Digitalisierung in der Gebäudetechnik – Teil 2

Neben der ­Gebäudeautomation und der digitalen Elektrotechnik in Gebäuden war Licht das beherrschende Thema der Light+Building 2018. Themen wie „Human Centric Lighting“ (HCL), eine vernetzte, sensorgesteuerte Beleuchtung und sich daraus entwickelnde neue Serviceleistungen, wie die cloudbasierte Datenanalyse, fanden im Bereich der Lichttechnik, Beleuchtung und Lichtsteuerung großen Anklang bei den Messebesuchern, wie der zweite Teil des Nachberichts zur Fachmesse in Frankfurt am Main zeigt.

Biologisch wirksames Licht

Kunstlicht, das dem täglichen, vom Sonnenlicht durch unterschiedliche Lichtfarben bestimmten Rhythmus des Menschen entgegenkommt, wird als biologisch wirksames Licht bzw. Human Centric Lighting“ (HCL) bezeichnet. Eine auf diese Basis entwickelte Beleuchtungslösung versucht, den biologischen Prozess der Hormonsteuerung zu unterstützen. Eine biologisch ausgerichtete Leuchte folgt hinsichtlich der Lichtfarbe dem Verlauf der Sonne und sorgt so für eine gesündere Beleuchtungslösung. Dabei müssen allerdings ebenso die Aspekte Lichtintensität und Lichtrichtung berücksichtigt werden, um die Wirkung einer solchen Anlage entsprechend zu maximieren. Die Sonne hat Beleuchtungsstärken zwischen 3.000 Lux (trüber Wintertag) und 100.000 Lux (direkte Sonneneinstrahlung). Auch die Licht­richtung, z.B. nimmt diffuses Himmelslicht einen erheblichen Teil im Sichtfeld des Menschen ein, ist hier zu berücksichtigen. Eine großflächige Beleuchtung im oberen Halbraum ist demnach wünschenswert, da diese die untere Hälfte der Netzhaut, in der sich die meisten lichtsensitiven Zellen befinden, am besten erreicht. Alle drei Faktoren (Lichtfarbe, Lichtintensität und Lichtrichtung) müssen bei einer HCL-Beleuchtungsplanung berücksichtigt werden, um der Wirkung des Sonnenlichtes möglichst nahezukommen. Besonders im Fokus stehen Lichtlösungen für die Bürowelt und das Gesundheitswesen, da hier die positiven Effekte am wirkungsvollsten sind. Aber auch in der Industrie wird eine HCL-Beleuchtung bereits in Bereichen mit Mehrschichtarbeit eingesetzt.

Vernetzte Beleuchtung

Philips Lighting bietet mit der IoT-Plattform (Internet of Things = Internet der Dinge) „Interact“ datengeschützte Dienste an. Diese sind eine Möglichkeit, vernetzte Beleuchtungssysteme in Verbindung mit dem Internet der Dinge zu nutzen. Künftig geht es darum, aus den von den vernetzten Beleuchtungssystemen generierten Daten, Servicedienstleistungen anzubieten. Ein solcher Dienst könnte etwa darin liegen, über die erfassten Daten auf die Raumauslastung zu schließen und so nach einer Datenanalyse die Nutzung der Büroräume zu optimieren. Philips Lighting hat weltweit bereits 29 Mio. vernetzte Lichtpunkte installiert. Bis zum Jahr 2020 soll jedes neue hergestellte LED-Produkt netzwerkfähig sein. Einen weiteren interessanten Ansatz bietet LiFi als gleichzeitige Breitband-Internetverbindung und hochwertige Beleuchtung. LiFi ist eine drahtlose Zwei-Wege-Hochgeschwindigkeitstechnologie zur Kommunikation, ähnlich wie WLAN (WiFi). Die Datenübertragung erfolgt bei LiFi allerdings nicht durch Funkwellen, sondern durch Licht. Büroleuchten von Philips Lighting mit LiFi-Technologie bieten eine Breitbandverbindung mit einer Geschwindigkeit von 30 MB/s ohne Abstriche bei der Lichtqualität. Damit kann ein Nutzer mehrere Videos in HD-Qualität gleichzeitig streamen und dabei Videogespräche führen. Jede Leuchte ist mit einem integrierten Modem ausgestattet, das das Licht mit einer Geschwindigkeit moduliert, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.

Über Funk verbundene Sensoren oder Bewegungsmelder erlauben eine optimale Ausnutzung des Tageslichts und bedarfsgerechte Beleuchtung mit dem Hallentiefstrahler „Highbay“ von Lunux. Herzstück der Funksteue­rung ist ein „Light Controller“, der ein drahtloses Beleuchtungsmanagement ermöglicht. Über eine „Wireless Sensor Bridge“ können Tageslichtsensoren oder Bewegungsmelder in die Steue­rung integriert werden. Die Funk­lösung ist per Smartphone oder PC flexibel steuerbar.

Im Rahmen einer Kooperation mit der Deutschen Telekom, die hierfür eine Plug-&-Play-Lösung entwickelt hat, ermöglicht Trilux eine einfache Vernetzung der Beleuchtung mit der Cloud. So können mit den cloudbasierten Dienstleistungen „Energy Monitoring“ und „Light Monitoring“ über das Trilux-Lichtmanagementsystem „LiveLink“ alle Leis­tungs­daten von Leuchten unkompliziert ausgelesen werden. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Energiekosten überwachen, sondern auch Wartungszyklen optimieren.

Zumtobel Group Services (ZGS) zeigte am Beispiel einer mit Sensoren für etwa CO₂, VOC und Bewegungserfassung bestückten Bürostehleuchte wie die Beleuchtung konkret für künftige Dienstleistungen genutzt werden kann. Dabei bringen Leuchten ideale Voraussetzungen mit sich, da sie üblicherweise dort eingesetzt werden, wo sich Menschen aufhalten. Gebäude­betreiber erhalten so tiefere Einblicke und Informationen der Gebäudeprozesse, und das in Echtzeit. ZGS bündelt dafür das Serviceangebot rund ums Licht unter einem Dach. Der Kunde erhält die ausgewerteten Daten auf sein Dashboard, also sein Cockpit auf dem Bildschirm, auf dem alle wichtige Daten nach seinen Wünschen optisch aufbereitet dargestellt werden.

Vernetzte Lösungen stehen auch bei der strategischen Partnerschaft von Danfoss, Somfy und Schneider Electric im Mittelpunkt, welche die drei Unternehmen auf der Light+Building vorgestellt haben. Es gehe darum, ein „Ökosystem der Konnektivität“ zu entwickeln. Dieses soll die Vernetzung im Wohnbau und bei mittelgroßen Gebäuden beschleunigen. Im Zuge der Zusammenarbeit werden die drei Partner ihre Konnektivitäts- und Technologiestrategien für ein offenes Ökosystem aufeinander abstimmen. Zudem werden die Produkte auf Controller- oder Cloud-Ebene durch eine Programmierschnittstelle (API) nahtlos interoperabel.

Die nächste Light + Building findet vom 8. bis 13. März 2020 in Frankfurt am Main statt.