Smarter Dimmer ohne Neutralleiter

Bei der Nachrüstung einer smarten Beleuchtungssteuerung kann eine ältere Elektroinstallation schnell zur Herausforderung werden. Häufig fehlt in der Unterputzdose des Lichtschalters der Neutralleiter, der für die Versorgung vieler Aktoren benötigt wird. Der neue Homematic IP Universal Dimmereinsatz (HmIP-UDI) kann sowohl mit als auch ohne Neutralleiter betrieben werden und bietet damit insbesondere für die Nachrüstung im Gebäudebestand interessante Möglichkeiten.

Universal Dimmer von Homematic IP

Mit dem Universal Dimmereinsatz HmIP-UDI erweitert Homematic IP sein Portfolio um einen flexibel einsetzbaren Dimmaktor für die Unterputzmontage. Der Dimmer eignet sich für gängige dimmbare Leuchtmittel und unterstützt sowohl das Phasenanschnitt- als auch das Phasenabschnittverfahren.

Eine Besonderheit ist die automatische Erkennung der angeschlossenen Last und des dazu passenden Dimmverfahrens. Die maximale Last beträgt 200 VA. Der HmIP-UDI lässt sich dabei sowohl in Installationen mit Neutralleiter als auch ohne Neutralleiter einsetzen. Somit eignet sich der Universal Dimmereinsatz nicht nur für Neubauten oder modernisierte Elektroinstallationen. Vor allem bei der Nachrüstung älterer Gebäude spielt die Möglichkeit des Betriebs ohne Neutralleiter ihre Vorteile aus.

Produktübersicht eines Homematic IP Universal-Dimmaktors mit Unterputzeinsatz sowie vier Dimmeraufätzen in Weiß und Anthrazit. Dargestellt sind eine Standardwippe und ein Aufsatz für den Bewegungsmelder, jeweils in zwei Farbvarianten. — Bild 1: Homematic IP Universal Dimmereinsatz HmIP-UDI mit den verfügbaren Bedienaufsätzen

Wenn in der Schalterdose der Neutralleiter fehlt

Bei einer heutigen Elektroinstallation werden häufig Außenleiter L, Neutralleiter N und der geschaltete Leiter in die Unterputzdose geführt. Das erleichtert die spätere Installation elektronischer Schalt- oder Dimmaktoren und die damit verbundene Einbindung in ein Smart Home System.

In vielen älteren Gebäuden sieht die Installation jedoch anders aus. Ein klassischer mechanischer Lichtschalter benötigt selbst keine Spannungsversorgung. Daher wurde bei entsprechenden Installationen früher häufig lediglich der Außenleiter zum Schalter geführt und von dort als geschalteter Leiter zur Leuchte zurückgeführt. Der Neutralleiter wurde hingegen direkt bis zur Leuchte verlegt und ist dementsprechend nicht in der Unterputzdose vorhanden.

Illustration eines Ein-/Ausschalters neben einer Tür mit zugehörigem Verdrahtungsplan. Dargestellt sind Phase (L), Nullleiter (N) und Erdung (PE) sowie die Verbindung des Schalters zu einer Leuchte. — Bild 2: Prinzipdarstellung einer klassischen Lichtinstallation ohne Neutralleiter in der Schalterdose – L wird über den Lichtschalter zur Leuchte geführt, N liegt nur an der Leuchte an

Für einen mechanischen Schalter ist diese Verdrahtung vollkommen ausreichend. Soll der Schalter jedoch durch einen elektronischen Aktor ersetzt werden, entsteht ein Problem: Die Elektronik des Aktors benötigt permanent Energie – auch dann, wenn die Beleuchtung ausgeschaltet ist.

Viele klassische Unterputzaktoren benötigen deshalb einen Neutralleiter. Ist dieser in der Schalterdose nicht vorhanden, müsste die vorhandene Installation entsprechend erweitert werden. Abhängig von Leitungsführung und baulichen Gegebenheiten kann dies mit erheblichem Aufwand verbunden sein.

Smart dimmen auch ohne Neutralleiter

Neben dem klassischen Betrieb mit Neutralleiter ist der Betrieb vom HmIP-UDI auch ohne Neutralleiter möglich. Ist ein Neutralleiter vorhanden, kann der Universal Dimmereinsatz Lasten von 2 bis 200 W steuern. Im Betrieb ohne Neutralleiter liegt der mögliche Lastbereich bei 20 bis 200 W.

Der Unterschied bei der Mindestlast ergibt sich aus der notwendigen Eigenversorgung des Dimmers. Ohne separaten Neutralleiter muss ein geringer Strom über den angeschlossenen Stromkreis fließen, damit die Elektronik des HmIP-UDI versorgt werden kann. Dadurch ergibt sich im 2-Draht-Betrieb eine leicht höhere Mindestlast an den Anschlussklemmen.

Gerade beim Einsatz moderner LED-Leuchtmittel sollte daher vor der Installation geprüft werden, ob die angeschlossene Last für den Betrieb ohne Neutralleiter geeignet ist.

Ein typischer Anwendungsfall des HmIP-UDI im Altbau

Ein Beispiel zeigt den Vorteil in der Praxis: In einem älteren Einfamilienhaus soll die bisher über einen normalen Lichtschalter gesteuerte Wohnzimmerbeleuchtung in das Homematic IP System integriert und zukünftig auch gedimmt werden.

