DALI sei Dank: sichere und flexible Beleuchtung in Ex-Bereichen

Wie lassen sich Sicherheit, geringe Betriebskosten und minimaler Wartungsbedarf unter einen Hut bringen? Die Antwort liegt in der Digitalisierung, oder genauer gesagt in der Anbindung von Ex-Leuchten über DALI.

Beleuchtung in explosionsgefährdeten Bereichen

In explosionsgeschützten Bereichen kommen vielfältige Leuchtentypen zum Einsatz. So sorgen Kompaktleuchte, Scheinwerfer oder komplexes Notlicht-System für ein gutes Arbeiten, beleuchten dunkle Ecken oder weisen sicher den Weg. Darüber hinaus werden inzwischen weitere Anforderungen an Beleuchtungslösungen gestellt – etwa ein besonders geringer Energieverbrauch und minimaler Wartungsbedarf. Neben Leuchtstoffröhren kommen LED-Leuchten in explosionsgefährdeten und rauen Umgebungen zum Einsatz. Unabhängig von diesen Entwicklungen gibt es jedoch nach wie vor eine Herausforderung: In den meisten Industrieunternehmen werden diese Leuchten mit herkömmlichen Lichtschaltern beschaltet. Hier gibt es zwei Alternativen. Entweder sie werden überhaupt nicht geschaltet und sind 24 Stunden im Betrieb – oder sie werden maximal über einen analogen Tageslichtsensor gesteuert.

Dies führt nicht nur zu hohen Betriebskosten und hohen Einschaltströmen beim Schalten – es gibt auch keine Rückmeldung von der Leuchte über deren Status. In vielen Fällen wird die Inspektion immer noch visuell durchgeführt. Es ist also unter Umständen dem Zufall überlassen, ob eine defekte Leuchte entdeckt oder frühzeitig gemeldet wird. Bei selbstversorgten Notleuchten liegt der Fall anders. Diese müssen jede Woche überprüft werden, was jedoch einen erhöhten Aufwand nach sich zieht. Damit verschenken die Unternehmen viel Potenzial: schließlich kann digitales Licht heute schon viel mehr. Beispiele sind etwa das adaptive Lichtsystem im Automotive-Bereich, das sensorgesteuerte Licht in Büros oder Leuchten, bei denen jeder Verbraucher Farbe und Helligkeit auf seine Bedürfnisse einstellen kann.

Mehr Informationen dank digitalem Zwilling

Dabei ist selbst in explosionsgeschützten Umgebungen mittlerweile viel mehr Flexibilität und Sicherheit bei Leuchten möglich. Stichworte sind hier die Digitalisierung bzw. die Verwaltungsschale, mit der ein digitaler Zwilling für jede Leuchte erhältlich ist. Damit erhält die Leuchte ein digitales Typenschild, welches maschinenlesbar ist und vor allem alle Informationen zum Produkt entlang des Produktlebenszyklus beinhaltet. Diese Daten werden in einer Cloud bereitgestellt. Der digitale Zwilling ist für (fast) alle R. STAHL-Leuchten verfügbar und stellt alle Dokumente und Daten tagesaktuell zur Verfügung.

Doch damit sind die Optionen noch nicht ausgeschöpft. Eine hohe Flexibilität bringt die Anbindung der Leuchte über DALI (Digital Adressable Lighting Interface) mit sich. Dahinter verbirgt sich eine standardisierte Schnittstelle (IEC-Standard 62386) für den Beleuchtungsbereich in Gebäuden, um elektronische Vorschaltgeräte, Helligkeitssensoren und Präsenzmelder etc. anzusteuern. Damit ist ein individuelles Steuern und Bedienen aller Leuchten möglich. Werden die Räume anders aufgeteilt oder genutzt, kann die Beleuchtung einfach angepasst werden und zwar in der Software und nicht durch eine Umverdrahtung. Zudem lassen sich darüber die Leuchten selbst über große Entfernungen einzeln ansteuern, bzw. auf einem Monitor zentral anzeigen.

Effizientere Wartung

Auch das Überwachen von Sicherheitsleuchten wird erleichtert, da diese nun digitalisiert wird. Der wöchentliche Rundgang kann entfallen und menschliche Fehler werden vermieden. Dies gilt im Übrigen nicht nur für Sicherheitsleuchten – auch für alle anderen Leuchtentypen. DALI stellt alle Informationen zur Verfügung, um so eine effiziente Wartung zu planen und durchzuführen. In vielen Unternehmen wird die Planung solcher Wartungen bisher entweder kaum oder via Excel durchgeführt. Mit DALI lassen sich dagegen Wartungszyklen pro Leuchte(-ntyp) definieren und im System terminieren. So kann der Betreiber an anstehende Termine rechtzeitig erinnert werden. Damit wird auch die Beschaffung von Ersatzteilen rechtzeitig in die Wege geleitet. Besonders charmant ist, dass sich solche Wartungen in übergeordnete Gebäudemanagementsysteme einbinden lassen.

