirksam sind c) Verbindung mit einer festen elektrischen Anlage über Maßnahmen mit einfacher Trennung (Trafo nach DIN EN 61558-1 (VDE 0570 Teil 1) de 7/2003

Praxisprobleme

d) Verbindung mit einer festen elektrischen Anlage über Maßnahmen mit Schutztrennung. In den Fällen a), b) und c) darf ein Erder vorgesehen werden. Auf die Anfrage bezogen würden sich somit nach der zukünftigen Norm zwei Möglichkeiten ergeben: • Sofern für den Anschluss jeweils eine Elektrofachkraft zur Verfügung steht, kann die Möglichkeit b) gewählt werden (Bild 1). • Für eine generelle Anwendbarkeit eignet sich c). Der Nachteil hierbei ist, dass dafür im Bauwagen ein Transformator mit einfacher Trennung mit entsprechender Leistung erforderlich wird (Bild 2). Ein Erdspieß ist bei dieser Variante nicht gefordert. Wie der Anschluss am Fahrzeug zu erfolgen hat, ist nicht festgelegt. Bei Variante b) müsste ein Festanschluss gewählt werden, da sonst auch der Laie ohne Überprüfung der Schutzmaßnahmen eine Verbindung über Steckvorrichtungen herstellen würde. Es gibt ja kein Verbot, Steckvorrichtungen zu verwenden. Bei Variante c) eignet sich eine Steckvorrichtung – vorzugsweise eine CEE-Steckvorrichtung –, damit auch der Laie die Anlage anschließen kann. Der Anschluss für einen zweipoligen Wechselstromkreis erfolgt analog. Sofern Steckvorrichtungen verwendet werden,

müssen sie aus Isoliermaterial sein und die Mindestschutzart IP 44 aufweisen.

Bei Ausführung nach aktuellen Normen noch zu beachten Da DIN VDE 0100-717 (VDE 0100 Teil 717) noch nicht veröffentlicht ist, kann – sofern nur ein Stromkreis notwendig ist – nach wie vor die »einfachere Variante« nach DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) gewählt werden, bei der jedoch – wie bereits erwähnt – die Gefahr besteht, dass ein Fehler in der speisenden Anlage eine Gefährdung hervorrufen kann. Eine weitere Alternative wäre – wie in der Anfrage vorgeschlagen, hinter der Steckvorrichtung in der vorhandenen elektrischen Anlage eine TT-Versorgung zu realisieren. Hierfür wäre nach DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) ein Anlagenerder RA mit ≤ 30 Ω über einen Erdspieß zu realisieren. Weiterhin müsste eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) an der Einspeisestelle des Bauwagens vorgesehen werden. Nach DIN VDE 0100-722 (VDE 0100 Teil 722) wären hier zwar 0,5 A ausreichend, wobei 30 mA aber zu bevorzugen wären. Jeden neuen Anschluss müsste allerdings immer eine Elektrofachkraft ausführen, die den erforderlichen Erdungswiderstand prüft. Da der Schutzleiter der fes-

Bild 2: Versorgung nach c) 1b Versorgung über einen Transformator mit einfacher (galvanischer) Trennung 2 wie Bild 1 4 wie Bild 1 5 Verbindung des Sternpunktes oder eines Außenleiters mit dem leitfähigen Gehäuse 7, 7a bis 7e wie Bild 1 8 Überstromschutzeinrichtungen falls erforderlich 16b RCD 18 Hauptpotentialausgleichsschiene

ten elektrischen Anlage nicht mitgeführt bzw. nicht angeschlossen werden darf, kann eine fehlerhafte Schutzmaßnahme bzw. ein Vertauschen der Leiter nicht zu einer Gefährdung führen. W. Hörmann

Solarium im Bereich 1 von Räumen mit Badewanne, Dusche und Sauna DIN VDE 0100-701 (VDE 0100 Teil 701) und DIN VDE 0100-703 (VDE 0100 Teil 703) FRAGESTELLUNG Für das Badezimmer mit Sauna und Solarium eines Kunden hat der Architekt das Solarium über der Badewanne angeordnet. Durch Herunterklappen eines Lattenrostes auf die Badewanne soll dieses dann genutzt werden. Als 230-V-Verbraucher befindet es sich somit im Bereich 1 der Badewanne. Wir wiesen den Kunde wiederholt darauf hin, dass diese Art der Installation gegen die Regeln der Technik verstößt und u. U. zu einem tödlichen Unfall führen könne. Wir gaben ihm sogar die VDE-Vorschrift 0100 Teil 701 zur Erläuterung. Der Kunde behauptet letztlich, dass es genüge, wenn der Deckende 7/2003

auslass für das Solarium im Bereich 2 angeordnet sei und dass das gleichzeitige Benutzen von Badewanne und Solarium nicht möglich wäre. Theoretisch wäre dies jedoch sehr wohl möglich. Trotz aller Diskussionen und Einwände bestehen Bauleitung und Kunde auf Ausführung dieser Anlage. Ich bin praktisch nicht in der Position die Ausführung der Elektroanlage zu verweigern. Ein anderer Kunde besteht darauf, im Bad über der Badewanne im Bereich 1 Leuchten anzubringen. Diese hat er selbst gekauft. Es handelt sich dabei um drei NV-Möbeleinbauleuchten, die in ein Gehäuse aus Blech eingebaut sind. Ein elektronischer Trafo befindet sich in diesem Gehäuse. Die Lichtleiste ist eigent-

lich als Beleuchtung einer Küchenarbeitsplatte vorgesehen. Auch hier half gutes Zureden bisher nichts. Kann eine schriftliche Haftungsfreistellung des Auftraggebers mich im Schadensfall von der Verantwortung für diesen Anlagenteil entlasten? M. Z., Saarland

ANTWORT Formale Betrachtung Formal hat der Anfragende Recht. Sowohl nach der bisher gültigen Norm DIN VDE 0100-701 (VDE 0100 Teil 701):1984-05 (die noch bis 30.06.03 angewendet werden darf) als auch nach

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Praxisprobleme

der neuen Norm DIN VDE 0100-701 (VDE 0100 Teil 701):2002-02 ist eine Errichtung von Betriebsmitteln/Verbrauchsmitteln im Bereich 1 (hier über der Badewanne) nur sehr eingeschränkt zugelassen. Solarien gehören nicht zu den Verbrauchsmitteln, die im Bereich 1 errichtet werden durften und auch nach neuer Norm dort nicht errichtet werden dürfen. Dieses Verbot wird aber nicht dadurch aufgehoben, dass der feste elektrische Anschluss im Bereich 2 vorgesehen wird. Außerdem ist zu bezweifeln, ob das Solarium in der für Bereich 1 – und auch für Bereich 2 – geforderten Mindestschutzart IPX4 erhältlich ist. Ob eine schriftliche Haftungsfreistellung im Schadensfall gegenüber dem Auftraggeber – ein elektrotechnischer Laie – vor Gericht wirksam ist, ist nach Meinung des Unterzeichners dieser Antwort leider nicht ganz eindeutig.

Betriebsmittel im Bereich 1 Auf der anderen Seite darf die Frage erlaubt sein, warum im Bereich 1 ein Wassererwärmer – sogar ohne dass der Stromkreis durch eine FehlerstromSchutzeinrichtung (RCD) mit einem Bemessungsdifferenzstrom ≤ 30 mA geschützt sein muss – errichtet werden darf. Dieses Vorgehen kann akzeptiert werden, da die Errichtung solcher Einrichtungen in den letzten Jahrzehnten zu keinem Unfall geführt hat. Dass man

trotzdem nicht alle elektrischen Betriebsmittel/Verbrauchsmittel im Bereich 1 zulassen will, hängt damit zusammen, dass bei höherer Anzahl von Betriebsmitteln/Verbrauchsmitteln auch ein größeres Risiko entstehen wird. Die Elektrofachkraft muss leider selbst entscheiden, ob sie an dieser Stelle mit ruhigem Gewissen von den VDE-Bestimmungen abweichen kann – was ja grundsätzlich nicht verboten ist, wenn die »gleichwertige Sicherheit« auf andere Weise erreicht werden kann – aber auch der Unterzeichner dieser Antwort ist der Meinung, dass man das Solarium anders anordnen könnte. Solche »Ausnahmen« führen immer dazu, dass an immer mehr Stellen Ausnahmen gewünscht werden, sodass man zukünftig die Normen vergessen kann.

Es gibt akzeptable Lösungen Um jedoch für den Anfragenden die Entscheidung etwas zu erleichtern, sei auf Folgendes hingewiesen: Nach DIN VDE 0100-701 (VDE 0100 Teil 701) – alt und neu – darf das Solarium im Bereich 2 (unter Beachtung der Mindestschutzart IPX4), aber auch über der Wanne in einer Höhe über 2,25 m (außerhalb der Bereiche) errichtet werden. In beiden Fällen kann das Solarium von der Wanne aus, im Wasser stehend, von einer Person erreicht werden. Und das sogar wenn das Solarium im Betrieb ist. Somit dürfte sich bei der vorgesehenen, vom

Auftraggeber gewünschten Errichtung, keine höhere Gefährdung ergeben. Bezüglich der Versorgung der elektrischen Betriebsmittel/Verbrauchsmittel für die Sauna gilt, dass nach neuer Norm auch für diese Stromkreise – anders als bei Saunen nach DIN VDE 0100 703 (VDE 0100 Teil 737) gefordert – eine oder mehrere Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) mit einem Bemessungsdifferenzstrom ≤ 30 mA vorzusehen sind. Im vorliegenden Falle ist die Sauna ja im Raum mit Badewanne oder Dusche untergebracht. Ansonsten gilt, dass die Saunawände die Bereiche begrenzen. So z. B. an der Stirnseite der Wanne, wo der Bereich 2 begrenzt wird. Weitere Informationen und Kommentare zu Räumen mit Badewanne oder Dusche können auch der VDESchriftenreihe 67A »Errichten elektrischer Anlage in Räumen mit Badewanne oder Dusche«, erschienen im VDE-Verlag, entnommen werden. Für die in der Anfrage erwähnten NV-Halogenleuchten gilt sinngemäß das zuvor geschilderte. Allerdings dürfte es hier relativ einfach sein, diese Niedervolt-Leuchten über dem Bereich 1, d. h. oberhalb von 2,25 m zu errichten, was auch für die Mindestschutzart vorteilhaft sein wird. Die in der Anfrage angeführten Niedervolt-Leuchten weisen wohl sicher nicht die für den Bereich 1 geforderte Mindestschutzart von IPX4 auf. W. Hörmann

Bewertung des ENEC- und des schwedischen Semko-Prüfzeichens Niederspannungs-Richtlinie 73/23/EWG FRAGESTELLUNG Ein Kunde beauftragte uns mit Montage und Anschluss einer Leuchte eines schwedischen Einrichtungshauses. Diese Leuchte hat weder ein VDE-, TÜV/GS- noch ein ENEC-Prüfzeichen. Ein CE-Zeichen ist ebenfalls nicht vorhanden. Die Leuchte besitzt aber das schwedische Semco-Prüfzeichen. Die Mitarbeiter der Einrichtungshauses waren nicht bereit, uns schriftlich zu bestätigen, dass die Leuchte den gültigen Vorschriften in Deutschland entspricht. Sie beriefen sich auf die Aussage, dass

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die Leuchte schwedische Normen erfüllen würde. Meine Frage ist nun: Ist das Semco-Prüfzeichen gleichwertig mit dem VDE- bzw. ENEC-Prüfzeichen, womit diese Leuchte den anerkannten Regeln der Technik entspäche? Ist es uns als Unternehmen überhaupt gestattet, Leuchten ohne VDE-/ ENEC-Prüfzeichen zu montieren und anzuschließen, oder müssen wir bei beigestellten Leuchten den Kunden auf das Fehlen der entsprechenden Prüfzeichen aufmerksam machen? M. D., Nordrhein-Westfalen

ANTWORT Niederspannungsrichtlinie gilt Leuchten mit einer Betriebsspannung über 50 V AC bzw. 75 V DC unterliegen der Niederspannungs-Richtlinie 73/23/ EWG. Eine Kennzeichnung dieser Leuchten mit dem CE-Zeichen ist seit dem 1.1.1997 Pflicht. Diese obligatorische CE-Kennzeichnung ist aber nicht so sehr für den Verbraucher bestimmt. Sie soll vielmehr den aufsichtführenden Behörden zeigen, dass die für das jeweilige Produkt zutreffenden Richtlinien erfüllt de 7/2003

Praxisprobleme

EC – Electrical Certification. Die »10« ist die Identifikationsnummer des VDEPrüf- und Zertifizierungsinstituts, das in Deutschland die Ziele des ENEC-Abkommens vertritt. Die Benutzung des VDE-Zeichens ist hierbei freigestellt.

werden. Die CE-Kennzeichnung wird nicht von einem zertifizierenden Institut vergeben, sondern vom Hersteller in Eigenverantwortung angebracht. In Deutschland besteht grundsätzlich keine Prüfpflicht für Leuchten. Trotzdem muss dringend empfohlen werden, nur Leuchten mit einem Prüfzeichen einzusetzen.

Europäische Prüfzeichen Das ENEC-Zeichen ist das europäische Konformitätszeichen (Bild 1). In einer Information des VDE Prüf- und Zertifizierungsinstituts heißt es hierzu: »Das ENEC-Zeichen ist das zwischen nationalen Zertifizierungsstellen europäischer Länder gemeinsam vereinbarte europäische Konformitätszeichen für Produkte der Elektrotechnik. Das ENECZeichen steht für die Konformität mit

Bild 1: ENEC-Zeichen für Deutschland

Schwedisches Prüfzeichen Bild 2: Übersicht der europäischen ENECZeichen

den europäischen Sicherheitsnormen und wird durch eine am ENEC-Abkommen teilnehmende Zertifizierungsstelle erteilt. Die Zertifizierungsstellen der anderen Länder müssen Erzeugnisse – die berechtigterweise das ENEC-Zeichen tragen – so behandeln, als hätten sie das vereinbarte Zeichen selbst erteilt. Eine Zertifizierung durch eine weitere Stelle ist nicht erforderlich. Somit dient das ENEC-Zeichen dem freien Warenverkehr in den Märkten des europäischen Wirtschaftsraumes einschließlich der Schweiz und in zunehmendem Maß dem osteuropäischen Markt.« Die Buchstaben stehen für: EN – European Norms;

Schweden nimmt ebenfalls an diesem Verfahren teil. Die Identifikationsnummer des schwedischen Instituts ist die »14«. In Bild 2 sind alle am ENEC-Abkommen teilnehmenden Zertifizierungsstellen mit ihren Identifikationsnummern zusammengestellt. Die Tatsache, dass die Leuchte mit dem nationalen Zeichen des schwedischen Instituts gekennzeichnet ist, kann nur bedeuten, dass nach den nationalen Normen geprüft wurde. Diese sind – insbesondere bei Leuchten für Glühlampen – abweichend von den deutschen und den europäischen Vorschriften. Sicherlich steht aber außer Frage, dass eine Leuchte mit diesem Prüfzeichen elektrisch sicher ist. Ein Installationsbetrieb sollte den Auftraggeber auf diese Zusammenhänge hinweisen. F. Lindemuth

Fehlerstromschutz bei Frequenzumrichter-Motoren DIN VDE 0100-482, VdS 2033 FRAGESTELLUNG Eine Rundstabfräse ist mit zwei Frequenzumrichtern und entsprechenden Netzfiltern für die Motore Vorschub (2,2kW) und Messer (15 kW) ausgestattet. Es ist bekannt, dass die erhöhten Ableitströme in solchen Anlagen zu ungewolltem Auslösen eines FI-Schalters führen können. Aus Gründen der Betriebssicherheit wird daher die Maschine im TN-C-S-Netz mit Schutz durch Abschaltung mittels 3 x 35-A-NH00-Sicherungen betrieben. Die Maschine befindet sich in einer freistehenden, holzbeplankten Halle eines landwirtschaftlichen Anwesens. Als holzverarbeitender Betrieb handelt es sich um eine feuergefährdete Betriebsstätte. Muss hier als Brandschutz gemäß VDE 0100 Teil 482 unbedingt ein FISchutzschalter mit ≤ 300 mA Auslösestrom eingebaut werden? J. K., Bayern de 7/2003

ANTWORT Nach der zurzeit geltenden Bestimmung DIN VDE 0100-482 »Brandschutz bei besonderen Risiken oder Gefahren« sind in feuergefährdeten Betriebsstätten grundsätzlich Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) mit einem Bemessungsdifferenzstrom (früher Nennfehlerstrom) I∆N ≤ 300 mA vorgeschrieben.

Frequenzumrichter können RCD-Funktion einschränken Nun wissen wir aber, dass bei modernen elektrischen Verbrauchern wie Frequenzumrichter-Motoren die Funktion von RCDs problematisch oder gar unwirksam sein kann. Ein Kriterium »Ableitstrom« haben Sie ja bereits genannt. Tatsache ist aber auch, dass auf der Ausgangsseite eines Frequenzumrichters (FU) ein Frequenzspektrum auftreten kann, das die

VDS 2033, Richtlinie zur Schadenverhütung

Auslösewerte von RCDs beeinträchtigt. Untersuchungen zeigen, dass diese sich nach oben verschieben, d.h. eine RCD mit einem Bemessungsdifferenzstrom I∆N ≤ 30 mA löst vielleicht erst bei 100 mA aus oder auch gar nicht.

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Praxisprobleme

Neben diesem Effekt können im Normalbetrieb zusätzlich noch weitere Beeinträchtigungen vorkommen, z. B. Fehlauslösungen von Schutzgeräten in Stromkreisen ohne FU. Frequenzumrichter und andere elektrische Betriebsmittel in der Verbraucheranlage sind leitend miteinander verbunden. Abhängig von den Impedanzverhältnissen können galvanische, kapazitive und induktive Kopplungen zwischen Stromkreisen mit Frequenzumrichtern und Stromkreisen mit anderen elektrischen Betriebsmitteln auftreten. Damit ist nicht nur der Brand-

schutz in Frage gestellt, auch der Fehlerschutz muss betrachtet werden.

Alternativen zu RCDs Sollen RCDs zum Einsatz kommen, ist es unbedingt ratsam, Probleme und Maßnahmen in Zusammenarbeit mit Planern, Errichtern, Herstellern der Frequenzumrichter und RCDs zu besprechen. Zur Verhütung von brandgefährlichen Isolationsfehlern können die Stromkreise erd- und kurzschlusssicher angeordnet werden. Dies kann erreicht

werden, indem die Strom führenden Leiter so verlegt werden, dass sie sich gegenseitig und andere fremde leitfähige Teile nicht berühren sowie vor äußeren unzulässigen Beeinträchtigungen geschützt werden. Dann kann davon ausgegangen werden, dass brandgefährliche Isolationsfehler nicht entstehen. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Richtlinien zur Schadenverhütung VdS 2033 »Feuergefährdete Betriebsstätten und diesen gleichzustellende Risiken« hingewiesen (Bild). A. Hochbaum

Vernetzte PCs an mangelhafter Elektroanlage einer Arztpraxis Normenreihe DIN VDE 0100, DIN VDE 0107 (VDE 0107), BGV A2 FRAGESTELLUNG Ein Computerfachmann beauftragte mich, ihn bei der Instandsetzung eines Netzwerks, bestehend aus zwei PCs, zu unterstützen. Er hatte beim Umgang mit dieser Anlage, die sich in einer Arztpraxis befand, einen heftigen Stromschlag bekommen. Der Stromschlag erfolgte über das Koaxialkabel, das die beiden PCs verband. Die Messung des Computerfachmanns ergab zwischen dem Schirm des Koax-Kabels und dem zweiten PC-Gehäuse eine schwankende Spannung von bis zu 70 V AC. Die Arztpraxis befindet sich in einer Altbauwohnung, Baujahr ca. 1910. Ein PC stand unter dem Tisch der Ärztin, der andere im danebenliegenden Behandlungsraum. Die Elektroinstallation der beiden Räume war in einem grauenvollen Zustand: stoffisolierte Leitungen von der Zählertafel zu den Verteilern sowie kein Schutzleiter. Ich fand mit unzulässigem Material nachgerüstete Steckdosenerweiterungen. Teilweise war für diese Klingeldraht in 0,8 mm Duchmesser verlegt worden, deren Verbindungen nicht geklemmt, sondern verdrillt und dann mit Wundpflaster isoliert waren. Die Kontrolle der PCs zeigten keinen Defekt, allerdings waren die Geräte aufgrund des fehlenden Schutzleiters nicht geerdet. Ich vermutete daher, dass die Kapazitäten der Schaltnetzteile die Gehäusespannung verursachen. Seitens der Ärztin kam hierzu der Vorschlag, dass die Computeranlage über ein Veränge-

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rungskabel betrieben werden könnte, mit dem der Strom aus anderen Räumen der Praxis geholt werden könnte. Diesen laienhaften und gefährlichen Vorschlag lehnte ich ab. Letzlich installierte ich in den Behandlungsräumen neue Steckdosen und wendete die klassische Nullung an, um ein Erdungspotential zu schaffen. In meine Rechnung schrieb ich einen Hinweis auf die Gefahren des elektrischen Stroms und dass die Anlage dringend erneuert werden muss. Aus der Rechnung des Computerfachmanns entwickelte sich ein unendlicher Rechtsstreit, bei dem die Gefährlichkeit der Elektroanlage am Ende unberücksichtigt blieb. Was kann man in so einer Situation tun? A. L., Berlin

ANTWORT Wer ist verantwortlich? Es ist schwer auf diese Anfrage eine Antwort zu geben, da in der Anfrage eigentlich keine echten Fragen enthalten sind. Außerdem gilt, dass trotz der »grauenvollen Zustände« der elektrischen Anlage vom Anfragenden kaum etwas Zwingendes unternommen werden kann. Der Anfragende hat nach Meinung des Unterzeichners dieser Antwort das Notwendigste getan, indem er schriftlich auf den desolaten Zustand der elektrischen Anlage hingewiesen hat. Eventuell

hätte er noch auf die in der BGV A2 enthaltenen notwendigen Wiederholungsprüfungen hinweisen können, die in entsprechenden Zeitabständen für gewerbliche Bereiche notwendig sind. Wenn der Eigentümer/Betreiber der elektrischen Anlage nichts dagegen unternimmt, steht er alleine in der Verantwortung.

Allgemeine Betrachtungen Nach Meinung des Unterzeichners dieser Antwort hat der Computerfachmann zwar richtig gehandelt, indem er als Nicht-Elektrofachkraft eine Elektrofachkraft hinzugezogen hat. Allerdings wäre dazu das Einverständnis des Besitzers/Betreibers der elektrischen Anlage erforderlich gewesen. Spannungen in dieser Größenordnung dürfen an elektrischen Betriebsmitteln – entsprechend der relevanten Normen – nicht auftreten. Es ist schon etwas verwunderlich, dass in all den Jahren von keiner Elektrofachkraft (es sei denn die elektrische Anlage wurde nie von einer Elektrofachkraft in Augenschein genommen) die fehlende Nachrüstung einer Schutzmaßnahme bei der Raumänderung – z. B. Einbau von Heizungen – moniert wurde. Dies gilt insbesondere unter dem Gesichtspunkt, dass für solche medizinisch genutzten Räume u. U. auch DIN VDE 0107 (VDE 0107) mit zu berücksichtigen ist, sodass ggf. z. B. auch ein zusätzlicher Potentialausgleich erforderlich wäre. de 7/2003

Praxisprobleme

Anlageneingriff führt zur Verantwortlichkeitsübernahme Es bleibt zu hoffen, dass bei der durch den Anfragenden vorgenommenen Nachrüstung der »klassischen Nullung« für die Steckdosen die sonstigen Anforderungen für den Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung mit überprüft wurden (z. B. Abschaltbedingungen), insbesondere bei den nachgerüsteten Steckdosen(stromkreisen) mit den sehr kleinen angeschlossenen Querschnitten. Sollte auch bei die-

sen »Erweiterungen« die klassische Nullung vom Anfragenden nachgerüstet worden sein, ergibt sich eine unklare Situation bei der Verantwortung für den »kleinen Querschnitt«. Es wäre ratsamer gewesen diese Erweiterung nicht »anzufassen«. Bezüglich der verwendeten »Verlängerungen« gibt es leider kein Verbot in den Normen. Sofern sie nicht zur »Stolperfalle« werden und eine mechanische Beschädigung weitestgehend ausgeschlossen ist, kann nichts dagegen eingewendet werden. Aber selbst bei einer

»Stolperfalle« ist es alleine Sache des Betreibers. Leider kann sich durch das Nachrüsten der klassischen Nullung erst recht ein Potentialunterschied – wenngleich nicht in der in der Anfrage beschriebenen Höhe – an den einzelnen untereinander verbundenen Rechnern ergeben. Es lässt sich eben nicht vermeiden, dass Unsymmetrieströme auch über den Schirm der Kabel fließen, wenn diese beidseitig mit dem PEN-Leiter verbunden sind. W. Hörmann

Qualität einer PotentialausgleichKlemmverbindung DIN VDE 010-410 (VDE 0100 Teil 410), DIN VDE 010-540 (VDE 0100 Teil 540), DIN VDE 0100-444 (VDE 0100 Teil 444), DIN EN 50310 (VDE 0800 Teil 2-310) und DIN EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) FRAGESTELLUNG Im Neubau eines Pharmaunternehmens (Fertigstellung Frühjahr 2002) wurde ein V2A-Rohrsystem installiert, durch das ein pulverförmiges Medium geleitet wird. Es ist nicht durchgehend geschweißt, sondern verbunden per Rohrverbinder (Bild 1) oder – an den Stellen wo Schieber eingebaut sind – per Klemmring/Rohrverbinder mit Massivbügel und Flügelmutter (Bild 2).

um eine Stellungnahme zu diesem Potentialausgleich. Als Schwachpunkt sehen wir den Klemmring/Rohrverbinder an, dessen Flügelmutter laut Angabe der o. g. Firma mit 3,5 Nm von Hand angezogen ist. Diese kann jedoch jederzeit ohne Werkzeug geöffnet werden. Wir empfahlen dem Unternehmen an den Stellen, an denen ein Schieber eingebaut ist, mit einer grün-gelben Drahtbrücke H05V-K 10 mm2 und zwei V2A-Erdbandschellen den Schieber zu überbrücken (Bild 3). Was sagen die VDE-Bestimmungen zu diesem Fall aus? K. S., Baden-Württemberg

ANTWORT Allgemeines zum Potentialausgleich

Bild 1: Rohre sind nicht verschweißt

Die ausführende Firma hat das Rohrsystem an einer Stelle mit in den Potentialausgleich einbezogen. Sie bestätigte in einem Prüfprotokoll nach DIN VDE 0113/EN 60204, die Anforderungen bezüglich des Potentialausgleichs eingehalten zu haben. Die Verantwortlichen des Pharmaunternehmens baten uns als ausführende Elektrofirma der übrigen Installation de 7/2003

Der »Potentialausgleich« wird in vielen Fällen überbewertet. Das gilt sowohl für den Schutz gegen elektrischen Schlag als auch für den Potentialausgleich aus funktionellen Gründen. Tatsache ist, dass nach Abschnitt 413.1.2.1 von DIN VDE 0100-410 (VDE 0100 Teil 410) in jedem Gebäude ein Hauptpotentialausgleich durchzuführen ist. Hierbei müssen Hauptschutzleiter, -erdungsleiter, -erdungsklemme oder -erdungsschiene sowie die folgenden fremden leitfähigen Teile zu einem Hauptpotentialausgleich verbunden werden:

Bild 2: Rohrverbindung am Schieber

• metallene Rohrleitungen von Versorgungssystemen innerhalb des Gebäudes, z. B. Gas- oder Wasserrohre • Metallteile der Gebäudekonstruktion, Zentralheizungs- und Klimaanlagen • wesentliche metallene Verstärkungen von Gebäudekonstruktionen aus bewehrtem Beton, soweit möglich. Diese Verbindungen sind einmal, möglichst nahe an der Stelle, an der solche Teile in das Gebäude eingeführt werden, durchzuführen. Es gibt jedoch keine Forderung, die durchgehende Leitfähigkeit bis zum letzten Rohrende herzustellen.

Rohrüberbrückung nicht gefordert Vereinfacht kann gesagt werden: Wenn das fremde leitfähige Teil bis zu seinem Endpunkt durchgängig leitfähig ist, dann ist es ausreichend, dieses Teil am Anfang in den Potentialausgleich einzu-

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Praxisprobleme

bleiben, sodass es auch erforderlich sein kann, dass die Rohrverbindungen mit Leitern überbrückt werden müssen. Dabei richtet sich der Querschnitt für diese Überbrückungen nach dem geforderten Schutz-/Potentialausgleich-Leiterquerschnitt. Die in der Anfrage enthaltenen 10 mm2 sind keine feste Vorgabe in den Normen. Der Mindestquerschnitt wäre an solchen Stellen (wegen der ungeschützten Verlegung) 4 mm2 Cu. Bild 3: Vorschlag zur Überbrückung der Verbinder nach Bild 2

Besonderheit: Funktionspotentialausgleich

beziehen. Ist es jedoch aufgrund von Verschraubungen, Dichtungen usw. nicht durchgängig leitfähig, kann durch das betreffende Teil auch ein Potential nicht eingeführt/weitergeleitet werden. Um jede mögliche Potentialverschleppung zu vermeiden, werden in Bereichen besonderer Gefährdung, z. B. in Räumen mit Badewanne oder Dusche, einige der fremden leitfähigen Teile – insbesondere solche, die berührbar sind – zusätzlich an der Einführung in solche Räume in einen zusätzlichen örtlichen Potentialausgleich einbezogen. Damit ergibt sich, dass in den VDEBestimmungen keine Forderung enthalten ist, die eine solche Überbrückung der in der Anfrage beschriebenen Rohre fordert.

Auch in DIN EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1):1998-11, die für die in der Anfrage beschriebenen Anlage zutreffend zu sein scheint, da im Prüfprotokoll angeführt, gibt es auch keine Forderung nach einem allgemeinen Potentialausgleich. Der Abschnitt 8.3 beschreibt lediglich Anforderungen zum Funktionspotentialausgleich. Dieser Funktionspotentialausgleich soll: a) eine gefährliche Bewegung der Maschine bei einem Isolationsfehler verhindern · hierfür muss u. a. bei Verwendung von Steuertransformatoren ein sekundärseitiger Außenleiter über einem Funktionspotentialausgleichsleiter mit dem Schutzleitersystem verbunden werden · Diese Verbindung ist – mit Ausnahme von PELV – ein Schutzleiter b) verhindern, dass die Maschine durch Hochfrequenzsignale gestört und damit ungewollte Bewegungen der Maschine ausgelöst werden können. Zu diesem Funktionspotentialausgleich gibt es sehr differenzierte Meinungen. Aus EMV-Gründen kann es vorteilhaft sein, ein möglichst großflächiges Bezugspotential zu schaffen, was dadurch erreicht wird, dass alle fremden leitfähigen Teile für und an der Maschine untereinander leitfähig verbunden werden (über

Überbrückung nur in Ausnahmefällen Natürlich gibt es Ausnahmen, nämlich dann, wenn diese fremden leitfähigen Teile als Schutz- und/oder Potentialausgleichsleiter verwendet werden, was nach derzeit gültigen Normen – mit Ausnahme von Gasrohren – noch zulässig ist. In solchen Fällen muss natürlich die durchgängige Leitfähigkeit gewährleistet werden und auch aufrecht erhalten

zusätzliche Leiter oder durch Verschrauben/Verschweißen). Wird b) angewendet, müssen nach Meinung der »EMV-Spezialisten« auch die in der Anfrage angeführten Rohrleitungen überbrückt werden, um die durchgängige Leitfähigkeit zu realisieren. In solchen Fällen wäre es dann aber auch erforderlich, die gesamte Maschinenkonstruktion entsprechend auszuführen. Ein Unterfangen, das der Unterzeichner dieser Antwort für übertrieben hält.

Besonderheit: Innerer Blitzschutz oder statische Aufladung Aber auch aus Gründen des inneren Blitzschutzes kann sich die Forderung nach einem allumfassenden Potentialausgleich ergeben. Wenn aber die besonderen Anforderungen aus EMV-Gründen bzw. aus Blitzschutzgründen zugrunde zu legen sind, sollte berücksichtigt werden, dass dann auch noch weitere Maßnahmen notwendig sind. So sind dann z. B. auch die Baustahlmatten der Gebäudekonstruktion zwingend in den Potentialausgleich mit einzubeziehen und es ist ein innerer Potentialausgleichsring vorzusehen. Entsprechende Vorgaben enthält z. B. DIN VDE 0100-444 (VDE 0100 Teil 444) und in DIN EN 50310 (VDE 0800 Teil 2-310). Eine weitere Forderung für ein Überbrücken der Rohrleitungen kann sich noch ergeben, wenn sich durch das durchgeblasene Medium eine statische Aufladung ergeben würde.

Fazit Nach Meinung des Unterzeichners dieser Antwort ist eine Überbrückung der Rohrleitungen nicht notwendig, nur in extremen Fällen kann eine solche Überbrückung sinnvoll sein. W. Hörmann

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.

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de 7/2003

Gebäudetechnik

Geschäfte mit der Sonne Corinna Linke

Photovoltaikanlagen

leisten

sich

heute nicht nur überzeugte Umweltschützer. Denn durch die staatlichen Förderbedingungen in Deutschland lohnt sich die Investition in solare Stromerzeugung.

Damit

eröffnet Quelle: Redaktion »de«

sich für das Elektrohandwerk eine Marktchance, kleine Anlagen bei Privat- und Gewerbekunden zu installieren. Dabei besteht die Möglichkeit, selbstständig aufzutreten oder über Franchise-Geber zu agieren.

K

laus Kukla installierte seine erste Photovoltaikanlage vor 20 Jahren. Seitdem sind daraus 14 Anlagen zwischen 1 kWp1) und 6 kWp mit Netzeinspeisung sowie über 100 Insellösungen geworden. Letztere befinden sich vornehmlich in Wochenendhäusern und sorgen mit 50 Wp bis 300 Wp einschließlich Batteriespeicher für elektrisches Licht oder die Stromversorgung des Rasenmähers. »Das ist eine Marktnische«, sagt Klaus Kukla von Kukla-Haustechnik, »weil die Kunden bereit sind, für ein wenig Komfort in der Freizeit Geld auszugeben.« Immerhin fallen für solch eine Lösung 1000 € bis 2500 € an.

Nebengeschäft mit gutem Gewinnanteil Zwar stellen regenerative Energien mit rund 10 % Umsatzanteil nur ein Nebengeschäft für den 6-Mann-Betrieb dar. Aber Klaus Kukla will den Bereich forcieren, »... weil die Erträge in den anderen Segmenten sehr dünn geworden sind.« Damit spricht er z. B. den Neubaubereich an, den Billiganbieter aus dem Ausland günstiger bedienen. Im Umweltmarkt dagegen erhofft er sich potenzielle Wachstumschancen, da die Energiepreise langfristig steigen werden. »Es nützt nichts, nur über die Lage zu meckern«, betont der Unternehmer, »wir müssen aktiv auf die Kunden zuge1)

Wp bezeichnet die Nennleistung bei 1000 W/m2 Sonneneinstrahlung

Dipl.-Ing. Corinna Linke, Fachjournalistin, Hamburg

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Bild 1: Einfamilienhaus mit Aufdach-Photovoltaikanlage; gerade in diesem Bereich lassen sich Anlagen zwischen 1 kWp und 7,5 kWp installieren

hen.« Dazu sollte sich ein Elektrobetrieb allerdings erst gründlich mit dem Thema beschäftigen. So kennt er den einen oder anderen Kollegen, der Photovoltaik (PV) zwar anbietet, aber zu wenig über Technik und Fördermöglichkeiten weiß. Um seine langjährige Erfahrung zu untermauern, absolvierte der Inhaber aus Heidenheim in Baden-Württemberg erst kürzlich eine Fortbildung zur Fachkraft für Solartechnik im Elektro-Ausbildungszentrum Aalen e.V.

Franchise als Marktchance Über 60 PV-Anlagen zwischen 1 kWp und 7,5 kWp installierte Jürgen Mohnke in den letzten vier Jahren. Allein etwa 30 davon montierte er im Vorjahr vornehmlich auf bestehenden Einfamilienhäusern (Bild 1). »Für mich allein lohnt sich das Geschäft«, meint der Einzelunternehmer aus Rielasingen am Bodensee. Seitdem er das Unternehmen Greentec e.K. im September 2000 gründete, arbeitet er als Franchise-Nehmer der S.A.G. Solarstrom Franchise GmbH, ehemals Sunlive GmbH. Das Unternehmen kooperiert bundesweit mit über 70 Partnerbetrieben, die in ihrem festen Gebiet die Akquisition und Beratung der Kunden sowie die Installation der Anlagen übernehmen. Die Detailplanung, Dimensionierung und Kalkulation übernimmt der Franchise-Geber. Zudem stellt er Vertriebsmaterial bereit und vermittelt Anfragen, die über das InternetAngebot der S.A.G. Solarstrom AG eingehen. Über diesen Weg erhielt Jürgen

Mohnke schon mehrere Interessenten, aus denen sich zwei konkrete Aufträge ergaben. »Das Internet macht nur einen kleinen Teil aus«, schätzt der Elektromeister, »Direktwerbung ist immer noch das Beste.« Als Vorteil der Zusammenarbeit nennt er die Vielfalt der beziehbaren Fabrikate sowie die günstigeren Einkaufspreise einer großen Gemeinschaft, »... die fast meine Franchise-Gebühren aufheben.« Rechnet er noch die Vertriebsunterstützung dazu, entstehen ihm quasi keine zusätzlichen Kosten. Die Chancen für Neueinsteiger sieht der Alleinunternehmer nicht unbedingt rosig: »Leichter wird der Markt bestimmt nicht, denn mit Solarstrom verdient man nur einmal Geld.« Immerhin laufen die Anlagen erfahrungsgemäß 20 bis 30 Jahre ohne nennenswerte Wartungsarbeiten. »Es gibt ja keine rotierenden Teile«, erklärt der Elektromeister. Darum vereinbart er mit seinen Privatkunden keine Wartungsverträge. »Die einzige mögliche Instandhaltungsmaßnahme wäre das Reinigen der Module nach fünf, sechs Jahren, damit der Wirkungsgrad wieder voll da ist.« Bei der Auswahl eines geeigneten Franchise-Gebers würde er zuerst die Qualität der Module sowie das Produktspektrum prüfen: »Die Produktpalette muss unabhängig von einzelnen Herstellern sein und verschiedene Leistungsstufen abdecken.« Abschreckend wirkt auf ihn eine hohe Einstiegsgebühr, »... denn das Geschäft lohnt sich erst bei vielen Aufträgen.« de 7/2003

Gebäudetechnik

RAHMENBEDINGUNGEN Der PV-Markt erlebte in den Jahren 2000 und 2001 einen regelrechten Boom. Auslöser dafür war neben dem so genannten 100 000Dächer-Programm das Erneuerbare-EnergieGesetz (EEG). Es regelt die Einspeisung des Solarstroms in das öffentliche Netz. Demnach muss der lokale Energieversorger den Strom über zwanzig Jahre lang aufnehmen

Amortisation als Hemmschuh Ein weiterer Partnerbetrieb der S.A.G. Solarstrom Franchise ist Lindner Elektrotechnik GmbH in Winsen bei Hamburg. Das Unternehmen mit 20 Mitarbeitern installiert vornehmlich Alarmanlagen oder Elektroanlagen in besonderen Räumen, z. B. in Krankenhäusern. Solarstrom stellt mit fünf Installationen zwischen 1 kWp und 3 kWp ein nur kleines Standbein dar. Dies begründet Jürgen Lindner mit seinem Kundenstamm, zu dem vornehmlich Gewerbekunden zählen. Dagegen ziele das Konzept des Franchise-Gebers auf Privatkunden ab. Den Vorteil des Franchise-Modells sieht er in der technischen Unterstützung und der Marketingkompetenz des Gebers: »Am Anfang weiß man nicht, welche Module geeignet sind und ob sie mit anderen Komponenten, z. B. den Wechselrichtern, zusammenpassen.« Dagegen plant er die Installation vom Zähler bis zum Anschluss selber, da dies zu seinem Kerngeschäft gehört. Anfangs stand Jürgen Lindner der Partnerschaft mit S.A.G. skeptisch gegenüber, weil er bereits schlechte Erfahrungen mit Franchise für Alarmanlagen gesammelt hatte: »Das waren Betrüger, die nur ihre Gebühren kassieren wollten.« Allerdings hält er es für schwer, »... die schwarzen Schafe von den weißen zu unterscheiden. Das zeigt sich erst während der Zusammenarbeit.« Als erste Orientierung nennt er die Qualität der Unterlagen und rät dazu, vorher mit bestehenden Partnern zu sprechen.

und derzeit mit mindestens 45,7 €ct/kWh vergüten. Laut Suntechnics Solartechnik GmbH erwirtschaftet eine durchschnittliche Anlagen mit 3 kWp je nach Sonneneinstrahlung bis zu 1400 € pro Jahr. Der Markt entwickelte sich im Jahr 2002 zwar rückläufig, bewegt sich jedoch immer noch auf hohem Niveau.

