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Beleuchtungsplanung: Fakten statt Schätzung

Prolog arbeitet netzunabhängig und dokumentiert die Lichtverhältnisse und das Nutzerverhalten in einem Umkreis von bis zu 20 m in einem Raum

Mit der TÜV-zertifizierten und webbasierten Prolog-Software werden 400.000 Messdaten über einen 20-stelligen Messcode ausgewertet

Der Bewegungsmelder IS 3360 mit 360 °-Erfassungswinkel hat eine Reichweite von bis zu 20 m

Für die Beurteilung, wie viel Energie durch eine automatische Beleuchtungssteuerung eingespart werden kann, liefert das Planungstool Prolog von Steinel Professional fundierte Daten. Wie diese ermittelt werden und in welchem Umfang Kostensenkungen erzielt werden können, zeigt das Beispiel eines Parkhauses in Worms.
Soll ein vorhandenes Beleuchtungssystem automatisiert werden, wird in der Praxis die mögliche Energieersparnis oftmals grob geschätzt oder aufgrund von Erfahrungswerten ohne sachliche Grundlage angegeben. Das Messgerät Prolog von Steinel Professional schafft hier Abhilfe. Um reale Daten zur Nutzung der Parkhausflächen und der vorhandenen Lichtverhältnisse zu erhalten, wurde die Beleuchtungssituation in einem Wormser Parkhaus mittels Prolog genau untersucht. Das Ergebnis ist überzeugend, denn durch die Automatisierung der bestehenden Tiefgaragenbeleuchtung konnten 62 % Energie eingespart werden. Die Parkfläche des Parkhauses in der Wormser Innenstadt verteilt sich über drei Etagen auf insgesamt 5 880 m 3 . Die Beleuchtung dieser Flächen erfolgte mithilfe von handelsüblichen T8-Wannenleuchten. Um die gesamte Parkfläche rund um die Uhr dauerhaft zu beleuchten, waren 84 dieser Leuchten installiert. Hieraus resultierte ein Verbrauch von 48.774 kWh, der Stromkosten in Höhe von 12.307 € pro Jahr verursachte.
Umfangreiche Datenerfassung
Zu Planungsbeginn wurde das netzunabhängig arbeitende Messgerät Prolog im Parkhaus eingesetzt, um mögliche Energieeinsparungen durch die Installation von sensorgesteuertem Licht genau beziffern zu können. Dazu wurde das Gerät an ausgewählten Stellen im Parkhaus unter der Decke montiert. Von hier aus protokollierte es mit einer Reichweite von bis zu 20 m Daten zum Nutzerverhalten und der tatsächlichen Raumhelligkeit. In einem Zeitraum von vier Wochen wurden dabei circa 400.000 Messdaten gespeichert. Am Ende der Messperiode lieferte Prolog einen 20-stelligen Nutzungscode, der in verschlüsselter Form alle relevanten Informationen enthält. Mithilfe der TÜV-zertifizierten und webbasierten Prolog-Software wurde dieser Code anschließend ausgewertet.
Ergebnisse der Messung
In der Software werden alle zugrunde liegenden Daten pro Messbereich detailliert ausgewiesen. Hier findet das vorhandene Tageslicht ebenso Berücksichtigung wie der benötigte Helligkeitswert, der vor Beginn der Messungen manuell am Prolog-Gerät eingestellt wird. Weitere Angaben sind zum Beispiel die Anzahl und Wattage der vorhandenen und künftigen Leuchten im Raum oder ob und wie lange am Tag eine Grundhelligkeit gewünscht wird. Mit den Ergebnissen kann detailliert beantwortet werden, wie lange das Tageslicht für den benötigten Lichtlevel im Gebäude ausreichend war und wie sich die genaue Nutzung der Bereiche durch Personen darstellt. Darüber hinaus kann eine Aussage darüber abgegeben werden, wie lange das künstliche Licht eingeschaltet und zudem wie lange es unnötig eingeschaltet war. Diese Ist-Werte werden den Idealwerten durch den Einsatz einer sensorgesteuerten Beleuchtung gegenübergestellt. So wird deutlich, wie viele kWh idealerweise bei Sensorsteuerung des Lichts benötigt worden wären und wie viel Energie verschwendet wurde. Ergänzt werden die konkreten Nutzungs- und Beleuchtungsdaten mit