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Lichtmanagement: Wie sich LEDs drahtlos mit Bluetooth steuern lassen

| Autor / Redakteur: Andreas Müller * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Das Licht am Arbeitsplatz muss sich dem Anwender und den räumlichen Gegebenheiten anpassen. Via Bluetooth lässt sich Licht drahtlos steuern und ein baulicher Eingriff mit Verkabelung ist nicht notwendig.

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Licht drahtlos steuern: Der schematische Aufbau zeigt die LED-Leuchte zusammen mit dem Treiber-Baustein und dem Modul für die Bluetooth-Steuerung. Zusätzliche Sensoren erweitern die Leuchte um zusätzliche Funktionen.
Licht drahtlos steuern: Der schematische Aufbau zeigt die LED-Leuchte zusammen mit dem Treiber-Baustein und dem Modul für die Bluetooth-Steuerung. Zusätzliche Sensoren erweitern die Leuchte um zusätzliche Funktionen.
(Bild: Tridonic )

Langlebig und robust, schnell an die jeweilige Umgebung anzupassen und vor allem stromsparend: Anwender stellen hohe Anforderungen an die Beleuchtung eines Arbeitsplatzes. Hier bietet sich eine Kombination aus LED-Technik und Funk an, um moderne Lichtkonzepte umzusetzen. Sie lassen sich nicht nur an einem Büroarbeitsplatz installieren, sondern auch in Arzt- oder Physiotherapiepraxen, Schulen, Bildungseinrichtungen oder in der Industrie.

Zu den überzeugenden Faktoren gehören nicht nur geringere Kosten für Betrieb und bei Wartung, sondern auch eine verbesserte Funktionalität. Die Installation sollte jedoch möglichst einfach, schnell und kostengünstig sein.

Das Licht wird per Bluetooth gesteuert

Die Installation einer LED-Lichtanwendung ist unter Umständen aufwendig und kann eine komplizierte Kommissionierung erfordern. Denn sie umfasst neben einer einfachen Steuerung auch ein Lichtmanagement inklusive Präsenz-Sensoren, Zeitschaltuhren oder eine automatische Dimmfunktion.

Einfacher und damit günstiger wird es mit Bluetooth-gesteuerten Systemen: So bietet basicDIM Wireless des Herstellers Tridonic die Möglichkeit, die Beleuchtung samt Steuerung auch ohne großen baulichen Aufwand zu modernisieren: LED-Treiber, Kommunikationsmodule, Sensoren und eine App bilden in diesem System gemeinsam ein sicheres, drahtloses Mesh-Netzwerk, das per BLE (Bluetooth Low Energy) kommuniziert.

Bluetooth-Funkmodul in der Leuchte

Die Basis für dieses drahtlose Lichtmanagement ist ein Bluetooth-Funkmodul. Es wird direkt in die Leuchte eingebaut – entweder separat oder integriert in den LED-Treiber. Durch den Einbau in die Leuchte ist das Modul direkt mit Strom versorgt und benötigt keinen zusätzlichen Anschluss. Über das Funkmodul wird die Leuchte anschließend per Bluetooth gesteuert. Mit basicDIM Wireless lassen sich bis zu 250 Geräte in einem System via Bluetooth ansteuern.

Das System ist sehr flexibel und mit wenig Aufwand lässt es sich aufsetzen und installieren, ohne dass neue Kabel verlegt werden müssen. Auch eine aufwendige Programmierung entfällt – die Steuerung erfolgt zentral über eine App. Sämtliche Leuchten lassen sich nicht nur über eine App oder Fernbedienung ein- und ausschalten, sondern auch über drahtlose Funkschalter, die beliebig im Raum platziert werden und sich dem basicDIM-Wireless-System verbinden.

Dank des Bluetooth-Systems kann man sich eine personalisierte und bedarfsgerechte Beleuchtung einrichten. Soll das Bluetooth-System später erweitert werden, so lässt es sich ohne Probleme nachträglich in die Leuchten installieren und per Bluetooth auch nach der Inbetriebnahme beliebig ausbauen und umkonfigurieren. Auch das erfolgt über eine App und ohne weitere Tools.

