Notbeleuchtungs-Panel-Design: DALI-2-Bus, CPS und Batteriekreise
Das Design von Notbeleuchtungspanels muss sicherstellen, dass Notstromkreise bei Ausfall der Hauptverteilung betriebsbereit bleiben – dies erfordert eine sorgfältige physische und elektrische Trennung von normalen Beleuchtungskreisen, eine korrekt dimensionierte Notstromversorgung für den DALI-Controller und eine Inbetriebnahme, die jeden Aspekt des autonomen Betriebs überprüft.
Das Schlüsselprinzip: jederzeit unter Spannung
Die grundlegende Anforderung an einen Notbeleuchtungs-Verteilerstromkreis ist, dass er während des normalen Gebäudebetriebs unter Spannung bleiben MUSS und die Ladekreise der Leuchten auch nach einem Hauptverteilerfehler weiterhin versorgen muss. Diese einzige Randbedingung bestimmt jede folgende Panel-Designentscheidung.
What "dedicated emergency circuit" actually means
Die Notleuchte muss kontinuierlich Netzspannung erhalten – nicht nur im Notfall, sondern jederzeit während des normalen Gebäudebetriebs – damit ihr interner Batterielader die Batterie vollständig laden kann. Eine Leuchte, deren Netzversorgung durch einen zeitgesteuerten Plan oder einen Präsenzmelder unterbrochen wird, hat bei einem echten Notfall eine teilentladene Batterie. Der dedizierte Not-MCB darf niemals an einen geschalteten Stromkreis oder einen kontaktorgesteuerten Verbraucher angeschlossen werden. Er wird direkt vom Einspeiser gespeist, vor jeder Gebäudeautomationsschaltung.
Zentrale Stromversorgung vs. Einzelbatterie
Es gibt zwei grundlegend unterschiedliche Batteriearchitekturen für Notbeleuchtung. Die Wahl wird in der Planungsphase getroffen und bestimmt die gesamte Panel-Topologie, den Verdrahtungsplan und das Wartungsmodell.
Zentrale Stromversorgung (CPS) – IEC 62386 Teil 203
Ein zentraler Batterieblock (typischerweise 24V DC, ausgelegt für die gesamte Notlast aller Leuchten) wird im Hauptverteiler oder einem dedizierten CPS-Schrank untergebracht. Bei einem Netzausfall schaltet das CPS alle Notleuchten über einen dedizierten Niederspannungsverteilerkreis auf 24V DC-Batteriespeisung um.
Vorteile
- - Einzige zu wartende und zu ersetzende Batterie
- - Zentralisierte Batteriezustandsüberwachung
- - Einfachere DALI-Controller-Konfiguration
- - Gut geeignet für sehr große Installationen (500+ Leuchten)
Nachteile
- - Komplexe 24V DC-Verkabelung zu jeder Leuchte
- - Kabelquerschnitt muss Spannungsabfall über die Entfernung berücksichtigen
- - CPS-Schrank benötigt erheblichen Platz im Schaltschrank
- - Gesamtsystem fällt aus, wenn eine einzelne CPS-Einheit versagt
Eigenständige Batterie – IEC 62386 Teil 202
Jede Leuchte enthält eine eigene NiMH- oder Li-Ionen-Batterie im EVG. Der 230-V-Stromkreis versorgt die Leuchten normal – das EVG lädt damit die Batterie kontinuierlich. Bei Netzausfall schaltet das EVG auf seine interne Batterie um und leuchtet autonom mit der Nenn-Notlichtleistung. DALI-2 verwaltet alle EVGs für Testplanung und Fehlerüberwachung.
Vorteile
- - Standard-230-V-Verkabelung zu jeder Leuchte (wie bei normaler Beleuchtung)
- - Fehlertolerant – ein Batterieausfall betrifft nur eine Leuchte
- - Kein CPS-Schrank erforderlich
- - DALI-2-Controller verwaltet alle Batterien fern über Part 202 Abfragen
Nachteile
- - Batteriewechsel erfordert Zugang zu jeder Leuchte
- - Batteriekosten multipliziert mit Leuchtenanzahl
- - Gemischte Batteriealter in der gesamten Installation
Selbstversorgte Part 202 ECGs sind die Standardwahl für moderne Wohn- und Gewerbeprojekte – einfachere Verkabelung, bessere Fehlertoleranz und vollständiges DALI-2-Fernmanagement. CPS (Part 203) wird hauptsächlich in sehr großen Gewerbegebäuden mit 500+ Leuchten eingesetzt, wo zentrale Batteriewartung bevorzugt wird.
Schaltschrank-Verdrahtungsplan – Trennung der Notstromkreise
IEC 60364-5-56 (Sicherheitsdienste) verlangt, dass Notstromkreise physisch von normalen Stromkreisen im Verteiler getrennt sind. Dies bedeutet separate Kabelkanäle im Schaltschrank, separate Klemmenblöcke und klare Kennzeichnung – nicht nur einen anderen LS-Schalter auf derselben Schiene.
