Beleuchtungssteuerung mit ABB i-bus® KNX und DALI - Teil 2

Beleuchtungssteuerung mit ABB i-bus® KNX und DALI - Teil 2 Vom Tesla-Licht zu DALI Das i-bus Tool Mit dem i-bus ® Tool stellt ABB ein völlig neuartiges Softwarekonzept zur Verfügung. Es unterstützt Systemintegratoren bei der Inbetriebnahme und dem Service von KNX Systemen. Das Tool greift über eine Standard KNX Schnittstelle (RS232, USB, IP) mit Hilfe der physikalischen Adresse auf jeweils ein KNX Gerät zu. Für das verbundene Gerät können dann gezielt Funktionen ausgelöst, Werte ausgelesen, Zustände simuliert sowie Einstellungen vorgenommen. Interne Informationen und Zustände der Gerätehardware und der Softwareapplikation, die bisher nicht oder nur umständlich zugänglich waren, werden nun auf einfache Weise transparent zur Verfügung gestellt. Sie können gezielt abgerufen und, sofern freigegeben, beeinflusst werden. Beispielsweise werden die Informationen aus Statusbytes als Klartextanzeige dargestellt. Ein wichtiger Grundsatz dabei ist, dass durch das i-bus ® Tool keine Abweichungen zum ETS Projekt entstehen können. Das Tool ist optional, d.h. die KNX Geräte werden weiterhin allein mit der ETS Software in Betrieb genommen. Für jedes unterstützte Gerät stellt ABB eine eigene Benutzeroberfläche, ein sogenanntes Plug-In, zur Verfügung. Über dieses Plug-In lassen sich die gerätespezifischen Informationen anzeigen und die gewünschten Einstellungen vornehmen. Insbesondere für den DALI-Lichtregler DLR/S 8.16.1 bietet das i-bus ® Tool besondere Vorteile. Bild 12: Das ABB i-bus Tool – Plug-In für die Einstellung der Lichtregelung Es greift über den Bus auf den DALI-Lichtregler zu und stellt auf übersichtliche Art und Weise die aktuellen Werte, wie Soll – und Istwert, und Einstellungen, wie den Tageslichtkompensationsfaktor, dar. Darüber hinaus kann man Leuchtengruppen ein- und ausschalten, bestimmte Helligkeitswerte senden oder auf- und abdimmen. Um bisher den Kunst- und Tageslichtabgleich zu aktivieren, mussten umständlich über den Gruppenmonitor Telegramme zu den entsprechenden Objekten des Lichtreglers gesendet werden. Jetzt reicht das einfache Betätigen der dafür vorgesehenen Schaltflächen. Wird der Lichtregler in mehreren, weitgehend gleich ausgestatteten Räumen eingesetzt, kann man in vielen Fällen den in einem Raum durch den doppelten Abgleich automatisch ermittelten Kompensationsfaktor nehmen und mit dem Tool einfach für die anderen Räume vorgeben oder anpassen. Dadurch reduziert man den Aufwand für das Einstellen der Sollwerte erheblich. Quelle: www.voltimum.de

Energieeinsparung durch Konstantlichtregelung mit DALI Zusätzlich zu den vielen durch die DALI-Technik möglichen Vorteilen bietet der DALI-Lichtregler DLR/S 8.16.1 auf einfachste und kostengünstigste Weise die Möglichkeit Energie einzusparen. Die Mehrkosten gegenüber einem DG/S 1.16.1, die Kosten für die erforderlichen Lichtfühler, der zusätzliche Aufwand für die Verdrahtung der Lichtfühler und die Einregelung amortisieren sich innerhalb von 1 bis 2 Jahren. Die Einsparungen durch eine Konstantlichtregelung liegen je nach Nutzerverhalten, Gebäudetyp, Größe und Ausrichtung der Fenster und Gestaltung des Raumes typisch im Bereich von 30…50%. Eigene Messungen