The Voice of IoT. März 2021

„Mehr als nur perfektes Licht“

Durch das IoT und die damit verbundene Vernetzung von Sensoren und den Datenaustausch unter den einzelnen Produkten können wir Lösungen anbieten, die Mehrwert generieren. Intelligentes Licht sorgt für integrierte und adaptive Beleuchtungslösungen, welche das Wohlbefinden steigern, die Betriebs- und Wartungskosten massiv senken und die Investitionen langfristig sichern.
Tobias Hofer. Geschäftsführer. Astra LED GmbH. Schweiz
Tobias Hofer

Was ist intelligentes Licht?

Die Beleuchtung ist ein wichtiger Bestandteil von Gebäuden. Die bestehende Beleuchtungsinfrastruktur ist vorhanden. Jede Leuchte als Teil dieser Infrastruktur ist an die 230V Versorgung angeschlossen. Leuchten sind in der Regel flächendeckend in die Gebäude integriert oder im Falle einer Stehleuchte dort platziert wo Personen arbeiten. Diese Infrastruktur eignet sich hervorragend zur Integration von Sensoren aller Art. Es müssen keine batteriebetriebenen Sensoren eingesetzt werden. Aus Sicht der Architektur würde die Integration von Sensoren in Beleuchtungskörper viel Vorteile bringen. Wenn die Beleuchtung nur dort eingestellt ist wo sich Personen befinden oder sich die Lichtstärke dem Umgebungslicht anpasst, kann sehr viel Energie eingespart werden. Um dies zu erreichen ist jedoch eine intelligente Steuerung und Sensorik notwendig. Aus unserer Sicht wird Licht dann intelligent, wenn sich die Steuerung und Sensorik direkt und dezentral in der Leuchte befindet. Wenn sich die Leuchten zusätzlich über einen BUS (Funk oder Draht) vernetzen lassen, diese untereinander Daten austauschen und basierend darauf Einstellungen am Licht vornehmen. Damit wird ein solches System skalierbar UND intelligent.

Wie nutzt Astra-LED das IoT für Lösungen?

Das oben beschriebene System ist für Anwender und Betreiber eine Lösung die Mehrwert generiert. Astra-LED geht noch einen Schritt weiter. Das IoT besteht ja nicht nur aus einem System, sondern aus vielen verschiedenen Systemen. Durch deren Vernetzung können neue Geschäftsmodelle eröffnet werden. Neben den oben erwähnten Bewegungs- und Helligkeitssensoren verfügen heute unsere Leuchten z.B. auch über Luftqualitätssensoren, Temperatursensoren oder Geräuschpegel-Messung. Über die Vernetzung z.B. mittels Bluetooth kann eine Vielzahl von 3rd-Party Komponenten wie z.B. Funktaster eingebunden werden. Durch die zusätzliche integrierte Sensorik können unsere Leuchten dem Anwender auch anzeigen, wann der richtige Zeitpunkt ist, die Fenster zu öffnen oder wieder zu schließen. Licht und Luft sind sehr wichtig für das Wohlbefinden und die Produktivität des Menschen im Innenraum.
Mittels eines Gateways, z.B. LoRaWAN©, lassen sich unsere Systeme mit dem Internet vernetzen. So lassen sich Daten wie z.B. Luftqualitätswerte in Klassenzimmer zentral zusammenfassen und können weiterverarbeitet werden. Der Vorteil an dieser Vorgehensweise ist, dass IoT für den „Grundbetrieb“ noch nicht notwendig ist und die Daten völlig anonym und sicher im System genutzt werden. Das intelligente Beleuchtungssystem funktioniert auch ohne IoT und daher autonom. Daten werden gefiltert und in der Menge reduziert (Edge Computing Gateway), bevor sie in eine Cloud gesendet werden, was ein weiterer Vorteil sein kann. Das System als Bestandteil vom IoT bringt dann den zusätzlichen Mehrwert und bietet ganz neue Möglichkeiten in der Analyse und der Reaktion auf sich ändernde Parameter.

