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Vernetzte Leuchten

Power over Ethernet und die Chancen für die LED-Beleuchtung

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Wann das PoE-System effizient arbeitet

Geht man von einer dimmbaren LED-Leuchte aus, so ist der Systemwirkungsgrad der AC-Lösung mit 82,9 Prozent nur wenig höher als bei der PoE-LED-Leuchte mit 10 W und der maximalen Kabellänge von 100 m bei einem Wirkungsgrad von 82,3 Prozent. Legt man eine Kabellänge von 25 m des Cat6 zugrunde, ist der AC-Wirkungsgrad um genau einen Prozentpunkt geringer, nämlich mit 82,9 anstatt 83,9 Prozent für die PoE-LED-Leuchte. Erhöht man die Leistung der einzelnen Leuchten, verliert das PoE-System an Effizienz und bleibt schließlich hinter dem AC-System zurück. Der Effizienzvergleich zwischen PoE und AC hängt von den Beleuchtungsanforderungen der jeweiligen Anwendung ab.

Das PoE-System wird immer dann effizienter als ein AC-System sein, wenn die Leistung der einzelnen Leuchten geringgehalten wird und kurze Cat5- oder Cat6-Kabel verwendet werden. Je feiner verteilt also die Beleuchtung ist, umso höher fällt der Effizienzvorteil der PoE-Technik gegenüber dem AC-System aus. Bei dieser Analyse wird der Widerstand von Cat6-Kabel mit AWG23 zugrunde gelegt. Der Wirkungsgrad der PoE-Beleuchtung lässt sich jedoch steigern, wenn Cat6-Kabel mit AWG22 benutzt wird.

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LED-Beleuchtung via PoE ist zukunftssicher

Die Analyse bezog sich rein auf den Systemwirkungsgrad, ohne zusätzliche Kosten einzukalkulieren. Die Kosten für einen möglichen Elektromeister und Zulassungen zum Installieren konventioneller Leuchten hängen von den örtlichen Vorschriften ab. Diese Arbeitskosten müssen allerdings berücksichtigt werden, wenn die wirkliche Kostendifferenz zwischen AC- und PoE-Beleuchtung ermittelt werden soll.

Abgesehen von allen Kosten- und Effizienzüberlegungen darf nicht vergessen werden, dass LED-Leuchten, die über PoE mit der notwendigen Energie versorgt werden, mit Sensoren, drahtlosen Kommunikationsmodulen und eingebauten Prozessoren zu intelligenten Hubs aufgerüstet werden können. Der Anschluss intelligenter LED-Beleuchtungs- und Sensor-Hubs an ein LAN-Netzwerk sorgt für eine gewisse Zukunftssicherheit in privaten oder auch gewerblichen Gebäuden. Die installierten LED-Hubs sind dann Bestandteil des sogenannten Internet of Things (IoT). Man muss bestehende Beleuchtungen nicht mit hohem Kostenaufwand ersetzen.

Referenzen

[1] Makdessian, Alec, “The Bright New Outlook for LEDs: New Drivers, New Possibilities”. Maxim Integrated White Paper at http://www.maximintegrated.com/content/dam/files/design/technical-documents/white-papers/led-white-paper.pdf.

[2] For a good general background on the IEEE standard, PoE, and useful references, go to https://en.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet .

[3] For a general discussion of “daylight harvesting” and a roadmap to additional references see https://en.wikipedia.org/wiki/Daylight_harvesting.

[4] “Superdome power outage delays Super Bowl XLVII,” Associated Press, Feb. 3, 2013. See National Football League, http://www.nfl.com/superbowl/story/0ap1000000134895/article/superdome-power-outage-delays-super-bowl-xlvii.

[5] “The Future of Lighting: Harnessing Power over Ethernet (PoE) for Intelligent LED Lighting” LEDs Magazine, March 2015.

* Alec Makdessian ist Director Business Management für Core Products. Thong Huynh ist Director of Applications Engineering. Beide arbeiten bei Maxim Integrated.

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