Außenbewegungsmelder erhöhen die Gebäudesicherheit

Bild 1: Außenbewegungsmelder erhöhen die Gebäudesicherheit; Quelle: iStock.com/in4mal/Esylux

Außenbewegungsmelder verbessern durch das bewegungs- und tageslichtabhängige Schalten der Beleuchtung nicht nur die Energieeffizienz, die Ausnutzung der LED-Lebensdauer und den Komfort des Endanwenders (Bild 1). Sie erhöhen vor allem auch die Gebäudesicherheit. Dieser Aspekt lässt sich durch spezielle Produkteigenschaften und eine gute Planung noch optimieren.

Es ist 22 Uhr, das Haus liegt im Dunkeln. Von der Straße her nähert sich plötzlich eine Gestalt, schaut sich ­zögernd um, betritt die Auffahrt – und sofort geht das Licht an. Auf diese Weise sorgen ­Außenbewegungsmelder bereits heute an vielen Orten für mehr ­Sicherheit. Doch was, wenn jemand versucht, die Geräte zu manipulieren? Und wäre es nicht besser, das Licht auch in Abhängigkeit von Gehrichtung oder von Uhrzeit steuern zu können?

Gefahr durch Einbruch und Vandalismus

Bild 2: Bei einem Abschlagen des Sensorkopfs wird die Beleuchtung automatisch dauerhaft aktiviert; Quelle: Esylux

Auch wenn die Einbruchszahlen in Deutschland zuletzt rückläufig waren, liegt die Quote mit mehr als elf Einbrüchen pro Stunde noch immer auf einem beachtlichen Niveau. Hinzu kommen steigende Zahlen in einem anderen Problemfeld: Laut Kriminalstatistik nimmt der Vandalismus hierzulande beständig zu. In beiden Fällen können Bewegungsmelder durch das Einschalten der Beleuchtung eine abschreckende Wirkung entfalten – oder selbst gleichsam zu »Opfern« werden.

Denn immer wieder versuchen die Täter, die Bewegungsmelder gewaltsam abzuschlagen. Entweder aus Zerstörungslust wie beim Vandalismus oder mit der Absicht, die Bewegungsmelder bei einem Einbruchsversuch am wiederholten Einschalten der Beleuchtung zu hindern. Helles Licht, das jedenfalls steht außer Frage, möchten die Ausführenden in allen Fällen gerne vermeiden – weshalb es Sinn ergibt, mit einem Gegenkonzept genau hier anzusetzen.

Eine Möglichkeit ist, bei der Konstruktion eines Bewegungsmelders den Sensorkopf und die Elektrik mit der Leiterplatte voneinander zu trennen. So wurde es beispielsweise bei den Außenbewegungsmeldern der Esylux-Serie »Defensor« umgesetzt, bei denen das Thema Sicherheit den Schwerpunkt bildete. Wer den Sensorkopf der Ausführungen mit Erfassungswinkeln von 280 ° und 230 ° (Bild 2) gewaltsam vom Montagesockel abschlägt, unterbricht die Verbindung zwischen Sensorik und Leiterplatte – woraufhin das genaue Gegenteil von dem geschieht, was der Täter sich gewünscht hatte: Die Beleuchtung wird dauerhaft aktiviert.

Gehrichtungsabhängige Nachlaufzeiten

Bild 3: Der Gesamterfassungsbereich eines Bewegungsmelders besteht aus einem Quer- und einem Frontalbereich. Bei Außenbewegungs­meldern kommt oftmals ein Unterkriechschutz unterhalb des Melders hinzu; Quelle: Esylux

