Tageslichtsteuerung ist eine Regelungstechnik, bei der die künstliche Beleuchtung automatisch an die Menge des verfügbaren Tageslichts angepasst wird. Ein Sensor misst kontinuierlich die Beleuchtungsstärke im Raum oder auf dem Gelände und steuert die LED-Leuchten nach: Mehr Tageslicht bedeutet weniger künstliches Licht, weniger Tageslicht bedeutet mehr. Dies macht die Tageslichtsteuerung zu einer effektiven Methode, um den Energieverbrauch zu senken, ohne Kompromisse bei den erforderlichen Arbeitsbedingungen einzugehen. Die folgenden Abschnitte befassen sich näher damit, wie dies funktioniert, welche Sensoren verwendet werden und wann die Tageslichtsteuerung für industrielle Anwendungen geeignet ist oder eben nicht.

Wie funktioniert Tageslichtsteuerung in der Praxis?

Das Prinzip ist eigentlich recht elegant: Ein Tageslichtsensor misst die aktuelle Beleuchtungsstärke an einem Referenzpunkt, vergleicht diesen Wert mit einem eingestellten Sollwert (dem sogenannten Setpoint) und regelt die Leuchten über einen Dimmer oder Schalter nach, bis das gewünschte Beleuchtungsniveau erreicht ist. Dieser Vorgang wiederholt sich kontinuierlich, sodass die Beleuchtung immer optimal an die Gegebenheiten angepasst ist – ohne dass jemand etwas dafür tun muss.

In der Praxis gibt es zwei Grundprinzipien der tageslichtabhängigen Beleuchtung:

• Geschlossener Kreislauf Der Sensor misst die gesamte örtliche Lichtstärke, einschließlich Tageslicht und künstlichem Licht. Die Steuerung passt sich auf der Grundlage des kombinierten Ergebnisses an. Dies ist genauer und wird am häufigsten in industriellen Umgebungen eingesetzt.
• Öffnen Sie lus (offener Kreis): Der Sensor misst nur das einfallende Tageslicht, zum Beispiel durch ein Dachfenster oder eine Fassade, und berechnet auf dieser Basis, wie viel Kunstlicht benötigt wird. Dies ist einfacher, aber weniger genau.

Die Steuerung selbst erfolgt über DALI, 0-10V oder drahtlose Protokolle. In größeren Industrieanlagen wird die Tageslichtsteuerung oft in ein Gebäudeautomationssystem (GBS) integriert, wodurch mehrere Zonen zentral verwaltet werden können. Bei Beleuchtungsexpertise für komplexeUmgebungen ist die richtige Wahl der Regeltechnik genauso wichtig wie die Leuchte selbst.

Welche Arten von Tageslichtsensoren werden bei industrieller Beleuchtung verwendet?

Nicht jeder Sensor ist für jede Umgebung geeignet. Bei industrieller LED-Beleuchtung kommen hauptsächlich drei Typen zum Einsatz: Fotosensoren für schaltende Steuerung, dimmbare Fotosensoren für stufenlose Regelung und multifunktionale Sensoren, die Tageslicht mit Anwesenheitserkennung kombinieren. Die Wahl hängt von der gewünschten Genauigkeit, den Umgebungsbedingungen und der Komplexität der Installation ab.

In schweren industriellen Umgebungen stellen Sensoren hohe Anforderungen an die Robustheit. Denken Sie an Staubbeständigkeit (hohe IP-Schutzart), Vibrationsfestigkeit und Beständigkeit gegen Temperaturschwankungen. Ein Sensor, der in einer Büroumgebung einwandfrei funktioniert, kann in einer Produktionsanlage oder auf einem Außengelände schnell versagen. Mehr über die Relevanz von Schutzarten lesen Sie auf der Seite über IP- und IK-Bewertungen.

Neben der Sensorart ist die Platzierung entscheidend. Ein Sensor, der zu nah an einem Dachfenster angebracht ist, misst ein verzerrtes Bild der tatsächlichen Beleuchtungssituation am Arbeitsplatz. Eine gute Positionierung und Kalibrierung sind daher unerlässlich für eine zuverlässige Lichtsteuerung in der Industrie.

Was ist der Unterschied zwischen Tageslichtsteuerung und Anwesenheitserkennung?

Zwei Techniken, zwei unterschiedliche Ansätze. Die Tageslichtsteuerung passt die Beleuchtungsstärke entsprechend dem verfügbaren Licht an. Die Anwesenheitserkennung schaltet die Beleuchtung ein oder dimmt sie je nach Anwesenheit von Personen. Sie ergänzen sich, sind jedoch nicht austauschbar.

