Ein Wireless Lichtmanagementsystem, das einfach zu installieren, einzurichten und zu warten ist
LiteIP, das im März 2021 von Glamox übernommen wurde, entwickelt und fertigt Wireless Lichtmanagementsysteme von seinem Standort in Southampton, Großbritannien aus. Das innovative Lichtmanagementsystem des Unternehmens hat sich im Laufe eines Jahrzehnts von einer einfachen Idee zu einem der am weitesten verbreiteten Monitoringsysteme für gewerbliche Beleuchtung in Großbritannien entwickelt - in Form des "Glamox Wireless Radio" der Marke Glamox.
ANGESICHTS DER WELTWEITEN ENERGIEKRISE und des starken Anstiegs der Stromkosten ist es heute wichtiger denn je, für Wohnhäuser, Bürogebäude und Industrieunternehmen nach Energiesparmöglichkeiten zu suchen. Die Beleuchtung ist ein Bereich, in dem Einsparungen erreicht werden können, nicht nur durch das Ersetzen von Leuchtstofflampen durch energieeffizientere LED-Leuchten, sondern auch durch die Verbesserung der Steuerung der LED-Beleuchtung, um zusätzliche Energieeinsparungen zu erzielen – hier kann das Wireless Lichtmanagementsystem von LiteIP wirklich einen Unterschied machen.
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Mehr als 1.300 Kunden und über 700.000 installierte Leuchten an mehr als 3.000 Standorten in Großbritannien sind der Beweis, das LiteIP vieles richtig gemacht hat. David Lippold ist Gründer und Geschäftsführer von LiteIP. Er sagt dazu: „Wenn man versucht, eine kommerzielle Beleuchtungslösung zu verkaufen, ist der Schlüsselfaktor meist die Amortisationsberechnung. Der Nutzer möchte wissen, wieviel Geld er im Laufe der Zeit sparen wird. In der Regel spart unser Wireless Lichtmanagementsystem je nach Anwendung zwischen 60-80 % der Energiekosten ein. Der Schlüssel in der Energiekrise liegt darin, dass sich bei einer Verdopplung der Energiekosten die Amortisationszeit halbiert. Das bedeutet also, dass sich mehr Lichtmanagementsysteme in kürzerer Zeit amortisieren werden.“
David nennt als Beispiel ein mehrstöckiges Parkhaus. „In einem Parkhaus mit mehreren Stockwerken ist die Beleuchtung in der Regel rund um die Uhr an. Wenn ein Auto hineinfährt, ist die Beleuchtung bis zum Ende der Einfahrt oder der Parkbucht eingeschaltet. Eine Minute später wird diese vermutlich auf 10 % der vollen Leistung gedimmt. Daher laufen die meisten Leuchten mit 10 % ihrer Leistung, außer wenn Menschen tatsächlich fahren und herumlaufen. Im Laufe des Tages werden wahrscheinlich 20 % des Parkhauses mit voller Leistung und 80 % mit 10 % Leistung beleuchtet. Nachts sind alle Leuchten entweder auf 10 % der vollen Leistung gedimmt oder vollständig ausgeschaltet. In dieser Anwendung erzielt man also in der Regel 80–90 % Energieeinsparung und eine Amortisationszeit von weniger als einem Jahr. In Großraumbüros wären die Energieeinsparungen geringer, vermutlich 30–40 %, aber bei steigenden Energiekosten sind auch das signifikante Prozentsätze.“
Der Weg zum Erfolg
David Lippold ist seit vielen Jahren im Bereich Lichtmanagementsysteme tätig. Vor etwa 15 Jahren übernahm er ein britisches Beleuchtungsunternehmen. Er wollte unter anderem ein eigenes Lichtmanagementsystem für das Unternehmen anbieten und suchte daher nach einem geeigneten Lieferanten. Er erklärt: „Man mag vielleicht glauben, dass es einfach gewesen wäre, ein geeignetes System zu finden, aber das war es nicht. Wir konnten keine einfache Möglichkeit finden, mehrere PIRs [Passive Infrared Sensor] zu verwenden, um überlappende Leuchtengruppen in einem Raum zu steuern. Man musste eine Art Lichtmanagementsystemmodul installieren, das mit den PIRs verkabelt ist. Aber wie sieht es mit Tageslicht aus, das in den Raum gelangt? Das Licht muss zu bestimmten Tageszeiten gedimmt werden. Man braucht also auch einen Tageslichtsensor in der Nähe der Fenster, der ebenfalls zum Steuermodul verdrahtet werden muss. Dann muss man sich fragen: „Hat der Tageslichtsensor Vorrang vor den PIRs?“ Es muss also eine Logik definiert werden, damit die Leuchten wissen, wann sie sich aus- und einschalten und wann sie dimmen müssen. Obwohl dieses Beispiel nicht allzu kompliziert ist, bedeutete dies, dass wir die Hilfe eines Spezialisten für Lichtmanagementsysteme benötigten.“
Damals begannen Unternehmen mit der Installation von Einzelraum-Lichtmanagementsystemen, bei denen ein Steuermodul installiert wurde, an das eine Reihe von PIRs angeschlossen waren, wobei einige Standardlogiken angewendet wurden. „Solange der Elektroinstallateur alles richtig verdrahtet
hat, sollte alles sofort einsatzbereit sein. Aber es war zu kompliziert, was bedeutet, dass Fehler gemacht werden können. Zu diesem Zeitpunkt beschloss ich, eine Steuerungslösung zu
entwickeln, die alles vereinfachen würde“, so David.
