Beleuchtungen digital steuern DALI-2 spart Energie und senkt Kosten bei der Installation

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Offene Standards in der Beleuchtungsbranche helfen, Energie zu sparen und Anlagen auch in Zukunft problemlos erweitern zu können. Zertifizierte Komponenten sind auch länger am Markt verfügbar.

Klimawandel und steigende Kosten zwingen Unternehmen zu mehr Nachhaltigkeit. Dazu gehört auch die Reduzierung des Energieverbrauchs und des CO₂-Fußabdrucks. Mit einem Anteil von etwa 15 Prozent am weltweiten Stromverbrauch und fünf Prozent an den weltweiten Treibhausgasemissionen hat die Beleuchtungsindustrie eine große Chance, einen Beitrag zu den globalen Nachhaltigkeitszielen zu leisten und die Kunden zufrieden zu stellen. Das sagt der Global Lighting Report 2022, der von Lighting Global, einer Initiative der Weltbank, herausgegeben wird. Der Bericht liefert einen Überblick über den globalen Beleuchtungsmarkt und analysiert die Trends in der Branche.

Darüber hinaus erfordert der Trend zu einer stärker kreislauforientierten Wirtschaft Produkte, die leicht wiederverwendet, überholt, aufgerüstet und recycelt werden können, was das Potenzial für einen geringeren Energieverbrauch, weniger Abfall und finanzielle Einsparungen bietet. Etablierte globale Standards wie das DALI-2 Zertifizierungsprogramm, das von der DALI (Digital Addressable Lighting Interface) Alliance entwickelt und gepflegt wird, spielen eine entscheidende Rolle bei der Erfüllung aller Aspekte der Nachhaltigkeit.

Wie sich der Energieverbrauch bei der Beleuchtung senken lässt

Trotz des Einsatzes effizienter Leuchtmittel ist die Beleuchtungseffizienz in den meisten gewerblich genutzten Gebäuden schlecht, da die Beleuchtung auch dann eingeschaltet ist, wenn die beleuchteten Räume nicht genutzt werden. Der Anteil der Beleuchtung an den Gesamtenergiekosten liegt je nach Gebäudetyp häufig bei 20 bis 30 Prozent, so dass das Einsparpotenzial erheblich sein kann. Selbst einfache Zeitschaltuhren sind besser, als sich darauf zu verlassen, dass die Bewohner das Licht ausschalten.

Ein wesentlich effizienterer Ansatz ist jedoch die Einführung einer automatischen Lichtsteuerung mit Anwesenheits-, Bewegungs- und Tageslichtsensoren. Durch Standardisierung ist es möglich, mehrere Sensoren verschiedener Hersteller in einem einzigen Lichtsteuerungssystem zu kombinieren. PIR-Sensoren (Passiv-Infrarot-Sensoren) können die Belegung verschiedener Gebäudeteile erkennen und das System kann die Beleuchtung entsprechend ein- und ausschalten.

Die künstliche Beleuchtung mit Sensoren steuern

Auch Helligkeitssensoren tragen zur Energieeinsparung bei. Da die Sensordaten dem System mitteilen, wie viel natürliches Licht an einem bestimmten Ort vorhanden ist, kann die künstliche Beleuchtung entsprechend gesteuert werden. Das so genannte Daylight Harvesting berücksichtigt Faktoren wie die Tageszeit, den Sonnenstand und sogar die Jahreszeit und minimiert so den Energieverbrauch. Je anspruchsvoller, funktionsreicher und smarter ein Lichtmanagementsystem ist, desto höher sind die möglichen Energieeinsparungen.

Voraussetzung dafür ist natürlich eine geeignete Software, die intuitiv und benutzerfreundlich ist, sowie einfache Bedienelemente und Benutzeroberflächen, die von den Gebäudenutzern verstanden und bedient werden können. Dazu gehört auch die Standardisierung der Funktionalität von Eingabegeräten wie Schalter, Schieber und Taster.

Eine Standardisierung hilft der Beleuchtungsbranche

Im besten Fall sollten Planer und Installateure in der Lage sein, die nachhaltigste Beleuchtungslösung unabhängig vom Hersteller zu wählen. In der Realität kann ein optimales und nachhaltiges Beleuchtungssystem dadurch erschwert werden, dass die besten Produkte für die jeweilige Anwendung einfach nicht miteinander kompatibel sind. Eine kurzfristige Lösung kann darin bestehen, alles von einem einzigen Lieferanten zu beziehen, was sich jedoch auf spätere Systemerweiterungen und -aktualisierungen auswirken kann. Veraltete Produkte oder die Unmöglichkeit, Ersatzteile zu beschaffen, können dazu führen, dass das gesamte System vorzeitig ersetzt werden muss, was alles andere als umweltfreundlich ist.

Eine Standardisierung, bei der mehrere Hersteller dasselbe offene Protokoll verwenden, verringert dieses Risiko. So hat die DALI-2-Zertifizierung ein Ökosystem interoperabler Produkte verschiedener Hersteller geschaffen, das die langfristige Verfügbarkeit kompatibler Komponenten für eine verbesserte Nachhaltigkeit sicherstellt (Bild 1). Aufgrund ihrer Langlebigkeit bietet die DALI-2-Zertifizierung sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtskompatibilität und wird von allen wichtigen Akteuren der Beleuchtungsindustrie unterstützt. Das gewährleistet die langfristige Verfügbarkeit kompatibler Komponenten und vermeidet Probleme im Zusammenhang mit der Bindung an einen bestimmten Hersteller und der Abhängigkeit von proprietären Lösungen, die möglicherweise in Zukunft nicht mehr unterstützt werden.

