Moderne Infrastrukturen für das Smart Lighting
Smart Lighting - intelligente, ergonomische und energieeffiziente Beleuchtungslösungen haben sich als Standard in modernen Büroumgebungen etabliert. Dabei verdrängen LEDs zunehmend die herkömmlichen Leuchtstoffröhren, deren Einsatz bereits vor über achtzig Jahren begann. Damit LED-Leuchten ihre Vorteile voll entfalten können, arbeiten sie im Verbund mit Sensoren und intelligenten Netzwerk-Switches. Normkonform und besonders wirtschaftlich werden sie mit Power-over-Ethernet in die in Büroumgebungen ohnehin benötigte LAN-Infrastruktur integriert.
Mehr und mehr Systeme der technischen Gebäudeausrüstung entwickeln sich unaufhaltsam in Richtung IP. So definiert die DIN EN50173-6 'Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen - Verteilte Gebäudedienste' seit Mai 2014 die Infrastruktur für verteilte Systeme und Gebäudedienste und schafft damit die Voraussetzungen für die normkonforme Integration einer intelligenten, wirtschaftlichen LED-Beleuchtung. Dabei sind IP-basierende Beleuchtungsanlagen nicht nur deutlich wirtschaftlicher, sondern auch wesentlich flexibler als die herkömmliche Beleuchtung mit Leuchtstoffröhren und Vorschaltgeräten. Die Konfiguration von IP-Geräten per Mausklick ist sehr viel einfacher als die vergleichsweise aufwendige Programmierung von Bussystemen, und durch den Einsatz von Power-over-Ethernet Plus nach IEEE 802.3at wird kein Elektriker für die Installation und Wartung mehr benötigt.
Mehrwert von LED-Beleuchtungskonzepten
Beleuchtungslösungen mit LEDs bieten nicht nur eine hohe Energieeffizienz. Kombiniert mit einer leistungsfähigen Sensorik bieten sie zahlreiche weitere technische und wirtschaftliche Vorteile. So prüft z.B. ein Präsenzmelder, ob Personen im Raum sind. Falls nicht, wird das Licht automatisch ausgeschaltet. Damit gibt es keine vergessenen Beleuchtungen in selten genutzten Archiven und Kellern, in leeren Büros und nicht genutzten Besprechungsräumen mehr, die manchmal das ganze Wochenende oder länger brennen und damit unnötige Kosten verursachen. Noch mehr Vorteile bietet die Kombination mit einem Helligkeitssensor, der die momentane Beleuchtungsstärke erfasst. Automatisch stufenlos gedimmt ergänzen die LED-Leuchten das vorhandene Tageslicht zur gewünschten Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsfläche. Wetter- oder tageszeitabhängige Tageslichtschwankungen werden dabei in Echtzeit ausgeglichen, ohne dass der Anwender davon etwas mitbekommt. Experten rechnen bei diesen Lösungen mit einer Reduzierung des Stromverbrauchs für die Beleuchtung um bis zu 80 Prozent gegenüber herkömmlichen Lösungen. Die gezielte Lichtnachführung, z.B. in Fluren, Treppenhäusern und Tiefgaragen, ist dabei ebenso einfach möglich. Dabei werden nur die benötigten Zonen und Wegabschnitte beleuchtet, der Rest bleibt dunkel oder wird weniger hell ausgeleuchtet. Ermöglicht werden solche Szenarien durch intelligente Controller. Sie werten die Sensordaten aus und regeln die Leuchten. Sind sie in diese integriert, können sie die Daten direkt vor Ort auswerten, ohne sie über das Netz übertragen zu müssen. Grundsätzlich können an einen intelligenten Controller auch andere Sensoren angeschlossen werden, die nicht zur Beleuchtung gehören. Die Kombination von Smart Light Controller und Präsenzmelder mit integriertem Helligkeits- und Temperatursensor ermöglicht z.B. die Koppelung mit Heizung und Klimatisierung. Nur belegte Räume werden voll beheizt oder gekühlt. Das kann auch zeitgesteuert erfolgen, etwa durch eine Verbindung zu einem elektronischen Kalender, in dem die Belegung der Besprechungsräume ohnehin vermerkt ist. Rechtzeitig vor Besprechungsbeginn wird die Heizung oder Klimaanlage hochgefahren; verlässt der letzte Teilnehmer den Raum, fährt das System automatisch auf Stand-by-Betrieb zurück. Die Kombination jeder Leuchte mit einem eigenen Controller bietet dabei ein Höchstmaß an Flexibilität, da jede Leuchte einzeln angesprochen werden kann. Bei einer Reorganisation mit einer neuen Raumaufteilung eines Großraumbüros oder beim Umbau eines Gebäudes können die Leuchten einfach per Mausklick zu beliebigen Gruppen zusammengefasst werden.