Die Schritte zu einer Lösung
Dann kam ein Steuerungssystem für die „Korridorfunktion“ auf den Markt, was bedeutete, dass man nur eine einzige schaltbare Leitung in z. B. einem Hotelkorridor hatte. Außerhalb jedes Raums wurde ein Sensor installiert. Wenn jemand einen Sensor aktiviert, leuchtet der gesamte Korridor auf. Dann wird das Licht in den nächsten etwa 30 Sekunden auf eine Art Stand-by-Niveau gedimmt. Und nach etwa einer halben Stunde, wenn niemand einen Sensor im Korridor aktiviert hat, schaltet sich das Licht komplett aus. „Es gab also hier ein System, das nur einen Satz Verkabelung und keine zentrale Steuereinheit benötigte. Die Intelligenz lag in der Anpassung der Beleuchtung. Das gab mir
weitere Anregungen zur Vereinfachung der Lichtmanagementsysteme“, fügt er hinzu
Erfolg im Einkaufszentrum
David verwendete die Methode der Korridorfunktion für einige Beleuchtungsanlagen in gewerblichen Büros und Korridoren, entwickelte dann aber etwas Ähnliches für ein mehrstöckiges Parkhaus eines Einkaufszentrums. Mit mehr als 6.000 Leuchten und 2.000 Sensoren war dieses Projekt zur Beleuchtungssanierung für sein Unternehmen damals riesig. Er sagt dazu: „Wir haben Mikrowellensensoren im Parkhaus installiert und alles verdrahtet. Wochenlang habe ich das Projekt vor Ort beaufsichtigt und sichergestellt, dass die Elektriker alles richtig installieren. Alles verlief sehr gut und der Kunde, das Einkaufszentrum, war sehr zufrieden und sogar so glücklich, dass er uns den Auftrag erteilte, die gesamte Beleuchtung in acht seiner anderen Einkaufszentren in ganz Großbritannien auszutauschen.“
Bei diesen Folgeprojekten verliefen jedoch zwei Dinge nicht nach Plan. Die Elektroinstallationsfirma zog die Verdrahtung durch Kabelkanäle, beschädigte jedoch einen Teil der vorhandenen Leitungen. Es kostete den Auftragnehmer also ein Vermögen, die beschädigte Verkabelung zu reparieren, und das Projekt überstieg das Budget. David konnte diesmal nicht vor Ort sein, um alles zu koordinieren, und so wurden Fehler gemacht.