Alles läuft über eine zentrale App

Per App lassen sich die so modifizierten Leuchten zentral steuern. Es sind Szenen möglich und LED-Leuchten können als eine Gruppe zusammengefasst werden.
Per App lassen sich die so modifizierten Leuchten zentral steuern. Es sind Szenen möglich und LED-Leuchten können als eine Gruppe zusammengefasst werden.
(Bild: Tridonic )

Via App lassen sich auch die Parameter der LED-Leuchten einstellen und sie können gedimmt werden.
Via App lassen sich auch die Parameter der LED-Leuchten einstellen und sie können gedimmt werden.
(Bild: Tridonic )

Das auf Bluetooth basierte basicDIM Wireless lässt per App für iOS oder Android in Betrieb nehmen, programmieren und schließlich auch steuern. Hierzu stellt Tridonic die sogenannte „4remote BT App“ bereit. Mit ihr kann der Anwender das System aufsetzen, einrichten und rasch adaptieren. Gleichzeitig dient die App für den Anwender als Lichtsteuerung: Neben dem Ein- und Ausschalten ermöglicht sie alle weiteren Einstellungen – Dimmen oder das Anwählen bestimmter Lichtszenarien – drahtlos, ohne Internetverbindung.

Außerdem lassen sich die LED-Leuchten lokalisieren, mit einem Namen versehen und gruppieren sowie Einstellen bestimmter Lichtszenarien. Der Zugriff auf die App erfolgt passwortgeschützt nur für festgelegte User, die Kommunikation verschlüsselt. Ohne die entsprechende Freigabe und die zugehörigen Zugangsdaten können Anwender nicht in die Leuchtensteuerung und -konfiguration eingreifen, selbst wenn sie im Besitz der App sind. Zudem lässt sich der Zugriff für einzelne Leuchten ebenso wie für das gesamte Netzwerk beschränken. Damit ist das System sicher vor unbefugtem Zugriff geschützt.

Das Licht lässt sich je nach Bedarf, Wunsch und Budget einsetzen. Jede Leuchte in einem Raum lässt sich über das in sie integrierte Bluetooth-Modul einzeln ansteuern. Eine wirtschaftlichere Lösung bietet die Gruppierung mehrerer Leuchten, die zentral über ein Funkmodul gesteuert werden. Dazu werden diese untereinander mithilfe von DALI-Leitungen zu einer gewünschten Einheit verbunden und gemeinsam an ein Bluetooth-Modul angeschlossen. Bei einer solchen Gruppierung ist es nicht notwendig, jede einzelne Leuchte mit einem Funkmodul auszustatten. Dies macht die Lösung kostengünstiger.

Der Aufwand für den Techniker ist jedoch etwas höher, da er die DALI-Leitungen setzen muss. Im Gegensatz zum Einsatz individueller Leuchten sind bei einer solchen Lösung zudem die Steuerungsmöglichkeiten eingeschränkt. Anwender sollten bei der Planung einer Lichtlösung daher stets die örtlichen Gegebenheiten berücksichtigen und ihre Planung darauf abstimmen.

Mithilfe von Sensoren passt sich das Licht dem Raum an

Die optionalen Sensoren erfassen Personen im Raum oder die Helligkeit und können so die verbundene Leuchte steuern.
Die optionalen Sensoren erfassen Personen im Raum oder die Helligkeit und können so die verbundene Leuchte steuern.
(Bild: Tridonic )

Mit dem System basicDIM Wireless kann der Anwender das Licht nicht nur punktgenau steuern, sondern es können verschiedene Sensoren integriert werden. Die angeschlossenen Sensoren kommunizieren ebenfalls via Bluetooth mit dem Funkmodul. Dank der Kombination aus Sensoren mit basicDIM Wireless ist es möglich, den Energieverbrauch in Wohnungen und einem Gebäude zu senken und das Licht lässt sich an die aktuelle Situation im Raum anpassen. Soll sich das Licht der Umgebungshelligkeit anpassen, steuern entsprechende Sensoren die Helligkeit und passen das Licht dem Tageslicht an.

