Dämmerungs- und PIR-Außenbeleuchtung mit KNX: Fotozelle, Bewegungs-Boost und Timer-Logik
Die Kombination einer KNX-Fotozelle mit PIR-Bewegungsmeldern verleiht der Außenbeleuchtung eine zweistufige Energiestrategie: Ein niedriges Basisniveau läuft von der Dämmerung bis zum Morgengrauen für Sicherheit, und ein Bewegungs-Boost aktiviert die volle Helligkeit nur bei Anwesenheit – der Energieverbrauch in bewegungslosen Zeiten wird so um bis zu 80 % gesenkt.
Elsner P03-KNX-FLAT-Fotozelle: Dämmerungs- und Lux-Integration
Das Elsner P03-KNX-FLAT ist eine wand- oder mastmontierte KNX-Wetterstation, die sowohl ein Dämmerungsbit (DPT 1.001) als auch einen kalibrierten Luxwert (DPT 9.004) auf separaten Gruppenadressen bereitstellt. Das Dämmerungsbit dient als primärer Auslöser für die Grundbeleuchtung von der Dämmerung bis zum Morgengrauen, während der Luxwert eine präzisere schwellenwertbasierte Steuerung ermöglicht.
Konfiguration der KNX-Gruppenadressen des Elsner P03
ETS6 parameter settings for Elsner P03-KNX-FLAT: Twilight threshold: 50 lux (adjustable 1–200 lux) Twilight hysteresis: 10 lux (prevents rapid cycling at threshold) Group addresses (recommended scheme): GA 10/0/0 — Twilight bit DPT 1.001 (1=dark, 0=daylight) GA 10/0/1 — Brightness lux DPT 9.004 (0–100,000 lux) GA 10/0/2 — Wind speed m/s DPT 9.005 (optional, if P03-KNX-WS) GA 10/0/3 — Rain alarm DPT 1.001 (optional, if P03-KNX-WS) Twilight logic: Lux < 50 lux for > 30 seconds → GA 10/0/0 sends value 1 Lux > 60 lux for > 60 seconds → GA 10/0/0 sends value 0 (hysteresis window 50–60 lux prevents hunting at sunset/sunrise)
Montagehöhe und -ausrichtung: Montieren Sie den P03 in einer Höhe von 1,5–2,5 m an der Nordfassade des Gebäudes oder an einem freistehenden Mast. Vermeiden Sie Südlagen, da direkte Nachmittagssonne zu vorzeitigen Tageslichtmessungen führt. Der Sensor darf nicht durch Dachvorsprünge oder Bäume abgeschattet werden – Schatten würde tagsüber eine falsche Dämmerungsaktivierung auslösen.
Dämmerungs-zu-Morgengrauen-Basisbeleuchtungslogik: Dämmerung EIN auf DALI-Dimmung
Die Dämmerungs-zu-Morgengrauen-Logik verwendet das Dämmerungsbit des Elsner P03 als Master-Freigabe für die Außenbeleuchtung. Bei Dunkelheit wird die DALI-Gruppe für Außenleuchten auf ein Basisniveau von 20 % gedimmt – ausreichend für Navigation und Sicherheit, ohne die ganze Nacht über volle Leistung zu verschwenden.
DALI-Basisbeleuchtungs-Logikblock für Dämmerung bis Morgengrauen
Trigger: GA 10/0/0 (Twilight bit) = 1 (dark)
→ KNX DALI gateway: DALI Group 1 (Perimeter) → Scene 1
Scene 1 = 20% brightness (DALI value 51/255)
→ KNX DALI gateway: DALI Group 2 (Parking) → Scene 1
Scene 1 = 20% brightness (DALI value 51/255)
→ KNX DALI gateway: DALI Group 3 (Entrance) → Scene 2
Scene 2 = 40% brightness (DALI value 102/255)
(entrance requires higher base level for pedestrian safety)
Trigger: GA 10/0/0 (Twilight bit) = 0 (daylight)
→ DALI Group 1, 2, 3 → Off (DALI value 0)
Note: DALI scene commands are sent via KNX group addresses
to the KNX-DALI gateway (e.g. Tridonic DALI-2 Gateway or
ABB DALI Gateway DG/S 8.16.1) — not directly to luminaires.