weiteren Werten, wie Energiekostensatz, Servicekostensatz, Leuchtmittellebensdauer und Inflationsrate. Mit dieser Datenbasis wird eine Hochrechnung der Gesamtersparnis über ein, drei oder zehn Jahre erstellt. Mit Prolog erhält der Elektroinstallateur ein intelligentes Werkzeug, das erstmals eine reale und sachliche Grundlage für eine optimale Beleuchtungssteuerung liefert. Die Auswertung der Messdaten zeigt, wie groß die Energieverschwendung durch die dauerhafte Beleuchtung des Parkhauses ist. Sie enthält darüber hinaus Angaben, wie viel Energie durch den Einsatz von Sensortechnik eingespart werden kann. Darüber hinaus erhält der Elektroinstallateur auch Empfehlungsvorgaben für die erforderliche Anzahl der Sensoren, um ein optimales Ergebnis zu erreichen. Die Ersparnis durch eine sensorgesteuerte Beleuchtung begrenzt sich aber nicht nur auf die verbrauchte Energie. Da die Leuchtmittel nicht mehr dauerhaft im Einsatz sind, werden sie auch entsprechend geschont. Konkret bedeutet dies, dass sich die Austauschintervalle der Leuchtmittel verlängern. So können nicht nur die Energiekosten, sondern auch die Wartungs- und Servicekosten gesenkt werden.
Automatisches Licht
Im konkreten Fall des Parkhauses wurden für die Automatisierung des vorhandenen Beleuchtungssystems Bewegungsmelder des Typs IS 3360 von Steinel Professional auf jeder Etage installiert. Die Umstellung auf sensorgesteuertes Licht bedeutet dabei aber auf keinen Fall eine Einschränkung des Komforts oder gar der Sicherheit. Die Bewegungsmelder sorgen dafür, dass sich die vorhandenen T8-Wannenleuchten immer genau dann einschalten, wenn das Licht auch tatsächlich benötigt wird. Dies ist dann der Fall, wenn sich Personen oder Fahrzeuge im Erfassungsbereich aufhalten. Pro Etage sind bei einem Raummaß von 35 m × 56 m sieben Bewegungsmelder ausreichend, denn der Infrarotsensor IS 3360 mit einem 360 °-Erfassungswinkel ist besonders reichweitenstark. Mit elf Erfassungsebenen und 1.416 Schaltzonen erfasst er rundum jede Bewegung innerhalb von 20 Metern tangential, was einer Überwachungsfläche von etwa 1.260 m 2 entspricht. Die Ansprechhelligkeit kann individuell zwischen 2 lux und 2.000 lux gewählt und auch per Teach-Funktion bequem festgelegt werden. Die Nachlaufzeit ist zwischen 5 s und 15 min frei wählbar, wobei im Parkhaus dieser Zeitraum auf 5 min eingestellt wurde.
Fazit
Die Beleuchtung des Parkhauses konnte mit einem Gesamtinvestitionsaufwand von 3.058 € für die Installation von 21 Bewegungsmeldern automatisiert werden. Das Licht wird nun nutzungsabhängig gesteuert. Die jährlichen Stromkosten wurden um 7.656 € reduziert, was eine Einsparung von 62 % bedeutet. Die Pay-Back-Phase der Investitionskosten beträgt dabei 4,7 Monate. Bezogen auf die Gesamtbetriebskosten wurde eine Kostenreduzierung um 70 % erzielt. Die CO 2 -Einsparung durch die Installation einer sensorgesteuerten Beleuchtung beläuft sich in diesem Fall auf 17,52 t/a.

Zusammenfassung der Fallstudie
Aufgabe: Tiefgaragenautomatisierung bei bestehender Beleuchtung
Raumsituation: Drei Etagen à
• 35 m × 56 m Fläche
• 2,8 m Höhe
• 1.960 m 2 pro Etage
• 5.880 m 2 Gesamtfläche
Ausgangssituation:
• 84 × T-8-Wannenleuchten
• 24 h Licht an • Verbrauch: 48.774 kW
• Stromkosten p.a.: 12.307,00 €
Lösung:
Sieben IS 3360 pro Parkdeck, 21 Sensoren gesamt
Kosten:
21 Bewegungsmelder IS 3360 1.870,26 €
Installation 1.188,00 €
Summe 3.058,26 €
Sensorkosten/m 2 0,32 €
Summe der Kosten/m 2 0,53 €
Stromkosten p.a. 12.307,00 €
Einsparung Strom (62 %) 7.656,00 €
Pay Back 4,7 Monate
CO 2 -Einsparung 17,52 t
www.steinel-professional.de

Autorin:
Dipl.-Ök. Susanne Brock ist als freie Autorin in München tätig.

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