Schnell, sicher, dezentral

Beleuchtungssteuerung im urbanen Raum

Der Siegeszug der LED-Technologie schreitet unaufhaltsam voran. „Energieeffizienz“ ist das Schlagwort in der Leuchtenbranche und gleichzeitig ein gutes Verkaufsargument. Selbst bei konservativem Beleuchtungsverhalten — Licht an – Licht aus — spart eine auf LED-Technologie umgerüstete Beleuchtungsanlage Ressourcen und Geld. Doch mit diesem Nutzungsverhalten werden der energetische und der wirtschaftliche Vorteil einer solchen Anlage nicht ausgeschöpft. Erst eine dynamische Anpassung des Lichts an die jeweiligen Bedürfnisse bringt die volle Ersparnis.

Zudem bewirkt eine perfekte Beleuchtungsanpassung, dass der Mensch sich in seiner Umgebung wohl fühlt. Für Städte kann die Inszenierung von öffentlichen Plätzen, interessanten Bauwerken oder historischer Bausubstanz mit moderner LED-Beleuchtung sogar eine Steigerung der Attraktivität nach sich ziehen.

Auf städtischen Plätzen, Straßen und Wegen gibt es immer Spitzenzeiten des Verkehrsaufkommens. Hier ist hohes Beleuchtungsniveau gefordert, um Sehkomfort zu generieren und Sicherheit zu gewährleisten. Eine individuelle Anpassung des Beleuchtungsniveaus zu diesen Zeiten lässt sich durch verschiedene Systeme der Lichtsteuerung erreichen. Bei wenig Verkehr kann die Beleuchtungsanlage gedimmt werden. Nachts wird das Licht auf ein notwendiges, der Norm entsprechendes Minimum, abgesenkt. Bewegungssensoren heben das Beleuchtungsniveau bei Bedarf wieder auf einen gewünschten Wert an. Erfolgen diese Übergänge sanft, werden sie als angenehm empfunden.

Vergleichbare Prinzipien gelten auch für die Lichtsteuerung innerhalb der Bausubstanz. In nahezu jedem Gebäude existieren Bereiche, die über längere Perioden nicht genutzt werden. Hier sollte die Beleuchtung bedarfsgerecht eingesetzt werden. In einem eventuellen Notfall könnte über die Gebäudeautomation eine Alarmbeleuchtung ausgelöst werden. Durch die Automatisierung dieser Vorgänge sind neben der nachhaltigen Senkung der Betriebskosten die Steigerung des Komforts und die Zunahme an Sicherheit als wesentliche Vorteile zu nennen.

Etablierte Steuersysteme

Der Markt bietet inzwischen zahlreiche Systeme zur Beleuchtungssteuerung an. Aus dem Wunsch heraus, Leuchtengruppen in Gebäuden individuell steuern zu können, ist aus der analogen Dimmtechnik (1-10V) die digitale Steuerung DALI entstanden. Seit der Markt­einführung wurden sehr viele Leuchten gleich mit DALI-Betriebsgeräten ausgestattet. Hiermit ist es möglich, einzelne oder mehrere Leuchten gleichzeitig individuell zu steuern.
Für komplexe Beleuchtungsanlagen bietet sich der LCN-Bus an, da dieses System nur eine Ader zur Datenübertragung aus der bestehen­den Elektroinstallation benötigt. Der Strom für die Steuermodule wird direkt aus der stromführenden Ader im gleichen Kabel entnommen. So ist diese Technik neben der Neuinstallation im Besonderen zur Aufrüstung bestehender Beleuchtungsanlagen sowie auch für die Neuinstallation interessant. Steht keine Kommunikationsader zur Ver­fügung, bieten sich Funksteuerungen an. Basierend auf der weltweiten Kommunikations­­frequenz von 2,4 GHz arbeitet die ZigBee-Technologie. Im Folgenden werden diese drei Systeme erläutert:

LCN

Seit 1992 wird der LCN-Bus im In- und Ausland in Projekten aller Größenordnungen eingesetzt und hat sich als ausgereifte und zuverlässige Steuerungstechnologie bewährt. Die einfache Planung, Installation, Parametrierung und Handhabung sind mit diesem Produkt ebenso überzeugend wie der breite Funktionsumfang und die hohe Intelligenz der Module.

Der LCN-Bus zeichnet sich durch einen sehr geringen Installa tionsaufwand aus. Es ist lediglich eine freie Ader der Elektroinstallation zur Kommunikation erforderlich, die auch problemlos mit spannungsführenden Adern in einer Leitung geführt werden kann. Auch Leitungsart, zum Beispiel Erd- oder Gummileitung, und das Alter der Leitung sind unbedeutend für die einwandfreie Funktion. LCN verzichtet auf komplexe und aufwändige Systeme, die einen zentralen Bus-Master benötigen. Jedes der Bus-Module besitzt eine eigene „Intelligenz“ in Form eines hochentwickelten Mikroprozessors. Man spricht hier von einem dezentralen Steuerungssys-tem, in dem sich die Module kooperativ verhalten und dezentral organisiert sind. Jedes Modul kann für Steuerungsaufgaben individuell und dauerhaft parametriert werden. Auch nach einem Stromausfall sind diese Module sofort wieder einsatzbereit.

