Präsenzmelder im vernetzten Gebäude

Präsenzmelder im vernetzten Gebäude

Energiesparpotenziale nutzen mit anwesenheitsabhängiger Steuerung

Beim Stichwort Bewegungsmelder oder Präsenzmelder denken viele immer noch an das automatische ein- und ausschalten des Lichts. Dabei lassen sich mit moderner, vernetzter Haustechnik so viel mehr Vorgänge anwesenheitsbezogen steuern.

Ein wichtiges Thema ist dabei das Stichwort „Energieeinsparung“. Heute möchten wir zwar ressourcenschonend leben, aber zugleich nichts an Komfort einbüßen. Genau dabei können Präsenzmelder helfen. Richtig in die Einzelraumregelung des Gebäudes eingebunden senken sie den Energieverbrauch in Räumen stark ab. Sie sind somit auch ein wichtiger Teil des Lastmanagements.

Voraussetzung dafür ist die Vernetzung aller Gewerke, wie sie zum Beispiel mit KNX realisierbar ist. Ein Präsenzmelder mit mehreren Ausgangskanälen kann dann mehrere Funktionen im Raum beeinflussen, zum Beispiel Licht helligkeitsabhängig mit einer Prozehntangabe (Lichtbedarf 30%), die Temperatursteuerung mit zwei Zuständen, die den Modi „Anwesend“ und „kurzzeitig Abwesend“ zugeordnet werden usw

Der Klassiker: Bewegungsmelder und Lichtsteuerung

Für die Lichtsteuerung werden Informationen zu Anwesenheit mit der Raumhelligkeit kombiniert. In den meisten Präsenzmeldern ist daher ein Lichtsensor integriert. Auch wird sowohl im Objekt als auch im Privathaus meist nicht mehr nur an- oder ausgeschaltet, sondern gedimmt. Die aktuelle Raumhelligkeit wird gemessen und Kunstlicht wohldosiert zugegeben. Im Idealfall beinhaltet diese Konstantlichtregelung auch die Steuerung der Gesamthelligkeit und der Lichtfarbtemperatur im Tagesverlauf. Biodynamische Lichtsteuerung oder Human Centric Lighting nennt man diese Beleuchtungsart, die das zum Tagesrhythmus passenden Licht einstellt. Sie unterstützt das morgendliche Wachwerden und die Aktivitätsphase am Tag mit tageslichtähnlicher, heller, kühler Beleuchtung. Zum Abend hin wird die Beleuchtungsstärke reduziert und das Licht wärmer eingestellt, damit alle Nutzer zur Ruhe kommen können. Diese Unterstützung des Biorhythmus durch Licht kann nicht nur in sozialen Einrichtungen und zu Hause für mehr Wohlbefinden sorgen, sondern auch am Arbeitsplatz einen gesunden Tagesrhythmus unterstützen.

Der Präsenzmelder ist nun der Energiesparplan hinter diesem Wohlfühl-Konzept, der das Licht auch mal einfach abschaltet, wenn keiner im Raum ist. Wenn man dieses Ziel weiter verfolgt, kommt man schnell auf weitere Einsatzbereiche für die Präsenzmeldung.

Wohlfühlklima vs. Energiesparen: Klimatisierung nur bei Anwesenheit?

Ein energieintensives Gewerk, das durch Anwesenheitssteuerung reguliert werden kann, ist die Raum-Klimatisierung. Schnell reagierende Systeme, wie eine Heizung oder Kühlung, die die Luft umwälzt kann, kann sehr gut dann aktiviert werden, wenn sich jemand im Raum aufhält. Wenn keiner da ist, wird abgeschaltet oder heruntergeregelt.

Mit dieser Art der Klimasteuerung können in Verwaltungs- und Industriebauten Ressourcen und damit Kosten eingespart werden. Für den privaten Wohnbau sind sie weniger interessant, da dort der individualisierte Komfort noch stärker im Fokus steht. In Büros oder Besprechungsräumen entstehen jedoch keine Nachteile für den Nutzer, wenn entsprechende Nachlaufzeiten und eine Grundtemperatur festgelegt werden. Diese Räume werden innerhalb weniger Minuten auf angenehme Temperaturen gebracht, wenn das Heiz/Kühlsystem eben reaktionsschnell genug ist.