»Doch dieses Jahr versprechen wir uns wieder einen Schub«, sagt er, »weil das 100 000-Dächer-Programm für Solarstrom wohl Ende des Jahres auslaufen wird.« Bis dahin soll das Förderziel von 300 MWp erreicht sein. Danach, so hofft er, wird es eine Anschlussförderung geben. Doch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) mochte sich keiner Spekulation hingeben. »Wir sind mit der Bundesregierung im Gespräch, denn sie entscheidet über die Fortführung des Programms,« berichtet KfW-Pressereferentin Dr. Charis Pöthig, »Aber inwiefern sie die entsprechenden Haushaltsmittel zur Verfügung stellt, vermag ich nicht zu sagen.«

Trotzdem bleibt Volker Dietzel zuversichtlich, da in Deutschland mittlerweile auch andere Förderprogramme für PV existieren. So bieten z. B. Finanzinstitute wie die LBS Hessen-Thürigen, eigene Solarstromkredite an. Eine logische Entwicklung, da sie sowieso in der Bearbeitung der Kredite das Bindeglied zwischen Kunde und KfW darstellen. Die Auftraggeber der El-Sol-tec sind hauptsächlich Privatpersonen, die ihre bestehenden Häuser mit PV-Anlagen aufrüsten. Neubauten gehören nicht zu den Referenzen, wie Volker Dietzel begründet: »Da reicht das Budget einfach nicht aus, um weitere 20 000 € bis 30 000 € auszugeben.« Diese Kosten bestimmt maßgeblich die relativ teure Anlagentechnik. Der Aufwand für die Montage fällt im Verhältnis gering aus. Daher muss der Errichter entsprechend viel vorfinanzieren – mehr als bei üblichen Elektroinstallationen. »Über die liquiden Mittel sollte jeder Betrieb verfügen, der in PV einsteigt«, rät Volker Dietzel. ■ www.solarstromag.de

Förderung als Erfolgsgarant Die El-Sol-tec Elektro- und Solarstromtechnik GmbH aus Berlin, generiert etwa die Hälfte des Umsatzes mit PV. Im Jahr 2001 installierte das Unternehmen 14 Anlagen zwischen 2 kWp und 9 kWp. Dass es im folgenden Jahr nur sechs Anlagen waren, begründet der Inhaber Volker Dietzel mit der schlechten Wirtschaftslage und der damit einhergehenden geringen Investitionsbereitschaft. de 7/2003

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Gebäudetechnik

Planungsflexibilität bei PV-Anlagen Großer Eingangsspannungsbereich für freiere Konfiguration gehend von der Erfahrung im Umgang mit Schweißtechnik, entwickelte Fronius ein Verfahren, bei dem ein Prozessor die Eingangsspannung kontrolliert und ein selbstadaptierender HF-Trafo dafür sorgt, dass sich das Übersetzungsverhältnis der Wicklungen automatisch an die Eingangsspannung anpasst.

Josef von Stackelberg

Der Wechselrichter einer PV-Anlage benötigt eingangsseitig von den Modulen eine Spannung, die innerhalb der Spannungsgrenzen des Einganges liegt. Andernfalls liefert er keine Energie an den Ausgang. Je größer der Eingangsspannungsbereich, desto mehr Flexibilität erhält die Planung

D

ie Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage hängt davon ab, wieviel von der Energie, welche die Sonne zur Verfügung stellt, die Anlage tatsächlich in elektrischen Strom umwandelt. Einige Faktoren bestimmen die Energiemenge, u.a. • der Anteil der möglichen Modulleistung, welchen der Wechselrichter in elektrische Leistung umwandelt, hängt von der Qualität der Leistungsanpassung und dem Wirkungsgrad des Wechselrichters ab (siehe auch »de« 24/2002, S.63ff), • die Zeit, in welcher der Wechselrichter elektrische Leistung ins Netz einspeist, hängt von der Sonneneinstrahlung ab (siehe auch »de« 5/2003, S.42ff).

Spannungsanpassung durch großen Eingangsspannungsbereich Der Eingangsspannungsbereich der Wechselrichter der »IG«-Familie von Fronius, Wels, reicht in allen Leistungsklassen im Lastbetrieb von 150 V bis 400 V DC. Die maximale Eingangsspannung liegt im Leerlauf bei 500 V DC. Solange die Ausgangsspannung der angeschlossenen Strings (= Strang einer Modulreihenschaltung) sich innerhalb dieser Grenzen bewegt, speist der Wechselrichter elektrische Leistung in das Netz ein. Bei zu niedriger Eingangsspannung schaltet sich der Konverter ab. zu hohe Spannung führt zur Zerstörung. In Kombination mit den fünf Eingängen für Strings bieten die Fronius IG eiJosef von Stackelberg, Redaktion »de«, nach Unterlagen von Fronius, Wels

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Quelle: Fronius

der Modulzuordnung.

Spielräume für den PV-Anlagenplaner

Bild 1:Netzfähiger PV-Wechselrichter der Serie IG von Fronius; der weite Eingangsspannungsbereich und die Möglichkeit, bis zu fünf Strings anzuschließen, lassen Planungsspielräume offen

nen breiten Spielraum, die Modulanzahl pro String zu variieren (Bild 1). Es besteht die Auswahlmöglichkeit von 10 bis zu 20 Standardmodulen (Ausgangsspannung jeweils 15 ... 17 V DC). Da der Eingangsspannungsbereich nicht nur groß ist, sondern auch schon sehr weit unten anfängt, kann man bereits mit nur zehn Standardmodulen in Serie einen Strang bilden. Somit sind viele Kombinationen an Serien- und Parallelschaltung möglich. Die Wechselrichter passen die einzelnen Stringspannungen der bis zu fünf Eingänge intern aneinander an, wobei sie sich auf die jeweils maximale Leistung beziehen, und schalten die Stränge parallel. Die Gesamtspannung gelangt zur Konverterstufe, welche sie in Wechselspannung umwandelt.

Gleichmäßiger Wirkungsgrad durch variablen Transformator Normalerweise hat ein Wechselrichter seinen maximalen Wirkungsgrad bei einer bestimmten Eingangsspannung. Sobald diese Spannung von dieser optimalen Eingangsspannung abweicht, sinkt der Wirkungsgrad. Durch Anpassung des Übersetzungsverhältnisses des Ausgangstrafo an die Eingangsspannung lässt sich der hohe Wirkungsgrad über einen größeren Eingangsspannungsbereich ausdehnen. Aus-

Verringerung der Modul-Fehlanpassung Der Nachteil von langen Strings oder gar nur einem String liegt darin, dass die Leistung aller Module vom schwächsten Modul im String abhängt. Da ein Modul eine Toleranz von bis zu 5% aufweisen kann, verringert sich auch die Leistung der anderen Module in dieser Serienschaltung um diesen Faktor. Kurze Strings, welche dann – über den Wechselrichtereingang – parallel liegen, führen dazu, dass nur der entsprechende Anteil eines Strings seine Leistung um 5 % verringert. Alle anderen Module werden von dem weniger leistungsfähigen Modul nicht beeinflusst. Die niedrige untere Eingangsspannungsgrenze erlaubt dem Anlagenplaner, kurze Strings vorzusehen und auf diese Weise einen zu großen Leistungsverlust durch Fehlanpassung (= Mismatching) zu vermeiden. Freie Auswahl der Solarmodule Die Auswahl der Solarmodule unterliegt, bedingt durch den weiten Eingangsspannungsbereich, kaum Einschränkungen. Selbst Dünnschicht-Module mit abweichendem Strom-Spannungsverhältnis können hier ohne Probleme eingesetzt werden. Anpassung an architektonische Gegebenheiten Durch die variable Anzahl der Module pro Strang kann der Installateur die Anlage seiner Kunden jetzt nach Maß fertide 7/2003

Quelle: Fronius

Gebäudetechnik

Bild 2: Der Konfigurator von Fronius gibt automatische Warnmeldungen, wenn die geplante Konfiguration vorgegebene Grenzen überschreitet

gen. Die Art der Module schränkt ihn nicht ein. er kann die architektonischen Gegebenheiten und Wünsche berücksichtigen und gleichzeitig die Kostenseite im Auge behalten.

Hilfestellung zur Auslegung der Anlage Als Unterstützung für die richtige Dimensionierung der PV-Anlage stellt Fronius das Programm »Fronius Konfigurator« zur Verfügung (Bild 2). Der Konfigurator steht auf der Homepage zum kostenlosen Herunterladen zur Verfügung. Der PV-Anlagenplaner gibt die gewünschten Daten ein, z. B. Arten und Typen der Module, Anzahl der Stränge und Module pro Strang. Die Software errechnet automatisch das bestmögliche Verhältnis zwischen Wechselrichter und PV-Generator (Gesamtheit der Module) sowie dessen Leistung unter diesen Bedingungen. Sollten in der Planung zu viele oder zu wenige Module in Serie geschaltet werden und dadurch die Spannung zu hoch oder niedrig sein, wird vom Konfigurator eine Warnung ausgegeben.

Sicherheit für Personen und Anlagen Für den Personenschutz und die Anlagensicherheit sorgen die galvanische Trennung, die Isolationsüberwachung und der Überspannungsschutz gegen indirekten Blitzschlag an Ein- und Ausgangsseite. Bei Tests mit simulierten Blitzschlägen wurde sichergestellt, dass die Fronius-IG-Serie eine Spannung von bis zu 4 kV übersteht. Die IG-Familie integriert eine selbsttätige Freischaltstelle (ENS) nach VDE0126. Diese lässt sich bei Änderungen der Norm rasch und einfach anpassen, da sie in Form einer Steckkarte zur Verfügung steht. Diese Steckkarte wird bereits in der Produktion eingesetzt. Der PV-Anlagenbauer muss keine zusätzlich externe Sicherheitsbeschaltung durchführen. ■ http://www.fronius.com/solarelektronik/downloads/ konfigurator.htm de 7/2003

Gebäudetechnik

Auslegung einer netzgekoppelten PV-Anlage (3) Joachim Laschinski

PV-Module und Wechselrichter müssen zueinander passen. Außerdem beeinflussen die jeweils örtlichen Gegebenheiten des Standortes die Energieausbeute. Ein Werkzeug, welches auf einer Excel-Tabelle basiert, berücksichtigt diese Faktoren und erleichtert die Auslegung der PV-Anlage.

E

ine sorgfältige Anlagenauslegung berücksichtigt bestimmte Kenndaten der Module, z. B. die Leerlaufspannung bei -10 °C, und der Wechselrichter, z. B. die maximale Eingangsspannung, und stimmt sie aufeinander ab. Viele dieser Kenngrößen befinden sich nicht direkt in den Datenblättern. Sie müssen über Formeln erst ermittelt werden. SMA, Niestetal, entwickelte ein Werkzeug, welches dem Planer diese Routinetätigkeiten abnimmt und ihn bei der Auslegung für PV-Anlagen im Netzparallelbetrieb unterstützt. Das Werkzeug »Genau.xls« basiert auf einer Excel-Arbeitsmappe.

Die Ergänzung zum Simulationsprogramm Genau.xls stellt kein Simulationsprogramm dar, sondern soll deren Funktionen ergänzen. Der Anlagenplaner kann mit Genau.xls ohne aufwändige Einarbeitung eine gewählte Anlagendimensionierung überprüfen. Er erhält Antworten auf die Fragen: • Passen die elektrischen Betriebsbedingungen der einzelnen Komponenten zueinander? • Gibt es deutliche Abweichungen der gewählten Dimensionierung gegenüber den bewährten Faustformeln einer Standardanlage? • Wie hoch ist der Energieanteil, der vom Wechselrichter nicht genutzt werden kann? In Genau.xls lassen sich PV-Modul und Wechselrichter auswählen und auf einfache Weise eine PV-Anlage zusammenDipl.-Ing. Joachim Laschinski, SMA, Niestetal Fortsetzung aus »de« 5/2003, S.42ff

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Bild 11: Neben den vorgegebenen Werten der Energieverteilung in Freiburg für verschiedene Neigungen kann der Anwender eigene Verteilungsprofile eingeben

stellen sowie verändern. Dabei kann man die Anlage daraufhin überprüfen, ob sie die elektrischen Betriebsdaten jeweils einhält. Dabei wird u.a. berechnet: • Die höchste Generatorspannung bei der niedrigsten Zellentemperatur, z. B. -10 °C, • die niedrigste Generatorspannung bei der höchsten Zellentemperatur, z. B. +70 °C und • der Energienutzungsfaktor als Kenngröße für die Leistungsanpassung von PV-Generator und Wechselrichter bei einer bestimmten Auslegungstemperatur, z. B. +50 °C. Die Prüfung basiert auf den Daten eines ideal ausgerichteten, hinterlüfteten und unbeschatteten Generators in Freiburg. Das Ergebnis hat daher vorerst keine allgemeine Gültigkeit. Es liefert für andere PV-Anlagen lediglich Anhaltswerte und zeigt Tendenzen auf.

Anpassung der Parameter Die Arbeitsmappe enthält die Daten der SMA-Wechselrichter sowie die Kenndaten einiger PV-Module. Sie erhält in regelmäßigen Abständen aktualisierte Werte und steht als Werkzeug zur Anlagenauslegung kostenlos auf der SMAHomepage zum Herunterladen zur Verfügung. Jeder Anwender kann die Daten durch neue Komponenten ergänzen. Ebenso erlaubt das Programm, die vorgegebene

Energieverteilung (Freiburg 1990-1991, 10 °/30 °/50 °/70 °/90 ° Neigung, Süd-Ausrichtung) durch eigene Daten zu ersetzen, um zu präzisen Aussagen für eine konkrete Anlage zu gelangen (Bild 11).

Bewertung des Energienutzungsfaktors In Genau.xls hängt die Qualität einer Leistungsanpassung von PV-Generator und Wechselrichter vom Wert des Energienutzungsfaktors ab. Der Energienutzungsfaktor gibt das Verhältnis desjenigen Anteils der Energie wieder, welchen der Wechselrichter wirklich ins Netz einspeisen kann gegenüber dem nutzbaren Energieangebot. Eine gut ausgelegte PVAnlage mit effizienter Energieumsetzung sollte nicht mehr als 1 % des Energieangebots ungenutzt lassen, z. B. wegen einer ungeeigneten Unterdimensionierung des Wechselrichters. Die Bewertung einer Auslegung erfordert Kenntnisse über die wesentlichen Einflüsse von • der Grösse und der Häufigkeit der Einstrahlung auf den PV-Generator, • dem Zusammenhang zwischen Einstrahlung und Temperatur der Solarzellen, • dem Wirkungsgrad der Solarzellen in Abhängigkeit von Einstrahlung und Temperatur, • dem Zusammenhang zwischen max. Leistung, Temperatur und Betriebsdauer des Wechselrichters, de 7/2003

Gebäudetechnik

RICHTWERTE UND FAUSTREGELN ZUR AUSLEGUNG EINER PV-ANLAGE • Der genutzte Anteil der PV-Energie sollte größer als 99 % sein, bzw. die Wechselrichter-Eingangsleistung sollte · 80 ... 100 % der PV-Peakleistung bei einem Jahresertrag von 800 ... 1000 kWh/kWp, · 90 ... 110 % der PV-Peakleistung bei einem Jahresertrag von 1000 ... 1500 kWh/kWp, · 100 ... 120 % der PV-Peakleistung bei einem Jahresertrag von 1500 ... 2 000 kWh/kWp betragen. • Das Abweichen von der idealen Ausrichtung des PV-Generators sollte durch ein deutlicheres Unterdimensionieren des Wechselrichters berücksichtigt werden. • Die kleinste Eingangsspannung des Wechselrichters sollte höchstens UMPP (70 °C), der MPP-Spannung bei 1000 W/m2 und einer Zellentemperatur von +70 °C, entsprechen.

• dem Wirkungsgrad des Wechselrichters in Abhängigkeit von Leistung und Temperatur. Die Berechnung des Energienutzungsfaktors ist nicht trivial, selbst wenn alle erforderlichen Daten vorliegen. Eine aussagekräftige Abschätzung lässt sich aber auf Grund folgender Vereinfachungen ansetzen: • Die Größe und Häufigkeit der MPPLeistung eines PV-Generators liegt für den Betrachtungszeitraum (ein komplettes Kalenderjahr) vor. • Die Eigenschaften der betrachteten Zellen lassen sich mit denen des PVGenerators unter 1) vergleichen. • Die Leistung des Wechselrichters hängt nicht von der Betriebsdauer ab, d. h., es gibt keine Leistungsbegrenzung wegen Überhitzung des Wechselrichters. 1)

»de« 24/2002, S. 63

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• Die höchste Eingangsspannung des Wechselrichters sollte mindestens U0 (-10 °C), der Leerlaufspannung bei 1000 W/m2 und einer Zellentemperatur von -10 °C entsprechen. • Um einen hohen Wechselrichterwirkungsgrad zu erreichen, · müssen Sunny Boys mit Transformator bei einer möglichst geringen Eingangsspannung betrieben und · Sunny Boys ohne Transformator bei einer Eingangsspannung betrieben werden, die · der Netzspannungsamplitude (ca. 325 V bei 230 Veff) beim SWR2000 und SB2100TL, bzw. · der doppelten Netzspannungsamplitude (ca. 650 V bei 230 Veff) beim SB5000TL MS entspricht.

• Der Wirkungsgrad des Wechselrichters ändert sich nur unwesentlich mit der Betriebstemperatur. Die letzten beiden Bedingungen gelten für die Sunny-Boys bei ausreichender Kühlung, z. B. Montage im Außenbereich und üblicher Unterdimensionierung fast immer. Die erste Vereinfachung umgeht die komplexe Verknüpfung zwischen der Einstrahlung, der Zellentemperatur und dem Wirkungsgrad der Solarzellen. Allerdings lässt sich eine Häufigkeitsverteilung der MPP-Leistung nur schwer beschaffen. Dem gegenüber erhält man ohne Probleme von vielen Standorten die Häufigkeitsverteilung der Sonneneinstrahlung. Die Ermittlung des Energienutzungsfaktors in der Arbeitsmappe Genau.xls basiert auf einer Messung der Häufigkeitsverteilung der MPP-Leistung von Modulen mit unterschiedlichem Nei-

gungswinkel am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg in den Jahren 1990 und 1991. Im Auslieferungszustand wird die Häufigkeitsverteilung bei optimalem Neigungswinkel (30 °) für die Ermittlung des Energienutzungsfaktors verwendet. Die Energieverteilungen der anderen Neigungswinkel (10 °, 50 °, 70 ° und 90 ° für die Fassade) stehen ebenfalls auf dem Blatt »Solar« zur Verfügung. Auf diesem Blatt befinden sich außerdem die gelb markierten Spalten »#6« bis »#11«. Der Anwender kann sie für die Eingabe eigener statistischer Daten verwenden. Die Auswahl der zu verwendenden Energieverteilung erfolgt direkt auf dem Blatt »Systemdesign« im Eingabefeld »Generatorneigung«.

Einbindung eigener Einstrahlungsdaten Der Energienutzungsfaktor lässt sich selbstverständlich auch auf andere Einstrahlungsverhältnisse anpassen, wenn die MPP-Energieverteilung oder MPPHäufigkeit als Funktion der MPP-Leistung vorliegt. Die üblichen Einstrahlungsstatistiken, welche die Häufigkeit über Einstrahlungsleistung darstellen, eignen sich nur bedingt. Sie führen zu einer Unschärfe der Ergebnisse, da die erste Vereinfachung nicht vorliegt. Für eine neue Einstrahlungsverteilung muss die Energie als Funktion der auf 1 kWp normierten Leistung vorliegen. Die Maßeinheit der Energie spielt für die Eingabe keine Rolle, da in die Rechnung nur der relative Verlauf über der Leistung eingeht. (Ende des Beitrages) www.sma.de

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Gebäudetechnik

Elektrohandwerker ersetzt Dachdecker Photovoltaik-Module ins Dach integriert Jörn-Bo Hein

Photovoltaische Module lassen sich als Ersatz für Dachziegel einsetzen. Ein geeignetes Montagesystem sorgt dabei für Dichtigkeit. Genügende Hinterlüftung stellt die ausreichende Kühlung der Module und damit hohe Energieausbeute sicher.

B

ei einem Neubau oder bei der klassischen Dachsanierung bietet sich mit der Dachintegration oder auch Indachmontage eine Variante zu den aufgeständerten PV-Modulen an. Das solar geeignete Dach erhält anstelle

Jörn-Bo Hein, Osmer, Lilienthal

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der konventionellen Dacheindeckung teilweise oder vollständig eine Belegung mit Solarmodulen (Bild 1).

Montagesystem für rahmenlose Module Das Montagesystem Sol-25i von Osmer, Lilienthal, nimmt rahmenlose Solarmodule auf. Bild 1: Walmdach mit Indach-Solarstromanlage; Der erste Vorteil dieser so ge- die rahmenlosen Module ersetzen die Dachpfannen nannten Laminate liegt darin, oder -ziegel dass ihr Preis etwas niedriger liegt als der für ein gerahmtes SolarmoElastizität in der Abdichtung dul. Ein weiterer – ebenfalls monetärer – Vorteil drängt sich sofort in den VorderDas Montagesystem Sol-25i nimmt Sogrund, die konventionelle Eindeckung larlaminate mit einer Stärke von derzeit durch z. B. Dachpfannen entfällt. 4,5 mm bis 6,5 mm auf. Die Laminate Die Unterkonstruktion des Dachlagern rundherum spannungsfrei in eistuhles bleibt dabei gleich. Sparren, ggf. nem Spezialgummi, EPDM. D. h., die Schalung, Unterspannbahn bzw. eine Module werden nicht mit der Unterkonwasserführende Schicht und Dachlatten struktion verschraubt oder geklammert bilden die Grundlage. Die Vertikalprofiund erhalten auf diese Weise den notle des Montagesystems Sol-25i werden wendigen Bewegungsausgleich bei dann von unten nach oben auf die Dachgleichzeitiger Dichtigkeit. Die Konstruklatten montiert. Das Rastermaß, also der tion erfordert diesen Ausgleich. Das Abstand der Dachlatten untereinander, Dach besteht aus unterschiedlichen Baumuss dem Maß der vertikalen Sol-Profilstoffen, welche auf die Einflüsse von länge entsprechen. Da dieser Abstand z. B. Luftfeuchtigkeit und Temperatur größer ausfällt als der Lattenabstand für reagieren und entsprechend arbeiten. Dachpfannen, ergibt sich eine zusätzliDie Schindelbauweise führt zu einer che Ersparnis von Material und Arbeit. leichten Überlappung der Laminate von Anschließend entsteht die Schinde15 mm bis 20 mm im jeweils oberen Belung. Dabei wird von unten beginnend, reich. Aus diesem Grund muss man den das jeweils nächste Profil ein Stück überso genannte Randeinstand eines rahlappend auf dem Unteren verschraubt. menlosen Solarlaminates bei der PlaDadurch ergibt sich, von unten nach nung berücksichtigen. Manche Laminaoben gesehen, ein Treppeneffekt, in dem te eignen sich deshalb ausschließlich für die Solarlaminate später ihr rundum laudie Hochkantmontage. Spezielle Haltefendes Auflager finden (Bild 2). Diese rungen am verschindelten, oberen ÜberSchindelbauweise scheint nach derzeitigang der Module gewährleisten, dass gem Erfahrungsstand die einzige Methoauch große Laminate, z. B. BP 3160 L de, eine Integrationslösung wasserdicht oder 5170 L (B x H 80 cm x 160 cm) herzustellen. Denn genau hier liegt die regendicht eingesetzt werden können. Verantwortung einer Indachlösung. Sie Die mechanisch lange Lebensdauer muss – als Dachziegelersatz – wasserder Solarmodule setzt einen Bewegungsdicht sein. Der TÜV hat die Regendichausgleich bei einer Indachmontage vortigkeit beim Sol-25i zertifiziert. aus. Die vorliegende Systemstatik für Der Mehrfachnutzen liegt auf der Bauhöhen bis 20 m rundet das Sol-25iHand, wenn die Solarstromfläche einerKonzept ab. seits die Schutzfunktion des Daches in vollem Maße übernimmt, andererseits Hinterlüftung der Laminate vergleichbare Erträge wie eine Aufdachanlage generiert und nicht zuletzt den Indachlösungen unterliegen bis heute Anspruch auf eine ansprechende Optik der Kritik, Ertragseinbußen auf Grund erfüllt. der viel schlechteren Hinterlüftung de 7/2003

Gebäudetechnik

zu verursachen. Tatsächlich vermindert sich der Wirkungsgrad einer Solarzelle mit zunehmender Erwärmung. Bei Wannenbauweisen oder bei PseudoIndachlösungen, bei denen gerahmte Solarmodule für eine Dachintegration dienen, erfordern relativ aufwändige Abdichtungsmaßnahmen. Wo also die Abdichtung nicht an der Oberfläche, sondern unter den Modulen erfolgt, muss schlechte Konvektion in Kauf genommen werden. Abhängig von der verwendeten Dachlatte erreicht das Sol-25i-System Abstände von Laminat und Dachhaut von über 100 mm. Die Luft tritt über ein 50 mm hohes Lochblech, z. B. an der Traufe, ein. Lüftungssteine oder ein Trockenfirst führen die Luft an der oberen Generatorseite wieder aus. Die Luftbewegung erfolgt durch Konvektion, welche infolge der Kaminwirkung mitunter die einer Aufdachlösung übertreffen kann. Die schon mehrfach erwähnte wasserführende Schicht auf der Verschalung oder den Sparren gehört heute zum notwendigen Standard. Da es sich bei den

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Solarlaminaten nicht um Mehrscheibentechnik mit Gas- oder Luftfüllung handelt, ergibt sich temperatur- und einstrahlungsabhängig eine Kondensation an der Modulunter- bzw. -innenseite. Dieses Kondensat kühlt zwar einerseits das Solarmodul, muss aber abgeführt werden.

Staatliche Förderung der Dachfläche Photovoltaik- oder auch Solarstromanlagen erfreuen sich immer mehr Beliebtheit. Die zinsgünstige Finanzierung durch die KfW (Kreditanstalt für den Wiederaufbau) und die gesetzliche Regelung mit dem EEG (Erneuerbare Energien Gesetz), welches dem Anlagenbetreiber die Stromabnahme garantiert, unterstützen diesen Trend. Da Photovoltaik einen relativ hohen Preis hat, haben erst die zinsgünstigen Finanzierungen und die Einspeisevergütung das Geschäft ins Rollen gebracht. Allerdings werden die Anlagen in verschiedenen Bundesländern unterschiedlich stark bezuschusst.

Bild 2: Tragekonstruktion Sol-25i; die Montage beginnt von unten, die einzelnen Träger überlappen sich, um später die Dichtigkeit der Module zu gewährleisten

Photovoltaik als Baustoff der Zukunft Indachsysteme werden vor dem Hintergrund des regelmäßigen Sanierungsbedarfs einen festen Platz als Baustoff einnehmen. Sol-25i versucht hier, einen preiswerten Standard zu schaffen. Auch Dünnschichttechnik, also Glas-/Glasmodule mit Lichtdurchlässigkeit lassen interessante Lösungen mit gleicher Systemtechnik zu. ■

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Gebäudetechnik

Sonnenenergie im großen Maßstab umwandeln Das Sonnenkraftwerk rückt in greifbare Nähe Corinna Linke

Im Lauf des letzten Jahres gab es eine Reihe von Erfolgsmeldungen über neue solare Kraftwerksparks. Im Wettstreit um die weltweit größte Photovoltaikanlage liegen deutsche Betreiber ganz vorn.

A

Großanlagen auf die lokalen Partner. So realisierte die Suntechnics Philipp Menth GmbH & Co. KG aus Vilshofen das Elektrolos in Hemau (Kasten »Solarpark Hemau«).

Natur und PV

Wettlauf auf dem Dach

Die Anlage auf dem 18 ha großen Gelände besteht aus 32 740 Hochleistungssolarmodulen in polykristalliner SiliziumTechnologie der BP Solar GmbH. Mit 30 ° Neigung und nach Süden ausgerichtet stehen die Module auf witterungsbeständigen Holzgestellen. Die Fläche der Generatoren sowie deren Anordnung verhindern eine Verschattung und lassen genügend Licht und Feuchtigkeit zum Boden gelangen, damit sich dort eine Flora entwickeln kann. Die schlüsselfertige Errichtung der Anlage übernahm der Generalunternehmer Suntechnics Solartechnik GmbH aus der Conergy Gruppe, zu der auch Voltwerk gehört. Suntechnics beschäftigt sich mit Planung, Vertrieb und Bau von PV-Anlagen und unterhält ein bundesweites Franchise-Netz mit Handwerksbetrieben. Im Gegensatz zu anderen Errichtern von solaren Kraftwerksparks, wie die unten genannten Unternehmen, setzt Suntechnics auch bei

Ein weiterer Superlativ steht seit November auf den Ausstellungshallen der neuen Messe München. Der Gene-

Dipl.-Ing. Corinna Linke, Fachjournalistin, Hamburg

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Quelle: Suntechnics

nfang des Jahres 2003 rückte die Stadt Hemau ins Rampenlicht der Photovoltaikbranche. Auf einem ehemaligen Munitionsdepot der Bundeswehr startete die Voltwerk AG den Betrieb des Solarparks Hemau (Bild 1). Nach Angaben des Betreibers stellt das solare Kraftwerk mit knapp 4 MWp Spitzenleistung die weltweit größte PV-Anlage dar. Deren Produktion soll ausreichen, um den Strombedarf der rund 4 600 Einwohner in Hemau weitgehend abzudecken. Die Projektkosten liegen laut Voltwerk bei rund 18,4 Mio. €, die das Unternehmen über ein Beteiligungskonzept finanziert.

Bild 1: Solarpark Hemau; wo in Zeiten des kalten Krieges tonnenweise Patronenhülsen lagerten, steht nun der laut Voltwerk AG weltweit größte Solarpark Hemau

ralunternehmer Phönix Sonnenstrom AG bezeichnet das so genannte »Sonnendach Messe München« als weltweit größte Aufdachanlage, die mit ca. 2,1 MWp Spitzenleistung ca 1 GWh Solarenergie jährlich in das Netz der Stadtwerke München einspeist. Seit 1997 arbeitet die Anlage in der erste Ausbaustufe mit 1,058 MWp und dürfte zu den Vorreitern großer PV-Anlagen gehören. Nun soll das auf die doppelte Leistung

SOLARPARK HEMAU »Eine Anlage mit 5 kWp auf dem Dach eines Einfamilienhauses kann der Elektrohandwerker allein installieren«, erklärt Dr. Timon Kampschulte, »aber bei Solarparks wie Hemau teilen wir die Arbeiten in Lose ein.« Als Beispiel nennt der Leiter Projektierung bei Suntechnics die Trennung von Modulmontage und Elektroinstallation, damit sich beide Gewerke nicht gegenseitig behindern. Nur so sei der enge Zeitplan von 12 Wochen Bauzeit auf dem Gelände eines ehemaligen Munitionsdepots bei Hemau möglich gewesen. EEG als Hemmschuh für Großanlagen Um die staatliche Förderung nach dem Erneuerbare-Energie-Gesetz (EEG) nutzen zu können, teilt sich die Gesamtanlage in 40 Einheiten ein. Diese sind sowohl technisch als auch rechtlich voneinander getrennt, da das EEG nur Freiflächen-Anlagen bis zu 100 kWp berücksichtigt. Für Hemau bedeutet dies, ganze 40 Wechselrichter sowie 40 Stromzäh-

ler zu installieren. »Das erhöht nur den Aufwand für die Elektroinstallation«, betont der Leiter Projektierung, »und die ist bei Gleichstrom mit 630 V schon kompliziert genug.« So erfordert die vorgeschriebene erd- und kurzschlusssichere Verlegung eine einachsige Kabelführung. Ferner sind die Hin- und Rückleitungen parallel zu verlegen, um die aufgespannten Leiterschleifen so gering wie möglich zu halten. Die Einspeisung in das öffentliche Netz der E.on Bayern AG erfolgt über vier eigene Trafostationen für Mittelspannung. Daran sind 40 Zentralwechselrichter vom Typ Sinvertsolar von Siemens angeschlossen, die jeweils über eine Simatic 7 vom gleichen Hersteller verfügen. Die SPS sorgt dafür, dass sich immer die maximale Leistung der Solarzelle nutzen lässt. Außerdem übernimmt sie die Betriebsüberwachung und ermöglicht Alarmmeldung oder Fernzugriff über eine integrierte Modem-Schnittstelle.

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Gebäudetechnik

Großanlagen in Deutschland Spitzenleistung Name + Ort in MWp der Anlage knapp 4 Solarpark Hemau bei Regensburg rund 2,1 Sonnendach Messe 1,75 rund 1,7 1,6

Solarpark Sonnen bei Passau Solarpark Untergriesbach in Niederbayern Solarpark Hohenfels bei Regensburg

in Betrieb seit 12/2002 11/2002 09/2002 03/2003 11/2001

Neue Großanlage geplant Eine neue Rekordanlage will die S.A.G. Solarstrom AG mit einem Pilotprojekt errichten, bei dem sie mehrere solare Hochleistungskraftwerke zu einem Ver-

Quelle: Phönix Sonnenstrom

ausgebaute Sonnendach den jährlichen Stromverbrauch von ca. 700 Privathaushalten abdecken. Phönix Sonnenstom installierte die zweite Stufe mit einem Investitionsvolumen von rund 5,5 Mio. € innerhalb von

Betreiber bzw. Errichter Voltwerk AG, Suntechnics GmbH Phönix Sonnenstrom AG München, 2. Ausbaustufe Voltwerk AG, Suntechnics GmbH Windwelt AG, Suntechnics GmbH Voltwerk, Umweltkontor Renewable Energy AG, Suntechnics

Bild 2: Installation einer Aufdachanlage auf den südlichen Messehallen München durch eigene Monteure der Phönix Sonnenstrom AG

40 Arbeitstagen (Bild 2). Der Standort ist laut Errichter ideal, da die gewölbten Dachflächen nach Süden ausgerichtet sind und eine verschattungsfreie Anordnung der Module zulassen. Die südlichen Tonnendächer der Messe München bieten eine Gesamtfläche von 63 000m2, auf der über 7 500 Module von Shell Solar GmbH in einem Neigungswinkel von 22 ° aufgeständert sind. Die Oberfläche aller Module umfasst ca. 9 700 m2. Die Dimensionierung der Anlage basiert auf den Sonnenenergiedaten im Raum München: eine mittlere Einstrahlung von 1 130 kWh/m2·a und 1 650 h/a mittlere Sonnenscheindauer. Interessierte Bürger können sich im Rahmen einer Bürgerbeteiligung an der zweiten Ausbaustufe finanziell beteiligen. de 7/2003

bund von 10 MW errichtet. Die Anlage namens Solarer Landkreis Neumarkt soll in der Oberpfalz entstehen und rund 45 Mio. € kosten. Bereits im Frühjahr will die S.A.G. mit dem Projektpartner K & S Unternehmensgruppe den ersten Bauabschnitt beginnen und auf 6 ha an die 13 000 Module errichten. Im Endausbau sollen daraus rund 91 000 Module auf 42 ha werden. Damit könnte die Anlage den jährlichen Strombedarf für mehr als 3 150 Haushalte abdecken. Laut S.A.G. entspricht die geplante Gesamtleistung rund 15 % der PV-Installation im ganzen Jahr 2002. ■ www.suntechnics.de www.sonnenstromag.de www.solarstromag.de

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Gebäudetechnik

Brandgefahren bei NiederspannungsSchaltanlagen und -Verteilern Ursachen erkennen und möglichen Gefahren vorbeugen A. Lehnertz, G. Voß

Die sehr kompakte Bauweise der modernen Schaltgeräte und Betriebsmittel erlaubt heute eine nie gekannte enge Anordnung in Schaltanlagen und Verteilern. Die Wärmebelastung – vielfach verbunden mit einer hohen Schutzart (z. B. IP 54) – sowie die mögliche

Störlichtbogenbeanspru-

chung und die falsche Auswahl der Schutzabdeckungen

vervielfachen

die Gefahrenquellen einer Brandbeanspruchung.

D

as Thema »Brandgefahren bei NS-Schaltanlagen und Verteilern« wurde in »de« von verschiedenen Autoren wiederholt behandelt [1], [2]. Zu recht, denn die Gefahren im Bereich der Anlagentechnik sollte man nicht unterschätzen. Um negative Folgen zuverlässig abschätzen zu können, wurde das Verteilersystem KNS verschiedenen Brandbelastungen unterzogen.

Brandschutzvorsorge sichert Funktionserhalt Bei der Entwicklung, Planung und Fertigung von Schaltgeräte-Kombinationen muss man neben den VDE-Bestimmungen auch die brandschutztechnischen Anforderungen berücksichtigen. Der Anwender sollte dem Hersteller der Schaltanlagen und Verteiler bereits die möglichen Belastungen der Folgejahre beim Anlagenbetrieb mitteilen. Dazu zählt auch der oftmals unterschätzte Anstieg des Stromverbrauches (im Mittel rund 10 % pro Jahr [3]), d. h., die maxiDipl.-Ing. Gerhard Voß (64), VDE, war verantwortlich für Marketing bei BBC/ABB in Ladenburg für Niederspannungs-Schaltanlagen-Systeme. Im VDE-Bezirksverein Kurpfalz betreut er seit vielen Jahren als Vorstand die VDE-Fachseminare; Artur Lehnertz (34), VDE, ist Geschäftsführer des SES TEC in Pellingen (Schaltanlagen, Energieverteiler, Steuerung)

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Bild 1: KNS-I-Verteiler (Isolierstoff) als Vor-Ort-Verteiler

mal zulässigen Grenzübertemperaturen der Geräte und der Verteilerabdeckungen können schon nach kurzer Zeit in Teilbereichen überschritten werden [4]. Es empfiehlt sich daher, eine Brandschutzvorsorge zu treffen, um die Auswirkungen derartiger Belastungen zu vermeiden oder zumindest einzugrenzen und den Funktionserhalt sicherzustellen. Dies betrifft auch eine mögliche Belastung durch Störlichtbögen. Mögliche Ursachen für die Entstehung von Störlichtbögen sind • Isolationsfehler, • extrem unterschiedliche Temperaturbelastung (z. B. Tag/Nacht) oder • Überstrom-/Kurzschluss-Lichtbögen [5], [6]. Um den Sicherheitsstandard zu gewährleisten, sind die Anlagen und Verteiler vom Grundsatz her so auszulegen, dass

sich die Brandgefahren so gut wie ausschließen lassen. Diese Sicherheitsanforderung gilt nicht nur für Verteiler in abgeschlossenen elektrischen Betriebsräumen, sondern auch – und gerade – für Installationsverteiler nach VDE 0660 Teil 504, zu deren Bedienung Laien Zutritt haben. Hier sollte man auch ein besonderes Augenmerk auf die Kunststoffmaterialien richten, die heute als Umhüllung der Betriebsmittel und im Verteilerbau nicht mehr wegzudenken sind. Die 25-jährige Erfahrung im praktischen Einsatz zeigt, dass sich Polyurethan sehr gut bewährt hat und einer Umhüllung aus Stahlblech nicht nur gleichwertig, sondern vielfach überlegen ist.

Richtlinien zur Schadensverhütung

Zum Thema Brandschutz gibt es eine Vielzahl von Normen und Richtlinien, die hier auf die Anwendung bezüglich der Schaltgeräte-Kombinationen konzentriert werden. Hierzu gehören: • LAR (Leitungsanlagen-Richtlinie) und MLAR (Muster-LeitungsanlagenRichtlinie) • DIN VDE 0660 Teil 500 Beiblatt 2 (Störlichtbogenschutz) • DIN VDE 0660 Teil 504 (Tabelle 7, Nachweis der Beständigkeit gegen außergewöhnliche Wärme und Feuer) • DIN VDE 0304 Teil 3 / IEC 60707 (Entflammbarkeit fester nichtmetallischen Materialien bei der Einwirkung von Flammen als Zündquelle) • DIN 4102 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Feuerwiderstandsklassen, z. B. F 30 – F 90) • UL 94 ( Standard for test for flammability of plastic material for parts in devices and appliances) Der internationale Prüfstandard UL 94 und die Glühdrahtprüfung Bild 2: Ergebnis einer Beanspruchung durch die Brennerflam- nach IEC 60695 (VDE 0471) werden vielfach me (> 500 °C) nach 30 min: selbstverlöschend, kein Material von den Kunststoffmatropft zu Boden; die Funktion bleibt erhalten de 7/2003

Gebäudetechnik

terial-Herstellern vorgenommen [7] und bieten somit schon gute Verarbeitungsgrundlagen für die verschiedenen Einsatzgebiete der fabrikfertigen SchaltgeräteKombinationen (Beispiel: Baydur 60 = Polyurethan von Bayer Leverkusen).

