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Mit Helligkeitssensoren können dämmerungsabhängige Logiken (z. B. die Steuerung von Beleuchtungen) sowie auch Programmierungen in Abhängigkeit der Sonnenintensität (z. B. Automatikbeschattungen) realisiert werden.Prinzipiell bietet Loxone bereits grundlegende Funktionen für dämmerungsabhängige Programmierungen. Dazu dienen folgende unter "Zeiten" zu findende Impulse:

  • Impuls bei Abenddämmerung
  • Impuls bei Morgendämmerung
  • Impuls Sonnenaufgang
  • Impuls Sonnenuntergang
  • Tageslicht
  • Tageslicht 30Min

All die Zeiten dieser Impulse werden aus den Geokoordinaten des Miniservers berechnet. Für eine grundlegende dämmerungsabhängige Programmierung reichen sie zwar aus, allerdings berücksichtigen sie lokale Gegebenheiten nicht. Man denke z. B. ein die Situation eines Sommergewitters, wo es draussen durchaus schnell sehr dunkel werden kann oder auch an Wintermonate mit stark bewölktem Himmel.

Für eine Beschattungssteuerung, bei der es wichtig ist wie intensiv die Sonne scheint, sind diese geografisch ermittelten Zeiten ungeeignet. Hier ist aber selbst ein Wetterservice, wie ihn z. B. Loxone kostenpflichtig anbietet, nur bedingt geeignet. Denn auch er berücksichtigt die lokale Wettersituation (siehe oben) nicht. Und wer möchte schon ein beschattetes Haus, wenn draussen gerade das Sommergewitter des Jahres den Himmel verdunkelt?

Abhilfe schaffen hier sogenannte Helligkeitssensoren.

 

(Bild: Links Helligkeits/(Dämmerungs)- und Strahlungsintensitätssensor (Kombi); Rechts Sensor installiert an Südfassade)

Übersicht verfügbarer 1-Wire-Sensoren

Auf dem Markt gibt es eine große Anzahl an Helligkeitssensoren, meist jedoch mit 0-10V Schnittstelle. Für 1-Wire existieren bereits deutlich weniger Sensoren, zudem verwenden viele von Ihnen 1-Wire-Bausteine, die von der Loxone 1-Wire Extension nicht unterstützt werden.

Für die Auswahl eines geeigneten Sensors helfen die weiteren Kapitel dieses Artikels.

 

Hersteller/SensorUnterstützt*Außen/InnenSensorenMessbereiche1-Wire-BausteinAnwendungszweckBemerkungPreis

eService Online GmbH Helligkeits-, Solar-, Temp.-Sensor

 

JaAußen

Helligkeit

Solarstrahlung

Temperatur

10 - 7000 Lux

100 - 50000 Lux (ca. 800 W/m²)

-40 - 85°C

2x DS2438

Dämmerung

Sonnenintensität

Außentemperatur

Temperaturmessung nur bedingt geeignet (Auheizen des Gehäuses). 2 getrennte Sensoren für Helligkeit und Sonnenintensität (in W/m²)ca. 80 EUR

eService Online GmbH Helligkeits-, Temp.-Sensor

 

 

JaAußen

Helligkeit

Temperatur

10 - 7000 Lux

-40 - 85°C

DS2438

Dämmerung

Außentemperatur

Temperaturmessung nur bedingt geeignet (Auheizen des Gehäuses)ca. 40 EUR
Wiregate 1-Wire UmgebungslichtsensorJaInnen

Helligkeit

Temperatur

1 - 200.000 Lux

-40 - 85°C

DS2438

Dämmerung

Temperatur

Helligkeitswert logarithmisch, um den gesamten Bereich zwischen Dämmerung und heller Sonneneintrahlung abdecken zu könnenca. 35 EUR

*: Unterstützt meint: Von Loxone 1-Wire-Extension untersützt

Messbereich

Der Messbereich bestimmt die Anwendungsmöglichkeiten des Sensors. Das Problem: Will man im Außenbereich messen, muss man die extrem weite Spreizung des Sonnenlichts abdecken. Gleichzeitig will man natürlich in der Nähe des Dämmerungsbereichs eine möglichst hohe Auflösung haben, damit man hier die Dämmerungsschwelle genau justieren kann. Einen Sensor, der sowohl die gleissend helle MIttagssonne als auch die Abenddämmerung bei Mondlicht erkennen kann, gibt es nicht (zumindestens nicht mit linearer Auflösung). Aber einige Hersteller behelfen sich mit Kombisensoren, die jeweils einen Sensor für die Dämmerung als auch einen Sensor für die Sonnenintensität bei Tag miteinander kombinieren.

