Ein Bewegungsmelder ist im Prinzip nichts anderes als ein elektronischer Sensor, der Bewegungen in seiner näheren Umgebung erkennt und dann wie ein elektrischer Schalter arbeitet. Je nach Anwendungsgebiet werden verschiedene Sensortypen oder Kombinationen aus mehreren Sensoren eingesetzt. Deshalb gibt es zahlreiche Ausführungen von Bewegungsmeldern.
Hinter dem Begriff „Bewegungsmelder“ verstecken sich unterschiedliche Technologien, die je nach Einsatzgebiet des Bewegungsmelders zur Anwendung kommen. Die Hauptunterschiede bei Bewegungsmeldern kann man wie folgt zusammenfassen:
Passive Infrarot (PI) Bewegungsmelder: Diese Melder reagieren auf die Infrarotstrahlung, die von Lebewesen oder Maschinen abgegeben wird. Sie sind die am häufigsten verwendeten Bewegungsmelder und eignen sich gut für die Beleuchtungssteuerung und Sicherheit.
Hochfrequenz (HF) oder Radar-Bewegungsmelder: Diese Melder senden kontinuierlich Signale aus und überwachen, ob ein neues Objekt diese Signale reflektiert. Sie sind unabhängig von der Umgebungstemperatur und sehr genau.
Ultraschall-Bewegungsmelder: Diese Melder nutzen Ultraschallwellen, um Bewegungen zu erkennen. Sie sind besonders in Umgebungen nützlich, in denen andere Sensoren durch Hindernisse in ihrem Erkennungsradius beeinträchtigt sind.
Optische Bewegungsmelder: Diese Melder verwenden Kameras oder Fotolinsen, um Bilder der Umgebung zu erfassen und zu analysieren. Sie können spezifische Objekte anhand vorgegebener Eigenschaften erkennen.
Infrarot-Bewegungsmelder
Der sogenannte Passiv-Infrarot-Sensor, kurz auch PI-Sensor genannt, arbeitet mit Infrarottechnik und reagiert auf Temperaturveränderungen. Der Sensor erfasst Unterschiede in der Wärmestrahlung innerhalb seines Erfassungsbereichs. Grundsätzlich reagiert er damit auf alles, was sich bewegt und Wärme abstrahlt – Mensch, Hund, Auto. Man spricht deshalb von einem passiven Sensor, weil er selbst keine Signale ausstrahlt.
Damit ein PI-Sensor einen Temperaturunterschied feststellen kann, ist ein direkter Kontakt zum Objekt notwendig. Ist jedoch ein Objekt gegen Wärmeabgabe geschützt, abgeschirmt oder verdeckt, kann er vom Sensor nicht erfasst werden – wie beispielsweise, wenn Personen dicke Winterkleidung tragen.
Infrarot-Melder werden auf häufigsten eingesetzt. Diese Bewegungsmelder werden sowohl im Innenbereich als auch im Freien eingesetzt. Sie finden als Lichtschalter in Treppenhäusern, Fluren und im Außen- und Gartenbereich Verwendung.
HF-Bewegungsmelder
Hochfrequenz- oder Radar-Bewegungsmelder, kurz HF-Bewegungsmelder, strahlen hochfrequente elektromagnetische Wellen mit kleinen Wellenlängen ab. Treffen diese Wellen auf ein Objekt im eingestellten Bereich des Bewegungsmelders, wird die abgestrahlte Energie reflektiert und vom Sensor erfasst.
Bewegungen lassen sich so mit der Änderung der erfassten Energie erkennen. Vorteil von HF-Sensoren: Sie können verdeckt installiert werden, da elektromagnetische Wellen Materialien wie Glas, Stoff oder Holz durchdringen. Sie funktionieren sogar durch dünne Wände oder Türen. Da HF-Bewegungsmelder elektromagnetische Wellen ausstrahlen, handelt es sich hier um einen aktiven Sensor.
