Ratgeber
In Zeiten von hybrider Arbeit ist es nicht mehr zwingend erforderlich, dass alle Mitarbeitenden jeden Tag im Büro oder in der Firma sind. Deshalb ist es auch ganz normal, wenn Büroräume oder Besprechungszimmer an bestimmten Tagen nur teilweise oder nicht genutzt werden.
In Zeiten hoher Energiekosten und einem nachhaltigen Umgang mit Ressourcen ist es nicht akzeptierbar, dass in den leerstehenden Bereichen dann trotzdem die Beleuchtung oder sonstige Systeme eingeschaltet sind.
Eine clevere Lösung, die in diesem Fall schnell Abhilfe schafft und dabei viel Geld spart, sind Präsenzmelder.
Gerne erklären wir Ihnen mehr über diese Technik, zur Funktion und warum auch Sie Präsenzmelder für Ihre smarte Gebäudesteuerung nutzen sollten.
Die meisten Präsenzmelder zählen zu den sogenannten PIR-Bewegungsmeldern, wobei die Abkürzung PIR für Passiv Infrarot steht. Als Infrarot wird der Bereich der optischen Strahlung bezeichnet, den das menschliche Auge noch nicht wahrnehmen kann, weil die Frequenz zu niedrig ist.
Die Wellenlänge der Infrarotstrahlung, die auch als Wärmestrahlung bezeichnet wird, reicht von 1 Millimeter (mm) bis 780 Nanometer (nm). Das entspricht einem Frequenzbereich von ca. 300 Gigaherz (GHz) bis 384 Teraherz (THz).
Die Bezeichnung „Passiv“ sagt aus, dass ein IR-Bewegungsmelder aktiv keine Strahlung aussendet. Er dient lediglich als Empfänger für die Wärmestrahlung. Im Gegensatz dazu geben Hochfrequenzsensoren oder Ultraschallsensoren aktiv Strahlung ab und werten die reflektierten Signale aus.
Da Präsenzmelder im Prinzip PIR-Melder sind, ist auch die grundsätzliche Funktion identisch.
Das bedeutet: Der Erfassungsbereich des IR-Sensors (1) wird mit Hilfe einer Facettenlinse (2) in genau definierte Überwachungszonen eingeteilt.
Wenn sich nun eine Wärmequelle, also eine Person oder auch ein Tier innerhalb der Überwachungsbereiches von einer Zone in die nächste bewegt, erkennt der Bewegungssensor die Anwesenheit (Präsenz) und löst automatisch einen Schaltimpuls aus.
Präsenzmelder, die zur Lichtsteuerung genutzt werden, haben noch einen zusätzlichen Fotosensor, mit dem die aktuelle Helligkeit in der Umgebung bzw. das Tageslicht erfasst wird.
Der Helligkeitswert, bei dem die Beleuchtung eingeschaltet werden soll, und auch die Leuchtdauer ohne Präsenzerfassung können bei vielen Meldern individuell eingestellt werden.
Bezogen auf die Grundfunktion gibt es bei den PIR-Meldern und den Präsenzmeldern keinen großen Unterschied: Beide Systemen erkennen, wenn sich eine IR-Wärmequelle im Erfassungsbereich zwischen den Zonen bewegt und schalten dann den angeschlossenen Verbraucher ein. Auch die Berücksichtigung der Umgebungshelligkeit ist bei beiden Systemen gegeben.
Lediglich bei der Detektion gibt es Unterschiede. Während PIR-Bewegungsmelder eine konstruktionsbedingte grobe Empfindlichkeit aufweisen, reagieren Präsenzmelder auf kleinste Bewegungen.
Bei einer sitzenden Person reichen oft schon eine Bewegung des Oberkörpers, eine Kopfdrehung oder eine Bewegung der Arme aus, damit der Melder die Präsenz bzw. Anwesenheit erfassen kann und somit die Beleuchtung nicht abschaltet.
Aufgrund ihrer Hauptaufgabe sind Präsenzmelder vorzugsweise für den Einsatz im Innenbereich ausgelegt. Im Gegensatz dazu schalten viele PIR-Bewegungsmelder die Beleuchtung im Hof und im Garten und sind somit im Außenbereich eingesetzt.
Das wohl wichtigste Auswahlkriterium ist der zu überwachende Raum. Neben der Form und Größe spielt auch die Höhe, in der die Präsenzmelder montiert werden können, eine wichtige Rolle.
Anhand der Daten kann entschieden werden, ob der Sensor für eine optimale Erfassung an der Wand oder an der Decke montiert werden soll. Von der Raumgröße leitet sich dann auch die Reichweite ab, die der Präsenzmelder haben soll.
Wenn in einem großen Raum flächendeckend die kleinsten Bewegungen erkannt werden sollen, eignen sich Präsenzmelder, bei denen weitere Melder als Satelliten (Slave) am Hauptmelder angeschlossen werden können.
Wenn ein geeigneter Melder gefunden wurde, ist zur Sicherheit auch noch die maximal zulässige Schaltleistung zu beachten.
Grundsätzliche Ausrichtung von PIR-Bewegungsmeldern
Bei der Festlegung des Montageortes gibt es zwei wichtige Punkte, die unbedingt zu beachten sind: Blickrichtung und Montagehöhe!
Alle PIR-Melder, und somit auch die Präsenzmelder, haben eine „Blickrichtung“. Das bedeutet, der Sensor überwacht einen bestimmten Bereich, der durch eine vorgeschaltete Kunststofflinse in virtuelle Sektoren eingeteilt wird.
Die optimale Erkennung einer Bewegung erfolgt dann, wenn sich die zu erfassende Person im 90°-Winkel zur Blickrichtung des PIR-Sensors bewegt.
