0-10-V- und 1-10-V-Steuerung

Was ist eine 0-10-V- oder 1-10-V-Steuerung — und warum passen zwei Geräte mit derselben Angabe manchmal trotzdem nicht zusammen?

Bei der analogen Dimmsteuerung liegt neben der Netzzuleitung ein zusätzliches Adernpaar an der Leuchte, und auf diesem Paar steht eine Gleichspannung zwischen null und zehn Volt. Sie ist das gesamte Signal: niedrige Spannung heißt dunkel, hohe Spannung heißt hell. Gedimmt wird im Betriebsgerät der Leuchte — die Steuerleitung führt keine Leistung und schaltet nichts, sie gibt nur den Sollwert vor.

Das ist die einfachste Art, eine Lampe stufenlos zu regeln: Neben dem Stromkabel läuft ein dünnes Steuerkabel mit, auf dem eine kleine Spannung liegt. Je größer sie ist, desto heller wird es. Mehr passiert nicht — die Lampe kann nicht zurückmelden, ob sie überhaupt an ist, und sie hat auch keine Nummer, über die man sie einzeln anspräche. Welche Leuchten gemeinsam heller werden, legt der Elektriker beim Verlegen fest. Willst Du das später anders haben, wird es eine Baustelle und keine Einstellung.

Ausführliche Erklärung

Die Steuerspannung ist ein Sollwert, kein Schaltbefehl. Ein Betriebsgerät fährt bei zehn Volt seine volle Leistung, bei einem Volt seine kleinste stabile Helligkeit. Wer die Spannung auf der Leitung erzeugt, ist damit noch nicht gesagt — und genau diese Frage trennt die beiden Welten, die sich den Begriff teilen.

Im Bereich der Gebäudetechnik ist das Bedienteil eine Senke. Das Betriebsgerät schickt selbst einen kleinen Strom auf die Steuerleitung, und der Dimmer zieht die dort entstehende Spannung mehr oder weniger weit herunter. Mehrere Betriebsgeräte lassen sich parallel an dasselbe Bedienteil hängen, weil sich ihre Ströme addieren; die Zahl der zulässigen Geräte je Steuerkreis steht deshalb im Datenblatt des Bedienteils.

In der Veranstaltungs- und Bühnentechnik ist es umgekehrt: Dort ist der Steuerausgang eine Quelle und erzeugt die Spannung selbst. Beide Verfahren heißen im Sprachgebrauch „0-10 Volt", beide benutzen zwei Adern, beide arbeiten im selben Spannungsbereich — und ein Quellenausgang an einem Betriebsgerät, das eine Senke erwartet, dimmt nicht. ANSI E1.3 sagt das ausdrücklich: Empfänger, die einen Senken-Steuerausgang brauchen, lassen sich ohne Zwischenbaustein nicht ansteuern. Kaputt geht dabei nach dieser Festlegung nichts — sie verlangt für ihre Steueranschlüsse einen Schutz gegen Kurzschlüsse untereinander. Es passiert schlicht nichts, und der Fehler wird deshalb gern an der falschen Stelle gesucht.

Was das Verfahren nicht kann

Drei Eigenschaften bestimmen jede Planung mit analoger Dimmsteuerung, und alle drei sind Auslassungen.

Es gibt keine Adressierung. Zwei Leuchten am selben Steuerkreis sind für immer ein Paar; wer sie trennen will, braucht einen zweiten Kreis und damit eine zweite Steuerleitung. Die Gruppierung entsteht im Kabelkanal und nicht in der Software.

Es gibt keine Rückmeldung. Die Steuerung weiß nicht, ob eine Leuchte brennt, ob ein Betriebsgerät ausgefallen ist oder ob überhaupt jemand zuhört. Für eine Visualisierung, die Zustände anzeigen soll, ist das die harte Grenze.

Und die Steuerspannung schaltet nicht ab. Bei einem Volt steht das Betriebsgerät an seiner unteren Grenze, und viele Geräte bleiben auch darunter auf dieser Mindesthelligkeit stehen. Vollständig dunkel wird es erst, wenn die Netzzuleitung getrennt wird — dafür braucht der Kreis zusätzlich einen Schaltaktor oder ein Betriebsgerät, das das Abschalten selbst übernimmt. Wer diesen Punkt übersieht, hat am Ende einen Kinoraum, in dem es nie ganz dunkel wird.

Die Steuerleitung ist eine Leitung

Weil das Signal eine Spannung ist und keine Zahlenfolge, wirkt sich jeder Spannungsabfall unmittelbar auf die Helligkeit aus. Über lange Strecken und bei vielen parallel angeschlossenen Betriebsgeräten kommt am Ende des Strangs weniger an als am Anfang — sichtbar als Leuchte, die etwas dunkler bleibt als ihre Nachbarin, obwohl beide denselben Sollwert bekommen. Gegenmittel sind kurze Wege, ausreichender Querschnitt und im Zweifel eine Aufteilung in mehrere Kreise.