„Daraufhin begann ich mir Gedanken darüber zu machen, wie wir die Verkabelung komplett überflüssig machen könnten. Das war etwa 2010 und die Geburtsstunde des Internet of Things (IoT) zum ersten Mal gab es weltweit mehr vernetzte Objekte als PCs. Deshalb dachte ich: „Was wäre, wenn jeder Sensor nur eine Funknachricht sendet?“ Wireless Messaging war nicht gerade eine revolutionäre Technologie, aber es war damals in keinem Beleuchtungsprodukt zu finden. Was wäre, wenn jeder Sensor senden könnte, dass er eingeschaltet war, und wenn alle meine Relais, die die Kontakte öffnen und schließen, diese Meldung hören könnten? Und wie wäre es, wenn ich im System einstellen könnte, wie weit diese Nachrichten gesendet werden sollten? Wenn man auf einen Sensor zugeht, sendet dieser seine Nachricht. Alle Leuchten, die die Nachricht empfangen, schließen ihre Relais und die Leuchten schalten sich ein. Das bedeutet, dass man keine Leitungen zwischen den Leuchten benötigte. Sie könnten die Korridorfunktion durch das
Betriebsgerät in der Leuchte ausführen.“
Der große Durchbruch bestand darin, dass LiteIP dem Kunden mitteilen konnte, dass vor Ort kein Elektroinstallateur erforderlich ist, da wir einfach die vorhandenen Leuchten durch LED-Leuchten ersetzen und für jede Leuchte eine kundenspezifische Ausrüstung mit einer Dimm-Steuereinheit im Inneren bereitstellen würden. Ein einfacher Austausch ohne Verkabelung oder Neuverdrahtung.
Kabellose adressierbare Beleuchtungslösung
Aber es gab noch einen weiteren entscheidenden Vorteil. David erklärt: „Jeder Sensor hatte eine eigene Identität und konnte damit eine Nachricht an alle umgebenden Leuchten senden. Die Leuchten, die diesen Sensor integriert hatten, wurden aktiviert, sodass wir unbegrenzte überlappende Gruppen steuern konnten. Zu diesem Zeitpunkt hatten wir auch DALI-Steuerungen [Digital Addressable Lighting Interface]. Mit DALI kann man die genaue Intensitätsstufe einstellen, anstatt ein Relais zu verwenden und auf die Korridorfunktion zu bauen. Zusammengenommen erhielten wir so ein fantastisches Wireless Lichtmanagementsystem mit mehr
Flexibilität als DALI-Systeme und deutlich geringeren Installationskosten.
Zusätzliche Vorteile für die Notlicht-Beleuchtung
David nahm dann an einem Beleuchtungsprojekt für das European Parts Depot der Ford Motor Company in Daventry, Großbritannien, teil – das damals größte Gebäude mit einfacher Aufstellfläche in Europa. Er sagt dazu: „Sie mochten unsere Steuerungslösung, sagten aber auch, dass sie die Hälfte der vorhandenen 10.000 Leuchten auf eine Notlicht-Beleuchtung umrüsten müssten, und wollten ein adressierbares System, um es automatisch testen zu können.“ Laut Gesetz musste Ford diese Notlicht-Anlage einmal im Monat testen, um zu sehen, ob sie ordnungsgemäß funktioniert. Deshalb musste Ford jeden Monat ein Team von Personen beschäftigen, die die Stromversorgung ausschalten und dann prüfen mussten, ob die 5.000 Notlicht-Leuchten ordnungsgemäß in den Notbetrieb wechselten. „Durch die Installation eines Lichtmanagementsystems mit DALI konnte Ford die Leuchten dann automatisch testen. Bei einer Notlichtanlage hat man spannungsführende Leiter, Nullleiter und Erdleiter, benötigt aber auch eine dauerhaft spannungsgeführte Leitung. Draht. Ford hatte nicht genügend Notlicht-Leuchten. Daher musste diese zusätzliche, ungeschaltete Leitung hinzugefügt werden, um die Hälfte der Leuchten in Notlicht-Leuchten umzuwandeln und sie zusammen mit DALI-Kabeln zu testen, um die neuen gesetzlichen Vorschriften zu erfüllen. Es wurde zu einem riesigen Projekt, den gesamten Standort neu zu verdrahten und alle Leuchten auszutauschen.“
Da sich jede Funkleuchte selbst steuert, benötigen diese zwar eine dauerhafte Spannung, aber keinen Taster. Durch das Entfernen der Taster, konnte Ford eine Dauerspannung
