Mit Beleuchtung und Dimmern Lebensräume gestalten

Denn für viele scheint das Thema wenig interessant zu sein. Im Zentrum des Interesses stehen zum Beispiel exklusive Bäder, anspruchsvolle Fußbodenbeläge etc., den Elektroinstallateuren bleiben die wenig profitablen Standardinstallationen. Dabei bietet, neben anderen interessanten Lösungen, gerade die Beleuchtung und ihre Steuerung großen Handlungsspielraum.

Moderne Wohnraumbeleuchtung eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, die Lebensqualität in den eigenen vier Wänden zu verbessern. Mit guter Beleuchtung lässt sich Licht inszenieren, Atmosphäre und Sicherheit schaffen. Experten empfehlen, in größeren Räumen bis zu fünf Lichtquellen für die unterschiedlichsten Sehaufgaben zu installieren und unterscheiden dabei zwischen drei Funktionen: der Grundbeleuchtung, der Beleuchtung für spezielle Sehaufgaben etwa Lesen, und der atmosphärischen Beleuchtung. Das ganze Potenzial der unterschiedlichen Leuchten lässt sich eigentlich nur mit Dimmern ganz ausschöpfen. Wie die Praxis zeigt, wird diese seit Jahrzehnten bekannte und bewährte Technik heute selten eingesetzt. Dabei bieten sich gerade dem Elektroinstallateur gute Chancen, durch individuelle Angebote Zusatzumsatz zu generieren und sich mit seinem Leistungsspektrum zu profilieren.

Welches Licht brauche ich an welchem Ort und in welcher Stärke? Diese Fragen sollten bereits in der Planung geklärt werden, um lästige Nachbesserungen zu vermeiden. Am Anfang jeder anspruchsvollen Beleuchtungsinstallation steht also immer eine sorgfältige und detaillierte Lichtplanung. Küche und Arbeitszimmer erfordern eine andere Beleuchtung als Wohnzimmer, Schlafzimmer oder Kinderzimmer. In einem Beratungsgespräch kann der Installateur die individuellen Wünsche des Bauherrn ermitteln und ihm dann auf der Basis der drei Grundfunktionen eine maßgeschneiderte Beleuchtung empfehlen. Zu einer wirklich flexiblen Lösung gehört mehr als nur eine Ausschaltung. Erst mit Dimmern kann die Beleuchtungsanlage wirklich effektiv und individuell genutzt werden. So lassen sich fest programmierte Lichtwerte für eine szenische Beleuchtung abrufen und die Beleuchtung von vielen unterschiedlichen Stellen aus ansteuern, und dies sogar per Fernbedienung  ein Komfort, der das Leben wirklich angenehmer macht. Dimmer sorgen aber nicht nur für eine zeitgemäße Beleuchtung. Sie helfen auch, Energie einzusparen, da sie der Lampe nur so viel Energie zuführen wie benötigt wird, wodurch sich auch deren Lebensdauer verlängert.

Grundlagen für den richtigen Einsatz von Dimmern

Die fachgerechte Installation und Abstimmung von Leuchten und Dimmern ist oft nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheint. Die Steuerung der Beleuchtung mittels Dimmern setzt einige Grundlagenkenntnisse voraus, denn die unterschiedlichen Lasttypen brauchen jeweils den richtigen Dimmer zum Ansteuern. Damit es hier nicht zu Verwechselungen kommt, wurde vom Zentralverband der Elektroindustrie (ZVEI) eine Dimmer-Lastkennzeichnung vorgeschlagen und herausgegeben, die für Dimmer und Trafos in Zukunft eine international einheitliche Norm darstellen soll. Das Dimmen von Leuchtstofflampen fällt nicht unter diese Regelung. Der Grund: Es werden keine Dimmer, sondern vorwiegend 1-10V oder digitale Steuereinheiten zur Helligkeitsregelung eingesetzt. Aufgrund der Gerätebeschriftungen ist eine Verwechselung praktisch ausgeschlossen.
In der Praxis hat es der Installateur im Wesentlichen mit folgenden Lasten zu tun:

