Beleuchtung: Lichtmanagement

SBS-Energiespar-Info
Beleuchtung: Lichtmanagement
Wurden Leuchten früher oft einfach per Hand einzeln oder gruppenweise ein- oder ausgeschaltet,
so orientiert sich die Beleuchtungstechnik heute am aktuellen und individuellen Bedarf und den
Schwerpunktthemen Energiesparen und Benutzerkomfort.
Lichtmanagement
Zum Lichtmanagement zählen alle Systeme, die das starre Muster „ein oder aus" durchbrechen. Dazu
gehören elektronische Komponenten, die das Steuern und Regeln der Beleuchtung übernehmen und für
bedarfsgerechtes Licht sorgen. Die Grundlage eines guten Lichtmanagements ist die Kenntnis der
jeweiligen Anforderungen sowie eine gute Planung und Abstimmung der beleuchtungstechnischen
Komponenten darauf und untereinander.
Wichtig ist auch die Beleuchtungstechnik als Bestandteil des Objekts und der Haustechnik zu betrachten: Die Kühlung bzw. Klimatisierung eines Objektes wird ja auch durch Kühllasten beeinflusst die
u.a. durch den Tageslichteinfall (Sonnenenergieeintrag bzw. Verschattung!) und die Kunstlichterzeugung
(Lampenabwärme!) verursacht werden: Lichtmanagement kann die Probleme vermeiden o. entschärfen.
Lichtmanagement bedingt, dass sich einzelne Leuchten bzw. Leuchtengruppen separat ansprechen lassen und die Beleuchtungsanlage in mehreren Schalt- und Dimmzuständen arbeiten kann.
Dadurch wird die Lichtnutzung dynamisch, entsteht Beleuchtungskomfort und wird Energie gespart.
Die gebräuchlichsten Lichtmanagement-Techniken werden nachfolgend kurz vorgestellt:
Regelung der Lichtabgabe durch Dimmen
Mittels Dimmen wird die Lichtabgabe einer Lampe bzw. Leuchte verändert. Die Möglichkeit und Art
der Dimmung wird vor allem vom Leuchtmittel beeinflusst:
• Normale Hochvolt-Halogenlampen für 230 bzw. 400 V sind problemlos per Phasenanschnittsteuerung dimmbar, hingegen benötigen Niedervolt-Halogenlampen mit elektronischem Trafo
einen darauf abgestimmten Dimmer. Der Dimmbereich wird nur vom Dimmer begrenzt.
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• Leuchststofflampen sind nur in Kombination mit EVGs dimmbar (bis auf 1% Lichtabgabe).
• Energiesparlampen: Nur extra gekennzeichnete lassen sich bis auf etwa 10% des Nennlichtstroms dimmen.
• Auch bei den LED-Lampen sind nur gewisse Typen für die Dimmung geeignet und gekennzeichnet. Der erreichbare bzw. sinnvolle Absenkgrad hängt von der Dimm-Methode ab und kann entweder bis auf 30% (analoge Dimmer) oder aber bis auf ca. 5% (Pulsweitenmodulation) herabreichen. Achtung: Da die meisten im Handel angebotenen Dimmer nur für Lampen ab 20 Watt geeignet sind, können selbst dimmbare LED-Lampen (mit typischen Leistungen von 4 bis 20 Watt) in
der Praxis nur gedimmt werden, wenn mehrere gemeinsam betrieben werden!
• Einige Arten von Hochdruckentladungslampen (Natriumdampf- bzw. Halogen-MetalldampfHochdrucklampen) sind bis ca. 50% dimmbar. Genauere und produktspezifische Angaben der
Lampenhersteller sind unbedingt zu beachten! Außerdem können sich die Farbwidergabe und
Lebensdauer verschlechtern!
*)
Bei dimmbaren EVGs sind drei Ansteuerungsarten möglich:
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EVG mit 1 – 10 V-Schnittstelle: Schaltung per Lichtschalter. Fixe Zuordnung über das Steuerkabel, jedoch keine
Adressierung bzw. Parametrierung einzelner EVGs möglich. Bei Neuzuordnung im Zuge von Änderungen an der
Lichtinstallation ist zwingend eine Neuverdrahtung erforderlich!
EVG mit DSI (Digital Serial Interface): Schaltfunktion ins EVG verlegt. Keine Einzeladressierung, jedoch Min/MaxDimmwerte und Notlicht-Werte einstellbar. Bei EVG-Neuzuordnung muss Steuerleitung neu verlegt werden, die
Lastleitung kann bestehen bleiben.
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EVG mit DALI-Schnittstelle (Digital Addressable Lightning Interface): Dieser Industriestandard für Lichtsteuerungen
ermöglicht über potenzialfreie Steuereingänge das Schalten im EVG. Die Adressierung kann einzeln,
gruppenweise oder gemeinsam erfolgen. Zusätzlich ist die Szenenspeicherung möglich. Rein softwaremäßige Neugruppierung, daher bei Änderungen keine Änderung der Installation nötig.