erzeugen und das Testen und Monitoren der Notlicht-Leuchten in unser Steuerungssystem ohne Neuverdrahtung integieren. „So konnte ich Ford die positive Rückmeldung geben, dass der Standort
nicht neu verdrahtet werden muss und sie gleichzeitig Energie einsparen können. Der Standort Daventry verfügt nun über ein intelligentes Lichtmanagement-System ohne Neuverkabelung und
die Hälfte der Leuchten sind jetzt Notlicht-Leuchten.“
„Ich wusste, dass ich das Lichtsteuerungssystem an alle Beleuchtungshersteller verkaufen wollte. In den ersten fünf Jahren, nachdem wir das Produkt auf den Markt gebracht hatten, konkurrierte niemand mit uns. Obwohl es derzeit Wettbewerber gibt, sind diese nicht wirklich in unserem Bereich tätig. Sie sind in der Regel Lieferanten einer drahtlosen Beleuchtung für Privathaushalte, die Zigbee oder Bluetooth verwenden, aber diese Unternehmen haben weder die komplizierten Steuerungsprobleme gelöst noch verwenden sie die Notlichttestfunktion. Auch die Reichweite ihrer drahtlosen Systeme beträgt nur rund ein Zehntel der Reichweite unseres Systems. Aus diesem Grund sind wir auf dem industriellen und kommerziellen Markt stark, wo die Flächen in der Regel viel größer sind. Unsere Lösung kann mit Tausenden von Leuchten über große Entfernungen installiert werden.“
Eliminierung kostspieliger Neuverdrahtungen
Wenn Unternehmen daran denken, ihre Leuchten auszutauschen, halten die meisten dies nicht für allzu problematisch. Wenn jedoch das Projekt die Neuverkabelung des Gebäudes erfordert, kann dies zum Beispiel das Abreißen von Wänden, das Neuverputzen, das Abhängen von Decken, das Anbringen neuer Kabelkanäle und monatelange Arbeit von Elektrikern auf Gerüsten bedeuten. Darüber hinaus ist die Notlichtanlage bei den meisten Beleuchtungsanlagen veraltet. „Wenn diese Unternehmen ihre Leuchten aufrüsten, müssen ihre Notlichtanlage strengere Standards erfüllen. Ohne Neuverkabelung geht das nicht. Einer der wichtigsten Gründe, warum unser System genutzt werden sollte, ist daher, dass man den Standort nicht neu verdrahten muss, was bei älteren oder denkmalgeschützten Gebäuden kostspielig, oft unpraktisch und manchmal unmöglich ist.“
Oder wie David es sagt: „Mit unserer Lösung ersetzt der Elektroinstallateur lediglich die vorhandenen Leuchten durch unsere. Er muss nichts über die Bedienelemente im Inneren wissen. Es ist einfach ein Austausch. Er braucht sich nicht um Inbetriebnahme, Tests oder die Einrichtung zu kümmern. Wenn das Licht angeht, hat er seine Arbeit getan.“
Wenn der Nutzer Anwesenheitserkennung, Tageslichtverknüpfung oder eine Szenensteuerung benötigt, bietet ihm die LiteIP-Lösung alles. „Wenn sie in ein Gebäude einziehen, können die Nutzer entscheiden, was sie für jeden Raum haben möchten. Es besteht also kein Risiko für einen
Projektleiter bei der Spezifizierung unseres Systems. Wir haben sogar eine Tablet-App, mit der der Projektmanager das Lichtmanagementsystem im Detail entwerfen und konfigurieren kann. Es ist ein bisschen wie eine interaktive Zeichnung der Beleuchtungsinstallation. Dazu gehören die Art der Beleuchtung, welche Leuchten mit anderen verbunden sind, Dimmeinstellungen usw. Der Facility Manager kann die App ebenfalls nutzen, wenn er möchte, aber sie wird hauptsächlich bei der Inbetriebnahme verwendet.
Online-Zugriff auf das Dashboard
Auf Wunsch kann sich der Nutzer auch im Dashboard auf der LiteIP-Website anmelden. Das Tablet ist mit dem Dashboard synchronisiert, d. h. der Facility Manager oder Elektriker kann jede Leuchte am Standort betrachten und ihre Einstellungen, den Energieverbrauch, den Gesamtenergieverbrauch, ob es sich um ein Notlicht handelt, seinen Status usw. überprüfen. Es sammelt Echtzeit-Live-Daten von den Leuchten. Man kann die Einstellungen sogar online ändern, wenn sich die Anforderungen des Nutzers ändern. Man hat volle Flexibilität und die umfassendste Energiesparlösung, die heute auf dem Markt erhältlich ist.