Rückschlüsse, Ergebnisse

Als wesentliche Erkenntnis haben die Brandversuche gezeigt, dass alle verwendeten Materialien – von den Betriebsmitteln bis zum Verteilermaterial – von gleich guter Qualität sein müssen. Das Baurecht fordert somit zu Recht die praxisgerechte Prüfung der Bauteile als EinAuswahlkriterien der heit. Jedes Schaltanlagensystem Umhüllungen, Abdeist entsprechend auszulegen ckungen, Kapselungen und durch eigene Versuche zu Kunststoffmaterial bietet im Bild 3: Ergebnis der BeanBild 4: Crashtest nach 3 min mit prüfen. Die Prüfanordnungen erweisen sich für die ElektroSchaltanlagenbau einige be- spruchung des Geräteraumes 1000 °C: die Blindschutzabsondere Vorteile. Hierzu ge- durch die Brennerflamme deckung für die Automatenreihe werkstatt als nicht sonderlich kompliziert und lassen sich mit hören: nach 10 min: selbstverversagt; alle anderen Materia• Isolation gegen Spannung löschend, außer Rauchschwär- lien einschließlich der Frontab- dem Hersteller der Schränke leicht klären. führende Teile, zung keine Auswirkungen; die deckung (glasfaserverstärktes Die Kunststoffverteiler bie• Schutzisolierung (Schutz- Funktion bleibt erhalten Polyester) sind selbstverlöten einen sehr guten Funktionsklasse II), schend, und kein Material erhalt im Brandfall und sind • leichte Bearbeitung (ausschlagbare einem teilausge- tropft zu Boden sogar vielfach einer Stahlblechvorgeprägte Öffnungen), bauten KNSverteilung überlegen. Die richtige Aus• Sicherheit für die Elektrofachkraft bei Feld in Isolierstoff (Polyurethan-Hartwahl der Kunststoffe, die der Hersteller Arbeiten an Spannung führenden Teilen, integralschaum) und Stahlblech durchbereits einer Brandprüfung unterzogen • deutliche Gewichtsreduzierung, geführt: hat, bietet zusätzliche Sicherheiten [7]. • keine Fußpunktbildung für Lichtbö• Brandversuche an der Außenwand Man sollte bewährte Materialien, z. B. gen und • Brandversuche an der Innenabdeckung Polyurethan und glasfaserverstärktes • keine Farbbehandlung notwendig. (Geräteraum) Polyester, in Schaltanlagen verwenden, Demgegenüber sind Vorteile einer Stahl• Brandversuche als Crashtest bei geöffweil sie im Falle von Störlichtbögen und blechkonstruktion auszugleichen, wie neter Tür Brand außen (und innen) selbstverlözum Beispiel größere mechanische FesDie Zielsetzung der Versuche bestand schend sind und kein Material zu Boden tigkeit, bessere Wärmeleitung/-abgabe darin, das Verhalten der Schaltfelder bei tropft. und anwendungsspezielle mechanische Beanspruchung durch Feuer und den Als wichtig erweist sich dabei auch Verformungen. Einfluss auf den Innenausbau zu testen. die Beachtung des Einsatzes von »KleinVielfach bestehen noch Vorurteile Das Ergebnis zeigt: Sowohl bei Polyurmaterial«. Auch dieses muss den hohen gegenüber einem Schaltfeld aus »Kunstethan als auch bei Stahlblech gab es Anforderungen wie dem der Abdeckunstoff«, während das Material bei Kleinnach 30 min Beflammung über 500 °C gen und der Kapselung entsprechen und verteilern und Verteilern in Kastenbaukeinerlei Folgeschäden (Bild 2). Die soll nicht zur »Sollbruchstelle« werden. weise (z. B. System INS) akzeptiert wird. Flamme verlosch von selbst, und es fiel Hier sei noch einmal auf den problemlokein Material auf den Boden. Die Innensen, seit 25 Jahren bewährten Einsatz temperatur im Geräte- und VerdrahLiteratur des Systems KNS hingewiesen (Bild 1). tungsraum stieg während dieser Zeit nur Um die überzeugenden Vorteile im Beum 20 K an. [1] Blum, A.; Elektrotechnik und individueller Brandtrieb hinsichtlich des Brandschutzes Auch eine Belastung des Geräterauschutz. »de« 19/2002, Seite 24 – 26 noch einmal zu beleuchten, wurden bei mes mit 500 °C über 10 min zeigte au[2] Reuter, M.; Elektrotechnik und individueller der FGH in Mannheim-Rheinau aktuelßer einer Rußschwärzung keine AuswirBrandschutz. »de« 23/2001, Seite 43 – 45 le Versuche durchgeführt. kungen (Bild 3). Letztendlich unterzogen [3] Rübsam, H.J.; Referat Planung von NS-Schaltanladie Prüfer beide Verteiler einem Crashgen und Auswirkungen von Fehlplanungen in der test mit einer Flamme von über 1000 °C, Praxis. VDE-Fachseminar NS-SchaltanlagentechDurchführung der Brandprüfungen um die Grenzen des Verteilerausbaus zu nik am 20./21. März 2002 in Frankfurt erkunden (Bild 4). Dieser Versuch dau[4] Rübsam, H.J.; Referat Strombelastung und WärmeIn Zusammenarbeit mit der Berufsakaerte jeweils 3 min. Anschließend verstress in Schaltanlagen und Verteilersystemen. demie Mannheim und der fachkundigen losch die Flamme von selbst. VDE-Fachtagung 15./16. Oktober 2002 in Leipzig Unterstützung der FGH wurde das SysWichtig war dabei noch die Beobach[5] Voß,G. Rübsam, H.J.; Personen- und Störlichtbotem KNS der Fa. SES TEC geprüft. Das tung, dass sämtliche Kleinteile aus genschutz in älteren Schaltanlagen und VerteiUnternehmen hat den Vertrieb des Sysselbstverlöschendem Material bestehen lern. Elektropraktiker ep, 5/99, Seite 418 – 421 tems übernommen, das von BBC/ABB sollten. So ist z. B. die Blindabdeckung [6] Pitz, Dr. V.; Referat Störlichtbogenschutz bei MSLadenburg 1977 in den Markt eingeverbrannt und zu Boden getropft. Hierund NS-Schaltanlagen. VDE-Fachseminar Vorbeuführt und sich zum Marktführer dieses durch können Brandinitiatoren z. B. in gender Brandschutz am 24.9.2002 in Mannheim Segmentes entwickelt hat. Kabelanschlussräume und Kabeltrassen [7] Wagner, M.; Neue flammgeschützte Polyamide Im Rahmen des Versuchsprogramms verschleppt werden. und Polyester. etz 21/2002, Seite 50 – 55 wurden gleichartige Brandversuche an ■

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Gebäudetechnik

Für die Integration elektrischer Sonnenschutzantriebe in die busgesteuerte Gebäudetechnik gibt es nun ein neues Konzept. Ein Arbeitskreis von derzeit sieben Herstellern von Sonnenschutzantrieben, -steuerungen und -anlagen entwickelte hierfür die Schnittstelle SMI (Standard Motor Interface).

D

as auf der Messe R + T 2003 in Stuttgart erstmalig präsentierte Interface ermöglicht es, Sonnenschutz präzise zu justieren, das Verhalten des Antriebs im eingebauten Zustand zu verändern sowie Rückmeldungen über den Betriebszustand zu erhalten. Eine Anbindung des SMI an Gebäudeautomationssysteme wie EIB oder LON ist einfach möglich. Die Datenaustauschrate bei SMI beträgt 2400 bit/s bidirektional. Das Datenprotokoll überträgt neben vereinheitlichten Standards auch herstellerspezifische Informationen. Je nach Anwendung lassen sich bis zu 16 Sonnenschutzantriebe parallel schalten.

Die Technik Die SMI-Schnittstelle definiert eine einheitliche und robuste Verbindung zwischen Rollladen-/Jalousieantrieben und Steuerungen (Bild). Die Interfaceschaltungen befinden sich jeweils im SMI-Antrieb und in der SMI-Steuerung. SMIAntriebe haben Anschlussleitungen mit fünf Adern. Drei Adern dienen für die Stromversorgung und den Schutzleiter (L, N und PE), und zwei Adern übernehmen die Datenübertragung. Hierfür reicht ein herkömmlichen fünfadriges Kabel aus. Die Telegrammleitungen sind verpolsicher, so dass ein Falschanschluss keine Zerstörung eines Antriebes zur Folge haben kann. Die Eingangsschaltung hat eine so hohe Überspannungsfestigkeit, Dipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber, Redaktion »de« de 7/2003

dass auch bei hohen Störspannung keine Zerstörung möglich ist. Die Leitungslänge zwischen Antrieb und Aktor kann bis zu 350 m betragen. Daher muss man kaum mehr Einschränkungen bei der Planung berücksichtigen.

Die Hauptvorteile Gegenüber konventionellen Antrieben zeichnen sich die SMI-Antriebe vor allem durch drei Punk- Bild 1: Über die standardisierte Schnittstelle SMI lassen sich te aus: Sonnenschutzantriebe auf einfache Weise mit Bussystemen • Es gibt Befehle zum wie EIB oder LON verbinden präzisen Anfahren von Zwischenpositionen. Damit können sich Jalousien, Markisen oder Tageslichtlamellen exakt nach dem Winkel der Sonneneinstrahlung ausrichten. • Die SMI-Antriebe geben Rückmeldungen an das übergeordnete Bussystem – wie z.B. von Teilnehmern am EIB bekannt. Daher sind auch Abfragen der aktuellen Position oder Fehlerdiagnose möglich. Bild 2: Beispiel für einen SMI-Antrieb • An einer Motorsteuerung lassen sich bis zu 16 Antriebe parallel schalten. Antriebe mit handelsüblichen TastschalDie Antriebe können gemeinsam oder tern zu aktivieren. einzeln angesprochen werden, d.h., Das Format für die Antriebsparameman kann pro Antrieb eine Adresse ter ist ebenfalls festgelegt. Damit gilt für vergeben, was aber bei gemeinsamer alle Produkte von verschiedenen HerAnsteuerung nicht notwendig ist. stellern das gleiche KonfigurationswerkGegenüber der heutigen Technik reduzeug. Das Antriebsverhalten lässt sich ziert sich damit der Geräteaufwand auch im eingebauten Zustand flexibel ganz beträchtlich. Auch bei Parallelanpassen. schaltungen kann die Sonnenschutz■ steuerung den Antriebszustand abfrawww.smi-group.com gen. www.dunkermotoren.de www.elero.de www.becker-antriebe.de Inbetriebnahme auch www.hueppeform.de ohne Steuerung www.multronic.de Rollladen- und Sonnenschutzanlagen www.selve.de mit SMI-Antrieben lassen sich auch ohwww.stehle.com ne Steuerung einfach in Betrieb nehmen. Die SMI-Schnittstelle verfügt über einen Inbetriebnahmemodus, der es erlaubt,

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Quelle: elero

Andreas Stöcklhuber

Quelle: Arbeitskreis Standardisierung

Integration des Sonnenschutzes in die Gebäudetechnik

Gebäudetechnik

Gebäudeautomation und Internet Das Internet als Wirtschaftlichkeitsfaktor für Errichter und Nutzer Andreas Starke

Der Einsatz von Gebäudeautomation mittels Bustechnik sowie der Einsatz des Internets sind bekannt dafür, dass sie Aufwände und letztlich Kosten einsparen helfen. Dieser Beitrag soll Potentiale für weitere Einsparungen beleuchten, die durch intensive Verbindung und kombinierte Nut-

Bild 2: Verschlüsselungs-Prinzip

zung des Internets mit der Gebäude-

Ein Bussystem, welches wie das System von net4home mittels Internet eine uneingeschränkte und sichere Kommunikation bewerkstelligen kann, erlaubt neben der Inbetriebnahme natürlich auch die Fernwartung bzw. Programmierung von allen Busgeräten, z. B. Aktoren, Sensoren und Logikmodulen. Diese Fernwartung erstreckt sich auch auf anspruchsvolle Komponenten wie Displays und Zeiterfassungs-Hardware oder Firmware-Updates.

automation auftreten.

E

lektroinstallationen erfordern stets eine Planungsphase. Die durchzuführenden Arbeiten lassen sich hierbei räumlich und thematisch in Aufgabengebiete aufteilen bzw. delegieren. Ein Aufgabengebiet umfasst die Konfiguration bzw. Parametrierung der Komponenten einer Gebäudeautomation. Wenn dabei eine entsprechende Infrastruktur existiert, braucht der Planer während der Inbetriebnahme nicht ständig vor Ort zu sein. Via Internet und Fernkonfiguration kann ein Planer so mehrere Baustellen gleichzeitig betreuen und je nach Baufortschritt die einzelnen Komponenten in Betrieb nehmen. Die Verbindung von Baustellen via Internet kann die Planung noch weiter vereinfachen. Ein Planer wird in die Lage versetzt, im Außendienst von einer Baustelle aus auch andere Baustellen (Bild 1) zu bearbeiten, auf denen er sich im Moment nicht persönlich befindet.

Dipl.-Ing. Andreas Starke ist Geschäftsführer der net4home GmbH

Technik und Sicherheit Konzeptionelle Untersuchungen der net4home GmbH aus Wolfsburg zeigen, dass ein PC die kostengünstigste Variante darstellt, wenn es darum geht, neben der reinen Intranet- bzw. Internetverbindung alle denkbaren Möglichkeiten der Interaktion aus der Ferne zu nutzen. Ein PC ermöglicht zudem diverse Visualisierungen und Interaktionen gleichzeitig. Um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten, basiert ein solcher PC auf einem Betriebssystem, das Windows-Dienste erlaubt. Eine WatchdogKarte ermöglicht eine sehr hohe Betriebssicherheit.

Bild 1: Fernwartung und Inbetriebnahme aller Bauvorhaben nicht nur vom Unternehmenssitz aus, sondern auch aus einem Bauvorhaben heraus

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Als Beispiel sei die Verwaltung eines Zutrittsberechtigungs-Systems via Intra- bzw. Internet genannt, welches im weiteren noch dargestellt wird. Eine sichere Datenübertragung im Internet lässt sich mit einfachen oder mit RSA-Verschlüsselungen (Bild 2) erreichen. Eine Verschlüsselung von Daten mit der RSA-Methode führt bei kleinen Datenmengen, wie einem einzelnen Bustelegramm (Bild 3), zu einer erheblichen Vergrößerung der Datenmenge. Der Anteil der Nutzdaten an dem kompletten Datenpaket ist relativ klein. Will man diesen erhöhten Zeitaufwand für die Datenübertragung vermeiden, gibt es zwei Möglichkeiten: • Verzicht auf den Einsatz einer aufwändigen RSA-Verschlüsselung oder • Zusammenfassung vieler Bustelegramme zu einem Übertragungsblock (Bild 4). Allerdings verringern zusammengefasste und RSA-verschlüsselte Telegrammblöcke den Grad der Interaktion bzw. die Reaktionsgeschwindigkeit, da die Schnittstellen gegebenenfalls gezielt Antworten abwarten, um sie für den Rückweg in gleicher Weise zu verpacken und zu verschlüsseln.

Verbindungsaufbau Die Art der Verbindung ins Internet (z. B. ISDN, DSL oder Standleitungen) beeinflusst neben den Betriebskosten auch die Methoden des Verbindungsaufbaus seitens der Applikationen. Bei

Bild 3: Eine Verschlüsselung von Daten mit der RSA-Methode führt bei kleinen Datenmengen, wie einem einzelnen Bustelegramm, zu einer erheblichen Vergrößerung der Datenmenge de 7/2003

Gebäudetechnik

Aufbau einer Internetverbindung Auslösungen der Verbindung Automatisch zyklisch (z.B. täglich 00:05 Uhr) Automatisch bei Ereignissen

Manuell vor Ort Manuell aus der Ferne

Anlass Zyklisches Übermitteln von Betriebszuständen oder gesammelten Informationen wie z.B. Verbrauchswerten Ereignisse, von denen andere aktiv informiert werden sollen • Kontrolleinheiten signalisieren Fehlerzustände mittels Bustelegrammen oder per E-Mail • Alarmauslösungen mit vollständigen Protokollen, z.B. Auslöseort und -zeit Ermöglichen von Fernwartung durch Dienstleister • Ermöglichen von Fernwartung durch Dienstleister • Abfragen von Betriebszuständen oder gesammelten Informationen Hier wird vorab via Telefon und einer reservierten MSN der Server-PC informiert, dass der Wunsch nach einem Verbindungsaufbau besteht. Der Server überprüft die Authenzität des Anfragenden, wählt sich bei einem Provider ein und holt sich dort eine IP-Adresse. Diese übermittelt er via E-Mail oder Sprachausgabe an den Anfrager.

Mögliche Anlässe für den Aufbau einer Internetverbindung

Bild 4: Mehrere Bustelegramme mit Steuerdaten, Statusmeldungen oder Wartungsbefehlen werden vor der Verschlüsselung zu einem Übertragungsblock zusammengefasst

ISDN und DSL werden bei Anforderung einer Verbindung ins Internet RAS-Verbindungen aufgebaut, wohingegen bei einer Standleitung die Verbindung ständig besteht. Da Standleitungen in der Regel sehr teuer sind, greift man darauf nur im

Bild 6: Motorriegel mit integriertem Busanschluss zum Realisieren von Ver- und Entriegelung von Türen, normalen Türöffnerfunktionen aber auch Automatikfunktionen und Zwangsführung

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Bild 5: Mit dem Erfassungsterminal halten die Mitarbeiter ihre Arbeits- und Pausenzeiten fest

Störmeldungs-Protokolle. Auch Verbindungen zu Serviceprogrammen bei Dienstleistern oder anderen Gebäuden mit Bustechnik von net4home können hergestellt werden. Nach Abschluss der Datenübertragung trennt der Server die Verbindung wieder. Die Tabelle zeigt die unterschiedlichen Auslösungen der Internet-Verbindung und mögliche Anlässe.

Anwendungsbeispiel – Zutrittskontrolle Eine Gebäudeautomation kann vielen Zwecken dienen. Die Technik von net4home deckt neben der Steuerung und Regelung von Standarddisziplinen wie Licht, Heizung/Klima/Lüftung und Beschattung viele weitere Disziplinen ab. Bei Nutzung der bestehenden BusInfrastruktur besteht die Möglichkeit, z. B. Audio- und Videotechnik, Alarmanlagen oder – wie nachfolgend dargestellt – auch ein ZutrittsberechtigungsSystem mit Erfassung von Zeitdaten zu realisieren. In einem Zutrittsberechtigungs-System mit Erfassung von Zeitdaten von net4home identifizieren sich die Mitarbeiter über Transpondertechnik. Ein Busmodul, das die Aufgabe eines Ereignismanagers übernimmt, wertet die eingehenden Ereignisse aus und registriert Kommen- und Gehen-Zeiten über Erfassungsterminals bzw. löst das Öffnen von Türen über konventionelle Türöffner oder aber Motorriegel aus (Bild 5, 6). Bild 7 zeigt beispielhaft, welche Komponenten dem Aufbau des hier beschrieben Systems samt Internetanbindung dienen. Der Ereignismanager speichert alle Ereignisse bis zum zyklischen Abruf durch die PC-Software »net4homeWebAccess«. Diese Anwendung verarbeitet die relevanten Zeitdaten weiter, z. B. Kommen- und Gehen-Zeiten, und stellt sie unter anderem als ermittelte Ar-

Ausnahmefall zurück. Hier wäre eine kontinuierliche Kommunikation mit einem entfernen Gebäude und seinen Busgeräten möglich. Bei einer nicht kontinuierlich bestehenden Internetverbindung wird diese durch einen Server-PC hergestellt. Der Server versendet die Daten per ftp (file transfer protocol) oder E-Mail mit entsprechendem Anhang. Bei diesen Daten handelt es sich z. B. um automatisch gesammelte und zum Teil bereits ausgewertete Information, wie Ver- Bild 7: Exemplarischer Aufbau der Komponenten eines brauchswerte, Betriebszu- Zutrittsberechtigungs-Systems mit integrierter Erfassung stände und dokumentierte von Zeitdaten

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Gebäudetechnik

KLEINES LEXIKON MSN: Multiple Subscriber Number – Mehrfachnummer eines ISDN-Basisanschlusses im Mehrgeräteanschluss.

Primfaktoren zerlegen lassen. Das Verfahren wurde 1977 entwickelt und gilt noch heute als sicherste Verschlüsselungsmethode.

RAS: Ein Remote Access Service erlaubt PCs unter Windows den Zugriff auf den Server des Internetproviders. Dieser Zugriff stellt sich für den Benutzer wie eine direkte physische Verbindung zu dem Netzwerk dar. RASVerbindungen können über normale Telefonleitungen, ISDN-Netzwerke oder DSL-Anschlüsse hergestellt werden.

Watchdog-Karte: Zusatz-Hardware, die den sicheren, unbeaufsichtigten Betrieb eines PCs durch automatisches Reset bei abgestürztem System ermöglicht.

RSA: Asymmetrisches Chiffrierverfahren von Ronald Rivest, Adi Shamir und Leonard Adleman. Diese Verschlüsselung basiert auf sehr großen Zahlen, die sich nur schwer in ihre

beitszeit oder aktuelle Anwesenheit zur Ansicht mittels Browser bereit. Die Software generiert Seiten wie die Ausgangsseite mit den angeforderten Informationen in Echtzeit, sobald ein Anwender diese durch einen Webbrowser anfordert. Auf die Verwendung von Skript-Sprachen, z.B. Javaskript oder Java-Applets, wird hierbei zugunsten der

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Windows-Dienst: Programm ohne Benutzeroberfläche, das meistens mit dem Betriebssystem gestartet wird und irgendwelche speziellen Aufgaben übernehmen muss. Durch den gleichzeitigen Start mit dem Betriebssystem ist die Anmeldung eines Benutzers zum Betrieb solcher Programme nicht notwendig.

Sicherheit verzichtet. Die Fähigkeit der Webbrowser, solche Erweiterungen interpretieren zu können, deaktivieren viele PC-Anwender oftmals ohnehin aus Sicherheitsgründen. Unterschiedliche Zugangsberechtigungen, z. B. »Administrator«, »Personalabteilung«, »Gruppenleiter« und »Mitarbeiter«, erlauben eine je nach Be-

rechtigung gefilterte Ansicht der Daten oder deren Änderung. So können z.B. nur Administratoren oder autorisierte Mitarbeiter einer Personalabteilung bestimmte Seiten für personenbezogene Daten abrufen. Ein Unternehmen, das seine Niederlassungen mit derartiger Technik ausstattet, erlangt über das Internet die Möglichkeit, alle Daten zur Weiterverarbeitung abzurufen und administrativ auf die Mitarbeiter bezüglich erlaubter Türen oder Zeitfenster einzuwirken. Eine dezentrale Administration in den Niederlassungen, gerade kleinerer Unternehmen, erübrigt sich hierdurch.

Fazit Es ist unzweifelhaft, dass Bustechnik bereits heute vermehrt Einzug in Gebäude hält. Eine intensive Nutzung des Internets und Intranets im Zusammenhang mit Gebäudeautomation wird diesem Trend angesichts der Potentiale für Errichter und Nutzer weiteren Vorschub leisten. ■

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Elektroinstallation

Handwerksleistungen richtig kalkulieren Kalkulationsliste für Innungsbetriebe des Informationstechniker-Handwerks Michael Muschong

Unternehmen, die informationstechnische Handwerksleistungen anbieten, können mit dieser Kalkulationsliste ertragsorientiert kalkulieren und ihren Kunden transparente Leistungsangebote übergeben.

W

ie im Bereich der gesamten Gebäudetechnik, so ist auch für den Kundenkreis informationstechnischer Handwerke die zunehmende Kundenforderung zu verzeichen, möglichst viel Leistung aus einer Hand zu bekommen. Die novellierte Handwerksordnung lässt es zu, dass Unternehmen Leistungen »im Paket« anbieten, die früher strikt nach Handwerkszweigen getrennt waren. Diese Situation nutzen viele Unternehmer, um sich in Zeiten zunehmenden Wettbewerbsdrucks neue Geschäftsfelder zu erschließen. Um diese Leistung am Markt wettbewerbsfähig zu verwerten, bedarf es der richtigen Kalkulationsdaten und nicht zuletzt der Einführung leistungsorientierter Lohnsysteme. Dipl.-Ing. (FH) Michael Muschong, Redaktion »de«, nach Unterlagen des Fachverbands für Elektro- und Informationstechnik Sachsen

Die Kalkulationsliste für das IT-Handwerk

Diese richten sich konsequent am betriebswirtschaftlichen Ziel aus, abgerechnete Leistung und Personalkosten auf ein Niveau bringen. So besteht die Chance mit der kalkulierten Leistung auch tatsächlich Erträge zu erzielen.

Werkstatt-Typen und Arbeitswerte Die Kalkulationsliste für Innungsbetriebe des Informationstechniker-Handwerks – herausgegeben im Januar 2002 vom Fachverband für Elektro- und Informationstechnik Sachsen – ist unter diesen Grundgedanken erstellt worden (Bild). Unternehmen, die IT-Handwerksleistungen anbieten, finden mit dieser Kalkulationsliste die geeignete

WERKSTATT-TYPEN Die Definition der Werkstatt-Typen für das Informationstechniker-Handwerk wurde zum Teil aus dem Analyse-Ergebnis des Bundesverbandes des Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik-Einzelhandels e. V. (BVU) übernommen. Generell wird bei jedem Werkstatt-Typ zwischen Stundensätzen für RFT- und Antennenservice und PC-Service/Bürotechnik unterschieden. Jeder Unternehmer muss zur Benutzung der vorliegenden Kalkulationsliste als technisches Hilfsmittel seine eigenen Zuschlagssätze ermitteln.

Typ 2 Die »Profit-Center-Werkstatt« steht für die dem mittleren bis großen TV-Video-HifiFachhandel angegliederte Werkstatt mit einer Werkstattbesetzung von 4 bis 10 Mitarbeitern in den alten Bundesländern

Typ 1 Die stark vom Inhaber geprägte Werkstatt des kleineren Fachhandels/-handwerks mit bis zu vier Werkstattmitarbeitern in den alten Bundesländern

Typ 4 Werkstatt einer durchschnittlichen Werkstattbesetzung von 5,2 Mitarbeitern in den neuen Bundesländern – in etwa vergleichbar mit Typ 2 in den alten Bundesländern.

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Typ 3 Die Großwerkstatt mit einer Werkstattbesetzung von über 10 Mitarbeitern und zum Teil hohem Spezialisierungsgrad der Mitarbeiter im Service in den alten Bundesländern

Grundlage für kalkulierte Erträge. Bei der Erarbeitung haben Betriebe unterschiedlicher Werkstatt-Typen aus verschiedenen Regionen mitgewirkt. Für die daraus entwickelten vier Werkstatttypen (Kasten) wurden so genannte Arbeitswerteinheiten (AW) bestimmt. Eine AW entspricht einer durchschnittlichen Zeit von 3 min – also 20 AW/h. In den Arbeitswerten sind sämtliche Zeitaufwendungen, welche bei Werkstattreparaturen anfallen, enthalten (z. B. Rüstzeit, Transport im Betrieb oder Belegwesen).

Kosten für Kundendienstfahrten In der Praxis sind verschiedene Abrechnungsmodi von Kundendienstfahrten üblich, z. B. • pauschaler Festpreis pro Kundenbesuch, • Festpreise nach Entfernungszonen, • gestaffelt nach Zeitaufwand oder • ohne gesonderte Berechnung. Diese unterschiedlichen Regelungen fördern nicht immer das Vertrauen des Kunden zum Servicebetrieb. Deshalb wurde für die Kalkulationsliste – unter Einbeziehung von ADACWerten – eine Zonen- und KilometerTabelle erarbeitet.

Fazit Auf Grundlage der vorliegenden Kalkulationshilfe können sowohl die Berechnungspreise für einzelne Leistungspositionen als auch eine leistungsabhängige Entlohnung der Servicetechniker abgeleitet werden. Unternehmer, die auf der Basis dieser Kalkulationsliste ein neues Leistungslohnsystem einführen, müssen grundsätzlich die individuellen Bedingungen des eigenen Betriebs beachten. Weitere Infos unter: eline GmbH, Scharfenberger Str. 66, 01139 Dresden, Tel.: (03 51) 8 50 64 20, Fax: (03 51) 8 50 64 22, E-Mail: [email protected] ■ de 7/2003

Elektroinstallation

E- CAD-Systeme aus der Sicht des Praktikers Rainer Witthohn

Rechnergestütztes Erstellen von Planungsunterlagen erleichtert auch den Elektrohandwerkern in kleinen und mittleren Unternehmen die Arbeit. Entsprechend den Anforderungen gibt es eine ganze Menge unterschiedlicher CAD-Lösungen. Testversionen schützen dabei vor Fehlkäufen.

H

ochwertige Arbeit umfasst nicht nur das saubere und ordnungsgemäße Verlegen von Kabeln und Leitungen und das korrekte Setzen der Schaltkomponenten in einer Elektroinstallation. Gute Qualität beinhaltet u. a. auch die vollständige und richtige Dokumentation. Da das Erstellen von Schalt- und Installationsplänen, Kabel- und Klemmenlisten usw. bei einer »einfachen« Installation scheinbar den Aufwand nicht rechtfertigt, unterbleibt es nicht zu selten bzw. erfolgt nach getaner Ausführung nur unvollständig. Ein Rechnerprogramm, das die Zeichenarbeit vereinfacht und Listen möglicherweise automatisch oder zumindest halbautomaisch erstellt und ergänzt, kann hier wertvolle Hilfe leisten.

Finden des richtigen Programmpaketes Unterstützung bieten bei der Suche nach Herstellern die Fachzeitschriften. Dort finden sich immer wieder Beiträge und Anzeigen über CAD- und CAE-Systeme (Computer Aided Design = Rechnergestütztes Zeichnen, Computer Aided Engineering = Rechnergestütztes Konstruieren). Meist bieten die Unternehmen eine so genannte Demo- oder EvaluationVersion ihres Programmes, die man unentgeltlich per CD-Rom beziehen oder aus dem Internet herunterladen kann. Auf diese Weise stehen die Werkzeuge ohne finanziellen Aufwand zur Verfügung und lassen sich im Vorwege ausprobieren. Entweder hat der Hersteller in seine Testversion einen Zeitschalter eingebaut, der das Arbeiten mit dem Elektromeister Rainer Witthohn, Steinburg

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Programm nach dem ersten Start für Programm orthogonal (= rechtwinklig) dreißig Tage in seinem vollen oder nahean, ein Beschriftungsgenerator sorgt für zu vollen Umfang ermöglicht. Oder das die Bezeichnung der Bauelemente. So geProgramm lässt sich zwar bedienen, der nannte Makrofunktionen ermöglichen die Erstellung ganzer Bauteil- und SymUmfang der Unterlagen ist aber bebolgruppen. grenzt, die Pläne lassen sich nicht ausdrucken, es gibt nur eine kleine Schaltzeichenbibliothek oder eine sonstige Auswahl des passenden Sperre verhindert den Umgang mit allen Werkzeuges Funktionen. Alle Hersteller preisen für ihr ProDie Funktionen der einzelnen Zeichenegramm eine »intuitive« (= unmittelbar ditoren (= Zeichnungsbearbeiter) ähneln erkennende) Bedienung an. Trotzdem sich. Nur in den »intuitiv« zu erfassenbesteht nicht selten eine Diskrepanz zwischen der Vorstellung, welche der Programmierer von »Intuition« hat, und den Erwartungen hinsichtlich einer Funktion, welche der handwerklich begabte Bediener hegt, wenn er vor dem Rechner sitzt. Ein Entscheidungskriterium kann in diesem Zusammenhang sein, wieviel Bedienungsanleitung zu lesen ist, eher der erste »Intuitive« Bedienung lässt sich daran messen, wieviel Stromlaufplan aus dem Bedienungsanleitung nötig ist, bis sich die ersten Erfolge Drucker kommt. einstellen Diese Frage stellt sich insbesondere, wenn das CADden Detailfunktionen liegen die UnterWerkzeug nur ein paar mal im Monat schiede. Daher sollten folgende Fragen benötigt wird und jeder Start einem die Auswahl unterstützen. Neuanfang gleichkommt. Das Pro• Wie einfach stellt sich für mich das gramm erfordert bei dieser seltenen NutEinrichten einer Zeichnung/eines Prozung dann jedesmal ähnliche Aufwänjektes und das Bedienen des Programdungen wie beim ersten Anlernen. mes dar? • Welchen Symbolumfang bietet die Bauteilebibliothek bzw. eignet sich die Die ersten Schritte Bauteilebibliothek für meine Anwendungen? Nach der Programminstallation erfolgt • Welchen maximalen Seitenumfang das Einrichten eines Projektes, d. h., das bietet das Programm? Hier sollte die Erstellen einer Struktur, wie die einzelÜberlegung mit ins Kalkül gelangen, nen Teilprojekte miteinander verknüpft dass eine Zeichnungsseite mehr meist sind. Die Installation eines Einfamiliendie Übersichtlichkeit des gesamten Plahauses erfordert im Normalfall diese nes erhöht. Funktion nur zum untergeordneten Teil. • Erfordern meine Projekte automatiEndlich liegt das erste virtuelle Zeichensche Listengeneratoren und umfangreiblatt auf dem »Desktop« (= Schreibche Verknüpfungsfunktionen? Viele tischoberfläche des PC). »Automatikfunktionen« verlangen im Schaltelemente liegen in den BiblioVorwege Konfigurationsarbeiten. theken bereit. Ein Mausklick holt sie auf • Brauche ich die Kompatibilität zu andas Zeichenblatt, ein weiterer Mausderen Systemen bzw. mit welchen Systeklick fixiert sie nach dem wunschgemämen arbeiten meine Partner an den Proßen Platzieren in einem festgelegten Rasjekten? ■ ter. Verbindungslinien ordnet das CADde 7/2003

Elektroinstallation

Modulare Schaltschränke planen und bauen Typgeprüfte (TSK) und partiell typgeprüfte (PTSK) Niederspannungsschalt-Gerätekombinationen Michael Berg

TSKs und PTSKs müssen normgerecht geplant und errichtet werden. Neben allgemeinen Hinweisen liefert der Beitrag Informationen zu Hilfsmitteln für Planung, Dokumentation und Montage.

N

iederspannungs-Schaltgerätekombinationen werden heute häufig als modulare Bausteinsysteme geplant, geliefert und gefertigt. Hierbei müssen Planer und Schaltschrankbauer sowohl die Angaben des Herstellers als auch die der entsprechenden Norm DIN EN 60439-1 (VDE 0660 Teil 500) beachten. Diese Norm gilt gleichermaßen für TSK- und PTSK-Anlagen. Sie weisen hinsichtlich Qualität und Sicherheit keine Unterschiede auf, da Anforderungen und Prüfungen für beide Anlagen gleichwertig sind.

Die TSK als Bausteinsystem Bei der typgeprüften Schaltgeräte-Kombination (TSK) handelt es sich um eine Schaltanlage, die ausschließlich aus typgeprüften Komponenten besteht (Bild 1). Der Schaltschrank entspricht der VDE 0660/Teil 500 und muss beispielsweise die Kurzschluss- und Erwärmungsprüfung bei einer zertifizierten Prüfstelle erfolgreich absolviert haben. Ändert der Installateur den Schrank bei der Montage nur geringfügig, entspricht dieser weiterhin den Anforderungen der TSK. Dies gilt allerdings nicht mehr, wenn durch Änderungen beispielsweise Michael Berg, Markt-Management von Niederspannungsverteilungen, Hager Tehalit Vertriebs GmbH, Blieskastel

Bild 1: TSK von Hager – »univers N-System« bis 1 600 A

die Schutzart beeinträchtigt wird. Stammt der Schrank also aus einer typgeprüften Schrankserie und sind auch die montierten Bausteine und Einbaugeräte typgeprüft, sind die Anforderungen einer TSK erfüllt. Einige Hersteller haben für ihre typgeprüften Schränke komplette Bausteinsysteme entwickelt, die der Norm DIN EN 60439-1 entsprechen. Der Elektrotechniker kann dann beim Bau einer TSK-Anlage alle Schränke und Bausteine beliebig miteinander kombinieren. Diese lassen sich für viele verschiedene Anwendungen einsetzen, z. B. für Reihenklemmen, Reiheneinbaugeräte, NHSicherungslasttrennschalter, Leistungs-/ Lasttrennschalter, Montageplatten, Sammelschienen oder auch für SLSSchalter und NH-Sicherungslasttrennschalter in Leistenbauform.

TSK mit geprüfter Sicherheit Entsprechen die Geräte der Norm DIN EN 60439-1, erhält der Hersteller vom VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut ein Gutachten, das auch die Fertigungsüberwachung bestätigt (Bild 2). Hierbei kann es sich sowohl um die Prüfung einer einzelnen Anlage als auch um die eines kompletten Schrank- und Bausteinsystems handeln. Im Zentrum dieser Prüfungen stehen die Kurzschlussfestigkeit, die Ermittlung der Erwärmung, die Schutzmaßnahmen

ANWENDERSCHULUNGEN Hager bietet in seinem Schulungszentrum Blieskastel ein komplettes Schulungspaket zum Thema TSK und PTSK an. Es setzt sich zusammen aus den Seminaren:

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• Verteilungssystem univers N bis 630 A • Verteilungssystem univers N bis 1600 A • Grundkurs Softwaresystem Elcom • Aufbaukurs Softwaresystem Elcom Weitere Infos unter www.hager.de

Bild 2: VDE-Zertifikat für eine TSK

und die Schutzart der Gehäuse. Das VDE-Prüf- und Zertifizierungsinstitut ermittelt dabei, ob die geforderten Eigenschaften bei den am stärksten beanspruchten Bausteinkombinationen eingehalten werden. Generell gilt jedoch: Entscheidend für ein TSK-System ist nicht, dass die geforderten Eigenschaften für alle Komponenten geprüft und zertifiziert sind, sondern dass ein generell verwendbares Regelwerk vorhanden ist. D. h. die Kombination von Projektierungsunterlagen, Planungsvorschriften und belegten Prüfungsergebnissen muss eine typisierte Bauform ergeben, die immer wieder und in allen Fällen eingesetzt werden kann.

Die PTSK als Alternative Im Gegensatz zu einer TSK-Anlage, enthält eine partiell typgeprüfte Niederspannungs-Schaltgerätekombination neben typgeprüften Baugruppen auch nicht typgeprüfte Komponenten. Die nicht typgeprüften Bauteile müssen allerdings von typgeprüften abgeleitet sein – in der Regel durch Interpolation (Berechnung). Der Elektrotechniker muss beachten, dass auch eine PTSK alle in der Norm geforderten Nachweise und Prüfungen erfüllen muss. Er hat also die Nachweise für die errichtete Einzelanlage zu erbringen. So ist er beispielsweise verpflichtet, die Kurzschlussfestigkeit der Sammelschienen nach VDE 0660

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Elektroinstallation

Teil 509 (Verfahren zur Ermittlung der Kurzschlussfestigkeit von PTSK) aus den typgeprüften Schienensystemen herzuleiten. Für die Ermittlung der Grenztemperatur ist der Teil 507 der Norm nach VDE 0660 anzuwenden.

Geeignete Hilfsmittel Als hilfreich bei Planung und Bau von TSK und PTSK haben sich Checklisten der Hersteller erwiesen, die beispielsweise in den Katalogen oder entsprechenden Broschüren zu finden sind. Ebenfalls sehr nützlich: Der »Leitfaden zur Anwendung der DIN EN 60 439-1 (VDE 0660 Teil 500)«, herausgegeben vom Zentralverband der Deutschen Elektround Informationstechnischen Handwerke (ZVEH). Dieses Hilfsmittel listet in übersichtlicher Form alle Ablaufschritte für Planung, Montage und Prüfung von Niederspannungs-Schaltgeräte-Kombinationen in der richtigen Reihenfolge auf. Gleichzeitig benennt er die entsprechenden Abschnitte aus der DIN EN 60439-1.

Dokumentation per Software Der Errichter einer TSK oder einer PTSK hat weiterhin für die Anlage eine »saubere« Dokumentation zu erstellen und mitzuliefern. Hierfür gibt es geeignete Hersteller-Software, die den Errichter bei dieser Aufgabe effektiv unterstützt (Bilder 3 und 4). Bei der Wahl eines geeigneten Programms sollten neben dem Preis-Leistungs-Verhältnis auch die Folgekosten für Updates sowie ggf. anfallende Schulungskosten berücksichtigt

Bild 4: Ermittlung der entsprechenden Erwärmung und Verlustleistung

werden. Noch wichtiger ist jedoch für den Anwender die Leistungsfähigkeit der Software-Hilfe. Sie sollte neben einer einfachen Handhabung auch die Möglichkeiten bieten, Aufbau- und Stromlaufpläne zu erstellen. Darüber hinaus gehören Verlustleistungsberechnungen sowie Automatismen zwischen den einzelnen Modulen zum Standard. Ein anwenderfreundliches Programm gestattet z. B. aus einem zuvor angelegten ein- oder allpoligen Stromlaufplan eine automatische Schrankberechnung zu starten. Diese Schrankberechnung enthält – basierend auf der bereits erstellten Gerätedatenbank – alle wichtigen Informationen, die der Elektrotechniker für die Konfiguration des Gehäuses benötigt. Dazu zählen beispielsweise Gerätetiefe, Stromstärke, Verlustleistung mit und ohne Leitung u.v.m. Gibt man zusätzlich noch Angaben zur Einspeisung, Klemmenlage und Einbauart des Schrankes ein, liefern solche Programme automatisch eine Berechnung über die Temperaturverhältnisse und der anfallenden Verlustleistung im Schrank, einschließlich des Bemessungsbelastungsfaktors sowie die Temperaturverhältnisse vor Ort.