Die  Ausstattung ist umfangreich. So kann selbst das kleinste Modul bereits Leuchten bis 200 VA schalten und mittels 0 -10 V, DSI oder DALI dimmen. Bei bestehenden Leuchten mit DALI-Schnittstelle eignet sich das Modul sogar für den Einsatz als DALI-Bus-Master. Das erlaubt beispielsweise die Steuerung farbiger LED-Leuchten im Vierkanalbetrieb nach dem RGB W-Prinzip.

Weitere entscheidende Vorteile von BEGA Control • LCN bestehen in der großen Reichweite, den sehr kurzen Reaktionszeiten und in der Möglichkeit, auch umfangreiche Projekte zu realisieren. In einer üblichen Bus-Segment­länge von mindestens 1 000 m werden Signale in wenigen Millisekunden fehlerfrei übertragen.

Mehr als 30 000 einzelne Module lassen sich in ein System einbinden. Zudem zeichnen sich die Module durch eine äußerst robuste und überspannungsfeste Elektronik aus. Der störungsfreie Betrieb wird durch das verwendete Kommunikationsprotokoll garantiert. Mit der LCN lassen sich viele Anwendungen – vom einfachen Feldbus bis hin zum „Internet der Dinge“ – zuverlässig realisieren.

ZigBee

Die ZigBee Funksteuerung kommt bei Steuerungsanlagen zum Einsatz, bei denen keine zusätzliche Daten- oder Steuerleitung vorhanden ist. ZigBee-Funknetze basieren auf dem IEEE 802.15.4 Standard. Festgelegte Schnittstellen und Verhaltensweisen gewährleisten, dass auch Aktoren, Schalter, Taster und Sensoren von verschiedenen Herstellern in das System eingebunden werden können.

Das System ermöglicht die Funkverbindung von Geräten auf Strecken bis zu 100 m, wobei sich die Reichweite deutlich vergrößert, wenn das Funksignal ungehindert von Gerät zu Gerät weitergeleitet wird. Die Programmierung und Parametrierung erfolgen wahlweise über zwei Tasten am Steuermodul oder komfortabel mit der ZigBee-Programmiersoftware.

Jedes Modul kann für Steuerungsaufgaben individuell und dauerhaft programmiert werden und ist auch nach einem Stromausfall sofort wieder einsatzbereit.

DALI

DALI ist speziell für die raumbezogene Steuerung der Gebäudeautomation konzipiert.

Im Vordergrund steht hier die komfortable Steuerung von Licht. DALI-Systeme können problemlos in das Gebäudemanagement integriert werden. DALI-Produkte basieren auf dem EN 62386 Standard.

DALI ist kompatibel zu DALI-Fremdprodukten, das heißt, Fremdsysteme können problemlos integriert werden. So ist gewährleistet, dass auch Aktoren und Sensoren von anderen Herstellern in das System eingebunden werden können.

In einer DALI-Linie können 64 DALI-Adressen vergeben werden, wobei dann in dieser 16 Gruppen und 16 Lichtszenen zu Verfügung stehen. Eine DALI-Linie benötigt eine Stromversorgung für den DALI-Bus, wobei die Bus-Segmentlänge 300 m betragen darf. Jedes Modul kann für Steuerungsaufgaben individuell und dauerhaft programmiert werden und ist auch nach einem Stromausfall sofort wieder einsatzbereit.

Die Weiterentwicklung dieser Steuersysteme

Basierend auf den Vorzügen der drei vorgestellten Systeme entwickelte und modifizierte der Leuchtenhersteller BEGA diese etablierten Steuerungssysteme hinsichtlich Intelligenz, Flexibilität, Reichweite, Störsicherheit und Installationsfreundlichkeit für seine Bedürfnisse weiter und fasste sie zu BEGA Control zusammen. Dies ist ein dezentral organisiertes Netzwerk von intelligenten Mikrocomputern. Sie eignet sich zur Steuerung der Beleuchtung privater Häuser mit deren Außenanlagen, aber auch öffentlicher Parks, einzelner Straßen oder ganzer Straßenzüge und Großanlagen. Dank der Kompatibilität dieses Steuerungssystems lassen sich nahezu alle Bereiche der Gebäudeautomation anschließen: von der Klimasteuerung bis hin zur Schließanlage. 


Auf einen Blick: