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Praxistipp zur Lichtsteuerung

Steuere ich meine LED per Funk oder drahtgebunden?

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Für die Lichtsteuerung nutzen die batterielosen Geräte vor allem Tastendruck und Innenlicht als Stromversorgung. Lichtschalter erzeugen aus dem Tastendruck über einen kinetischen Wandler eine Energiemenge von 120 µWs bei einer stabilisierten Spannung von zwei Volt. Pro Betätigung können die Schalter drei Funktelegramme für Steuer- und Dimmbefehle über eine Entfernung von bis zu 300 m im Freifeld beziehungsweise 30 m im Gebäudeinneren versenden. Als zweite Energiequelle kommen miniaturisierte Solarzellen zum Einsatz. Diese arbeiten mit Lichtstärken ab bereits 200 lx und setzen sie in elektrische Energie um. Vor allem Lichtstärke- und Präsenzsensoren arbeiten mit dieser Technologie.

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Protokoll mit niedrigem Energiebedarf

Die Energiewandler stellen weniger elektrische Spannung zur Verfügung als Batterien. Deshalb muss das Funkprotokoll für einen sehr energiearmen Betrieb optimiert sein. Der internationale Standard ISO/IEC 14543-3-10 ist speziell für energieautarke Anwendungen ausgelegt: Er hat eine minimale Telegrammlänge von <1 ms bei einer Datenrate von 125 kBit/s. Das Protokoll benötigt für die Übertragung von einem Byte Nutzdaten lediglich einen Protokoll-Overhead von sieben Byte.

Obwohl die Sendeleistung bis zu 10 mW beträgt, hat die Funkübertragung nur einen Energiebedarf von 50 µWs pro Einzeltelegramm. In Europa belegt der Standard 868 MHz und hat niedrige Dämpfungsverluste. Über Repeater lassen sich mit dem batterielosen Funk auch Steuersysteme verwirklichen, die mehrere hundert oder tausend Komponenten vernetzen.

Durch einheitliche Anwendungsprofile können Anwender batterielose Komponenten von unterschiedlichen Herstellern miteinander kombinieren. Neben dem ISO/IEC-Standard gibt es inzwischen Subprotokolle anderer Funkstandards, die den Betrieb von batterielosen Geräten ermöglichen. Subprotokolle des weltweiten 2,4-GHz-Bands sind ein Beispiel. Da ihre Reichweite etwa ein Drittel des batterielosen ISO/IEC-Funks beträgt, eignen sie sich vor allem für die Raumsteuerung eines LED-Lichtsystems im Consumer-Segment, wie Philips Hue.

Hier spielt die umfangreiche Vernetzung keine Rolle. Vielmehr dient der energieautarke Lichtschalter als Alternative zum Smartphone. Er lässt sich über das 2,4-GHz-Band mit dem LED-System koppeln und für verschiedene Lichtszenen konfigurieren. Ob eine verdrahtete oder eine funkbasierte Lösung hängt immer von örtlichen Gegebenheiten, dem individuellen Bedarf sowie möglichen Kosten ab.

* Matthias Kassner ist Product Marketing Director bei EnOcean in Oberhaching.

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