Die Intensität (Helligkeit) des Lichts wird in Lux gemessen. Diese Angabe kennt man ja mittlerweile auch von Glühbirnen (genauer gesagt LED-Leuchtmitteln). 

 

Als Anhaltswert gilt: Dämmerung findet zwischen 0 und 100 Lux statt, ein Sonnentag hat bis zu ca. 150.000 Lux. Will man Dämmerung sicher erkennen, sollte der Sensor möglichst genau zwischen 0 und 100 Lux auflösen (heisst: Der Messbereich sollte möglichst nicht weit über 100 Lux hinausgehen).

 

Einige Beispiele für typische Helligkeitswerte (aus Wikipedia):

5 mW Laserpointer, grün (532 nm), 3 mm Strahldurchmesser427.000 lx
5 mW Laserpointer, rot (635 nm), 3 mm Strahldurchmesser105.000 lx
Moderne Operationssaalbeleuchtung, 3500 K160.000 lx
Heller Sonnentag100.000 lx
Bedeckter Sommertag20.000 lx
Im Schatten im Sommer10.000 lx
Bedeckter Wintertag3.500 lx
Elite-Fußballstadion1.400 lx
Beleuchtung TV-Studio1.000 lx
Büro-/Zimmerbeleuchtung500 lx
Flurbeleuchtung100 lx
Wohnzimmer50 lx
Straßenbeleuchtung10 lx
Kerze ca. 1 Meter entfernt1 lx
Vollmondnacht0,25 lx
Sternklarer Nachthimmel (Neumond)0,001 lx
Bewölkter Nachthimmel ohne Mond und Fremdlichter0,00013 lx

Anwendungen

Beschattungsautomatik

Richtig smart wird eine Beschattung erst, wenn man sie abhängig davon macht, wie intensiv die Sonne scheint (das ist etwas anderes als "wie hell die Solle scheint"!). Will man sein Haus durch Beschattung kühlen, benötigt man die Beschttung nur, wenn die Sonne "eine solche Kraft" hat, dass sie den Raum auch aufwärmen kann. Ansonsten möchte man ja meist lieber die Helligkeit ins Haus lassen und nicht beschatten.

Daher ist in einem solchen Fall ein Sensor geeignet, der die Bestrahlungsstärke der Sonne in W/m² messen kann. In Mitteleuropa besträgt die Bestrahlungsstärke der Sonne in Sommermonaten und bei idealen Wetterbedingungen in etwa 700 W/m².

Idealerweise setzt man an jede Außenfassade seines Hauses einen entsprechenden Sensor. Damit hat man die größt mögliche Genauigkeit. Wer aus Kosten- oder Verkabelungsgründen nur einen Sensor verbauen möchte, der sollte diesen auf die Südseite des Hauses montieren oder senkrecht nach oben auf dem Dach montieren. Die anderen Fassaden ohne Sensor werden dann bei entsprechend niedrigerer Strahlung bereits beschattet. Diese Werte kann man leicht experimentell ermitteln.

Lichtsteuerung

Denkbar wäre die Außenbeleuchtung in Abhängigkeit der Dämmerung zu aktivieren oder aber auch Innenräume nach Abhängigkeit der Helligkeit automatisch per Präsenz- oder Bewegungsmelder zu beleuchten (z. B. Flur).

Hierzu benötigt man einen Sensor für den Dämmerungsbereich von ca. 0 - 100 Lux.

Will man Innenräume dämmerungsabhängig beleuchten kann man Innensensoren verwenden oder aber einen Außensensor möglichst auf der Südseite des Hauses anbringen und die Dämmerungswerte einzelner Räume experimentell ermitteln. Letzteres hat den Vorteil, dass man lediglich einen Sensor benötigt. Nachteilig ist aber, dass z. B. eine notwendige Beleuchtung auf Grund heruntergefahrener Jalousien (siehe unter Beschattungsautomatik weiter oben) nicht erkannt werden kann.