Fazit

Bild 3: Automatische Generierung eines Aufbauplans

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Die zahlreichen und nützlichen Hilfsmittel aus Industrie und Institutionen unterstützen den Elektrofachmann bei der normgerechten Errichtung von TSKund PTSK-Anlagen. Weiterhin empfiehlt es sich, zusätzlich die entsprechenden Schulungsangebote der Hersteller zu nutzen. In abgestimmte Seminaren zu den Verteilungssystemen oder der Anwendersoftware erhält die Elektrofachkraft das notwendige Wissen für Planung, Montage, Prüfung und Dokumentation von TSK und PTSK. ■ de 7/2003

Elektroinstallation

Kurzschlussberechnung in Drehstromnetzen (3) Neue Norm DIN EN 60909-0 (VDE 0102) – Kurzschlussimpedanzen der Betriebsmittel Ismail Kasikci

Für die Berechnung der Kurzschlussströme ist die Kenntnis der Betriebsmittelimpedanzen im Kurzschlussfall unabdingbar. Die sehr unterschiedlichen Berechnungsgrundlagen zeigt dieser Beitrag für Netzeinspeisungen,

Bild 7: Netzschaltplan einer Energieverteilung

Generatoren, Transformatoren sowie Kraftwerksblöcke. Die Kurzschlussimpedanzen von Freileitungen, Kabeln und Leitungen, Asynchronmotoren, statischen Umrichtern sowie Kondensatoren und nichtrotierende Lasten sind Gegenstand des Folgebeitrags.

D

er zweite Teil des Beitrags (»de« 5/2003, S. 50 ff.) behandelte die Eigenschaften von Kurzschlussströmen und die zugehörige Berechnungsmethode. Dabei wurden das Verfahren der Ersatzspannungsquelle an der Kurzschlussstelle und der Spannungsfaktor c ausführlich erklärt und die Wichtigkeit des minimalen einpoligenund dreipoligen Kurzschlussstroms besonders hervorgehoben. Dieser und der folgende Teil diskutieren die Kurzschlussimpedanzen der elektrischen Betriebsmittel. Berechnungsbeispiele und eine Diskussion über die praktischen Auswirkungen der neuen Norm werden diesen mehrteiligen Beitrag dann abschließen.

Allgemeines Wer die Kurzschlussströme in einem Drehstromnetz berechnen will, muss die Dr.-Ing. Ismail Kasikci, Gastprofessor für Elektrische Gebäudeausrüstung, Anlagenprojekte und Elektrotechnik, Fachhochschule Biberach Teil 1: »Neue Norm DIN EN 60909-0 (VDE 0102) – Änderungen und Begriffe«, »de« 4/2003, S. 32 ff. Teil 2: »Neue Norm DIN EN 60909-0 (VDE 0102) – Kurzschlussstromeigenschaften und Berechnungsmethode«, »de« 5/2003, S. 50 ff.

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Bild 8: Netzeinspeisung und Ersatzschaltbild im Mitsystem

leiterbezogenen Daten und Impedanzen der elektrischen Betriebsmittel kennen. Die Hersteller geben diese im Allgemeinen an. Die Impedanzen bestehen aus einem ohmschen (Resistanz R) und einem induktiven Widerstand (Reaktanz X). Zu den für die Kurzschlussberechnung relevanten Betriebsmitteln in Energieverteilungsnetzen zählen z. B. Netzeinspeisungen, Generatoren, Transformatoren, Kabel und Leitungen, Motoren sowie andere Verbraucher (Bild 7). Die Kurzschlussimpedanzen der einzelnen Betriebsmittel werden im Folgenden diskutiert. Dabei geht dieser Beitrag auch in einigen kurzen Ausführungen auf Aufbau und Theorie der einzelnen Betriebsmittel ein.

Netzeinspeisung ohne Transformator Die Einspeisung erfolgt aus einem Netz heraus, das mit »Q« (Quelle) bezeichnet wird. Die übergeordnete Spannungsebene und das Ersatzschaltbild (ESB) zeigt Bild 8. Wenn dem Planer der AnfangsKurzschlusswechselstrom I″kQ am Anschlusspunkt Q bekannt ist, kann er damit die Kurzschlussmitimpedanz ZQ an der Fehlerstelle bestimmen: (1).

Ist das Verhältnis RQ/XQ bekannt, so lässt sich die Reaktanz XQ bestimmen zu:

(2).

Es reicht aus, für Hochspannungsnetzeinspeisungen mit Nennspannungen über 35 kV – gespeist über Freileitungen – die Gleichung ZQ = 0 + jXQ einzusetzen. In anderen Fällen, wenn die Resistanz RQ nicht bekannt ist, kann man die Gleichungen RQ = 0,1·XQ und XQ = 0,995·ZQ

(3)

ansetzen. Die treibende Spannung UQ hat große Bedeutung für die Kurzschlussberechnung. Da die exakte Größe dieser Spannung nicht bekannt ist, wählt man die treibende Spannung aufgrund der Spannungsfälle an Transformatoren, Kabel und Leitungen etwa um 10 % über die Netznennspannung Un. Deshalb wird der Spannungsfaktor c – wie im vorherigen Beitragsteil besprochen – eingeführt. Früher wurde anstelle I″kQ die Kurz_ schlussleistung S″k=√3·UnQ·I″k angegeben, z. B. für 110 kV eine S″k von 6 GVA bis 8 GVA, für 20 kV ergeben sich 500 MVA oder für 10 kV ca. de 7/2003

Elektroinstallation

Bild 9: Netzeinspeisung mit Transformator und ESB im Mitsystem (HV: High Voltage, LV: Low Voltage, SS: Sammelschiene)

250…350 MVA. Den Kurzschlussstrom an der Übergabestelle kann der Planer beim Versorgungsnetzbetreiber (VNB) erfragen oder selbst berechnen. I″kQ ist eine wichtige Größe für die Bemessung von Betriebsmitteln.

Netzeinspeisung mit Transformator Der Kurzschluss wird bei Netzeinspeisungen mit Transformator über ein

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Bild 10: Schnitt und Schaltzeichen des Generators

Mittel- oder Hochspannungsnetz gespeist. In diesen Fällen ist nur der AnfangsKurzschlusswechselstrom I″kQ am Anschlusspunkt Q bekannt. Der Planer kann die Netz-Innenimpedanz ZQt im Mitsystem bezogen auf die Unterspannungsseite des Transformators nach folgender Gleichung berechnen (Bild 9):

In Gleichung (4) bedeutet t den Index für die transformierte Größe. Das Bemessungsübersetzungsverhältnis tr des Transformators der Netzeinspeisung – d. h. des Transformators, bei dem der Stufenschalter auf der Hauptanzapfung steht – wird mit der Gleichung (5)

(4). bestimmt.

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Elektroinstallation

Bild 11: Ersatzschaltbild und Zeigerdiagramm des Generators

Bild 12: Übertragung der elektrischen Energie durch Transformatoren verschiedener Schaltgruppen

des Generators UrG und dem Phasenwinkel ϕrG:

Generatoren In Industrienetzen oder Niederspannungsnetzen werden Generatoren mit direktem Anschluss eingesetzt. Generatoren bestehen aus einem Läufer und Ständer. Drei um 120° versetzte Wicklungsstränge bilden die Ständerwicklung. Die Erregerwicklung befindet sich in den Nuten des Läufers. Aufgrund der hohen Fliehkräfte wird der Läufer massiv ausgeführt und kommt daher nur als Vollpolmaschine zur Anwendung. Da das Polrad unterschiedliche Reaktanzen hat, werden Generatoren durch d- und q-Achse modelliert. Die d-Reaktanzen beziehen sich auf die Längsachse und die q-Reaktanzen auf die Querachse des Polrades. Bei Kurzschlüssen treten induktive Ströme auf, so dass für den Kurzschlussfall nur die d-Achse betrachtet wird [3]. Synchronmaschinen gibt es als Kleinmotoren mit Leistungen von wenigen W bis einigen hundert W sowie als Stromerzeuger von wenigen kW bis ca. 1 800 MW. Bild 10 zeigt den Schnitt eines selbsterregten Generators und das entspechende Schaltzeichen. Die treibende Spannung für den Kurzschluss wird subtransiente Spannung E″ genannt. Die innere Reaktanz ist dann die Subtransienreaktanz X″d [3]. Bild 11 zeigt das Ersatzschaltbild und Zeigerdiagramm des Generators. Für den Kurzschluss wird die Mitimpedanz des Generators benötigt und beträgt

(9). Die bezogene subtransiente Reaktanz x″d des Generators, bezogen auf die Bemessungsimpedanz lautet:

(10). Der Kurzschlusstrom des Generators beginnt mit dem subtransienten Strom I″k,

Für die Berechnung des Stoßkurzschlussstroms wird fiktive Resistanz RGf verwendet. Für Generatoren mit UrG < 1000 V ist RGf = 0,15·X ≤ d einzusetzen [1].

Transformatoren Ein Transformator ist eine Wechselstrommaschine, die durch elektromagnetische Induktion Wechselspannung und Strom zwischen zwei oder mehreren Wicklungen bei gleicher Frequenz und im Allgemeinen unterschiedlichen Werten der Spannung und

Bild 13: Schnitt eines Verteiler- (links) und Leistungstransformators (rechts) [4]

geht über in den transienten Strom I′k und schließlich in den Dauerkurzschlusssstrom Ik. Der dreipolige Kurzschlussstrom ergibt sich zu:

(6) (11). (7)

des Stroms überträgt. Er ist somit ein Gerät zur Übertragung und zum Transport von elektrischer Energie. Man unterscheidet dabei Maschinen(Block)-transformatoren zum Transformieren der Generatorspannung (z. B. 10,5 kV) auf Netzspannungsniveau (z. B. 220 kV), Netztransformatoren in den Umspannwerken und Verteiltransformatoren zwischen Mittelspannungsnetz und Verbraucher (z. B. 20/10 kV/

Glg. (9) in Glg. (11) eingesetzt, ergibt den dreipoligen Kurzschlussstrom.

mit dem Korrekturfaktor (8).

Mit den Gleichungen (6), (7) und (8) erhält man die korrigierte Generatorimpedanz ZGK mit der Bemessungspannung

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(12).

Bild 14: Symbol des Transformators de 7/2003

Elektroinstallation

0,4 kV). Drehstrom-Verteilungstransformatoren gibt es von 50 kVA bis 2 500 kVA und Leistungstransformatoren bis 1 200 MVA [4]. Die verschiedenen Schaltgruppen von Transformatoren werden je nach Spannungsebene verwendet (Bild 12). Verteiler- und Leistungstransformatoren haben aufgrund der sehr unterschiedlichen Anforderungen eine unterschiedliche Konstruktion (Bild 13). Ein Transformator wird durch oberund unterspannungsseitige Schaltgruppen gekennzeichnet. Bild 14 stellt einen Verteilertransformator mit der Schaltgruppe Dyn5 und dessem Symbol dar, das sich folgendermaßen erklärt: D – Schaltungsart für Oberspannung (OS) y – Schaltungsart für Unterspannung (US) n – Sternpunkt des Transformators herausgeführt und geerdet 5 – Kennziffer (Phasenverschiebung zwischen Ober- und Unterspannungssystem multipliziert mit 30°) Die Übersetzung der Spannungen ü bei Dyn5 beträgt:

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märseite umgerechnet. Das vollständige Ersatzschaltbild lässt sich für die Berechnung weiter vereinfachen. Man erhält dann das Bild 16. Für die weitere BeBild 15: Vollständiges Ersatzschaltbild des Transformators trachtung sollen die wichtigsten Kenngrößen des Transformators mit den dazugehörigen Ersatzschaltbildern an dieser Stelle zusammengefasst werden. (13). Die Kurzschlussspannung ist die Spannung, die bei kurzgeschlossener SeUnter Berücksichtigung der Verluste kundärwicklung und bei Nennfrequenz lässt sich das vollständige Ersatzschaltan der Primärwicklung anliegen muss, bild des Transformators entsprechend damit genau der primäre Nennstrom Bild 15 entwickeln. In diesem Bild sind fließt. Die Primär- und Sekundärspandie sekundärseitigen Größen auf die Prinung unterscheiden sich um den Spannungsfall an den ohmschen und an den Streuinduktivitäten der Kurzschlussspannung (Bild 16, links). Die ermittelte Kurzschlussspannung wird in Prozent der Bild 16: a) Vereinfachtes Ersatzschaltbild des Transforma- primären Nennspannung angegeben: tors, b) Ersatzschaltbild im Kurzschlussfall im Mitsystem

57

Elektroinstallation

Bild 18: a) Kraftwerksblock und b) Übersicht eines Stufenschalters [4]

Bild 17: Kappsches Dreieck

(14), mit: ukr: Kurzschlussspannung in % Ukr: Kurzschlussspannung in V Ur: Nennspannung in V. Transformatoren mit einer Bemessungskurzschlussspannung ukr = 4 % werden in Verteilungsnetzen eingesetzt, um den Spannungsfall klein zu halten. In Industrie- und Verteilnetzen großer Leistung nutzt man Transformatoren mit ukr = 6 %, um deren Kurzschlussbeanspruchung zu begrenzen. Die Bemessungskurzschlussspannung von Großtransformatoren liegt noch höher, um ausreichende Kurzschlussfestigkeiten zu erzielen. Wird nun die prozentuale Kurzschlussspannung mit dem Kurzschlussstrom in Beziehung gebracht, ergibt sich:

(15), mit: Ik: Kurzschlussstrom in A IN: Nennstrom in A Uk: Kurzschlussspannung in %. Bei kleiner Kurzschlussspannung fließt ein hoher Kurzschlussstrom. Der Innenwiderstand des Transformators ist gering. Diese Transformatoren bezeichnet man als spannungssteif. Bei hoher Kurzschlussspannung liegt der umgekehrte Fall vor. Diese Transformatoren bezeichnet man als spannungsweich. Daher ist die Größe der Kurzschlussspannung maßgebend für das Betriebsverhalten eines Transformators. Das Zeigerdiagramm des sekundär kurzgeschlossenen Transformators, das aus den ohmschen und den Streuinduktivitäten gebildet wird, ergibt ein Dreieck – das so genannte »Kappsche Dreieck« (Bild 17).

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Die Primär- und Sekundärspannung unterscheiden sich um den Spannungsfall an den ohmschen Widerständen und an den Streuinduktivitäten, wenn der Primärstrom I1 den Nennwert I1N hat. Diesen Spannungsfall bezeichnet man als Kurzschlussspannung Uk: (16). Diese Spannung lässt sich direkt messen, wenn die Sekundärseite des Transformators kurzgeschlossen ist. Werden diese Spannungsfälle auf die Nennspannung bezogen, so erhält man diese Werte in Prozent der Nennspannung, wie unten angegeben ist:

(17) (18)

(19)

(20).

Impedanzen des Transformators Aus den Bemessungsdaten lässt sich die Kurzschlussimpedanz ZT = RT + jXT von Zweiwicklungstransformatoren mit oder ohne Stufenschalter wie folgt berechnen (Bild 16, rechts):

(21). Die Resistanz des Transformators mit der Bemessungsscheinleistung SrT oder der gesamten Wicklungsverluste PkrT des Transformators bei Bemessungstrom ergibt sich zu:

BUCHTIPP ZUM THEMA Projektierung von Niederspannungs- und Sicherheitsanlagen Betriebsmittel, Vorschriften, Praxisbeispiele, Softwareanwendungen Ismail Kasikci 2., neu bearbeitete und erweiterte Auflage 2003 ca. 620 Seiten, ca. 59,80 EUR mit CD-ROM Hüthig & Pflaum Verlag ISBN 3-8101-0161-3 Erscheinungstermin: Mai 2003 Das Buch enthält das gesamte Fachwissen, das für die Planung funktionell einwandfreier und sicherer Elektroanlagen notwendig ist. Folgende Themen wurden für die 2. Auflage ergänzt: TAB 2000, Brandschutz, Baustellen, Baderäume, EIB, Gefahrenmeldeanlagen sowie komplexe Projektierungsbeispiele mit Installations- und Schaltplänen. Verschiedene Softwareprodukte, die den Projektierungsprozess erheblich vereinfachen, stehen dem

Leser auf der beiliegenden CD-ROM zur Verfügung. Weitere Informationen unter www.online-de.de/shop Dieses Buch lässt sich bestellen beim Hüthig & Pflaum Verlag, Tel. (06221)489-384, Fax (06221)489-443, E-Mail: [email protected]

de 7/2003

Elektroinstallation

Transformatoren Schaltgruppe Dy Dz, Yz

R(0)T/R(1)T X(0)T/X(1)T 1 0,95 0,4 0,1

Tabelle 3: Nullwiderstände nach Schaltgruppen

noch getrennt betrachtet. Nach DIN EN 60909-0 werden sie in einer Einheit als Kraftwerksblock zusammengefasst und berechnet. Bild 18 zeigt den Blocktransformator und Stufenschalter. Tabelle 4 fasst die Impedanzen und Korrekturfaktoren von Kraftwerksblöcken zusammen.

Literatur [1] DIN EN 60909-0 (VDE 0102-07) Kurzschlussströme in Drehstromnetzen; Teil 0: Berechnung der Ströme. [3] G. Müller: Grundlagen der elektrischer Maschinen, VCH Verlagsgesellschaft mbH Weinheim, ISBN 3-527-28390-0, 1994

Kraftwerksblöcke Betriebsmittel

Impedanz

Korrekturfaktor

Kraftwerksblock ohne Stufenschalter Kraftwerksblock mit Stufenschalter

(26)

Tabelle 4: Impedanzen und Korrekturfaktoren

(22), die Reaktanz des Transformators mit: (23).

Mit dem Stufenschalter erfolgt die Spannungsregelung auf der Oberspannungsseite des Transformators durch den Transformator. Ohne Stufenschalter wird die Spannungshaltung durch den Spannungsregler des Generators hergestellt.

[4] Siemens: Trafo-Union, GEAFOL-Gießharztransformatoren und Leistungstransformatoren. Hüthig & Pflaum Verlag 2000, ISBN 3-8101-0131-1.

(Fortsetzung folgt)

Bei Transformatoren wird zusätzlich zur Transformatorimpedanz auch ein Impedanzkorrekturfaktor KT eingeführt. (24). xT ist die bezogene Reaktanz des Transformators mit

(25). Glg. 25 gilt nicht für Blocktransformatoren [1]. Die Kurzschlussnullimpedanz Z(0)T =R(0)T +jX(0)T kann dem Typenschild oder Herstellerdaten entnommen werden. Impedanzkorrekturen für die Dreiwicklungstransformatoren finden sich in DIN EN 60909-0 . In Niederspannungsnetzen ist der Sternpunkt des Transformators direkt geerdet. Die Berechnung der Nullimpedanzen ist von großer Bedeutung, da der Kurzschlussstrom über den PEN oder das Erdreich fließen kann. Die Nullimpedanzverhältnisse hängen von der Schaltgruppe des Transformators ab (Niederspannungstransformatoren: siehe Tabelle 3).

Kraftwerksblöcke Die DIN VDE 0102-01-1990 hat den Generator und den Blocktransformator de 7/2003

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Elektroinstallation

Kompakte CAE-Software für den Handwerker Projektentwicklung per Mausklick Martin Witte

Eine

kompakte

Planungssoftware

kann professionellen Ansprüchen genügen. Sie stellt häufig die richtige Wahl für Praktiker dar, bei denen Planung eher eine Nebentätigkeit ist.

L

ohnt sich Konstruktion am Bildschirm (CAE = Computer Aided Engineering) auch für Handwerksbetriebe? Die Verantwortlichen bei Elektro Hagemann, Georgsmarienhütte, geben eine klare Antwort und verweisen auf die Zeitersparnis beim Erstellen, Verändern und Archivieren von Zeichnungen. Zum Einsatz kommt das System »Eplan Compact« von Eplan Software & Service, Monheim.

CAE auch für Handwerksbetriebe Betriebsleiter Manfred Adler versichert: »Auch Handwerksbetriebe schwenken früher oder später auf computergestützte Konstruktion um. Die Zeiten der Skizze am Zeichenbrett sind vorbei.

zubildenden gehören Privatkunden ebenso wie renommierte Industrieunternehmen und kommunale Einrichtungen. »Im Stahlwerk Georgsmarienhütte haben wir die Beleuchtung und Videoüberwachung installiert«, erinnert sich Adler. Ebenso entwi- Bild 2: Musterprojekt mit Eplan Compact für einen ckelte und installierte Stromlaufplan die Firma die Stromverteilung, die Datennetze und die Beschnell zurechtzufinden und auf diese leuchtung in der neuen Osnabrücker Weise einen Großteil der vielfältigen RWE-Schaltwarte. Dort wird die StromFunktionen nutzen zu können. »Das Sysversorgung für den gesamten norddeuttem lässt sich einfach erlernen, und den schen Raum überwacht, koordiniert und Rest habe ich mir selber beigebracht.« dirigiert. Zeichnungen aus früheren Projekten »Wir arbeiten auf der Basis von Varihat sich der Betriebsleiter kopiert, ruft sie in Eplan auf und verändert Makros antenkonstruktionen«, erläutert Adler, denn jede Baustelle sei anders. Für ihn bzw. Module, z. B. Dämmungsschalter, bildet die Flexibilität einen der wesentSchaltuhren oder Steuerungen, entsprelichen Punkte, die einen Handwerkschend dem neuen Auftrag. Diese Vorgebetrieb auszeichnen. Beim flexiblen hensweise bewährte sich auch, als Konstruieren setzt er auf Eplan ComElektro Hagemann den Zuschlag für die pact. Das Unternehmen arbeitet seit Planung der 25 Stromverteiler in der 1996 mit Eplan und hat seitdem jedes Berliner Bundesgeschäftsstelle von Bündnis 90/Die Grünen erhielt. Der Auftrag Update der Software übernommen. »Ein kam von einem Architekten aus Georgsfrüherer Mitarbeiter marienhütte, mit dem das Unternehmen führte das Programm häufig zusammenarbeitet. Sämtliche bei uns ein. Als der das Pläne zur Ausführung gingen dann an Unternehmen verließ, ein Unternehmen vor Ort. Die Bauüberhabe ich mich in das wachung aber blieb »Chefsache«, geSystem eingearbeitet«. steuert aus Georgsmarienhütte.

Zeit sparen Einer der Hauptgründe für die Entscheidung, Eplan zu erwerben, war die weite Verbreitung der Software. Bild 1: Eplan beschleunigt die Konstruktion und verbessert Die grundsätzlichen die übersichtliche Archivierung Vorteile der Projektierung am Bildschirm fasst Adler zusamKunden wollen korrekte, übersichtliche men: »Das Konstruieren geht wesentlich Projektpläne.« schneller, die Archivierung erfolgt übersichtlicher. Zudem lassen sich ÄnderunVielschichtige Auftragsstruktur gen sehr rasch durchführen.« Insgesamt seien Zeit und Aufwand seiner ElektroZu den Auftraggebern des Betriebes mit projektierung gegenüber früher um rund seinen zwölf Angestellten und drei Aus50 % gesunken. Trainings im Monheimer Schulungszentrum gaben eine solide Dipl.-Ing. Martin Witte, Produktmanager, Grundlage, um sich in Eplan Compact Eplan, Monheim

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Aufgaben standardisieren, Mitarbeiter einführen Mit dem Kopieren, Aufrufen und schnellen Überarbeiten der Zeichnungen aber gibt sich Adler noch lange nicht zufrieden. Ihm schwebt der Aufbau eines Standardprojekts in Eplan vor, welches alle Elemente, Module und Makros enthält, die seine Arbeit erfordern. Dies wäre eine Standardisierung, welche die Berater bei Eplan anbieten, aber einen gewissen Zeit- und Kostenaufwand beinhaltet. Dann, so seine Vision, ließe sich aus dieser Mastervorlage innerhalb kürzester Zeit die neue Konstruktion generieren. »Das würde eine weitere Zeitersparnis von 20 % bringen«, schätzt er. de 7/2003

Elektroinstallation

STECKBRIEF: EPLAN COMPACT Eplan Compact verfügt als CAE-Programm über Standardfunktionen für die komplette Stromlaufplanerstellung und begleitende, automatische Dokumentation. Die Software unterstützt sämtliche Aufgaben der Elektrokonstruktion. Auf Basis von MS-Windows lässt sich das System komfortabel in vorhandene PC-Umgebungen integrieren. Auf max. 40 Schaltplanseiten begrenzt, bietet das System • Stromlaufplanerstellung mit intelligenter Querverweisdarstellung,

Der Mangel an Zeit behindert allerdings derzeit die erfolgreiche Realisierung des ehrgeizigen Planes. »In einem Handwerksunternehmen fehlen oft die Freiräume, um sich hinzusetzen und ein solches Vorhaben konsequent durchzuziehen. Ebenso fehlt es an Zeit, alle Vorteile von Eplan Compact zu erlernen und voll zu nutzen«. Hagemann-Chef Budczak sieht aber noch einen ganz anderen Handlungsbedarf: »Unser Betriebsleiter ist gegenwärtig der Einzige, der mit Eplan Compact umgehen kann.« Um sich schrittweise aus dieser »Konstruktionsklemme« zu befreien, denkt er verstärkt an Tageskurse für die Auszubildenden im Trainingszentrum von Eplan. Andere Mitarbeiter

de 7/2003

• SPS-Unterstützung, • Artikelstammdatenverwaltung, • Automatische Klemmen- und Kabelpläne, • Automatische Stücklistenerstellung, • Mehrstockklemmenverwaltung, • Projektnachbearbeitung, • Internetfunktionalitäten, z. B. E-Mail-Projektversand • Verfügbar in 15 Sprachen. www.eplan.de

könnten sich dann unter Anleitung der Kursteilnehmer in das System einarbeiten. Dass so etwas in der Theorie wohl besser funktioniert als im harten Firmenalltag, ist dem Inhaber klar. »Wird ein Mitarbeiter auf diese Weise angelernt, fallen Lehrer und Schüler für Stunden im produktiven Bereich aus«. Trotzdem führe kein Weg daran vorbei, dass künftig ständig mindestens ein Ansprechpartner für Eplan Compact zur Verfügung stehen müsse.

Datenversand per Internet Bruno Budczak hat noch weitere Ziele: »Im besten Fall setzt sich der Monteur hin und zeichnet seine Verteilung oder eine Änderung der Stromverteilung selber in Eplan.« Denn je umfassender die Ausbildung der einzelnen Mitarbeiter, umso eher würden Personal-Engpässe vermieden. Oder z. B. fertige Zeichnungen per Internet an die Kunden zu verschicken, lässt sich selbstverständlich in Eplan machen, bleibt aber in Georgsmarienhütte noch Zukunftsmusik. Ganz vor der Türe lassen will der Firmenchef diese Online-Überlegungen allerdings nicht. Den Ausschlag gibt für ihn die weitere wirtschaftliche Entwicklung des Unternehmens. Doch am Anfang steht der erfolgreiche Start von Handwerksbetrieben in die computergestützte Konstruktion. Hier sieht Adler die CAE-Anbieter in der Pflicht: »Ich denke z. B. an preiswerte Schnupperkurse oder günstige Einstiegsangebote. Kleine Firmen brauchen eine Chance, sich mit der Thematik zu befassen. ■

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Elektroinstallation

Hauptstromversorgungssysteme nach DIN 18015-1 und TAB 2000 (3) Spannungsfall Hartmut Zander

Die Qualität der Spannung ist ein wichtiges Kriterium für Hauptstromversorgungssysteme

gemäß

TAB

2000. Dieser abschließende Beitragsteil betrachtet den zulässigen Spannungsfall innerhalb von Gebäuden, sowie dessen Normenvorgaben und Berechnungsgrundlagen.

Zusätzlich

gibt es Tipps für die sinnvolle Verteilung des Spannungsfalls auf die Anlagenteile der Hauptstromversorgung.

D

er erste Beitragsteil behandelte die planerischen Grundlagen von Hauptstromversorgungssystemen (HSV), das Verteilungsprinzip im Gebäude, die Verlegung der Hauptleitungen sowie die Betriebsmittel und Bemessungsgrundlagen in HSVs. Der zweite Teil befasste sich mit den Forderungen an die Selektivität der Überstromschutzeinrichtungen bei gleichzeitig hoher Versorgungsqualität. Hier wurde die besondere Bedeutung von selektiven Hauptleitungsschutzschaltern nachgewiesen.

Spannung – ein Qualitätskriterium Kundenanlagen, die an ein HSV angeschlossen sind, sollen mit einer Spannung versorgt werden, die es erlaubt, dass alle üblichen Verbrauchsgeräte störungsfrei und in der durch die Gebrauchseigenschaften festgelegten Weise betrieben werden können. Diese Forderung zu erfüllen ist im Wesentlichen eine Frage der Qualität der elektrischen Spannung, mit der die Kundenanlage Dipl.-Ing. Hartmut Zander, Leiter Promotion und Verkaufsförderung, ABB Stotz-Kontakt/Striebel & John Vertriebsgesellschaft mbH, Heidelberg Teil 1: »Planerische Grundlagen«, »de« 5/2003, S. 46 ff. Teil 2 »Leistungsbedarf, Überstromschutz und Selektivität«, »de« 6/2003, S. 40 ff.

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versorgt wird. Für die Übergabestelle aus dem öffentlichen Verteilungsnetz in die Verbraucheranlage (Hausanschlusskasten) verweisen die TAB 2000 diesbezüglich auf die einschlägigen Normen DIN IEC 38 und DIN EN 50160. Die deutschen Verteilungsnetzbetreiber halten die in diesen Normen angegebenen Qualitätsparameter für die elektrische Spannung im Allgemeinen ein. Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten bei der Leistungsübertragung entsteht ein Spannungsfall. Der Planer eines HSVs muss hierbei insbesondere den Effektivwert der Be-

Große Leitungslängen vom Kellergeschoss bis zum obersten Vollgeschoss rufen diese hohen Spannungsfälle hervor. Zum zulässigen Spannungsfall in diesen Leitungen machen die TAB 2000 allerdings keine Aussagen, da diese bereits zur Endkundenanlage gehören. Regelungen für den zulässigen Spannungsfall in diesen Leitungen lassen sich allerdings aus DIN 18015-1 ableiten.

Vorgaben für den Spannungsfall

Im Übrigen sei auf die Angabe des zulässigen Gesamtspannungsfalls im elektrischen Gebäudesystem zwischen Hausanschlusskasten und Verbrauchsgeräten in DIN VDE 0100-520 hingewiesen. Bild 7 verdeutlicht die für die einzelnen Bereiche des elektrischen Gebäudesystems gültigen zulässigen SpannungsfallgrenzBild 7: Spannungsfallgrenzwerte in elektrischen Gebäudesys- werte. Die prozentuale Spannungsfallangabe temen bezieht sich dabei imtriebsspannung an der Kundenanlage mer auf die Netznennspannung nach beachten. DIN IEC 38. Für HSVs beträgt diese im Die TAB 2000 geben Werte für den Allgemeinen 400 V. zulässigen Spannungsfall in HSVs an Der sich aus den Leitungskenndaten (Bild 7), die abhängig sind von der Höhe und der zu übertragenden effektiven der zu übertragenden Leistung und daLeistung ergebende Spannungsfall ermit in gewissem Sinne auch von der Ausmittelt sich nach folgender Formel: dehnung des HSVs. Insbesondere in einer HSV nach System B (Bild 2, Heft 5/2003, S. 46) kann (1) der Spannungsfall in den Hauptleitungen Werte annehmen, die nicht vernachoder bei direkter Berechnung des prolässigt werden dürfen. Hingegen hat der zentualen Spannungsfalls: Spannungsfall in einer HSV nach System A (Bild 1, Heft 5/2003, S. 46) üblicherweise kaum eine Bedeutung, insbesonde(2). re dann, wenn sich der Hausanschlusskasten in unmittelbarer Nähe der zentIn den Formeln (1) und (2) bedeuten: ralen Zählerplatzanordnung befindet ∆U – Spannungsfall in V oder gar mit dem Zählerschranksystem ∆u – Spannungsfall in % direkt verbunden ist. In diesem System Un – Netznennspannung in V muss der Planer allerdings den Span(in Drehstromsystemen 400 V) nungsfall in den Verbindungsleitungen PSeff – effektive Leistung in VA zwischen den Zählerplätzen und den l – einfache Leitungslänge zwischenEinStromkreisverteilern berücksichtigen. speisung und Lastabnahme in m de 7/2003

Elektroinstallation

Leitungslängen Art der Versorgung

Leistungsbedarf PSeff [kVA]

Drehstrom Un = 400 V Wechselstrom Un = 230 V

34,0

10 53

14,5

20

Leiterquerschnitt Cu S [mm2] 16 25 84 132 32

50

empfohlene Leitungslänge l [m]

Tabelle 6: Empfehlungen für maximale Leitungslängen zwischen Zählerplätzen und Stromkreisverteilern (∆umax = 2 %)

S – Leiterquerschnitt in mm2 κ – elektrische Leitfähigkeit in m/Ω·mm2 (für Kupfer bei 25 °C ist κ = 56 m/Ω·mm2).·

Berechnung des Spannungsfalls in Gebäuden In Tabelle 4 (Heft 6/2003, S. 42) sind in den Spalten 6 und 12 die aufgrund der Anzahl der zu versorgenden Wohnungen und damit des effektiven Leistungsbedarfes zulässigen Grenzwerte für den Spannungsfall in Hauptleitungen angegeben. In den Spalten 7 und 13 dieser Tabelle sind die sich aus dem erforderlichen Leiterquerschnitt zur Sicherstellung des Überstromschutzes und dem effektiven Leistungsbedarf ergebenden maximal zulässigen Hauptleitungslängen angegeben (gerundet auf halbe m). Die Einhaltung dieser Hauptleitungslängen garantiert die Einhaltung des jeweils zulässigen Spannungsfalls. Bei der Berechnung des Spannungsfalls in Gebäuden mit einer Hauptstromversorgung nach System B (Bild 2, Heft 5/2003, S. 46) wirft die Anwendung der Formel (1) die Frage auf: Welche Länge soll für die Leitungslänge eingesetzt werden? Die Hauptleitung in Bild 2 enthält mehrere Lastabnahmen, die längs der Hauptleitung in den jeweiligen Geschosses verteilt sind. Wird in diesem Fall die Leitungslänge bis zur ersten Lastabnahme verwendet oder ist es richtiger, die Länge bis zur letzen Lastabnahme in diese Formel einzusetzen? Möglicherweise ist auch der Mittelwert zwischen beiden Extremwerten der richtige Wert für die Berechnung. Wie ist jedoch zu verfahren, wenn die Lastabnahmen nicht gleichmäßig verteilt sind oder selbst gar verschieden sind? Die Antwort auf diese Fragen lautet: Für Hauptleitungen mit mehreren, verteilten Lastabnahmen wird ein »fiktiver Lastschwerpunkt« ermittelt. Die Länge de 7/2003

von der Einspeisung bis zu diesem Lastschwerpunkt (ls) wird dann in der Formel (1) für die Länge l eingesetzt. Der prozentuale Spannungsfall in der Hauptleitung mit verteilten Lastabnahmen wird so berechnet, als würde die gesamte effektive Leistung dieser Hauptleitung am fiktiven Lastschwerpunkt entnommen: mit

(3) ∆u – Spannungsfall in % Un – Netznennspannung in V (in Drehstromsystemen 400 V) PSeffg – in die Hauptleitung eingespeiste effektive Leistung aller angeschlossenen Kundenanlagen in VA PSeff1 ... PSeffn – an den Lastabnahmepunkten 1 ... n jeweils abgenommene effektive Leistung in VA l1 ... ln – Leitungslängen von der Einspeisung bis zu den Lastabnahmepunkten 1 ... n im m S – Leiterquerschnitt in mm2 κ – elektrische Leitfähigkeit in m/Ω·mm2 (für Kupfer bei 25 °C ist κ = 56 m/Ω·mm2). Der mit der Formel (3) in der Klammer zu berechnende Wert entspricht der fiktiven Lastschwerpunktslänge (ls).

Spannungsfall hinter den Zähleranlagen Der prozentuale Spannungsfall in den Leitungen nach den Zählerplätzen bis hin zu den Stromkreisverteilern bemisst sich grundsätzlich nach der Berechnungsformel für eine Leitung mit einer Lastabnahme gemäß Formel (1). Allerdings muss beachtet werden, dass diese Leitung – obwohl stets mit 4 bzw. 5 Adern ausgeführt – auch durchaus eine

Wechselstromleitung sein kann. Dieses ist nämlich immer dann der Fall, wenn der VNB für eine Kundenanlage ohne Drehstromverbrauchsgeräte für die Elektrizitätsmessung lediglich Wechselstromzähler zur Verfügung stellt. Hiervon wird in großstädtischen Versorgungsgebieten durchaus Gebrauch gemacht. Die Ausführungshinweise der örtlichen VNBs zu den TAB 2000 geben zu dieser Verfahrensweise entsprechend Auskunft. Für die Bemessung des prozentualen Spannungsfalls in den Leitungen zwischen Zählerplätzen und Stromkreisverteilern ist in diesen Fällen die folgende Formel anzuwenden, wobei sich der prozentuale Spannungsfall nunmehr auf die Netznennspannung von 230 V bezieht:

(4). Der zulässige Spannungsfallgrenzwert für die Leitung zwischen Zählerplatz und Stromkreisverteiler ist, wie das der Darstellung in Bild 7 zu entnehmen ist, nicht festgelegt. Es obliegt dem Planer, den für die elektrische Anlage nach dem Zählerplatz zulässigen Spannungsfall von 3 % entsprechend auf die Anlagenteile aufzuteilen. Es hat sich allerdings bewährt, für die Leitung zwischen Zählerplatz und Stromkreisverteiler einen maximalen Spannungsfall in Höhe von 2/3 des insgesamt für die elektrische Anlage nach dem Zähler zulässigen Wertes anzusetzen, d. h. für diese Leitung mit einem zulässigen prozentualen Spannungsfall von 2 % zu rechnen. Tabelle 6 enthält die sich daraus für verschiedene Leiterquerschnitte ergebenden maximalen Leitungslängen jeweils bei Wechselstrom- oder bei Drehstromversorgung der angeschlossenen Kundenanlage.

Fazit Die drei Teile dieses Beitrags lieferten umfassende Informationen über Hauptstromversorgungssysteme nach DIN 18015-1 und den TAB 2000. Dem Planer wurden konkrete Richtlinien für eine bedarfsgerechte und sichere HSV in Gebäuden an die Hand gegeben. Wegen der erläuterten Vorteile von selektiven Haupleitungsschutzschaltern sind diese in die TAB 2000 aufgenommen worden und erhöhen so die Zuverlässigkeit der Energieversorgung. (Ende des Beitrags)

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Elektroinstallation

Praxisprobleme – Suchen + Finden Elektronisches Medium hilft effizient zu recherchieren Michael Muschong

Eine CD-ROM als kompakter Wissenspool erscheint im April 2003, die als Hilfsmittel für Elektrofachkräfte gedacht ist. Auch Nicht-»de«Abonnenten profitieren bei dieser Lösung von den »de«-Inhalten vergangener Jahre sowie den vielen zusätzlichen Informationen.

L

eserumfragen haben gezeigt: Praxisprobleme haben bei unseren Lesern einen hohen Stellenwert. Viele Anfragen im Rahmen der Rubrik Praxisprobleme lassen sich im Prinzip vergleichen mit denen von anderen Fragestellern. Deshalb sind auch »alte« Praxisprobleme noch interessant. Die Suche in den alten Stapeln von Zeitschriften ist vielen Lesern zu zeitraubend und nervenaufreibend oder das entsprechende Heft ist gerade nicht zur Hand. Häufig kann die Redaktion hier auf die Frage »Da stand doch mal was im »de« zum Thema ...« helfen und dem Anfragenden eine Kopie des betreffenden Beitrags übermitteln. Seit 1998 verfügt die Redaktion »de« über ein elektronisches Archiv der kompletten »de«-Jahrgänge im so genannten PDF-Format. Dieses weltweit verbreitete Format stammt von der

Dipl.-Ing. (FH) Michael Muschong, Redaktion »de«

US-Firma Adobe, wie auch die kostenfreie Standardsoftware »Acrobat Reader«. Jeder PC-Besitzer kann PDFDokumente mit den vielfältigen elektronischen Funktionen des Acrobat Readers lesen, durchsuchen und ausdrucken. So entstand die Idee zur CD-ROM »Praxisprobleme – Suchen + Finden« (Bild 1).