ergaben ein auf das Jahresmittel hochgerechnetes Einsparpotential von über 50%. Berechnungsbeispiel: Für einen typischen Büroraum mit einer Grundfläche von 30 m², einem Energieverbrauchswert von 14 W/m² für die Beleuchtung und eine Anwesenheit von 8 – 18 Uhr an 41 Wochen im Jahr werden für die Beleuchtung 861 kWh benötigt. Das entspricht, bei einem Preis von 25 ct/kWh einem Kostenanteil von 215 Euro. Sind in dem Raum schon über DALI dimmbare EVGs eingesetzt und mit KNX verbunden, dann beträgt der Mehraufwand für eine Konstantlichtregelung mit dem DALI-Lichtregler 114 Euro. Diese setzen sich zusammen aus: Anteilmäßige Preisdifferenz DLR/S zu DG/S 12 € (pro Kanal, 96€ pro Gerät) 1 Lichtfühler 64 € 3/4h Parametrierung und Einregeln 38 € Damit hat sich der Mehraufwand für eine Konstantlichtregelung bereits nach ca. einem Jahr amortisiert. Der Mehraufwand für eine Konstantlichtregelung bietet damit bei geringen Investitionskosten und minimaler Amortisationszeit die Möglichkeit, ohne Komfortverlust, Energie und damit auch Kosten zu sparen. Ein weiterer positiver Effekt ist die längere Lebensdauer der Leuchten und der damit reduzierte Wartungsaufwand. Wo hat sich eine Konstantlichtregelung schon bewährt? In vielen Referenzprojekten liegen keine konkreten Vergleichswerte für vorher/nachher Betrachtungen vor. Auch sind in vielen Fällen die Einsparungen nicht nur einer bestimmten Applikation wie der Konstantlichtregelung oder einem präsenzgesteuerten Ein- und Ausschalten zuzuordnen. In allen Fällen, in denen eine Konstantlichtregelung alleine oder in Verbindung mit weiteren Funktionen eingesetzt wurde, zeigte sich jedoch eine deutliche Energieeinsparung im Vergleich zu einer konventionellen Lösung. Die folgenden Beispiele stellen einen kleinen Ausschnitt aus einer Zahl vieler ABB-Referenzobjekte dar. Sie zeigen eindrucksvoll, dass insbesondere im Zweckbau eine Konstantlichtregelung einen wesentlichen Beitrag zur Senkung der Energiekosten leisten kann. Besonders interessant ist der Einsatz einer Konstantlichtregelung in Museen, da dort der Anteil der Beleuchtung bis zu 80% der gesamten Energiekosten ausmachen kann [4]. So ermöglichte in dem Museum „Arte Moderna“ in Rovereto, Italien, eine Konstantlichtregelung in Verbindung mit dem zeitgesteuerten Ein- und Ausschalten und dem situationsbedingten Aktivieren von Lichtszenen Einsparungen beim Energieverbrauch von 28% und damit von nahezu 80.000 Euro im Jahr. Quelle: www.voltimum.de

Bild 13: Museum „Arte Moderna“ in Rovereto, Italien Auch in Bürogebäuden ist der Anteil des elektrischen Energieverbrauchs für die Beleuchtung hoch und liegt meist über dem Verbrauch aller anderen elektrischen Verbraucher. In dem Etisalat Tower II in Dubai hat die Beleuchtung einen Anteil von 30% des Gesamtenergieverbrauchs. Dort wird die Beleuchtung außerhalb der Arbeitszeiten automatisch abgeschaltet und tagsüber sorgt die Regelung dafür, dass der Kunstlichtanteil nur so hoch ist, dass die gewünschte Beleuchtungsstärke erreicht wird. Dadurch werden gegenüber einer einfach geschalteten Beleuchtung bis zu 35% Energie eingespart. Links: Etisalat Tower II in Dubai, VAE - Rechts: Marina Mall in Abu Dhabi, VAE Noch größere Einsparungen in Höhe von ca. 50% werden in der Marina Mall in Abu Dhabi Quelle: www.voltimum.de