Ein anderer Ansatz in Hinblick auf mehr ­Sicherheit ist die Nachlaufzeit. Die Zeit also, nach deren Ablauf ein Bewegungsmelder die Beleuchtung wieder ausschaltet, wenn er in der Zwischenzeit keine weitere Bewegung erkannt hat. Bislang war es üblich, bei den Geräten nur eine einheitliche Nachlaufzeit einstellen zu können. Die Passiv-Infrarot- bzw. PIR-Technik, die zur Bewegungserfassung am weitaus häufigsten eingesetzt wird, eignet sich jedoch auch für die Erkennung der Gehrichtung von Personen. Dies wiederum erlaubt es, die Länge der Nachlaufzeit von der Gehrichtung abhängig zu machen und so, je nach Anwendung, auch zu mehr Sicherheit beizutragen.
Zum besseren Verständnis der PIR-Technik sei noch einmal kurz an deren grundlegende Eigenschaften erinnert. Die PIR-Technik nutzt piezoelektrische Halbleiterkristalle, die auf die Körperwärme bzw. Infrarotstrahlung sich bewegender Menschen reagieren.
Linse unterteilt den Erfassungsbereich

Ein auch in optischer Hinsicht charakteristisches Merkmal ist die Linse eines PIR-Bewegungsmelders, deren Aufgabe darin besteht, die Infrarotstrahlen auf die hinter ihr liegende Sensorik zu bündeln. Die wabenartige Linsenstruktur teilt den Erfassungsbereich eines Melders in mehrere Sektoren auf (Bild 3).

Die Bewegung eines Menschen wird erst dann erkannt, wenn sie die Grenze zweier Sektoren überschreitet. Dabei erweitern sich die Sektoren mit zunehmender Entfernung vom Melder. Im äußeren Bereich erfassen die Melder deshalb nur solche Bewegungen zuverlässig, die quer zu ihnen verlaufen. An diesen sogenannten Querbereich schließt weiter innen ein Bereich an, in dem der Melder auch Bewegungen detektiert, die frontal auf ihn zu laufen. Bei Außenbewegungsmeldern kommt oftmals noch ein Unterkriechschutz hinzu, der Bewegungen direkt unterhalb des Melders erfasst.

Was die grafische Darstellung eines solchen Gesamterfassungsbereichs eines Melders jedoch nicht verrät, ist, wie viele PIR-Sensoren im Gehäuse dafür zum Einsatz kommen. Denn je größer der Erfassungswinkel, desto mehr Einzelsensoren sind zur Bewegungs­detektion in der Regel nötig. Während zum Beispiel der Bewegungsmelder »Defensor« mit 200 ° nur einen PIR-Sensor besitzt, sind es bei 230 ° schon zwei horizontal nebeneinander angeordnete PIR-Sensoren und bei 280 ° sogar drei. Ein vierter PIR-Sensor deckt bei den beiden zuletzt genannten Varianten den Bereich des Unterkriechschutzes ab.

Erfassungsgrenzen dienen als Orientierung

Bild 4: Drei PIR-Sensoren sichern bei den Ausführungen mit 280° für die ­Bewegungsdetektion im äußeren Erfassungsbereich, ein vierter für den Unterkriechschutz. Je nachdem, in welcher Richtung eine Person die Erfassungs­zonen durchquert, wird eine andere Nachlaufzeit in Gang ­gesetzt; Quelle: Esylux

Die Grenzen der Erfassungszonen dieser bis zu vier Einzelsensoren nun spielen die entscheidende Rolle, wenn es um die Erkennung der Gehrichtung geht (Bild 4).

Denn das Überschreiten dieser Grenzen dient dem Melder als Orientierung: Geht beispielsweise jemand am Melder vorbei und durchquert dabei nacheinander alle oder zwei Erfassungs­zonen der PIR-Sensoren 1 bis 3, nimmt der Melder das Übertreten der dazwischenliegenden Erfassungsgrenzen als Links-Rechts- oder Rechts-Links-Bewegung wahr.

Nach demselben Prinzip funktioniert die Erkennung von Bewegungen, die sich auf den Melder zu bewegen oder von ihm weg. Dies ist in erster Linie für den Fall gedacht, dass der Melder oberhalb eines Eingangsbereichs montiert wurde. Eine ankommende Person etwa betritt zunächst eine der Erfassungszonen der PIR-Sensoren 1 bis 3 und überschreitet anschließend die Grenze zum Unterkriechschutzbereich mit dem vierten PIR-Sensor. Das Überschreiten dieser Grenze wird dann folgerichtig als Bewegung erkannt, die in Richtung des Melders erfolgt.
Für jede dieser insgesamt vier Richtungen – also links-rechts, rechts-links, auf den Melder zu oder von ihm weg – lässt sich nun eine individuelle Nachlaufzeit einstellen. Eine kürzere Nachlaufzeit hilft dabei, den Energieverbrauch zu senken. Eine längere Nachlaufzeit dagegen würde das Licht nach erkannter Bewegung noch eine Weile scheinen lassen – z. B. aus Sicherheitsgründen. Was aus Sicht des Anwenders in welcher Situation mehr Sinn ergibt, hängt von seinen Vorstellungen und den Anforderungen vor Ort ab.

