Leistungsrelais im Haushalt und in der Gebäudeleittechnik

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Energieeinsparung durch bistabile Relais

Die typische Verlustleistung von modernen ungepolten monostabilen Leistungsrelais liegt zwischen 170 mW und 1,5 W. Gepolte bistabile Leistungsrelais liegen in einem ähnlichen Verlustleistungsbereich.

Als Rechenbeispiel soll ein einfaches monostabiles Leistungsrelais mit 500 mW Spulenverlustleistung in einer Applikation betrachtet werden. Die blaue Fläche in Bild 1 stellt im Prinzip nichts anderes als die Spulenverlustleistung dar.

Eine Alternative dazu ist ein vergleichbares bistabiles Leistungsrelais in der gleichen Applikation - man kann die Leistungs- und damit die Energieeinsparung gut an der blauen Fläche erkennen, nämlich bei bistabil 1- oder 2-spulig. Je länger dabei die Einschaltzeit des Relais ist, desto mehr Energie wird dabei gespart.

Sind nun auf einer Leiterplatte nicht ein, sondern z.B. zehn derartige monostabilen 500-mW-Relais eingelötet, summiert sich das bereits auf eine Gesamtleistung von 5 W, wenn alle Relais angezogen sind. Kommen dagegen bistabile Relais zum Einsatz, wird nur eine sehr kurze Ansteuerleistung benötigt und danach eine Leistung von 0 W. Das Netzteil kann dadurch kleiner dimensioniert werden und ist entsprechend günstiger.

Weiter gedacht: Die Applikation existiert mit zehn Relais nicht nur ein einziges Mal, sondern wird weltweit in sehr hohen Stückzahlen eingesetzt. Es ist leicht nachzuvollziehen, dass in diesem Fall von einer Energieeinsparung im Kilowatt-Bereich, wenn nicht sogar im Megawatt-Bereich gesprochen werden kann.

Grundsätzlich können bistabile Leistungsrelais im gesamten „Eco Markt“ eingesetzt werden, wenn es darum geht, höhere Leistungen zwischen ca. 5 A/250 V AC bis 120 A/250 V AC zuverlässig zu schalten und dabei Energie einzusparen.

Elektrogeräte im Standby-Betrieb

Heutzutage verrichten Unmengen verschiedener Elektrogeräte ihren Dienst in jedem Haushalt. Neben der Effizienz im Betrieb spielt dabei vor allem der Energieverbrauch im Bereitschaftsmodus eine große Rolle. Die ideale Lösung ist, das Elektrogerät komplett vom Netz zu trennen und damit den Energieverbrauch im Ruhezustand auf Null Watt zu reduzieren.

Aus Konstruktions-, Kosten-, Sicherheits- und Komfortgründen verbrauchen aber heute selbst neue Geräte im Ruhezustand mehrere Watt, beispielsweise weil der Netzschalter eingespart wird. Als einfach nachvollziehbares Beispiel dienen hier Millionen von DVD-Playern im Markt, die auf der Frontblende über keinen Aus-Schalter mehr verfügen und so immerzu im Standby-Betrieb arbeiten. Dies bedeutet einen erheblichen privaten, volkswirtschaftlichen und ökologischen Aufwand.

Es stellt sich ganz einfach die Frage: Muss das wirklich so sein? Diese Frage geht an die Konstrukteure und Ingenieure bei allen Elektrogeräte-Herstellern. Hierzu ist bereits zur Design-In Phase gute, umfassende Beratung gefragt. Neben einem breiten Portfolio sind Erfahrung bei der Entwicklung und Anwendung unerlässlich.

Bistabile Relais werden zukünftig eine immer wichtigere Rolle spielen, weshalb auch für die modernen stromsparenden Applikationen stetig neue und dazu passende Relais entwickelt werden.

* Roland Kehrberger ist Manager im Bereich Power Relais bei Panasonic Electric Works Europe in Holzkirchen.

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