Wie funktioniert ein Lichtmanagementsystem in einer Industriehalle?

Ein Lichtmanagementsystem in einer industriellen Halle ist eine automatisierte Steuerungsebene, die die Beleuchtung auf der Grundlage von Anwesenheit, Tageslicht, Zeitplänen und Prozessbedingungen anpasst. Anstelle manueller Schalter bestimmt das System selbst, wann, wo und wie hell beleuchtet wird. Dies bringt direkte Einsparungen bei Energie und Wartung und erhöht gleichzeitig die Sicherheit und die Arbeitsbedingungen am Arbeitsplatz. In diesem Artikel beantworten wir die am häufigsten gestellten Fragen zur Lichtsteuerung in der Industrie.

Was sind die wichtigsten Komponenten eines Lichtmanagementsystems?

Vier Kernkomponenten bilden zusammen die Basis jedes gut funktionierenden Lichtmanagementsystems: Sensoren, die Umgebungsdaten erfassen, ein zentraler Controller, der Entscheidungen trifft, steuerbare Leuchten, die die Ausgabe anpassen, und ein Kommunikationsprotokoll, das alles verbindet. Zusammen bilden diese Teile ein geschlossenes System, das kontinuierlich auf die Situation in der Halle reagiert.

Präsenzmelder und Bewegungsmelder: Sie registrieren, ob Personen oder Maschinen in einem Bereich aktiv sind, und schalten die Beleuchtung ein oder in einen Standby-Modus zurück.
Tageslichtsensoren Messen die Menge an natürlichem Licht über Fenster oder Lichtkuppeln und dimmen die künstliche Beleuchtung proportional dazu.
DALI-Treiber oder dimmbare LED-Treiber: Umwandlung von Steuersignalen in die passende Leistung für jede Leuchte.
Zentrale Steuereinheit oder Gateway: Verarbeitet Sensordaten, führt Zeitpläne aus und bietet eine Schnittstelle für die Fernverwaltung.
Kommunikationsprotokoll: Die Sprache, über die alle Komponenten miteinander kommunizieren, wie DALI, KNX oder ein Funkprotokoll.

In größeren Industriehallen werden Zonen nach Produktionslinie, Laderampe oder Arbeitsplatz eingerichtet. Jede Zone kann dann unabhängig voneinander gesteuert werden, was die Flexibilität und die Energieeinsparung weiter erhöht. Die Wahl des Protokolls bestimmt zu einem großen Teil, wie skalierbar und zukunftssicher das System ist.

Wie steuert ein Lichtmanagementsystem die Beleuchtung automatisch?

Die automatische Regelung funktioniert durch die Kombination von Sensoreingaben mit voreingestellten Regeln. Wenn ein Präsenzmelder Aktivität signalisiert, schaltet das System die Beleuchtung in dieser Zone auf das gewünschte Niveau ein. Sobald die Zone für eine eingestellte Zeit leer ist, dimmt das System diese herunter oder schaltet sie vollständig aus.

Die automatische Regelung stützt sich auf drei Mechanismen, die sich ergänzen:

Anwesenheitserkennung PIR- oder Ultraschallsensoren erkennen Bewegungen. In einem Lager mit fahrenden Gabelstaplern werden Zonen erst dann beleuchtet, wenn tatsächliche Aktivität vorliegt, was bei einem 24/7-Betrieb erhebliche Einsparungen ermöglicht.
Tageslichtregelung: Sensoren messen die Beleuchtungsstärke auf Arbeitshöhe und steuern die LED-Leuchten nach. Wenn ausreichend Tageslicht durch ein Lichtband einfällt, wird das Kunstlicht proportional gedimmt.
Zeitpläne und Szenarien: Für Schichtdienste, Pausen oder spezifische Prozesse können feste Schaltzeitpunkte eingerichtet werden. Ein Produktionsszenario am Tag kann andere Lichtintensitäten aktivieren als ein Überwachungsszenario in der Nacht.

Moderne Systeme kombinieren diese drei Mechanismen dynamisch. Der Controller wägt alle Eingänge gleichzeitig ab und wählt das energieeffizienteste Szenario, das dennoch die Beleuchtungsnorm für den betreffenden Arbeitsbereich erfüllt.

Welche Vorteile bietet ein Lichtmanagementsystem in der Industrie?

Drei konkrete Vorteile stechen hervor: ein signifikant geringerer Energieverbrauch, eine längere Lebensdauer der Leuchten durch weniger Betriebsstunden sowie ein besseres und sicheres Arbeitsklima. In der Praxis berichten industrielle Anwender von Energieeinsparungen bei der Beleuchtung von dreißig bis sechzig Prozent im Vergleich zu einem nicht geregelten System.