Der Kernunterschied auf einen Blick:

1. Tageslichtsteuerung reagiert auf die Menge des Umgebungslichts und sorgt dafür, dass die Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz konstant bleibt, unabhängig von der Tageszeit oder dem Wetter.
2. Anwesenheitserkennung reagiert auf Bewegung oder Wärme von Menschen und schaltet die Beleuchtung ein oder aus, basierend darauf, ob jemand anwesend ist.
3. Kombinierte Systeme beide Techniken zugleich gebrauchen: der Anwesenheitsdetektor bestimmt ob die Beleuchtung aktiv sein soll, der Tageslichtsensor bestimmt auf welche Stufe.

Für industrielle Umgebungen mit kontinuierlicher Belegung, wie zum Beispiel Produktionshallen oder Hafengelände, die rund um die Uhr in Betrieb sind, bietet die Anwesenheitserkennung weniger Mehrwert. Eine Tageslichtsteuerung ist dann die relevantere Technik, da der Raum immer belegt ist, aber der Einfall von Tageslicht variiert. In Umgebungen mit wechselnder Belegung, wie Lagerräume oder Außengelände, erzielt die Kombination beider Techniken die größte Energieeinsparung.

Wie viel Energie spart Tageslichtsteuerung in einer industriellen Umgebung?

Die Zahlen sind vielversprechend: In praktischen Situationen mit ausreichend Tageslichteinfall ist eine Reduzierung des Beleuchtungsverbrauchs um 20 bis 40 Prozent realistisch. Die tatsächliche Einsparung hängt stark von der spezifischen Situation ab – es gibt keine universelle Antwort.

Faktoren, die die Einsparung bestimmen, sind unter anderem:

• Die Menge und Qualität von Tageslichtöffnungen (Dachfenster, Oberlichter, Fassaden)
• Die geografische Lage und Ausrichtung des Gebäudes oder Grundstücks
• Die Anzahl der Geschäftsstunden tagsüber im Vergleich zu nachts
• Die Dimmmöglichkeiten der installierten LED-Leuchten
• Die Genauigkeit der Sensoreinstellung und -kalibrierung

Bei Außenbeleuchtung, wie Geländebeschilderung an Industriestandorten, ist die Tageslichtsteuerung eine Standardmaßnahme: Die Beleuchtung schaltet sich bei Dämmerung automatisch ein und bei ausreichendem Tageslicht wieder aus. Dies verhindert, dass Leuchten unnötig brennen, und verlängert die Lebensdauer der Anlage. In Kombination mit anderen Energiesparmaßnahmen kann die Tageslichtsteuerung zudem zur Erfüllung der Kriterien für die Energie-Investitionszulage (EIA).

Wann ist Tageslichtsteuerung für industrielle Beleuchtung nicht geeignet?

Tageslichtsteuerung ist keine Lösung für jede Situation. Wenn kein oder kaum Tageslicht verfügbar ist, wenn Beleuchtungsniveaus streng kontrolliert werden müssen oder wenn die Umgebung so extrem ist, dass Sensoren nicht zuverlässig funktionieren können, liefert Tageslichtsteuerung keine Einsparungen — und kann stattdessen Störungen oder unsichere Situationen verursachen.

Konkrete Situationen, in denen eine Tageslichtsteuerung abzuraten ist:

• Vollständig unterirdische Räume oder Bunker ohne jeglichen Tageslichteinfall
• Klimakammern und Prüfeinrichtungen, bei denen Lichtbedingungen streng kontrolliert werden müssen
• Umgebungen mit starker Staubentwicklung, Spritzwasser oder extremen Temperaturen, bei denen Sensoren schnell beschädigt werden
• Prozesse, bei denen jeder noch so geringe Unterschied in der Helligkeit Auswirkungen auf die Qualitätskontrolle oder die Sicherheit hat
• Installationen in Stahlwerken oder Schmelzöfen mit intensiver Infrarotstrahlung, die Sensormessungen stört

In solchen Umgebungen ist es besser, feste Beleuchtungsniveaus mit eventuellen manuellen oder zeitgesteuerten Schaltungsmöglichkeiten zu wählen. Für Umgebungen mit extremen Temperaturen oder besonderen Umständen bietet spezialisierte Hochtemperaturbeleuchtung mehr Sicherheit als ein komplexes Regelwerk.

Welche Normen gelten für die Tageslichtsteuerung in Industrieanlagen?

