Technik zum Energiesparen

Technik

Steinel. - Bewegungs- und Präsenzmelder sind in der Gebäudeautomation nicht mehr wegzudenken. Sie sparen Energie und Kosten und stellen einen sinnvollen Beitrag zum Umweltschutz dar. Welche Technologie wann bevorzugt eingesetzt werden sollte, hängt von der jeweiligen Aufgabenstellung ab.

05. November 2012

Energieverschwendung in sporadisch genutzten Gebäudebereichen kann heutzutage durch den Einsatz moderner Sensortechnik problemlos vermieden werden. Das Ziel einer nutzungsabhängig gesteuerten Gebäudeautomation wird durch den Einsatz von Bewegungs- und Präsenzmeldern erreicht. Dies bedeutet, dass die Nutzung von Räumen und Gängen, und damit etwaige vorhandene Bewegungen, mithilfe einer exakten sensorischen Erfassung fehlerfrei und korrekt erkannt werden muss. Nur so können angeschlossene Licht- und HLK-Systeme ein- oder abgeschaltet werden und Energie sinnvoll eingespart werden. Doch steht der Profi-Anwender häufig vor der Frage, wann und bei welchen Bedingungen eher ein Präsenzmelder eingesetzt wird und wann die Wahl auf einen Bewegungsmelder fallen sollte.

Wichtige Entscheidungskriterien sind hierbei die Art der zu erfassenden Bewegung, der Einsatzort des Geräts und die gewünschten Anschlussmöglichkeiten. Zudem muss eine Entscheidung zwischen den beiden Technologien getroffen werden, die für die sensorische Erfassung eingesetzt werden: Die bewährte Passiv-Infrarot-Sensorik oder die Hochfrequenztechnik, die von Steinel in Hinblick auf Präzision und Zuverlässigkeit entwickelt wurde. Welche Technologie wann bevorzugt eingesetzt wird, hängt von der individuellen Aufgabenstellung ab.

Mit Infrarot-Detektoren ausgestattete Sensoren nehmen als passives System die menschliche Wärmestrahlung wahr. Der Erfassungsbereich des Sensors wird dabei durch Segmentlinsen in aktive und passive Zonen gegliedert. Die hochempfindlichen, sogenannten Passiv-Infrarot-(PIR-) Sensoren können so Personen, die sich im Erfassungsbereich bewegen, als Spannungsänderung erkennen. Infrarotstrahlung aus den aktiven Zonen wird vom Sensor erfasst, in passiven Zonen ist der Sensor dagegen „blind“. Einleuchtend ist, dass die Erfassungsqualität von der Auflösung der Segmentlinse, also der Anzahl der Erfassungszonen, abhängt. Je höher die Auflösung, also je mehr Erfassungszonen, desto feiner und zuverlässiger ist die Registrierung. Aber auch die Bewegungsrichtung spielt für die Erfassungsqualität eine wichtige Rolle. Bewegungen quer zum Sensor – also tangentiale Bewegungen – werden durch PIR-Sensoren besonders gut erfasst, da hierbei mehrere Erfassungszonen durchschritten werden.

Bei radialen Bewegungen, also Bewegungen direkt auf den Sensor zu, verringert sich gewöhnlich die Reichweite der sensorischen Erfassung. Hier besteht die Möglichkeit, dass sich die Person in einer passiven, vom Sensor nicht sichtbaren Zone bewegt, was die Erkennung einer Temperaturänderung durch den Sensor erschwert. Zu beachten ist weiterhin, den PIR-Sensor so zu platzieren, dass seine Erfassung nicht durch Gegenstände oder Hindernisse abgelenkt wird. Der PIR-Sensor sollte dabei immer so ausgerichtet werden, dass die optischen Erfassungs-Segmente von den zu erfassenden Wärmestrahlen möglichst im rechten Winkel geschnitten werden. Hochwertige PIR-Sensoren, wie zum Beispiel die des Herstellers Steinel Professional, verfügen über eine sehr gute tangentiale und gute radiale Erfassung, eine hohen Anzahl von Erfassungszonen und eine präzise Einstellbarkeit von Erfassungsreichweite und –winkel.