Neben den Energieeinsparungen gibt es auch operative Vorteile. Das Wartungspersonal muss Leuchten seltener austauschen, da das System ein unnötiges Brennen verhindert. Darüber hinaus bieten moderne Systeme eine Störungsmeldung: Wenn eine Leuchte ausfällt, meldet das System dies direkt dem Verwalter, was ungeplante Ausfallzeiten begrenzt.

Für die Sicherheit ist eine konstante und korrekte Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz essenziell. Ein Lichtmanagementsystem sorgt dafür, dass Fluchtwege, Be- und Entladebuchten sowie Maschinenumgebungen unabhängig von der Tageszeit immer mit dem richtigen Lux-Wert beleuchtet sind. Dies ist unmittelbar relevant für Branchen wie Häfen und Terminals wo Tag und Nacht sicher gearbeitet werden muss.

Was ist der Unterschied zwischen DALI, KNX und drahtloser Lichtsteuerung?

DALI, KNX und drahtlose Lichtsteuerung sind drei Kommunikationsprotokolle für die Lichtregelung in der Industrie, die jeweils über einen eigenen Anwendungsbereich verfügen. DALI ist der Standard für die direkte LED-Ansteuerung, KNX ist ein breiteres Gebäudeautomatisierungsprotokoll, und drahtlose Systeme bieten Flexibilität ohne Verkabelung, erfordern jedoch Aufmerksamkeit hinsichtlich der Störanfälligkeit.

DALI: der Industriestandard für LED-Ansteuerung

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) wurde speziell für die Beleuchtung entwickelt. Jede Leuchte erhält eine eindeutige Adresse und kann individuell angesteuert und ausgelesen werden. DALI ist zuverlässig, wird von Herstellern breit unterstützt und eignet sich hervorragend für große Hallen mit vielen Leuchten. Es erfordert jedoch ein eigenes zweiadriges Steuerkabel zusätzlich zum Versorgungskabel.

KNX: Integration in die Gebäudeautomation

KNX ist ein offenes Protokoll für die vollständige Gebäudeautomation, bei dem die Beleuchtung nur eines der Subsysteme ist. Es ermöglicht die Integration mit Klimaregelung, Zutrittskontrolle und Energiemonitoring. KNX ist interessant, wenn die Beleuchtung Teil eines breiteren Managementsystems sein soll, erfordert jedoch mehr Installationsexpertise und höhere anfängliche Kosten.

Kabellose Lichtsteuerung

Drahtlose Systeme auf Basis von Zigbee, Bluetooth Mesh oder DALI-2 Wireless bieten die größte Installationsflexibilität, da keine zusätzlichen Steuerkabel gezogen werden müssen. Dies macht sie bei Renovierungen in bestehenden Hallen attraktiv. Der Nachteil ist, dass industrielle Umgebungen mit viel Metall, Maschinen und elektromagnetischen Störungen die Signalqualität beeinträchtigen können. Eine gründliche Standortanalyse im Voraus ist daher unerlässlich.

Wann ist ein Lichtmanagementsystem vorgeschrieben oder empfohlen?

In den Niederlanden ist ein Lichtmanagementsystem für Neubauprojekte, die unter die BENG-Anforderungen (Nahezu Energie Neutrale Gebäude) fallen, vorgeschrieben, wobei Anwesenheitserkennung und Tageslichtregelung als Mindestanforderung für Zweckbauten über einer bestimmten Fläche gelten. Abgesehen von der gesetzlichen Verpflichtung wird ein System dringend empfohlen, sobald eine Halle größer als rund eintausend Quadratmeter ist oder wenn die Beleuchtung mehr als vierzig Prozent des gesamten Stromverbrauchs ausmacht.

Auch in der Schwerindustrie spielen steuerliche Erwägungen eine Rolle. Investitionen in energieeffiziente Beleuchtungssysteme kommen für die Energie-Investitionsabzug (EIA), wodurch ein Teil der Investition steuerlich abzugsfähig ist. Dies verkürzt die Amortisationszeit erheblich und macht ein Lichtmanagementsystem auch über die gesetzliche Verpflichtung hinaus finanziell attraktiv.

Situationen, in denen ein Lichtmanagementsystem dringend empfohlen wird:

Hallen mit wechselnder Belegung je Zone, wie Lager- oder Montagehallen
Räume mit erheblichem Lichteinfall durch Dachfenster oder Lichtbänder
24/7-Betrieb, bei dem die Beleuchtung auch in ruhigen Zeiten eingeschaltet bleibt
Orte, an denen Beleuchtungsnormen wie NEN-EN 12464 nachweislich eingehalten werden müssen

Wie wird ein Lichtmanagementsystem in einer bestehenden Industriehalle installiert?

