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Energieeffizienz

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Lichtsteuerung für helle Köpfe

Text: Susanne Brock für Steinel Professional
Beton und Glas dominieren die doppelte Gebäudehülle der neuen Stuttgarter Stadtbibliothek. Während des Lesevergnügens am Tag, aber auch wenn sich die Nacht über das Gebäude senkt, steuern mehr als 200 Hochfrequenz-Präsenzmelder automatisch die richtige Beleuchtung.

Angeordnet nach einem quadratischen Grundmuster verleihen die Beton- und Glas-Elemente dem Gebäude einen Hauch von Eleganz. Auf neun Obergeschossen, zwei Untergeschossen und einer Gesamtfläche von 20.000 Quadratmetern versammeln sich hier Wissensquellen und Medien. In die Bibliothek gelangt man von allen vier Seiten des Gebäudekubus. Ein ringförmiges Foyer empfängt den Besucher. Der innere Teil des Kubus, der komplett von Treppen umgeben ist, bietet Zugang zu den Teilen der Bibliothek, die sich vom Erdgeschoss bis in das vierte Obergeschoss erstrecken.

In der Mitte des Oberlichts im Herzen des Kubus öffnet sich von der vierten bis zur achten Etage der trichterförmige, zum Glasdach gewandte Lesesaal als verbindendes Element der Lernbereiche. Nachts wird der gesamte Kubus von unten beleuchtet und in einheitliches Blau getaucht. Die Architektur des koreanischen Architekten Eun Young Yi stellt hohe Anforderungen an die effiziente Beleuchtung der Stadtbibliothek.

Lichtsteuerung für Tag und Nacht

Siemens Business Building plante für die Bibliothek eine Gebäudeautomation auf Basis des Standardbus KNX. Die Beleuchtung sollte die Nutzung des natürlichen Lichts mit dem energieeffizienten Einsatz des künstlichen Lichts in Einklang bringen: Um Energie zu sparen, sollte das künstliche Licht sich nur dann einschalten, wenn es benötigt wird, also wenn die Tageslichtsituation es erfordert und dunkle Teile des Gebäudes wirklich genutzt werden. Ist dies nicht der Fall, soll das Licht automatisch abgeschaltet werden, um auf diese Weise Energie zu sparen.

Über 200 Hochfrequenz-Präsenzmelder von Steinel Professional sollten auf diese Weise im gesamten Gebäude der Bibliothek die Lichtsteuerung energieeffizient gestalten. Ausgerüstet mit dem KNX-Bus lassen sich diese Präsenzmelder schnell und unkompliziert im Gebäudesystem integrieren. Mit ihren Funktionen reduzieren sie im Zusammenspiel mit weiteren eingebundenen Aktoren verschiedener Hersteller der Gebäudeautomation den Energieverbrauch. Als Planungstool setzte Siemens Business Building die Software Relux Professional ein. Mit diesem Tool war es möglich, alle Präsenzmelder im Gebäude zu planen.

Für die sensorische Erfassung der räumlichen Gegebenheiten in der Bibliothek bietet sich die Hochfrequenz-Technik (HF, siehe Kasten) an. HF-Sensoren mit 5,8 GHz arbeiten als aktive Erfassungssysteme und können so die Raumnutzung in unterschiedlichen Teilen der Bibliothek exakt und sicher überwachen kann. Der Sensor registriert Bewegungen dabei unabhängig von der Objekt- oder Umgebungstemperatur und der Bewegungsrichtung. Zudem arbeitet die HF-Technik schnell: Betritt eine Person einen Raum, ist dieser ohne Verzögerung beleuchtet.

Die Reichweite eines einzelnen Sensors ist stufenlos elektronisch einstellbar und beträgt maximal acht Meter im Durchmesser. Der Präsenzmelder hat einen Erfassungswinkel von 360 Grad mit einem Öffnungswinkel von 140 Grad. Der quadratische HF-Sensor arbeitet ohne Linse und ist deshalb flach und praktisch kaum zu erkennen. Die Erfassungseigenschaften der HF-Technik erlauben es, den Sensor fast unsichtbar unter der Gitterdecke der Bibliothek zu montieren. Der HF-Sensor ist leicht zu montieren und alle Einstellungen lassen sich über den Bus einfach konfigurieren und ändern. Der 30-V-Netzanschluss erfolgt über die KNX-Busspannung

Der Melder verfügt über eine Vielzahl „intelligenter“ Funktionen: Vier Lichtkanäle ermöglichen beispielsweise die Modi Schalten/Dimmen, Schaltbetrieb, Konstantlichtregelung und Nachlaufzeit. Die Grundlichtfunktion bietet drei optionale Einstellmöglichkeiten für eine dauerhafte oder zeitabhängige Einschaltung sowie eine Dimmfunktion von 10 bis 50 Prozent für die ganze Nacht. Die Option Teach-In schließlich erlaubt via Fernbedienung die Festlegung des Helligkeitswert für das Einschalten des Lichts. Komfortabel ist zudem die „selbstlernende Intelligenz“: Im sogenannten iQ-Modus bestimmt sich die Nachlaufzeit des Sensors nach Bedarf automatisch, indem die Elektronik die Bewegungen im Raum über 5 bis 20 Minuten analysiert. Registriert der Sensor keine Bewegungen, schaltet er die angeschlossene Leuchte ab. Es entfallen somit Energieverschwendung durch fest eingestellte Nachlaufzeiten und Zusatzaufwand für das Nachjustieren. Die Konstantlichtsteuerung hält ein vorher festgelegtes Lichtniveau im Raum. Künstliches Licht wird nur dann zugeschaltet, wenn das vorhandene Tageslicht nicht mehr ausreicht und die Teile eines Raumes genutzt werden.

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