Da HF-Sensoren besonders sensibel sind, werden sie hauptsächlich in Innenräumen installiert. Da sie verdeckt installiert werden können, lassen sie sich unsichtbar in Leuchten verbauen und müssen nicht an Wänden installiert werden. Für den Gartenbereich eignen sich die empfindlichen HF-Bewegungsmelder eher weniger, weil sie auf Vögel, Insekten, umherfliegendes Laub oder sogar Regen reagieren können.
Inzwischen wurde die Technik von hochfrequenten Bewegungsmeldern allerdings so verfeinert, dass die Sensoren menschliche Bewegungen von Regen, Blättern oder Insekten unterscheiden können. HF-Bewegungsmelder mit dieser neuen Technik können heute problemlos im Außenbereich eingesetzt werden und werden unter der Abkürzung iHF-Bewegungsmelder (für intelligenter HF-Bewegungsmelder) oder smarter HF-Bewegungsmelder angeboten.
Ultraschall-Bewegungsmelder
Ultraschall-Bewegungsmelder strahlen Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des Hörfrequenzbereichs des Menschen ab. Diese Schallwellen umfassen Frequenzen ab 20 kHz bis 1 GHz. Treffen diese Wellen auf ein Objekt im eingestellten Bereich des Bewegungsmelders, werden die ausgestrahlten Ultraschallwellen reflektiert und vom Sensor erfasst. Wie beim HF-Bewegungsmelder handelt es sich auch bei Ultraschall-Bewegungsmeldern um einen aktiven Sensor.
Ultraschall- oder Radar-Bewegungsmelder haben einen Nachteil: Da die Übertragung der Schallwellen über die Luft erfolgt, können Ultraschall-Bewegungsmelder nicht überall verwendet werden. Eine Installation hinter Vorhängen, über Wärmequellen wie Heizkörper, im Bereich von Lüftungen oder in der Nähe von Geräten, die starke Schallwellen ausstrahlen, kann es deshalb zu Fehfunktionen kommen.
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Optische Bewegungsmelder
Bei optischen Bewegungsmeldern kommen Kameras als Sensoren zum Einsatz. Bewegungen werden dabei durch die elektronische Auswertung von den aufgenommenen Bilddaten erkannt. Dafür nimmt die Kamera in ihrem Erfassungsbereich Bilder auf und speichert diese. Diese Bilder werden abgeglichen. Verändert sich das von der Kamera vorab aufgenommene Bild, wird diese Änderung durch den Abgleich mit dem zuvor aufgenommenen Bildmaterial als Bewegung identifiziert.
Präsenzmelder
Ein Präsenzmelder ist die „kompromisslose“ Version eines Bewegungsmelders. Er ist mit einem sehr empfindlichen Sensor ausgestattet. Während Bewegungsmelder nur auf die erste Bewegung in ihrem Erfassungsbereich reagieren, registriert der Präsenzmelder konstant jegliche Bewegung. Sein Sensor nimmt die Anwesenheit von Personen in einem Raum auch bei ruhigen Tätigkeiten wahr.
Beispiel: Ein Bewegungsmelder im Keller schaltet das Licht ein, sobald eine Person den Keller betritt. Er schaltet nach der eingestellten Zeitspanne das Licht wieder aus. Wer dann noch im Keller ist, weil die Zeit nicht ausreichte, tappt wortwörtlich im Dunkeln, weil der Bewegungsmelder keine Bewegung mehr von der Person im Dunkeln „sieht“. Ein Präsenzmelder schaltet bei Betreten des Kellers ebenfalls das Licht ein. Da er jedoch permanent prüft, ob sich noch eine Person im Raum befindet, bleibt das Licht solange an, solange sie sich im Raum bewegen. Er schaltet das Licht erst dann aus, wenn sich eine gewisse Zeit keine Person mehr im Raum befindet.
