Bei kabellosen Schaltgeräten gibt es Neuentwicklungen hinsichtlich des Funkprotokolls. Neben einem sicherheitsgerichteten Funksystem steht nun auch ein Kommunikationsstandard zur Verfügung, der die Listen-before-talk-Funktion (LBT) nutzt.

Dass es im Gegensatz zum Privathaushalt in der Industrie etwas länger gedauert hat bis sich Funkstandards durchsetzen, hat mit den ungünstigen Umgebungsbedingungen (Abstrahlung, Koexistenz mit anderen Funknetzen) sowie mit den deutlich höheren Anforderungen an die Verfügbarkeit und Sicherheit der Signalübertragung zu tun. Obwohl sich kabellose Schaltgeräte inzwischen auch in industriellen Anwendungen etabliert haben, treiben die Hersteller Neuentwicklungen voran, die sich durch eine nochmals erhöhte Zuverlässigkeit in der Kommunikation auszeichnen. Das betrifft auch und gerade Schaltgeräte, die ohne kabelgebundene Energiezuführung auskommen, weil sie die Energie für die Signalübertagung entweder aus der Umgebung generieren (Energy Harvesting) oder mit Hilfe von Longlife-Batterien bereitstellen.
Der Steute-Geschäftsbereich Wireless hat in den vergangenen Jahren kabellose Schaltgeräte etabliert, die modular aufgebaut sind. Hierbei bezieht sich das Modulsystem sowohl auf die Hardware der Schalterbauarten, Betätiger und Schalteinsätze als auch auf den Funkstandard und die Art der Energieversorgung.
Der Anwender kann zum Beispiel Funktechnologien mit uni- und bidirektionaler Kommunikation, mit und ohne Statussignal sowie mit und ohne Empfangsbestätigung einsetzen. Alle Systeme erreichen auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen eine gute Koexistenz mit anderen Funksystemen wie DECT-, WLAN- und PMR-Systemen. Auch der Parallelbetrieb, das heißt die Möglichkeit des störungsfreien Betriebs mehrerer Funksysteme in einem Senderaum bei hoher Systemdichte, ist problemlos möglich. Zudem können neben elektromechanischen Schaltgeräten auch Sensoren mit Funktechnik ausgerüstet werden. Des Weiteren stehen heute - im Sinne einer Systemlösung - praxisgerechte Peripheriegeräte wie Repeater, USB-Empfänger und TCP/IP-Gateways zur Verfügung.

Hohes Niveau an Störsicherheit
Ursprünglich setzten die Industrie-Funkschaltgeräte auf vorhandenen Standards auf. Sie nutzten zum Beispiel die EnOcean-Technologie, die vorrangig für die Gebäudetechnik entwickelt wurde und für ihre Energy-Harvesting-Technologien (miniaturisierte Solarzelle mit Speicher, elektrodynamischer Energiegenerator) bekannt ist. Jedoch entstanden zunehmend industrieeigene (Weiter-)Entwicklungen und Hardware-Module. Dazu gehören etwa energieautarke Schaltgeräte, die ebenso wie der EnOcean-Standard das 868/ 915 MHz-Frequenzband nutzen, aber eine erhöhte Reichweite von bis zu 700 m im Freifeld aufweisen.
Nachdem es schon seit rund vier Jahren Wireless-Ex-Funkschaltgeräte für explosionsgefährdete Bereiche gibt, stehen nun auch Funkschaltgeräte für die Maschinensicherheit zur Verfügung. Das sicherheitsgerichtete Funksystem Wave 2.4-safe basiert auf einer Funktechnologie, die die sichere Übertragung der Betätigung eines Fußschalterpedals an einen Schaltausgang ermöglicht. Das Funksystem besteht aus Fußschalter und Empfängermodul. Letzteres ist eine Kombination aus Funkempfänger und Sicherheitsrelaismodul. Das zweikanalige Funksystem verwendet das lizenzfreie 2,4GHz-ISM-Frequenzband, das weltweit nutzbar ist: Funkzulassungen für zum Beispiel Europa, Nordamerika und Australien sind vorhanden.
Zu den Besonderheiten dieses Systems gehört die Nutzung des FHSS-Verfahrens (Frequency Hopping Spread Spectrum) auf 79 Kanälen. So wird ein hohes Niveau an Störsicherheit auch unter ungünstigen Bedingungen gewährleistet. Das erste Schaltgerät, in dem die neue Safety-Technologie verwirklicht wurde, ist ein (Sicherheits)-Fußschalter aus der GFI/ GFSI-Baureihe.

Listen before talk
Auch bei den nicht sicherheitsgerichteten Funkschaltern gibt es weitere Verbesserungen in Richtung Übertragungssicherheit. Das bidirektionale Funkprotokoll sWave 868/ 915 wird in Kürze um die Funktion Listen before talk ergänzt. So kann das Schaltgerät zunächst die Belegung der ausgewählten Frequenz prüfen, bevor das Signal letztendlich abgesetzt wird.
Das kabellose Schaltgerät hört also, bildlich gesprochen, erst einmal in das Funknetz hinein, bevor es mit der Kommunikation beginnt. Damit wird ausgeschlossen, dass aufgrund einer nahezu zeitgleichen Betätigung mehrerer Funkschalter beziehungsweise -sensoren der Kanal belegt ist, wenn der zweite Schalter sein Signal absetzen will. Dies ist eher eine theoretische Fehlerquelle als ein in der Praxis auftretendes Problem, das nun aber dennoch gelöst wird, um die Übertragungssicherheit der Funksignale nochmals zu erhöhen.

Prognose: Wachsender Markt
Aufgrund der in den vergangenen 10 Jahren gemachten Erfahrungen lässt sich prognostizieren, dass der Bedarf an Industrie-Funkschaltgeräten zukünftig weiter wachsen wird. Denn bisher hat noch jede verbesserte Funktechnologie und jede Weiterentwicklung - Stichworte: Energy Harvesting mit höherer Reichweite, Wireless Ex, sicherheitsgerichtete Funktechnik - neue Anwendungsbereiche erschlossen, in denen die Maschinenbauer und Anwender davon profitieren möchten, dass kabellose Schaltgeräte deutliche Vorteile im Hinblick auf Installationsfreundlichkeit und Flexibilität bieten.