Welchen Herausforderungen stellen wir uns heute?

Eine grosse Herausforderung liegt in der Kommunikation der Möglichkeiten und Lösungen für den Anwender. Für die Beleuchtung ist vielfach ein Lichtplaner oder Architekt verantwortlich. Der Schwerpunkt liegt bei diesen Personen nicht in der Technologie, sondern in der Gestaltung. Ein Elektroplaner ist parallel dazu verantwortlich für die technischen Aspekte. Die perfekte Lösung für den Anwender und Betreiber erfordert jedoch frühzeitig die Zusammenarbeit aller Disziplinen. Es ist klar: Ein Sensor in einer Leuchte oder an einer Decke ist nicht immer das, was sich der Architekt wünscht und auch nicht das, womit er sich primär beschäftigt. So haben wir es schon oft erlebt, dass am Schluss eine Beleuchtung ohne Sensorik vorhanden ist, welche nicht einmal gedimmt werden kann. Vielfach herrscht immer noch die Meinung, der Umstieg von konventionellen Leuchtmitteln zu LED bringe schon genug Energieeinsparung und die Kosten für zusätzliche Sensorik wären zu hoch. Der Mehrwert durch intelligentes Licht und IoT wird vielfach noch nicht einmal thematisiert. Der Bewegungsmelder, wenn er dann existiert, ist am Schluss irgendwo an der Decke montiert und die Messung der Luftqualität ist im besten Fall im Bereich der Lüftungssteuerung vorhanden. Aber es bleiben einzelne Produkte und keine Systeme und entsprechend Lösungen.
Wir arbeiten daran, die verschiedenen Sensoren in der Leuchte zu integrieren und zu vernetzen. Dies erfordert aber eine Zusammenarbeit aller Beteiligten. Was wir auch merken: In vielen Fällen wird vergessen dass eine Beleuchtung, z.B. für eine öffentliche Infrastruktur, 15 Jahre in Betrieb sein wird. Es kann nicht einfach der Preis vom Produkt entscheidend sein, sondern die Lifecycle Kosten müssen berücksichtigt werden und dem Mehrwert durch Sensorik und Vernetzung im IoT muss der richtige Wert beigemessen werden. Was natürlich nicht so einfach ist, da mögliche Lösungen erst in ein paar Jahren erfunden werden. Das kann aber nur funktionieren, wenn die heute installierten Systeme „IoT Ready“ sind.
Kurve der Raum-Luftqualität in einem Büro. Die Leuchte zeigt unabhängig vom Dashboard den Zeitpunkt zum Lüften an. Über eine Cloud können die Daten visualisiert und genutzt werden.

Was führt zum Erfolg?

Lösungen statt Produkte. Der Anwender und Betreiber möchte eine Lösung mit Mehrwert. Anzustreben ist eine Lösung, die ein Problem löst (z.B. Licht gibt) mit der man aber auch noch Geld verdienen kann. Sei dies durch Daten zur Optimierung und Erhöhung der Produktivität und dem Wohlbefinden der Mitarbeiter oder ganz einfach durch das Einsparen von Energie.

Um diese Herausforderung zu meistern, suchen wir den direkten Kontakt zu den Endkunden. So können wir diese Lösungen in einer frühen Phase direkt der Bauherrschaft anbieten. Ich persönlich erachte es auch als sehr wichtig sich zu vernetzten. Nicht nur die Sensoren auch die Menschen und KMUs müssen vernetzt sein. Der technologische Wandel erfolgt heute so schnell, dass wir nur Erfolg haben können, wenn wir gemeinsam an den Lösungen arbeiten.

Intelligente Leuchte der Firma Astra-LED mit integrierter Sensorik

Zu sehen ist nur der Bewegungsmelder. Weitere Sensoren verbergen sich hinter der Abdeckung.

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