Wer ein Tageslichtsteuerungssystem installiert, muss eine Reihe wichtiger Referenznormen beachten. Die relevantesten sind EN 15193 (Energieeffizienz von Beleuchtungsanlagen in Gebäuden), EN 12464-1 (Beleuchtungsanforderungen für Arbeitsstätten in Innenräumen) und EN 12464-2 (Beleuchtungsanforderungen für Arbeitsstätten im Freien). Diese Normen legen Anforderungen an Mindestbeleuchtungsstärken, Gleichmäßigkeit sowie die Art und Weise fest, wie Regelungssysteme eingesetzt werden dürfen, ohne die Arbeitsbedingungen zu beeinträchtigen.

Darüber hinaus gibt es installationsspezifische Anforderungen gemäß der NEN 1010 (Niederspannungsanlagen) und, für explosionsgefährdete Bereiche, die ATEX-Richtlinien. Sensoren und Steuergeräte, die in ATEX-Zonen eingesetzt werden, müssen zusätzliche Zertifizierungsanforderungen erfüllen.

Praktisch gesehen bedeutet dies, dass ein Tageslichtsteuerungssystem niemals Beleuchtungsstärken unterhalb der normativen Mindestanforderungen führen darf. Der Sollwert des Tageslichtsensors muss stets auf oder über der für den Arbeitsplatz geltenden Mindestbeleuchtungsstärke eingestellt werden. Ein Beleuchtungsentwurf, der diese Normen berücksichtigt, bildet die Grundlage für eine korrekte und sichere Installation.

Praxisbeispiel: DFDS-Terminalbeleuchtung

Ein gutes Beispiel dafür, wie Tageslichtsteuerung in der Praxis aussieht, ist das Projekt für DFDS, einen großen Terminalbetreiber im Hafen. Die Herausforderung bei diesem Projekt war vielschichtig: Der Terminal ist rund um die Uhr in Betrieb, was bedeutet, dass die Beleuchtung sowohl tagsüber als auch nachts strengen Anforderungen genügen muss. Tagsüber wechselt die Tageslichteinfall stark, abhängig von Bewölkung, Jahreszeit und der Position der Leuchten in Bezug auf die Kaimauer und die Bebauung. Eine feste Beleuchtungseinstellung würde entweder zu unnötiger Energieverschwendung bei klarem Wetter oder zu unzureichender Beleuchtung bei bewölkten Bedingungen führen.

Die gewählte Lösung kombinierte robuste LED-Leuchten mit einem Closed-Loop-Tageslichtsteuerungssystem. Die Sensoren mussten salzhaltiger Meeresluft, Temperaturschwankungen und mechanischen Vibrationen von vorbeifahrenden Fahrzeugen und Schiffen standhalten – eine direkte Anforderung an die IP- und IK-Schutzart der Sensorgehäuse. Die Kalibrierung erwies sich als kritischer Punkt: Zu nah am Rahmenrand platzierte Sensoren lieferten verzerrte Messungen durch Reflexionen der Wasseroberfläche. Nach Neupositionierung und erneuter Kalibrierung funktionierte das System stabil.

Die Lektionen, die dieses Projekt für die Tageslichtsteuerung im Allgemeinen bietet: Die umgebungsspezifischen Faktoren – Reflexion, Vibrationen, Salzbelastung – bestimmen mindestens genauso viel wie die technischen Spezifikationen des Sensors selbst. Platzierung und Kalibrierung sind kein Nebenschauplatz, sondern ein wesentlicher Bestandteil des Designs. Weitere Praxisbeispiele finden Sie auf der Projektseite von JEL Products.

Wie JEL Products bei der Tageslichtsteuerung und Lichtregelung hilft

JEL Products liefert nicht nur hochwertige LED-Leuchten für industrielle Umgebungen, sondern berät Sie auch bei der Auswahl der richtigen Lichtsteuerung für Ihre spezifische Situation. Ob es sich nun um ein großes Außengelände, eine Produktionsstätte oder eine Umgebung mit extremen Bedingungen handelt: Die Wahl der richtigen Steuerungsstrategie entscheidet darüber, ob eine Anlage Energie verschwendet oder optimale Leistung erbringt.

Was JEL Products in diesem Zusammenhang bietet:

• Beleuchtungsentwurf, wobei Tageslichtsteuerung von Anfang an mit einbezogen wird
• Beratung über die am besten geeignete Sensortechnik und Regelmethode für Ihre Umgebung
• Leuchten, die vollständig dimmbar sind und mit gängigen Steuerungssystemen kompatibel sind
• Begleitung bei der Einhaltung relevanter Normen und der Nutzung verfügbarer Fördermittel
• Vollständige Entlastung von Engineering bis zur Inbetriebnahme

Möchten Sie wissen, ob Tageslichtsteuerung für Ihre Anlage geeignet ist und welche konkreten Vorteile sie Ihnen bringt? Bitte wenden Sie sich an JEL Products für ein unverbindliches Beratungsgespräch.

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