Automatisierung steigert Effizienz ohne Komfortverluste
Energiesparende Beleuchtungskonzepte
Ein bekannter Vorteil moderner LED-Beleuchtung liegt in ihrem ressourcenschonenden Betrieb. Der bewusste Umgang mit Energie bekommt durch die dramatische Entwicklung der Gas- und Strompreise ebenso wie durch die Klimakrise zunehmend eine nahezu existenzielle Dringlichkeit. Eine Brücke zwischen dem Human Centric Lighting, kurz HCL, auf der einen Seite und dem schonenden Einsatz der Ressource Energie auf der anderen Seite schlägt das Konzept der „Human Centered Building Automation“ (HCBA). Der Ansatz einer auf den Menschen und seine Nutzungsgewohnheiten ausgerichteten Gebäudeautomation verbindet beide Aspekte und sorgt somit für Energieeinsparungen bei gleichzeitiger Steigerung des Wohlbefindens.
Der Mensch im Fokus der Energie
Dieses Prinzip versteht den Menschen als entscheidende Stellschraube bei der nachhaltigen und effizienten Optimierung von Gebäuden. „Das Ziel ist, nur so viel energieintensive Gebäudetechnik wie nötig zu verbauen. Der Schlüssel dazu ist eine effiziente Gebäudemess- und -sensortechnik, die bedarfsgerecht ermittelt, wieviel Energie tatsächlich benötigt wird und den Nutzern eines Gebäudes bereitgestellt werden muss“, erläutert Paul Schwenk, CEO der Theben AG. „Kurzfristig kann damit der Energieverbrauch im Gebäudesektor smart und für die Nutzer ohne Komfortverzicht reduziert werden. Mittelfristig hilft es dabei, energieintensive Gebäudetechnik weiter zu reduzieren und langfristig, mithilfe entsprechender Architekturkonzepte, gänzlich darauf zu verzichten“, so Schwenk.
„Human Centered Building Automation“ in der Praxis
Wie dies am Beispiel von Beleuchtungskonzepten aussehen kann, zeigt eine Fallstudie, die im Rahmen einer Forschungsreihe entwickelt wurde. Vor dem Hintergrund der „Lichtvereinbarung von Davos“ im September 2018 lancierte die SLG (Schweizer Licht Gesellschaft) zusammen mit zahlreichen Partnern das Umsetzungsprogramm „energylight“. Um das effektive Energiesparpotenzial von intelligenten Beleuchtungsanlagen gegenüber konventioneller Beleuchtung mit Standard-Sensorik aufzuzeigen, werden im Rahmen des energylight-Projektes „Sensolight“ sechs Fallstudien durchgeführt – eine davon ist das Spitalzentrum Biel in der Schweiz.
Betrachtet wurde hierfür ein Korridor mit einer Fläche von 352 m2. Die alte Beleuchtung in Form von Kompaktleuchtstofflampen im Dauerbetrieb wurde durch 22 LED-Panels mit Sensorsteuerung und kurzer Nachlaufzeit ersetzt. Im Betrieb wurden diese auf 50 % der Leistung gesetzt, das Orientierungslicht auf 10 %. Die LEDs wurden in zehn Gruppen aufgeteilt und jeweils durch einen eigenen Präsenzmelder gesteuert. Obwohl die Beleuchtungsstärke im Vergleich zur ursprünglichen Beleuchtung von 40 auf über 200 Lux erhöht wurde, konnten Energieeinsparungen von 82 % realisiert werden – wohlgemerkt unter Einberechnung des Verbrauchs der Präsenzmelder. Die Studie zeigt, dass die Kombination aus Lichtregelung und Leuchteneffizienz einen erheblichen Unterschied beim Energieverbrauch macht, ohne dass Nutzer einen Komfortverzicht hinnehmen müssen.