- Ohmsche Lasten: z.B. konventionelle Glühlampen oder 230V Halogenlampen (Kennzeichnung: R)
- Induktive Lasten: z.B. konventionelle 50Hz/60Hz Transformatoren für Halogenglühlampen (Kennzeichnung: L). Höchste Vorsicht ist geboten bei Ringkerntrafos, einer Besonderheit bei gewickelten Trafos mit niederohmigen Eigenschaften. Sie können extrem große Ströme verursachen. Die meisten Ringkerntrafos sind zum Dimmen ungeeignet, denn der Stromstoß beim Einschalten würde jede Dimmersicherung auslösen. Hinzu kommt ein lästiges Brummgeräusch beim Betrieb  einerseits durch den Ringkerntransformator wie auch durch das Leuchtmittel, abhängig von dessen geometrischem Aufbau
- Kapazitive Lasten: z.B. elektronische Transformatoren für Halogenlampen (Kennzeichnung: C)
- Motoren fallen auch unter diese Kennzeichnung, da die Drehzahlregelung mit speziellen Phasenanschnittdimmern erfolgen darf (Kennzeichnung: M)
 

Grundsätzlich unterscheidet der Fachmann zwischen Phasenanschnitt- und Phasenabschnittdimmern. Dabei gibt es zwei erschiedene konstruktive Lösungen: Verteilereinbau- und Unterputzdimmer. Verteilereinbaudimmer haben gegenüber Unterputzdimmern aufgrund ihrer größeren Bauform den Vorteil, dass sie eine höhere Leistung dimmen können. Darüber hinaus bieten sie ein größeres Angebot an Zubehör, das eine komfortable Ansteuerung ermöglicht.
Phasenan- und Phasenabschnittdimmer haben unterschiedliche technische Funktionen, die es bei Installation und Inbetriebnahme zu beachten gilt.

Phasenanschnitt

Bei einer modernen Phasenanschnitt-Steuerung ist das wichtigste Bauelement der Triac. Er wird zu einem bestimmten Zeitpunkt der positiven bzw. negativen Spannungs-Halbwelle von einer Triggerdiode (D) durchgeschaltet und bleibt bis zum folgenden Spannungs-Nulldurchgang leitend. Danach wird das Bauelement automatisch bis zum nächsten Zündimpuls gesperrt. Bei Netzspannung (50 Hz) findet dieser Schaltvorgang 100mal in der Sekunde statt und verursacht Funkstörungen, die durch geeignete Entstörmaßnahmen (C1, L) begrenzt werden müssen. Um den einwandfreien Betrieb sicherzustellen, darf die für jeden Phasenanschnitt-Dimmer angegebene Mindestlast nicht unterschritten werden, da sonst der Haltestrom für den Triac unterschritten wird und es zum Flackern kommt.

Beim Einsatz von Phasenanschnittdimmern unterscheidet man zwei Typen: Glühlampendimmer und Niedervolthalogendimmer. Je nach Typ können sie auch die Drehzahl von Lüftermotoren steuern und werden dann Drehzahlsteller genannt. Generell eignet sich das Phasenanschnittprinzip zum Dimmen von induktiven Lasten. Bei diesen Lasten treten im Abschaltmoment Spannungsspitzen auf, die durch das Abschalten des Phasenanschnittdimmers im Sinusnullpunkt unterdrückt werden.
Praxistipp: Immer auf die Unterscheidung in Glühlampendimmer und Niedervolthalogendimmer achten. Mit Glühlampendimmern darf man keine induktiven Lasten, wie z.B. einen gewickelten Transformator, dimmen, denn hierfür kommt immer ein Niedervolthalogendimmer zum Einsatz. Alle Dimmer verursachen ein kontinuierliches Störspektrum von der Netzfrequenz (50 Hz) bis weit in den
Rundfunk-Kurzwellenbereich. Da die im Dimmer eingebauten Funkentstörelemente unter 100 kHz praktisch kaum noch Funkentstörwirkung haben, können folgende Entstörmaßnahmen speziell für das niederfrequente Spektrum (100Hz  3kHz) empfohlen werden:

Leitungsführung:
- Ringleitungen vermeiden
- Keine störempfindlichen Leitungen parallel zu Leitungen, die ein gedimmtes Signal führen

Phasenentkopplung:
- Dimmer und störempfindliche Geräte an verschiedenen Außenleitern betreiben

Räumliche Trennung:
- Keine störempfindlichen Anlagen in die Nähe von Phasenanschnittdimmern bringen

Abschirmung:
- Störempfindliche Leitungen möglichst abschirmen und erden

Diese Maßnahmen sind beim Dimmen höherer Leistungen immer empfehlenswert.

Wie die Praxis zeigt, kommt es häufig auch zu Funktionsstörungen, weil Anwender die falschen Sicherungen einsetzen. Auch beim Wechsel der Sicherung gilt es deshalb, einige Grundregeln zu beachten. Phasenanschnittdimmer haben grundsätzlich eine Feinsicherung, die speziell den Triac schützt. Dabei wird zwischen zwei Belastungsarten unterschieden:

- Kurzzeitbelastung: hoher Kurzschlussstrom, z.B. bei einem Fadenbruch der Glühlampe
- Dauerüberlastung: Nennleistung überschritten.

