Lichtmanagement braucht Sensoren
Zum modernen Lichtmanagement gehören verschiedene Bausteine, die in unterschiedlichen Ausbaustufen und kombiniert eingesetzt werden können: abrufbare Lichtszenen, Bewegungsmelder, Tageslichtsteuerung, Lichtsensoren an Arbeitsplatzleuchten, im Raum und für den Außenbereich. Jede einzelne Maßnahme zum intelligenten Lichtmanagement trägt zur Energieeinsparung bei.
Bild: licht.deBewegungsmeldertechnologien
Inhalt des Kastens = Excel-Datei: 16_lw12_Tab_Bewegungsmeldertechnologien
Sensor-Technik
Anwendungsbereiche
Vorteile
Nachteile
PIR
Innenraum
(Schwerpunkt: Büroflächen, Flure)
? Einfache Installation
? Einfache Inbetriebnahme
? Kostengünstig
? Häufig in Verbindung mit Tageslichtsensoren eingesetzt
? Planungsaufwand für Positionierung
? Störungsanfällig bei bewegter Luft (z. B. durch Lüfter)
? Verdeckte Körper können schlechter erfasst werden
Hochfrequenz
(Schwerpunkt: Flure, Tiefgaragen)
? Kann in Leuchten oder Wänden
verschwinden
? Ausrichtung in der Regel sehr kompliziert
? Störungsanfällig bei nicht korrekter Ausrichtung
Akustik
(Schwerpunkt: verwinkelte Räume, z. B. WC)
? Großer Erfassungsbereich
? Störungsanfällig gegen Fremdgeräusche
? Abgrenzung zu anderen Räumen nur schwer möglich
Optik (OCR-Chip)
Spezialanwendungen
(Schwerpunkt: Erfassung Raumbegrenzungsflächen, Personenanzahl in Innen- räumen)
? Optimale Erfassung durch digitale Verarbeitung
? Nahezu fehlerfreie Detektion
? Weitere Lichteigenschaften sind erfassbar
? Hoher Inbetriebnahmeaufwand (Software)
Sensoren haben unterschiedliche Aufgaben: Sie erfassen oder messen das Tageslicht, Präsenz oder Bewegung. Bei der Montage müssen zum Beispiel Montagehöhe und Raumgröße, Erfassungsgeometrie sowie klimatische Besonderheiten beachtet werden.
Bild: licht.de
Bild: licht.deRegeln und steuern
Das einfallende natürliche Tageslicht wird im Gebäude auf einer Referenzfläche von Lichtsensoren gemessen. Unterschreitet die hier gemessene Beleuchtungsstärke einen zuvor definierten Sollwert, wird künstliches Licht bedarfsgerecht nachgesteuert beziehungsweise nachgeregelt. Dafür gibt es zwei Technologien: Bei der Lichtsteuerung wird die künstliche Beleuchtung aufgrund der Messung des Tageslichtes gedimmt, an- oder ausgeschaltet. Bei der Lichtregelung wird vorab die gewünschte Beleuchtungsstärke festgelegt und künstliches Licht nachgeregelt. In Kombination mit Bewegungs- und Präsenzsensoren werden die Leuchten in beiden Fällen nur bei Bewegung und geringem Lichteinfall eingeschaltet. Die Regelung nach Tageslicht bietet maximale Einspareffekte. Gegenüber einer Altanlage mit Standard-Leuchtstofflampen sparen LED-Leuchten in Kombination mit Tageslicht- und Präsenzsteuerung bis zu 80 Prozent Energie - während Komfort und Wohlbefinden für den Menschen steigen. Für konstantes Licht erfassen ein oder mehrere Lichtsensoren die aktuelle Lichtmenge im Raum und regeln das Licht automatisch auf das vorab eingestellte Beleuchtungsniveau. Zu den Komponenten einer Konstantlichtregelung gehören dimmbare, elektronische Vorschaltgeräte und Signalverstärker mit Lichtsensoren, denen Leuchten oder Leuchtengruppen - bezogen auf Raumzonen - zugeordnet werden. Moderne Stehleuchten etwa im Büro kommunizieren miteinander und arbeiten im Schwarm, damit keine Lichtinseln entstehen.
Bild: licht.deBewegung versus Präsenz
Bewegungssensoren registrieren Geh- und Fahrbewegungen. Sie erkennen diese innerhalb eines Erfassungsbereichs und reagieren darauf. Präsenzsensoren sind empfindlicher als Bewegungssensoren. Sie reagieren schon auf kleinste Bewegungen, etwa bei der Arbeit am Computer. Jeder Präsenzsensor ist auch ein Bewegungssensor, aber nicht jeder Bewegungssensor ist ein Präsenzsensor. Multisensoren kombinieren Anwesenheits- und Bewegungserfassung sowie tageslichtabhängige Beleuchtungsregelung. Auch in der Außenbeleuchtung werden oft Bewegungsmelder eingesetzt: An Wegen, Hauseingängen oder auf Parkplätzen schalten sie Licht ein, wenn es gebraucht wird. Integrierte Dämmerungsschalter stellen sicher, dass die Bewegungsmelder nur in den Dunkelstunden arbeiten.