Bei der Planung ist zu beachten, dass die jeweilige Bewegungsrichtung eindeutig sein muss, also wie in der oben beschriebenen Abfolge. Bewegt sich jemand innerhalb des gesamten Erfassungsbereichs dagegen erst vorwärts, um es sich dann anders zu überlegen und in anderer Richtung abzubiegen, wird nur die Standard-Nachlaufzeit aktiviert und keine gehrichtungsabhängige. Für eine einwandfreie Erkennung von Links-Rechts- oder Rechts-Links-Bewegungen darf z. B. der Unterkriechschutzbereich nicht betreten werden. Bei der Positionierung ist deshalb dessen Größe von 4 m im Durchmesser zu beachten.

Uhrzeitabhängige Betriebsmodi

Eine ganz andere Art der Planung erfordert schließlich ein dritter Weg, die Sicherheit durch Bewegungsmelder zu erhöhen. Dabei geht es um die automatische Aktivierung unterschiedlicher Betriebsarten im Verlauf eines 24-Stunden-Tages oder kurz: uhrzeitabhängige Betriebsmodi. Bislang war es eine gängige Option, den Betriebsmodus eines Bewegungsmelders manuell verändern zu können. Das erlaubte beispielsweise die Wahl zwischen Vollautomatik, Halbauto­matik und Dämmerungsschalterfunktion.

Die Implementierung einer internen Uhr jedoch sorgt offensichtlich für einen komfortableren und in der Regel auch zuverlässi­geren Ablauf. Bei den »Defensor«-Meldern kommt zudem die Möglichkeit hinzu, die Beleuchtung auch bewegungs- und tageslichtunabhängig ein- oder auszuschalten. Sowohl die aktuelle Uhrzeit (und das Datum) als auch das Festlegen von Zeitfenstern für die Betriebsmodi erfolgt in der dafür vorgesehenen App. Welcher Betriebsmodus sich dabei für welchen Zeitraum eignet, ist auch hier eine Frage des konkreten Falls.

Präventive Abschreckung bei Bewegungen

Am Anfang steht dabei immer die Frage, wann ein Bewegungsmelder nicht im gewohnten Standardmodus arbeiten soll, also mit bewegungs- und tageslichtabhängiger Vollautomatik. In puncto Sicherheit wäre es denkbar und sinnvoll, den Melder am späten Nachmittag oder frühen Abend – nach der Kriminalstatistik bei Einbrechern sehr beliebt – als Dämmerungsschalter zu nutzen. Er würde die Beleuchtung dann bei abnehmendem Tageslicht auch ohne erkannte Bewegung aktivieren, damit sie von vornherein abschreckt. Direkt im Anschluss, vielleicht ab 20 Uhr, könnte dann wieder die Vollautomatik zum Einsatz kommen.

Die drei erläuterten Herangehensweisen sind nur Beispiele, zeigen aber auf ganz unterschiedliche Art, wie sich mit Außenbe­wegungsmeldern die Sicherheit rund ums Gebäude nochmals verbessern lässt. Darüber hinaus sollten Hersteller natürlich noch auf weitere Produktmerkmale achten wie eine ausreichende Schutzart und Schlagfestigkeit. Sinnvoll ist es, die Parametrierung mit einem Passwort zu schützen, um Manipulation zu vermeiden. Und auch der Überspannungsschutz sollte sich sicherheitshalber klar von der normativen Mindestanforderung absetzen. Bei »Defensor« etwa liegt er mit Surge 2 KV, Burst 4 KV doppelt so hoch.

Autor

Christian Schöps, Referent Unternehmenskommunikation, Esylux GmbH, Ahrensburg

 

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net