Standardisierte Systeme sind flexibel und unterstützen zukunftssichere Designs, die die Lebensdauer eines Lichtsteuerungssystems verlängern und es nachhaltiger werden lassen. Beispielsweise können Änderungen am Design und an der Betriebsweise eines DALI-Systems häufig durch Programmierung der Software und nicht durch Neuverkabelung oder Austausch von Leuchten und anderen Geräten vorgenommen werden.

Feedback und Datenaustausch durch digitale Zwei-Wege-Kommunikation

Um die durch den effizienten Einsatz eines Lichtsteuerungssystems erzielten Einsparungen beziffern zu können, ist eine wirkungsvolle Überwachung des Energieverbrauches erforderlich - die Einsparungen müssen gemessen und nicht geschätzt werden. Es ist nicht nur notwendig, den Gesamtenergieverbrauch zu messen, sondern auch genauere Informationen darüber zu erhalten, was in bestimmten Bereichen eines Gebäudes oder sogar bei einzelnen Leuchten tatsächlich geschieht. Solche Daten können bei der Beantragung von Energierabatten von entscheidender Bedeutung sein.

Die Standardisierung erlaubt datenreiche Netzwerke, in denen Feedback und Datenaustausch durch digitale Zwei-Wege-Kommunikation möglich sind. Auf diese Weise können Komponenten ihre Leistungsstufen, Informationen über Lampenausfälle, Notfalltestdaten und andere Informationen an Anwendungssteuerungen melden. Energieverbrauchs- und Diagnosedaten sowie Informationen der Leuchten werden in einem standardisierten Format gespeichert und gemeldet. Die Datenanalyse kann dann vorhersagen, wann einzelne Komponenten oder Leuchten ausgetauscht werden sollten, anstatt einen umfassenden Austauschplan nach einem festgelegten Zeitraum anzuwenden. Das unterstützt eine datengesteuerte vorausschauende Wartungsstrategie, die zu erheblichen Kosteneinsparungen führt und zur allgemeinen Nachhaltigkeit des Lichtsteuerungssystems beiträgt.

Beispiele für eine Standardisierung in der Praxis

Das neue Grafton Way Building des University College London Hospital zeigt, was mit einem standardisierten Lichtsteuerungssystem erreicht werden kann. Das elfstöckige Gebäude, wovon fünf Stockwerke unterirdisch liegen, wurde mit einem DALI-Beleuchtungssystem ausgestattet, das zur Minimierung des Energieverbrauchs, zur Verbesserung der Nachhaltigkeit und zur Optimierung der Betriebseffizienz beiträgt.

Präzises Dimmen und Szeneneinstellungen in Abhängigkeit von Tageslicht und Belegung ermöglichen flexible Beleuchtungsschemata in verschiedenen Bereichen des Krankenhauses und verbessern den Komfort und das Wohlbefinden von Patienten und Personal. Das Beleuchtungssystem trug dazu bei, dass das Gebäude die BREEAM-Zertifizierung „Highly Commended“ erhielt – eine Herausforderung für ein stark frequentiertes Gesundheitsgebäude mit energieintensiven medizinischen Geräten.

Ein zweites Beispiel kommt aus Spanien, wo die Stadt Algeciras ihre alte Straßenbeleuchtung durch ein DALI-basiertes LED-Beleuchtungssystem ersetzt hat. Das Rathaus erzielte eine Gesamtenergieeinsparung von mehr als 50 Prozent im Vergleich zum vorherigen Beleuchtungssystem.

Eine weitere aktuelle Anwendung ist die Elizabeth Line, das neue 118 km lange Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnnetz für London und den Südosten Englands. Dabei handelt es sich um das größte Infrastrukturprojekt Europas, bei dem mehr als 35.000 DALI-Geräte, darunter Leuchten, Sensoren, Schalter und Steuerungen, eingesetzt werden, um Effizienz, Sicherheit und Ästhetik zu optimieren. Es ist eines der ersten Projekte dieser Größenordnung, bei dem von Anfang an auf Nachhaltigkeit geachtet wurde.

Fazit: Wie Standardisierung in der Beleuchtung hilft

Nachhaltige Grundsätze wie die Abfallvermeidung, die verbesserte Energieeffizienz und die Identifizierung von Kosteneinsparungspotenzialen sind wirtschaftlich sinnvoll. Standardisierung kann allen Aspekten der Nachhaltigkeit gerecht werden. Ein fortschrittliches Lichtsteuerungssystem, das auf einem globalen Standard wie DALI basiert, reduziert den Energieverbrauch, verbessert die CO₂-Bilanz und senkt die Gesamtbetriebskosten. Als globale Industrieorganisation, die sich auf Standardisierung und Marktakzeptanz konzentriert, wird die DALI Alliance weiterhin die breite Einführung, den Umfang und die Technologieführerschaft fördern, die die Industrie benötigt, um nachhaltigere und energieeffizientere Beleuchtungslösungen anbieten zu können.

* Paul Drosihn ist General Manager bei der DALI Alliance.

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