Nur der gleiche Sicherungstyp mit dem ursprünglichen Auslöseverhalten, Nennstrom und Nennspannung gewährleistet eine einwandfreie Funktion. Diese Sicherungen sind oft vom Hersteller als Ersatz beigefügt. Die Angaben hierzu sollten immer vom Typenschild des Dimmers übernommen werden, nicht von der Sicherung. Oft ist der Betrieb von Glühlampendimmern an induktiven Lasten die Ursache für das Auslösen der Sicherung. Bei Flackern oder ausgelöster Sicherung im Trafo oder Dimmer sollte immer zunächst der Dimmertyp überprüft werden.

Phasenabschnitt

Bei der Phasenabschnitt-Steuerung werden z.B. zwei Hochleistungs-Schalttransistoren (MOS-FETs) verwendet. Diese Transistoren (T1, T2) werden von einer Steuerelektronik in jedem Spannungs-Nulldurchgang automatisch eingeschaltet und, je nach Potentiometerstellung, zu einem bestimmten Zeitpunkt der positiven bzw. negativen Spannungs-Halbwelle wieder ausgeschaltet.
Dieses Schaltungsprinzip wird gebraucht, um elektronische Transformatoren mit kapazitivem Eingangsverhalten dimmen zu können. Elektronische Transformatoren haben meistens eine leicht kapazitive Eingangsbeschaltung, so dass im Einschaltmoment eine Stromspitze entsteht. Diese Stromspitze wird durch das Einschalten des Transistors im Sinusnullpunkt unterdrückt, wodurch auch keine Störspannungen entstehen können. Beim Abschalten des Transistors werden die Störspannungen durch Abflachen der Schaltflanke minimiert, wodurch die Funkentstördrossel entfallen kann. Somit entsteht auch keine Geräuschentwicklung im Dimmer. Phasenabschnittdimmer sind neben dem Dimmen von elektronischen Transformatoren auch für das Dimmen von Glühlampen geeignet.
Auf keinen Fall sollten Phasenabschnittdimmer an gewickelten Trafos betrieben werden, da dies zur Zerstörung des Dimmers führt.
Um die Einhaltung der EMV-Richtlinie sicherzustellen, ist bei elektronischen 12V Halogenlampentrafos, die üblicherweise eine Schaltfrequenz von 35-40kHz verwenden, unbedingt die angegebene maximale sekundäre Leitungslänge (meist 2 m) einzuhalten. Lichtquellen können also im Umkreis von 4 m um den Trafo herum eingeplant werden.

Aus den täglichen Anforderungen in der Praxis ist schließlich ein weiterer Dimmertyp entwickelt worden: der Universaldimmer. Er vereint beide Technologien in einem Gerät und bietet die größtmögliche Flexibilität. Das Dimmprinzip stellt sich je nach Lasttyp automatisch ein oder wird per Hand eingestellt. Problemlos möglich ist die Mischlast von Glühlampe (R) und gewickeltem Trafo (L) sowie Glühlampe (R) und kapazitivem Trafo (C).

Nicht vermischt werden dürfen induktive Lasten (L) und kapazitive Lasten (C) direkt am Ausgang des Dimmers.

Reserven einbauen

Die vom Hersteller angegebenen Dimmernennleistungen gelten immer für eine definierte Umgebungstemperatur. In der Praxis jedoch müssen die Leistungen oftmals angepasst werden. So wird ein Unterputzdimmer z.B. in Stein oder in Hohlwänden eingebaut. Hier liegen die Umgebungstemperaturen in der Regel messbar höher als werksmäßig angegeben. Entsprechend konsequent müssen in solchen Fällen die Dimmernennleistungen reduziert werden. Hierzu gelten folgende Faustregeln: Bei erhöhter Umgebungstemperatur ist eine Reduktion der Dimmernennleistung um 20 Prozent pro 10° C Temperaturanstieg notwendig. Beim Einbau in Hohlwände sollten 30 Prozent von der angegebenen Nennleistung abgezogen werden, bei UP Mehrfachkombinationen für die inneren Geräte sogar 40 Prozent der Nennleistung. Zu berücksichtigen sind auch die Verluste in den kapazitiven und induktiven Transformatoren, die in der Größenordnung von 5-10% von der Nennleistung des Dimmers abgezogen werden müssen.
In vielen Fällen bietet es sich an, von vornherein eine kleine Reserve einzubauen. Die Leistung eines Dimmers sollte idealerweise nie ausgereizt werden, damit Potenzial für eventuelle Erweiterungen zur Verfügung steht.