Präsenzmeldern reagieren auf kleinste Bewegungen. In der Regel werden dafür HF-Sensoren als auch PI-Sensoren verwendet. Für Beleuchtungszwecke werden HF-Sensoren oft mit einem Dämmerungsschalter kombiniert, damit die Beleuchtung auch nur bei Dunkelheit eingeschaltet wird. Ultraschall-Sensoren kommen vorwiegend in Büroräumen zur Anwendung. Durch ihre hohe Empfindlichkeit erkennen sie auch Personen, die sich während ihrer Arbeit nur wenig bewegen.
Sensor-Kombinationen
Sensor-Kombinationen werden dann verwendet, wann man Fehlfunktionen ausschließen oder zumindest verringern möchte. So sind Duo-Infrarot-Bewegungsmelder erhältlich, die mit zwei Infrarot-Sensoren ausgestattet sind. Der Bewegungsmelder reagiert erst dann, wenn beide Sensoren eine Bewegung wahrgenommen haben.
Sogenannte Dual-Bewegungsmelder arbeiten im Prinzip ähnlich. Bei Dual-Bewegungsmeldern wird ein Infrarot-Sensor mit einem HF- oder Ultraschall-Sensor kombiniert. Der Bewegungsmelder reagiert auch hier erst dann, wenn beide Sensoren reagieren. Bewegungsmelder die als Einbruchmeldeanlagen arbeiten, werden nicht nur zwei Sensoren eingesetzt, sondern außerdem eine Technik eingesetzt, die erkennt, wenn der der Sensor abgedeckt, abgeklebt oder besprüht wird. In diesem Fall wird ebenfalls der Alarm ausgelöst.
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Die richtige Wahl beim Kauf
Da es zahlreiche Ausführungen von Bewegungsmeldern gibt, sollte beim Kauf auf jeden Fall das Anwendungsgebiet des Bewegungsmelders berücksichtigt werden. Denn je nach Anwendungsgebiet sollte man sich den richtigen Sensortypen oder eine Kombination aus mehreren Sensoren entscheiden.
Neben dem richtigen Sensor für die jeweilige Anwendung ist der richtige Erfassungsbereich, Erfassungswinkel sowie die Reichweite entscheidend. Soll der ausgewählte Sensor nämlich zuverlässig arbeiten, sollte man beim Kauf wissen, wie groß der Bereich ist, den der Bewegungsmelder abdecken soll. Je größer der Erfassungsbereich, desto größer der Erfassungswinkel des Sensors. Auf den Bewegungsmelder ist in der Regel der Erfassungswinkel angegeben. Er liegt zwischen 90 und 360 Grad. Ein Erfassungswinkel von 360 Grad ist insbesondere bei Bewegungsmeldern für die Deckenmontage empfehlenswert.
Für die Installation eines Bewegungsmelders ist es vorteilhaft, wenn sich die notwendigen Anschlüsse bereits am Montageort befinden. Dieser sollte so ausgewählt sein, dass im Erfassungsbereich des Sensors keine Störungen auftreten können oder Hindernisse stehen. Maßgebend ist auch, ob der Bewegungsmelder im Innen- oder Außenbereich installiert wird. Für den Innenbereich sind handelsübliche Bewegungsmelder ausreichend. Sie sollten jedoch das GS-Prüfsiegel (Geprüfte Sicherheit), das VDE-Zeichen (steht ebenfalls für Sicherheit) und eine CE-Kennzeichnung (Europäisches Prüfsiegel) aufweisen. Wird der Bewegungsmelder im Außenbereich installiert, sollte er nicht nur die bereits erwähnten Prüfsiegel aufweisen, sondern auch der Witterung entsprechen. Deshalb muss er mindestens über die IP-Schutzart 44 verfügen, die auf der Verpackung angegeben sein sollte.
Bewegungsmelder lassen sich an der Wand oder an der Decke befestigen. Entsprechend weisen Bewegungsmelder unterschiedliche Montagearten auf. Manche Modelle sind auch zur Installation in Außenecken konzipiert. Im Außenbereich wird eine Montagehöhe ab 2 Metern empfohlen. Je höher die Montage erfolgt, desto größer ist die überwachte Fläche. Außerdem lässt sich der Bewegungsmelder nicht einfach von unbefugten Personen manipulieren.
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