erreicht. Tagsüber ist die Konstantlichtregelung aktiv und außerhalb der Geschäftszeiten wird die Beleuchtung automatisch auf 25% reduziert. Weitere Vorteile der Kombination von DALI und KNX Alle DALI-Gateways sowie der DALI-Lichtregler überwachen ständig die angeschlossenen DALI-Teilnehmer und können damit sowohl einen EVG-Fehler als auch einen Lampenfehler auf den KNX zur weiteren Anzeige, z.B. in einem Panel oder einer Visualisierung, übertragen. Wird eine Lichtszene aktiviert, erreichen alle Teilnehmer der Szene den Helligkeitsendwert zum gleichen Zeitpunkt, d.h. es muss nicht individuell für jeden Teilnehmer der Szene die Szenenübergangszeit eingestellt werden, sondern die Zeit wird nur einmal der Szene zugeordnet und sie gilt dann für alle Teilnehmer der Szene. Um die maximale Lebensdauer und die maximale Helligkeit zu erreichen, dürfen Leuchtstoffröhren nach der ersten Inbetriebnahme nicht sofort gedimmt werden. Sie müssen zunächst für eine bestimmte Zeitdauer mit 100% angesteuert werden. Die ABB i-bus ® KNX DALI Gateways und der DALI Lichtregler unterstützen diese Funktion, d.h. es kann eine sogenannte Einbrennzeit festgelegt und aktiviert werden. Sollen eine oder mehrere Leuchten gedimmt werden und die für sie festgelegte Einbrennzeit ist noch nicht abgelaufen, schalten sie immer zu 100% ein. „Last but not least“ wird das mit DALI realisierte Gewerk „Beleuchtung“ integraler Bestandteil der übergeordneten Gebäude-Systemtechnik. Es gibt keine voneinander isolierten DALI-Inseln mit jeweils maximal 64 Teilnehmern, sondern ein ganzheitliches System, in dem überall dort, wo es sinnvoll ist, alle Teilnehmer miteinander kommunizieren können und eine übergeordnete Visualisierung den Zustand aller Geräte darstellen kann. Was wird die Zukunft bringen? 1902 war die Laborversion der Leuchtstoffröhre das „Licht der Zukunft“. Von den ersten Labormustern, die 1902 „Tesla-Licht“ erzeugten, dauerte es noch ca. 40 Jahre bis Leuchtstoffröhren in großem Stil produziert und eingesetzt wurden. Das heutige „Licht der Zukunft“ – die LED-Technologie - ist für weite Anwendungsgebiete bereits Realität und ABB i-bus ® KNX DALI-Gateways ermöglichen bereits heute die Einbindung in die KNX-Gebäude-Systemtechnik. Die LED-Technologie wird zukünftig bei gleichem Energieeinsatz wesentlich höhere Lichtströme ermöglichen und weitere Möglichkeiten eröffnen, die mit den heute verfügbaren Leuchtmitteln nicht oder nur ansatzweise machbar sind, wie z.B. die stufenlose Anpassung der Farbtemperatur des Lichtes an die Tageszeit. Auch für diese zukünftigen Möglichkeiten werden ABB i-bus ® KNX DALI-Gateways die problemlose Kommunikation mit der KNX- Gebäude-Systemtechnik ermöglichen. Quellenverzeichnis [1] Die Entwicklung der Beleuchtungstechnik, Heinrich Hess, Otto Hofmann’s Verlag „Der Eisenhändler“, Bunzlau i. Schlesien, 1902. [2] The circadian system of the Turkish hamster: Responses to light, H. Pohl, Max-Planck-Institut für Verhaltensphysiologie, 1985 [3] DALI-AG, ZVEI Division Luminaires, Lyoner Straße 9, 60528 Frankfurt am Main [4] Studie Museum Oldenburg, Abschlussbericht, Daum Unternehmensberatung & Projektmanagement, 26. 9. 2008 Quelle: www.voltimum.de