Wichtig ist aber, dass eine gedimmte Beleuchtung immer höher dimensioniert werden muss, weil die Dimmung die maximale Lastspannung um ca. 10% reduziert, was in etwa 30% Reduzierung des Lichtstromes bedeutet.

Entgegen landläufiger Ansichten ist heute auch das Dimmen von Leuchtstofflampen kein Problem mehr. Von den zur Verfügung stehenden Technologien sei hier die 1-10 V-Technologie erwähnt. Hierbei müssen zwei zusätzliche Adern in der Versorgungsleitung für die Leuchte eingeplant und installiert werden. So kann die Leuchtstofflampe, ausgerüstet mit einer elektronisch vorgeschalteten 1-10 V Steuereinheit, einfach und komfortabel in ihrer Helligkeit gesteuert werden.

Auf die Beratung kommt es an

Die Buchstaben-Kennzeichnung nach ZVEI (R,L,C,M) wird zukünftig die richtige Kombination von Dimmer und Lampe dem Installateur wesentlich vereinfachen. Und trotzdem ist sein spezifisches Fachwissen gefragt. Denn es ist sicherlich nicht damit getan, Buchstaben untereinander abzugleichen. Eine kompetente Rundumbetreuung reicht von der Beratung in der Planungsphase bis hin zur fachgerechten Installation. Gerade die Beratung in der Anfangsphase ist der entscheidende Faktor für gute Geschäfte. So mancher Hausbesitzer wird überrascht sein, wenn ihm ein kompetenter Berater die Möglichkeiten einer modernen Wohnraumbeleuchtung demonstriert. Und wer könnte das besser als der Installateur? Ideen gibt es viele  von der Aufwertung der Essecke durch zusätzliche Lichtakzente, Leuchten im Bücherregal über flexible Arbeitsplatzbeleuchtung bis zur altersgerechten Beleuchtung im Kinderzimmer, um nur einige Beispiele zu nennen. Nicht zu vergessen die vielfältigen Möglichkeiten, durch entsprechende Beleuchtung im Außenbereich für mehr Sicherheit zu sorgen und gestalterische Akzente zu setzen. Tipps hierzu gibt es z.B. beim Großhandel, der als Serviceleistung unter anderem die Leistungen eigener Lichtplaner anbietet, die den Elektroinstallateur auch bei seinem Kunden vor Ort unterstützen.

Um das Interesse der Bauherren für die Lichtsteuerung zu wecken, bietet es sich an, zunächst die Beleuchtung an sich zu thematisieren. Denn Lampen als Gestaltungselement haben wohl für jeden Bauherrn einen hohen Stellenwert. Dann sollte er über den Zusatznutzen einer intelligenten Ansteuerung aufgeklärt werden. Die Steuerung ist sozusagen ein Synergieprodukt, mit dem erst alle Möglichkeiten einer Lampe ausgeschöpft werden können. Denn die Dimmer im Design eines modernen Schalterprogramms zur Ansteuerung werten durch ihr Design jede Wohnung auf, erhöhen den Lebenskomfort, schaffen Atmosphäre und tragen gleichzeitig auch noch zur Energieeinsparung bei.
Dann gilt es, einige ganz praktische Aspekte zu beachten. Denn mit der Beratung und Verlegung der Leitungen ist es noch längst nicht getan. Folgeaufträge und positive Mundpropaganda bringt vor allem ein guter Service. Das beginnt z.B. damit, dass die hochwertige Beleuchtung und die Steuersysteme erst installiert werden, wenn nicht mehr mit Staub und Farbspritzern durch Malerarbeiten zu rechnen ist.
Und ganz entscheidend ist natürlich die Inbetriebnahme. Hierzu gehört, dass der Installateur zusammen mit dem Kunden prüft, welche Lastart am Dimmer betrieben wird und welche Leistung letztendlich anfällt. Ist die Anlage montiert, wird die Grundhelligkeit an den entsprechenden Einstellschrauben justiert. Schließlich geht es um die Frage der Wirtschaftlichkeit: Welches Leuchtmittel ist das richtige für meine Anforderungen? Wer hier souverän agiert, gewinnt das Vertrauen seiner Kunden und damit sicherlich auch einen Vorsprung im hart umkämpften Markt.