Inhalt der CD-ROM Die vorliegende CD-ROM bildet einen Fundus an Informationen, der sich aus Inhalten der Fachzeitschrift »de – Der Elektro- und Gebäudetechniker« sowie einer Vielzahl anderer Quellen zusammensetzt. Hiermit können Fragen aus der täglichen Praxis sehr schnell beantwortet werden. Von den »de«-Jahrgängen 1998 bis 2002 kann per Volltextsuche im gesamten Inhalt der Rubriken • Praxisprobleme • Neue Normen und Vorschriften • Erläuterungen zu neuen Normen und Vorschriften sowie innerhalb ausgewählter • Fachbeiträge recherchiert werden. Zusätzlich bietet »Praxisprobleme – Suchen + Finden« folgende Inhalte: • Inhaltverzeichnisse der VDE-Auswahlordner • Ausgewählte Gesetzestexte • Themensammlung für das Elektrotechniker-Handwerk, z. B.: · ausgewählte Schriften des VDE, der BGFE oder des VdS

INFOS ZUR CD-ROM Praxisprobleme – Suchen + Finden 2003, CD-ROM Hüthig & Pflaum Verlag Preis: ca. 44,80 € Sonderpreis für »de«-Abonnenten: ca. 34,80 € ISBN 3-8101-0192-3 Geplanter Erscheinungstermin: April 2003

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Fakten Über 2 100 »de«-Druckseiten mit mehr als 1000 Beiträgen zu folgenden Inhalten: • 665 »de«-Praxisprobleme • 222 ausgewählte »de«-Fachbeiträge • 125 »de«-Beiträge zu »Neue Normen und Vorschriften« Zusatzangebote auf dieser CD: • 31 Seiten Formelsammlung • 113 Fotos typischer Elektroinstallationsfehler • 90 Fachbezogene Dokumente und Tabellen • 3 Gratis-Softwarepakete für technische Berechnungen • 1 Excel-Tabellensatz für Strombelastbarkeitsberechnungen

Bild 1: Eine einheitliche HTML-Oberfläche gestattet leichtes Navigieren in den Inhalten

Bild 2: Bildergalerie – Miniaturtext anklicken und das Bild mit Beschreibung erscheint in Großdarstellung

· ausgewählte Schriften zur TAB 2000, MLAR 2000 oder zu Bussystemen · Bildergalerie typischer Elektroinstallationsfehler (Bild 2) · Übersichtstabelle in Deutschland vorkommender asbesthaltiger Nachtspeicheröfen • · IT-Glossar u.v.m. • Wichtige Adressen und Internet-Links • Berechnungsprogramme und -tabellen • Formelsammlung • Fachliteraturhinweise. Systemvoraussetzung ist ein PC mit CD-ROM-Laufwerk, mindestens Windows 95 sowie die Office-Anwendungen MS-Word und MS-Excel. Die CD-ROM ist direkt lauffähig – es ist keine Installation auf dem PC notwendig.

Fazit Diese CD-ROM ist vor allem für Elektrohandwerker und -planer geeignet, die in ihrer täglichen Praxis auf Fragen stoßen, wie Normen konkret für eine den anerkannten Regeln der Technik entsprechende Elektroanlage anzuwenden sind. ■ de 7/2003

Informationstechnik

Notstromversorgung auf der Hutschiene Alarm- und Störmeldeeinrichtungen stets einsatzbereit kann (siehe auch »de«19/2002, Seite 42). Das Störmeldegerät meldet nun per Telefonanruf den Stromausfall.

Frank Schönhoff

Schaltvorgänge müssen rechtzeitig und gesichert erfolgen. Bei Gefahr im

Anwendungsbeispiel

Verzug oder Ausfall einer Anlage sollten Alarm- und Störmeldungen immer abgesetzt werden können. Dazu ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) eine zwingende Voraussetzung.

Z

ahlreiche Geräte für die Montage auf der Hutschiene benötigen eine separate 12 V/24V-DC-Stromversorgung. Soll die von der Stromversorgung gelieferte Spannung jedoch auch bei einem Ausfall des 230-V-Netzes zur Verfügung stehen, wird es problematisch. Bei Stromausfall liefern Akkumulatoren dann die benötigte Energie und verhindern die Auswirkungen eines Stromausfalls. Einige Stromversorgungen enthalten Ladeschaltungen für den Anschluss von Bleiakkumulatoren. Die Unterbringung der Bleiakkumulatoren in der Elektroverteilung gestaltet sich oft schwierig, weil Platz und geeignete Befestigungsmöglichkeiten für die Akkumulatoren fehlen.

Stromversorgung und Akku Eine der möglichen Lösungen bietet das Rutenbeck SVR-System (Stromversorgung Reiheneinbau), eine Kombination von universeller Stromversorgung SVR 12 V/24 V und Akkumulator SVR Akku 12 V (Bild 1). Der für die Notstromversorgung notwendige Akkumulator befindet sich in einem Reiheneinbaugehäuse mit acht Teilungseinheiten und lässt sich somit ebenfalls einfach und sauber auf der Hutschiene montieren (Bild 2). Die SVR 12 V/24 V ist eine universell einsetzbare Stromversorgung für die Montage auf der Hutschiene. Die Ausgangsspannung kann über externe Beschaltung von 13,8 V bis 27,6 V eingestellt werden. Ohne Beschaltung beträgt die Ausgangsspannung standardmäßig 13,8 V und liefert den für den AkkumuFrank Schönhoff, Bereichsleitung Telefunktion, Rutenbeck, Schalksmühle de 7/2003

Bild 1: Die universelle Stromversorgung SVR 12V/24V mit vier Teilungseinheiten und der Akkumulator SVR 12V mit acht Teilungseinheiten. Beide Geräte sind für die Montage auf der Hutschiene entwickelt worden

lator notwendigen Ladestrom. Die Akkukapazität beträgt 1 Ah. Durch Reihenschaltung von zwei SVR-Akkumulatoren für 12 V lässt sich auch eine 24-VNotstromversorgung realisieren.

Im aufgeführtem Beispiel wird das Störmeldegerät TCR-Alarm und die Notstromversorgung, bestehend aus dem Rutenbeck System SVR 12 V/24 V und SVR Akku 12 V, nebeneinander auf einer Hutschiene montiert. An den Meldeeingängen des TCR-Alarm sind das Power-Fail-Signal der Stromversorgung, die Alarmkontakte verschiedener Rauchmelder, Füllstandsensoren eines möglichenfalls vorhandenen Öltanks und das Störsignal der Heizung aufgeschaltet (Bild 3). Sollte z. B. durch ein Feuer die 230-V-Versorgung ausfallen,

Automatische Störmeldung Die SVR 12 V/24 V ist gegen Überlast geschützt und der Ausgang dauerkurzschlussfest. Durch den Weitbereichseingang kann die SVR 12/24 V weltweit eingesetzt werden. Sehr nützlich ist der »Power-Fail-Ausgang« der Stromversorgung. Bei Ausfall der 230-V-Versorgung liefert die SVR 12 V/24 V ein PowerFail-Signal, welches auf das Störmeldegerät TCR-Alarm geschaltet werden

Bild 3: Der Anschluss des Akkumulators an die Stromversorgung erfolgt über abziehbare Klemmen

stellt die Notstromversorgung die Funktion des Störmeldegerätes TCR-Alarm sicher. In jedem Fall werden die kritischen Ereignisse der überwachten Geräte und Einrichtungen gemeldet. Das Signal des Rauchmelders führt zu einem Anruf auf dem eigenen Mobilfunktelefon oder z. B. beim Nachbarn. Durch diese Alarmierung besteht die Chance, den aufgetretenen Schaden in Grenzen zu halten oder auch Leben zu retten.

Fazit

Bild 2: Platz sparende und saubere Montage in der Elektroverteilung. Die Stromversorgung und der Akkumulator auf der oberen Hutschiene bilden die Notstromversorgung für das Alarmwählgerät auf der unteren Hutschiene

Der Anschluss eines Störmeldegerätes an eine Notstromversorgung, die das Störmeldegerät auch über einen längeren Zeitraum funktionsfähig hält, erweist sich als sinnvoll und kann Leben rettend sein. Man sollte deshalb bei allen Installationen die Auswirkungen eines möglichen Stromausfalls immer in Erwägung ziehen und geeignete Gegenmaßnahmen vorsehen. ■

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Informationstechnik

Datenverkabelung in der Elektroverteilung Switch und Patchpanel im REG-Gehäuse Ulrich Pint

Die Datenverkabelung findet zunehmend auch in der Elektroverteilung Platz. Ein Systemhersteller stellt hier Lösungen und Produkte für die Anwendungen von Small-Office und Home-Office (SoHo) vor, unter den Gesichtspunkten Einbausituation, Montage, Funktionsumfang und Normung.

D

ie Kombination von Switches für Datennetze (Ethernet) und Komponenten der Elektroverteilung ist immer häufiger anzutreffen. Sie bieten einen zukunftsorientierten Funktionsumfang für Anwendungen mit Datenraten bis 100 MBit/s (Class D). Bei Installation in handelsüblichen Unterverteilungen entfallen zusätzliche Datenschränke. Die Anforderungen an die strukturierte Verkabelung gemäß EN 50 173 werden ebenso eingehalten wie die sich durch diesen Einbauort ergebenden Anforderungen lt. DIN VDE bzw. Isolationsklasse II (Bild). Aktive wie passive Komponenten bedürfen lediglich der Montage ohne zusätzlichen Programmier- oder Parametrieraufwand. Die Einfachheit des Systems sorgt dafür, dass auch Elektroinstallateure, die bisher wenig oder gar nicht mit dieser Thematik beschäftigt waren, problemlos damit umgehen können.

Zentrale Komponente Die zentrale Komponente ist das REGPatchpanel mit sechs Ports (Datenzugänge, Anschaltemöglichkeiten für Server, Rechner und Router). Die Schutzklasse II ermöglicht die »Mischbestückung« mit anderen Komponenten, z. B. Leitungsschutzschaltern, Fehlerstromschutzschaltern oder Relais. Bei einer Teilungseinheit, die sechs Leitungsschutzschaltern entspricht (= 6 TE), können zwei Patchpanels bei Bedarf direkt nebeneinander auf einer DIN-Schiene der Standard-Unterverteilung montiert werden und nutzen so die fest vorUlrich Pint, Division Manager, Rutenbeck, Schalksmühle

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Der Switch von Rutenbeck, untergebracht in der Elektroverteilung

gegebenen Platzverhältnisse optimal aus. Durch das klassische REG-Profil des Panels passt es auch ohne Nacharbeiten unter die mitgelieferten Abdeckungen der unterschiedlichen Verteilungsanbieter. Das Patchpanel entspricht Cat.5e/Class D (siehe auch »Special, Netzwerktechnik 2002«, Seite 8). Der Anschluss der Datenkabel erfolgt über LSA-PLus-Klemmen mit Farbcode und Nummerierung nach EIA/TIA 568 A und B.

Die aktive Komponente Der REG-Switch mit fünf Ports stellt die active Komponente dar, bestimmt im Wesentlichen die Leistungsfähigkeit des Systems und sichert die Nutzung in allen Anwendungen des privaten sowie gewerblichen Bereichs ohne Einschränkung heute üblicher Datenraten. Die max. Datenrate des Switches beträgt 100 MBit/s. Bei Anschluss von Endgeräten mit der Datenrate von 10 MBit/s passt sich der jeweilige Ausgang automatisch an.

Kompatibel zu herkömmlichen Ethernet-Komponenten Nach Anschluss der 230-V-Spannungsversorgung werden nachfolgende Merkmale automatisch eingestellt: • Beliebig kaskadierbar (4096 MACAdressen, Medium-Access-ControlAdressen, »Hardware-Adressen« der LAN-Komponenten): Bei mehr als fünf Endgeräten in der Anwendung können mehrere Switche ohne Verlust der Leistungsfähigkeit zusammengeschaltet werden. Bis zu 4096 Endgerä-

te könnten in einer Anlage über diese Switche verwaltet werden. Die Switches verwalten diese Adressen automatisch, eine Voreinstellung oder Programmierung dieser Adressen ist nicht erforderlich. • Automatische Umschaltung der Betriebsart (Voll-/Halbduplex) • Auto-Partitioning: Fehler an den Ports (intern wie extern) werden automatisch erkannt und die betroffenen Ports werden abgeschaltet • Autosensing: Die Datenrate 10/ 100 MBit/s wird automatisch für den jeweiligen Port erkannt • Autonegotiation: Die Datenrate 10/ 100 MBit/s wird automatisch für den jeweiligen Port umgeschaltet • MDI / MDIx: Gekreuzte oder ungekreuzte Patchkabel können an jedem Port beliebig verwendet werden. Spezielle Uplinkports z. B. zur Kaskadierung entfallen. Das erlaubt die gemischte Anschaltung von Rechnern, Servern sowie nachgeschalteter Switches und Hubs. • Store-and-Forward-Prinzip: Es handelt sich hier um die momentan gängigste Arbeitsweise von Switches. Dabei werden die zu übertragenden Datenrahmen (Frames) zunächst im Gerät (Switch) zwischengespeichert und nur bei Vollständigkeit weitergeleitet. Defekte Datenrahmen (bei vorhandenenen Bitfehlern) werden somit im Vorfeld schon erkannt und nicht weitergeleitet (siehe auch »Special, Netzwerktechnik 2002«, Seite 26). Dadurch wird die Datenbelastung des Systems nicht unnötig erhöht.

Fazit Auf einen Nenner gebracht: Rutenbeck präsentiert damit eine »echte« REG-Lösung, die neben den erforderlichen Leistungsparametern auch eine leichte und sichere Installation berücksichtigt. Diese Technik kann auch von einem Elektroinstallateur bei der Einrichtung der Elektroverteilung vorbereitet werden.

Literatur Sigurd Schobert, Protokollanalyse in lokalen Netzen, Expert Verlag, Renningen

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Informationstechnik

Der Weg zur sicheren USV-Anlage Das richtige Konzept, kombiniert mit hochwertigen Komponenten

Überall wo der Ausfall der Hauptversorgung unangenehme oder schwerwiegende Konsequenzen zur Folge hat, ist man heute auf eine unterbrechungsfreie Stromversorgung angeQuelle: Kniel

wiesen, sei es um Ausfallzeiten zu überbrücken oder Anlagen, Maschinen oder Rechner in einen definierten Zustand zu fahren und die ent-

Bild 2: Mit einem Laderegler wird hier die vom Zwischenkreis entkoppelte Batterie automatisch »gepflegt«, d.h. sie wird im Normalbetrieb zyklisch kontrolliert ge- und entladen

sprechende Situation zu dokumentieren, z.B. für einen reibungslosen Wiederanlauf der Produktion.

me als sie beseitigt. Kann man sich dagegen auf sie verlassen, macht sie sich meist schon bei ihrem ersten Einsatz bezahlt. Bei der Auswahl sollte man daher ein paar grundlegende Dinge beachten und nicht allein den Anschaffungspreis zum entscheidenden Kriterium machen. Dazu gehört neben der Auswahl leistungsfähiger Komponenten auch der richtige Schaltungsaufbau.

B

eim Stichwort Stromausfall denkt man seit dem Boom bei Computernetzen zuerst an unterbrechungsfreie Stromversorgungen für Netzwerkserver. Gleichermaßen betroffen von der Thematik sind jedoch auch viele andere Bereiche, z. B. Industrieanlagen, Raffinerien, medizinische Einrichtungen, Pipelines oder Telekommunikationseinrichtungen. Eine wichtige Rolle spielen in diesem Zusammenhang DC/DC-Wandler, die die Spannungen der Pufferbatterien für die Verbraucher aufbereiten. In der Praxis zeigt sich, dass unterbrechungsfreie Stromversorgungen, mit deren Hilfe man Datenverluste, Produktionsausfälle etc. verhindern will, oft selbst zum Ärgernis werden. Funktioniert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung nicht, wenn man sie braucht, verursacht sie letztendlich mehr Proble-

Einfach-Lösungen bringen Probleme

Quelle: Kniel

Lothar Droll, Projektleiter bei Kniel

Bild 1: Etwa 80 % der heute eingesetzten USV-Anlagen sind im Prinzip sehr einfach aufgebaut. Die Batterie wird, wenn Netzspannung anliegt, ständig geladen de 7/2003

Etwa 80 % der heute eingesetzten USV-Anlagen sind im Prinzip sehr einfach aufgebaut (Bild 1). Sie bestehen aus einem AC/DC-Wandler auf der Netzseite, einem DC/DC-Wandler auf der Lastseite und dem direkt in den Zwischenkreis geschalteten Bleiakku als Pufferbatterie. Die Entkopplungsdiode, die in Flussrichtung im Zwischenkreis liegt, stellt sicher, dass bei einem Kurzschluss im AC/DC-Wandler der Batteriestrom auch wirklich zum DC/DC-Wandler fließt. Auf diese Weise lassen sich USVAnlagen ohne viel Aufwand und relativ preiswert realisieren. Allerdings hat die Lösung auch gravierende Nachteile, die meist erst im Ernstfall zum Tragen kommen: Die Batterie wird, wenn Netzspannung am AC/DC-Wandler anliegt, ständig geladen, entlädt sich also bei Normalbetrieb – abgesehen von der vergleichsweise geringen Eigenleckage – nie. Der Akku wird also nicht »ge-

pflegt«, seine Lebenserwartung reduziert sich. Zusätzlich fungiert die Batterie bei unsauberer Versorgung als »Ripple-Glätter«, was auf Dauer die Plattenoberfläche stark strapaziert. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine so aufgebaute Notstromversorgung im Ernstfall wegen der Batteriealterung nicht oder nicht ausreichend lange funktioniert, ist deshalb hoch. Erschwerend kommt außerdem hinzu, dass in der Regel bei diesen Einfachschaltungen auch nur sehr einfache Komponenten eingesetzt werden, die hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Lebenserwartung keine besonders hohen Anforderungen erfüllen. Wer also eine unterbrechungsfreie Stromversorgung braucht, auf die er sich wirklich verlassen kann, ist mit einer solchen Lösung meist schlecht beraten.

Akkupflege für eine zuverlässige Funktion Empfehlenswert für Notstromversorgungen mit hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit sind deshalb andere Schaltungsanordnungen, die der Batteriealterung vorbeugen: Mit einem Laderegler beispielsweise (Bild 2) wird die vom Zwischenkreis entkoppelte Batterie automatisch »gepflegt«, d. h. sie wird im Normalbetrieb zyklisch kontrolliert ge- und entladen. Damit die Batterie notfalls auch während eines Entladevorgangs die für die Notstromversor-

Quelle: Kniel

Lothar Droll

Bild 3: Die Batterie, die in diesem Fall nicht vom Zwischenkreis entkoppelt ist, wird hier ebenfalls optimal gewartet. Die »Akkupflege« übernimmt die programmierbare Stromversorgung an der Eingangsseite, die die Zwischenkreisspannung variiert

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Bild 4: Das richtige Schaltungskonzept und der Einsatz hochwertiger Elektronikkomponenten sind die Grundvoraussetzungen für die zuverlässige Funktion einer unterbrechungsfreien Stromversorgung

gung notwendige Leistung bringen kann, muss man sie lediglich leicht überdimensionieren. In der Anwendung profitiert man im Ernstfall dann von der Zuverlässigkeit der optimal gewarteten Batterie. Empfehlenswert ist dieser Schaltungsaufbau vor allem bei kleineren Akkus, die Netzausfallzeiten nur wenige Minuten überbrücken müssen. Die in Bild 3 schematisch dargestellte Schaltungsanordnung dagegen bietet auch bei Notstromversorgungen mit hohen Anforderungen an Leistung und Überbrückungsdauer ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit. Die Batterie, die in diesem Fall nicht vom Zwischenkreis entkoppelt ist, wird hier ebenfalls optimal gewartet. Die »Akkupflege« übernimmt die programmierbare Stromversorgung an der Eingangsseite, die die Zwischenkreisspannung variiert. Dabei wird das Laden und Entladen der Batterie von einer Regeleinheit kontrolliert, die gleichzeitig die Batterietemperatur berücksichtigt.

Anforderungen an die DC/DC-Wandler In beiden Fällen garantiert die in die Notstromversorgung integrierte »automatische« Batteriepflege» ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit (Bild 3 und 4), vorausgesetzt man achtet auch bei den eingesetzten Elektronikkomponenten auf Qualität und Zuverlässigkeit. Die DC/DC-Wandler beispielsweise sollten eine Reihe wichtiger Voraussetzungen erfüllen. So ist ein weiter Eingangsspannungsbereich notwendig, da die Ladeund Entladezyklen zwangsläufig Schwankungen der Batteriespannung zur Folge haben, pro Zelle z. B. ca. 1,6 V bis 2,7 V. D. h. die DC/DC-Wandler müssen eingangsseitig etwa den Faktor 1,7 verkraften. Der Stromversorgungsspezialist Kniel trägt diesen Anforderungen Rechnung.

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Quelle: Kniel

Quelle: Kniel

Informationstechnik

Bild 5: Die DC/DC-Wandler, die in USV-Anlagen eingesetzt werden, sollten eine Reihe wichtiger Voraussetzungen erfüllen. Neben einem weiten Eingangsspannungsbereich bieten beispielsweise Power-Fail- und Low-Voltage-Shut-Down-Signal zusätzliche Sicherheit

Die DC/DCWandler mit weitem Eingangsspannungsbereich sind für mindestens den Faktor 2 ausgelegt. Ein 24-V-Gerät kommt also beispielsweise mit Eingangsspannungen zwischen 18 V und 36 V zurecht. Die Geräte arbeiten bei Umgebungstemperaturen von 250 C° bis 700 C° ohne Derating, müssen also in der Regel nicht klimatisiert werden. Auch bei USV-Anlagen, die im Freien installiert sind, z. B. an Pipelines, muss man daher meist nur den Akku temperieren.

PFS- und LVS-Signale für mehr Sicherheit Zusätzliche Sicherheit beim Einsatz der DC/DC-Wandler in USV-Anlagen bieten das Power-Fail- und Low-Voltage-ShutDown-Signal: Das PFS-Signal tritt immer dann in Aktion, wenn die Energieversorgung am Eingang des DC/DCWandlers gefährdet ist. Es wird vor dem Absinken auf einen – meist einstellbaren – kritischen Wert aktiviert, so dass sich gegebenenfalls noch wichtige Daten sichern lassen. Es steht über Optokoppler getrennt potentialfrei zur Verfügung und lässt sich frei verschalten. Das LVS-Signal schützt gleichzeitig die Batterie vor Tiefentladung. Der DC/ DC-Wandler wird abgeschaltet, bevor die Batteriespannung auf unzulässig niedrige Werte sinkt und der Akku Schaden nehmen könnte. Serienmäßig ist die Abschaltschwelle so eingestellt, dass sie ab einem Absinken der Versorgungsspannung um 30 % unter den Nennwert anspricht. Die Stromversorgungen schalten selbstständig wieder ein, wenn die Eingangsspannung um 10 % erhöht wird. Die Zeit von der Aktivierung des PFSSignals bis zum Abschalten des DC/DCWandlers, also die Vorwarnzeit, ist dabei von der Kapazität des Akkumulators abhängig.

Pufferzeiten, Ausgangsdaten und Störsicherheit Darüber hinaus bieten die DC/DCWandler weitere Eigenschaften, die für den Einsatz in USV-Anlagen wesentlich sind. Je nach Typ liegen die Pufferzeiten, die die Wandler selbst überbrücken können, zwischen 20 ms bis über 40 ms. Die Umschaltzeit auf Batteriebetrieb bei einem Netzausfall lässt sich dadurch problemlos überbrücken. Aber auch die anderen technischen Daten überzeugen. So beträgt die Spannungsabweichung bei Laständerungen von 0 % auf 100 % bei einem 200-W-Gerät beispielsweise weniger als 0,1 %, der Schaltfrequenzripple wird ebenfalls mit weniger als 0,1 % angegeben. Alle DC/DC-Wandler sind überlastgeschützt und dauerkurzschlussfest und arbeiten mit hohen Wirkungsgraden (bis garantierten 86 %). Ein EMV-gerechter Schaltungsaufbau und ein komplett chromatiertes und leitend verbundenes Gehäuse aus ALU-Strangpressprofil sorgt für hohe Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern. Die Geräte sind dauerkurzschlussfest, werden gemäß der Sicherheitsrichtlinien VDE 0805/EN 60950 geprüft, nach DIN/ISO 9001 gefertigt und tragen das CE-Zeichen. Ausgangsspannungen sind gegenüber dem Primärkreis und gegeneinander potentialgetrennt. Die sichere elektrische Trennung wird bei jedem Gerät durch einen Hochspannungstest überprüft. Für hohe Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit bürgt ein 48-stündiger Burn-in-Test. Kombiniert mit dem richtigen Schaltungskonzept tragen die qualitativ hochwertigen DC/DC-Wandler dadurch viel zur Zuverlässigkeit von USV-Anlagen bei. ■ de 7/2003

Automatisierungstechnik

Modem erzeugt Alarmmeldungen Ferninformationssystem mit geringem Installationsaufwand Alex Homburg

Der Ausfall einer Klimaanlage führt im Serverraum oder Kühlhaus unter Umständen zu kostspieligen Folgeschäden. Diese Anwendungen fordern ein schnelles Erkennen und Beheben der Störungen. Geeignete Alarmmeldesysteme informieren qualifiziertes Fachpersonal umfassend und reduzieren auf diese Weise Ausfallzeiten.

Bild 1: Das Alarmmodem von Tixi.Com macht aus einer einfachen Steuerung ein Alarm- und Fernwartungssystem

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Alarmmeldung. Nach einigen Grundeinstellungen, z. B. Telefoneinstellungen und SPS-Typ, wählt der Anwender beliebige Variablen aus der Steuerung aus und weist ihnen für die weitere Bearbeitung sprechende Namen zu. Die Variablen können Input-, Output-, Timer-, Merker- oder beliebige Registerwerte sein. Im nächsten Schritt erstellt der Anwender aussagekräftige Fehlermeldungen. Diese können auch aktuelle Werte der zuvor definierten Variablen einbeziehen, z. B. »Störung Klimaanlage Haus 17: Gebläse 4 läuft nicht; Temperatur in Raum 123 = 30 °C«. Die Länge der Texte wird nur durch den Speicherumfang des Modems begrenzt. Die übertragenen Zusatzinformationen unterstüt-

ine Steuerung kann keine Daten über ein Modem als Fax oder E-Mail versenden. Ebenso wenig kann ein herkömmliches Modem Daten aus der SPS selbstständig auslesen und senden. Eine Alternative böte ein Industrie-PC als Kommunikationssteuergerät. Er verursacht jedoch Kosten, welche in keinem Verhältnis zu dieser Aufgabe stehen.

Alarmmodems mit eigener Intelligenz Es erscheint also naheliegend, ein Modem mit genau dem Grad an Rechenleistung auszustatten, den es braucht, um mit einer SPS kommunizieren zu können, die Daten aufzubereiten und diese in verschiedenen Formen zu versenden. Mit den Alarmmodems bietet Tixi.Com, Berlin, eine Lösung, wenn Steuerungen einfach und kostengünstig um Alarmund Fernwirkfunktionen erweitert werden sollen (Bild 1). Ohne wesentliche zusätzliche Kenntnisse kann der Techniker das Gerät an die Steuerung und das Telefonnetz anschließen und es über eine intuitiv zu bedienende Windows-Oberfläche konfigurieren. Es genügt, wenn er sich mit seiner Steuerung auskennt.

Parametrierung unter Windows Das unter Windows laufende Programm »Tila Alarm Editor« führt mit einem Assistenten Schritt für Schritt zur fertigen Dipl.-Wirt.-Ing. Alex Homburg, Redaktionsbüro Stutensee

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zen den Techniker bei der Lokalisierung, Ursachenforschung und schnellen Behebung der Störung. Im letzten Schritt müssen nur noch die Alarmauslöser definiert werden, z. B. »Wenn Eingang x = 1, dann sende Nachricht y an Person z«. Die Auswahl der Zieladresse legt gleichzeitig fest, welchen Weg die Nachricht nehmen soll: als SMS, Fax, Pager, EMail oder Express-Mail (siehe Kasten). Für den Fall, dass der Empfänger den Eingang eines Alarmes bestätigen muss, lässt sich eine Alarmkaskade definieren. Verschiedene Personen werden dann nacheinander alarmiert, wenn die Empfangsbestätigung nicht innerhalb der festgelegten Zeit eintrifft. Da die Konfiguration passwortgeschützt ist, kann der Techniker sämtliche Einstellungen aus

EXPRESS-E-MAIL ALS INFORMATIONSVERSAND Die Express E-Mail gelangt nicht von Server zu Server durchs Internet, sondern sofort auf direktem Telefonweg vom Modem des Absenders zum Modem des Empfängers. Der Empfänger gibt dabei im Erfolgsfall ein Quittungs-Signal an den Absender zurück. Durch die direkte Verbindung entfällt der E-MailProvider, das System ist schnell, sicher und vor allem überwachbar. Die Express-E-MailFunktion der Tixi-Modems wendet das erfolgreiche Grundprinzip des Faxverfahrens, bei dem einfach, vollautomatisch und direkt von Gerät zu Gerät Bilddaten übermittelt werden, auf die automatische Übertragung beliebiger Daten an. Die Express-E-Mail geht direkt von einem Sende- zu einem Empfängermodem; dort generiert sie eine Empfangsbestätigung

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Automatisierungstechnik

Bild 2: Zur genauen Fehleranalyse kann der Techniker von seinem PC aus direkt auf die Steuerung zugreifen

der Ferne von jedem beliebigen PC mit Modem vornehmen. Der Servicetechniker, der die Nachricht erhält, muss sich nicht in unmittelbarer Nähe der Anlage aufhalten. Diese Aufgabe kann z. B. ein Spezialist der Klimatechnik-Firma übernehmen, welche die Leistung im Rahmen eines ServiceVertrags anbietet. Da er die Anlage kennt und die Störmeldung bereits eine Reihe von Informationen enthält, kann er einfache Probleme eventuell auch aus der Ferne lösen. Besonders in der Anlaufzeit genügt es oft, einen bestimmten Wert in einem Anlagenteil anzupassen. Den entsprechenden Befehl kann der Techniker passwortgeschützt direkt von seinem Mobiltelefon aus senden. Benötigt er für komplexe Probleme weitere Informationen zur Fehleranalyse, kann er mit seinem PC direkt bei der Steuerung »anrufen« (Bild 2). Er hat dann einen völlig transparenten Zugriff auf die Steuerung, als wäre er selbst vor Ort. Diese Möglichkeiten sparen für den Service-Techniker Zeit und für den Kunden Anfahrtskosten. Der Techniker kommt nur noch, wenn es sich wirklich nicht vermeiden lässt. Der Kunde profitiert von deutlich kürzeren Reaktionszeiten und einer höheren Anlagenverfügbarkeit.

Modem mit Datenlogger- und Webserver-Funktion Die Tatsache, dass intelligente Modems in der Lage sind, mit Steuerungen zu kommunizieren und Daten auszuwerde 7/2003

ten, eröffnet dem Anwender über die Alarmfunktion hinaus weitere Möglichkeiten: Ein optionales Modul verwandelt das Modem zum Datenlogger. es kann z. B. Temperaturverläufe oder Ausfallhäufigkeiten über einen längeren Zeitraum überwachen, speichern und zu vorgegebenen Zeiten automatisch an eine Zentrale per E-Mail oder Express-EMail versenden. Im nächsten Schritt wird es für das Modem ein Programm geben, das aus dem Modem einen Webserver macht und damit die Möglichkeit schafft, das Verhalten der Anlage grafisch darzustellen. So kann auch eine Benutzerschnittstelle für technisch nicht versiertes Personal geschaffen werden. Über einen Webbrowser können diese z. B. Heizung und Klimaanlage an Feiertagen auf ein Sparprogramm umstellen oder die Temperaturvorgabe ändern. Diese Änderungen funktionieren via Internet.

Kommunikatives Modem Das Tixi-Alarm-Modem unterstützt die Steuerungen Easy 400, 600 und 800 von Moeller, Simatic S7-200 von Siemens, PCD mit S-Bus von Saia Burgess, Macrosoft von Carel und in Kürze auch Steuerungen von Omron, GE-Fanuc,

Bild 3: Das Alarmmodem kommuniziert mit den Steuerungen diverser Hersteller

Mitsubishi und anderen Herstellern (Bild 3). Es arbeitet als 56k-/V.90- oder als ISDN-Modem mit optionalem Faxmodem zum Versenden von Faxen per ISDN-Leitungen oder als GSM-Modem mit GPRS-Option. Das Modem hat einen Onboard-Flash-Speicher für Nutzerdaten. In einer Ausführung mit I/OErweiterungskarten stehen dem Anwender direkt im Gerät auch bis zu 48 digitale Ein- und Ausgänge sowie weitere Schittstellen, z. B. RS 232, RS 422/485 oder Ethernet, zur Verfügung. Das Modem selbst kann logische Operationen ausführen. So ersetzt es für einfache Anwendungen sogar eine Steuerung. ■ www.tixi.com

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Automatisierungstechnik

Kleinsteuerungsanwendungen in großen Maschinen Vernetzung dezentralisiert Funktionen Roland Kraft

Um sowohl Einzelmaschinen als auch komplette Anlagen schnell und kostengünstig projektieren zu können, ist ein einheitliches Steuerungskonzept notwendig. Ein Steuerrelais, welches die Vernetzbarkeit mitführt,

lettenherstellung, bereitet das Holz für Sichtschutzzäune zu und stellt das Rohmaterial für den Holz- oder Leimholzbau her – die Komplettanlagen zur Bearbeitung von Schwachholz sind variabel. Die Profilieranlage selbst besteht aus drei Anlagenteilen, der Holzzuführung und Kappsägeanlage (KSA), der Rundstabfräsmaschine (RHM) und der Profiliermaschine (PSM).

ermöglicht dezentrale Lösungen für die Einzelaggregate und die einfache Verknüpfung zu Gesamtanlage, inklusive dezentraler Visualisierung.

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ie Wema Probst Wolfgang Hofmann GmbH stellt Maschinen zur Bearbeitung von Rundholz her. Speziell im Bereich der Schwachholzverarbeitung sind die Maschinen und Anlagen von Wema Probst erfolgreich im Einsatz.

Einzelmaschinen und Komplettanlagen

Steuerung mit Schlüsselfunktion im Anlagenkonzept Wema Probst fertigt seine Maschinen prinzipiell so, dass jeder Anlagenteil zunächst eine autark arbeitende Steuerung erhält. Bei Lieferung einer Komplettanlage sollen die Einzelsteuerungen vernetzt sein und im Verbund die gesamte Anlage kontrollieren. Die Anlage soll sich schließlich von einem zentralen Bedienpult aus bedienen und überwachen lassen. Dieses Steuerungskonzept kann das Easy 800 realisieren. Das Automatisierungssystem gliedert sich wie die gesamte Profilieranlage in Module (Bild).

Die Kappsägeanlage verfügt über zwei Easy 800. Alle Aktoren und Sensoren, die sich in der Nähe des Stufenförderers und der Säge befinden, liest Nr. 1 ein bzw. steuert sie an. Die Verarbeitung der Feldinformationen erfolgt in Nr. 2 im KSA-Schaltschrank. Diese Steuerung arbeitet das Steuerungsprogramm des Anlagenteils ab. Auch die Easy 800 der Rundstabfräsmaschine sowie die der Profiliermaschine – jeweils mit einem lokalen Erweiterungsmodul – steuern vollkommen autark die entsprechenden Einheiten. Der Datenaustausch zwischen den einzelnen Maschinen erfolgt über Net (siehe Absatz »Net – einfache Kommunikation«).

Meldungsanzeige inklusive Im zentralen Anlagenbedienpult leisten zwei weitere Easy 800 zur Bedienung und Beobachtung des Fertigungsprozesses ihre Arbeit. Die hintergrundbeleuchteten LCD-Anzeigen mit je 4 x 16 Zeichen geben gleichermaßen Betriebs- und Fehlermeldungen aus. Die Handbedie-

Der Maschinenbauer liefert sowohl Einzelmaschinen als auch komplette Anlagen, die sich aus verschiedenen Einzelmaschinen zusammensetzen. Bestellt ein Kunde eine vollständige Anlage, so verschmelzen Einzelsteuerungen oft zu einem zentralen System. In Einzelfällen benötigen Kunden einen übergeordneten Rechner, welcher die einzelnen Maschinen koordiniert. Eine Anlage gleicht selten einer anderen. Die Projektierungskosten steigen, weil jede Applikation auf spezifische Kundenanforderungen anzupassen ist. Vor diesem Hintergrund erreicht derjenige Maschinenbauer einen Vorteil, der eine Anlage aus unveränderten Einzelelementen zusammenstellen und zu einer Komplettanlage integrieren kann. Dafür benötigt er ein leistungsfähiges Steuerungs- und Vernetzungskonzept. Das liefert Easy 800 von Moeller. Die Profilieranlage von Wema Probst kommt bei vielen Anwendungen zum Einsatz. Sie fertigt die Bretter für die PaRoland Kraft, Moeller, Bonn

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Vernetzte Struktur der Steuerungen der gesamten Profilierungsanlage; die Verbindung zwischen den einzelnen Modulen läuft über die Net-Verbindung de 7/2003

Automatisierungstechnik

nung der Anlage läuft über die integrierten Tasten der beiden Easy 800. Meldungen zeigt nicht nur das Bedienpult an. Das Steeurungskonzept beinhaltet auch eine dezentrale Meldungsanzeige. Jede Easy 800 der kompletten Anlage gibt lokale Meldungen aus. Auf diese Weise lassen sich Fehler – zusammen mit dem Maschinenbetreiber – schnell und eindeutig lokalisieren.

Net – einfache Kommunikation Die Grundlage der dezentralen Struktur bildet das Netzwerk »Net«. Net basiert auf CAN und eignet sich für den Datenaustausch von bis zu acht vernetzten Easy 800. Je nach Leitungslänge lässt sich das Netzwerk mit Baudraten bis zu 1Mbit/s betreiben. Von jeder Station aus kann man die Ein- und Ausgänge einer anderen Station lesen. Deklarationen brauchen dabei nicht vergeben zu werden. Bei einer Zustandsänderung übergibt das Steuerrelais die Informationen automatisch ins Netz. Um z. B. den Eingang »1« der Station 5 im Programm der Station 3 zu verarbeiten, genügt es, vor die Kennzeichnung der Adresse (I für Input) die Stationsnummer zu schreiben, also hier »5I1«. Auch komplette Datenbereiche können gesendet und empfangen werden, dazu stehen komfortable Funktionsbausteine zur Verfügung. ■

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Automatisierungstechnik

Schaltnetzteil mit Abschaltcharakteristik eines Leitungsschutzschalters

Ausgangskennlinie von Stromversorgungen

noch, wiederholt sich die Überlastfunktion. Der »Schluckauf« (Engl.: hiccup) dauert so lange, bis ein manueller Eingriff erfolgt. Eine Sicherung kann bei dieser Funktion nicht auslösen. Netzteile mit einer einfachen Vorwärtskennlinie (Fold Forward) liefern bei Rücknahme der Ausgangsspannung Ströme bis zum 1,1- oder 1,2-fachen des Nennstromes (Bild 2). Auch diese Kennlinie löst einen Sicherungsautomaten gar nicht oder erst im Stundenbereich aus. Zudem haben beide Kennlinien den Nachteil, dass sich schweranlaufende Lasten nicht starten lassen, z. B. ein DC-Motor oder ein DC/DC-Wandler mit seinen hohen Kapazitäten. Es sei denn, das Netzteil bietet eine höhere Ausgangsleistung, was aber Mehrkosten nach sich zieht. Um ohne Überdimensionierung des Netzteiles genügend Leistungsreservern bereitstellen zu können, hat Puls bereits vor Jahren das so genannte »Overload Design« entwickelt und in nahezu die gesamte Produktpalette eingebaut. Hierbei liefert das Netzteil zunächst einen »Power Boost« mit ca. 20 % bis 30 % mehr Strom bei konstanter Ausgangsspannung. Diese Mehrleistung kann bei Umgebungstemperaturen bis 45 °C dau-

Die Trafostromversorgung charakterisiert sich durch eine fallende Kennlinie mit hoher Leerlaufspannung und hohem Kurzschlussstrom (Bild 1). Der Kurzschlussstrom hängt dabei vom Innenwiderstand der Drahtwicklung ab. In jedem Fall beträgt er ein Vielfaches des Nennstromes und kann nicht nur Strom für Lastspitzen liefern, sondern auch Sicherungsautomaten sicher auslösen. Der hohe Strom stellt wiederum den Grund dar, warum der Sekundärkreis auf jeden Fall abgesichert und geschützt werden muss. Schaltnetzteile verhalten sich anders. Einige der Bauteile vertragen nur einen bestimmten Nennstrom und erwärmen sich bei höherer Belastung erheblich und unzulässig. Um sich vor Selbstzerstörung zu schützen, schalten sie sich je nach Typ beim 1,1- bis 2,5-fachen ihres Nennstromes ab. Einfachere Netzteile verwenden dazu den sogenannten »Hiccup-Mode«: Das Netzteil schaltet bei Überlast die Ausgangsspannung ab und kurze Zeit später wieder ein. Besteht der Defekt immer

Bild 3: Die typische Auslösekurve eines Sicherungsautomaten mit B-Charakteristik; die DC-Belastung der Sicherung liegt etwas höher; ein Trafo mit einem 4-fachen Kurzschlussstrom seines Nennstromes von z. B. 10 A würde diese Sicherung ab 35 A innerhalb von 10 ms zur magnetischen Auslösung bringen

Thomas Walker

Schaltnetzteile begrenzen im Allgemeinen entweder den Ausgangsstrom, oder sie schalten bei Überschreiten des Nennstromes ab. Sie bilden damit ein Gefahrenpotenzial im Fehlerfall. Es gibt Schaltnetzteile, welche die Funktionsweise eines Sicherungsautomaten nachbilden und den Verbraucher auf die gleiche Weise schützen wie ein Automat.

