ENERGIE SPAREN PER OFFSET

WIE SICH DIE TAGESLICHTNUTZUNG DER KONSTANTLICHTREGELUNG WEITER OPTIMIEREN LÄSST

Die energieeffiziente Nutzung des natürlichen Tageslichts spielt nicht nur in der Architektur eine Rolle, sondern auch in der bedarfsgesteuerten Gebäudeautomation. Ein zusätzlicher Offset in der Konstantlichtregelung sorgt dabei für weiteres Einsparpotenzial.

Energie nur dann, wenn sie wirklich gebraucht wird: So lautet das Prinzip der bedarfsgesteuerten Gebäudeautomation. Im Bereich der Lichtsteuerung setzt die präsenz- und tageslichtabhängige Konstantlichtregelung diesen Gedanken durch ihre energieeffiziente Tageslichtnutzung besonders konsequent um – lässt sich durch ein einfaches Konzept aber nochmals verbessern.

Zentralperspektive, Parallelperspektive, Farbperspektive – wie in der Kunst lassen sich auch im Gebäudebereich Dinge oft aus ganz unterschiedlichem Blickwinkel betrachten. Ein Beispiel ist die sogenannte Tageslichtnutzung, der in der Architektur heute eine große Bedeutung zukommt. Tageslichtsysteme lenken diffuses natürliches Tageslicht in die Tiefe eines Gebäudes, damit der Mensch sich besser fühlt und gesünder arbeitet. Dafür berechnet der Architekt das Verhältnis zwischen Innen- und Außenbeleuchtungsstärke: den Tageslichtquotienten.

DER PRÄSENZMELDER ALS PARTNER VON ARCHITEKT UND PLANER

Dem Architekten geht es jedoch nicht nur um die biologische Wirkung des Tageslichts. Eine optimale Tageslichtnutzung senkt auch den Energiebedarf. Schließlich braucht es weniger Kunstlicht, je mehr Tageslicht in das Gebäude einfällt. In Zeiten der Energiewende wird dies ebenso an Bedeutung gewinnen wie die anwesenheits- und tageslichtabhängige Konstantlichtregelung eines Präsenzmelders. Denn diese realisiert ebenfalls eine energieeffiziente Tageslichtnutzung. Nur eben aus einer anderen Perspektive.

Die Tageslichtnutzung der Konstantlichtregelung besteht darin, die Beleuchtung nur so stark hochzudimmen, wie es der Tageslichteinfall von außen erfordert. Sie arbeitet quasi wie ein kongenialer Partner des Architekten: Während dieser das Tageslicht gezielt von außen in das Gebäude leitet, achtet der Präsenzmelder im Innenraum darauf, wie gut das gelingt. Der Architekt orientiert sich am Tageslichtquotienten, der Präsenzmelder am Helligkeitssollwert für eine normgerechte, planungssichere Ausleuchtung. Es sind zwei Perspektiven mit einem gemeinsamen Ziel: Mehr Energieeffizienz zum Senken der Energiekosten und des weltweiten CO₂-Ausstoßes.

MAXIMALE TAGESLICHTNUTZUNG EINFACH GELÖST: OFFSET BEI NUR EINEM REGELNDEN PRÄSENZMELDER

Der Präsenzmelder realisiert die Konstantlichtregelung mithilfe eines eingebauten Lichtsensors. Dies bedeutet auch, dass es immer mindestens einen Melder braucht, um das Licht in einer bestimmten Raumzone individuell zu regeln. Nun wäre es einerseits zwar ideal, dies in möglichst vielen Bereichen zu tun und so auch die Tageslichtnutzung überall zu optimieren. Andererseits macht es jedoch wenig Sinn, die Anzahl der eingesetzten Melder dafür wahllos in die Höhe zu schrauben.

Was also tun? Das haben sich auch die Automationsexperten vor einiger Zeit gefragt – und eine einfache, aber wirkungsvolle Lösung gefunden: Ein Offset zwischen mehreren Lichtgruppen, die durch einen Präsenzmelder gesteuert werden. Ein Offset also, der die Tageslichtnutzung auch dann optimiert, wenn nur einziger Melder im Raum verbaut ist. Wie das geht, zeigt als erstes Beispiel der DUO-DALI-Präsenzmelder der Serie COMPACT von ESYLUX, der zwei Lichtkanäle im Broadcast-Betrieb steuert.

DUO DALI FÜR ZWEI LICHTKANÄLE

Ein typisches Anwendungsgebiet des DUO-DALI-Präsenzmelders sind Klassenräume. Klassenräume wiederum haben meist nur eine Fensterseite, was genau die passenden Voraussetzungen für einen Offset schafft. Denn im fensternahen Bereich und im fensterfernen Bereich ist die erforderliche Lichtleistung jeweils sehr unterschiedlich. Fensterferne und fensternahe Leuchten werden deshalb jeweils einem anderen Lichtkanal des DUO DALI zugeordnet (Abb. 1).

Nach der Installation ist der Melder mit Werkseinstellungen sofort betriebsbereit. Um beide Lichtkanäle per Offset regeln zu können, muss dieser jedoch per Fernbedienung oder in der ESY-App eingestellt werden. Dabei handelt es sich um einen festen Offset von Kanal 2, dem innenliegenden Raumbereich, zu Kanal 1, der Fensterseite. Die optimale Größe des Offsets hängt von der jeweiligen Raumsituation ab, liegt jedoch in vielen Fällen bei 30 %, weshalb dieser Wert auch hier als Beispiel dienen soll.