Gateway group address: GA 10/1/0 = DALI Group 1 scene commandPIR-Außensensor: potenzialfreier Kontakt an KNX-Binäreingang
Kommerzielle PIR-Sensoren für den Außenbereich wie der Optex BX-80N (Langstrecken-Vorhang-PIR) oder Bosch LB1-APS-D (Außen-Dual-Technologie) bieten einen potenzialfreien Relaisausgang. Dieser wird an ein KNX-Binäreingangsmodul im Verteiler angeschlossen, das den potenzialfreien Kontakt in ein KNX-Telegramm umwandelt.
| Sensor | Erfassungsbereich | Ausgangstyp | IP-Schutzart |
|---|---|---|---|
| Optex BX-80N | Bis zu 24 m Vorhang | Potenzialfreies Relais NO/NC | IP55 |
| Bosch LB1-APS-D | Bis zu 15 m × 15 m | Potenzialfreies Relais NO/NC | IP54 |
| Optex RLS-30VFM | Bis zu 30 m Reichweite | Potenzialfreies Relais NO/NC | IP55 |
| Paradox NV5MX | Bis zu 15 m × 15 m | Potenzialfreies Relais NO/NC | IP55 |
KNX-Binäreingangsverdrahtung für PIR-Trockenkontakt
KNX binary input: MDT BE-04000.02 or ABB SA/S 2.16.2.1 Wiring: PIR relay NO contact → Binary input terminal I1 (+) Binary input COM terminal → PIR relay common PIR power supply: 12VDC from panel PSU (separate from KNX bus) ETS6 channel 1 parameters: Operating mode: Switch Contact type: Normally open Send on rising edge: value 1 (motion detected) Send on falling edge: value 0 (no motion) Group address: GA 10/2/0 — PIR Zone 1 motion Cyclic sending: disabled (edge-triggered only) Note: do NOT connect PIR 12VDC supply to KNX bus terminals. KNX bus is 29VDC with current limits for bus devices only.
Motion-Boost-Logik: Basis 20 % bis zur vollen Helligkeit und Timer-Rückkehr
Der Motion-Boost verwendet ein KNX-Logikmodul, um das Dämmerung-Freigabesignal mit dem PIR-Bewegungseingang zu kombinieren. Die Logik aktiviert sofort die volle Helligkeit bei Bewegungserkennung und startet einen 5-Minuten-Halte-Timer – danach kehrt die Beleuchtung automatisch auf das 20-%-Basisniveau zurück.
MDT-Logikmodul Motion-Boost-Konfiguration
Logic: AND gate (twilight AND motion) Input 1: GA 10/0/0 (Twilight bit = 1) Input 2: GA 10/2/0 (PIR Zone 1 motion = 1) Output: GA 10/3/0 (Motion boost enable) On GA 10/3/0 rising edge (motion boost trigger): → DALI Group 1 (Perimeter) → Scene 8 = 100% brightness → DALI Group 2 (Parking) → Scene 8 = 100% brightness → Start 5-minute timer block (300 seconds) On timer expiry (no new motion for 5 minutes): → DALI Group 1 → Scene 1 = 20% base level (return) → DALI Group 2 → Scene 1 = 20% base level (return) Timer retriggering: Any new motion within 5 minutes → timer resets to 300s → prevents lights cutting off mid-motion
MDT-Logikmodul (SCN-LOGM.01)
- UND-Gatter: Dämmerung × PIR → Boost-Freigabe
- Timer-Block: 300 s nachtriggerbare Treppenhausfunktion
- 16 Kanäle decken alle Außenbereiche in einem Gerät ab
- ETS6 Logik-Editor: Drag-and-Drop-Blockprogrammierung
DALI-Szenenzuweisungen
- Szene 1 = 20 % (Basis / Economy-Nachtstufe)
- Szene 2 = 40 % (Eingangsbasis – Fußgängersicherheit)
- Szene 4 = 60 % (Normalbetrieb während der Geschäftszeiten)
- Szene 8 = 100 % (Bewegungsboost / Alarm / Wartung)
KNX-Wochenzeitschaltplan: saisonale Sonnenuntergangsanpassung
Das Dämmerungsbit vom Elsner P03 übernimmt die automatische saisonale Aktivierung basierend auf dem tatsächlich gemessenen Lux – keine Programmierung erforderlich, wenn die Tage länger oder kürzer werden. Ein KNX-Wochenzeitschaltplan fügt jedoch einen konfigurierbaren Override für wirtschaftliche Nacht-Aus-Zeiten (z. B. 02:00–05:00 komplett aus) und eine saisonale Reduzierung des Basisniveaus von November bis Januar hinzu.