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Licht-Regelung bzw. -Schaltung mittels Zusatzgeräte
Die manuelle Schaltung der Beleuchtung kann z.B. mittels Treppenhaus-Automaten, Bewegungsmelder,
Präsenzmelder, Zeitschaltuhr oder Dämmerungsschalter ersetzt bzw. ergänzt werden.
Treppenhaus-Automaten werden durch Drücken eines Tasters aktiviert. Ein einstellbares Zeitrelais unterbricht später wieder den Stromkreis der Beleuchtungsanlage.
Sowohl Bewegungsmelder als auch Präsenzmelder reagieren mittels Infrarotsensoren auf die Bewegungen bzw. Anwesenheit von Personen, Präsenzmelder berücksichtigen aber auch noch die Tageslichtverhältnisse. Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen die mit diesen Geräten kombiniert werden, sollten
bei erhöhter Schalthäufigkeit mit sogenannten Warmstart-EVGs betrieben werden, sonst drohen Lebensdauereinbußen.
In stärker frequentierten Bereichen oder Bereichen mit Pausenzeiten sind Zeitschaltuhren eine mögliche
Lösung, weil die Beleuchtungsanlage über fix eingestellte Zeiten aktiviert bzw. abgestellt werden kann.
Dämmerungsschalter betätigen einen Schaltkontakt des Beleuchtungsstromkreises, wenn ein
einstellbarer Helligkeitswert unter- oder überschritten wird.
Tageslichtabhängige Regelung durch Lichtsensoren
Bei diesen Regelungskonzepten handelt es sich um eine sogenannte Konstantlichtregelung. D.h., dass
in einem Raum oder Bereich die Summe der Beleuchtungsstärke aus einfallendem Tageslicht und zusätzlichem Kunstlicht gemäß den Anforderungen konstant bleibt. Um ein unerwünschtes „Pendeln“ zu vermeiden wird das Kunstlicht verzögert ausgeschaltet.
Die richtige Planung und Anbringung des Lichtsensors ist wesentlich! Z.B. spielt der Reflexionsgrad der
vom Sensor erfassten Fläche eine wichtige Rolle: Bei Nutzungs- oder Mobiliars-Änderungen kann dies zu
Problemen führen! Bei Einzelraumsteuerungen ist die Leuchtdichte am Arbeitsplatz ausschlaggebend: Der
Lichtsensor wird meist an der Decke – auf das Fenster gerichtet – montiert. Für ein komplettes Gebäude
wiederum macht es Sinn, die Tageslichtverhältnisse mit einem zentralen, außen montierten Tageslichtmesskopf (Heliometer) zu erfassen der die Lichtverhältnisse alle vier Himmelsrichtungen registriert. Die
standort- und tageszeitabhängigen Sonnenstandswerte sowie die Sensorwerte werden in einem Tageslicht-Rechner weiterverarbeitet. Darüber hinaus können z.B. auch Witterungsverhältnisse berücksichtigt
und ein Jalousien-Management betrieben werden.
Konstantlichtregelungen setzen natürlich dafür geeignete und ausgerüstete Lampentypen voraus.
Weiters ist die Sinnhaftigkeit der Ergänzung von Tageslichtsystemen mit anderen Steuerungselementen
(Zeitschaltuhren, Bewegungsmeldern usw.) zu prüfen und darauf abzustimmen.
Mit derartigen Regelungen lassen sich beachtliche Energieeinsparungen erzielen: Stufenlose Systeme
sind diesbezüglich natürlich optimal (bis 50% Ersparnis gegenüber manueller Lichtschaltung), aber
auch die kostengünstigeren Stufenschaltungen bringen gute Spareffekte.
Zentrale Lichtsteuerung
Vielfach sind punkto Lichtmanagement Einzelraumregelungen üblich. Vor allem für mittlere und große
Objekte kann aber die Einrichtung einer zentralen Lichtsteuerung sinnvoll sein. Punkto Umsetzung
sind naturgemäß Neubauten unproblematisch, wohingegen die Installation in Bestandsbauten technische
Probleme und relativ hohe Kosten verursachen kann.
Zum Einsatz kommen die bereits weiter o.a. DALI-Systeme (sh. Anmerkungen bei den EVGs). Ältere
Lichtsysteme lassen sich übrigens mittels spezieller Schnittstellen ins DALI-System integrieren.
In großen Objekten kann auch eine zentrale Leittechnik Sinn machen: Im Rahmen einer ganzheitlich geplanten und betriebenen Gebäudesystemtechnik werden möglichst alle Haustechnikbereiche wie Heizung,
Lüftung, Klima etc. und eben auch die Beleuchtungstechnik per BUS-System zentral gesteuert, programmiert, erfasst, ausgewertet, protokolliert und visualisiert. Häufig ist auch die Einbindung von
Fernüberwachungs- und -wartungs-Systemen üblich.
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Stand: 04.05.2015