Schaltschrank-Layout – Notstrombereich (Textdiagramm)
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ MAIN DISTRIBUTION BOARD │ │ │ │ ┌─────────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐ │ │ │ NORMAL LIGHTING ZONE │ │ EMERGENCY ZONE [RED] │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ MCB L1 — Floor 1 │ │ MCB E1 — Escape Fl.1 │ │ │ │ MCB L2 — Floor 2 │ │ MCB E2 — Escape Fl.2 │ │ │ │ MCB L3 — Floor 3 │ │ MCB E3 — Stairwell │ │ │ │ DALI Bus (normal) │ │ MCB E4 — Controller │ │ │ │ Helvar Router (std) │ │ UPS → DALI Controller │ │ │ │ │ │ Helvar Router 950 │ │ │ │ │ │ DALI Bus (emergency) │ │ │ └─────────────────────────┘ └─────────────────────────┘ │ │ │ │ Separate cable raceways — NO shared conduit │ │ Separate neutral terminal blocks per zone │ │ Emergency zone labelled RED: "EMERGENCY — DO NOT SWITCH" │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Separater MCB für jeden Notstromkreis
Each emergency circuit gets its own MCB — not shared with any normal lighting circuit. MCB type: C6 or C10 depending on luminaire count. MCBs must be clearly labelled with red markers and 'EMERGENCY CIRCUIT — DO NOT SWITCH' labels. In some jurisdictions (DE, AT) MCBs must be padlocked or covered to prevent accidental isolation.
Physische Trennung der Kabelwege
Kabel von Notstromkreisen müssen in eigenen Kabelkanälen oder Kabeltrassen verlaufen, physisch getrennt von normalen Stromkreiskabeln. Wo eine Trennung unpraktikabel ist (z. B. Steigeschacht), müssen Notstromkabel in einem separaten Kanal im selben Schacht verlegt werden. Die Trennung verhindert gleichzeitige Beschädigung von Normal- und Notstromkreisen durch einen einzigen mechanischen Fehler.
Separate Neutralleiter-Klemmenblöcke
Neutralleiter von Notstromkreisen müssen an eigenen, deutlich gekennzeichneten Neutralleiter-Klemmenblöcken angeschlossen werden, physisch getrennt von den Neutralleiterblöcken der normalen Stromkreise. Gemeinsame Neutralleiter sind verboten – ein Fehlerstrom auf einem Neutralleiter eines normalen Stromkreises könnte den Betrieb des Notstromkreises beeinträchtigen.
Dedizierter PE-Leiter
Notleuchten benötigen eigene Schutzleiter zurück zur Erdungsschiene. Die Erdungsschiene wird gemeinsam genutzt (eine Haupterdungsschiene pro Verteiler), aber die PE-Leiter der Notleuchten dürfen nicht in einem Kabelkanal mit den Leitern normaler Stromkreise verlaufen.
Rote Kennzeichnung und Dokumentation
Sicherungsautomaten, Klemmenblöcke und Kabelenden von Notstromkreisen müssen rot gekennzeichnet sein. Das Verteilerverzeichnis muss alle Notstromkreise klar ausweisen. Die Schaltanlagendokumentation (Bestandsplan) muss die physische Anordnung des Notbereichs zeigen und für die Lebensdauer des Gebäudes aufbewahrt werden.
3-Stunden-Batterieanforderung
EN 50172 verlangt, dass Notleuchten für mindestens 3 Stunden (180 Minuten) mit ihrer Nenn-Notleistung betrieben werden. Diese Dauer wird durch den jährlichen DALI-2 Teil 202 Dauertest überprüft. Die 3-Stunden-Anforderung gilt für die Batterie im jeweiligen Leuchtengerät (ECG) – die Leuchte muss während dieser Zeit 100 % der Nenn-Notlichtleistung aufrechterhalten.
| Batterietechnologie | Typische Lebensdauer | Austauschauslöser | Ladezeit nach ADT | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| NiMH (Nickel-Metallhydrid) | 4–6 Jahre | ADT result < 162 min (90% of 180 min rated) | 18–24 Stunden | Most common in budget-to-mid ECGs. More temperature-sensitive — avoid unventilated areas > 40°C. |
| Li-Ion (Lithium-Ionen) | 8–10 Jahre | ADT result < 162 min or capacity < 80% rated | 6–12 Stunden | Premium-ECGs (Tridonic, Osram DALI-2 EM). Bessere Zyklenlebensdauer und schnellere Aufladung. Etwas höhere ECG-Kosten. |
| LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat) | 10–15 Jahre | ADT result < 162 min | 8–14 Stunden | Aufkommend in hochspezifizierten ECGs. Sicherste Lithium-Chemie. Am besten geeignet für versiegelte Leuchten in schwer zugänglichen Bereichen. |
DALI-Controller-Notstromversorgung – UPS-Spezifikation
Der Helvar Router 950 oder Tridonic DALI-2 Controller muss bei einem Netzausfall weiterhin mit Strom versorgt werden. Ohne Strom kann er keine Testprotokolle führen, keine Batteriefehlermeldungen empfangen, die von einzelnen ECGs bei einem tatsächlichen Notfall erzeugt werden, und keine KNX-Kommunikation zur Auslösung von Gebäudemanagement-Alarmen durchführen.
