Daylight Harvesting
Lichtzonensteuerung mit Kompaktpräsenzmeldern
Wer sich heute auf dem Markt nach Lösungen für ein modernes Lichtmanagement umsieht, wird mit zahlreichen Herstellern, Konzepten und Produkten konfrontiert. Dabei den Überblick zu behalten oder einen Wettbewerbsvergleich durchzuführen, ist eine große Herausforderung. Jedoch lohnt sich eine detaillierte und fundierte Auseinandersetzung mit dem Thema. Denn der Anteil des weltweiten Energieverbrauches für künstliche Beleuchtung beträgt, gemäß einer aktuellen Statistik der internationalen Energieagentur, 15 Prozent.
Bild: ©Entropia/Fotolia.com / B.E.G. Brück Electronic GmbHBei dem Ziel den Gesamtenergieverbrauch zu senken spielt ein intelligentes Lichtmanagement, welches die Einsparpotenziale nutzt, eine entscheidende Rolle. Dabei muss es nicht immer ein vernetztes System sein. Vor allem in der Nachrüstung lohnt sich ein Blick auf kompakte Stand-Alone-Lösungen, z.B. den PD4-M-DAA4G. Energiekosten, die durch Beleuchtungsanlagen entstehen, können je nach Anwendung zwischen 20 Prozent (z.B. in Fabriken), 50 Prozent (z.B. in Verwaltungsgebäuden oder Schulen) und 80 Prozent (z.B. in Lagerhallen) verringert werden. Folgende Möglichkeiten zur Energiekostensenkung stehen hier zur Verfügung:
- • Einsatz energiesparender Leuchtmittel und Vorschaltgeräte (LED)
- • Anwesenheitsabhängiges Schalten (Bewegungsmelder)
- • Tageslichtabhängige Regelung (Präsenzmelder)
- • Tageszeitabhängige Steuerung (Zeitschaltuhr)
Unabhängig davon, dass die tatsächliche Erforderlichkeit und der jeweilige Wirkungsgrad von vielen Faktoren abhängig sind, lässt sich eines festhalten: Insbesondere Bewegungs- und Helligkeitssensoren werden im Sinne eines cleveren Lichtmanagements eine zentrale Rolle zugeschrieben. Moderne Sensoren messen die Beleuchtungsstärke permanent, erkennen die Anwesenheit von Personen im Raum und leiten diese Informationen weiter an einen Controller. Dieser steuert das anwesenheitsabhängige Ein- und Ausschalten und regelt die Beleuchtung tageslichtabhängig. Letzteres wird im Englischen treffend auch 'daylight harvesting' genannt.
Bild: B.E.G. Brück Electronic GmbHMultitasking
Allein der Einsatz von Sensoren im Lichtmanagement kann je nach Anwendungsfall zu einer Kostenersparnis führen. Diese Sensoren sind Multitalente, denn sie lassen sich auch für weitere Anwendungsgebiete in der Gebäudeautomation nutzen: z.B. zur energieeffizienteren Gestaltung der Lüftungssteuerung durch anwesenheitsabhängige Regelkreise. Zudem können Visualisierungsanwendungen mit Anwesenheitsdaten angereichert werden. Die Kombination verschiedener Systeme miteinander ist eine der größten Herausforderungen der Gebäudeautomation. Dabei zeichnet sich zudem ein Trend ab, dass durch halb- und dezentrale Konzepte die klassische 3-Ebenen-Struktur der Gebäudeautomation in absehbarer Zeit zumindest teilweise der Vergangenheit angehören wird. Vor allem die Automations- und die Feldebene rücken immer näher zusammen. Die Verteilung von Intelligenz im System führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit sowie zu einer Vereinfachung der Interoperabilität verschiedener Systeme. So übernehmen immer mehr Sensoren heute teils jene Aufgaben, welche früher Raum-Controller übernommen haben. Der so genannte Multisensor ist z.B. Multitasking-fähig: Während er sich lokal um die Tageslicht-Ernte im Raum kümmert und dabei Steuerbefehle auf direktem Wege an Dali-EVGs sendet, kann er zugleich an ein übergeordnetes System die Anwesenheit von Personen melden.
