Kabellose Schaltgeräte in der industriellen Gebäudetechnik

In der Industrie und in der Gebäudetechnik setzen sich zunehmend kabellose Schaltgeräte durch, die auch in sicherheitsgerichteten Anwendungen zum Einsatz kommen. Für die Industrie gibt es ein sicherheitsgerichtetes Funkprotokoll („Safety“), und in der Gebäudetechnik geht es häufig – aber nicht nur – um die „Security“.

In Privathaushalten sind Funksysteme für die Bedienung von Geräten und Antrieben (vom Fernsehen bis zum Garagentor) so weit verbreitet, dass es oft schwerfällt, einen Überblick über Anzahl und Funktion der verschiedenen Fernbedienungen zu behalten. Und mit der Entwicklung von energieautarken Schaltgeräten hat die Funktechnik schon vor mehr als zehn Jahren weitere Anwendungsfelder in der Gebäudetechnik erschlossen. So konnten z. B. Verwaltungsgebäude errichtet werden, die mit einem Minimum an installierten Leitungen auskommen, weil u.a. die Beleuchtung über Funkschalter ein- und ausgeschaltet wird. Das bringt – neben der erheblich vereinfachten Elektroinstallation – vor allem den Vorteil, dass der Gebäudenutzer bei einer veränderten Raumaufteilung keine Rücksicht auf Leitungen nehmen muss und somit flexibler ist.

Von der Gebäudetechnik in die Industrie
Aufbauend auf dieser Technologie, die von der EnOcean GmbH entwickelt wurde, hat der steute-Geschäftsbereich „Wireless“ sowohl die Hardware-Komponenten (u.a. den elektrodynamischen Energiegenerator) als auch die Funk-Kommunikationsstandards intensiv weiterentwickelt. Hauptziel dabei war es, die Nutzung von Funkschaltgeräten unter den ungünstigen Umgebungsbedingungen des Industrieeinsatzes zu ermöglichen.

Inzwischen stehen mehrere Standards zur Verfügung, die sehr hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit und Sicherheit der Signalübertragung erreichen. Der Anwender kann z. B. Funkprotokolle mit uni- und bidirektionaler Kommunikation, mit und ohne Präsenzsignal sowie mit und ohne Empfangsbestätigung einsetzen.

Basis der meisten Funksysteme ist die bewährte, von steute entwickelte sWave-Technologie mit 868 oder 915 MHz. Sie gewährleistet eine hohe Übertragungssicherheit und Reichweiten bis 60 m in Gebäuden sowie bis 700 m im Freifeld. Alle Systeme erreichen selbst unter ungünstigen Umgebungsbedingungen eine gute Koexistenz mit anderen Funksystemen wie DECT-, WLAN- und PMR-Systemen. Für besondere Bedingungen, z. B. für explosionsgefährdete Bereiche und für Anwendungen der Maschinensicherheit, stehen ebenfalls dezidierte Standards zur Verfügung. Außerdem sind neben energieautarken Schaltgeräten auch solche mit Longlife-Batterie weit verbreitet, weil sie z. B. das Senden von Präsenzsignalen erlauben.

Einsatzfeld Industrielle Gebäude­technik
Auch wenn es inzwischen zahlreiche Einsatzbereiche in der Industrie gibt, bleibt die (industrielle) Gebäudetechnik ein wichtiges Anwendungsfeld für die Funkschaltgeräte von steute. Einige Beispiele: Funk-Positionsschalter überwachen die Stellung von Klappen in Lüftungs- und Klimaanlagen. Hier würde eine kabelgebundene Installation mit hohem Aufwand verbunden sein. Dasselbe gilt für die Ansteuerung von Tür- und Torantrieben über Zugschalter. Wer hier Funkzugschalter einsetzt, kann die Verlegung von vielen Metern Kabel einsparen, weil die Schalter an der Hallendecke befestigt werden. Anwender, die nicht nur den Preis der Schalter vergleichen, sondern die Gesamtkosten der Lösung – d.h.: Schalter plus Installationsaufwand – berücksichtigen, setzen derartige Schalter ein.

Auch für Security-Anwendungen
Einige Anwendungen von Funkschaltgeräten in der Gebäudetechnik haben Bezug zur Sicherheit im Sinne von Security. Dazu gehört z. B. die Integration energieautarker Funk-Positionsschalter in die Halterung von Feuerlöschern. Mit der Entnahme des Feuerlöschers aus der Halterung wird der Betätiger des Schalters entlastet. Das führt dazu, dass der Schalter auslöst und mit der elektrischen Energie, die (über den elektrodynamischen Energiegenerator) aus der Bewegung des Schaltstößels gewonnen wird, ein Signal z. B. an die Gebäudeleitwarte sendet. Auf ähnliche Weise können z. B. Fluchttüren oder Zugänge zu entlegenen Gebäudebereichen überwacht werden. Und der Gebäudebetreiber bzw. das für die Sicherheit zuständige Personal muss sich nicht um den Lade- oder Betriebszustand von Batterien kümmern und kann dennoch alle Vorteile der Funktechnologie nutzen.

Bedienen per Funk
Sowohl für die Gebäudetechnik als auch für Industrie-Anwendungen eignen sich die Funkbediensysteme der neuen RF BF 74-Serie. Sie sind vollständig modular aufgebaut: Schalteinsatz und unterschiedlich farbige Arten von Tasterkappen mit Beschriftung lassen sich mit diversen Typen von Drucktastern, Schlüsselschaltern und Kippschaltern kombinieren. Ein nochmals verbesserter und verkleinerter Energiegenerator übernimmt die Energieerzeugung.
Bei den Gehäusen der RF BF 74-Baureihe kann der Anwender zwischen Versionen für einen, zwei oder drei Schalter auswählen. Werden mehr als drei Bedienelemente benötigt, sind auch größere Gehäuse lieferbar. Diese Kombinationsmöglichkeiten schafft die Voraussetzung für flexiblen Einsatz.
In Kürze wird auf der steute-Homepage ein Online-Konfigurator bereitgestellt, der die Auswahl des individuellen Bediensystems im „Drag and drop“-Verfahren ermöglicht. Der Anwender kann dieses System direkt im steute Online-Shop bestellen bzw. zuvor ein Angebot anfordern.

Vielfältige Möglichkeiten – und die Entwicklung geht weiter
Bei allen hier kurz vorgestellten Funkschaltgeräten für die Gebäudetechnik ist der störungsfreie Parallelbetrieb mehrerer Funksysteme in einem Senderaum bei hoher Systemdichte problemlos möglich. Neben elektromechanischen Schaltgeräten können auch Sensoren mit Funktechnik ausgerüstet werden – als batteriegestützte Funksysteme, weil es keinen mechanischen Betätiger gibt, aus dessen Bewegung der elektrodynamische Energiegenerator Energie gewinnen könnte.

Darüber hinaus stehen heute – im Sinne einer Systemlösung – praxisgerechte Peripheriegeräte wie Repeater, USB-Empfänger und TCP/IP-Gateways zur Verfügung. Und die Entwicklung geht weiter: Zu den Kerneigenschaften der heute unter dem Oberbegriff „Industrie 4.0“ diskutierten Veränderungen der Produktions- und Automatisierungstechnik gehört die (kabellose) Vernetzung. Funksysteme werden sich also weiter durchsetzen – in der Industrie ebenso wie in der (industriellen) Gebäudetechnik.