Schwarmintelligenz im Einsatz

Bei der Lichtplanung eines Neubauprojekts gibt es zahlreiche Möglichkeiten für energieeffiziente und intelligente Beleuchtungslösungen. Dennoch greifen viele Planer aus Gründen der Vertrautheit auf LED-Systeme mit klassischen Bewegungsmeldern zurück. Solche Lösungen erfordern jedoch in der Umsetzung erhebliche Installationsaufwände: Es müssen zentrale Steuergeräte verbaut, zusätzliche Kabel verlegt und alle Komponenten miteinander verknüpft sowie manuell eingestellt werden. Dies ist nicht nur aufwendig in der Umsetzung, sondern auch kostenintensiv und wenig flexibel bei späteren Anpassungen. Vor diesem Hintergrund entschied sich der Kunde Mobimo AG für die Beleuchtungslösung von LEDCity, die durch einfache Installation, hohe Flexibilität sowie den Einsatz von Schwarmintelligenz und Tageslicht-Sensorik zu gesteigerter Energieeffizienz und verbessertem Nutzerkomfort beiträgt. Die Lösung ermöglicht die Vernetzung von mehreren Tausend Leuchten innerhalb eines einzigen Netzwerks – ganz ohne zusätzlichen Aufwand für Kommunikationsverkabelung, da eine herkömmliche 230-V-Versorgung ausreicht. Ein zentrales Gateway mit integrierter SIM-Karte erlaubt die Echtzeitüberwachung und bietet die Möglichkeit für Over-the-Air-Updates. Dadurch werden Installation, Inbetriebnahme und spätere Anpassungen deutlich vereinfacht, während gleichzeitig die Energieeffizienz durch intelligente Steuerung optimiert wird.

Einfache Installation, schnelle Inbetriebnahme

Das in der Wohnüberbauung eingesetzte System ist dezentral und integriert alle notwendigen Steuerungselemente in jede Leuchte. Somit fällt die komplexe Verdrahtung von Schaltern, Bewegungsmeldern oder anderen Geräten weg. Die digitale Inbetriebnahme erfolgt mithilfe eines Kommissionierungstools. Dabei werden die Leuchten als digitale Zwillinge auf dem Gebäudegrundriss platziert. Definierte Einstellungen, wie etwa Nachlaufzeiten, Radien oder Lichtprofile, lassen sich dann mit nur einem Klick auf sämtliche Leuchten übertragen. Das gesamte Beleuchtungssystem kann so innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit gemacht werden.

Licht, das vorauseilt

Alle Leuchten sind in einem drahtlosen Netzwerk verbunden, das die Bereiche Parking, Treppenhaus, Eingang, Keller und Nebenräume miteinander vernetzt. Erkennt eine Leuchte eine Bewegung, übermittelt sie diese Information umgehend an das Netzwerk. Die benachbarten Leuchten schalten sich daraufhin ebenfalls ein – nicht reaktiv, sondern antizipierend. So eilt das Licht dank der echten Schwarmintelligenz der Bewegung einer Person oder eines Objekts voraus, sodass in den umliegenden Bereichen rechtzeitig ausreichend Beleuchtung vorhanden ist. Dadurch müssen die Bewohnenden nicht auf ihr Sicherheitsgefühl verzichten.

Beispielsweise wird eine Treppenetage beleuchtet, bevor sie betreten wird, oder ein Bereich im Parking wird aktiviert, noch bevor jemand den Raum betritt. Die Erfassungsradien und Nachlaufzeiten sind dabei je nach Nutzungssituation unterschiedlich eingestellt. Im grossflächigen Parking gibt es zwei Lichtzonen: Der erste Radius umfasst 15 Meter mit 100 % Lichtstärke und einer Nachlaufzeit von 30 Sekunden. Der zweite Radius mit ebenfalls 15 Metern weist eine reduzierte Lichtintensität von 20 % auf, deren Nachlaufzeit zwei Minuten beträgt, um auch bei langsamen Bewegungen oder längeren Aufenthalten im Fahrzeug eine gleichmässige Lichtverteilung zu gewährleisten. Im Treppenhaus hingegen kommen kompaktere Werte zum Einsatz: ein Radius von vier Metern mit einer Nachlaufzeit von 30 Sekunden sowie ein weiterer Radius von sechs Metern mit 15 Sekunden Nachlaufzeit – ausreichend für eine nutzungsorientierte Steuerung bei minimalem Energiebedarf. Zusätzlich lässt sich die Radarempfindlichkeit anpassen, die im Parking höher und im Treppenhaus auf mittlerem Niveau eingestellt ist. Das Ergebnis ist ein fein abgestimmtes, verteiltes System, das nicht nur die Betriebszeiten reduziert, sondern durch kontinuierliche Lichtpräsenz Orientierung und Sicherheit fördert.

Flexible Konfiguration für differenzierte Nutzungsszenarien

Die Lichtbedarfe variieren je nach Nutzung und Gebäudebereich erheblich. Im Projekt «ZHil» wurde daher grossen Wert auf eine Systemarchitektur gelegt, die differenzierte Voreinstellungen ermöglicht und gleichzeitig im Betrieb flexibel anpassbar bleibt. Über eine Software können Einstellungen jederzeit angepasst werden, um den Nutzerkomfort zu erhöhen und den Energieverbrauch weiter zu optimieren. Zudem können zukünftige Weiterentwicklungen des Beleuchtungssystems mittels Over-the-Air-Updates installiert werden. So wurde im Projektverlauf beispielsweise die Tageslichtfunktion bei Aussenleuchten nachträglich aktiviert. Seither regulieren diese automatisch ihre Helligkeit anhand des Umgebungslichts. Messungen zeigen, dass die Leuchten im Aussenbereich durch die Tageslicht-Sensorik zusätzlich rund 65 % Energie einsparen. Veränderungen im Nutzerverhalten, saisonale Anpassungen oder nachträgliche Optimierungen lassen sich ebenfalls unkompliziert umsetzen. Die Kombination aus raumindividueller Konfiguration und zentraler Fernsteuerung unterstützt eine langfristig nachhaltige Betriebsstrategie.

Insgesamt spart die Wohnüberbauung im Zürcher Stadtteil Manegg im Vergleich zu alternativen LED-Systemen rund 60 % Energie ein. Dies gelingt mit einer Kombination von vernetzten LED-Röhren sowie Rund- und Pendelleuchten.