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Piezo-Funkschalter machen Verkabelung und Batterien überflüssig

Energy Harvesting-Technologien wie der piezoelektrische Effekt (kurz: Piezoeffekt) ermöglichen es, Funkschalter, ganz ohne Batterien oder Verkabelung zu betreiben. Die energieautarken Funklösungen kommen in der Gebäudeautomation, dem Smart Home, der LED-Lichtsteuerung sowie in Industrieanwendungen zum Einsatz. Zudem spielen sie eine wichtige Rolle bei der digitalen Vernetzung von Gebäuden und ihrer Umgebung, dem sogenannten Internet der Dinge. Piezo-Funkschalter reduzieren zudem die Bau- bzw. Sanierungskosten um etwa 100 Euro pro Schaltstelle. Auch der Preis liegt bei rund der Hälfte normaler Funkschalter.

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Vorteile gegenüber normalen Funkschaltern

Funkschalter mit Piezo-Technik bieten zahlreiche Vorteile für Bauherren und Sanierer: Sie sind selbstversorgend und benötigen daher weder Verkabelung noch eine Batterie. Sie können einfach auf Flächen - auch auf Glas, Kacheln oder Marmor - aufgeklebt werden und erzeugen ihren geringen Energiebedarf selbst durch die Bewegung des Schalters beim Ein- und Ausschalten.

Die Piezo-Technik, die den Strom für das Funksignal erzeugt, ermöglicht den flexiblen Einsatz von modernen Schalterlösungen in der Gebäudetechnik ebenso wie bei Smart Home-Lösungen für Neubauten, Altbausanierungen oder Nachrüstungen. Mit geringem Aufwand und ohne für die Kabelverbindungen zwischen Schalter und Verbraucher Wände aufstemmen zu müssen, können die Piezo-Schalter überall dort angebracht werden, wo sie benötigt werden.

Das verkürzt nicht nur den Zeitaufwand für die Elektroinstallation selbst, sondern reduziert auch die Materialkosten einer Verkabelung und so insgesamt die Bau- bzw. Sanierungskosten. Zudem ist die Nutzung von Piezo-Schaltern im Vergleich zu herkömmlichen Schaltern umweltfreundlicher, da sowohl CO2-Emissionen als auch Industrie- und Bauabfälle eingespart werden.

codalux Piezo-Schalter (Foto: codalux GmbH)
codalux Piezo-Schalter (Foto: codalux GmbH)
codalux Funk-Empfänger (Foto: codalux GmbH)
codalux Funk-Empfänger (Foto: codalux GmbH)

Funktionsweise von Funk-Schaltern mit Piezo-Technik

Die batterielosen Schalterlösungen basieren auf dem Piezoeffekt bei dem elektrische Spannung erzeugt wird, wenn der piezoelektrische Halbleiter eine mechanische Formveränderung erfährt. Diese geringe Spannung reicht aus, um per Funk ein Steuersignal an einen elektronischen Regler zu senden, der beispielsweise Lampen ein- oder ausschaltet.

Experten-Wissen: Das Prinzip der Piezo-Zündung ist seit Langem bekannt und erfährt in vielen Anwendungen eine weite Verbreitung. Medial bekannt wurden Piezo-Schalter in Discotheken, bei denen die Tanzfläche mit Piezo-Schaltern bestückt ist und beim Tanzen somit Strom erzeugt wird.

Der Empfänger wird vor das elektrische Gerät z. B. einer Lampe eingebunden und kann mit mehreren Piezo-Schaltern z.B. in einem Treppenhaus gekoppelt werden. Ebenso kann ein Schalter mit mehreren Lampen gekoppelt werden. Piezo-Schalter haben eine Lebensdauer von rund 250.000 Schaltungen, die Lebensdauer der Empfänger beträgt häufig rund 150.000 Schaltungen.

Selbst wenn nachträglich zusätzliche Schalter gewünscht werden, können diese mit wenigen Handgriffen problemlos montiert und innerhalb weniger Minuten mit einem entsprechenden Empfänger gekoppelt werden. Sie arbeiten dabei emissionsarm, was die Belastung durch elektromagnetische Strahlung reduziert. Innerhalb von Gebäuden haben Funkschalter mit Piezo-Versorgung eine Reichweite von etwa 30 Metern, außerhalb können sie bis rund 150 Metern funken.

Kosten und Preise von Piezo-Funkschalter-Sets

Ein entscheidendes Argument für den Einsatz von Piezo-Schaltern ist deren Kosteneffizienz. Da sie selbstversorgend sind, benötigen sie keine Batterie oder Verkabelung für ihre Stromversorgung. Dies reduziert die Bau- bzw. Sanierungskosten durch Zeit- und Materialeinsparung um etwa 100 Euro pro Schaltstelle. In einem Einfamilienhaus werden heute durchschnittlich etwa 1,5 Tonnen Kabel im Wert von ca. 15.000 Euro verbaut. Mit Piezo-Schaltern lassen sich etwa ein Drittel dieser Kosten einsparen.

Weitere Einsparungen von bis zu 40 Prozent ergeben sich bei den Energie- und Betriebskosten. Selbstversorgende Piezo-Schalter benötigen keine Wartung, da sie verschleißfrei sind und keine Batterien ausgetauscht werden müssen. Das spart Wartungskosten und schont Ressourcen, weil weniger Industrie- und Bauabfälle sowie CO2-Emissionen anfallen. Auch die Kosten für Verkabelung und Elektroinstallation lassen sich um bis zu 40 Prozent senken. So ist der Einsatz von Piezo-Schaltern nicht nur umweltbewusst, sondern auch kosteneffizient.

Vielfach kosten kabellose Funkschalter-Sets mit entsprechenden Batterien ab 120 Euro pro Set (Schalter und Empfänger). Funkschalter und -Empfänger mit Piezo-Technik gibt es im Handel bereits ab rund 40 Euro. Die Piezo-Schalter selbst kosten einzeln etwa 20 Euro.

Das Siegel „Battery-free by EnOcean“ kennzeichnet wartungsfreie und flexible Schalterlösungen, die ohne Batterien und Kabel auskommen.
Das Siegel „Battery-free by EnOcean“ kennzeichnet wartungsfreie und flexible Schalterlösungen, die ohne Batterien und Kabel auskommen. Das Siegel können Hersteller nutzen, die die Energy Harvesting-Technologie von EnOcean für führende Funkstandards im sub-1 GHz- und 2,4 GHz-Bereich integrieren. (Grafik: EnOcean GmbH)

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"Piezo-Schalter: Vorteile, Technik & Kosten" wurde am 05.11.2018 das letzte Mal aktualisiert.