Automatisierung ohne Kabel und Batterien

Moderne Gebäudeautomation gewinnt immer mehr an Bedeutung im industriellen Umfeld. Sie leistet nicht nur einen Beitrag zur Energieeinsparung, sondern ermöglicht auch konstante und flexible Produktionsbedingungen. Dadurch sind Unternehmen in der Lage, ihre Prozesse zu verbessern und schnell und flexibel auf veränderte Marktanforderungen zu reagieren. Hierbei spielen innovative Technologien eine immer bedeutendere Rolle – wie z.B. die batterielose Funktechnologie von EnOcean.
Batterie- und drahtlose Sensoren, die in industrieller Gebäudeautomation und im Wohnbau eingesetzt werden können, ermöglichen eine zuverlässige und kostengünstige Übertragung von Signalen. Die Umgebungsenergie wird in nutzbare elektrische Energie umgewandelt: aus linearer Bewegung, Licht oder Temperaturdifferenz.

Strom aus der Umwelt

Die aus der Umgebung gewonnene Energie reicht aus, um ein Funksignal zu versenden und so z.B. das Licht einzuschalten. Somit arbeiten die EnOcean-basierten Geräte vollkommen autark. Da keine Batterien überwacht oder ausgetauscht werden müssen, sind sie zudem wartungsfrei. Der Einsatz von Funk-Tastern und Funk-Sensoren sorgt zusätzlich für eine Vereinfachung der Gebäudeverkabelung. Gleichzeitig ermöglichen sie hohe Flexibilität, da bei Änderungen keine Neuverkabelung erforderlich ist. Mit geringem Aufwand und ohne dabei die Wände zu beschädigen, lassen sich die energieautarken Produkte genau dort anbringen, wo sie am besten genutzt werden können. Der Einsatz von kabellosen Schaltgeräten bietet vor allem in Büro- und Industriegebäuden erhebliche Vorteile. Dort müssen die Abteilungen oft umziehen, Räume neu aufgeteilt werden oder Maschinen ihren Platz wechseln.

Geeignet für den Einsatz in verschiedenen Bereichen

Die batterielose Funktechnologie konnte sich in den letzten Jahren aufgrund verschiedener Kriterien als Funkstandard für nachhaltige Gebäude durchsetzen. Zum einen wegen der Wartungsfreiheit, langer Lebenszeit und einer sehr geringen Systemfehlerrate. Dadurch werden vor allem in größeren Bauanlagen die Betriebskosten erheblich gesenkt. Zum anderen ist die Telegrammlänge der batterielosen Funktechnik deutlich niedriger und senkt so die Kollisionsrate gegen Null, während die Datenrate etwa sechsmal höher ist. Im Jahr 2008 haben sich Unternehmen aus der Gebäudebranche zur EnOcean Alliance zusammengeschlossen, um innovative Automatisierungslösungen für nachhaltige Gebäudeprojekte zu etablieren, und so Gebäude energieeffizienter, flexibler und kostengünstiger zu machen. Die Alliance hat sich zum Ziel gesetzt, ihre Funktechnologie zu standardisieren, zu internationalisieren und die Interoperabilität der Produkte verschiedener OEM-Partner zu sichern. Derzeit gehören 120 Unternehmen der EnOcean Alliance an.

Industrieschaltgeräte mit Funktechnologie

Funksensoren ohne Batterien eignen sich jedoch nicht nur für den Einsatz in der Gebäudeautomation, sondern auch in Industrieanlagen – beispielsweise zur Überwachung von Schranken, zum Öffnen und Schließen von Roll- und Schnelllauftoren sowie zur Entriegelung von Türen und Toren. Denn die kabel- und batterielose Signalübertragung in diesem Bereich bietet mindestens ebenso große Vorteile wie in der Gebäudetechnik. Ein Unternehmen, das sich frühzeitig mit der Entwicklung von energieautarken Schaltgeräten befasst hat, ist steute. Der Schaltgerätehersteller hat sich dabei ausschließlich auf die industriellen Anwendungen spezialisiert. Dabei hat sich sehr schnell ein konkretes Einsatzfeld herausgestellt, in dem die Nachfrage nach energieautarken Schaltgeräten besonders groß ist. In nahezu jedem Produktionsbetrieb gibt es Roll- oder Schnelllauftore, die über Seilzugschalter betätigt werden, damit die Staplerfahrer für das Öffnen bzw. Schließen des Tores nicht vom Stapler absteigen müssen. Da diese Schalter oft in großer Höhe an der Decke angebracht und die Zuleitungen entsprechend installiert werden müssen, übersteigt der Aufwand für die Montage meistens die Kosten für den reinen Schalter. Hier bewährt sich ein kabelloser Zugschalter der an beliebiger Stelle befestigt wird und schnell bei Bedarf auch wieder versetzt werden kann. Ebenso funktioniert der Einsatz an Schranken, die z.B. Werkszufahrten und -pforten absichern: Wenn man die Endlage der Schranke in der Aufnahme über einen Funk-Positionsschalter überwacht, erspart man sich das Verlegen von mehreren Metern Kabel im Erdreich. Dieses Beispiel macht die Einspareffekte an Zeit und Kosten anschaulich, die sich auch bei der Überwachung von Dachluken oder Notausgängen ergeben. Dasselbe gilt für den Diebstahlschutz von Solaranlagen oder anderen Komponenten der Gebäudetechnik: Sparpotenzial kann über einen verdeckten Einbau von Funkschaltgeräten erzielt werden. Zum Produktspektrum der Geräte gehören auch Fußschalter, die sich etwa zur Steuerung von Maschinen eignen. Kabellose Fußschalter sind ergonomisch und bieten hohe Sicherheit. ‚Stolperfallen‘ durch herumliegende Kabel gehören damit der Vergangenheit an. Des Weiteren bietet steute komplette Aufputz-Befehlsgeräte mit bis zu vier Einzel-Betätigern an. Der Anwender oder Installateur muss dabei die Einheit nur montieren – dazu reichen zwei Dübel und zwei Schrauben – und die Empfangseinheiten im Schaltschrank einsetzen. Mehr Aufwand ist nicht erforderlich, um verschiedene gebäudetechnische Funktionen zu steuern.

Wireless Ex

Ein weiteres Anwendungsfeld erschließt steute derzeit im Bereich des Explosionsschutzes und hat für seine energieautarken Schaltgeräte die Zertifizierung nach den Explosionsschutz-Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft (Atex) für die Gas-Ex-Zonen 1 und 2 sowie die Staub-Ex-Zonen 21 und 22 erreicht. Auch hier ermöglicht die kabellose Verlegung Vereinfachungen. Dadurch kann beispielsweise die Signalauswertung getrennt vom Schaltgerät in einem Nicht-Ex-Bereich untergebracht werden. Das ermöglicht den Verzicht auf zusätzliche Ex-Schutz-Komponenten wie Kabelverbindungen oder Steckverbinder.

Einfache Inbetriebnahme

Durch den Einsatz batterieloser Funktechnologie können Unternehmen aus verschiedenen Branchen deutliche Einsparungen bei den Energie und Betriebskosten erzielen – ohne Beeinträchtigung der Leistung. Unabhängig von der Bauart und der Energiequelle lassen sich die batterielosen Funkslösungen flexibel montieren und in Betrieb nehmen. Dabei werden im Innenbereich Reichweiten bis ca. 30m erreicht, im Freien bis zu 300m. Für noch größere Distanzen stehen Funk-Repeater zur Verfügung.