Digital Lichtblicke generieren.

Digital Lichtblicke generieren.Sergej Khackimullin – Fotolia

Das tägliche Leben wird immer mehr digitalisiert – der Begriff mausert sich gar zu einem Symbol für Lifestyle. Nicht zuletzt beeinflusst die digitale Entwicklung auch die Lichtindustrie und die Beleuchtung. In diesem Bereich ist seit kurzem der Begriff „DALI“ in aller Munde, um Lampen und Leuchten digital zu schalten und zu dimmen. Ein zentrales Steuergerät kontrolliert dabei komplette Gebäude.

DALI = Die ideale LED integrieren?

Hinter den vier Buchstaben verbirgt sich ein Protokoll auf Basis des technischen Standards IEC 62386: DALI, das Digital Addressable Lighting Interface, ist kein Produkt, sondern ein Steuerungsprotokoll für die Lichttechnik. Vor mehr als zwanzig Jahren vor DALI hat sich bereits das DMX-512-Protokoll für die Theatertechnik durchgesetzt. DALI verspricht hingegen eine gleichartige Steuerung für die Beleuchtungsindustrie. Bereits in den 1990er Jahren begannen die Firmen Philips, Osram, Tridonic, Huco, Trilux und Vossloh-Schwabe mit Recherchen und Studien zur individuellen Kommunikation zwischen neuen Vorschaltgeräten und Steuereinheiten. Der Grund dafür war eine Erweiterung und Verbesserung der Steuerungsmöglichkeiten verbunden mit einer höheren Flexibilität als mit 1- bis 10-V-Dimm-Systemen. Mittlerweile gibt es für DALI den eigenen Standard nach IEC 62386.

Bisher benötigt ein Lichtdesigner für die architektonische Beleuchtung, sowohl für Außen- als auch für Innenausleuchtung, sehr viele verschiedene Komponenten wie Lampen, Fassungen, Schalter, Dimmer, Kabel, Verteilerdosen, Optiken, Stromversorgung beziehungsweise Versorgungskästen. Um all diese Einzelkomponenten zu verbinden, waren aufwändige Verkabelung und Gruppenschaltungen unerlässlich. Das verursachte einen enormen Aufwand an Kosten sowie Zeit und barg außerdem noch viele Installationsfehler.

Digital ist Trumpf

Auf einen Blick

Eine digitale Beleuchtungssteuerung, die dem DALI-Protokoll entspricht, schafft signifikante Vorteile – weit über das Einsparen von Zeit und Kosten hinaus. Doch bisher gab es keine vorprogrammierten Standardchips. Die vorgestellten LED-Treiber-Netzteile LVMS60P-xx schließen diese Lücke.

Für mehr Flexibilität und weniger Fehlerpotenzial in der Beleuchtungssteuerung benötigt der Designer heute nur noch eine digitale Steuerung. Das DALI-Protokoll bietet zusätzliche Vorteile: Zunächst erfolgt die Steuerung, das Ein- und Ausschalten sowie das Dimmen aller Leuchten simultan oder in bestimmten Bereichen. Die DALI-Dimmkurve ist der Empfindlichkeit der des menschlichen Auges genau angepasst. Die individuelle Gruppenschaltung und szenengesteuerte Beleuchtung mittels verschiedenen Dimm-Leveln lässt sich umsetzen. Auch in puncto Sicherheit kann sich DALI sehen lassen: Eine Systemrückmeldung zeigt den jeweiligen Status der Beleuchtung an – also von Steueranlage, Vorschaltgerät, bei Lampenausfall und anderen Ereignissen.

Die gesamte Steuerung eines kompletten Gebäudes oder Areals erfolgt bei DALI über nur eine oder verschiedene Schnittstellen. Ein wichtiger Punkt beinhaltet die Einsparung von Stromkosten, als Folge von Energieersparnis durch die Systemintegration von Bewegungsmeldern. DALI eignet sich in erster Linie für große Gebäude mit mehreren Stockwerken, weitläufige Bereiche und komplexe Lichtinstallationen, die eine besondere Ansteuerung erfordern. Gute Beispiele dafür sind Bürogebäude, Museen, Theater oder Industriegebäude wie Fabriken und Großlager. Für den Endverbraucher im privaten Bereich ergibt DALI, nach dem jetzigen Stand der Technik aufgrund der noch vereinzelt eingesetzten LED-Beleuchtungskörper, derzeit noch keinen Sinn oder Mehrwert. Mit zunehmender Akzeptanz und Einsatz der energieeffizienten LED-Beleuchtung kann sich dieses aber schnell ändern.