Die Installation beginnt stets mit einer Überprüfung der bestehenden Beleuchtungsinfrastruktur sowie einer Zoneneinteilung der Halle auf der Grundlage von Nutzung und Belegung. Anschließend werden dimmbare Leuchten oder DALI-Treiber installiert, Sensoren an strategischen Punkten montiert und der Controller mit den gewünschten Regeln und Zeitplänen konfiguriert.

Bei Renovierungen ist die Wahl zwischen verkabelt und kabellos maßgeblich für die Installationsgeschwindigkeit. In aktiven Produktionshallen, in denen Stillstand kostspielig ist, bietet ein kabelloses System den Vorteil, dass minimal in die bestehende Infrastruktur eingegriffen wird. Bei Neubauten oder einer geplanten groß angelegten Renovierung ist ein verkabeltes DALI-System aufgrund der höheren langfristigen Zuverlässigkeit zu bevorzugen.

Eine gute Vorbereitung umfasst stets eine Lichtberechnung pro Zone, um zu bestimmen, wie viele Leuchten und Sensoren erforderlich sind und wo sie optimal positioniert werden. Konsultieren Sie hierfür die Beleuchtungsexpertise von einem Spezialisten, der sowohl die technische als auch die normative Seite kennt. Nach der Installation folgt die Inbetriebnahme, bei der die Sensorempfindlichkeit, die Dimmkurven und die Zeitpläne auf den täglichen Betrieb abgestimmt werden.

Praxisbeispiel: Farm Frites

Farm Frites, ein Hersteller von Kartoffelprodukten mit Produktionsstandorten weltweit, hatte mit LED-Beleuchtung zu kämpfen, die in den Trockentunneln und Produktionsöfen wiederholt ausfiel. Die zuvor gewählten Leuchten hielten der hohen thermischen Belastung und der intensiven Reinigungsroutine nicht stand. JEL übernahm die Lichtplanung für die Trockentunnel, Produktionsöfen und Gefriertunnel, entwickelte eine maßgefertigte Leuchte und lieferte 78 Snapper HT-SS-Leuchten mit Edelstahlgehäuse, Borosilikatglas und IP69K, geeignet für -40 °C bis +70 °C während der Reinigung. Das Ergebnis: 200 bis 500 Lux im Ofen, bei einer Gleichmäßigkeit zwischen 0,65 und 0,85 in den verschiedenen Zonen, mit 35 W pro Leuchte.

Wer ein Lichtmanagementsystem in Betracht zieht, beginnt bei derselben Grundlage. Zonierung und Regelung sind nur sinnvoll, wenn die Lichtplanung für jede Zone stimmt und die Leuchten in dieser Zone zuverlässig weiterarbeiten. In einer Halle mit Öfen, Trockentunneln und Gefrierbereichen stellt jede Zone andere Anforderungen an Beleuchtungsniveau, Temperatur und Reinigung. Sensoren und Treiber müssen diesen Bedingungen ebenso gewachsen sein wie die Leuchte selbst. Eine Regelung, die in einer heißen oder nassen Zone ausfällt, bringt keine Einsparung, sondern eine Störung.

Mehr zum Projekt Farm Frites

Wie JEL Products bei der Lichtsteuerung in der Industriehalle hilft

JEL Products bietet umfassende Beleuchtungslösungen für Industriehallen, bei denen das Lichtmanagementsystem kein eigenständiger Bestandteil ist, sondern in die Gesamtplanung integriert wird. Von der ersten Lichtberechnung bis zur endgültigen Inbetriebnahme wird alles aufeinander abgestimmt.

Konkret bietet JEL Products Folgendes:

Beleuchtungsentwurf einschließlich Zonierung, Lux-Berechnungen und Sensorplatzierung
LED-Leuchten mit eingebauten DALI-Treibern, geeignet für die schwersten industriellen Bedingungen
Beratung über das am besten geeignete Protokoll (DALI, KNX oder drahtlos) basierend auf der spezifischen Halle und dem Betrieb
Begleitung bei Förderverfahren wie der EIA für energieeffiziente Investitionen
Installation, Inbetriebnahme und Nachbetreuung durch zertifizierte Techniker

Ob es sich um eine neue Produktionshalle, eine Renovierung eines bestehenden Lagers oder Beleuchtung für die Schwerindustrie unter extremen Bedingungen handelt, es gibt immer eine Lösung, die zur jeweiligen Situation passt. Nehmen Sie gerne Kontakt auf über die Kontaktseite für ein unverbindliches Gespräch über die Möglichkeiten für Ihre Situation.

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