Europäischer Standard für Außen- und Straßenbeleuchtungen

Intelligentere Anwendungen der LED-Technik

Europäischer Standard für Außen- und Straßenbeleuchtungen

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Die LED-Beleuchtung und insbesondere die Außen- und Straßenbeleuchtung ist eine Technologie für Infrastrukturen mit wachsenden Anforderungen. Es geht nicht nur darum, Licht in einen Bereich zu bringen, sondern die Bedürfnisse von morgen durch Dienste mit zusätzlichem Nutzen zu erfüllen. Bis vor Kurzem konnten Konstrukteure meistens nur ANSI/NEMA-Standardproduktlinien auswählen, weil es weder eine spezifische Alternative noch einen europäischen Standard gab. Jetzt hat TE Connectivity in Zusammenarbeit mit weiteren Branchenpartnern eine neue Anschlusslösung für die LED-Straßenbeleuchtung entwickelt und damit gleichzeitig einen europäischen Standard für Außenleuchten geschaffen.

Jonathan Catchpole, System Architect/
Principal Engineer bei TE Connectivity

In den vergangenen Jahren haben Ingenieure und Systemarchitekten von TE Connectivity ihr spezifisches Branchenwissen und ihre Kompetenz eingebracht sowie Anregungen von führenden Anbietern und Partnern aufgenommen, um die Vision einer neuen Straßenbeleuchtungsarchitektur zu realisieren. Eine zentrale Überlegung bestand darin, Entwickler, Installateure und Anwender von Außenbeleuchtungen beim Übergang von individuell programmierten Straßenlaternen zu einem zentralen Managementsystem (CMS) durch das Potenzial einer neuen Architektur und neuer Funktionen dabei zu unterstützen, einen Mehrwert zu generieren.

Das Ergebnis ist das Lumawise-Endurance-S-Modul, eine kompakte Anschlusslösung für die Straßen- und Außenbeleuchtung mit LED-Lichtquellen. Dieses System bietet Flexibilität beim Design der Leuchten und der Architektur der Straßenbeleuchtung. Ein entscheidender Vorteil ist seine Erweiterbarkeit im Feld, wodurch bereits vorhandene Leuchten einfach und schnell modernisiert werden können.

Heute sind Straßenlaternen sozusagen totes Kapital. In den kommenden Jahren werden die Masten von Straßenlaternen jedoch nicht mehr nur die Träger von Leuchten sein, sondern auch als Stromanschlüsse dienen und beispielsweise für das Laden von Elektrofahrzeugen oder den Betrieb von WLAN-Routern und Videokameras eingesetzt werden sowie zur Unterbringung von Sensoren. Wozu kann die Lumawise-Endurance-S-Anschlussplattform verwendet werden?

Sie bietet den Herstellern eine standardisierte mechanische Grundlage für den Aufbau von Elektronik, und in Kombination mit einer DALI-basierten Architektur ermöglicht sie es, eine endlose Liste angeschlossener Sensoren zu entwickeln. Zurzeit kommen noch eher klassische Sensoren wie Fotozellen auf den Markt und zentrale Managementsysteme, gefolgt von Bewegungserkennung. Aber warum hier aufhören? Es könnten etwa austauschbare Module für die Verkehrszählung, die Erkennung von Staus, die Überwachung der Luftverschmutzung und die Identifizierung von freien oder besetzten Parkplätzen entwickelt werden.

Trend zu zentralen Managementsystemen

Durch den zunehmenden Einsatz von LEDs im Außenbereich haben lokale Behörden, Kommunen und Versorgungsunternehmen ihren Energieverbrauch bereits reduziert. Um weitere Einsparungen zu realisieren, müssen die LEDs effizienter gesteuert werden. Deshalb erwägen viele Anwender den Umstieg von Straßenlaternen mit Basisfunktionalität (Fotozellen) auf flexiblere zentrale Managementsysteme (CMS), die eine effektivere Steuerung, bessere Programmierung und höhere Wirtschaftlichkeit bieten. Diese Entscheidung muss jedoch nicht von vornherein getroffen werden. Da das Lumawise-Endurance-S-Modul ein steckbares System ist, kann eine Leuchte zunächst mit einer einfachen Fotozelle oder auch ohne Steuerung installiert und zusätzliche Funktionalität später hinzugefügt oder ausgetauscht werden. Dadurch haben heute auch Straßenlaternen einen Lebenszyklus von mindestens 20 Jahren.

