Sensoren für die Lichtsteuerung
Bewegungs-, Präsenz- und Lichtsensoren
Sensoren sind Komponenten zum Erfassen von Zuständen der Umwelt, wie beispielsweise Bewegung, Helligkeit, Temperatur oder Geräusche, deren Signale Informationen für die Steuerung der Lichtanlage liefern. In der Beleuchtungstechnik werden hauptsächlich Bewegungssensoren, Präsenzsensoren, Lichtsensoren und Kombinationen davon, sogenannte Multisensoren, eingesetzt.
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Bewegungssensoren (Bewegungsmelder)
Heute verwendete Bewegungssensoren arbeiten hauptsächlich auf Basis der Passiv-Infrarot-Technologie (PIR). Diese nehmen die Wärmestrahlung sich bewegender Personen oder Objekte, wie beispielsweise Fahrzeuge, wahr und leiten aus der auftreffenden Infrarotstrahlung Signale ab. Herzstück der Infrarot-Sensortechnik ist ein sogenannter Pyrosensor. Dieses Modul reagiert, wenn ein Mensch den Erfassungsbereich betritt und sich dadurch die Infrarot-Wärmestrahlung innerhalb des erfassten Bereichs verändert. Der dadurch verursachte Spannungssprung wird von dem System in einen elektronischen Impuls umgewandelt, der für die Lichtsteuerung verwendet wird, um das Licht zu schalten. Da der PIR-Sensor nur Infrarotstrahlen empfängt und keine Strahlen oder Energie aussendet, also rein passiv arbeitet, wird er auch als „Passiv-Sensor“ bezeichnet.
Bewegungsmelder werden häufig zum Einschalten des Lichts in Räumen mit wenig Tageslicht verwendet, zum Beispiel in Toiletten, Fluren, Treppenhäusern, Tiefgaragen, Kellern etc. Im Außenbereich dienen Bewegungsmelder dem automatischen Einschalten der Beleuchtung von Zugangswegen (Komfortaspekt) sowie des Hauses, wenn sich Personen im Erfassungsbereich bewegen (Sicherheitsaspekt). Oft werden Bewegungsmelder mit Lichtsensoren (Dämmerungsschaltern) kombiniert, damit das Licht nur nach Unterschreiten einer gewissen Helligkeit eingeschaltet wird. Des Weiteren enthalten sie Zeitschalter, die bewirken, dass das Licht – wie beispielsweise im Treppenhaus – nach einer gewissen Zeit auch wieder ausgeschaltet wird, um Energie zu sparen.
Präsenzsensoren (Präsenzmelder)
Präsenzsensoren sind eng verwandt mit den Bewegungssensoren und arbeiten ebenfalls mit der Passiv-Infrarot-Technologie (PIR). Darüber hinaus gibt es Systeme, die mit Hochfrequenz (sogenannte HF-Melder) und mit Schallwellen (Akustiksensor) arbeiten. Präsenzmelder sind wesentlich empfindlicher als Bewegungssensoren. Mit einer präzise auflösenden Optik können auch kleinste Bewegungen in einem Raum oder einzelnen Teilbereichen des Raums erfasst werden – wie von Personen, die am Schreibtisch sitzend arbeiten. Mit einer Anwesenheitserkennung wird das Licht (zum Beispiel in einem Büro oder Klassenraum) nur dann eingeschaltet, wenn sich dort auch jemand aufhält. Die Signale der Anwesenheitssensoren werden oft auch zum Steuern der Heizung und Lüftung verwendet, womit sich noch mehr Energie einsparen lässt.
Lichtsensoren
Generell dienen Lichtsensoren dazu, die Helligkeit des Lichts zu erfassen. Das kann zum Beispiel die Menge des von außen einfallenden Tageslichts in einem Raum sein, woraus dann Signale für die Lichtsteuerung abgeleitet werden können. Ein typisches Beispiel für eine solche Steuerung ist eine tageslichtabhängige Kunstlichtbeleuchtung, bei der künstliches Licht automatisch eingeschaltet bzw. nachgesteuert wird, wenn die Beleuchtungsstärke des natürlichen Lichts einen festgelegten Sollwert unterschreitet. Lichtsensoren werden oft auch als Dämmerungsschalter bezeichnet; diese werden nicht selten mit Zeitschaltern kombiniert.
Man unterscheidet außenliegende und innenliegende Lichtsensoren.
Außenliegende Tageslichtmessköpfe sind meist zentral auf dem Dach
montiert und werden für die Lichtsteuerung des gesamten Gebäudes
verwendet. Innenliegende Lichtsensoren werden im Gebäude an der
Decke eines Raums über dem Arbeitsplatz angebracht und erfassen das
Licht dort, wo es gebraucht wird. Im Zusammenwirken von
Lichtsensoren mit Bewegungs- und Präsenzsensoren können je nach
Bedarf vielfältige automatische Lichtsteuerungen aufgebaut werden,
beispielsweise Präsenzlichtregelungen oder
Konstantlichtregelungen.