Die Polarität ist zu beachten: Das Adernpaar hat eine feste Zuordnung, und vertauschte Adern sind ein Fehler, kein Schönheitsfehler. Das unterscheidet die analoge Steuerleitung vom Lichtbus DALI, bei dem die Vertauschung folgenlos bleibt.

Häufiges Missverständnis

„Das ist doch der Standard, das passt zusammen." Der Name ist ein Standard, das Verfahren nicht. Zwei Datenblätter mit derselben Angabe können unterschiedliche Stromrichtungen meinen, und ob es passt, entscheidet die Frage, wer die Spannung erzeugt. Bei Geräten aus der Gebäudetechnik ist die Senke der Normalfall; kommt ein Bauteil aus der Bühnenwelt dazu, gehört diese Frage in die Prüfung vor der Bestellung.

Ein zweites Missverständnis betrifft die Rolle der Steuerung. Ein 0-10-V-Ausgang „dimmt" nicht, er gibt einen Wunsch vor. Wie eine Leuchte diesen Wunsch umsetzt — ab welcher Spannung sie startet, wie ihre Dimmkurve verläuft, wie weit sie herunterkommt —, ist Sache des Betriebsgeräts. Zwei Leuchten verschiedener Hersteller am selben Kreis zeigen deshalb bei derselben Spannung selten dieselbe Helligkeit, und das ist kein Fehler in der Steuerung.

Nicht zu verwechseln mit

Phasenan- und Phasenabschnittsdimmung: Dort wird die Netzspannung selbst beschnitten, das Dimmen passiert im Dimmer. Bei der analogen Steuerspannung bleibt die Netzzuleitung unangetastet.
DALI: digitale Lichtsteuerung mit Adressen, Gruppen, Szenen und Rückmeldung. Aufwendiger in der Einrichtung, dafür später ohne Umverkabelung änderbar.
12-Volt-Trigger: schaltet ein Gerät ein oder aus und kennt keine Zwischenwerte. Er sieht der Steuerleitung ähnlich und tut etwas anderes.
PWM-Dimmung: ein Verfahren auf der Ausgangsseite des Betriebsgeräts, mit dem die LED getaktet wird. Es beschreibt, wie gedimmt wird, nicht wie der Sollwert ankommt.

Aus der Praxis

Ein Mediaraum bekommt eine dimmbare Deckenbeleuchtung in drei Bereichen: Sitzbereich, Bar und Durchgang. Vor der Gerätewahl steht eine andere Überlegung: Wie viele unabhängige Kreise wird dieser Raum in zehn Jahren brauchen — und darf sich diese Aufteilung später noch ändern?

Bleibt die Antwort bei drei festen Bereichen, ist die analoge Dimmsteuerung eine solide und günstige Wahl: drei Steuerkreise, drei Schaltaktoren fürs vollständige Ausschalten, fertig. Sobald eine spätere Neuaufteilung im Raum steht oder einzelne Leuchten getrennt ansprechbar sein sollen, ist der Aufwand für einen Lichtbus schon in der Erstinstallation die kleinere Rechnung — nachträglich wird aus der Änderung eine Baumaßnahme.

Was in dieser Reihenfolge oft zu spät kommt, ist das Ausschalten. Wer drei Dimmkreise plant und die Schaltaktoren vergisst, bemerkt es beim ersten Filmabend: Die Deckenleuchten stehen auf ihrer Mindesthelligkeit und lassen sich nicht weiter herunterfahren.

Verknüpfte Inhalte

Die digitale Alternative mit Adressierung und Rückmeldung behandelt der Eintrag zu DALI, die einfache Schaltinformation ohne Dimmwert der potenzialfreie Kontakt und der 12-Volt-Trigger. Warum der Querschnitt über den Spannungsabfall entscheidet, steht bei Leiterquerschnitt und AWG. Wie ein Lichtkreis an einen Gebäudebus kommt, klärt der Eintrag zum Gateway.

Quellen

Das Verfahren ist in zwei Normen festgelegt. ANSI E1.3 für die Veranstaltungstechnik liegt im Volltext vor und belegt den Steuerausgang als Quelle, die Zuordnung von null Volt zu Aus und zehn Volt zu Vollwert und den Umstand, dass die Norm weder Mindesthelligkeit noch Dimmkurve festlegt. IEC 60929 Anhang E für die Gebäudetechnik war nicht einzusehen; die Seite verzichtet deshalb auf Strom- und Spannungswerte der Senkenseite und beschreibt nur, was sich aus der Bauart des Verfahrens ergibt.