Ein Protokoll schafft Vorteile

Lediglich eine handelsübliche Leitung mit fünf Adern ist für die Spannungsversorgung und DALI-Ansteuerung notwendig.

Lediglich eine handelsübliche Leitung mit fünf Adern ist für die Spannungsversorgung und DALI-Ansteuerung notwendig.Demarco – Fotolia

Es ergeben sich diverse Vorteile daraus, DALI-konforme Produkte einzusetzen:

  • DALI spart dem Lichtdesigner Zeit und Kosten beim Planen der Beleuchtungsanlage.
  • Das Protokoll ersetzt die unflexiblen 1- bis 10-V-Analogsysteme und ermöglicht ebenfalls das Steuern über weite Distanzen.
  • Den Elektroinstallateuren wird das Verdrahten der Anlage erleichtert, da ein fünfadriges Stromkabel genügt, keine zusätzlichen Bussysteme nötigt sind und die Polarität bei DALI nicht beachtet werden muss.
  • Der Gebäudemanager oder Hausbesitzer steigert die Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit seiner Beleuchtungsanlage, vereinfacht die Bedienung über eine zentrale Überwachung und genießt letztendlich einen höheren Komfort und höhere Transparenz seines Systems.

LEDs zum Leuchten bringen

Bei der Lichtsteuerung ist das Dimmen in Gruppen möglich.

Bei der Lichtsteuerung ist das Dimmen in Gruppen möglich.Goran Bogicevic – Fotolia

Die Nachfrage nach DALI steigt auch in der LED-Beleuchtung. Das stellt die Hersteller und die Entwickler von LED-Treibern vor eine Herausforderung, denn die Anforderungen der Lichtplaner sind auf einem hohen Niveau angesiedelt. Ziel ist es, einen Treiber zu entwickeln, der universell und weltweit einsetzbar ist. Das heißt, dass er in einer Betriebsspannungsweite von 90 bis 305 VAC operieren soll. Bei Leuchten ab 25 W ist generell eine Leistungsfaktorkorrektur zu integrieren. Selbstverständlich muss der Treiber auch mit den notwendigen Schutzmechanismen gegen Kurschluss, Überlast, Überspannung und Übertemperatur ausgestattet sein. Auch Dimmung ist gefragt, bei der der Dimmbereich möglichst stufenlos von null bis 100 Prozent reichen soll.

Erwartet ist ein Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent, um den steigenden Anforderungen der ErP-Direktive auch in Zukunft zu entsprechen. Ferner wird eine flache miniaturisierte Bauform gewünscht und für die Fassadenbeleuchtung außerdem ein Schutz vor Eindringen von Feuchtigkeit gemäß der Spezifikation IP67 benötigt. Natürlich müssen die Treiber den gängigen Normen nach EN55015, EN61000-3-2 Klasse C, EN61347-1, EN61347-2-13 und UL8750 entsprechen.

Wenn Effizienz zählt

Mit dem DALI-konforme LED-Treiber LVMS60P lassen sich LEDs dimmen.

Mit dem DALI-konforme LED-Treiber LVMS60P lassen sich LEDs dimmen.M+R Multitronik

All diese Eigenschaften gilt es in ein kompaktes Gehäuse zu bringen. Die Eigenwärmeentwicklung sollte auf ein Minimum reduziert werden, um den Anforderungen an Effizienz und Einsatz auch bei widrigen Temperaturen in Beleuchtungssystemen gerecht zu werden. Ferner ist für die integrierte DALI-Dimmfunktion ein Mikrochip erforderlich. Die Entwicklungsingenieure der Unternehmen müssen das entsprechende DALI-Protokoll auf den Chip programmieren, denn derzeit gibt es noch keine vorprogrammierten Mikrochips als Standardware, auf welche die Fertigung zurückgreifen könnte.

Kinderleichte Steuerung der kompletten Gebäudebeleuchtung vom Arbeitsplatz.

Kinderleichte Steuerung der kompletten Gebäudebeleuchtung vom Arbeitsplatz.Olesya Shelomova – Fotolia

Nach einer Recherche- und Entwicklungszeit von fast eineinhalb Jahren präsentiert das norddeutsche Unternehmen M+R Multitronik nun die ersten Prototypen an LED-Treiber-Netzteilen mit der Bezeichnung LVMS60P-xx. Diese lassen sich auch mittels DALI dimmen. In Kürze stehen zwei Leistungsklassen mit 60 und 100 W zur Verfügung. Die verschiedenen Zulassungen wie VDE/ENEC laufen derzeit auf Hochtouren, um in Kürze mit der Serienfertigung beginnen zu können.