ARBEITSPLAN
        Ausgangslage
        Viele Schulräume und Büros sind mit Beleuchtungen ausgerüstet, die 
        manuell ein- und ausgeschaltet werden müssen. Gerade bei den häufig 
        vorkommenden Deckenleuchten mit Spiegelraster realisiert man bei stetig 
        steigendem Tageslicht nicht mehr, dass diese eingeschaltet sind. Dies 
        führt häufig dazu, dass die Beleuchtung am Morgen eingeschaltet und bis 
        am Abend nicht mehr ausgeschaltet wird.
        In diesen Fällen würde die Nachrüstung mit einer Bedarfssteuerung 
        erhebliche Energieeinsparungen bewirken. Diese Steuerungen sind in der 
        Regel mit einem Präsenzmelder und einem Tageslichtsensor ausgerüstet. 
        Die Steuerung schaltet dann die Beleuchtung automatisch aus, wenn 
        niemand mehr im Raum anwesend oder genügend Tageslicht im Raum vorhanden 
        ist. Um einen möglichst grossen Energiespareffekt zu erzielen, muss die 
        Steuerung so konzipiert sein, dass sie, einmal ausgeschaltet, wieder von 
        Hand eingeschaltet werden muss. 
        Leider erfordert die Nachrüstung von Beleuchtungen mit einer solchen 
        Bedarfssteuerung oft zusätzliche Elektroinstallationen, die zum Teil 
        technisch nur aufwendig zu lösen und entsprechend teuer sind (z.B. 
        zusätzliche Steuerleitungen vom Handschalter zum Präsenzmelder). 
        Neue Produkte, wie z.B. Piezoelektrisch getriebene Funkschalter und 
        Photovoltaisch gespeiste Präsenzmelder können ohne Batterien oder 
        separate Speisung betrieben werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für 
        die Entwicklung von Konzepten für Bedarfssteuerungen, die mit wesentlich 
        einfacheren Installationen auskommen (Keine Installation von 
        Steuerleitungen, Präsenzmelder und Schaltelement können örtlich 
        unabhängig voneinander installiert werden). Somit könnten auch 
        Nachrüstungen mit vernünftigem finanziellem und technischen Aufwand 
        realisiert werden.
        Gelingt es, die Kosten entsprechend tief zu halten, könnten 
        Beleuchtungen oft innerhalb eines ordentlichen Betriebsbudgets mit einer 
        Bedarfsteuerung nachgerüstet werden. Die Finanzierung solcher Massnahmen 
        würde dadurch wesentlich einfacher.
        Da bis 2050 bereits 90% der Bausubstanz gebaut ist, sehen wir ein 
        grosses Potential für solche Systeme, die eine einfache Nachrüstung vom 
        Beleuchtungen mit einer Bedarfssteuerung erlauben.
        
        Zielsetzungen und erwartete Ereignisse 
        
          - Erstellen eines Katalogs der gängigsten Beleuchtungsinstallationen 
          und deren Konzepte für eine Nachrüstung mit einer Bedarfssteuerung.
          
- Entwicklung und Konzeption von Bedarfssteuerungen für die 
          kostengünstige Nachrüstung von bestehenden Beleuchtungen und Nachweis 
          deren Wirtschaftlichkeit. (Ziel: Rückzahlfristen unter 4 Jahren). 
          Abschätzen eines Kostenreduktionspotentials bei den eingesetzten 
          Komponenten, wenn grössere Stückzahlen produziert würden.
- Funktionstests neuer fremdspeisungsfreier Präsenzmelder 
- Realisation und Dokumentation von Nachrüstungen als P+D Anlagen.
- Evaluation der Benutzerzufriedenheit und der 
          Funktionszuverlässigkeit anhand der Nachgerüsteten Anlagen. 
- Erstellen eines Leitfadens für die Nachrüstung von Beleuchtungen 
          mit Bedarfssteuerungen (Identifikation der bestehenden Installation, 
          geeignete Konzepte. Hilfsmittel für die Berechnung der 
          Wirtschaftlichkeit.) 
- Präsentation der Steuerungskonzepte, Dokumentationen und aktuell 
          erhältlicher Produkte im Internet.
- Aufzeigen weiterer energetisch sinnvoller Einsatzgebiete der neuen 
          Komponenten.
        2.2 Gewählter Lösungsweg 
        Analyse von Beleuchtungsinstallationen
        In 10 typischen Büros oder Schulungsräumen wird die bestehende 
        Beleuchtungsinstallation analysiert. Anhand dieser Beispiele wird 
        geprüft wie die neuen Funkkomponenten für die Umrüstung auf 
        Bedarfssteuerung eingesetzt werden können. Die Installation sollte ein 
        Alter von 10 bis 20 Jahren haben, da dort ein grosses 
        Sanierungspotential zu erwarten ist.
        Diese Installationen werden als exemplarische Beispiele mit 
        Installationsplänen und Fotos dokumentiert. 
        Anhand der exemplarischen Beispiele soll mit einem dem Budget 
        angemessenen Aufwand gezeigt werden, wie typische 
        Installationssituationen aussehen und was dies für die Umrüstung auf 
        Bedarfssteuerung bedeutet.
        Aus der Analyse werden zusammen mit dem Industriepartner allenfalls 
        neu oder weiter zu entwickelnde Produkte definiert.
        