Kurzum: In digitalen Beleuchtungslösungen, die auch in allen Ex-Zonen möglich sind (außer in den Zonen 0 und 20), werden alle Leuchten miteinander verbunden und in einem System integriert. Dabei geben die Leuchten Rückmeldung über den Gesundheitszustand. DALI spart damit Personaleinsatz und Kosten.

Bei R. STAHL verfügen inzwischen die meisten Leuchten über eine DALI-Schnittstelle, zum Beispiel alle Langfeldleuchten EXLUX für die Zonen 1 und 2 sowie den Nicht-Ex-Bereich (unabhängig davon, ob Leuchtstoffröhre, LED oder Standard-Notbeleuchtung). Weiter sind die C-LUX Kompaktleuchten und der LED-Universalstrahler mit DALI-Option erhältlich. In Kürze wird R. STAHL zudem die nächste Generation der LED-Rohrleuchte auf den Weg bringen, auch diese wird ebenfalls mit DALI-Option erhältlich sein.

Erste Schritte in die DALI-Installation

R. STAHL hat WAGO als Partner für den DALI-Master ausgewählt. Dieser wird mit der notwendigen Firmware vorinstalliert geliefert. Der DALI-Master wird auf einer Standard-DIN-Schiene in der Energieverteilung für die Beleuchtungsanlage montiert. Auch die Betriebssoftware für das Lichtmanagement stammt von WAGO. Diese Softwarelizenzen können aber auch von R. STAHL direkt bezogen werden. Wichtig zu wissen: Der Anwender benötigt keine spezielle Bus-Leitung. Es handelt sich um eine offene Topologie. Es lassen sich maximal 64 DALI-Geräte an einen Master anschließen.

Folgende Schritte sind nötig:

  • Schritt 1: Lichtplanung: Generalbeleuchtung und Notbeleuchtung
  • Schritt 2: DALI-Planung, Gruppierung, Berechnung der benötigen DALI-Master
  • Schritt 3: Planung der Verdrahtung einschließlich der DALI-Kabelplanung

Prinzipiell benötigt man jedoch wenige Komponenten und der Anschluss an bestehende Systeme ist unkompliziert. So gibt es inzwischen entsprechende Module für fast jedes Management-System. Die DALI-Leuchte wird über den DALI-Master angeschlossen und dieser wiederum an den zentralen Monitor. Das Signal vom Master an die Zentrale kann entweder über ein bereits vorhandenes Kabel, über Bluetooth (maximal 20 Meter) oder drahtlos übertragen werden. Letzteres erfordert allerdings eine zusätzliche Infrastruktur. In der Zukunft wird 5G die drahtlose Datenübertragung beschleunigen, wenn eigene 5G-Lizenzen zur Verfügung stehen.

Fazit und Ausblick

Dem digitalen Licht gehört die Zukunft. Setzt der Anwender bei seiner Beleuchtung auf DALI, erhält er ein extrem flexibles Beleuchtungssystem für den täglichen Betrieb. Jede Änderung, die sich beispielsweise durch andere Produktionsprozesse ergeben, lässt sich über eine einfache Umkonfiguration erledigen, ohne dafür auch nur eine einzige Leuchte abzunehmen und neu zu verdrahten. Im Übrigen eigenen sich Leuchten mit DALI sowohl für autarke Lösungen ohne Software und Monitor (also für dezentrale oder kleine Lösungen), als auch für große komplexe Anlagen mit zentralem Monitoring.

Die Sensorsteuerungen sorgen für niedrigste Betriebskosten und selbst die Instandhaltungskosten reduzieren sich. Schließlich wird dank der aktiven Lichtsteuerung durch Sensoren die Lebensdauer des gesamten Systems maximiert.

Vernetzte Beleuchtungssysteme, Fernwartungssysteme und dynamische Notlichtsysteme reduzieren aber nicht nur die Kosten und erleichtern durch ihre Flexibilität den Alltag – sie sorgen vor allem für eine erhöhte Sicherheit, da Notlichtsysteme über viele Jahre einwandfrei funktionieren.

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