_{Abb. 1: Wie das Planungsbeispiel zeigt, werden fensterferne und fensternahe Leuchten im Klassenraum jeweils einem anderen Lichtkanal des DUO DALI zugeordnet.}

INNENLIEGENDE UND FENSTERNAHE LEUCHTEN UNTERSCHEIDEN

Im Betrieb geschieht nun Folgendes: Nimmt morgens im Klassenzimmer das Tageslicht zu, dimmt der Melder zunächst nur die Leuchten am Fenster. Denn die innenliegende Zone braucht noch 100 % Lichtleistung. Sinkt die Lichtleistung der fensternahen Leuchten auf 70 %, ist der Offset von 30 % erreicht. Nun beginnt der Melder auch mit dem Dimmen der innenliegenden Leuchten. Reicht das Tageslicht in beiden Zonen aus, schaltet er alle Leuchten aus.

Wird es wetter- oder tageszeitbedingt draußen wieder dunkler, ist die Reihenfolge umgekehrt. Der Melder dimmt die innenliegenden Leuchten als erste hoch, die fensternahen folgen verzögert mit Offset. Erst wenn die innenliegenden Leuchten 100 % erreicht haben und das Tageslicht weiter abnimmt, dimmt der Melder schließlich auch die fensternahen Leuchten auf die volle Lichtleistung. Der Energieeffizienz-Effekt des Offsets liegt also im früheren Herunterdimmen oder verzögertem Hochdimmen der fensternahen Leuchten bei abnehmendem bzw. zunehmendem Tageslicht.

DER DOPPELTE OFFSET DER APC-PRÄSENZMELDER

Der DUO DALI mit seiner Offset-Variante und seinem einfachen 2-Kanal-Broadcastbetrieb hat sich vielfach bewährt und gehört deshalb seit vielen Jahren zu den beliebtesten Produkten der ESYLUX-Kunden. Wer eine noch flexiblere Form der Lichtsteuerung sucht, findet inzwischen jedoch noch eine andere Lösung: Die APC-Präsenzmelder für den weiterentwickelten Standard DALI-2, die bis zu 16 Gruppen steuern – und mit einem erweiterten Offset-Konzept arbeiten.

Unterschied Nummer eins: Die APC-Präsenzmelder ermöglichen zwischen zwei Lichtgruppen nicht nur einen einfachen Offset, sondern einen doppelten. Am besten verdeutlicht dies die Darstellung des Dimmkurvenverlaufs (Abb. 2): Wie er zeigt, lässt sich ein oberer Offset von Gruppe 2 zu Gruppe 1 einstellen und ein unterer Offset von Gruppe 2 zu Gruppe 1. Dieser doppelte Offset schafft mehr Flexibilität bei der Gestaltung. Vor allem aber vergrößert er nochmals die Energieeinsparung.

_{Abb. 2: Der doppelte Offset der APC-Präsenzmelder erweitert den Gestaltungsspielraum und verbessert nochmals die Gesamtenergieeffizienz.}

MEHR LICHTGRUPPEN = MEHR OFFSETS

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass sich bei den APCPräsenzmeldern noch mehr Lichtgruppen innerhalb eines Raumes bilden lassen als beim DUO DALI und dann durch einen einzigen Präsenzmelders geregelt werden können. Auch auf das Offset-Konzept der APC-Melder wirkt sich dies aus: Für jede neu hinzukommende Gruppe lassen sich weitere Doppel-Offsets einstellen. Ein Beispiel zeigt Abbildung 3: Derselbe Raum, nun aber mit 3 Lichtgruppen. Zur Fenstergruppe 2 und der innenliegenden Gruppe 1 kommt eine türseitige Gruppe 3 hinzu.

Sowohl für die Fenstergruppe als auch für die Türgruppe ist im Beispiel jeweils ein doppelter Offset im Verhältnis zu Gruppe 1 eingestellt. Ein negativer Offset für die Fenstergruppe, ein positiver für die Türgruppe. Bei zunehmendem Tageslicht wird die Fenstergruppe dadurch früher gedimmt als Gruppe 1, die Türgruppe später als Gruppe 1. In einem Raum mit nur einer Fensterseite entsteht so eine Art Tiefenstaffelung, die die Beleuchtung noch besser und dadurch energieeffizienter an den einseitigen Tageslichteinfall anpasst.

_{Abb. 3: Um die Beleuchtung eines Raumes noch besser an das einfallende Tageslicht anzupassen, bieten APC-Präsenzmelder die Möglichkeit, weitere Gruppen mit Offset hinzuzufügen.}

DUO-DALI-Präsenzmelder und APC-Präsenzmelder für DALI-2 zeigen so auf unterschiedliche Weise, wie sich durch einfache Offsets die Tageslichtnutzung der Konstantlichtregelung weiter verbessern lässt. Und das bei nur einem Melder und damit nur einem Lichtsensor im Raum. Es ist ein einfaches, aber wirksames Konzept, das die Energieeffizienz zusätzlich verbessert, dennoch eine normgerechte Ausleuchtung aller Zonen gewährleistet – und sich insbesondere bei den APC-Präsenzmeldern mit ihren vielfachen Gruppen übrigens ohne Weiteres auch für Räume mit mehreren Fensterseiten einsetzen lässt.

Eine besonders anschauliche Darstellung der Funktionen des DUODALI-Präsenzmelders finden Sie im Konfigurationsvideo auf unserem Youtube-Kanal. Auch ein Tutorial zu den APC-Präsenzmeldern ist dort zu sehen. Eine Einleitung in das Konzept von DALI-2 mit ESYLUX erhalten Sie außerdem auf Seite 28 in dieser ESYWORLD!

SCHNELLE
Angebotsanfrage

ReferenzBüro

ReferenzBildungseinrichtung

ReferenzGesundheitseinrichtung

ReferenzAußenbereiche

ATMO Präsenz- und Bewegungsmelder

CELINE-2 Deckeneinlegeleuchten

DEFENSOR Bewegungsmelder

ALVA Pollerleuchten