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chaltnetzteile ersetzen in der Automatisierungstechnik zunehmend die Trafostromversorgungen und Linearregler. Sie bauen leichter und kleiner bei entsprechend höherer Ausgangsleistung und regeln stabiler. Um sich selbst vor Zerstörung zu schützen, schalten sie sich oberhalb ihres sekundärseitigen Nennstromes ab. Sie liefern also nur wenig mehr als den angegebenen Nennstrom und lösen damit herkömmliche Sicherungsautomaten unzuverlässig oder gar nicht aus. Eine Lösung bietet der von Puls, München, entwickelte Fuse-Mode, die elektronische Sicherung im Ausgang des Netzteils. Die Maschinenbaunorm EN 60204-1 schreibt die Trennung von Sekundärkreisen vor. diese Aufgabe übernimmt häufig ein Sicherungsautomat. Denn durchgebrannte Motorwicklungen, Kabelbrände und verschmolzene Schaltkontakte können aus der mangelnden Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Thomas Walker, Puls, München

Bild 1: Strom-Spannungs-Kennlinie eines Transformators; der Trafo liefert im Kurzschlussfall ein Vielfaches seines Nennstromes und löst den Sicherungsautomaten zuverlässig aus

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Bild 2:Kennlinienschar eines Schaltnetzteiles im »Hiccup-Mode«; das Abschalten des Netzteiles im Überlastfall verhindert den Sicherungsfall, das selbstständige Wiedereinschalten beinhaltet Gefahrenpotenziale

Absicherung von DC-Kreisen folgen. Der Automat soll einerseits im Fehlerfall die angeschlossenen Verbraucher vor zu hohen Strömen schützen, andererseits aber bei kurzen Lastspitzen nicht vorzeitig auslösen. Ein konventionelles Schaltnetzteil schaltet sich bei Überstrom hingegen selbst ab bzw. liefert den zur Auslösung erforderlichen Strom nicht oder in unzureichender Grösse.

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Automatisierungstechnik

erhaft in Anspruch genommen werden und sollte – abhängig von der Gesamtbelüftung – bei mehr als 60 °C nicht länger als 1 min andauern. Benötigt die Anwendung noch mehr Strom, sorgt in einem zweiten Schritt eine lang ausgezogene Kennlinie für Ströme bis zum 2,5-fachen des Nennstromes – jetzt allerdings unter Zurücknahme der Ausgangsspannung. Damit entfällt die sonst typische Überdimensionierung der Stromversorgung. Dieser Überstrom liegt in einem Bereich, der Sicherungen auslösen kann. Wenngleich dies ungenau erfolgt und sehr von der Charakteristik des verwendeten Sicherungsautomaten abhängt.

Charakteristik eines Sicherungsautomaten Um kleinere Überlasten abzufangen, haben Sicherungsautomaten eine thermische Auslösung im Minuten- bis Stundenbereich (»halten« von > 1 h bei I = 1,13 x Inenn, andernfalls »auslösen« von < 1 h bei I = 1,45 x Inenn, Bild 3). Bei grosser Überlast bzw. Kurzschluss erfolgt eine sofortige magnetische Auslösung innerhalb von 0,01 s bis 0,1 s. Das konventionelle Schaltnetzteil liefert bei einem Nennstrom von 10 A im Überlastfall einen Strom von 11 A. Diese Sicherung löst nie aus. Selbst bei einem Überlaststrom von 12 A liegt diese Sicherung noch im thermischen Auslösebereich zwischen 20 min und 60 min. Selbst ein Netzteil mit Overload-Design und 2,5-fachem Überstrom läge noch immer im thermischen Bereich zwischen 25 s und 2 min. Den Schutz der angeschlossenen Verbraucher bzw. die dauerhafte Trennung eines defekten DC-Zweiges von der Stromversorgung kann diese Lösung nicht bzw. nur unzuverlässig gewährleisten. Ein Kurzschluss oder ein blockierender DC-Motor würde z. B. weiterhin mit dem 2,5-fachen Nennstrom versorgt, bis irgendwann eine andere Schwachstelle im DC-Kreis nachgibt. Würde dieser blockierende Motor z. B. ein Schneidemesser antreiben, könnte dieses während den Arbeiten bzw. nach Behebung der Störung unkontrolliert wiederanlaufen und somit eine ernste Gefährdung darstellen. Der von PULS entwickelte Fuse-Mode – die elektronische Sicherung im DC-Ausgangskreis eines Schaltnetzteiles – schaltet den Ausgang unter exakt eingestellten Strombedingungen und nach einer zeitlichen Verzögerung erkennbar und dauerhaft ab. Er bildet das Verhalten eines Sicherungsautomaten nach (Bild 3, gelber Bereich). Die Elektronik des Netzteils reagiert innerhalb von einigen ms auf Überströme, die oberhalb des für das jeweilige Gerät definierten Power-Boost-Stromwertes liegen. Des weiteren wird die Temperatur im Inneren des Gerätes überwacht. Treten Überstrom oder Übertemperatur auf, beginnt die rote LED auf der Frontseite des Gerätes zu blinken. Nach ca. 3 s bis 5 s schaltet sich der Ausgang dann dauerhaft ab und die jetzt permanent leuchtende LED signalisiert den Fehlerfall. Ein Wiedereinschalten erfolgt manuell durch bewusstes Drücken der ResetTaste auf der Frontseite des Gerätes. ■ de 7/2003

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Automatisierungstechnik

Leistungserweiterung für Steuerungen Josef von Stackelberg

Über die Modellpflege erweitern die Simatic-Steuerungen ihr Leistungsvermögen. Die Prozessoreinheiten bieten anwendungsspezifische Merkmale. Die Kompakt-CPUs erhalten weitere Funktionen. Schließlich vereinfacht die Programmierung per Zustandsgraph die Umsetzung einer Aufgabe in eine Lösung

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ine Produktfamilie leistungsfähiger CPUs für seine Simatic-S7-300Controller präsentiert Siemens A&D, Nürnberg (Bild 1). Die 317erCPUs gibt es in vier Ausprägungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche. Das Spektrum umfasst • die Standard-CPU 317-2 DP, • die Technologie-CPU 317T-2 DP mit Funktionen für die Antriebsregelung und schneller E/A-Peripherie für Aufgaben der Bewegungsführung, • die CPU 317-2 PN/DP mit Ethernet-/ Profinet-Schnittstelle für dezentrale Automatisierung und • die fehlersichere CPU 317F-2 DP für sicherheitsrelevante Anwendungen. Die neuen Prozessoreinheiten ermöglichen hohe Maschinentaktraten und damit kurze Durchsatzzeiten. Sie eignen sich besonders für die Fertigungsautomatisierung, etwa den Serien- und Sondermaschinenbau, und den Anlagenbau.

Kurze Rechenzeit für hohen Datendurchsatz Die Prozessorfamilie bietet u. a. eine Befehlsbearbeitungszeit von weniger als 0,1 µs für Wortoperationen und weniger als 5 µs für Gleitpunktarithmetik. Der 512-kByte-Arbeitsspeicher reicht auch für graphische Programmiersprachen. Per »Ablaufketten« mit »S7-Graph« oder »Zustandsgraphen« bei »S7-Higraph« kann der Anwender seine Automatisierungslösung programmieren. Die CPUs halten u. a. bis zu 32 aktive Verbindungen gleichzeitig zu anderen Automatisierungsgeräten wie PC, Bedieneinheit oder Programmiergerät. Josef von Stackelberg, Redaktion »de«, nach Unterlagen von Siemens, Nürnberg

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ten eine Reihe neuer Funktionen (Bild 2). Gleitpunktbefehle benötigen gegenüber früher nur noch ein Drittel der Zeit, wodurch sich die Zykluszeit bei mathematischen Operationen verkürzt. Der Direktzugriff auf die schnellen HardwareBild 1: Die CPUs für die S7-300-Familie gibt es in vier funktio- zähler ermöglicht eine bessere Dynamik bei nellen Ausprägungen, für Standard-, Antriebsregelungs-, Positionieraufgaben. vernetzte und sicherheitsrelevante Anwendungen Mit mehr Funktionsaufrufen und Datenbausteinen als bisher Die CPU 317F-2 DP eignet sich für lassen sich Programme anderer Simaticden Einsatz in fehlersicheren AnwenCPUs nun leichter für die Kompaktdungen und erfüllt die wichtigen SpezifiCPUs verwenden. Per Kommunikation kationen/Normen IEC 61508 (SIL 3), nach Profibus-Norm DPV1 werden GeEN 954 (Kategorie 4) und NFPA 79. Die räte anderer Hersteller einfacher in Sisicherheitsgerichteten Programme wermatic-Automatisierungslösungen eingeden mit den Step-7-Sprachen Kontaktbunden. Ein Anwenderprogramm lässt plan KOP und Funktionsplan FUP ersich einer Micro Memory Card eindeustellt und mit vorgefertigten, zertifiziertig zuordnen und ermöglicht auf diese ten »Distributed Safety«-FunktionsbauWeise wirksamen Kopierschutz. steinen ergänzt. Die CPU erlaubt den paDie Kompakt-CPUs für Simatic S7rallelen Betrieb von Standard- und Si300 beinhalten Peripherie- und technocherheitsprogramm. Sie kommuniziert logische Funktionen, z.B. Zählen, Reüber Profibus mit Profisafe-Protokoll. geln, Positionieren und FrequenzmesDie Ethernet-CPU 317-2 PN/DP biesung. Die bis zu 8 MByte großen Micro tet eine kombinierte Profibus-DP/MPIMemory Cards (MMC) nehmen noch sowie eine 100-Mbit/s-Industrial-Ethergrößere Step-7-Projekte und Datenmennet-Schnittstelle, basierend auf dem gen auf. Per Abfrage der MMC-SerienKommunikationsstandard »Profinet«. nummer während des Programmablaufs Damit eignet sie sich als Netzübergang lässt sich ein wirksamer Kopierschutz zwischen Ethernet und Profibus. für die Anwendersoftware realisieren. Die Technologie-CPU 317T-2 DP ist mit leistungsfähigen Technologie- und Motion-Control-Funktionen ausgestatPer Zustandsgraph zum tet sowie lokaler digitaler E/A-Peripherie fertigen Programm und zwei Profibus-Schnittstellen. Mit den vier Digitalein- und acht DigitalausPer »Zustandsgraph« beschreibt der Angängen verarbeitet sie schnelle Prozesswender mit »S7-Higraph« aus technolosignale und gibt Nockensignale aus. Für gischer Sicht das Verhalten von Objekdie dynamische Bewegungsführung mehrerer verkoppelter oder Einzel-Achsen werden die Antriebe taktsynchron über den äquidistanten Profibus gekoppelt.

Technologieschub für die Controller Die sechs KompaktCPUs für die SimaticS7-300-Controller bie-

Bild 2: Die Kompakt-Controller für die S7-300-Familie konnten ihren Funktionsumfang erweitern de 7/2003

Automatisierungstechnik

Bild 3: Das Werkzeug »S7-Higraph« zur Programmierung über Zustandsgraphen steht in einer neuen Version zur Verfügung

ten oder Funktionseinheiten, z.B. von Ventilen oder Motoren (Bild 3). Auf Knopfdruck entsteht aus dem Zustandsgraph das lauffähige Programm. Die neue Version des S7-Higraph-Werkzeuges bietet eine Reihe von Verbesserungen. Der erweiterte Editor zeigt alle relevanten Detailinformationen in einem einzigen Fenster. Die »symbolische Programmierung« erlaubt die Festlegung von Symbolen direkt aus S7-Higraph, ohne dazu die Step-7-Symboltabelle starten zu müssen. Die Funktion »Bausteinkonsistenz prüfen« prüft Higraph-Bausteine nach Programmänderung auf Konsistenz. Damit lassen sich Auswirkungen auf andere Bausteine kontrollieren und gegebenenfalls Anpassungen vornehmen. Variablen von WinCC-Bildern lassen sich mittlerweile direkt im S7-Higraph-Programmeditor anzeigen und verändern. Auch die Diagnose von Prozessfehlern wurde erweitert. Dies vereinfacht die Programmanalyse, z.B. auf der Suche nach der Ursache für einen Anlagenstillstand. Hierbei zeigen Detailbilder zusätzlich zu den zuerst eingestellten Werten auch die aktuellen Signalzustände. Individuelle Einstellungen im Bewegungsbild erleichtern das Verfahren der Maschine von Hand. ■

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Betriebsführung

Corinna Linke

Das Handy bedeutet für viele Nutzer eine Art Garantie, um zu jeder Zeit an jedem Ort erreichbar zu sein. Auch bei Anwendungen, wie Alarmmeldungen per SMS, verbreitet sich der Mobilfunk in zunehmendem Maße. Doch jüngst publizierte Meldungen über angeblich verschwundene Textnachrichten oder verspätete SMSZustellungen lassen Zweifel an deren Zuverlässigkeit aufkommen. Darüber hinaus zählt Mobilfunk nicht gerade zu den preiswertesten Lösungen. Doch es gibt mobile Alternativen: Paging sowie analoger Bündel- und Betriebsfunk.

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ls die SMS1) in Mode kam, wurde es um den so genannten Pager still. Der kleine Funkrufempfänger, der Mitte der neunziger Jahre boomte, galt als technisches Auslaufmodell. Monopolisten wie France Télécom und Deutsche Telekom trennten sich von ihren Funkrufdiensten, beide verkauften ihre Paging-Dienste vor rund drei Jahren an die E-Message Wireless Information Services GmbH, die nun mit dem so genannten E-Cityruf Alarmierungsdienste für alle Branchen anbietet.

Das Paging »Der Pager erlebt zurzeit seinen zweiten Frühling«, meint Angelika Griebner von E-Message. Als einen der Gründe nennt sie die SMS-Preise für Großabnehmer, die erst im vergangenen Jahr um das Dreifache gestiegen seien. Zudem eroberte das Paging im Laufe der Jahre lukrative Nischen und verabschiedete sich laut A. Griebner vom defizitären Service für Kleinkunden. Die Pager, etwas kleiner als eine Zigarettenschachtel, verfügen in der Regel 1)

SMS = short message service, Kurznachrichtendienst im Mobilfunknetz

Dipl.-Ing. Corinna Linke, Fachjournalistin, Hamburg

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über ein mehrzeiliges Display und kosten netto ab 85,90 €. Im Gegensatz zum Handy können sie Nachrichten lediglich empfangen, also nicht selbst senden. »Deshalb sah es lange so aus, als würden Handys und Taschencomputer den Pager verdrängen«, erinnert sich A. Griebner. Dagegen hält sie, dass der Funkruf weniger kostet, da die Informationen gleichzeitig an belie- Über E-Cityfunk kann man dem Bauleiter auf Montage big viele Personen zum güns- eine Textnachricht senden, die ihn zuverlässig innertigen Pauschalpreis (Flat- halb von 1,5 min erreicht rate) gelangen können. Die arbeitete unser Netz als Einziges völlig monatlichen Grundgebühren inklusive störungsfrei.« Zu den Anwendern des MwSt. liegen pauschal zwischen 8,18 € Funkrufs gehören der Niersverband und 17,38 € pro Gerät, und zwar unabNordrhein-Westfalen sowie die Elektrihängig von der Zahl der Meldungen. zitätswerke Rheinhessen AG (siehe Kas»Aber nicht nur die Kosten machen den ten »E-Cityruf beim Niersverband Unterschied«, sagt A. Griebner und erNRW«). läutert das Leid mit den verspäteten Nachrichten: Die Betreiber von Mobiltelefonnetzen müssen die gleiche InformaBündelfunk setzt hohen tion an die Empfänger einzeln übertraSicherheitsstandard gen. Das hält nach Meinung von A. Griebner jedoch kein GSM-, GPRSAls eine weitere Alternative zum Mobiloder UMTS-Netz aus, wenn es zur gleifunk bietet sich der analoge Bündelfunk chen Zeit sowohl für den Sprachverkehr an. Als Vorteil nennt Harald Haage von als auch für SMS zur Verfügung stehen R & S Bick Mobilfunk GmbH den hosoll – mit der Folge: Verzögerung bei der hen Sicherheitsstandard: »Wenn ich eiZustellung, wobei der Nutzer unmögnen Alarm weiterschalte, muss ich sicher lich den Zeitverzug kalkulieren kann. sein, dass er auch ankommt.« Auch über Dies birgt eine Unsicherheit für zeitkritiBündelfunk lassen sich Kurznachrichten sche Anwendungen, wie die Weitermit bis zu 120 Zeichen versenden, wobei schaltung von Alarmen. Zuverlässiger die erfolgreiche Übertragung quittiert arbeitet dagegen das Paging, das innerwird. »Der Umfang der Sicherheitsfunkhalb von 1,5 min seinen Adressaten ertionen hängt von der Netzkonfiguration reicht, so der Diensteanbieter, und zwar des Providers ab«, erläutert H. Haage. durch die Nachrichtenübertragung via Allerdings kann sich der Anwender seiSatellit zu den Basisstationen mit nen Anbieter nicht wirklich auswählen. 466 MHz und einer Sendeleistung von »Es gibt kein flächendeckendes Bündelbis zu 100 W. Damit lassen sich Empfänfunknetz in Deutschland«, bedauert er. ger im Gebirge ebenso erreichen wie in Stattdessen decken einzelne Anbieter Tunnels, Aufzügen oder Kellergeschosnur bestimmte Wirtschaftsregionen ab. sen. Hinzu kommt, dass sich der Pager So muss der Interessierte zuerst den Raals nichtstrahlendes Empfangsgerät bedius festlegen, in dem er kommunizieren denkenlos in kritischen Bereichen einsetwill, und sucht sich dann einen passenzen lässt, z. B. im Krankenhaus oder Reden Provider aus. chenzentrum. Der Anbieter mit der größten InfraE-Message gewährleistet nach eigestruktur ist Dolphin Telecom (Deutschnen Angaben mit rund 800 Sendestatioland) GmbH i.I. Die zwei Buchstaben nen einen hohen Versorgungsgrad und am Ende der Firmierung mögen bedrohfunktioniert auch unter Extrembedinlich wirken, aber auch andere insolvente gungen. Als Beispiel nennt A. Griebner Unternehmen arbeiten operativ weiter. einen traurigen Anlass: »Während der »Wir befinden uns seit eineinhalb Jahren Hochwasserkatastrophe im August 2002 im Insolvenzverfahren und hoffen, es de 7/2003

Quelle: E-Message

Alternativen zur Kommunikation via Handy

Betriebsführung

E-CITYRUF BEIM NIERSVERBAND NRW Der Versorger betreibt 24 Kläranlagen, 22 Pumpwerke, 19 Stauanlagen und 18 Pegel auf einem Gebiet von 1348 m2. Damit keine ungeklärten bzw. ungereinigten Abwässer in die Niers gelangen, sind die meisten der dezentralen Maschinen und Pumpen redundant ausgelegt. So springt im Störfall ein Ersatzsystem ein. Parallel dazu meldet die Fernwirktechnik, mit der die meisten Anlagen ausgerüstet sind, einen Alarm an den Leitrechner. Dieser setzt eine Meldung per E-Cityruf an den zuständi-

bald erfolgreich abzuschließen«, sagt Dirk Rudnik, Marketing Manager von Dolphin Telecom. »Wir haben kaum Einbrüche bei den Kunden. Auch der Betrieb ging ohne Ausfälle weiter.« Für die verschiedenen Dienste und Anwendungen, die sich ausschließlich an Gewerbekunden und Kommunen richten, bietet Dolphin Telecom unterschiedliche Tarife für den Netzzugang an – zwar einschließlich Sprach- und Datenübertragung, aber preislich verschieden bewertet. Der Nettogrundpreis im so genannten Chekker-Tarif bewegt sich komplett um 19 €, während der Chekkerdata-Tarif bei rund 10 € liegt. Die passenden Geräte erhalten die Kunden bei örtlichen Funkfachhändlern, die netto ab 400 € kosten und sich wahlweise kaufen oder mieten lassen. Zu den Anwendern von Bündelfunk zählt die Papst Elektroanlagenbau GmbH aus Ottstedt am Berg, die in ganz Thüringen Energieanlagen errichtet und betreut. Die mobile Kommunikation zwischen der Zentrale und den Monteuren läuft seit 1993 über das Bündelfunknetz eines regionalen Anbieters. Damit spart der Betrieb rund 1500 € pro Monat an Telefongebühren, womit sich seine Investition in nur einem halben Jahr amortisierte.

Der Betriebsfunk als Variante für den eigenen Betrieb Betriebsfunk bietet sich für Handwerksbetriebe an, die ihr Funknetz selbst errichten und betreiben, also ohne Provider operieren wollen. Als klassisches Beispiel nennt Udo Reinsch von der Icom GmbH einen städtischen Baubetrieb: Dessen Monteure sollen mobil erreichbar sein und erhalten Handys, worauf die Telefonkosten deutlich ansteigen. Da der Betrieb nicht eindeutig feststellen kann, welche Gespräche seine Monteure geschäftlich oder privat führen, sucht er nach einer Alternative. Diede 7/2003

gen Monteur ab, die wichtige Daten des Störfalls im Klartext enthält. Manfred Zillikens vom Niersverband denkt mit Schaudern an die Zeit vor dem Funkruf zurück. Damals mussten die Kollegen in der Leitstelle versuchen, die Monteure telefonisch zu erreichen, um ihnen Ort und Art der Störung durchzugeben. Nach seiner Erfahrung wären Mobiltelefone nicht nur viel teurer, sondern böten auch keine Gewähr, den Empfänger sicher zu erreichen.

se bietet ihm z. B. Betriebsfunk, da er kostengünstiger als Mobilfunk ist und eine geschlossene Anwendergruppe sichert. Die dazu passenden Geräte liefert die Icom GmbH mit einer großen Produktpalette. Mobile Geräte kosten netto ab 250 €, während für eine Feststation 500 € und mehr anfallen. Die Infrastruktur besteht üblicherweise aus einer ortsfesten Funkstelle und mehreren mobilen Geräten. Die Kommunikation über Betriebsfunk kostet zwar keine Lizenz- oder Nutzungsgebühr, muss aber bei der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post, kurz RegTP, angemeldet werden und schlägt mit etwa 8 € monatlich zu Buche. Die RegTP gibt dann eine bestimmte Frequenz frei, wobei die Behörde darauf achtet, dass sie nicht mit anderen Funkern kollidiert. Lauth Werner Hugentobler von der RegTP legen seine Kollegen den Versorgungsbereich in der Regel auf einen Radius von 10 km bis 15 km fest. Für Funknetze ohne ortsfeste Funkstelle benennt die RegTP ein geographisches Gebiet, z. B. den Stadtbereich Frankfurt. Damit eignet sich Betriebsfunk vor allem für Anwender, die sich in einem relativ kleinen Gebiet bewegen. Die Scheu vor dem möglichen Behördengang zur RegTP ist unbegründet. Denn der Antrag besteht aus einer Seite, auf der ein Antragsteller lediglich vier Kreuze bzw. Einträge tätigen muss. Das Formular kann er sich von der Homepage www.regtp.de unter der Rubrik Regulierung Telekommunikation herunterladen und gibt es bei der Außenstelle in seiner Nähe ab. Wo sich diese Außenstellen befinden, steht ebenfalls auf der Homepage, und zwar unter der Rubrik Regulierungsbehörde. ■ www.emessage.de www.dolphin-telecom.de www.buendelfunk.de www.icomeurope.com www.regtp.de

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Betriebsführung

Erfolgreich durch Erfa-Arbeit Ulrich C. Heckner

Unternehmer, die an Erfa-Gruppen1) teilnehmen, sammeln neue Ideen zur Problemlösung im Tagesgeschäft und verschaffen sich damit einen Vorsprung vor dem Wettbewerb. Außerdem erwirtschaften Erfa-Teilnehmer höhere Gewinne als der Branchendurchschnitt – und das sind lediglich einige Argumente, die für Erfa-Gruppen sprechen.

B

ernd K., Inhaber eines Elektroinstallationsbetriebes mit fünf Mitarbeitern, rutscht bei der Montage einer Satellitenantenne aus und fällt vom Dach, drei Monate Krankenhausaufenthalt schließen sich an.

Erfa-Kollegen unterstützen sich Die zehn Kollegen seiner Erfa-Gruppe erfahren von Bernds Unfall, und es beginnt eine spontane Hilfsaktion. Die Erfa-Kollegen vereinbaren unter sich, dass jeder Kollege einen Tag pro Woche bei Bernds Firma vor Ort nach dem Rechten sieht – und das trotz einer z. T. über 200 km weiten Anreise. Als Bernd K. aus dem Krankenhaus wieder in seinen Betrieb zurückkehrt, 1)

Erfa = Abk. von Erfahrungsaustausch

Ulrich C. Heckner, Unternehmensberater, Kastl/Obb.

stehen ihm die Tränen in den Augen. Die Kollegen sorgten nicht nur dafür, dass Lager, Werkstatt und Büro in Schuss sind, sie erstellten Angebote für ihn und holten neue Aufträge ein. Ein anderes Unternehmen hätte den Ausfall des Chefs wohl nicht durchgestanden. Das Unternehmen von Bernd K. überlebte dank der tatkräftigen Hilfe seiner Erfa-Kollegen. Dies ist nur ein Beispiel, wie sich Erfa-Kollegen gegenseitig unterstützen und helfen. Es zeigt, dass die Kollegen, die in einer ErfaGruppe zusammenarbeiten, nicht nur

Erfa-Teilnehmer erarbeiten Maßnahmen, die dazu dienen, erfolgreicher zu werden. die Erfa-Tagungen zum Erfahrungsaustausch nutzen, sondern sich darüber hinaus in schwierigen Situationen beistehen.

Ablauf einer Erfa-Tagung Erfa bedeutet Erfahrungsaustausch. Betriebe der gleichen Branche und ähnlicher Betriebsgröße treffen sich zweibis dreimal pro Jahr am Standort eines Teilnehmerunternehmens, dem so genannten Gastgeber, und beginnen die Erfa-Tagung mit einer kritischen Analyse des gastgebenden Unternehmens. Mit einer ausführlichen Checkliste nehmen die

»DE«-ERFA-GRUPPE MARKETING Am 28. und 29. April 2003 findet bei Merten in Gummersbach/Wiehl eine Erfa-Tagung mit Ulrich C. Heckner statt (28. April 2003 ab 12.00 Uhr bis 29. April 2003, 16.00 Uhr). Die Kosten belaufen sich auf 256 € zzgl. MwSt. je Betrieb. Die Teilnahme ist auf 15 Elektrohandwerker beschränkt. Ich habe Interesse an Erfa-Arbeit und möchte an der Erfa-Tagung am 28. und 29. April 2003 bei Merten teilnehmen. Bitte senden Sie mir unverbindlich weitere Informationen. Bitte senden Sie den ausgefüllten Abschnitt an die Unternehmensberatung Heckner: Fax: (0 8671) 1 30 93.

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Teilnehmer dort vieles unter die Lupe, angefangen von der EDV-Nutzung bis hin zur Ordnung auf dem Schreibtisch des Chefs, von der Lagerorganisation bis hin zur Einrichtung der Montagefahrzeuge – also alles, was im Betrieb dem reibungslosen Ablauf dient. Durch die Auswertung dieser Betriebsbegehung erhält nicht nur der Gastgeber wertvolle Tipps zur Verbesserung, sondern auch die Teilnehmer bekommen Anregungen, die sie im eigenen Betrieb umsetzen können, bzw. entdecken, dass sie in ihrem Unternehmen auf dem richtigen Weg sind.

Vor- und Nachname Firma Straße PLZ, Ort Telefon Fax E-Mail

Offenheit als Voraussetzung sinnvoller Erfa-Arbeit Der in den Erfa-Gruppen immer enthaltene betriebswirtschaftliche Teil erfordert die Bereitschaft, offen über betriebliche Kennzahlen zu sprechen. So disku-

Ehrenkodex bei Erfa-Gruppen: »Ehrlichkeit und Offenheit« tieren die Teilnehmer z. B. freimütig über die Umsatzentwicklung und analysieren u. a. die Ursachen für positive und negative Entwicklungen. Die Erfa-Teilnehmer erarbeiten also gemeinsam Maßnahmen, die dazu dienen, erfolgreicher zu werden. Erfa-Kollegen verpflichten sich grundsätzlich, offen und ehrlich über ihre betrieblichen Gegebenheiten zu sprechen. Lässt der Gastgeber seine Kollegen in alle betrieblichen Belange Einsicht nehmen, präsentieren dafür die Kollegen für einen aussagekräftigen Vergleich aufrichtig ihre betriebswirtschaftlichen Kennzahlen. Die Voraussetzung dafür: de 7/2003

Betriebsführung

AKTIVE ERFA-GRUPPEN – EINE AUSWAHL Die Organisation von Erfa-Gruppen übernehmen in der Regel Kooperationen oder Verbände. Interessierte Elektrohandwerker können sich für die Teilnahme an Erfa-Gruppen bei folgenden Verbänden und Unternehmen anmelden: Landesinnungsverband für das Bayerische Elektrohandwerk Hans W. Baumgärtler Infanteriestraße 8 80797 München Tel.: (0 89) 12 55 52 – 0 Der Landesinnungsverband bietet seinen Mitgliedern verschiedene Erfa-Gruppen mit unterschiedlichen Betriebsgrößen an. Landesinnungsverband für das Bayerische Elektrohandwerk Fachgruppe Elektromaschinenbau Fritz Babinsky Am Greinberg 97076 Würzburg Tel.: (09 31) 28 10 12 Hierbei handelt es sich um eine bundesweite Erfa-Gruppe für Elektromaschinenbauer. Electronic Partner Niederlassung Augsburg Marion Dischinger Dasinger Straße 7 86165 Augsburg Tel.: (08 21) 74 94 – 142 Diese Erfa-Gruppen bieten sich einerseits für so genannte Mischbetriebe an (Ladengeschäft und Elektroinstallation) und andererseits für Betriebe, die ausschließlich Ladengeschäfte mit Serviceabteilung betreiben. Hager Tehalit Gabriele Ammann Zum Gunterstal

Die Erfa-Betriebe liegen so weit auseinander, dass sie keine Wettbewerber sind.

Inhalte von Erfa-Tagungen In den Erfa-Gruppen werden u. a. folgende Themen bearbeitet: • Finden von ertragreichen Leistungssegmenten • Vergleich der Bruttolöhne und Stundenverrechnungssätze in verschiedenen Segmenten • Modelle zur optimalen Ablauforganisation und Organisationsstruktur des Unternehmens • Erfolg versprechende Marketingaktivitäten • Maßnahmen zur Reduzierung des Stresses von Chef und Führungskräften de 7/2003

66440 Blieskastel Tel.: (0 68 42) 9 45 52 50 Die Erfa-Gruppen sind bundesweit aktiv und offen für alle Mitglieder der Gruppe Systemprofi. de – der Elektro- und Gebäudetechniker Christiane Decker Lazarettstraße 4 80636 München Tel.: (0 89) 126 07 – 2 42 Diese Erfa-Gruppe wendet sich an selbstständige Elektromeisterinnen sowie an Inhaberinnen eines Elektrohandwerksbetriebes. Ziemer Elektrotechnik & EDV-Systeme Horst Schönfelder Kiblinger Straße 4 83435 Bad Reichenhall Tel.: (0 86 51) 98 23 – 0 Die Zielgruppe bilden hier Elektrohandwerker, welche die Software der Fa. Ziemer nutzen bzw. planen sie einzusetzen und neben dem Erfahrungsaustausch über Software auch Informationen zur erfolgreichen Unternehmensführung sammeln wollen. »de«-Erfa-Gruppe Marketing Diese Erfa-Gruppe wendet sich vornehmlich an Unternehmen, die das »Marketing-Handbuch für das Elektrohandwerk« (siehe »de« 6/2003, S. 69) besitzen. Nun findet eine ErfaSitzung am 28. und 29. April 2003 bei der Fa. Merten statt. Bei Interesse lassen sich mit dem Faxabschnitt (siehe Kasten »de«Erfa-Gruppe Marketing) weitere Informationen abrufen. Übrigens bewegen sich die Kosten – je nach Veranstalter und Dauer der einzelnen Erfa-Tagung (ein oder zwei Tage) – zwischen 100 € und 300 € zzgl. Verpflegung und Übernachtungskosten.

• Vergleich der Steuerberaterkosten und -leistungen • Rating und seine Konsequenzen auf die Kreditwürdigkeit des Unternehmens • Vergleich der Zinskonditionen für Investitionskredite und Kontokorrent • Maßnahmen zur Kundenbindung • Erarbeitung von Konzepten für Kundenbefragungen • Vergleich des Erfolges unterschiedlicher Kundenbindungsinstrumente Und schließlich erstellt der Moderator zu jeder Erfa-Sitzung ein Protokoll, das alle wichtigen Informationen und auch die Kennziffernvergleiche enthält, so dass dies als Nachschlagewerk für die betriebliche Praxis dienen kann. ■

Betriebsführung

Coaching als Weg aus schwierigen Zeiten Wie sich in Krisenzeiten auch Chancen erkennen lassen Günter Willmroth

Viele meinen, dass sich die Elektrobranche nur wegen der aktuellen Wirtschaftslage in einer Krise befindet. Und selbst wenn die wirtschaftliche Lage wirklich schuld daran sein sollte, so möchten doch die meisten diese Situation so schnell wie möglich ändern. Ein Mittel, mehr Erfolg zu haben, ist das Coaching.

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iele deutsche Unternehmer finden, die Wirtschaft im Allgemeinen und ihr Unternehmen im Besonderen stecken in einer Krise. Im Durchschnitt sinkt in der Elektrobranche der Gewinn, und das nun schon seit Jahren. Und im selben Maße wird über die schlechte Geschäftslage geklagt. Im vergangenen Jahr erlebten wir wohl den größten wirtschaftlichen Einbruch, erkennbar an den vielen Geschäftsschließungen.

ternehmen mit dem Mindestgebot den Auftrag erhält, häufig genug mit wirtschaftlich fragwürdigem Angebot. Und je günstiger das Angebot, um so größer das Dilemma des Unternehmers. Die Baustelle zeigt sich komplizierter als gedacht: Die einzelnen Handwerker arbeiten gegeneinander, das Personal benötigt länger für die Leistungen und der Ertrag läuft davon. Schließlich kann mancher Unternehmer froh sein, wenn er mit einem »blauen Auge« davonkommt.

Die Folgen der Krise Thesen und Fakten

Für den Geschäftsinhaber oder die Inhaberin (das gilt auch für Ehepartner, wenn sie gemeinsam im Unternehmen arbeiten) baut sich erheblicher Stress auf, denn für das gleiche Ergebnis benötigen sie einen immer größeren Zeitaufwand. Irgendwann reicht auch das nicht mehr, dann werden die Ergebnisse schlechter und das eigene Einkommen geringer, und zum Schluss geht es an die Substanz – das Unternehmen lebt auf Kredit. Den Betrieb über die Runden zu bringen, wird zu einer echten Belastung. Schließlich gibt so mancher Betriebsinhaber auf.

Nur wenige Handwerksbetriebe finden in der »Not« neue Geschäftsbereiche, die einen finanziellen Ausgleich versprechen. Der Markt ist eng. Es gibt nur vereinzelt Spielraum, mit den vorhandenen Möglichkeiten und dem Können der Mitarbeiter neue rentable Leistungen anzubieten. Handwerksbetriebe mit angeschlossenem Ladengeschäft konkurrieren mit großen Supermärkten. Sowohl in den regionalen als auch in den bundesweiten Elektroinstallationsmarkt drängen immer mehr Betriebe mit billigem ausländischem Personal. Im privaten Bereich gibt es immer weniger lukrative Aufträge. Über Ausschreibungen der öffentlichen Hand bekommt der Elektrohandwerker kaum noch auskömmliche Aufträge, und auch das schon seit Jahren. Es schleicht sich ein, dass meistens das Un-

Die Nachteile zu erkennen bzw. zu erfahren, welche die heutige Wirtschaftslage mit sich bringt, ist die eine Seite der Medaille. Die andere ist die Chance1), die Gelegenheit, an der Situation etwas

Dipl.-Ing. (FH) Günter Willmroth, Coach und Inhaber eines Ingenieurbüros für elektrotechnische Anlagen, Velden

1) Siehe auch Editorial »Goldener Boden?« in »de« 1-2/2003, S. 3, von Dipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber

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Der Weg aus der Krise

zu seinem eigenen Vorteil ändern zu können. Bei denen, die nun sagen, sie hätten doch schon alles versucht, aber ohne Erfolg, und die keinen anderen Weg mehr sehen, wird wahrscheinlich die Situation einen unglückliche Ausgang haben. Doch es gibt auch jene Unternehmer, die sich vorstellen können, dass es noch ganz andere Wege gibt. Wege, die sie nur nicht kennen. Und es gibt Menschen und Unternehmen, welche die »Ausweglosen« dabei unterstützen, neue Perspektiven zu erkennen. Das gibt es wirklich. Coaching ist solch eine Möglichkeit – allerdings vor allem im Handwerk wenig bekannt und somit ungenutzt.

Coaching – einst und jetzt Das Coaching wurde seinerzeit durch den Spitzensport populär. Hierbei bedient sich ein Coach – damals und heute – psychologisch fundierter Methoden und ergänzt so das körperliche Training eines Sportlers. Der Coach hilft, • Ängste zu überwinden, • Leistungsblockaden abzubauen, • persönliche Erfolgsstrategien zu entwickeln und • die Erfolge zu verkraften. Er ist ein »Wegbegleiter«. Daraus entwickelte sich bald das Coaching von Führungskräften und Projektverantwortlichen. Eine Personalentwicklungsmaßnahme. Den Begriff Coaching verwenden manche auch dann, wenn es korrekt wäre, von • Training (eine Methode/Fähigkeit erlernen) oder • Beratung (Lösungsansatz für den Kunden aus Sicht des Beraters) zu sprechen. In diesem Beitrag wird unter Coaching die individuelle Betreuung von Führungskräften und Projektverantwortlichen verstanden, und zwar mit: • individueller Beratung, • persönlichem Feedback und • praxisorientierter Begleitung bei der Umsetzung. de 7/2003

Betriebsführung

Der Unternehmer, der Elektromeister eines Installationsbetriebes, ist in diesem Sinne eine Führungskraft.

Wann Coaching empfehlenswert ist Coaching lässt sich z. B. bei folgenden Aufgaben sinnvoll einsetzen: • bei der persönlichen Standortbestimmung, • beim Entwickeln von Visionen und beim Formulieren von Zielen, • beim Entwickeln geeigneter Strategien zur Problemlösung und Umsetzung, • bei der Analyse und Weiterentwicklung des eigenen Verhaltens, • bei Positionsbestimmung in Entscheidungssituationen und • bei der Bewältigung einer beruflichen oder familiären Veränderung.

Die Rolle des Coaches Wer erkennt, • dass etwas nicht stimmt, also z. B. in einer Krise steckt, und • etwas ändern will, der bringt die besten Voraussetzungen für das Coaching mit und sollte einen Coach aufsuchen. Der Coach kann der Schlüssel zum Erfolg sein. Er muss allerdings einer sein, von dem man überzeugt ist und zu dem man Vertrauen hat. Aus diesem Grunde führen i. d. R. beide, Coach und Klient, vor einem Auftrag ein Gespräch, in dem sie klären, ob beide vertrauensvoll zusammenarbeiten können. Sie merken schnell, • ob der Coach Ihre Sprache spricht, • ob er versteht, wovon Sie sprechen, • ob beide Sympathie füreinander empfinden. Natürlich ist ein Coach »auch nur ein Mensch« – mit all seinen Stärken und Schwächen, im fachlichen wie im menschlichen Bereich. Und auch der Rahmen, in dem man mit dem Coach arbeitet, beeinflusst den Erfolg. Deshalb sollten die Gespräche und Übungen in angenehmer, ruhi-

Coaching ist ein Stück des Weges namens »Veränderung«. Das Einzige, was man braucht, ist Mut für den ersten Schritt. ger und geschützter Atmosphäre stattfinden. Im Vorgespräch werden die Themen und der Zeitraum der Zusammenarbeit festgelegt. Hierfür gibt es keine festen Regeln. Je nach Thema reichen manchmal zwei bis drei Sitzungen mit einer Dauer von jeweils zwei bis vier Stunden. Ein anderes Problem erfordert möglicherweise einen Zyklus mit einjähriger Dauer, bei dem dann nur jeden Monat eine Sitzung notwendig ist. Jede Sitzung gestaltet sich unterschiedlich, und die Ergebnisse jeder Sitzung fallen unerwartet aus und überraschen häufig. Alte, eingefahrene Denkmuster verschwinden. Der Durchschnittspreis einer Coaching-Stunde liegt bei etwa 100,-€2).