PIR-Sensoren und HF-Sensoren
Für Bewegungs- und Präsenzerfassung gibt es zwei Sensortechnologien, die alle Standardanforderungen erfüllen. Passiv-Infrarot-Sensoren (PIR) nehmen Wärmestrahlung zum Beispiel von bewegten Personen und Fahrzeugen wahr. Bewegte Körper werden als Spannungsänderung registriert. Hochfrequenz-Sensoren (HF) tasten aktiv ihren Erfassungsbereich ab. Sie senden wie Fledermäuse Signale aus und empfangen sie gleich wieder als reflektierte Echosignale. Verändert sich das Echo, wertet die Anlage dies als Bewegung.
Rechenbeispiel Flur
Korridore werden oft nur unregelmäßig genutzt. Eine dauerhafte Beleuchtung ist dann nicht sinnvoll. Flure und Treppen sind nach DIN V18599-10 Verkehrsflächen. Mit einer hohen relativen Abwesenheitsrate von 80 Prozent sind sie für energiesparenden Lichteinsatz prädestiniert, idealerweise per präsenz- und bewegungsgesteuerter Beleuchtungsregelung. Im Beispiel der Grafik lässt sich mit Anwesenheitserfassung im Flur eines Bürogebäudes 66 Prozent Energie sparen. LEDs sind hier die bevorzugte Lichtquelle, weil sie robust gegenüber häufigem Schalten sind. Eine tageslichtabhängige Regelung dagegen lohnt sich auch bei guter Tageslichtversorgung zumeist nicht, da sie wegen der geringen Anwesenheitsrate von nur 20 Prozent aktiv wäre. Sinnvoll ist aber ein Schwellwertschalter, der bei ausgeschalteter künstlicher Beleuchtung das Tageslicht misst und nur einschaltet, wenn er Bewegung erfasst und das Tageslicht nicht ausreicht. Weil Flure auch Transportwege sind, haben Nutzer gelegentlich keine Hand frei, um den Schalter zu bedienen. Daher ist die automatische Einschaltung des Lichts hier gut geeignet. Weitere Informationen bietet die Fachpublikation licht.wissen 12 'Lichtmanagement'. Es gibt sie zur Bestellung oder kostenfreien Download auf licht.de.
Zum modernen Lichtmanagement gehören verschiedene Bausteine, die in unterschiedlichen Ausbaustufen und kombiniert eingesetzt werden können: abrufbare Lichtszenen, Bewegungsmelder, Tageslichtsteuerung, Lichtsensoren an Arbeitsplatzleuchten, im Raum und für den Außenbereich. Jede einzelne Maßnahme zum intelligenten Lichtmanagement trägt zur Energieeinsparung bei.
Bild: licht.deBewegungsmeldertechnologien
Inhalt des Kastens = Excel-Datei: 16_lw12_Tab_Bewegungsmeldertechnologien
Sensor-Technik
Anwendungsbereiche
Vorteile
Nachteile
PIR
Innenraum
(Schwerpunkt: Büroflächen, Flure)
? Einfache Installation
? Einfache Inbetriebnahme
? Kostengünstig
? Häufig in Verbindung mit Tageslichtsensoren eingesetzt
? Planungsaufwand für Positionierung
? Störungsanfällig bei bewegter Luft (z. B. durch Lüfter)
? Verdeckte Körper können schlechter erfasst werden
Hochfrequenz
(Schwerpunkt: Flure, Tiefgaragen)
? Kann in Leuchten oder Wänden
verschwinden
? Ausrichtung in der Regel sehr kompliziert
? Störungsanfällig bei nicht korrekter Ausrichtung
Akustik
(Schwerpunkt: verwinkelte Räume, z. B. WC)
? Großer Erfassungsbereich
? Störungsanfällig gegen Fremdgeräusche
? Abgrenzung zu anderen Räumen nur schwer möglich
Optik (OCR-Chip)
Spezialanwendungen
(Schwerpunkt: Erfassung Raumbegrenzungsflächen, Personenanzahl in Innen- räumen)
? Optimale Erfassung durch digitale Verarbeitung
? Nahezu fehlerfreie Detektion
? Weitere Lichteigenschaften sind erfassbar
? Hoher Inbetriebnahmeaufwand (Software)
Sensoren haben unterschiedliche Aufgaben: Sie erfassen oder messen das Tageslicht, Präsenz oder Bewegung. Bei der Montage müssen zum Beispiel Montagehöhe und Raumgröße, Erfassungsgeometrie sowie klimatische Besonderheiten beachtet werden.
licht.de
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 5 2017 - 30.08.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
