Gesteuertes Licht im Ex-Bereich

Lichtsteuerung im Ex-Bereich; Quelle: R. Stahl

Die Digitalisierung der industriellen Beleuchtungstechnik kann sich auch auf Ex-geschützte Bereiche ­erstrecken. Dafür stehen nun gemäß IEC 62386 zertifizierte LED-Leuchtensysteme mit einer Schnittstelle zu Dali bzw. Dali-2 bereit – für den Einsatz bis in Zone 1/21.

Angesichts der großen Vorteile digital vernetzter Beleuchtungssysteme setzen Anlagenbetreiber verstärkt auf busfähige Leuchtentechnik nach dem Standard Dali (Digital Addressable Lighting Interface). Durch intelligentes Lichtmanagement lassen sich Lebensdauer und Ausfall­sicherheit der Beleuchtungsanlagen optimieren und die richtlinienkonforme, den jeweiligen Sehaufgaben angepasste Ausleuchtung der Betriebsstätten sicherstellen.

Damit auch in explosionsgefährdeten Zonen die lichttechnischen Steuerungsoptionen verfügbar sind, müssen die Beleuchtungseinrichtungen über explosionsgeschützt ausgeführte Anschlüsse an das Leitsystem angebunden sein. Hierdurch lassen sich neben automatisierten Schaltbefehlen zum präsenz- oder tageslichtabhängigen Schalten und Dimmen auch Fehlfunktionen präzise detektieren sowie Instrumente zur Fernüberwachung und ein vorausschauendes Wartungsregime einrichten (Bild 1).

Bild 1: Dali ermöglicht die digitale Vernetzung, Schaltung, Steuerung und Überwachung einzelner Leuchten sowie kompletter Beleuchtungsanlagen

Neuer Standard für das Lichtmanagement

Bild 2: Explosionsgeschützte LED-Leuchte zur Allgemeinbeleuchtung mit Dali-2-Schnittstelle

Das Dali-Protokoll unterstützt die Datenkommunikation mit allen maßgeblichen Systemen für die Gebäudeautomatisierung. Mit Dali-2, der Weiterentwicklung des offenen digitalen Schnittstellenstandards, wird die herstellerübergreifende Interoperabilität von Dali-Komponenten auf Grundlage der novellierten IEC 62386 gestärkt. Für eine Dali-2-Produktzertifizierung müssen sich Hersteller bei der Digital Illumination Interface Alliance (DiiA) registrieren und die Konformität ihrer Produkte in standardisierten Testroutinen nachweisen. Mit Dali-2 wurde das Funktionsspektrum bidirektionaler Steuergeräte (Taster, Schalter, ­Präsenzmelder, Umgebungslichtsensoren) vereinheitlicht.

Herstellerabhängige Spezialfunktionen lassen sich im Standardmodus en bloc deaktivieren. Damit erleichtert der Standard Dali-2 die Einbindung externer Sensorik zur Anwesenheits- oder Tageslichtsteuerung. Zudem stehen mit dem Format Dali-2 neue Funktionen für die persistente Datenspeicherung (NVM, non-volatile memory), Geräte­identifikation, Lichtwert-Erfassung und ­Fehlerdiagnose bereit. Zusätzlich zur automatischen Abfrage von Schaltzuständen, Fehlermeldungen und Helligkeitswerten ­unterstützt ein Betriebsstundenzähler vorausschauende Wartungskonzepte. Bei der ­Sicherheits- und Notbeleuchtung wird neben dem Leuchten- auch der Batteriestatus überwacht. Für das ortsunabhängige Fern­monitoring lassen sich Daten, Einstellungen und Schwellenwerte auch via Web-Browser oder Smartphone-App managen.