Empfohlene UPS-Spezifikation für DALI-Controller
Hinweis: Die USV-Sicherung des DALI-Controllers ersetzt nicht die eingebaute Batterie in jeder Leuchte. Auch ohne Controller leuchten Teil-202-ECGs bei Netzausfall autonom. Die USV ermöglicht es dem Controller, seine Überwachungs- und Protokollierungsfunktion – erforderlich für die vollständige EN 50172-Prüfpfad – während des Netzausfalls fortzusetzen.
Sperrzeitfenster – EN 50172 Abschnitt 4.3.2
Der DALI-2-Sperrbefehl unterdrückt anstehende Tests während der besetzten Stunden. Dies verhindert, dass nicht-bereitschaftsbeleuchtete Leuchten kurz aufleuchten (und Insassen erschrecken), wenn ein geplanter Test während des Arbeitstages ausgelöst wird. Allerdings legt EN 50172 Abschnitt 4.3.2 ein striktes Maximum fest: Die Sperre darf nicht länger als 24 aufeinanderfolgende Stunden aufrechterhalten werden.
Hotelkonfiguration
Sende Sperre alle 14 Minuten von 08:00 bis 22:00 Uhr (14 Stunden pro Tag). Nicht gesperrter Zeitraum 22:00–08:00 Uhr ermöglicht ein 8-stündiges Testfenster. Monatlicher Test um 03:00 Uhr im verfügbaren Fenster. Sperrdauer: 14 Stunden durchgehend – weit innerhalb der 24-Stunden-Grenze.
Bürokonfiguration
Sende Sperre von 07:00 bis 19:00 Uhr (12 Stunden pro Tag). Testfenster 19:00–07:00 Uhr. Monatlicher Test um 02:00 Uhr. Der jährliche Dauertest erfordert, dass das Gebäude mindestens 3 Stunden plus Nachlade-Puffer unbesetzt ist – August-Werktag um 01:00 Uhr ist der Standard-Slot für Bürogebäude.
24-Stunden-Grenze Durchsetzung
If the controller fails to end inhibit (e.g. controller software bug or network fault), the ECG's internal 24-hour inhibit timer expires automatically and the ECG schedules its own test at the next available opportunity. This autonomous override is a Part 202 requirement — the ECG must not allow indefinite test suppression regardless of controller state.
Inbetriebnahmeanforderung
Der Sperrplan muss vor Gebäudeübergabe konfiguriert und während der Inbetriebnahme verifiziert werden: Prüfen, dass der Sperrbefehl während der Geschäftszeiten auf dem DALI-Bus-Analysator erscheint und dass während des geplanten Testfensters keine Sperre gesendet wird. Helvar Designer zeigt den konfigurierten Sperrplan im Eigenschaftenfenster des Notlichtsteuergeräts an.
Inbetriebnahme-Checkliste
Die Inbetriebnahme der Notbeleuchtung muss dokumentiert und als Teil des Gebäudeübergabepakets aufbewahrt werden. Die folgende 7-Schritt-Sequenz deckt die mindestens erforderliche Überprüfung für eine DALI-2 Teil 202 Installation ab.
Not-DALI-2 Inbetriebnahme — 7-Schritt-Checkliste
1. DALI COMMISSION Run DALI scan on emergency segment via Helvar Designer. Verify all expected ECG devices are detected (count must match the emergency luminaire schedule from design). Confirm no unaddressed ECGs remain (short address = 255). 2. SET SHORT ADDRESSES Assign sequential short addresses (0–63) to each ECG. Document the address-to-luminaire mapping in the as-built schedule: Address 00 = Floor 1 Stairwell North, etc. This mapping is essential for fault location during operation. 3. CONFIGURE EMERGENCY PROFILE For each ECG: set emergency mode (non-maintained/maintained), set emergency level (100% rated output — do not reduce), set rest mode level (1% after duration test), set rated duration (180 minutes for EN 50172 3-hour requirement). 4. SET TEST SCHEDULE Configure monthly function test: first Sunday, 03:00. Configure annual duration test: August, first weeknight, 01:00. Configure inhibit schedule: business hours as agreed with client. Verify inhibit period does not exceed 24 consecutive hours. 5. PERFORM MANUAL FUNCTION TEST Send Start Function Test to all ECGs. Verify all ECGs run on battery and return PASS result. Check Router 950 database for logged results — confirm timestamp, pass/fail, and measured duration for each ECG. Address any FAIL results before sign-off. 6. VERIFY LOG OUTPUT Generate PDF report from Router 950 / Helvar Designer. Confirm report includes: building address, installation date, all ECG addresses, test type, test date, result, duration. Confirm report format is acceptable to client's insurer/fire authority. Export report and include in building handover documentation. 7. CHECK INHIBIT TIME WINDOWS Connect DALI bus analyser (e.g. Lunatone DALI Cockpit USB) to emergency segment. Verify Inhibit command is transmitted during configured business hours at ≤14-minute intervals. Verify NO Inhibit is transmitted during the scheduled test window. Verify ECG autonomous test override: disconnect controller power for 25 hours → ECG should self-test and store result independently.
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