RFID-Technik macht Messstellen smart

Blitz und Donner digital

RFID-Technik macht Messstellen smart

Die digitale Transformation durchdringt zunehmend die Gebäudetechnik – und macht auch vor Blitzschutzsystemen nicht Halt. Das Unternehmen Hans Thormählen, welches Anlagen für den Äußeren und Inneren Blitzschutz plant und installiert, setzt hier auf RFID. Spezielle Markierungen mit RFID-Chips optimieren Wartung und Dokumentation und machen den Blitzschutz so noch sicherer.

Smarter Blitzschutz: Zur Installation und Wartung der Anlagen nutzt die Hans Thormählen GmbH & Co. KG markierte Plaketten mit RFID-Chip. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Smarter Blitzschutz: Zur Installation und Wartung der Anlagen nutzt die Hans Thormählen GmbH & Co. KG markierte Plaketten mit RFID-Chip. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Das Unternehmen Hans Thormählen hat ihren Hauptsitz in Großenmeer – im niedersächsischen Hinterland zwischen Oldenburg und Bremerhaven. 120 Mitarbeiter arbeiten an acht Standorten im Norden der Republik an Anlagen, die Gebäude sicherer machen. „Wir betreuen Projekte bis Köln und Leipzig, unsere Kunden kommen zu etwa 80 Prozent aus dem industriellen Umfeld, zehn Prozent aus dem öffentlichen Bereich und ebenso viele aus dem privaten Sektor“, erklärt Geschäftsführer Reyno Thormählen. Kasernen, Flughäfen, Industrieanlagen, Windparks – für die Teams von Thormählen geht es oft hoch hinaus. „Wir installieren Blitzschutz bei North Stream 1 und 2 und sind auch beim Lärmschutzdeckel der A7 bei Hamburg dabei“, beschreibt Thormählen seine neuesten Projekte. Die Digitalisierung im Handwerk ist dem Geschäftsführer ein wichtiges Anliegen. „Mit den Möglichkeiten der heutigen Zeit können wir unsere Produkte intelligenter machen und unsere Dienstleistungen verbessern“, erläutert er. „Je mehr Elektronik und IoT Einzug in die Welt von Produktion und Kommunikation halten, desto empfindlicher reagieren diese Systeme auf die rohen Kräfte der Natur.“

Geschäftsführer Reyno Thormählen hat die 'schlauen' Plaketten auch in das Blitzschutz-Konzept der Firmenzentrale in Großenmeer eingebunden. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Geschäftsführer Reyno Thormählen hat die ’schlauen‘ Plaketten auch in das Blitzschutz-Konzept der Firmenzentrale in Großenmeer eingebunden. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Intelligente Trennstelle

Blitzschutzsysteme müssen in regelmäßigen Abständen gewartet werden. Zum einen sind sie der Witterung ausgesetzt, zum anderen können bauliche Veränderungen ihre Schutzfunktion beeinträchtigen. Damit der Monteur vor Ort schnell weiß, an welcher Stelle des Blitzschutzsystems er sich gerade befindet, muss er auf die vorhandene Dokumentation zurückgreifen. Da eine solche Dokumentation sehr umfangreich sein kann und zum Teil mehrere Aktenordner füllt, bedient sich Thormählen hier einer digitalen Variante. Der Betrieb setzt an einzelnen Trennstellen der Blitzschutzanlage – also dort, wo der Zustand einer Anlage per Messung kontrolliert wird – spezielle RFID-Kennzeichnungen aus dem Hause Phoenix Contact ein. „Der Blitzschutz wird durch den Klimawandel und der Vervielfältigung von Niederspannungen durch den stark wachsenden IoT-Markt immer wichtiger“, so Thormählen. Bevor sich Thormählen für die Identifikation mittels RFID entschied, wurden auch andere Systeme evaluiert – sogenannte automatische Identifizierungssysteme oder kurz Auto-IDs. Dabei zeigten sich allerdings die Nachteile der ausschließlich optisch arbeitenden Codiersysteme wie Barcodes oder QR-Codes. Diese Systeme basieren auf einem visuellen Kontakt zwischen Leseeinheit und dem Code am Objekt. Zudem sind die Codierflächen und damit der mögliche Dateninhalt begrenzt, eine nachträgliche Modifikation ist nicht möglich. Aufgrund dieser Nachteile fiel die Entscheidung dann zugunsten der RFID-Technik.