Intelligente Steuerung durch Netzwerk-Switches
Längst haben sich Netzwerk-Switches vom reinen Datentransfer zu intelligenten Steuerzentralen in Datennetzen entwickelt. Moderne, leistungsfähige Switches verfügen über genügend Rechenleistung, um auch komplexe Steuerungsaufgaben zu übernehmen. Der Schritt, sie für Konfiguration und Management der Leuchten einzusetzen, ist nur konsequent -durch Power-over-Ethernet-Plus übernehmen sie bereits ohnehin deren Stromversorgung. Trendsetter ist die neueste Switch-Generation des Technologieunternehmens Microsens, die die Ausführung selbstständiger Softwarebausteine - so genannter Apps, wie sie bereits auf Smartphones und Tablet-PCs erfolgreich eingesetzt werden - ermöglicht. Dabei sind keine Änderungen an der Switch-Firmware nötig. Mit solchen Apps können Switches weitreichende und komplexe Aufgaben und Funktionen übernehmen. Ein Beispiel dafür ist die Smart Director App, die die Anweisungen eines Nutzers von dessen Smartphone oder Tablet übernimmt und die entsprechenden Steueranweisungen an die betreffenden Leuchten-Controller weiterleitet. Mit der entsprechenden App ist es auch möglich, physikalische Verbindungen zu prüfen. Mit einer einfachen Impedanzmessung kann der Switch erkennen, ob am anderen Ende eines Links ein Endgerät eingesteckt ist oder nicht. Im Gegensatz zur herkömmlichen Link-Kontrolle muss das Endgerät dabei nicht eingeschaltet sein. Dadurch kann der Switch feststellen, ob die Verbindung zum Controller physikalisch besteht, auch wenn die zugehörige Leuchte ausgeschaltet ist. Abgehängte Decken müssen dazu nicht mehr geöffnet werden. Mit einer übergeordneten Software-Plattform können sämtliche Systemkomponenten konfiguriert und überwacht werden. Mit ihr erstellte Statistiken geben Aufschluss über Energieverbrauch und Raumbelegung.
Vorteile durch PoE+
Die Stromversorgung der Leuchten durch den Switch mit Power-over-Ethernet-Plus (PoE+) trägt entscheidend zur Sicherheit im Unternehmen bei: Werden die Switches an eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) angeschlossen, funktioniert die LED-Beleuchtung auch bei Stromausfall. Dabei genügen handelsübliche Datenleitungen statt Elektroleitungen für die Stromversorgung. Zusätzlich bietet der Ansatz, LED-Leuchten von einem Netzwerk-Switch zu speisen, eine bislang unerreichte Skalierbarkeit der gesamten Beleuchtung. Leuchten zu logischen Gruppen zusammenzufassen, zusätzliche Leuchten aufzunehmen oder zu entfernen geschieht schnell und effektiv per Mausklick. Werden zusätzliche Leuchten neu installiert, werden sie über den Smart Lighting Controller ins Netzwerk eingebunden und per Mausklick integriert. Dadurch können Anwender ihr Beleuchtungskonzept flexibel raumweise oder nach Gebäudeabschnitten anpassen und erweitern.
Fazit
Nach Telefonie und Sicherheitstechnik folgt auch die Beleuchtung dem Trend zu IP-fähigen, PoE-gespeisten Geräten. Dabei ersetzen LED-Leuchten zunehmend die herkömmlichen Leuchten mit Leuchtstoffröhren und Vorschaltgeräten, sowohl bei Neuinstallationen als auch bei umfangreicheren Renovierungen. Die Kombination mit leistungsfähigen Sensoren und intelligenten Controllern ermöglicht hier Energieeinsparungen von bis zu 80 Prozent. Netzwerk-Switches übernehmen die Stromversorgung der Leuchten mit PoE+ und fungieren als intelligente Steuerzentralen. Applikationen (Apps) auf den Switches bieten dabei eine Fülle zusätzlicher Funktionalitäten und ermöglichen im Sinne des Smart Office die Integration bislang autarker Systeme wie z.B. Heizung und Klimatisierung.
Smart Lighting - intelligente, ergonomische und energieeffiziente Beleuchtungslösungen haben sich als Standard in modernen Büroumgebungen etabliert. Dabei verdrängen LEDs zunehmend die herkömmlichen Leuchtstoffröhren, deren Einsatz bereits vor über achtzig Jahren begann. Damit LED-Leuchten ihre Vorteile voll entfalten können, arbeiten sie im Verbund mit Sensoren und intelligenten Netzwerk-Switches. Normkonform und besonders wirtschaftlich werden sie mit Power-over-Ethernet in die in Büroumgebungen ohnehin benötigte LAN-Infrastruktur integriert.
Mehr und mehr Systeme der technischen Gebäudeausrüstung entwickeln sich unaufhaltsam in Richtung IP. So definiert die DIN EN50173-6 'Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen - Verteilte Gebäudedienste' seit Mai 2014 die Infrastruktur für verteilte Systeme und Gebäudedienste und schafft damit die Voraussetzungen für die normkonforme Integration einer intelligenten, wirtschaftlichen LED-Beleuchtung. Dabei sind IP-basierende Beleuchtungsanlagen nicht nur deutlich wirtschaftlicher, sondern auch wesentlich flexibler als die herkömmliche Beleuchtung mit Leuchtstoffröhren und Vorschaltgeräten. Die Konfiguration von IP-Geräten per Mausklick ist sehr viel einfacher als die vergleichsweise aufwendige Programmierung von Bussystemen, und durch den Einsatz von Power-over-Ethernet Plus nach IEEE 802.3at wird kein Elektriker für die Installation und Wartung mehr benötigt.
Microsens GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 6 2015 - 21.10.15.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de