Dali-Vernetzung im Ex-Bereich

Bild 3: Für die Dali-2-vernetzte Sicherheits­beleuchtung: Leuchte mit Leuchtstofflampen oder LED-Technik

Um die Vorteile der Dali-Vernetzung auch für den explosionsgefährdeten Bereich zu erschließen, bietet R. Stahl eine Auswahl seines Leuchtenportfolios jetzt in Gerätevarianten mit entsprechender Schnittstelle an. Im Fokus stehen insbesondere die mit LED-Technik ausgestatteten Geräte »Exlux« zur Allgemein- und Sicherheitsbeleuchtung. Die für den Einsatz in Zone 1/21 bzw. 2/22 zertifizierten Langfeldleuchten der Serie 6002/4 zeichnen sich durch hohe Energieeffizienz und lange Lebensdauer aus (Bild 2). Sie erreichen Leuchtenlichtausbeuten bis 145 lm/W bei einer maximalen Leistungsaufnahme von 42 W und erreichen über 100.000 Betriebsstunden bei Umgebungstemperaturen bis +60 °C.

Als Sicherheitsleuchten mit integrierter Batterie und Dali-Schnittstelle gibt es die Modelle aus der Serie 6009 mit Leuchtstofflampen oder LED-Technik (Bild 3). Die für Zone 1 zugelassenen Geräte überprüfen ­automatisch ihre Funktionstüchtigkeit durch wöchentliche Funktionstests und ­einen jährlichen Bemessungsbetriebsdauertest.

Die Betriebsbemessungsdauer der Batterieversorgung kann von 1,5 h auf 3,0 h umgestellt werden. Auch diese Leuchten sind wartungsarm und langlebig ausgeführt. So erreicht die LED-Variante eine Lebensdauer von mehr als 100.000 Betriebsstunden und bietet die Optionen einer Batterieversorgung in Bereitschaftsschaltung, Dauerschaltung oder in schaltbarer Bereitschaftsschaltung.

Synchronisiertes Schalten und Dimmen

Bild 4: In Entwicklung: Ein Ex-geschützter Dali-Master zur Leuchtensteuerung und Sensorauswertung in Zone 1

Der Hersteller liefert seine Dali-Leuchtenvarianten zur kabelgebundenen Vernetzung über den Dali-24-V-DC-Bus. Zur Installa­tion eines Dali-Masters im explosionsgefährdeten Bereich gibt es Ex-geschützte Leer­gehäuse. Pro Dali-Bus können 64 Aktoren in unterschiedlichen Topologien verknüpft werden. Jedes Netzwerk lässt sich via Gateway in die übergeordnete Gebäudeautoma­tion integrieren.

Im Unterschied zum konventionellen Standard 1…10 V dient die bidirektionale Dali-Kommunikation außer zur Übertragung von Schaltbefehlen auch zur Übermittlung von Status- und Funktionsdaten an den Bus-Master. Über das standardisierte Dali-Protokoll lassen sich die angeschlossenen Leuchten durch rund 200 programmierbare Befehle sowohl individuell als auch gruppiert und synchron ansteuern. Für jede Leuchte und Leuchtengruppe kann man verschiedene Intensitätsstellwerte sowie das Dimm­verhalten von LEDs definieren. Mittels Zeitsteuerung oder durch angeschlossene Präsenz- und Tageslichtsensoren wird die Lichtintensität automatisch auf die betrieb­lichen Abläufe und Umgebungshelligkeit ­abgestimmt.

Ausblick

Künftig soll das Leuchtenangebot mit Dali-Schnittstelle um weitere Geräteserien ausgebaut werden. So sind in Kürze auch die kompakte, extrem robuste, temperatur- und witterungsbeständige Rohrleuchte 6036 sowie der leichtgewichtige und kompakte Universalstrahler 6050/6 in Dali-Ausführungen erhältlich. Zudem kündigt das Unternehmen die Markteinführung eines Dali-Masters für Zone 1 an, der neben der Beleuchtungssteuerung auch die Auswertung von Sensorsignalen zur Präsenz- und Tageslichterfassung übernimmt (Bild 4). Darüber hinaus steht mit dem »Smart Lighting System« eine Lösung für explosionsgefährdete Bereiche bereit, die durch automatische Anpassung der Außenbeleuchtung an die Umgebungshelligkeit auf effiziente Weise zur Vermeidung von Lichtverschmutzung beiträgt.

Autor

Rico Schulz, Produktmanager ­Beleuchtungstechnik bei R. Stahl

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net