Das Lumawise-Endurance-S-Modul besteht aus einer standardisierten Schnittstelle zwischen Einbausteckverbinder und Basismodul oder Verschlusskappe. Es hat eine integrierte Einzeldichtung, die sowohl die Leuchte als auch das Modul aufnehmen und abdichten kann und mit der gleichen Schnittstelle entweder an 40 mm oder 80 mm breite zentrale Managementsysteme angeschlossen werden kann. So können unterschiedliche Module in kurzer Zeit ausgetauscht und modernisiert werden, ohne dass der Leuchtenmast elektrisch abgeschaltet werden muss.

Das Lumawise-Endurance-S-Modul wurde speziell als Stand-Alone-System für LED-Lichtquellen und -Treiber im Außenbereich entwickelt und kann auch als ergänzendes Sensor-Modul eingesetzt werden, wenn in ANSI/NEMA-basierten Geräten zusätzliche Funktionen erforderlich sind. Aufgrund der Push-and-Twist-Lock-Funktion, die keine Werkzeuge erfordert, ist die Installation einfach und kann mit einer Hand fertiggestellt werden. Das Lumawise-Endurance-S-Modul lässt sich in beliebiger Richtung montieren und bietet im Vergleich zu anderen Anschlusssystemen eine bessere Abdichtung.

Standardisierte Schnittstellen

Das Lumawise-Endurance-S-Modul wurde gemeinsam mit mehreren Partnern entwickelt, um sicherzustellen, dass ein komplettes System einschließlich anwendungsspezifischer Treiber und Steuerungsknoten verfügbar ist. Außerdem arbeiteten die Partner mit dem Zhaga-Konsortium zusammen, einer weltweiten Organisation der Beleuchtungsbranche, die Komponenten von LED-Leuchten wie etwa LED Light Engines, LED-Module, LED-Arrays, Halter, elektronische Vorschaltgeräte (LED-Treiber) und Anschlusssysteme standardisiert. Diese Komponenten tragen dazu bei, das Design von LED-Leuchten und deren Herstellung zu vereinfachen und die Einführung von LED-Beleuchtungslösungen zu beschleunigen.

Zhaga beschreibt in dem sogenannten „Buch 18“ ein Anschlusssystem für intelligente Außenleuchten als jüngsten Beitrag dieser Organisation für die schnell wachsende Welt der intelligenten Beleuchtung. Dieses Buch definiert eine standardisierte Schnittstelle zwischen einer LED-Außenleuchte und einem Sensor-/Kommunikationsmodul, das sich auf der Außenseite der Leuchte befindet. Es verbindet sich mit dem LED-Treiber und dem Steuerungssystem und kann typischerweise sensorische Eingänge bereitstellen und gleichzeitig mit anderen Leuchten in einem Netzwerk kommunizieren.

Der Schwerpunkt bei der Erstellung des Buchs lag darauf, das Potenzial der neuentwickelten Architektur und der Funktionen aufzuzeigen, die für Entwickler, Installateure und Anwender von Außenbeleuchtung einen Mehrwert schaffen können. Die dort spezifizierte standardisierte Schnittstelle ermöglicht die Installation zukunftssicherer LED-Leuchten im Außenbereich, die mit intelligenten Kommunikations- und Sensorikfunktionen problemlos modernisiert werden können. Mitgliedsunternehmen von Zhaga verwenden diese Spezifikation bereits, um Produkte zu entwickeln, die den Markt für intelligente LED-Außenbeleuchtungen interessieren werden.

Kurzer Entwicklungsprozess

Der Entwicklungsprozess war relativ kurz, TE begann erstmals Anfang 2016 damit. Während des gesamten Prozesses arbeiteten die Produktentwickler eng mit dem Zhaga-Konsortium zusammen, das für die Entwicklung von Spezifikationen verantwortlich ist, die die Austauschbarkeit von LED-Lichtquellen verschiedener Hersteller ermöglichen. Als ein Ergebnis setzt das neue LUMAWISE Endurance S-Modul jetzt einen neuen europäischen Standard für Außenleuchten und bietet eine alternative oder ergänzende Lösung für bestehende ANSI/NEMA-Produktlinien.

www.te.com/deu-de

Mehr Informationen über das Buch18

vom Zhaga-Konsortium

http://hier.pro/JboYM


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