Nach dem Ausbau des vorhandenen Schalters zeigt sich die typische Verdrahtung: In der Unterputzdose befinden sich der Außenleiter sowie der geschaltete Leiter zur Deckenleuchte. Ein Neutralleiter ist nicht vorhanden und kann nur mit viel Aufwand, bspw. durch Aufstemmen der Wand und Neuverlegung aus dem Bereich einer Steckdose, zur Verfügung gestellt werden. Mit dem neuen Dimmaktor kann hingegen ganz ohne Änderung der Elektrik die vorhandene Schaltung verwendet werden. Damit steht nicht mehr nur das einfache Ein- und Ausschalten der Beleuchtung zur Verfügung, auch die Helligkeit lässt sich verändern und die Beleuchtung kann in Automatisierungen und Zeitprofile des Homematic IP Systems eingebunden werden.

So lässt sich beispielsweise die Beleuchtung abends automatisch auf einen gewünschten Helligkeitswert dimmen oder gemeinsam mit weiteren Geräten über eine Automatisierung steuern.

Hinweis: Arbeiten am 230-V-Netz dürfen nur durch Personen mit den dafür erforderlichen elektrotechnischen Kenntnissen und Erfahrungen durchgeführt werden.

Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt?

Eine weitere Besonderheit des HmIP-UDI ist die Unterstützung beider gebräuchlicher Dimmverfahren. Je nach angeschlossenem Leuchtmittel kann der Dimmer mit Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt arbeiten. Beim Phasenanschnitt wird der Beginn jeder Halbwelle der Netzspannung abgeschnitten, beim Phasenabschnitt dagegen deren Ende. Welches Verfahren geeignet ist, hängt von der angeschlossenen Last beziehungsweise von der Elektronik des verwendeten Leuchtmittels ab.

Der HmIP-UDI nimmt dem Anwender die Auswahl des geeigneten Verfahrens weitestgehend ab. Nach dem Anschluss erkennt der Universal Dimmereinsatz die angeschlossene Last automatisch und wählt das passende Dimmverfahren aus. Damit ist der Dimmer für unterschiedliche Beleuchtungssituationen bestens gerüstet.

Vergleich von Phasenanschnitt und Phasenabschnitt zur Dimmung elektrischer Lasten. Die Grafik zeigt zwei Sinuskurven mit rot markierten Ausschnitten, die den jeweiligen Schaltzeitpunkt (tₐ) und den Verlauf der Ausgangsspannung darstellen. — Bild 3: Phasenanschnitt- und Phasenabschnittsteuerung im Vergleich

Unterschiedliche Aufsätze für verschiedene Anwendungen

Das Konzept des Universal Dimmereinsatzes beschränkt sich nicht auf die elektrische Installation. Für den HmIP-UDI stehen unterschiedliche Bedienaufsätze zur Verfügung.

Mit dem Homematic IP Universal Dimmeraufsatz – Taster HmIP-UDI-PB2 kann die Beleuchtung wie gewohnt direkt am Schalter bedient werden. Neben dem Ein- und Ausschalten lässt sich die Helligkeit über die lokale Bedienung, bspw. per langem Tastendruck, verändern.

Produktansicht eines weißen Wandtasters aus drei Perspektiven. Die Vorderseite zeigt eine große Wippe mit Status-LED, links und rechts sind die seitlichen Ansichten mit Gehäuse, Anschlusskontakt — Bild 4: HmIP-UDI mit Universal Dimmeraufsatz – Taster HmIP-UDI-PB2

Eine weitere Möglichkeit bietet der Universal Dimmeraufsatz – Bewegungsmelder HmIP-UDI-SMI55. Hiermit kann die Beleuchtung beispielsweise in Fluren oder Durchgangsbereichen abhängig von einer erkannten Bewegung automatisch gesteuert werden.

Produktansicht eines weißen Wandtasters mit integrierter Lichtöffnung aus drei Perspektiven. Die Frontansicht zeigt eine Wippe mit zentralem Lichtausschnitt und Status-LED, seitlich sind Gehäuse, Anschlüsse und Montageelemente sichtbar. — Bild 5: HmIP-UDI mit Universal Dimmeraufsatz – Bewegungsmelder HmIP-UDI-SMI55

Beide Aufsätze werden neben der Designvariante „weiß“ zusätzlich in einer anthrazitfarbenen Ausführung angeboten. Darüber hinaus verfügt der Universal Dimmereinsatz über einen Nebenstelleneingang zum Anschluss konventioneller Taster oder Schalter und kann damit auch mit leichter Anpassung der Elektrik in Wechselschaltungen eingesetzt werden.

Fazit

Der Homematic IP Universal Dimmereinsatz HmIP-UDI kombiniert unterschiedliche Dimmverfahren mit einem flexiblen Installationskonzept. Die automatische Erkennung der angeschlossenen Last und des passenden Dimmverfahrens erleichtert den Einsatz mit unterschiedlichen Leuchtmitteln.

Besonders interessant ist jedoch die Möglichkeit, den Dimmaktor auch ohne Neutralleiter zu betreiben. Gerade bei älteren Elektroinstallationen, bei denen in der Unterputzdose lediglich der Außenleiter und der geschaltete Leiter vorhanden sind, kann eine smarte Beleuchtungssteuerung dadurch ohne das zusätzliche Verlegen eines Neutralleiters realisiert werden.

Mit unterschiedlichen Bedienaufsätzen und einem zusätzlichen Nebenstelleneingang lässt sich der HmIP-UDI zudem an verschiedene Einbausituationen und Bedienkonzepte anpassen. Damit bietet der Universal Dimmereinsatz insbesondere für die Nachrüstung bestehender Beleuchtungsinstallationen eine flexible Lösung.