Der RFID-Datenträger in der wetterbeständigen Plakette identifiziert und lokalisiert die intelligenten Trennstellen. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Der RFID-Datenträger in der wetterbeständigen Plakette identifiziert und lokalisiert die intelligenten Trennstellen. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Arbeiten mit dem Smartphone

Ein RFID-Datenträger – auch Transponder genannt – ist Teil einer wetterbeständigen Plakette und ermöglicht jetzt die automatische Identifizierung und Lokalisierung der intelligenten Trennstellen. Die Kommunikation erfolgt kontaktlos und auf Abruf über elektromagnetische Radiowellen. Die dauerhaft beständigen Informationen, die ebenso optisch ablesbar sind, werden mit einem speziellen UV-Industriedrucker von Phoenix Contact auf die Plaketten gedruckt. Das initiale Aufspielen der Daten auf den Chip erfolgt per NFC-Schnittstelle vom Smartphone aus direkt nach der Bedruckung der Plakette. Auf dem Chip gespeichert werden wichtige Infos wie das Baujahr der Blitzschutzanlage und das Jahr, in dem die Anlage erneut geprüft werden soll. Bei jeder Prüfung aktualisiert der Prüftechniker dann vor Ort die Daten, sodass alle Beteiligten stets auf dem neuesten Stand sind – Personen-bezogene Daten werden nicht gespeichert. Der Thormählen-Kunde bekommt also eine ’sprechende‘ Messstelle, die ihm über NFC und passender App alle relevanten Informationen zu seiner Blitzschutzanlage erteilt. „Bei der Entwicklung der ’schlauen‘ Plaketten haben wir gemeinsam mit Phoenix Contact echte Grundlagenforschung betrieben“, erinnert sich Thormählen. „Wir mussten RFID-Transponder und deren Antennen auf ihre Blitzverträglichkeit testen. Niemand wusste, wie die Datenspeicher in den Plaketten reagieren, wenn durch einen Blitzeinschlag hohe Impulsströme in der Nähe der Schilder durch die Ableitungen fließen. Und welches Material sollten wir verwenden?“

Blitzschutz mit Vision

Zusammen mit Phoenix Contact und der DTE Automation GmbH aus dem ostwestfälischen Enger hat Thormählen die App zur Anlagenwartung entwickelt, mit der das Auslesen der Nutzdaten einer Blitzschutzanlage dank der RFID-Technik berührungslos erfolgt. „Damit kann das Facility Management die Anlage in ihre Wartungskonzepte einbinden und von sich aus tätig werden – anstatt nur der Wartungsroutine zu folgen“, beschreibt er die Vorteile der Trennstellenmarkierungen. „Wir rüsten momentan jeden neuen Auftrag mit individuell bedruckten RFID-Plaketten aus – aktuell etwa 2000 Aufträge. Das ist für uns ein Invest in die Kundenbeziehung“, ergänzt Reyno Thormählen. „Blitzschutz ist ein langfristiges Thema. Wir wollen nicht nur Blitzschutzanlagen liefern, wir wollen dauerhaft Sicherheit anbieten.“

Hintergrund RFID: Radio-Frequenz-Identifikation

RFID-Systeme bestehen aus den Komponenten Datenträger, Sende- und Empfangseinrichtung sowie einer Auswerteeinheit. Der Datenträger – auch Transponder genannt – dient zur Kennzeichnung des zu identifizierenden Objekts und ist in der Regel fest mit diesem verbunden. Der Transponder enthält neben einer eindeutigen Objektinformation auch alle objektseitigen Baugruppen zur Datenspeicherung und zur kontaktlosen Datenübermittlung.

Der Begriff Transponder setzt sich zusammen aus den Begriffen Transmitter (Sender) und Responder (Antwortsender) – und beschreibt die Eigenschaft, Funksignale zu empfangen und automatisch zu bearbeiten. Es gibt verschiedene Arten und Bauformen von Transpondern mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten – etwa in Chipkarten zur Zugangskontrolle oder als „Smart-Label“ zum Aufkleben oder Einlaminieren zwischen dünnen Kunststofffolien oder Papier. Als Label oder Inlay wird ein Datenträger bezeichnet, der in ein Etikett integriert wird.