Die Suche nach einem Coach Anerkannte Coaches und Trainer sind häufig in einem Verband organisiert. Dabei sind die unterschiedlichen Ausgangsberufe wie Psychologe, Sozialpädagoge, Betriebs- und Volkswirtschaftler ein Kriterium der Mitgliedschaft in einem Verband oder einer Organisation. Manche sind bekannt über Beiträge in Medien. Beim Coaching-Report von Christopher Rauen handelt es sich um eine Webseite, in der sich übrigens viele Coaches eintragen lassen. Diese bietet eine gewisse Sicherheit, einen geeigneten Coach für sich zu finden. Darüber hinaus geben Anzeigen in Management-Fachzeitschriften oder in Zeitungen Hinweise. Und auch in einigen Branchenbüchern gibt es eine eigene Sparte. ■ www.coachingindex.de www.guenterwillmroth.de

2) Coachingstunden kosten zwischen 50 € und 300 € – je nach Bekanntheit des Coaches, wobei die einzelnen Coaches unterschiedliche Wege bei der Berechnung gehen. Manche Coaches berücksichtigen die so genannte Sozialkomponente (Stundensatz in Abhängigkeit vom Jahresgehalt des Klienten). Es gibt auch Coaches, die so genannte Paketpreise oder Tagessätze vereinbaren. Ein Paketpreis, z.B. ca. 1500 €, lässt sich für ein bestimmtes Thema (Wie komme ich an neue Kunden?) vereinbaren. (Beispiel: Acht Sitzungen mit insgesamt 25 Stunden. 1. Sitzung = 4 h, 2. Sitzung eine Woche später = 3 h, 3., 4., 5., 6., 7. und 8. Sitzung jeweils 3 h pro Monat. Während dieser Zeit wird der Klient telefonisch und schriftlich betreut, außerdem wertet der Coach schriftliche Ergebnisse aus und unterstützt den Klienten in der Ausführung von Vorhaben.)

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Betriebsführung

Privater Generalübernehmer und Vergaberecht Alles rechtens? Folge 27 Corinna Linke

prüfungsverfahren bei der zuständigen Vergabekammer einzuleiten.

Eine Stadt will eine Großraumhalle bauen, doch die öffentlichen Mittel

Die Sicht der Vergabekammer

reichen nicht für die veranschlagte

Die Vergabekammer hält zuerst mit dem eigentlichen Bauherrn, der Stadt, Rücksprache und erhält folgende Antwort: Laut Vertrag mit dem GÜ muss der GÜ das Vergaberecht einhalten. Ferner ist die Stadt durch die Bewilligungsbescheide des Landes, das über die Hälfte der Baumaßnahme bezuschusst, ebenfalls zur Einhaltung des Vergaberechts verpflichtet. Der GÜ hält wieder dagegen, dass er kein öffentlicher Auftraggeber ist und daher die VOB nicht beachten braucht.

Bausumme. Deshalb verhandelt die Stadt mit einem privaten Unternehmen als Generalübernehmer.

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er Generalübernehmer (GÜ) soll den kompletten Neubau abwickeln und danach für einige Jahre die städtische Großraumhalle auf eigene Regie betreiben. Der GÜ verzichtet auf eine Ausschreibung und fordert Handwerksbetriebe formlos auf, Angebote abzugeben. Davon erfährt ein Handwerksbetrieb eher zufällig und noch dazu zu einem Zeitpunkt, als die Nachverhandlungen mit den Bietern schon in vollem Gange sind. Doch der Handwerker fordert trotzdem die Angebotsunterlagen an und erhält tatsächlich Gelegenheit, auch anzubieten. Doch er traut seinen Ohren nicht, als er hört, dass es statt einer Submission nur Nachverhandlungen gibt. Zudem soll der Auftrag zu einem Pauschalpreis vergeben werden.

Aus Handwerker- und GÜ-Sicht Der Handwerker meint, der GÜ hätte die Arbeiten öffentlich ausschreiben müssen, weil er im Auftrag der Stadt handelt. Die freihändige Vergabe mit Nachverhandlungen hält er für rechtswidrig. Das sieht der GÜ nicht so: Er sei ein privates Unternehmen, und als solches dürfe er freihändig vergeben und auch Pauschalaufträge vereinbaren.

Der Konflikt Beide Parteien einigen sich nicht und gehen auseinander. Doch der Handwerker will die Angelegenheit nicht auf sich beruhen lassen und wendet sich an seine Handwerkskammer. Sie sieht den Fall genauso wie er und rät ihm, ein NachDipl.-Ing. Corinna Linke, Fachjournalistin, Hamburg

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Der Beschluss der Vergabekammer Der Meinung des GÜs schließt sich die Vergabekammer in ihrem Beschluss nicht an. Sie stellt einen VOB-Verstoß fest und begründet ihn so: Der GÜ baut die Großraumhalle zwar im eigenen Namen, allerdings mit öffentlichen Mitteln, nicht mit privaten Geldern. Daher tritt er als öffentlicher Auftraggeber auf und muss die Aufträge öffentlich ausschreiben. Folglich darf er weder nachverhandeln noch Pauschalpreise vereinbaren. Dieser Beschluss bestätigt zwar die Position des Elektrohandwerkers, sie verhilft ihm allerdings nicht zum Auftrag und führt auch nicht zur Aufhebung des Vergabeverfahrens. Denn der Unternehmer liegt preislich nur auf Platz drei und hätte auch bei ordnungsgemäßer öffentlicher Ausschreibung keine Chance gehabt, den Auftrag zu bekommen.

LESERSERVICE Haben Sie einen ähnlichen Fall erlebt? Berichten Sie uns davon. Schreiben Sie an unsere Mitarbeiterin Corinna Linke, die diese Serie betreut. Anschrift: Dipl.-Ing. Corinna Linke Foorthkamp 10a 22419 Hamburg Tel. (0 40) 53 16 92 37 Fax (0 40) 53 16 92 27 E-Mail: [email protected] Juristische Betreuung: RA Dr. Christian Westerhausen aus Chemnitz, Tel. (03 71) 30 01 27. Wir behandeln Ihre Informationen vertraulich und anonym.

Tipps für ähnliche Fälle • Wird ein privater GÜ für einen öffentlichen Bauherren tätig, muss er generell die VOB beachten und i.A. die Arbeiten öffentlich ausschreiben. Man sollte daher immer ganz genau nachfragen, wer am Ende der Auftragskette steht. Als weiteres Indiz dienen die Geldmittel für die Bezahlung des Bauvorhabens. • In jedem Bundesland gibt es eine Vergabekammer, die in einem gerichtsähnlichen Verfahren Ausschreibungen dahingehend prüft, ob sie dem Vergaberecht entsprechen. Man kann die Vergabekammer anrufen, wenn man zuvor den Vergabeverstoß gegenüber dem Auftraggeber schriftlich gerügt hat. Doch Vorsicht, die Rügefrist beträgt nur drei Tage und gilt ab dem Tag, an dem man vom Vergabeverstoß erfährt. • Die Handwerker müssen das Verfahren vor der Vergabekammer nicht allein führen. Wichtig ist, schnellstmöglich den Juristen der HWK, Kreishandwerkerschaft oder des Verbandes zu informieren und sich von ihm unterstützen zu lassen. ■

LITERATURTIPP ZUM THEMA Tipps zum Baurecht, Arno Forst und Ingo Plück, Taschenbuchreihe Beck-Rechtsberater im dtv, Band 5691, 153 S., kart., 9,50 €, ISBN 3406-48715-7, C. H. Beck, München Im selben Maße wie Anzahl und Umfang der Aufträge bei der aktuell schwachen Baukonjunktur sinken, steigen die Streitigkeiten rund um den Bau. Die praxisnahen Tipps in diesem Buch bieten hier Hilfestellung. Der Ratgeber richtet sich an Handwerker und Bauunternehmer, Architekten und Ingenieure und Ge-

neralunternehmer. Anhand von Beispielen sowohl aus der Praxis als auch aus der Rechtsprechung vermitteln die Autoren mehr als hundert Praxistipps. Diese reichen von der Vertragsanbahnung bis zur Bauabnahme. Das Ziel des Buches: Wahrung der Rechte des Lesers bei Auseinandersetzungen rund um den Bau, und zwar bzgl. Vergütung, Sicherheiten, Bauzeitenverzögerung, Gewährleistung und Haftung. Ein ausführliches Stichwortverzeichnis dient der schnellen Orientierung.

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

Erläuterungen zu neuen Normen und Bestimmungen DIN VDE 0293-308(VDE 0293 Teil 308):2003-01 Farbkennzeichnung der Adern von Kabeln, Leitungen und flexiblen Leitungen Diese neu herausgegebene Norm, welche teilweise die DIN VDE 0293 vom Januar 1990 ersetzt, wendet der Elektrofachmann bei der Farbkennzeichnung von Kabeln und Leitungen an, und zwar sowohl bei der festen Verlegung als auch bei flexiblen Leitungen. Die Norm gilt für Kabel und Leitungen • in elektrischen Anlagen, • in Verteilungssystemen, • zur Versorgung von fest angebrachten oder ortsveränderlichen elektrischen Verbrauchsmitteln und • für transportable Betriebsmittel.

Jetzt gleichen sich die Farbkennzeichnungen für Kabel und Leitungen für feste Verlegung und für flexible Leitungen. Innerhalb von Verteilungssystemen darf man neben der Farbkennzeichnung ebenfalls eine Kennzeichnung durch Zahlen anwenden. Diese Norm ist nicht anzuwenden auf • Kabel, Leitungen und isolierte Leiter für die innere Verdrahtung von elektrischen Verbrauchsmitteln oder fabrikfertigen Kombinationen, z. B. bei der Verdrahtung von Niederspannungs-SchaltgerätekombiQuelle: Normen- und Vorschriftendienst der bfe-TIB GmbH, Oldenburg de 7/2003

Farben der Adern Anzahl der Adern 3 4 5

Schutzleiter Grün-gelb Grün-gelb Grün-gelb

Aktive Leiter Blau Blau blau

Braun Braun Braun

Schwarz Schwarz

Grau

Tabelle: Aderkennzeichnung für Kabel und Leitungen mit grün-gelber Ader

nationen nach DIN EN 60439-1 (VDE 0660 Teil 500), • Kabel und Leitungen für Gleichstromanwendungen, • mehradrige Kabel und Leitungen mit mehr als fünf Adern, • umhüllte Freileitungen und isolierte Freileitungsseile, • Stromkreise, die nicht zur Versorgung von Betriebsmitteln vorgesehen sind und • für Bemessungsspannungen, welche die obere Grenze des Spannungsbereichs II nach DIN VDE 0100410, d. h. eine Wechselspannung von 1000 V bzw. eine Gleichspannung von 1500 V, überschreiten.

bereits durch ihre Anordnung eindeutig zuordnen und brauchen deshalb keine zusätzliche Farbkennzeichnung. Im Gegensatz zu den Angaben in der teilweise ersetzten Norm DIN VDE 0293 gleichen sich jetzt die Farbkennzeichnungen für Kabel und Leitungen für feste Verlegung und für flexible Leitungen. Als erste Adern gelten nun neben der evtl. vorhande-

nen grün-gelben Ader grundsätzlich Blau und Braun an Stelle der bisher bei Kabeln und Leitungen für feste Verlegung verwendeten Farben Blau und Schwarz (Tabelle). Bei Kabeln und Leitungen mit fünf Adern bzw. mit vier Adern ohne grün-gelbe Ader – mit bisher doppelt vorhandenem Schwarz – verwendet der Elektrofachmann nun für die aktiven Leiter Blau,

Kennzeichnung von Adern Die Adern von mehradrigen Kabeln und Leitungen sind durch Farben nach dieser Norm zu kennzeichnen und wenn zulässig oder bei mehr als fünf Adern durch Zahlen nach DIN VDE 0293-334. Konzentrische Leiter, Adern von flexiblen Flachkabeln ohne Umhüllung oder Kabel und Leitungen, bei denen eine Kennzeichnung durch Farben nicht möglich ist (z.B. bei mineralisolierten Kabeln), benötigen keine Farbkennzeichnung. Konzentrische Leiter lassen sich z.B.

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Braun, Schwarz und Grau, d.h., die graue Ader ersetzt die bisherige zweite schwarze Ader. Achtung: Das könnte in Altanlagen, in denen die graue Ader wegen der früheren Farbkennzeichnung noch als PEN dient, zu Verwechslungen führen. Farbkennzeichnung von einadrigen Kabeln und Leitungen Für einadrige umhüllte Kabel und Leitungen sowie für isolierte Leiter verwendet man folgende Aderkennzeichnungen: • für den Schutzleiter die Zweifarben-Kombination Grün-Gelb,

• für den Neutralleiter Blau. Für die Außenleiter sollte man vorzugsweise Braun, Schwarz und Grau nutzen. Weitere Anforderungen an die Kennzeichnung von Schutzleitern und PEN-Leitern legt DIN EN 60446 (VDE 0198) fest. VdS 2358:2002-07 Richtlinien für Zutrittskontrollanlagen Anforderungen Die neu herausgegebenen Richtlinien1) des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) enthalten Mindestanforde1) Bezugsquelle für VdS Richtlinien: Verlag VdS Schadenverhütung Amsterdamer Str. 172-174 50735 Köln

rungen an Zutrittskontrollanlagen (ZKA) der Klassen A, B und C.

Flucht- und Rettungswege einzuhalten, z.B. auf Grundlage der Landesbauordnungen. Für alle Anlagenteile müssen Montage-, Installationsund Betriebsanleitungen in deutscher Sprache zur Verfügung stehen.

Einteilung von Zutrittskontrollanlagen Die Zutrittskontrollanlagen lassen sich anhand der Leistungsmerkmale in drei Klassen einteilen: Klasse A: Die Anlagen gewährleisten einen einfachen Schutz gegen Überwindungsversuche und stellen eine mittlere Verfügbarkeit sicher. Es gibt keine individuelle Zuordnung des Benutzers zu Identifikationsmerkmalen, die eine eindeutige Identifizierung erlauben würde. Klasse B: Die Anlagen bieten einen mittleren Schutz gegen

VdS CEA-Richtlinien für Sprinkleranlagen Planung und Einbau Die neu herausgegebenen Richtlinien, welche die VdS2092-Ausgabe vom August 1999 und die VdS-2092-SAusgabe vom Juni 2001 ersetzen, enthalten Anforderungen und Empfehlungen

Überwindungsversuche und gewährleisten eine hohe Verfügbarkeit. Es gibt eine Zuordnung des Benutzers zu Identifikationsmerkmalen. Die Zutrittsmöglichkeiten werden auf den geschlossenen Zustand hin überwacht. Klasse C: Die Anlagen bürgen für einen hohen Schutz gegen Überwindungsversuche und sichern eine hohe Verfügbarkeit. Durch die eindeutige Zuordnung des Benutzers zu Identifikationsmerkmalen lässt sich der Zutritt ausschließlich berechtigten Personen gestatten. Die Zutrittsmöglichkeiten werden wie bei der Klasse B überwacht. Sowohl bei der Planung als auch bei der Errichtung und dem Betrieb von Zutrittskontrollanlagen sind die örtlich geltenden Richtlinien für

für die Planung, den Einbau und die Wartung von ortsfesten Sprinkleranlagen in Gebäuden. Sprinkleranlagen haben die Aufgabe, einen Brand möglichst schon im Entstehungsstadium zu erkennen und zu löschen oder zumindest das Feuer so weit unter Kontrolle zu bringen, dass es sich mit anderen Mitteln löschen lässt. Um eine ausreichende Betriebssicherheit zu gewährleisten, dürfen Sprinkleranlagen nur von anerkannten Errichtern unter Verwendung von anerkannten Bauteilen installiert werden. Wenn die anerkannte Errichterfirma bestimmte Leistungen, z.B. das Erstellen der notwendigen elektrischen Anlagen oder das Anschließen an das öffentliche Wasserversorgungsnetz,

VdS CEA 4001:2003-01

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

sen, legt der Elektrofachmann so aus, dass sie den Strom eines blockierten Motors führen, nämlich für mindestens 75% der Zeit bis zum thermischen Versagen der Motorwicklungen. Danach muss eine Belastung mit dem Doppelten des normalen Betriebsstroms für mindestens 5h möglich sein, und zwar ohne dass die Sicherungen abschalten.

Stromversorgung, Kabelanlagen und Anschluss elektrisch angetriebener Pumpen Die elektrische Versorgung der Sprinkleranlage muss jederzeit, d. h. durch unmittelbare Versorgung aus dem

Auswahl und Verlegen der Kabel und Leitungen Der Elektrofachmann wählt alle zum Betrieb der Sprinklerzentrale erforderlichen Kabel so aus und verlegt sie so, dass sie auch im Brandfall funktionsfähig bleiben. Als Kabel (Mindest-Leiterquer-

Schienenverteilern« oder als »Kabel mit integriertem Funktionserhalt der Klasse E 90« nach den Anforderungen dieser Richtlinien. Eine unterirdische Führung der Kabel empfiehlt sich besonders. Der Elektrofachmann dimensioniert die Kabel zwischen Hauptstromverteiler und Pumpenschaltschrank für das 1,5fache des Volllaststroms. Darüber hinaus muss 10s lang eine Belastung mit dem größtmöglichen Anlaufstrom möglich sein. Die Kabel sind in einem Stück vom Pumpenschaltschrank bis zu den Pumpenanschlüssen zu verlegen, d.h., bis auf die Anschlusskästen an den Pumpen gibt es keine

Netz oder mittels Ersatzstromerzeuger, sichergestellt sein. Anlagenzeichnungen sowie Schaltpläne der Hauptstromversorgung, von Transformatoren, von Verbindungen zur Versorgung des Pumpenschaltschranks und der Pumpen, von Alarmeinrichtungen u.Ä. müssen in der Sprinklerzentrale oder in der Pumpenstation zur Verfügung stehen und sich stets auf neuem Stand befinden. Die Zuleitung zum Pumpenschaltschrank dient ausschließlich der Sprinklerpumpenversorgung und ist möglichst auf der Eingangsseite des Hauptschalters am Stromübergabepunkt des Gebäudes anzuschließen. Die Sicherungen für die Pumpen, die ein träges Ansprechverhalten haben müs-

schnitt = 2,5 mm2) eignen sich flammwidrige, z. B. Kabel vom Typ NYY, oder welche mit verbessertem Verhalten im Brandfall, z. B. halogenfreie Kabel. Der Elektrofachmann darf flammwidrige Kabel ohne weitere Zusatzanforderungen verlegen, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: • Verlegung im Erdreich mit mindestens 70 cm Überdeckung, • Verlegung in Fußböden und Wänden aus nicht brennbaren Baustoffen mit mindestens 10 cm Überdeckung, • Verlegung in Sprinklerzentralen und/oder • Verlegung in elektrischen Betriebsräumen. Ansonsten verlegt er sie in speziellen »Kabelanlagen mit baulichen Umhüllungen und

Verbindungen außerhalb des Pumpenschaltschranks oder der Niederspannungs-Hauptverteilung. Werden Pumpen von zwei Energiequellen versorgt, verlegt die Elektrofachkraft die einzelnen Kabel in einem Abstand von mindestens 3m – außer wenn sich der Schaltschrank und die Pumpen innerhalb der Sprinklerzentrale befinden oder die Kabel im Erdreich verlegt sind. Hauptstromverteiler und Hauptstromschalter sind in einem separaten Brandabschnitt zu installieren, der keinem anderen Zweck als der Stromversorgung dient. Der Stromkreis für den Anschluss der Sprinkleranlage darf aus Gründen der Versorgungssicherheit keine FehlerstromSchutzeinrichtung enthalten. ■

nicht ausführen kann, darf sie dafür Subunternehmer einsetzen, wobei der anerkannte Errichter den Subunternehmer über alle besonderen Anforderungen für Sprinkleranlagen unterrichten muss. Die Richtlinien stellen umfangreiche Anforderungen an die Planung und Errichtung von Sprinkleranlagen. Hier einige wesentliche Punkte hinsichtlich der Elektroinstallation in Sprinkleranlagen.

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Produkte

Gebäudetechnik


24-V-Rohrantrieb für 40-mm-Welle Seine Rohrantriebe für 24 V DC ergänzt Becker, Sinn, um eine Pico-G-Variante mit 35 mm Durchmesser für den Einbau in 40-mm-Wellen. Der neue Kompaktantrieb bietet 6 Nm bei einer Abtriebsdrehzahl von 18 U/min. Die Gleichstromantriebe laufen mit 12 V oder 24 V Schutzkleinspannung und eignen sich für Sicherheitsanwendungen oder für den Bereich der Altbausanierung. Damit ermöglichen sie auch die netzunabhängige Installation an schwer zugänglichen Dachfenstern mit einer

Versorgung über solargespeiste Akkus. Die 35-mm-DC-Antriebe sind 479 mm lang und ver-

fügen wahlweise über Minilaschen-, 19,6-mm-Rundzapfen- oder 10-mm-Vierkantanschlüsse. Fax (02772) 507-151 www.becker-antriebe.de


Torantriebe für Netz- und Akkubetrieb Die Torantriebe von Rademacher, Rhede, laufen sowohl im Netz- als auch im Akkubetrieb, im letzteren Fall wahlweise mit Solarpanel. Der Akku lässt je

nach Nutzungsintensität eine Betriebsdauer bis zu 20 Tage zu. er kann über den 12-V-DC-

Anschluss von einem PKW nachgeladen werden. Die Antriebe lassen sich direkt am Tor montieren und erfordern kaum Deckenabstand. Sie eignen sich für ausgewogene und leichtgängige Schwingtore nach EN12453 und EN12604 ohne bauseitige Füllung. Neben der Softstop- und Softstartfunktion verfügen sie über einen Schlüpftürkontakt. Das Orientierungslicht leuchtet 90 s nach. Schließlich bieten die Antriebe eine Hindernisabschaltung und eine Notentriegelung per Bowdenzug. Fax (02872) 933-250 www.rademacher.de


Universal-Rollladenantrieb mit Funksteuerung Der Einsteckantrieb Oximo RTS von Somfy, Rottenburg, treibt sowohl Einbau- als auch Vorbau- und Aufsatzrollläden an. Weiterhin verfügt er über die Funktechnologie RTS und die ständige elektronische Drehmomentüberwachung Somfy Drive Control. Die Antriebe schonen Rollladen langfristig durch Begrenzung der Antriebskraft. In regelmäßigen Intervallen justiert die Somfy Drive Control die untere und obere Endlage des Rollladens und berücksichtigt dabei den Alterungsprozess des Mate-


EIB-Sensoren zum Bedienen und Anzeigen Mit den EIB-Sensoren bietet Busch-Jaeger, Lüdenscheid, ein Sortiment, welches zu den Schalterserien Solo, Future, Busch-Triton, Alpha Exclusive und Alpha Nea passt. Ob Beleuchtung, Raumtemperaturregelung, Jalousien oder Bewegungsmelder, der Leistungsumfang umfasst die gesamte Palette der Schalt-, Steuer-, Regelund Überwachungsfunktionen. Der Busch-Installationsbus EIB nutzt eine separate Zweidraht-

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leitung, Busch-Powernet EIB geht über das vorhandene Stromnetz. Fax (02351) 956-9755 www.busch-jaeger.de

Sicherheitstechnik


Kabelabzweigkästen mit Funktionserhalt E 30/90 Hensel, Lennestadt, stellt Kabelabzweigkästen aus Stahlblech vor, die die Anforderungen der MLAR in Verbindung

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Name

rials. Die Technik unterscheidet zwischen verschleißbedingter Reibung und außergewöhnlichen Belastungen. Es gibt Oximo RTS in den Drehmomentstufen 6 Nm, 10 Nm, 15 Nm, 20 Nm, 30 Nm und 40 Nm. Fax (07472) 930-9 www.somfy.de

mit bauartgeprüften Leitungen sowie geeigneten Kabelbefestigungen oder Tragevorrichtungen erfüllen. Der Funktionserhalt der Stahlblechgehäuse ist nach DIN 4102, Teil 12, bis 90 min geprüft. Das Gehäuse

aus Stahlblech trägt nicht zur Brandlast bei. Es entstehen keine toxischen oder korrosiven Emissionen. Das Gehäuse bleibt auch nach Brandeinwirkung erhalten und schützt die Klemmen weiterhin gegen direktes Berühren. Die Kabelabzweigkästen entsprechen der für sie gültigen Norm IEC 60998-2-5 und sind für das Verbinden von Kabeln und Leitungen mit Funktionserhalt von 1,5 mm2 bis 16 mm2 geeignet. Zum Lieferumfang gehören Leitungseinführungen und Außenbefestigung. Fax (02723) 609-231 [email protected] de 7/2003

Produkte


Rauchmelder mit Kaltraucherfassung Das Rauchmeldesystem RMS von Schako, Kolbingen, hat die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-78.6-58. Aufgrund der Eigenüberwachung und der Messung des Ver-

schmutzungsgrades reicht eine jährliche Wartung aus. Das RMS-System erfasst den Rauch außerhalb des Gehäuses über ein Streulichtprinzip. Weiterhin erfasst es Kaltrauch unabhängig von dessen Temperatur und ermöglicht daher schon im Frühstadium eines Brandes ein Schliessen der Brandschutzklappen, bevor sich der Kaltrauch über verschiedene Brandabschnitte ausgebreitet hat. Fax (07463) 980-200 www.schako.de


Heimrauchmelder mit VdS-Anerkennung Der Heimrauchmelder RM03 von Abus, vertrieben von Security Center, Augsburg, erkennt frühzeitig sichtbare Rauchpartikel und warnt anwesende Personen mit seiner durchdringenden Piezosirene. Der Rauchmelder hat einen Erfassungsbereich von ca. 40 m2 und ist vom Verband der Schadensversicherer (VdS) geprüft und zugelassen. Der Heimrauchmelder erhält seine Energie aus einer handelsüblichen 9-V-AlkalineBatterie. Für den gezielten Abverkauf bietet Abus ein auf-

male Helligkeitswerte sind variabel. Die Dimmer liefern für beleuchtete Tasten bis zu 5 mA. LED-Anzeigen informieren über Lastfehler, Kurzschlüsse, Übertemperaturen sowie über die anliegende Betriebsspannung. Fax (06842) 945-5666 www.hager.de


Multischalter für Mehrsatellitenempfang

merksamkeitsstarkes Verkaufsdisplay und Poster. Fax (0821) 7490-150 www.security-center.org


Lichttechnik für Sport- und Mehrzweckhallen

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Hager, Blieskastel, bietet in seinem Ferndimmerprogramm zwei Universal-Geräte EV 100 und EV 102 mit Dimmleistungen von je 20 W bis 1000 W. Sie steuern alle gängigen Leuchtmittel, z.B. Glühlampen, 230V-Halogenlampen, NiedervoltHalogenlampen mit gewickelten und elektronischen Transformatoren sowie Lampen mit 1/10V-Schnittstelle. Beide Geräte verfügen über eine automatische Lastererkennung und einen elektronischen Kurzschluss- und Übertemperaturschutz. Die Helligkeitswerte lassen sich entweder direkt am Gerät oder über externe Taster einstellen. Minimale und maxi-

Informationstechnik

Beleuchtungstechnik

Für den Einsatz in Sport- und Mehrzweckhallen bietet Kotzolt Lichttechnik, Lemgo, ein Leuchtensystem. Ausschließlich mit T5-Leuchtstofflampen 35 W, 4 9W bzw. 80 W ein- bis vierlampig bestückt, eignet sich das System durch seine Flexibilität und Wirtschaftlichkeit für unterschiedliche Hallenhöhen. Die optimale Montagehöhe über dem Hallenboden liegt bei 4 m bis 10 m. Der MehrzweckLichtbaukasten »Evolution« verhindert durch die runde Form das Liegenbleiben von Bällen. Der Anbau erfolgt durch Seil- oder Kettenpendel


Universaldimmer für 1000W mit automatischer Lasterkennung

bzw. Anbaubügel. Die einzelnen Lampen einer Reihe lassen sich getrennt schalten. Die Durchverdrahtung reduziert den Installationsaufwand. Weiterhin verfügen die Systeme über integrierte Kabelkanäle, motorisch verstellbare Lichtpunkthöhen, dimmbare Lampen usw. Fax (05261) 219-171 www.kotzolt.de

Ankaro, Lünen, erweitert seine Diseq-C-Baureihe um Systembausteine für den Empfang von vier und mehr Satelliten. Der Empfang von vier Satellitensystemen, jeweils im unteren und oberen Empfangsband, ergibt insgesamt 16 Polarisationsebenen – bei Einspeisung von terrestrischen Programmen sogar siebzehn, welche zum Teilnehmer gebracht werden. Für diese Aufgabe bietet Ankaro einen 17-fach-Multischalter für Mehrsatellitenempfang mit Schaltpositionsindikator und patentierter Installationshilfe. Sie verstärken die SAT-ZF-Signale in Richtung Receiver über

MMIC, verwenden als Steuerspannung das System 13/18 V, 0/22 kHz, Tonburst- und Diseq C TM 2,0. Die terrestrischen Signale werden passiv verteilt und liegen permanent an. Fax (0231) 8785-100 www.ankaro.de

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Produkte


Navigationsprogramm für Ethernet-Netze »Intravue« von ICT, Grasbrunn, entwickelt von Netwarevision, Massachusetts, bildet die Physik von Netzwerken hyperbolisch einschließlich

drahtloser Verbindungen, in einer Ebene ab. Weiterhin erlaubt das Programm, innerhalb des Netzwerkes zu navigieren. Diese sich kontinuierlich aktu-

alisierende Darstellung lässt sich über jeden angeschlossenen Internet-Browser erreichen und bedienen. Außerdem kann es die Informationen innerhalb unterschiedlicher Sichten präsentieren, z. B. Gerätesicht, Prozesssicht, IP-Sicht. Schließlich signalisiert und archiviert es alle netzwerkrelevanten Ereignisse, z. B. Geräte- und Verbindungsausfälle, kommunikationstechnische Schwellwertüberschreitungen, neue Teilnehmer usw. über graphische Methoden. Fax (089) 46109-122 www.ictglobal.de


Multischalter für Sat-Anlagen Die Multischalter von Fuba, Nörvenich, versorgen bei Bedarf 30 und mehr Haushalte aus einer Gemeinschaftsantenne mit Satellitensignalen. Die Multischalter gibt es für die Anlagenplanung in zwei Modellreihen. Die OSP-Reihe 504, 508 und 512 eignet sich für kleinere Mehrfamilienhäuser. Sie verfügen über vier Eingänge für Sat-ZF-Signale sowie einen separaten Eingang für die Einspeisung terrestrischer TV- und Radiosignale und vier, acht bzw. zwölf Teilnehmerausgänge. Die Multischalter OSP 906 und OSP 910 haben acht Sat-

ZF-Eingänge (plus einem terrestrischen) und sechs bzw. zehn Teilnehmerausgänge. Für

größere Wohnanlagen gibt es in der Modellreihe OSK kaskadierbare Multischalter für 30 und mehr Haushalte. Fax (0039-0471) 546920 www.telesystem.it

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Automatisierungstechnik


Ethernet-Switch für industriellen Einsatz Cisco, Hallbergmoos, stellt mit der Serie »Catalyst 2955« einen robusten Switch für den Einsatz in rauen Betriebsumgebungen vor. Er bietet 12 Ports für LAN und stellt Fast-Ethernet- und Gigabit-EthernetKonnektivität mit weiteren Diensten zur Verfügung. Die Sicherheitsfunktionen umfassen Zugangskontrolle zu Automations-Netzwerken, hohe Verfügbarkeit durch redundante Stromversorgung, NetzwerkPerformance-Monitoring, einfachen Austausch von Ausrüs-

tung und Multicast-Traffic-Management sowie Quality-ofService-Funktionen. Mit passiver Kühlung eignen sich die Catalyst 2955 für Temperaturen zwischen -40 °C und +60 °C. Fax (0811) 554310 www.cisco.de


Schnittstellenwandler von RS 232 auf RS 485/422 bzw. TTY Die Schnittstellenwandler-Module Wavedata »WDS 2 RS 232/RS 485/422« sowie »WDS 2 RS 232/TYY« von Weidmüller, Paderborn, arbeiten als Datenkonverter. WDS 2 RS 232/RS 485/422 koppelt eine RS-232-Schnittstelle an einen RS-485-Bus. Außerdem integriert es einen RS-232-Teilnehmer in ein RS-485-System und vernetzt bis zu 32 RS-232Schnittstellen über den RS485-Standard. Das Modul RS 232/TYY dient entweder der Schnittstellenanpassung einer RS-232- an eine TTY-Schnitt-

stelle oder als Programmierverbindung zwischen PC (RS 232) und SPS (TTY), z. B. für die S5 von Siemens. Die Schnittstellenwandler-Module WDS 2 verfügen über eine 3-Wege-Trennung und einen 9 Pin breiten SUB-DAnschluss für RS 232. Der Schirmanschluss erfolgt über den KLBÜ 4-6 Z/1. Fax (05252) 960-116 www.weidmueller.de


Stromversorgungen in schmaler Bauform Die Stromversorgungen »Mini Power« von Phoenix Contact, Blomberg, finden mit einer Baubreite von 22,5 mm bzw. 45 mm auch in beengten Verhältnissen noch Platz. Neben einer 24-V-Version mit Ausgangsströmen von 0,65 A und 2 A stehen auch Sonderspannungen mit 5 V/3 A und ± 15 V/1 A zur Verfügung. Das Starten schwieriger Lasten beherrscht die Leistungsreserve des Power Boost. Der Weitbereichseingang sichert den Betrieb an allen gängigen ACund DC-Netzen. Auch schwie-

rige Netze mit statischen Spannungseinbrüchen und transienten Ausfällen der Versorgungs-

spannung von mehr als 20 ms überbrücken großzügig dimensionierte Kondensatoren. Fax (05235) 3-41825 www.phoenixcontact.com de 7/2003

Produkte


Versenkbare Backofentür

Werkstatt


Messkoffer für Prüfungen nach DIN VDE 0701/0702 Das Gerät in Kofferbauform von Elektra Tailfingen, Albstadt, gestattet die Messung von Ableit-, Schutzleiter- und Berührungsstrom sowie von Schutzleiter- und Isolationswiderstand nach DIN VDE 07011:2000-09 an EinphasenWechselstrom- und Drehstrom-Verbrauchern, die Betriebsspannungs-Messung und Funktionsprüfung mit Stromaufnahme-Messung an Einphasen-Wechselstrom- und Drehstrom-Verbrauchern sowie eine Durchgangsprüfung. Der Netzanschluss erfolgt über fest angeschlossene Kabel mit entsprechenden Steckern am Wechsel- oder Drehstromnetz. Über einen Netz-Wahlschalter

kann das entsprechende Netz ausgewählt werden. Außerdem stehen optional eine RS 232Schnittstelle zur Dokumentation der Prüfergebnisse über einen PC sowie ein Scanner zum Einlesen der Bar-Code-Daten des Prüflings zur Verfügung. Fax (07432) 18-310 www.elektra-tailfingen.de

Hausgeräte


Mikrowelle mit fünf Leistungsstufen Die Mikrowelle KOG-37D7 mit 20 l Garraumvolumen von Daewoo, Butzbach, bietet ne-

ben den 800 W Mikrowellenleistung und 1050 W Grillleistung

die Auswahl zwischen fünf Mikrowellenstufen, die nun zu einer feineren Leistungssteuerung führen. Auch die GrillFunktion, die Kombi-Kochstufe und der 35-min-Timer lassen sich über Drehschalter bedienen. Die KOG-37D7, die es in Weiß und Blau gibt, verfügt außerdem über einen Drehteller, Auftau-Funktion und einen Koch-Ende-Signalton. Fax (06033) 9691-59 www.daewoo-electronics.de


Kaffeemaschine mit Edelstahl-Elementen Der Kaffeeautomat »Caprice Nouvelle« von Severin, Sundern, verfügt über gebürstete Edelstahl-Seitenteile und ein eigenentwickeltes Brühsystem. Er bietet die Kapazität für acht Tassen Kaffee, welche sich zubereiten und warmhalten lassen. Schwenkfilter de 7/2003

mit Aromaschutzdeckel, Tropfverschluss und Edelstahl-Kochwasserbehälter kennzeichnen dieses Gerät ebenso wie die einfache Handhabung und das moderne Design. Fax (02933) 982333 www.severin.de

Die Backofentür »Hide«, z. B. beim Mega SL 4889 von Neff, München, lässt sich bei Bedarf waagrecht unter den Backofen schieben. Dadurch stört sie weder beim Bearbeiten und Entnehmen der Speisen noch beim Auswischen des Innenraums. Der mitdrehende Türgriff »Slide« zeigt beim Öffnen und Schließen der Tür immer nach vorn zum Bediener und macht so das Umgreifen überflüssig. Die Einknopfbedienung, z. B. die elliptische Knebelform beim Mega SL 4889, befindet sich zentral in der Bedienblende und ermöglicht im Zu-

sammenspiel mit Tasten oder Drehwählern die gesamte elektronische Backofensteuerung. Fax (089) 4590-2700 www.neff.de


Kühlgerätekombination mit Eisfrei-Automatik Der Gefrierraum mit integriertem automatischem Eiswürfelbereiter der 75 cm breiten Kühl- und Gefrierkombination KGBN 5056 von Liebherr, Ochsenhausen, bleibt durch die No-FrostTechnik stets eisfrei. Das Gefriergut wird mit Umluft eingefroren und die Luftfeuchtigkeit nach außen geleitet. Das Kühlteil mit BioFresh-Technik bietet u. a. ein Flaschenregal und ein Südfrüchte-Fach für kälteempfindliches Obst und Gemüse. Die zwei Bio-Fresh-Safes fallen groß aus und lassen sich durch Teleskopschienen herausziehen. Der obere dient für die Lagerung von Fleisch, Fisch und Milchprodukten, während sich im unteren die Luftfeuch-

tigkeit je nach Bedarf variieren lässt, z. B. für Obst und Gemüse. Fax (07352) 928408 www.lhg.liebherr.com

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Firmenschriften


Schalter, Leuchten und Installationsmaterial


Schulungsbroschüre 2003

Der neue Gesamtkatalog der Popp GmbH ist seit Ende Januar verfügbar. Auf 270 Seiten ist das gesamte Sortiment des Herstellers von Schaltern, Leuchten, Installationsmaterial und Steckdosenleisten aufgeführt. Der Katalog enthält über 2 600 Einzelartikel und etliche attraktive Neuheiten. Besonders zu erwähnen

Die aktuelle Schulungsbroschüre »Automation Service 2003 worldwide« von Phoenix Contact ist erschienen, mit einen Überblick über die Dienstleistungen des Industrieelektronik-Herstellers. Neben dieser dienstleistungsbezogenen Orientierung gibt es eine farblich gekennzeichnete Navigation anhand der Trainingsschwerpunkte »Grund-

sind hier der neue Präsenzmelder Mc-Watch professional sowie ein breites Spektrum an neuen Schalteroberflächen. Den neuen Katalog gibt es direkt beim Hersteller. Besonders bequem ist die Anforderung per E-Mail unter [email protected]. Fax: (0 9273) 73199140 www.popp-elektro.de


Selbstschneidende Schrauben Gewindefurchende Schrauben bieten zahlreiche Vorteile und sind bei vielen Anwendungen ein absolutes Muss. Das häufig sehr kostenintensive Gewindeschneiden entfällt beim Einsatz gewindefurchender Schrauben. Durch die Umformung des Muttergewindes entstehen keine störenden Späne, und es wird kein Material entfernt, was besonders dünnwan-

dige Bauteile schwächt. Der Katalog stellt in erster Linie eine gute Arbeitshilfe für jeden Konstrukteur dar, der sich diesem Thema intensiver widmen möchte. Die 16-seitige Broschüre »Gewindefurchende Schrauben« ist bei der Ribe-Richard Bergner Verbindungstechnik GmbH & Co. KG erhältlich. Fax: (0 91 22) 87 14 12 www.ribe.de


Haushaltskleingeräte Severin, Sundern, präsentiert in einem 74 Seiten umfassenden Katalog seine Haushaltskleingeräte-Palette. Im Programm fanden das neue rote Küchengeräteset »Murano« (Kaffeeautomat mit Thermokanne, Wasserkocher und Toaster mit Brötchen-Röstaufsatz) ebenso Einzug wie die 2300 W starken

Elektrogrills der PG15x0-Reihe sowie der neue Sandwich-Toaster, der auch Waffeln backen kann. Auch neu und schon berücksichtigt: ein 20-l-Toastofen mit Umluftfunktion samt Grillspieß und batteriebetriebene Kinderzahnbürsten. Fax: (0 29 33) 98 23 33 www.severin.de

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94

lagen, Leitebene, Steuerungsebene und Feldebene«. Fax: (0 52 35) 34 18 25 www.phoenixcontact.com


Elektromechanische Relais Zettler electronics – vormals Rykom – bietet seinen Gesamtkatalog »Elektromechanische Relais« jetzt in der neuen Auf-

lage 2003 an. Die 28-seitige Broschüre beinhaltet alle aktuellen Relaistypen von Zettler, eine Auswahl passender Steckfassungen und – als nützliche Zugabe – ein umfangreiches Kompendium mit Begriffsdefinitionen und Praxishinweisen. Das Programm umfasst eine Vielzahl verschiedenster Relais. Fax: (0 89) 8 00 97-2 00 www.zettlerelectronics.com


Leitfaden zum Energie-Contracting Der neue, im Auftrag des Energieministeriums von der Energieagentur NRW erarbeitete Leitfaden gibt eine Einführung in das EnergielieferContracting, das Finanzierungs-Contracting, das technische Anlagenmanagement sowie das Einspar-Contracting. Zudem gibt der 44-seitige Leitfaden eine Marktübersicht sowie Tipps zu Aus-

schreibungen und Verträgen. Exemplarisch werden Chancen und Grenzen des Contractings vorgestellt – und funktionierende Beispiele aus der Praxis angeführt. So gibt es Kommunen wie Hagen, die ihre gesamten 320 Liegenschaften via Contracting energetisch sanieren ließen. Fax: (0 20 20) 2 45 52-30 www.ea-nrw.de


Produkte für den technischen Bedarf Für Kunden aus Handel, Handwerk, Gewerbe, Industrie sowie Behörden und Schulen bietet der neue Conrad-Business-Katalog eine gute Einkaufsmöglichkeit. Das Angebot umfasst mehr als 60 000 Produkte und professionellen Service. Conrad hilft seinen Kunden, die Prozesskosten zu senken und unterstützt sie dabei z. B. mit

einer CD-ROM, die alle aktuellen Katalogdaten enthält, sowie mit e-Procurement-Lösungen und einer zuverlässigen Versandlogistik. Der Business-Service in den bundesweit 21 Conrad-Filialen ermöglicht unter anderem den bequemen Einkauf per Lieferschein. Fax: (0 96 22) 30 43 23 www.conrad.com de 7/2003

Te r m i n e

Fortbildung und Seminare THEMA / BEZEICHNUNG DES SEMINARS

VERANSTALTER

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– 08.05.03 – 09.05.03

HdT HdT

Essen Essen

06.05. 08.05.