KNX-Zeitschaltplan Wochenplan (Beispiel)
Device: MDT Timecontroller SCN-TC8.01 or Gira X1 time block
Monday–Sunday:
Dusk (via twilight GA) → base lighting ON at 20%
02:00 → GA 10/4/0 "Night economy" = 1
→ DALI perimeter + parking → Off
→ Entrance zone stays at 10% (safety only)
05:00 → GA 10/4/0 "Night economy" = 0
→ Restore base 20% on twilight groups
Dawn (via twilight GA) → All outdoor zones → Off
Winter seasonal override (Nov–Jan):
21:00 instead of dusk → avoid long energy-intensive winter nights
05:00 instead of dawn → consistent morning ON time
Reduce base level from 20% to 15% → Scene 5 (winter economy)
Note: twilight GA always takes priority over timer when
daylight arrives unexpectedly (e.g. full moon, streetlight
reflection) — use twilight bit as master enable, timer as
override or economy reduction only.DALI-Gruppenstruktur für Außenbereiche
Die Organisation von Außenleuchten in DALI-Gruppen ermöglicht eine unabhängige Zonensteuerung innerhalb eines einzelnen DALI-Segments. Eine typische Perimeterinstallation verwendet drei Gruppen: Perimeterwege, Parkplatz und Eingangsüberdachung – jeweils mit unterschiedlichen Basispegeln und Bewegungs-Boost-Verhalten.
| DALI-Gruppe | Zone | Basispegel | Boost-Pegel | Nacht-Aus |
|---|---|---|---|---|
| Gruppe 1 | Perimeterwege | 20% / Szene 1 | 100% / Szene 8 | 02:00–05:00 |
| Gruppe 2 | Parkplatz | 20% / Szene 1 | 100% / Szene 8 | 02:00–05:00 |
| Gruppe 3 | Eingangsvordach | 40% / Szene 2 | 100% / Szene 8 | Kein Aus (24h Sicherheit) |
| Gruppe 4 | Fassadenbeleuchtung | 15% / Szene 5 | 60% / Szene 4 | 23:00–06:00 |
Bewertung der Energieeinsparung
Das zweistufige System erzielt im Vergleich zum konstanten Vollhelligkeitsbetrieb in der Nacht erhebliche Energieeinsparungen. Ein typischer Parkplatz mit zehn 50W-Leuchten, die 3.500 Stunden pro Jahr laufen, veranschaulicht die Einsparungen.
Berechnung der jährlichen Energieeinsparung — 10 × 50W-Leuchten
Assumption: 3,500 night-hours per year, 10 × 50W luminaires
Constant 100% operation (no automation):
10 × 50W × 3,500h = 1,750 kWh/year
With dusk-to-dawn base + PIR boost (no night-off):
Base 20%: 10 × 10W × 3,500h × (1 − motion fraction)
Boost 100%: 10 × 50W × 3,500h × motion fraction
Assume 15% of night hours have active motion:
Base: 10 × 10W × 2,975h = 297.5 kWh
Boost: 10 × 50W × 525h = 262.5 kWh
Total: 560 kWh/year
With night-off 02:00–05:00 (3h per night):
Night hours reduced by 3h × 365 = 1,095h
Remaining: 3,500 − 1,095 = 2,405 hours base/boost
Approx total: 385 kWh/year
Saving vs constant 100%:
1,750 − 385 = 1,365 kWh/year (78% reduction)
At €0.25/kWh: €341 saving per year for one parking zoneInbetriebnahmeverfahren
Die Inbetriebnahme der Außenbeleuchtung erfordert einen Funktionstest in der Dämmerung, um den Dämmerungsschalter der Fotozelle zu überprüfen, sowie eine Simulation der Bewegung in jeder PIR-Zone, um die Boost-Logik und den Timer-Rücklauf zu bestätigen. Testen Sie den Nacht-Aus-Zeitplan, indem Sie die Uhr des KNX-Zeitcontrollers vorstellen.
Inbetriebnahme-Testablauf
1. Photocell verification: ETS6 Group Monitor → watch GA 10/0/0 and GA 10/0/1 At natural dusk: confirm GA 10/0/0 changes from 0 to 1 Confirm lux value (GA 10/0/1) falls below 50 lux threshold Confirm DALI groups activate to base scene within 60s 2. PIR motion boost test (each zone): With twilight active (or write 1 to GA 10/0/0 via Group Monitor): Walk through each PIR detection zone Confirm GA 10/2/x sends value 1 on entry Confirm DALI group jumps to 100% Scene 8 Remain stationary for 5 minutes — confirm return to base 20% Re-enter zone — confirm timer resets (stays at 100%) 3. Night-off schedule test: Advance KNX time controller to 02:00 Confirm GA 10/4/0 sends value 1 Confirm DALI Group 1 and 2 switch off Confirm DALI Group 3 (entrance) remains at 10% Advance to 05:00 — confirm base level restores 4. Daylight override test: Write 0 to GA 10/0/0 (simulate daylight) Confirm all outdoor DALI groups switch off Confirm PIR motion inputs are ignored (AND gate output = 0)
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