 

www.phoenixcontact.com/rfid

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Smarter Blitzschutz: Zur Installation und Wartung der Anlagen nutzt die Hans Thormählen GmbH & Co. KG markierte Plaketten mit RFID-Chip. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Smarter Blitzschutz: Zur Installation und Wartung der Anlagen nutzt die Hans Thormählen GmbH & Co. KG markierte Plaketten mit RFID-Chip. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Das Unternehmen Hans Thormählen hat ihren Hauptsitz in Großenmeer – im niedersächsischen Hinterland zwischen Oldenburg und Bremerhaven. 120 Mitarbeiter arbeiten an acht Standorten im Norden der Republik an Anlagen, die Gebäude sicherer machen. „Wir betreuen Projekte bis Köln und Leipzig, unsere Kunden kommen zu etwa 80 Prozent aus dem industriellen Umfeld, zehn Prozent aus dem öffentlichen Bereich und ebenso viele aus dem privaten Sektor“, erklärt Geschäftsführer Reyno Thormählen. Kasernen, Flughäfen, Industrieanlagen, Windparks – für die Teams von Thormählen geht es oft hoch hinaus. „Wir installieren Blitzschutz bei North Stream 1 und 2 und sind auch beim Lärmschutzdeckel der A7 bei Hamburg dabei“, beschreibt Thormählen seine neuesten Projekte. Die Digitalisierung im Handwerk ist dem Geschäftsführer ein wichtiges Anliegen. „Mit den Möglichkeiten der heutigen Zeit können wir unsere Produkte intelligenter machen und unsere Dienstleistungen verbessern“, erläutert er. „Je mehr Elektronik und IoT Einzug in die Welt von Produktion und Kommunikation halten, desto empfindlicher reagieren diese Systeme auf die rohen Kräfte der Natur.“

Geschäftsführer Reyno Thormählen hat die 'schlauen' Plaketten auch in das Blitzschutz-Konzept der Firmenzentrale in Großenmeer eingebunden. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

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Intelligente Trennstelle

Blitzschutzsysteme müssen in regelmäßigen Abständen gewartet werden. Zum einen sind sie der Witterung ausgesetzt, zum anderen können bauliche Veränderungen ihre Schutzfunktion beeinträchtigen. Damit der Monteur vor Ort schnell weiß, an welcher Stelle des Blitzschutzsystems er sich gerade befindet, muss er auf die vorhandene Dokumentation zurückgreifen. Da eine solche Dokumentation sehr umfangreich sein kann und zum Teil mehrere Aktenordner füllt, bedient sich Thormählen hier einer digitalen Variante. Der Betrieb setzt an einzelnen Trennstellen der Blitzschutzanlage – also dort, wo der Zustand einer Anlage per Messung kontrolliert wird – spezielle RFID-Kennzeichnungen aus dem Hause Phoenix Contact ein. „Der Blitzschutz wird durch den Klimawandel und der Vervielfältigung von Niederspannungen durch den stark wachsenden IoT-Markt immer wichtiger“, so Thormählen. Bevor sich Thormählen für die Identifikation mittels RFID entschied, wurden auch andere Systeme evaluiert – sogenannte automatische Identifizierungssysteme oder kurz Auto-IDs. Dabei zeigten sich allerdings die Nachteile der ausschließlich optisch arbeitenden Codiersysteme wie Barcodes oder QR-Codes. Diese Systeme basieren auf einem visuellen Kontakt zwischen Leseeinheit und dem Code am Objekt. Zudem sind die Codierflächen und damit der mögliche Dateninhalt begrenzt, eine nachträgliche Modifikation ist nicht möglich. Aufgrund dieser Nachteile fiel die Entscheidung dann zugunsten der RFID-Technik.