Nachts, wenn die Gebäudesteuerung in den Eco-Modus versetzt wird, werden die Präsenzmelder zumeist aus der Klima-Steuerung ausgeschlossen. Denn selbst falls am Abend noch Reinigungsarbeiten im Gebäude durchgeführt werden o. ä., sollen Heizung bzw. Kühlung im Nachtmodus verbleiben. Hier ist es wichtig, dass der Melder mehrere Kanäle hat, sodass der Kanal zur Klimasteuerung gesperrt werden kann, während andere präsenzabhängige Funktionen erhalten bleiben. Auch im Eco-Modus soll ja das Licht geregelt werden und insbesondere unerlaubten Zugang oder Einbruch gemeldet werden.

Träge Klimatisierungssysteme, wie Fußbodenheizungen oder Klima-Decken sind nicht für die Anwesenheitssteuerung geeignet. Wegen der niederen Vorlauftemperaturen, dürfen sie nicht erst beim Betreten des Raums oder Gebäudes hochgefahren werden. Sie benötigen viel zu lange, bis sich der Raum erwärm bzw. abgekühlt hat. Solche Systeme sollten besser nach Zeit bzw. über die Gebäudesteuerungsmodi „Anwesenheit“ (Tagesklimatisierung) und „Eco“ (Nachtmodus) geregelt werden, um ein gutes Raumklima zu erreichen.

Für die Klimasteuerung ideal ist, wenn der Präsenzmelder auch gleich das Raumklima erfasst. Kombisensoren mit Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsmessung sparen Installationskosten und sind dezent im Interieur, weil nur ein Gerät installiert werden muss.

Lüften in Besprechungsräumen: Individueller Frischluftbedarf

Auch beim Lüften gibt es unterschiedliche Szenarien, je nachdem ob ein Raum belegt ist oder nicht. Das gilt gleichermaßen für eine zentrale Lüftung mit Lüftungsgeräten wie für die natürliche Lüftung über Fenster. Dabei sind die Bedürfnisse sehr unterschiedlich. Manche Nutzer möchten, dass in Besprechungsräumen während Meetings verstärkt gelüftet wird, andere möchten Zugluft vermeiden und unterbinden die Lüftung so lange. Auch für das Lüften sollte also ein separater Bewegungsmelder-Kanal angelegt werden, der unabhängig von Licht oder Klimatisierung ist.

Für die Lüftungssteuerung ist unabhängig vom Präsenzmelder ein Stellgrößenvergleicher hilfreich. Da für die Lüftung durch zu hohe Temperatur genauso ausgelöst werden kann wie durch Feuchtigkeit oder CO2, filtert der Vergleicher den für die Lüftung relevanten Wert aus den Befehlen heraus. Zum Beispiel den Maximal, Minimal- oder Mittelwert.

Sonnenschutz: Blendschutz und Wärmeschutz garantieren

Beim Sonnenschutz kann der Präsenzmelder ebenfalls helfen, die Balance zwischen Nutzerbedürfnissen und Energieeinsparung zu finden. Im Winter soll die Sonne häufig absichtlich hereinscheinen, um den Raum aufzuheizen. Es wird nicht beschattet, bis die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist. Dadurch wird auf Seiten der Heizung viel Energie gespart. Allerdings widerspricht dieses Ziel dem Wunsch des Nutzers nach Blendschutz, zum Beispiel an Büro-Arbeitsplätzen. Wenn in dem Raum gearbeitet wird, muss also die Innentemperatursperre aufgehoben werden, damit die Beschattung herunterfährt und ihren Dienst als Blendschutz erfüllt. Hier wird ein Kanal des Bewegungsmelders mit der Innentemperatursperre verknüpft und blockiert diese.

Typisch für die Beschattungssteuerung ist auch, dass der Nutzer gerne manuell eingreift. Die Jalousie wird hochgefahren und die Automatik ist gesperrt. Wenn der Nutzer dann den Raum verlässt, kann die Jalousie im Sommer nicht mehr als Wärmeschutz arbeiten. Hier kann der Präsenzmelder helfen und dem System signalisieren, dass keiner mehr da ist. Mit der entsprechenden Verzögerung, zum Beispiel 30 Minuten wird die Jalousie wieder auf Automatik gesetzt. Diese Funktion hilft übrigens nicht nur im Büro, sondern auch in Privathäusern. Dabei sollten Sie die Sicherheit an Terrassentüren im Auge behalten, wo die Automatik immer deaktiviert sein muss, wenn die Türe offen ist, um ein Aussperren zu verhindern. Ein einfacher Türkontakt behebt das Problem.