Der adressierbare Dali-Präsenzmelder
Mit dem PD4-M-DAA4G können Dali-Betriebsgeräte adressiert und gruppiert werden. Diese Funktion erhöht einerseits die Planungssicherheit: Praktisch kann eine Lichtplanung auf einem vollkommen homogen gestalteten Verteilungskonzept von Leuchten basieren, weitestgehend unabhängig von Beleuchtungszonen. Zum anderen wird durch den Einsatz der Bustechnologie der Verdrahtungsaufwand deutlich minimiert, was den Montageprozess und die Installationsprüfung sicherer und wirtschaftlicher gestaltet. Der Melder ist ein kompaktes, auf Schulungs- und Klassenräume abgestimmtes Beleuchtungsmanagement-System für konzentriertes Arbeiten bei homogenen Lichtverhältnissen. In dem Gehäuse befinden sich ein hochsensibler Präsenzmelder mit tageslichtabhängiger Regelung, ein Dali-Controller mit der Fähigkeit Dali-Betriebsgeräte zu gruppieren, ein Dali-Netzteil und eine Taster-Steuerung. Bis zu 64 Dali-Betriebsgeräte können angeschlossen werden, ein integriertes Relais bietet noch mehr Möglichkeiten zur individuellen Ausrichtung. Zu den möglichen Funktionen des Relais zählen HKL-Steuerungsaufgaben oder die Einbindung von Lichtquellen ohne Dali-Betriebsgeräte. Alternativ kann das Relais auch so programmiert werden, dass die Versorgungsspannung der Dali-Betriebsgeräte im vakanten Fall (Licht wird nicht benötigt) getrennt wird. Diese Cut-off-Funktion führt zur Einsparung des Standby-Stromverbrauchs von 0,2 bis 1W je Dali-EVG.
Bild: B.E.G. Brück Electronic GmbHVerknüpfte Regelkreise im Offset-Verfahren
Klassen- und Schulungsräume haben typischer Weise eine einseitige Fensterfront. Durch seitlich einfallendes Tageslicht entsteht ein Helligkeitsgefälle. Folglich kann auf der Fensterseite mehr Tageslicht 'geerntet' werden, als auf der fensterabgewandten Seite. Zum Ausgleich dieser Helligkeitsgefälle ist der PD4-M-DAA4G entwickelt worden. Er bietet die Möglichkeit, den Regelkreis der Dali-Gruppe 1 mit bis zu zwei weiteren Gruppen zu verknüpfen. Um diesen Vorteil zu nutzen, werden die Beleuchtungskörper in bis zu 3 Gruppen segmentiert. Negative Offset-Werte für jene Gruppen in helleren Bereichen gleichen das Gefälle nun aus, mit dem Ergebnis, dass zusätzliche Energiekosten eingespart werden. Das Offset-Verfahren im Melder ist eine Alternative zum Einsatz eines zweiten und/oder dritten, in die jeweiligen Bereiche ausgerichteten Lichtfühlers und hat einige Vorteile:
- • reduzierte Anschaffungskosten, da nur ein Gerät erforderlich ist
- • schnellere Montage: Es muss nur ein Gerät montiert und nur ein Lichtfühler ausgerichtet werden
- • Keine Einbußen bei extremen Lichtbedingungen: Eingestellten Offset-Werte können automatisch ignoriert werden
- • Unempfindlich gegenüber Sonnen-Reflexionen oder erhöhten Reflexionsgraden durch Schnee
Komfort und Steuerung
Optional kann der Melder beim Betreten des Raumes automatisch das Licht anschalten. Ist dies nicht gewünscht, kann die Aktivierung der Beleuchtung manuell über einen konventionellen Taster erfolgen. Über die Soft-Start-Funktion, bei der die Leuchten hochdimmen, wird beim Einschalten des Lichts verhindert, dass die Raumnutzer im ersten Moment geblendet werden. Der Manipulationsschutz, die Alarmfunktion und ein einstellbares Orientierungslicht dienen u.a. der Sicherheit. Integriert im Melder stehen drei 12-V-Tastereingänge zur Verfügung, die mit handelsüblichen Tastern angesteuert werden können: Einer für die Hauptbeleuchtung mit tageslichtabhängiger Regelung, einer für eine dimmbare Tafelbeleuchtung über Dali und alternativ der Dritte für eine Tafelbeleuchtung über das integrierte Relais.