Offener IEC-Standard 62386 sorgt mit DALI-2 für intelligentes Licht
Mit dem offenen DALI-2-Standard steht TGA-Planern bei der nachhaltigen Energieoptimierung eine breite Palette von kompatiblen Lichtsteuerungslösungen zur Verfügung. Hersteller wie die Theben AG bieten alle notwendigen DALI-2-Kernkomponenten wie Präsenzmelder mit HCL-Funktionalität, RGBW-Licht und zeitgesteuerten Funktionen, Präsenzsensoren für die Erfassungsbereichserweiterung sowie Tasterschnittstellen und Schaltaktoren.
Als einfache Lösung für Standardanwendungen in kleinen Gebäudebereichen ermöglicht etwa der DALI-2-Broadcast-Präsenzmelder die Inbetriebnahme einer Lichtgruppe mit Konstantlichtregelung und Orientierungslicht. Adressierbare DALI-2-Präsenzmelder hingegen erlauben die flexible Zuordnung von bis zu drei Lichtgruppen und bieten eine 2- oder 3-Kanal-Mischlichtmessung.
DALI-2-Präsenzsensoren lassen sich mit einem beliebigen Multimaster Application-Controller betreiben, der die IEC 62386 Teile 101/104 erfüllt. Weil der DALI-2-Standard herstellerübergreifende Kompatibilität gewährleistet, kann das Lichtmanagement auch mit der übergeordneten Steuerung eines Building Management Systems verbunden werden. Eine Auswahl verschiedener KNX-/DALI-Gateways erlaubt zudem die Brücke in die KNX-Welt und ermöglicht damit weitere Funktionalitäten wie Beschattung und Klimasteuerung. Zusammengefasst werden all diese Kernkomponenten in einer von der Theben AG entwickelten Einzelraum-Komplettlösung, der „DALI-2 Room-Solution“.
Lichtkonzept nach Maß
Die „DALI-2 Room-Solution“ spielt überall dort ihre Vorteile aus, wo es gilt, individuelle Lichtkonzepte zu gestalten. So sind anwendungsspezifische HCL-Konzepte mit biodynamisch wirksamem Licht effizient und flexibel realisierbar. Individuell einstellbare Szenen können spezifische Zustände wie Entspannung und Konzentration fördern und unterstützen. Insbesondere in Büros und Besprechungsräumen, Klassenzimmern oder Hörsälen sowie Pflegeheimen und Krankenhäusern kommen diese Vorteile zum Tragen. Wie beim natürlichen Verlauf des Tageslichts durch die Sonne ändert sich die Farbtemperatur über den Tag. Entsprechend dem Tagesrhythmus wirkt die Lichtfarbe morgens aktivierend und abends beruhigend. Mit insgesamt 11 HCL-Vorlagen und der integrierten Zeitschaltuhr kann flexibel und zeitgesteuert auf jeden Anwendungsfall eingegangen werden.
Ein wesentlicher weiterer Aspekt ist die Reduzierung des Stromverbrauchs. Ganz im Sinne der „Human Centered Building Automation“ profitieren Nutzer somit einerseits von maßgeschneidertem Licht und andererseits von nachhaltiger Energieeinsparung und -optimierung. Durch die mögliche Einbindung von Dritthersteller-Produkten gewinnen Fachplaner und Elektroinstallateure maximale Gestaltungsfreiheit und Offenheit. Gleichzeitig genießen Bauherren Investitionsschutz durch die DALI-2 Zertifizierung.
Programmierung per App und Kommunikation über Bluetooth
Die „DALI-2 Room Solution“ lässt sich über die „DALI-2 RS Plug App“ für iOS-, Android- und Windows-Tablets parametrieren und in Betrieb nehmen. Software und Präsenzmelder kommunizieren bidirektional über Bluetooth. Somit können sämtliche Parameter einfach und schnell ausgelesen werden. Firmware- und Funktions-Updates der Melder funktionieren ebenfalls drahtlos.