– 06.05.03 – 09.05.03

Technik-Consult TÜV Süddeutschland HdT HdT

Augsburg Leipzig Essen Essen

07.05.03 05.05. – 06.05.03 08.05. – 08.05.03 07.05. – 07.05.03

bfe-Oldenburg bfe-Oldenburg Messkom GmbH Messkom GmbH

Oldenburg Oldenburg Berlin Frankfurt/M.

06.05. 06.05. 07.05. 13.05.

– 08.05.03 – 08.05.03 – 08.05.03 – 14.05.03

IFTT Consult IFTT Consult

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– 07.05.03 – 07.05.03

Solid

Fürth

13.05.03

Solid

Fürth

06.05.03

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK MSI-Wcpi-Messdatenerfassung

BETRIEBSFÜHRUNG Dokumentation eines intergrierten Managementsystems Projektmanager – Projekte zielgerichtet zum erfolgreichen Abschluss führen Qualitätsmanagement Fachkraft QMF-TÜV

ELEKTROINSTALLATION Arbeiten unter Spannung für Zählermonteure Die Elektrofachkraft für ein begrenztes Aufgabengebiet Elektrische Anlagen und Installationen nach VdS- und VDE-Bestimmungen Errichten und Betrieb von Mittelspannungsanlagen Gestaltung von Gaslieferverträgen Sicheres Betreiben elektrischer Anlagen

INFORMATIONSTECHNIK Einführung in die Shell-Prozeduren unter Linux LWL-Planerseminar Schnittstellen und Protokolle TCP/IP

SOFTWARE, DATENBANKEN Administration von Windows-2000-Server / NET-Server-2003 Windows-XP-Professional – Troubleshooting und Konfiguration

SOLARTECHNIK Projektierung von Photovoltaik-Anlagen Rechnergestützte Auslegung und Simulation netzgekoppelter PV-Anlagen

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

DIE VERANSTALTER Bundestechnologiezentrum für Elektro-und Informationstechnik e.V.

PMA, Prozess-und Maschinen-Automation GmbH

Donnerschweer Str. 184, D-26123 Oldenburg Tel.: (0441) 34092108, Fax: (0441) 34092209 [email protected], www.bfe.de

Miramstr. 87, D-34123 Kassel Tel.:(0561) 5050, Fax:(0561) 5051710 [email protected], www.pma-online.de

Haus der Technik e.V.

Solid, Solarenergie Informations- und Demonstrationszentrum

Hollestr. 1, D-45127 Essen Tel.: (0201) 1803249, Fax: (0201) 1803263 [email protected], www.hdt-essen.de

IFTT EDV-Consult GmbH Eschborner Landstr. 122, D-60489Frankfurt/M. Tel.: (069) 78910810, Fax: (069) 78910820 [email protected], www.iftt.de

Heinrich-Stranka-Str. 3-5, D-90765 Fürth Tel.:(0911) 792035, Fax:(0911)792412 [email protected], www.solid.de

Technik-Consult Gartenstr. 17, D-66851 Linden Tel.:(06307) 993934, Fax:(06307) 4010032 [email protected], www.technikconsult.de

Messkom Vertriebs GmbH

TÜV Süd, Akademie Bayern

Kirchstr. 13, D-85416 Langenbach Tel.: (08761) 70414, Fax: (08761) 70416 [email protected], www.messkom.de

Westendstr. 199, D-80686 München Tel.: (089) 57910, Fax: (089) 57012247 www.bildung4me.de

de 7/2003

95

8/2003 Automatisierungstechnik

Vo r s c h a u Gebäudetechnik

SPANNUNGSSCHWANKUNGEN – QUALITÄTSDEFIZIT DER NETZBETREIBER? Bis vor einigen Jahren war eine konstante Spannungshaltung für Betreiber von Energieversorgungsnetzen und ihre Kunden selbstverständlich. In letzter Zeit führen jedoch Schwankungen im Mittelund Niederspannungsbereich zu Nachfragen. Netznutzer klagen über erhöhte oder reduzierte Netzspannungen.

weitere themen: ENERGIEZÄHLER FÜR DIE HUTSCHIENE

Quelle: RWE

Quelle: Danfoss

Elektroinstallation

UMRICHTER NACH KUNDENWUNSCH Um die jeweiligen Aufgaben funktionsgerecht erfüllen zu können, erhalten Frequenzumrichter bereits während ihrer Fertigung möglichst viele charakterisierende Bausteine.

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]

SCHALTSCHRÄNKE NACH MASS

Gebäudetechnik

GEBÄUDEAUTOMATION IM ZWECKBAU Im Zweckbau haben sich Bussysteme zum Signaltransport durchgesetzt. Durch die Integration verschiedener Gewerke zahlt sich die Investition in die Bustechnik nach kurzer Zeit aus.

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 (22 Ausgaben pro Jahr, darunter 2 Doppelnummern im Januar und August)

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 €*;

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Automatisierungstechn i k

Gebäudetechnik

ZENTRALSTAUBSAUGERANLAGEN

de 8/2003 erscheint am 15. April 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

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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.

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Die grünen Seiten für die Aus- und Weiterbildung

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Inhalt

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1 Elektroinstallation Das Prinzip von Netzfreischaltern

Das Prinzip von Netzfreischaltern

4 Elektroinstallation Staub- und Fremdkörperschutz

Enno Folkerts

Es gibt unterschiedliche Herstellerbezeichnungen1) für ein

Betriebsmittel, das einen Stromkreis nach dem Abschal-

ten des letzten Verbrauchsmittels automatisch von der Netzspannung entkoppelt: Netzfreischalter, NetzfeldAbschalter, Netzabkoppler und Feldfreischalter. Die Entkopplung reduziert das elektrische Feld, das stets von einer unter Spannung stehenden Leitung ausgeht. Das

geschlossene Ringe, z. B. um einen stromdurchflossenen Leiter (Bild 1b). Das H-Feld bricht also bereits beim Abschalten des Verbraucherstroms zusammen. Sofern der Leiter danach weiter Spannung führt, fehlt zwar das HFeld, aber es geht von ihm nach wie vor ein E-Feld aus.

5 Grundlagen Die Tangens- und Cotangensfunktion 7 Gebäudetechnik Prinzip des Rollladenund Jalousie-Antriebs

Ziel: Verhindern von »biologischen« Wirkungen beim Menschen und damit eventuellen gesundheitlichen Folgen.

Die Intensität der Felder

Jedes elektrische Feld (kurz: E-Feld mit der Einheit V / m) lässt sich mit Hilfe von Feldlinien, auch Wirkungslinien genannt, grafisch darstellen. Die Feldlinien verlaufen zwischen Leitern oder Punkten, die gegeneinander Spannung führen. Sie beginnen am positiveren Potential und enden am negativeren (Bild 1a). Vorsicht: Man darf das E-Feld nicht mit dem magnetischen Feld (kurz: H-Feld mit der Einheit: A/m) verwechseln, denn erst ein elektrischer Stromfluss verursacht ein H-Feld (zu erkennen an der Einheit A / m). H-Feldlinien bilden in sich

Die Intensität (Stärke) des E-Feldes steigt im selben Maße wie die elektrische Spannung U. Auch die Intensität des H-Feldes nimmt zu, wenn der Leiterstrom I wächst. Die Intensität verringert sich bei beiden Feldern mit zunehmender Entfernung vom Leiter (die Einheit der Entfernung, m, steht im Nenner), und sie hängt auch vom Leitungsaufbau ab. Ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen E- und H-Feldern einerseits und bestimmten Erkrankungen beim Menschen andererseits lässt sich zumindest bei 50-Hz-Feldern bis dato nicht nachweisen. Die Elektrofachkraft sollte aber den Wunsch der Kunden respektieren, sich vorsorglich zu schützen – zumal

a)

b) U

Strom führende Leiter mit jeweils entgegengesetzten Stromrichtungen

H-Feldlinien

Bild 1: Elektrische Feldlinien (li.) zwischen zwei gegeneinander Spannung führenden Leitern und magnetische Feldlinien (re.) um stromdurchflossene Leiter (links in die Papierebene hinein- und rechts aus der Papierebene heraustretend)

Quelle: Gigahertz Solutions

E-Feldlinien

Quelle: Schalk Steuerungstechnik

gegeneinander Spannung führende Leiter

1) Im Beitrag einheitlich »Netzfreischalter« genannt Ing. Enno Folkerts, Fachjournalist, Oldenburg, Mitautor des Buches »Elektrischer Strom als Umweltfaktor« (Pflaum-Verlag)

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Bild 2: Netzfreischalter mit Überwachungsspannung DC 2,5 V (li.) und mit Überwachungsspannung DC 230 V (re.)

1

Gelernt ist gelernt

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ELEKTROINSTALLATION

es wirksame Möglichkeiten gibt, die Intensitäten dieser Felder innerhalb einer Wohnung in bestimmten Aufenthaltsbereichen zeitlich und/oder örtlich einzuschränken. Eine dieser Maßnahmen ist der Einbau von Netzfreischaltern (Bild 2) in Stromkreise, deren Leitungen z. B. im Bereich des Schlaf- und/oder Kinderzimmers verlaufen.

Funktionsprinzip und Anschluss eines Netzfreischalters Netzfreischalter gibt es als Reiheneinbaugeräte für die Wohnungsverteilung. Sie lassen sich auf einer Tragschiene (Hutschiene) nach DIN 50022 montieren. Bild 3 zeigt die übliche Einbindung des Netzfreischalters in den Stromkreis. • Fließt ein ausreichender Verbraucherstrom, wirkt der Netzfreischalter wie ein Relais mit geschlossenem Kontakt. • Sinkt der Verbraucherstrom unter einen bestimmten Wert, · entkoppelt der Netzfreischalter nach kurzer Verzögerungszeit den aktiven Leiter (Außenleiter) von der Netzspannung und · überwacht ihn mit Hilfe einer Spannung, die er i. d. R. mit Hilfe einer internen Gleichrichterschaltung erzeugt. • Aufgrund der Überwachungsspannung geht vom Netzfreischalter ein Pilotstrom (einige mA) aus, sobald wieder ein Verbraucher zugeschaltet wird. Ab einer bestimmten Stromstärke koppelt der Schalter den Außenleiter automatisch wieder an die Netzspannung. So genannte selbstlernende Netzfreischalter können den (unteren) Grenzwert des Verbraucherstromes, bei dem sie den aktiven Leiter von der Netzspannung entkoppeln, »erlernen«. Aufgrund der Überwachungsspannung bleibt auch im Umfeld einer abgekoppelten Leitung ein mehr oder weniger starkes E-Feld bestehen. Bei einer DC-Überwachungsspannung handelt es sich um ein statisches Feld (Gleichfeld), bei der ACNetzspannung dagegen um ein Wechselfeld. Allgemein unterstellt man statischen E-Feldern keine oder nur geringe biologische Wirkungen, was aber nicht bewiesen ist.

Wichtige Hinweise • Koppelt ein Netzfreischalter einen aktiven Leiter ab, so bedeutet das nicht ein Freischalten im Sinne der Sicherheit. Deshalb: Der abgekoppelte Leiter gilt – unabhängig von der Größe der Überwachungsspannung – als unter Spannung stehend.

UNBELASTETE UND BELASTETE STROMKREISE Frage: Wo lässt sich im Umfeld folgender Installationsleitungen – jeweils gleicher Leitungstyp (z.B. Stegleitung) vorausgesetzt – das stärkere E-Feld erwarten, • bei einer unter Spannung stehenden Steckdosenleitung (AC 230 V), aber zurzeit unbelastet (ohne angeschlossenen Verbraucher) oder • bei der Schalterzuleitung eines unter Spannung stehenden (AC 230 V) und mit Glühlampen bestückten Leuchten-Stromkreises, geschlossener Schaltkontakt? Antwort: Bei der Steckdosenleitung (ohne angeschlossene Last) kann man von einer Schwächung des Feldes ausgehen, vgl. Bild 5b. Das stärkere E-Feld tritt deshalb im Umfeld der Schalterleitung auf, und zwar bei geschlossenem Schaltkontakt.

2

Netz-Einspeisung vom Hausanschluss (TN-C-System) L2 L1

PEN L3

L1 L2 L3 N PE L-Schalter Typ B I N ≤ 16 A

Wohnungsverteilung L N

Netzfreischalter L

Überwachter Stromkreis

Bild 3: Prinzipielle Einbindung (Schaltung) des Netzfreischalters in den Stromkreis. Folgende Aufgabe hat übrigens das kurze N-Leiterstück, angeschlossen neben dem Außenleiter am Netzfreischalter: Der Netzfreischalter schaltet den N-Leiter – im Gegensatz zum Außenleiter – nicht durch. Er enthält jedoch eine elektronische Innenschaltung, u. a. den Gleichrichter, die zum Betrieb Netzspannung benötigt. Der Netzfreischalter ist demnach nur bei angeschlossenem N-Leiter und Außenleiter betriebsfähig

• In der Regel zeigen einpolige und meist auch zweipolige Spannungsprüfer (z. B. der »Duspol«) am abgekoppelten Leiter »keine Spannung« an. Berührt die Elektrofachkraft aber versehentlich den Außenleiter, kann das einen ausreichenden Pilotstrom über ihren Körper hervorrufen, der die Wiedereinkopplung der Netzspannung bewirkt. • Handelsübliche Feldanzeigegeräte (»Feldsonden«) zeigen i. d. R. statische Felder nicht an. Sie reagieren daher nicht auf das E-Feld einer DC-Überwachungsspannung. Bei einer NullAnzeige im Nahbereich einer freigeschalteten Netzleitung kann der Elektrofachmann daraus lediglich schließen, dass kein wesentliches Wechselfeld (AC) vorhanden ist.

Unterschiede bei verschiedenen Netzfreischaltern In Bild 4 sind Netzfreischalter mit einer Überwachungsspannung zwischen DC 2,5 V und DC 230 V aufgeführt. Doch bei jenen mit einer Überwachungsspannung von DC 230 V sinkt nach der Netzfreischaltung die unerwünschte felderzeugende Spannung nur von USpitze-Spitze = 325 V (√2 · 230 V = 325 V) auf 230 V Gleichspannung. D. h., trotz Netzfreischaltung ist hier immer noch eine relativ hohe elektrische Feldstärke vorhanden. Anders dagegen bei Netzfreischaltern mit kleinerer DC-Überwachungsspannung, hier reduziert sich die verbleibende elektrische Feldstärke in Abhängigkeit von dieser Spannung. Vieles spricht in diesem Sinne also für die Netzfreischalter mit kleiner DC-Überwachungsspannung, nur nicht das

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ELEKTROINSTALLATION Vergleichsdaten einiger Netzfreischalter Anbieter

ArtikelBezeichnung

Bemessungsspannung (AC)

Überwachungsspannung

Besonderes Merkmal

230 V

Bemessungsstrom (größte zulässige Vorsicherung) 16 A

Schalk-Steuerungstechnik

NFA 62

DC 2,5 V

DF 16A FR 12.1

230 V 250 V

16 A 16 A

Aaronia AG

FR-12 ECO

250 V

16 A

DC 5 V DC 5 V...230 V (einstellbar) DC 40 V

Gigahertz Solutions GmbH

comfort 7

230 V

16 A

DC 230 V

Schaltschwelle 5 mA bis 220 mA einstellbar 2-polig schaltend selbstlernend für Verbraucher bis 200 mA Einschaltstrom 12 mA (fest eingestellt) VDE-zertifiziert als elektronischer Schalter

www.biorelais.com Eltako GmbH Schaltgeräte

Bild 4: Daten einiger Netzfreischalter (Auswahl)

VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut. Beabsichtigt ein Hersteller die Zertifizierung seiner Netzfreischalter, verlangt es aus Sicherheitsgründen eine Überwachungsspannung, die bei einem zweipoligen Spannungsprüfer auch an der abgekoppelten Netzleitung die Anzeige »unter Spannung stehend« gewährleistet. Und das ist nur bei Netzfreischaltern mit hoher Überwachungsspannung realisierbar. Wichtig: Es gibt keine spezielle VDE-Bestimmung zu den Netzfreischaltern, und zurzeit ist auch nichts derartiges geplant. Ersatzweise können Netzfreischalter jedoch – sofern sie mit hoher Überwachungsspannung arbeiten und weitere Anforderungen erfüllen – eine Zertifizierung als »Installationsschalter, elektronisch« nach DIN EN 60669 (VDE 0632) erhalten. Diese Schalter dürfen dann nach entsprechender Prüfung das VDE-Zeichen tragen, obgleich ihre Hauptfähigkeit, das von einer nachgeschalteten Leitung ausgehende E-Feld zu mindern, nicht Bestandteil der Prüfung ist.

Weitergehende Betrachtungen Bereits das einpolige Öffnen eines Installationsschalters (Bild 5) reduziert die elektrische Feldstärke im Umfeld einer Schalterleitung (erkennbar an weniger Feldlinien in Bild 5b gegenüber

ZWEIPOLIGE NETZFREISCHALTER Frage: Auf dem Markt gibt es auch zweipolig schaltende Netzfreischalter. Sie können den Außen- und den N-Leiter entkoppeln. Weshalb lässt sich ihr Einsatz nur als bedingt empfehlenswert bezeichnen? Antwort: Bei einem zweipolig schaltenden Netzfreischalter haben bei abgekoppelter Netzspannung beide Leiterstücke (Außenleiter, N-Leiter) der nachgeschalteten Installationsleitung kein eindeutiges Potential. Damit könnte das E-Feld (und/oder das H-Feld) einer benachbarten – z.B. parallel geführten – Leitung in die entkoppelten Leiter eine Spannung einkoppeln. Deren Feld breitet sich dann evtl. und nicht erwünscht entlang der abgekoppelten Leitung aus. Bei einem einpolig schaltenden Netzfreischalter nimmt dagegen immer der Leiterteil N-Potential bzw. Erdpotential an, der direkt oder indirekt mit dem am Netz bleibenden N-Leiter verbunden ist (vgl. Bilder 5a und 5b). Zusatzhinweis: Die Hersteller produzieren zweipolig arbeitende Netzfreischalter i.d.R. für den ausländischen Markt, da in einigen Ländern nur diese Arbeitsweise zugelassen ist.

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a) Stromkreis mit geschlossenem Schalter

b) Stromkreis mit geöffnetem Schalter

N-Potential L-Potential

c) Stromkreis mit Netzfreischalter bei geöffnetem Schalter L1 N

Netzfreischalter (Ausgang entkoppelt) Entkoppelter Außenleiter N-Potential (Potential unbestimmt)

N-Potential

L-Potential

Bild 5: a) Relativ starkes elektrisches Feld im Nahbereich einer Glühlampenleitung bei geschlossenem Schalter (die Feldliniendichte ist ein relatives Maß für die elektrische Feldstärke) b) Reduziertes elektrisches Feld im Nahbereich einer Glühlampenleitung bei geöffnetem Schalter (Man beachte die Richtungsumkehr einiger Feldlinien, da ein Teil des Außenleiters – ab Schalter – über die ausgeschaltete Glühlampe N-Potential annimmt.) c) Wirkung des Netzfreischalters: Die Intensität eines elektrischen Gleichfeldes, das vom entkoppelten Leiter ausgeht, hängt ab von der Größe der Überwachungsspannung und ggf. von weiteren Umgebungsbedingungen

Bild 5a), obgleich bis zum Schaltkontakt i. d. R. noch die Netzspannung AC 230 V anliegt. Dies lässt sich mit einem E-Feldanzeiger prüfen. Dafür ist das durch den geöffneten Kontakt abgekoppelte Leiterstück verantwortlich, das über den Verbraucherwiderstand N-Potential und im TT- oder TN-System zugleich Erdpotential annimmt. Das abgekoppelte Leiterstück bindet also einen Teil der E-Feldlinien des noch Spannung führenden Leiterstücks. In Bild 5c ist die Installation um den Netzfreischalter erweitert. Eine allgemeine Aussage über die Intensität des restlichen E-Feldes, das vom überwachten Leiter ausgeht, lässt sich nicht treffen, da dies sowohl vom Umfeld der Installationsleitung als auch von den speziellen Eigenschaften des Netzfreischalters abhängt, z. B. Höhe der Überwachungsspannung und Intensität der Entkopplung. Und schließlich kann evtl. auch eine benachbarte Leitung (über deren E-Feld) Spannung in ein entkoppeltes Leitungsstück einkoppeln. ■

3

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ELEKTROINSTALLATION

Staub- und Fremdkörperschutz Josef Eiselt

Staub- und Fremdkörpereinwirkungen, aber auch andere Umwelteinflüsse, z. B. Feuchtigkeit, führen ggf. zu erheblichen Schäden an elektrischen Betriebsmitteln. Z. B. kann es durch Staubansammlungen in Kühlkanälen unter Umständen zu einem Wärmestau und damit zur Zerstörung des Betriebsmittels kommen. Das Auftreten von Staub und das Vorhandensein von Fremdkörpern lässt sich i. d. R. nicht verhindern. Jedoch sind die Betriebsmittel so auszulegen, dass entsprechende Einwirkungen keine Schäden verursachen.

• zum Umfang des Personenschutzes bzgl. des Zugangs zu gefährlichen Teilen. Der Code setzt sich nach den Buchstaben IP (= International Protection) aus zwei Kennziffern zusammen und wahlweise einem zusätzlichen Buchstaben und einem ergänzenden Buchstaben. Die erste Kennziffer gibt über den Fremdkörperschutz (Tabelle) Auskunft, die zweite über den Wasserschutz. Ein X bedeutet keine Angabe der Kennziffer. Manchmal wird der Staubschutz auch symbolisch gekennzeichnet.

Der IK-Code Kaum jemand kennt den IK-Code. Er gibt den Schutzgrad gegen mechanische Beanspruchung an. Als mechanische Beanspruchung dient ein Schlag auf das Gehäuse des Betriebsmit-

IP-Code, erste Kennziffer erste Kennziffer 0 1

Schutz von Personen gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen nicht geschützt mit dem Handrücken

Schutz des Betriebsmittels gegen feste Fremdkörper nicht geschützt Ø ≥ 50 mm

2

mit einem Finger

Ø ≥ 12,5 mm

3

mit einem Werkzeug

Ø ≥ 2,5 mm

4

mit einem Draht

Ø ≥ 1mm

5

mit einem Draht

staubgeschützt

6

mit einem Draht

staubdicht

Definition der Zugangs- bzw. Objektsonde

– Eine Kugel mit 50 mm Durchmesser muss als Zugangssonde ausreichenden Abstand von gefährlichen Teilen haben und darf als Objektsonde nicht voll eindringen. Ein gegliederter Prüffinger mit 12 mm Durchmesser und 80 mm Länge muss ausreichenden Abstand von gefährlichen Teilen haben. Eine Kugel mit 12,5 mm Durchmesser darf als Objektsonde nicht voll eindringen. Eine Zugangs- bzw. Objektsonde mit 2,5 mm Durchmesser darf nicht eindringen. Eine Zugangs- bzw. Objektsonde mit 1 mm Durchmesser darf nicht eindringen. Eine Zugangssonde mit 1 mm Durchmesser darf nicht eindringen. Staub darf nicht in solcher Menge eindringen, dass er die Funktion des Gerätes oder die Sicherheit beeinträchtigt. Eine Zugangssonde mit 1 mm Durchmesser darf nicht eindringen. Es darf kein Staub eindringen.

Tabelle: IP-Code, Bedeutung der ersten Kennziffer zum Schutz von Personen und Betriebsmitteln

In erster Linie bestimmt die Gehäuseauslegung des elektrischen Betriebsmittels die jeweilige Schutzart. Entsprechende Festlegungen enthalten DIN VDE 0470-1 (VDE 0470 Teil 1):200009 »Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code)« und DIN VDE 0470-100 (VDE 0470 Teil 100):1997-09 »Schutzarten durch Gehäuse für elektrische Betriebsmittel (Ausrüstung) gegen äußere mechanische Beanspruchungen (IK-Code)«. Darüber hinaus findet man auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte Hinweise zur erforderlichen Schutzart in einer Vielzahl von Normen, vor allem auch in den Errichtungsnormen.

Der IP-Code Der IP-Code gibt Auskunft • über den Schutz des Betriebsmittels gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern und Staub sowie

tels. Als Beurteilungskriterium gilt die Beanspruchungsenergie in J (= Ws), d. h. die Wucht des Schlages. Das Gehäuse muss dem jeweiligen Schlag standhalten.

Errichten der Anlage Der Elektrofachmann ermittelt beim Errichten einer Anlage die erforderliche Schutzart, und zwar anhand der für den jeweiligen Anwendungsfall zuständigen Normen. Hat er die erforderliche Schutzart bestimmt, wählt er die passenden Betriebsmittel aus, d. h., er beachtet die Angaben auf den Typenschildern bzw. die sonstigen Angaben des Herstellers. Es gestaltet sich schwierig, die Schutzart von Betriebsmitteln mit unbekannter Schutzart selbst zu bestimmen. Im Zweifelsfall sollte man auf die Auswahl jener Betriebsmittel verzichten. ■

Dipl.-Ing. Josef Eiselt, Fachjournalist, München

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Gelernt ist gelernt

iG

G

GRUNDLAGEN

Die Tangens- und Cotangensfunktion

Das umgekehrte Verhältnis heißt übrigens »Cotangens des Winkels α«:

Helmuth Biechl

Die mathematischen Funktionen Tangens und Cotangens spielen in der Technik eine wichtige Rolle, z. B. beim Berechnen der Steigung einer Rampe oder zur Blindleis-

Somit gilt:

tan α · cot α = 1

tungskompensation. Wir beziehen uns im Folgenden auf einen Einheitskreis (Bild 1). Hier lassen sich verschiedene rechtwinklige Dreiecke einzeichnen.

Weitere Zusammenhänge Betrachten wir nun das Verhältnis der Haupttangente c (Bild 1) zur Strecke OC = 1 (r = 1). Hier erhalten wir:

y 1

E

d (Nebentangente) α

b

–1

a B 1 e) r = enus h b pot (Hy α 0

a A (Ankathete)

F

D c (Haupttangente) C

Das bedeutet: Die Länge der Haupttangente c ist im Einheitskreis genauso groß wie der Tangens des Winkels α. Sehen wir uns nun das Verhältnis der Nebentangente d zur Strecke OE = 1 genauer an. Wir erhalten:

x

b: Gegenkathete

Das bedeutet: Die Länge der Nebentangente d ist im Einheitskreis genauso groß wie der Cotangens des Winkels α.

Kurvendiskussion Bild 1: Einheitskreis mit verschiedenen rechtwinkligen Dreiecken

Herleitung der Funktionen Betrachten wir zunächst das Dreieck OAB mit der Ankathete1) a, der Gegenkathete2) b sowie der Hypothenuse3) r = 1. Folgende Beziehungen gelten hier für die Sinus- und Cosinusfunktion bei r = 1:

Nun bilden wir das Verhältnis von Gegenkathete b und Ankathete a:

Der Fachmann spricht von Kurvendiskussion, wenn er sich Gedanken über den Verlauf einer Funktion macht. Untersuchen wir nun also die Funktionen tan α und cot α näher. Mit Hilfe von Bild 1 erkennen wir: • Wird α sehr groß, wächst auch die Strecke c (und ebenso der tan α), und die Strecke d schrumpft (also auch der cot α). Mathematisch heißt das für α = 90 °: tan α → ∞ (Unendlich) und cot α = 0 (Bild 2). • Wird α sehr klein, ist auch die Strecke c klein (und ebenso der tan α), dafür wird aber d (und damit auch der cot α) sehr groß. Mathematisch heißt das für α = 0 °: tan α = 0 und cot α → ∞. Weiterhin erkennen wir in Bild 2, dass sich die Tangens- und die Cotangensfunktion nach 180 ° wiederholen. Man sagt, sie verlaufen periodisch mit der Periode π (= 180 °), d. h.:

Dieses Verhältnis heißt »Tangens des Winkels α«, d. h.: y

y = tan α y = cot α

Der Tangens des Winkels α ist allgemein das Verhältnis von Gegenkathete zu Ankathete. 1) Ankathete = die dem betrachteten Winkel (in einem rechtwinkligen Dreieck) anliegende Seite, aber nicht die Hypothenuse 2) Gegenkathete = die dem betrachteten Winkel (in einem rechtwinkligen Dreieck) gegenüberliegende Seite 3) Hypothenuse = die dem rechten Winkel gegenüberliegende Seite (ist am längsten) Prof. Dr. Helmuth Biechl, Fachjournalist, Kempten

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– 270°

– 180°

– 90°

0°

90°

180°

270°

α

Bild 2: Qualitative Verläufe der Funktionen y = tan α und y = cot α

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Dabei ist k eine ganze, positive oder negative Zahl einschließlich Null (k ∈ Z0). Weiterhin erkennt man an den Graphen, dass sie sich an vertikale (= senkrechte) Linien, so genannte Asymptoten, anschmiegen, d. h. bei diesen gegen plus oder minus Unendlich streben.

Wichtige Beziehungen Gelegentlich benötigt man noch weitere mathematische Beziehungen:

GRUNDLAGEN

m = tan α

c

b

α a

Bild 3: Rampe mit der Ankathete a, der Gegenkathete b sowie der Hypothenuse c

Frage: Welche Höhe b (Gegenkathete) hat dann die Rampe? Lösung:

Doch häufig gibt man die Steigung einer Rampe oder einer Straße nicht als Winkel an, sondern als Verhältnis von Gegenkathete zu Ankathete. Das entspricht dem Tangens des Winkels. Die Steigung dieser Rampe, also das Verhältnis von Gegen- zu Ankathete (meist mit m bezeichnet) erhält man hier folgendermaßen:

Eine Steigung von m = 57,7 % entspricht also einem Winkel von α = 30 °. Vorsicht Falle: Man darf aber nun nicht annehmen, dass eine Steigung mit α = 15 °, also der Hälfte von 30 °, dem halben Wert von 57,7 %, d. h. 28,9 %, entspricht. Dies wäre falsch, da der Zusammenhang zwischen α und m (m = tanα) nichtlinear verläuft, was Bild 2 deutlich zeigt. Richtig ist: bzw.: Aufgabe: Im Straßenverkehr sehen wir ein Schild für eine Steigung von 12 %. Frage: Wir groß ist der Winkel α? Lösung:

Blindleistung und Blindleistungskompensation Ein weiteres Beispiel für die Anwendung der Tangensfunktion findet man in der Elektrotechnik im Zusammenhang mit der Blindleistung Q. Es gilt mit S = Scheinleistung und ϕ = Phasenverschiebungswinkel zwischen Strom und Spannung (siehe auch »gig« 4/2003, S. 6):

Anwendung der Tangensfunktion Taschenrechner verfügen i. d. R. über Funktionstasten für das schnelle Berechnen der Tangens- und Cotangensfunktion. Steigung einer Rampe oder Straße Aufgabe: Nehmen wir an, bei einer Rampe (Bild 3) beträgt die Länge der Basis (Ankathete) 5 m (a = 5 m), und zwar bei einem Winkel α von 30 °.

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Q = S · sin ϕ P = S · cos ϕ Dividiert man beide Gleichungen, erhält man:

■

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GEBÄUDETECHNIK

Prinzip des Rollladen- und Jalousie-Antriebs Heinz O. Häberle

In Neubauten findet man immer häufiger Rollladen- und

U2

V2

Jalousieantriebe. Für diese Antriebe gibt es zwar viele Steuerschaltungen, doch sie beruhen alle auf dem selben Prinzip, nämlich der Ansteuerung mittels Gruppenschal-

C1

ter. Hier nun einige Schaltungen für einen einzelnen

U1

V1

Antrieb. Der Motor für Rollladen- und Jalousieantriebe eignet sich auch für ähnliche Antriebe, z. B. für Markisen. Er ähnelt zusammen mit dem angebauten Getriebe einem Rohr, weshalb man ihn meist Rohrmotor nennt (Bild 1).

Q1

N

L

Bild 2: Grundprinzip des Rohrmotors

Quelle: Somfy

Grundschaltung mit einem Rohrmotor

Bild 1: Rohrmotor mit batteriebetriebenem Funksender

Der Motor für Rollladen- und Jalousieantriebe Beim Rohrmotor handelt es sich um einen Kondensatormotor mit zwei gleichwertigen Wicklungssträngen U1U2 und V1V2, die im Motorständer gegeneinander versetzt liegen (Bild 2). Die beiden Stränge bilden im Schaltplan ein umgedrehtes V, und der Kondensator liegt an den beiden Stranganfängen U1 und V1. Der Neutralleiter ist an die Verbindungsstelle U2V2 fest angeschlossen. Der Außenleiter lässt sich wahlweise an U1 oder V1 legen, z. B. über einen Schalter. Liegt der Außenleiter an U1, so eilt der Strom im Strang V1V2 dem Strom im Strang U1U2 vor, und zwar wegen des größeren induktiven Blindwiderstands der U-Wicklung im Vergleich zur Serienschaltung aus Induktivität und Kapazität. Im Motor wirken also zwei phasenverschobene Wechselströme. Dadurch entsteht im Motor ein magnetisches Drehfeld, das den Läufer zu einer Rechtsdrehung (Drehung im Uhrzeigersinn) veranlasst. Liegt aber der Außenleiter an V1, so kehren sich die Verhältnisse um und der Motor dreht sich in entgegengesetzter Richtung. Damit eignet sich dieser Motor für die Antriebsrichtungen »auf« und »ab« des so genannten Behanges (Rollladen oder Jalousie). Der Rohrmotor ermöglicht je nach Anschluss des Außenleiters verschiedene Drehrichtungen. Heinz O. Häberle, Dipl.-Gewerbelehrer, Kressbronn

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Bei einem einfachen Antrieb steuern der Gruppenschalter Q1 und einer der beiden Endlagenschalter (S1 oder S2) den Rohrmotor (Bild 3). Dabei handelt es sich um elektromechanische Grenztaster oder um elektronische Schalter. Im Rohrmotor befindet sich neben den Endlagenschaltern auch ein Überlastschutz F1, der bei Überlastung, z. B. Hängenbleiben des Behanges, den Stromkreis unterbricht. Der eine Endlagenschalter schaltet den Motor ab, sobald der Behang oben anlangt, der andere schaltet den Motor ab, wenn der Behang unten eintrifft. Die Endlagenschalter sorgen also für das Abschalten des Motors nach dem Erreichen der oberen oder der unteren Stellung des Behanges. Die Stellungen lassen sich nach dem Einbau des Rohrmotors justieren. Beim Gruppenschalter, erhältlich als Dreh- und Wippschalter, wählt der Elektrofachmann entweder

U2

V2

F1 C1 V1

U1 S1

S2

▲

▼

N

Q1

L

N

PE

Bild 3: Steuerung des Rohrmotors mittels Gruppenschalter

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GEBÄUDETECHNIK

➃

➅

➄

➀ Taste AUF (Start / Stopp / Tippen) ➁ Taste AB (Start / Stopp / Tippen) ➂ Taste RESET (versenkt) ➃ Taste AUTOMATIK / HANDBETRIEB

➀

➂

➁

Bild 4: Memory-Schalter

Modi Programmieren Automatik 1

Automatik 1

Manuell

Zufall AUF

Sonnensensor Dämmerungssensor Uhrzeit Ende

einen Taster für den Tippbetrieb oder die Ausführung als Schalter bzw. einrastender Taster.

Einfache Schaltungen mit Schaltuhr An Stelle eines Gruppenschalters lässt sich auch ein Schalter einsetzen, der zusätzlich zum manuellen Betätigen ein zeitabhängiges automatisches Schalten erlaubt. Viele bezeichnen derartige Schalter als Schaltuhren oder Zeitschaltuhren (Bild 4). Bei einer einfachen Schaltuhr (Memory-Schalter = Schalter mit Gedächtnis) lassen sich die Betriebsarten »Automatik« und »Handbetrieb« über eine Taste einstellen. Bei der Automatikeinstellung kann man die Bewegung so programmieren, dass sich derselbe Vorgang nach 24 h wiederholt, wobei mehrere zu merkende Bewegungen möglich sind, z. B. auch Teilabsenkungen des Behanges. Der Elektrofachmann schließt die Schaltuhr wie beim Gruppenschalter an (Bild 5). Bei einer weiterentwickelten Schaltuhr lassen sich die Bewegungen im Voraus programmieren. Dazu verfügt der Schalter über ein Display, das den Zustand der Programmierung zeigt (Bild 6). Zum Programmieren stellt man die Uhrzeit ein, gibt den Schaltvorgang an und betätigt die Setztaste. Außerdem lässt sich ein Zufallsgenerator anwählen, der innerhalb der angegebenen Zeitspanne, aber zu verschiedenen Zeiten, Bewegungen des Behanges veranlasst und so die Anwesenheit der Bewohner vortäuscht. Schließlich lässt sich an die Schaltuhr über eine ggf. mehrere m lange Sensorleitung ein

Quelle: Vedder

➅ Leuchtdiode (LED)

Quelle: Vedder

➄ Taste PROGRAMMIEREN

AB

Bild 6: Programmierbare Schaltuhr mit Justierungen für Sonne und Dämmerung

externer Sensor anschließen, z. B. ein Sonnensensor. Verwendet man einen Funksensor und einen Funkschalter, lassen sich die Sensorsignale auch über Funk übertragen.

Weitere Steuerungen von Rohrmotoren Weiterentwickelte Steuerungen von Rohrmotoren, so genannte Jalousieaktoren, arbeiten nach dem Prinzip des Gruppenschalters. Trifft z. B. über den EIB ein entsprechendes Telegramm ein, beginnt der Rohrmotor, sich in der gewünschten Bewegungsrichtung zu drehen (Bild 7). Dazu programmiert der Elektrofachmann sowohl die Steuerschalter, hier Sensoren genannt, als auch die Jalousieaktoren, was allerdings nicht so einfach geht wie die Programmierung der Schaltuhren (siehe Abschnitt »Einfache Schaltungen mit Schaltuhr«).

– +

N AC 230 V

L ▲ ▼

▲ ▼

Motor 1∼

L1 N PE

Bild 7: Anschluss eines EIB-Jalousieaktors

▲ ▼ L1 N

Schaltuhr

Bei Funk-Jalousieaktoren gibt es keine Steuerleitung und keinen Busanschluss (Bild 1), natürlich aber einen Netzanschluss. Die Funksender erteilen die Steuersignale. Es gibt batteriebetriebene Funksender und solche mit Netzanschluss. Selbst wenn der Bauherr keinen Rollladenantrieb plant, ist es bei Neuanlagen empfehlenswert, zu den Fenstern wenigstens Leerrohre zu legen, damit sich später ein Rollladenantrieb einbauen lässt. ■

Bild 5: Anschluss der Schaltuhr

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