Das ist bei PIR-Meldern zur Eingangsbeleuchtung zu berücksichtigen, wenn Personen erfasst werden sollen, die über die Hofeinfahrt oder einen Gartenweg zum Gebäude kommen. Schließlich müssen die angeschlossenen Leuchten aus Sicherheitsgründen rechtzeitig eingeschaltet werden.
Bevorzugte Montage von PIR-Präsenzmeldern
Da sich die Personen in einem Raum oft in unterschiedliche Richtungen bewegen, werden meist Präsenzmelder mit 360° Rundum-Erfassung bevorzugt. Die Montage muss demzufolge an der Decke des Raumes erfolgen.
Der nächste wichtige Punkt ist die Montagehöhe bzw. Erfassungsreichweite. Je höher ein Deckensensor hängt, desto größer wird der überwachte Bereich. Allerdings sinkt mit zunehmender Reichweite auch die Erfassungs-Empfindlichkeit.
Aus diesem Grund fügen viele Hersteller bei ihren Produkten immer konkrete Montageempfehlungen hinzu, um den besten Kompromiss zwischen Reichweite und Empfindlichkeit zu erzielen.
Hinweis zum beigefügten Bild:
Bereich 1: Erfassung von sitzender Tätigkeit
Bereich 2: Erfassung beim frontalen Zugehen auf den Melder
Bereich 3: Erfassung bei einer Bewegung quer zum Melder
Unser Praxistipp: Fehlerquellen bei Fehlschaltungen
Da Präsenzmelder sehr empfindlich reagieren, kann es hin und wieder vorkommen, dass die Melder einschalten, obwohl sich niemand im Raum befindet. In diesen Fällen kann die Wärmeabgabe eines Heizkörpers oder einer anderen Wärmequelle die Ursache sein. Mit Hilfe einer Linsenmaske, die den Meldern oft beiliegt, lassen sich die jeweiligen Heizungsbereiche und auch andere Bereiche, die grundsätzlich nicht überwacht werden sollen, leicht ausblenden.
Wer darf einen Präsenzmelder anschließen?
Der Anschluss eines Präsenzmelders stellt nicht nur einen erheblichen Eingriff in die Elektroinstallation dar. Es sind dazu auch umfangreiche Fachkenntnisse in der Installationstechnik erforderlich. Darum darf der Anschluss nur von ausgebildeten Fachleuten durchgeführt werden, die zudem auch mit den erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen vertraut sind.
Gibt es auch Präsenzmelder für den Außenbereich?
Ja, mittlerweile werden auch für den Außenbereich Präsenzmelder angeboten. Die Melder sind sowohl in den Varianten Unterputz (UP) für den Einbau, als auch Aufputz (AP) erhältlich.
Ist jeder Präsenzmelder für jeden Raum geeignet?
Nein, der Melder muss speziell für den Raum und den jeweiligen Montageort im Raum ausgewählt werden. Aus diesem Grund werden auch die unterschiedlichsten Präsenzmelder angeboten.
Wie werden die unterschiedlichen Reichweiten bei den IR-Meldern erreicht?
Einen erheblichen Einfluss auf die Reichweite eines IR-Melders hat die Facettenlinse. Im Innenbereich mit kurzer Reichweite kommen vorzugsweise Sammellinsen zum Einsatz. Wenn größere Reichweiten erzielt werden müssen, besteht die Facettenlinse aus Fresnel-Linsen, die auch als Stufenlinsen bezeichnet werden.
Wann schaltet ein Präsenzmelder aus?
Sobald ein Präsenzmelder eine Bewegung erkannt hat, startet er die Nachlaufzeit. Die Dauer der Nachlaufzeit kann bei vielen Meldern individuell eingestellt werden. Wenn während der Nachlaufzeit eine Bewegung erkannt wird, startet der Timer erneut und das Licht geht nicht aus. Erst wenn im kompletten Nachlaufzeitraum keine Bewegung erkannt wurde, schaltet der Präsenzmelder das Licht aus. Sobald erneut eine Bewegung erkannt wird, geht das Licht automatisch wieder an.
Können Lichtschalter und Präsenzmelder kombiniert werden?
Ja, zum Teil bieten die Präsenzmelder Anschlussmöglichkeiten für externe Lichtschalter oder der Relaiskontakt des Präsenzmelders kann als zusätzlicher „Schalter“ in die bestehende Installation integriert werden. Die finale Lösung ist von der bestehenden Installation vor Ort abhängig. Alternativ dazu gibt es auch Präsenzmelder mit Fernbedienung.
Was ist ein Wolfram-Vorlaufkontakt?
Bestimmte Verbraucher, wie beispielsweise Vorschaltgeräte für Energiesparlampen, benötigen im Einschaltmoment verhältnismäßig viel Strom. Dadurch werden die Relais-Schaltkontakte in den IR-Meldern übermäßig belastet. In diesem Fall werden zwei Relaiskontakte genutzt, die zeitlich nacheinander schließen. Der erste Kontakt besteht aus einem hochohmigen, aber stark belastbaren Wolframmaterial. Dieser Kontakt begrenzt den hohen Einschaltstrom. Der etwas später schließende Hauptkontakt ist niederohmig und sorgt dafür, dass dem angeschlossenen Verbraucher nun die volle Betriebsspannung zur Verfügung steht. Alternativ dazu gibt es Melder mit intelligenten Schaltstufen, die mit der Nulldurchgangsschaltung arbeiten. Dabei wird genau in dem Moment geschaltet, wenn die Sinuskurve der Wechselspannung umgepolt wird und dadurch die Spannung 0 V beträgt.