        Erstellen eines Katalogs gängiger Beleuchtungsinstallationen
        Aufgrund der 10 analysierten Räume und ergänzenden Informationen von 
        Elektroplanern und Gebäudebetreibern wird ein Katalog erstellt in dem 
        häufig vorkommende Installationsarten beschrieben werden. Für diese 
        werden dann allgemeine Hinweise erarbeitet, wie die Installationen mit 
        den neuen Komponenten durchgeführt werden können. Diese Informationen 
        werden in einem Katalog zusammengefasst.
        Durch die Ergänzenden Informationen soll die Wahrscheinlichkeit 
        erhöht werden, dass man für die Erarbeitung des Katalogs häufig 
        vorkommende Installationen Beschrieben hat.
        Mit dem Katalog soll eine Typisierung der Installationen vorgenommen 
        werden, die es erlaubt einfach zu überprüfen ob und wie die neuen 
        Komponenten eingesetzt werden können.
        
        Funktionstests fremdspeisungsfreier Präsenzmelder im Feld
        Zentrale Komponente für die neuen Steuerungskonzepte ist ein 
        fremdspeisungsfreier Präsenzmelder. Dieser Präsenzmelder wird zurzeit 
        bei der Firma Hardmeier Electronics entwickelt. Bevor diese 
        Präsenzmelder in den P+D Anlagen eingesetzt werden, wird ihr 
        Funktionieren unter realen Bedingungen getestet und überprüft. Hierzu 
        wird an der Universität Zürich Irchel ein bereits mit Präsenzmeldern 
        ausgerüsteter Raum mit dem neuen Präsenzmelder und den Funkkomponenten 
        nachgerüstet. Der bestehende Präsenzmelder wird von der Steuerung 
        abgehängt. Der über das ZLS erfasste Betriebszustand des Prasenzmelders 
        wird dann zur Überprüfung der Funktionsweise der neuen Steuerung 
        verwendet.
        Durch die Nutzung der bestehenden ZLS Infrastruktur besteht die 
        Möglichkeit mit wenig Aufwand das korrekte Funktionieren der neuen 
        Komponenten zu überprüfen und durch Messungen zu belegen. Allfällige 
        Verbesserungen und Anpassungen an diesen Komponenten können so noch vor 
        der eigentlichen Realisation der P+D Anlagen durchgeführt und getestet 
        werden.
        
        Realisation von Nachrüstungen.
        Nachrüsten von mindestens 2 Beleuchtungsanlagen mit einer 
        Bedarfssteuerung. Dokumentation des Umbaus. Kosten und 
        Wirtschaftlichkeitsrechnung der umgebauten Anlagen. Testbetrieb während 
        ca. eines halben Jahres mit Benutzerumfrage.
        Durch Ausrüstung von 2 Beleuchtungsanlagen und die Benutzerumfrage 
        soll überprüft werden, ob sich der Einsatz der neuen Komponenten bewährt 
        und die Benutzer bezüglich Funktion und Bedienungskomfort zufrieden 
        stellt.
        
        Definition der Randbedingungen für einen wirtschaftlichen Betrieb.
        Anhand der gemachten Erfahrungen werden Randbedingungen definiert 
        unter denen die neuen Komponenten wirtschaftlich eingesetzt werden 
        können. Dabei werden folgende Gesichtpunkte Berücksichtigt
        
          - Bestehende Installation
- Betriebszeiten der Beleuchtung
- Kosten für Komponenten und Umrüstung
- Zu erwartende Kostenentwicklung der Komponenten
Anhand der obengenannten Arbeiten soll gezeigt werden, wo diese neuen 
        Komponenten hauptsächlich eingesetzt werden können.
        
        Erstellen eines Leitfadens
        Als Konzentrat wird ein Leitfaden erstellt, der Planer und 
        Gebäudebetreiber helfen soll, zu erkennen, wo diese neuen 
        Beleuchtungssteuerungen eingesetzt werden können. Der Leitfaden umfasst 
        folgende Informationen:
        
          - Durchzuführende Abklärungen
- Auswahl des Sanierungskonzepts
- Tool für Kosten und Wirtschaftlichkeitsrechnung (Excel Worksheet)
- Liste mit den zur Zeit der Erstellung des Leitfadens verfügbaren 
          Komponenten
        Präsentation der Arbeit im Internet
        Der Leitfaden und die Forschungsarbeit werden im Internet (z.B. auf 
        Energienetz.ch) einem breiten Publikum zugänglich gemacht. Wichtige 
        Ergebnisse der Arbeit werden zusammengefasst als HTML Seite präsentiert. 
        Ebenfalls wird eine Linkliste mit den zurzeit erhältlichen Komponenten 
        erstell.
        Bericht Wirtschaftlichkeitstool und Leitfaden werden zum Download zur 
        Verfügung gestellt.
        Es besteht die Möglichkeit die Informationen auch in andere 
        Webauftritte einzubinden.
        
        Aktueller Stand der Entwicklung der einzusetzenden Komponenten
        Kernkomponente der zu entwickelnden Sanierungskonzepte ist ein 
        Präsenzmelder mit Tageslichtsensor, der ohne fremde Speisung oder 
        Batterie funktioniert.
        Die Firma Hardmeier Electronics ist zurzeit an der Entwicklung eines 
        solchen Präsenzmelders, auf der Basis eines bestehenden Präsenzmelders. 
        Dieser wird über eine Indoor-Photozelle gespeist und setzt bei Bedarf 
        ein geeignetes Funksignal ab. Ein Prototyp existiert bereits, jedoch 
        müssen Speisung und Stromverbrauch noch optimiert werden.
        Piezoelektrisch betriebene Funkschalter und entsprechend Aktoren 
        (Funkgesteuerte Relais) sind bereits auf dem Markt erhältlich. (z.B. 
        Easyclick von Flextron oder Ratio Funkbussystem von Omnio)
        Alle erwähnten Komponenten basieren auf der EnOcean Technologie für die 
        Gebäudetechnik und Anwendungen in der Industrie.