Der RFID-Datenträger in der wetterbeständigen Plakette identifiziert und lokalisiert die intelligenten Trennstellen. (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

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Arbeiten mit dem Smartphone

Ein RFID-Datenträger – auch Transponder genannt – ist Teil einer wetterbeständigen Plakette und ermöglicht jetzt die automatische Identifizierung und Lokalisierung der intelligenten Trennstellen. Die Kommunikation erfolgt kontaktlos und auf Abruf über elektromagnetische Radiowellen. Die dauerhaft beständigen Informationen, die ebenso optisch ablesbar sind, werden mit einem speziellen UV-Industriedrucker von Phoenix Contact auf die Plaketten gedruckt. Das initiale Aufspielen der Daten auf den Chip erfolgt per NFC-Schnittstelle vom Smartphone aus direkt nach der Bedruckung der Plakette. Auf dem Chip gespeichert werden wichtige Infos wie das Baujahr der Blitzschutzanlage und das Jahr, in dem die Anlage erneut geprüft werden soll. Bei jeder Prüfung aktualisiert der Prüftechniker dann vor Ort die Daten, sodass alle Beteiligten stets auf dem neuesten Stand sind – Personen-bezogene Daten werden nicht gespeichert. Der Thormählen-Kunde bekommt also eine ’sprechende‘ Messstelle, die ihm über NFC und passender App alle relevanten Informationen zu seiner Blitzschutzanlage erteilt. „Bei der Entwicklung der ’schlauen‘ Plaketten haben wir gemeinsam mit Phoenix Contact echte Grundlagenforschung betrieben“, erinnert sich Thormählen. „Wir mussten RFID-Transponder und deren Antennen auf ihre Blitzverträglichkeit testen. Niemand wusste, wie die Datenspeicher in den Plaketten reagieren, wenn durch einen Blitzeinschlag hohe Impulsströme in der Nähe der Schilder durch die Ableitungen fließen. Und welches Material sollten wir verwenden?“

Blitzschutz mit Vision

Zusammen mit Phoenix Contact und der DTE Automation GmbH aus dem ostwestfälischen Enger hat Thormählen die App zur Anlagenwartung entwickelt, mit der das Auslesen der Nutzdaten einer Blitzschutzanlage dank der RFID-Technik berührungslos erfolgt. „Damit kann das Facility Management die Anlage in ihre Wartungskonzepte einbinden und von sich aus tätig werden – anstatt nur der Wartungsroutine zu folgen“, beschreibt er die Vorteile der Trennstellenmarkierungen. „Wir rüsten momentan jeden neuen Auftrag mit individuell bedruckten RFID-Plaketten aus – aktuell etwa 2000 Aufträge. Das ist für uns ein Invest in die Kundenbeziehung“, ergänzt Reyno Thormählen. „Blitzschutz ist ein langfristiges Thema. Wir wollen nicht nur Blitzschutzanlagen liefern, wir wollen dauerhaft Sicherheit anbieten.“

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Bild: Erco GmbH, Fotografie: Sebastian Mayer
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Ein neuer Ansatz für die Lichtplanung

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LEDs haben sich durchgesetzt und mittlerweile sind deren Effizienz und geringen Kosten für gute Lumenwerte selbstverständlich geworden. Allerdings haben die Verbesserungen durch die LEDs auch dazu geführt, dass sich in der Lichtplanung einige nachteilige Ansätze etabliert haben. Viele greifen zu flächendeckender Beleuchtung und nehmen sogar Streulicht in Kauf, weil sie meinen: LEDs sind so effizient. Wo Nachhaltigkeit zur Priorität geworden ist und die Energiekosten steigen, wird allerdings schnell klar, dass wir es uns nicht mehr leisten können, so zu handeln.

Bild: OBO Bettermann Vertrieb Deutschland
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Auf der sicheren Seite

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Eine steigende Zahl von Schadensfällen macht die Notwendigkeit von Überspannungsschutzmaßnahmen in Niederspannungsanlagen deutlich. Schäden durch Überspannungen entstehen nicht nur durch direkte Blitzeinschläge. Häufiger sind Schäden an elektronischen Geräten und Anlagen, die durch Überspannungen aufgrund von Blitzeinschlägen in einem Radius von bis zu zwei Kilometern Entfernung entstehen, die Ursache. Um Schäden durch Überspannungen vorzubeugen, ist gemäß VDE 0100-443 in allen neuen oder erweiterten Gebäuden sowie bei allen Elektroinstallationen seit 2016 Überspannungsschutz Pflicht.