Eine Tunable White-Integration ermöglicht zudem die automatische oder individuelle Veränderung der Farbtemperatur im Tagesverlauf. Eine Präsenzsteuerung sorgt für eine ausreichende Beleuchtungsstärke, sobald eine Person in der Nähe ist. Ist dagegen niemand anwesend, passt sich das Licht entsprechend an, erlischt oder wird gedimmt. So werden in Büros bestimmte Bereiche, Gänge oder Etagen nur bei Gebrauch erleuchtet. Kombiniert mit einer Timer-Funktion lässt sich zudem festlegen, wie lange das Licht in voller Helligkeit strahlt und wann es wieder gedimmt wird, wenn sich niemand im definierten Bereich aufhält. Das spart ebenfalls Energie und Kosten. Ein systeminterner Kalender ermöglicht die Steuerung der Beleuchtung nach vorher festgelegten Intervallen.

Das auf Bluetooth-basierte Lichtsystem liefert dem Anwender Flexibilität für viele verschiedene Lichtszenarien. Die Beleuchtung für den gesamten Raum lässt sich benutzerdefiniert einstellen wie für einzelne Arbeitsplätze. Die Leuchten lassen sich darüber hinaus nach Bedarf dimmen und das Licht damit an die jeweilige Tätigkeit anpassen. So entsteht eine personalisierte und ergonomische Lichtstimmung für verschiedene Zwecke – von der Arbeit am PC bis zur Arbeit mit Papierbögen und Plänen, etwa in einem Architekturbüro.

LED-Leuchten gruppieren für wechselnde Aktivitäten

Die Bluetooth-Module von Tridonic lassens ich direkt in die LED-Leuchte verbauen.
Die Bluetooth-Module von Tridonic lassens ich direkt in die LED-Leuchte verbauen.
(Bild: Tridonic )

Eine Gruppierung von Leuchten kann Lichtverhältnisse in verschiedenen Situationen verbessern und damit den Arbeitsalltag erleichtern. Diese kann beispielsweise über Seminar- oder Besprechungsräumen eine Einheit aus mehreren LED-Leuchten bilden und spezifische Bereiche im Büro oder eines Konferenzraums ausleuchten. So lässt sich das Licht von Tischreihen direkt am Fenster oder an der vom Tageslicht abgewandten Innenwand, egal ob beispielsweise in Büros oder Bildungseinrichtungen, je nach entsprechendem Tageslichteinfall anpassen.

Räume mit multifunktionaler Nutzung wie Büro- und Konferenzräume profitieren von den abrufbaren Lichtszenarien, die für wechselnde Aktivitäten voreingestellt sind. Sie werden so optimal genutzt – für Präsentationen, Brainstormings im Team oder Meetings.

In Klassenzimmern lässt sich das Licht je nach gewünschter Lehrsituation in Gruppen- und Stillarbeit, Frontalunterricht oder Entspannungsphasen einstellen. Hier unterstützt auch die Tunable White-Integration, die eine automatische oder individuelle Veränderung der Farbtemperatur im Tagesverlauf ermöglicht.

Ein weiteres Beispiel für eine optimal angepasste Anwendung von basicDIM Wireless sind Physiotherapie-Praxen: Hier stehen verschiedene Lichtszenen für die unterschiedlichen Behandlungen und Therapien – von Massagen bis zu aktiven Übungen – zur Verfügung. In Tiefgaragen oder großen Hallen kann die Beleuchtung großer Flächen und Gänge per Präsenz-Sensoren geregelt und nur bei tatsächlichem Gebrauch eingeschaltet und ansonsten gedimmt werden.

DALI – ein Standard für das Lichtmanagement

DALI steht für Digital Addressable Lighting Interface und ist eine Schnittstellendefinition für die Gebäudeautomation, mit der sich Ansteuersignale für lichttechnische Geräte übertragen lassen. Dazu werden die Vorschaltgeräte parallel verdrahtet und über die Steuerung miteinander verknüpft. Es lassen sich bis zu 64 Betriebsgeräte einzeln adressieren und frei in 16 Lichtgruppen und 16 Lichtszenen einteilen.

Wer mehr über die Geschichte, Steuergeräte und Anwendungen mit dem DALI-Standard erfahren möchte, kann sich das kostenlose Handbuch von Tridonic als PDF herunterladen.

Dieser Beitrag ist erschienen in der Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS Ausgabe 8/2020: Sonderteil LED & Optoelektronik (Download PDF)

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* Andreas Müller arbeitet bei Tridonic als Segment Manager Lighting Control in Dornbirm/Österreich.

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