Sie sind gut für den Einsatz im Außenbereich geeignet, da nur die menschliche Wärmestrahlung erfasst wird, nicht aber zum Beispiel herabfallende Blätter oder Schneeflocken. Die individuelle Einstellung von Dämmerungsschwelle, Schaltdauer und Erfassungsbereich sind ebenso wichtig wie eine elektronische Temperaturkompensation. Diese verhindert bei einem Einsatz im Außenbereich einen Unterschied in der Erfassungsqualität zwischender warmen und kalten Jahreszeiten. Ein Hochfrequenz-Sensor ist ein aktives System, denn er tastet aktiv seinen Erfassungsbereich ab. Der Sender des HF-Moduls sendet elektromagnetische Wellen und empfängt das von Wänden und Objekten reflektierte Echo. Bleibt das Echo konstant, ist keine Bewegung im Erfassungsbereich vorhanden.

Verändert sich jedoch das Echo durch eine Bewegungsregistrierung, wird diese Veränderung messtechnisch verarbeitet und ein Schaltsignal ausgelöst. Wichtig ist, dass dies völlig unabhängig von der Umgebungstemperatur und der Gehrichtung geschieht. Räume können mit HF-Sensoren überwacht werden, denn sie reagieren hochsensibel und präzise. Jede Bewegung wird sofort erkannt und in ein Schaltsignal umgewandelt, wobei auch zum Beispiel Gegenstände aus Glas oder Holz oder auch Leichtbauwände kein Hindernis für die Erfassung darstellen.

Bewegungsmelder und Präsenzmelder unterscheiden sich vorrangig in ihren Erfassungseigenschaften und den möglichen Einsatzbereichen sowie ihren Einstell- und Anschlussmöglichkeiten. Ein Bewegungsmelder reagiert auf Gehbewegungen. Im eingestellten Erfassungsbereich nimmt er diese wahr und schaltet beispielsweise das Licht ein, wenn auch der vorgegebene Umgebungslichtwert unterschritten wird.

Nach Ablauf der eingestellten Nachlaufzeit schaltet sich das Licht automatisch wieder aus. Bewegungsmelder sind ideal für den Einsatz im Außenbereich und in Durchgangsbereichen im Inneren eines Gebäudes wie beispielsweise Garagen, Korridore, Treppenhäuser oder Lagerräume.

Für die Erkennung kleinster Bewegungen in Räumen sind Bewegungsmelder jedoch zu unsensibel. Hier sollte die Wahl auf einen Präsenzmelder fallen, denn er ist in der Lage, selbst minimale Bewegungen bei sitzenden Tätigkeiten zu erfassen. Durch eine hochauflösende präzise Sensortechnologie wie man sie in den Präsenzmeldern der Control Pro Familie von Steinel Professional findet, reagiert das Gerät bereits auf unmerkliche Bewegungen wie etwa das Tippen auf einer Tastatur. Typische Präsenzmelder-Einsatzbereiche sind Büros, Klassenzimmer, Tagungsräume oder auch Sporthallen.

Hintergrund

Herkömmliche Präsenzmelder arbeiten mit einem kreisförmigen Erfassungsbereich. Da Räume aber nicht rund sind, bleiben Bereiche von der Überwachung ausgeschlossen.

Abhilfe schafft eine quadratische Erfassung, wie bei den Presence-Control-IR-Quattro-Modellen von Steinel Professional, so das Unternehmen. Sie hat den Vorteil, dass Räume hiermit überschneidungsfrei und lückenlos überwacht werden können. Die gute Erfassungsqualität und ein großer Präsenzbereich ermöglichen es, die Zahl der einzusetzenden Geräte zu minimieren. „Bei diesen Geräten kann zudem das Erfassungsquadrat mechanisch präzise skaliert werden - ein echtes Novum“. heißt es

Erschienen in Ausgabe: 07/2012