Mit der weiten Verbreitung von LED Beleuchtung wurde ein alt bekanntes Problem sehr akut: Extrem hohe Stromstärken, die beim Einschalten eines Verbrauchers auftreten. Dies geschieht bei kapazitiven Lasten, die sich wie ein Kondensator verhalten.

Wird die 230V Spannung am Kondensator eingeschaltet, lädt sich dieser auf – und bei entsprechend hoher Kapazität mit beliebig hohen Strömen. Kondensatoren sorgen damit beim Einschalten quasi für einen Kurzschluss bis der Kondensator aufgeladen ist. Wird ein solcher Verbraucher über ein Relais eingeschaltet, ist dieses Relais oft nach mehreren “Kurzschlüssen” defekt.

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Gerade LED Leuchten sind fast ausschließlich mit einer kapazitiven Elektronik versehen, ob Treiber, Trafos oder integriere Elektronik von Retrofit LEDs. Hat eine 20W LED Leuchte im Normalbetrieb nur einen Wirkstrom von weniger als 0,1A, so kann der Einschaltstrom mehr als das 100-fache betragen. Dabei ist die 230V Spannung eine sinusförmige Wechselspannung, die periodisch von 0V auf ca. 320V ansteigt und abfällt. Schaltet das Relais diesen kapazitiven Verbraucher zufällig in der 320V Spitze der Wechselspannung, entsteht der maximale Einschaltstrom und das Relais wird häufig zerstört: die Kontakte des Relais sind durch den Kurzschluss verschweißt und lassen sich nicht mehr abschalten.

Um dies zu vermeiden, kann man eine Eigenschaft der Wechselspannung nutzen, die periodisch von 0V auf 320V ansteigt und abfällt. Gelingt es, das Relais immer dann einzuschalten, wenn die Wechselspannung gerade den Wert 0V hat. so liegt in diesem Moment keine Spannung am Kondensator an und es fließt damit auch kein Strom. Nach dem Einschalten erhöht sich die Wechselspannung kontinuierlich auf 320V und der Strom steigt entsprechend kontinuierlich an. Aus dem Kurzschluss wird ein kontrollierter Stromanstieg und das Relais nimmt keinen Schaden.

Dies ist eine anspruchsvolle Aufgabe, da die Zeit zwischen dem Null-Durchgang und der 320V Spitze der Wechselspannung nur 5 mSek. beträgt. Pro Sekunde gibt es damit 100 Null-Durchgänge und 100 Spitzen der Wechselspannung. Deshalb ist es notwendig, den Null-Durchgang der Spannung zeitlich sehr präzise zu messen und korreliert dazu das Relais sehr präzise einzuschalten.

Im SIENNA System sind seit 2015 alle Schaltaktoren mit dem “Schalten im Null-Durchgang” ausgestattet. Damit lassen sich mit SIENNA Aktoren alle LED Leuchten und andere kapazitive Lasten (z.B. EVGs) zuverlässig und beliebig oft schalten.