Lichtsteuerung Können HF und Powerline Communications Beleuchtungsnetze steuern?

Welcher Standard eignet sich für eine Beleuchtungssteuerung? Neben Verkabelung, Topologien und Bandbreiten kommt es zunehmend auf eine energetische Betrachtung des Gesamtsystems an. Wir zeigen Ihnen verschiedene Lösungsansätze.

Anbieter zum Thema

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

E.E.P.D. Electronic Equipment Produktion & Distribution GmbH

Future Electronics Deutschland GmbH

Neu auf den Markt kommende Leuchtmittel und Lichtquellen sind im Wesentlichen mit Elektronik ausgestattet. Elektronische Schaltungen kommen in der Stromversorgung, für das Ein- und Ausschalten, in der Dimmfunktion, für die Farbmischung, für die Systemüberwachung und auch in Benutzeroberflächen zum Einsatz.

Digitale und analoge Schaltkreise werden darüber hinaus in elektronischen Vorschaltgeräten für Entladungslampen mit hoher Lichtintensität eingebaut, in Kompaktleuchtstoffröhren, der LED-Beleuchtung sowie zum Dimmen und Steuern von Glühlampen.

Um die Elektronik innerhalb der Lampe intelligent einzusetzen und Funktionalität über das einfache Ein- und Ausschalten zu ermöglichen, ist eine Schnittstelle für die Kommunikation zwischen den Gerätenm, wie Leuchtmittel oder Sensoren, und der Steuerung erforderlich. Gefragt sind neue Schnittstellen, die ohne Verkabelung auskommen und deshalb kostengünstiger in der Produktion und einfacher zu installieren sind. Aber sind die heute verfügbaren Technologien bereits reif für die Implementierung?

Einfaches Dimmen mit vielen Nachteilen

Der einfachste Weg, eine Dimmsteuerung in einer Beleuchtungsanordnung zu implementieren, ist über das traditionelle Protokoll 0 bis 10 V. Dabei wird die dimmbare Lichtquelle, wie ein elektronisches Vorschaltgerät oder ein LED-Treiber, von einer Gleichspannung zwischen 0 und 10 V gesteuert.

Diese einfache Technik hat trotz der vergleichsweisen Implementierbarkeit ihre Nachteile. Zum einen muss jede Lichtquelle separat angesteuert werden. In einem System mit vielen Lampen sind deshalb eine Menge Leitungen nötig. Zusätzlich ermöglicht das Protokoll nur die einseitige Kommunikation und unterstützt lediglich das Dimmen. Das System erhält somit keine Information über die Lampe.

Bis zu 512 Geräte an einem Bus überwachen

Um diesen Mangel zu adressieren, wurden digitale Netzwerktechnologien entwickelt: allen vorweg der DMX512A-RDM Standard (für ‘Digital Multiplex mit 512 Informationen), der bis zu 512 Geräte mit einem einzigen Bus verkettet und wechselseitige Kommunikation ermöglicht.

Ähnlich unterstützt DALI, das für Digital Addressable Lighting Interface steht, ein Netzwerk von bis zu 64 Geräten mit einzelnen, aber auch gruppierbaren, Adressen. Übertragungsinformationen können damit Anordnungen von Szenen oder Lichtgruppen regeln. Da DMX512A die Zwei-Wege-Kommunikation unterstützt, können Geräte damit auch überwacht werden.

DALI und DMX512A-Netze benötigen ihre eigene Verkabelung

DALI bietet eine Datenrate von 1200 Baud über einen zweifach verdrahteten differenziellen Bus. DMX512A bewältigt eine Datenrate von 250 kBaud. Der Vergleich zeigt, dass DALI dementsprechend für Beleuchtungssysteme in Gebäuden geeignet ist, die eine digitale Verwaltung der Lichtquellen benötigt.

So kann beispielsweise in Bürokomplexen oder Hotels für die Notfallbeleuchtung eine spezielle Überwachungsfunktion gefragt gefragt sein. Im Gegensatz dazu ist DMX512A die Option für professionelle Beleuchtungsumgebungen.

Allerdings benötigen sowohl DALI als auch DMX512A-Netzwerke ihre eigene Verkabelung zusätzlich zur Stromversorgung der Lampen. Das treibt die Kosten für Beleuchtungssysteme in die Höhe.

Zudem kann es sich als problematisch erweisen, Kabel für die Steuerung zu bereits existierenden Stromleitungen für die Beleuchtung hinzuzufügen. Große Erwartungen werden deshalb auf die Einführung von Protokollen zur Beleuchtungssteuerung gesetzt, die ohne zusätzliche Leitungen auskommen

Nachteile herkömmlicher Beleuchtungsschnittstellen

Herkömmliche Beleuchtungsschnittstellen wie 0 bis 10 V, DMX512 und DALI sind ausgereift und damit bewährte Lösungen für spezifische Anwendungen wie das Dimmen, Bühnenbeleuchtung und die Lichtverwaltung in großen Gebäuden. Aber ihre Limitierungen machen sie unter anderen Umständen ungeeignet:

• Wenn keine Möglichkeit besteht, weitere Steuerungskabel zusätzlich zu den Stromleitungen unterzubringen

• Wenn eine große Anzahl Lampen über einen einzigen Kontrollpunkt gesteuert werden müssen

• Wenn wechselseitige Kommunikation mit hohen Datenübertragungsraten gefragt ist, beispielsweise um Daten zu Temperatur oder von Beleuchtungssensoren zu übertragen

• Wenn Farbmischung nötig ist.

Auf der nächsten Seite lesen Sie: Wireless- und Powerline-Communication

(ID:30555300)