Sensoren – Basis für ein funktionierendes Lichtmanagement
Lichtmanagementprojekte sind immer individuell und oft komplex. Für jede Ausbaustufe gibt es passende Sensoren – von der reinen Bewegungs- über Präsenzerfassung bis zu tageslichtabhängiger Regelung in Innenräumen oder der Lichtsteuerung nach Verkehrsaufkommen und Witterung auf Straßen. Sie messen kontinuierlich die relevanten Parameter und ermöglichen eine automatische Anpassung der Beleuchtung nach den vorgegebenen Sollwerten.
Sensoren für Tageslichtnutzung
„Intelligentes“ Lichtmanagement nutzt das natürliche Licht, bietet hohen Komfort und das höchste Sparpotenzial. Lichtsensoren messen die Menge des einfallenden Tageslichts im Gebäude auf einer Referenzmessfläche. Unterschreitet die Beleuchtungsstärke einen vorab eingestellten Sollwert, wird künstliches Licht bedarfsgerecht zugeschaltet oder stufenlos nachgesteuert beziehungsweise nachgeregelt. Tageslicht variiert nach Tages- und Jahreszeit, nach Wetter und geografischer Lage. Aufgrund dieser Schwankungen und je nach Raumtiefe kann in Innenräumen deshalb auch tagsüber häufig nicht auf künstliches Licht verzichtet werden, beispielsweise um gesetzliche und normative Vorgaben (ASR A3.4, DIN EN 12464-1) zu erfüllen.
Sensoren für Bewegungs- und Präsenzerfassung
Bewegungssensoren nehmen Geh- und Fahrbewegungen in ihrem Erfassungsbereich wahr und reagieren darauf. Ein typisches Beispiel ist der Bewegungsmelder am Haus: Er detektiert Personen bei Dunkelheit und schaltet das Licht automatisch ein. Nach einer zuvor definierten Zeit ohne Bewegung wird es wieder ausgeschaltet. Integrierte Dämmerungsschalter stellen sicher, dass Bewegungsmelder nur in den Dunkelstunden arbeiten.
Präsenzsensoren sind empfindlicher als Bewegungssensoren. Sie reagieren auch auf kleinste Bewegungen, etwa bei der Schreibtischarbeit. Ihre Aufgabe besteht darin, beispielsweise in einem Büro oder Flur das Licht zuverlässig auszuschalten oder zu dimmen, wenn niemand im Raum ist. Bei Anwesenheit und Aktivität wird die Beleuchtung wieder in der gewünschten Helligkeit eingeschaltet oder hochgefahren. Jeder Präsenzsensor ist auch ein Bewegungssensor, aber nicht jeder Bewegungssensor ist ein Präsenzsensor.
Sensoren für Anwesenheits- und Bewegungserfassung werden häufig mit einem Lichtsensor kombiniert, um eine tageslichtabhängige Beleuchtungsregelung zu ermöglichen.
Tageslichtmessung: Basis für Lichtsteuerung und -regelung
Für die bedarfsgerechte Steuerung der künstlichen Beleuchtung stehen zwei Technologien zur Auswahl:
- Bei der Lichtsteuerung wird das Tageslicht an geeigneter Stelle gemessen und die künstliche Beleuchtung aufgrund der Menge an Tageslicht gedimmt sowie an- oder ausgeschaltet.
- Bei der Lichtregelung wird die gewünschte Beleuchtungsstärke vorab festgelegt. So wird auch in der Raumtiefe und je nach Tages- oder Jahreszeit ein konstantes Beleuchtungsniveau sichergestellt (= Konstantlichtregelung). Das System misst die aktuelle Lichtsumme im Raum (= die Summe aus Tageslicht und Kunstlicht) – und regelt das Kunstlicht automatisch auf das vorab eingestellte Beleuchtungsniveau.
In Kombination mit Bewegungs- und Präsenzsensoren werden die Leuchten in beiden Fällen nur bei Bewegung eingeschaltet und wenn wenig Licht vorhanden ist.