Installations- und Wartungsprozesse
Mit der passenden Fernbedienungs-App und dem passenden IR-RC-Adapter ist die Gruppierung von Leuchten einfach möglich. Ab Werk können Energieeffizienz- und Komfortfunktionen ohne Voreinstellungen im Broadcast-Modus genutzt werden. Die Installationsprüfung ist damit innerhalb weniger Sekunden nach der Montage durchführbar. Im Wartungsmodus können neu hinzugefügte, bzw. ausgetauschte Dali-EVG in wenigen Schritten der jeweiligen Gruppe zugeordnet werden, ohne alles neu gruppieren zu müssen. Der große Erfassungsbereich und die Möglichkeit, den Lichtfühler in alle Bereiche des Raumes ausrichten zu können, führen dazu, dass in vielen Fällen nur ein Melder pro Raum eingesetzt werden muss. Sollte es dennoch notwendig sein, den Erfassungsbereich zu vergrößern, können bis zu 4 Slave-Geräte mit einem jeweils identisch großen Erfassungsbereich angeschlossen werden.
Wer sich heute auf dem Markt nach Lösungen für ein modernes Lichtmanagement umsieht, wird mit zahlreichen Herstellern, Konzepten und Produkten konfrontiert. Dabei den Überblick zu behalten oder einen Wettbewerbsvergleich durchzuführen, ist eine große Herausforderung. Jedoch lohnt sich eine detaillierte und fundierte Auseinandersetzung mit dem Thema. Denn der Anteil des weltweiten Energieverbrauches für künstliche Beleuchtung beträgt, gemäß einer aktuellen Statistik der internationalen Energieagentur, 15 Prozent.
Bild: ©Entropia/Fotolia.com / B.E.G. Brück Electronic GmbHBei dem Ziel den Gesamtenergieverbrauch zu senken spielt ein intelligentes Lichtmanagement, welches die Einsparpotenziale nutzt, eine entscheidende Rolle. Dabei muss es nicht immer ein vernetztes System sein. Vor allem in der Nachrüstung lohnt sich ein Blick auf kompakte Stand-Alone-Lösungen, z.B. den PD4-M-DAA4G. Energiekosten, die durch Beleuchtungsanlagen entstehen, können je nach Anwendung zwischen 20 Prozent (z.B. in Fabriken), 50 Prozent (z.B. in Verwaltungsgebäuden oder Schulen) und 80 Prozent (z.B. in Lagerhallen) verringert werden. Folgende Möglichkeiten zur Energiekostensenkung stehen hier zur Verfügung:
- • Einsatz energiesparender Leuchtmittel und Vorschaltgeräte (LED)
- • Anwesenheitsabhängiges Schalten (Bewegungsmelder)
- • Tageslichtabhängige Regelung (Präsenzmelder)
- • Tageszeitabhängige Steuerung (Zeitschaltuhr)
Unabhängig davon, dass die tatsächliche Erforderlichkeit und der jeweilige Wirkungsgrad von vielen Faktoren abhängig sind, lässt sich eines festhalten: Insbesondere Bewegungs- und Helligkeitssensoren werden im Sinne eines cleveren Lichtmanagements eine zentrale Rolle zugeschrieben. Moderne Sensoren messen die Beleuchtungsstärke permanent, erkennen die Anwesenheit von Personen im Raum und leiten diese Informationen weiter an einen Controller. Dieser steuert das anwesenheitsabhängige Ein- und Ausschalten und regelt die Beleuchtung tageslichtabhängig. Letzteres wird im Englischen treffend auch 'daylight harvesting' genannt.
B.E.G. Brück Electronic GmbH
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 3 2019 - 08.05.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