Drei Arten von Tageslichtsensoren | ||
Innenliegende Look-Down-Sensoren | Innenliegende Look-Out-Sensoren | Außenliegende Tageslichtmessköpfe |
Montage am Arbeitsplatz. Erfasst das Licht direkt unter dem Sensor: + Misst das Licht dort, wo es gebraucht wird, und regelt es kontinuierlich nach, um es konstant zu halten. + Wartungsfaktorausgleich an den einzelnen Leuchten - Gefahr von gegenseitigem Einfluss - Starke Abhängigkeit von der Reflexionsfläche | Montage am Arbeitsplatz. Erfasst das einfallende Licht an einem Punkt: + Ein Sensor kann mehrere gleichartige Räume steuern. - Erfasst keine Verschattungen im Raum | Montage eines Messkopfes zentral auf dem Dach. Erfasst die tageslichttechnische Situation außen: + Über Zusatzkomponenten kann die Lichtqualität (Sonnenstand, diffus/gerichtet etc.) erfasst werden. + Kostengünstig für große Gebäude - Keine Information über Gebäudeinneres |
Sensoren für Anwesenheitserfassung
Mit zwei Sensortechnologien können alle Standardanforderungen für Bewegungs- und Präsenzerfassung erfüllt werden:
- Passiv-Infrarot-Sensoren (PIR) geben ein kurzes Signal weiter, sobald sie eine Temperaturänderung erfassen. Dafür wird mithilfe einer Linse ein definierter Bereich in aktive und passive Zonen unterteilt. Bewegt sich ein Körper, zum Beispiel eine Person, durch mehrere Zonen, wird seine Wärme in Form von Infrarotstrahlung registriert. PIR-Sensoren geben selbst keine Strahlung ab (= passiv) und können im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden. Typische Anwendungsbereiche sind Büros, Klassenräume, Flure oder Außenanlagen rund um ein Gebäude.
- Hochfrequenz-Sensoren (HF) tasten ihren Erfassungsbereich ab (= aktiv). Wie bei Fledermäusen werden Signale ausgesendet und als reflektierte Echosignale wieder empfangen. Eine Echoveränderung bedeutet eine Bewegungsregistrierung. HF-Sensoren sind beispielsweise immer dann geeignet, wenn Objekte oder Personen keine Infrarotstrahlung aussenden (kalte Fahrzeuge oder auch im Winter warm angezogene Menschen) oder der Sensor in einer geschlossenen Leuchte verbaut werden soll. Typische Anwendungsbereiche sind etwa Eingänge, Tiefgaragen, Lager und Verkehrswege.
Leuchten können auch die Infrastruktur für andere Sensoren bilden (Luftgüte, Temperatur). Der DALI-BUS kann bei DALI-2 gesammelte Informationen weitergeben (vergleiche Teile 251 bis 253 des DALI-Standards, EPBD 2024 Artikel 13d und Indoor Environmental Quality, IEQ).
Präsenz- und Bewegungsmeldertechnologien | ||||
Melder | Verwendet in | Anwendungsbereiche | Vorteile | Nachteile |
| PIR | Separat installierten oder in Leuchten integrierten Präsenz- und Bewegungs-meldern Meist in Verbindung mit Tageslichtsensoren eingesetzt | Schwerpunkte: Büroflächen, Flure, Klassenzimmer, Aufenthaltsräume, Eingangsbereiche |
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Hochfrequenz/Radar | Separat installierten oder in Leuchten integrierten Präsenz- und Bewegungs-meldern Teilweise in Verbindung mit Tageslichtsensoren eingesetzt | Schwerpunkte: Tiefgaragen, Industrieanwendungen |
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Optik/Kamera (OCR-Chip) | Spezielle Melder, die meist einzeln in ausgewählten Räumen platziert werden. | Schwerpunkt: Erfassung von Raumbegrenzungs-flächen, Zählen von Personen in Innenräumen |
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Akustik | In Gebäuden fast ausschließlich in Kombination mit PIR-Sensoren, seltener mit Hochfrequenz-Sensoren verwendet Separat installierten oder in Leuchten integrierten Präsenz- und Bewegungs- meldern | Schwerpunkt: Verwinkelte Räume, in denen Personen sich nicht oder wenig bewegen (z. B. WC) |
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Temperatur, VOC, Luftfeuchtigkeit, CO2 etc. | In Gebäuden fast ausschließlich in Kombination mit PIR-Sensoren und Hochfrequenz-Sensoren verwendet Nur in Gebäuden sinnvoll, die ein BUS-System (KNX, DALI-2) verwenden und die von den Sensoren erhobenen Daten über eine Software auswerten können. | Schwerpunkt: Räume, in denen neben der erfassten Präsenz von Personen, die das Licht schalten, regeln oder steuern, noch weitere Raumparameter erfasst werden sollen, z. B. Raumtemperatur, Luftgüte, Luftfeuchtigkeit. |
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