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Anleitung: Automatische Stufenlichter im Treppenhaus

04.12.2015 | 13:00 Uhr |

Man kommt im Dunkeln nach Hause, hat die Hände voll und muss dann noch das Licht im Treppenhaus einschalten. Prompt liegen die Einkäufe auf dem Boden. Das muss doch besser gehen…

Die Treppenhausbeleuchtung funktioniert seit gefühlten 50 Jahren nach immer demselben Prinzip: Man drückt unten (oder oben) auf einen Schalter, das Licht geht an und bevor man das Ende der Treppe erreicht hat, geht es meist wieder aus. Oder es brennt solange, dass man auch eine ganze Fußballmannschaft ins Dachgeschoss verfrachten kann. Davon mal abgesehen ist die Beleuchtung oft ungleichmäßig, weil Lampen nur auf den Treppenpodesten oder aber an den Aufgängen montiert sind. Das alles zeigt, dass dem Licht im Treppenhaus oft sehr wenig Bedeutung beigemessen wird. Hier ist nicht selten nur Zweckmäßigkeit angesagt, die Ästhetik kommt zu kurz. Dabei wissen wir im Prinzip schon seit den großen Samstag-Abend-Shows der 80er Jahre, dass es elegantere Formen der Illumination gibt. Man denke nur an die Showtreppen, bei denen jede Stufe leuchtet, sobald der Interpret sie betritt. Ein ähnliches Prinzip werden wir verfolgen, wenn gleich auch nicht mit leuchtenden Stufen. Aber dank LED-Technik und einer Ansteuerung über die Kleinsteuerung Siemens Logo lässt sich so etwas zeitgemäß und energiesparend realisieren.

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Das Konzept

Die konkrete Idee besteht darin, in einem Treppenhaus LEDs in die Wandverkleidung zu integrieren. Und zwar etwa auf Höhe jeder dritten Stufe mit einer speziellen Lampe zur Beleuchtung von Stufen. Die Herausforderung hierbei: Das Licht soll über eine Lichtschranke aktiviert und dann zeitversetzt stufenweise geschaltet werden. Und zwar in der Laufrichtung und davon abhängig, ob man die Treppe hinauf- oder heruntergeht. Idealerweise sollte es auch noch eine Option geben, dass Dauerlicht einzuschalten, zum Beispiel während der Treppenhausreinigung.

Die Schaltung der Treppenbeleuchtung erfolgt über eine Reflexionslichtschranke.
Vergrößern Die Schaltung der Treppenbeleuchtung erfolgt über eine Reflexionslichtschranke.

Die Lösung

Realisiert wird das Ganze mit einer Siemens Logo-Kleinsteuerung . Sie bietet mit entsprechenden Erweiterungsbausteinen genug Möglichkeiten, um unsere insgesamt acht Lampen zu schalten. Auch die beiden Lichtschranken als Eingänge stellen keinerlei Probleme dar.

Der Vorteil der Logo: Das Schaltprogramm ist völlig frei erstellbar und kann jederzeit angepasst, optimiert oder auch komplett umgebaut werden. Prinzipiell ist dabei jede erdenkliche Lichtsteuerung möglich, also theoretisch auch das permanente Hinauf- und Herunterlaufen des Lichtes. Während das sicherlich Spielerei ist, hat die Siemens Logo aber gegenüber fertigen Kauflösungen den realen Vorteil nahezu beliebiger Skalierbarkeit. Das bedeutet, dass man beispielsweise noch eine Beleuchtung für eine Außentreppe integrieren kann, die über einen Bewegungssensor aktiviert wird. Auch das Kombinieren unterschiedlicher Lampen funktioniert, weil die Logo letztlich Schaltausgänge besitzt, die nicht zwingend die Lampen direkt aktivieren müssen, sondern stattdessen elektronische oder elektromagnetische Leistungsschalter bedienen. Die können dann ihrerseits Verbraucher mit relativ hoher Leistungsaufnahme schalten, zum Beispiel Scheinwerfer für die Hofbeleuchtung oder im Gartenbereich eine illuminierte Fontäne im Teich.

Der Einbau der gesamten Anlage erfolgt im Bereich des Sicherungskastens, weil die Komponenten dank Hutschienen-Montage dafür prädestiniert sind
Vergrößern Der Einbau der gesamten Anlage erfolgt im Bereich des Sicherungskastens, weil die Komponenten dank Hutschienen-Montage dafür prädestiniert sind

Der Kreativität sind hier kaum Grenzen gesetzt; der wesentliche limitierende Faktor dürfte vor allem die Verkabelung sein, die mit Abstand den aufwändigsten Teil des Projektes darstellt. Im konkreten Fall benötigen wir vom Sicherungskasten ausgehend die Zuleitungen von den beiden Lichtschranken sowie die Versorgung der acht LEDs, wobei hier noch die Schaltklemmen der Logo zwischengeschleift sind. Dabei hat die Verwendung der LEDs einen unschätzbaren Vorteil. Da es sich um Halbleiter-Bauelemente handelt, können sie direkt geschaltet werden. Allerdings sollte man darauf achten, dass man idealerweise Niedervolt-LEDs verwendet. Dann muss man zwar neben dem Netzteil für die Logo ein weiteres für die LEDs im Sicherungskasten unterbringen, aber man kann dann mit Niedervolt-Installationskabeln arbeiten, die sich deutlich angenehmer verlegen lassen als ihre 220V-Pendants.

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Die Installation

LED-Leuchten für Treppenstufen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Preisklassen
Vergrößern LED-Leuchten für Treppenstufen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Preisklassen

Für die konkrete Installation gibt es kein Patentrezept, weil sie letztlich von der Gebäude-Beschaffenheit abhängt. Im Idealfall hat man einen Sicherungskasten mit ausreichendem Hutschienenplatz. Von dort aus gehen zu jeder LED zwei Kabel, eines direkt vom Minuspol des Trafos, das andere geht jeweils vom Schaltausgang der Logo respektive eines ihrer Erweiterungsmodule ab. Zudem benötigt man noch zwei dreiadrige Kabel für die obere und untere Lichtschranke, die man übrigens gut als Reflexionslichtschranke ausführen kann. Sie sollte einen Schaltstrom von 24 Volt besitzen, weil die Schwellspannung >18 Volt betragen muss, damit die Logo reagiert. Das stellt kein wesentliches Problem dar, weil die Kleinsteuerung selber je nach Modell auch mit 24 Volt arbeitet. Wichtig ist außerdem für die Lichtschranke: die Bauform PNP und Dunkelschaltung als Ausgangsfunktion. Letzteres bedeutet, sie schaltet, wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird. Die „Hardware-Installation“ ist damit beendet.

Die Steuerung

1. Anlage programmieren

1. Anlage programmieren
Vergrößern 1. Anlage programmieren

Steht die Verkabelung, geht es dann darum, die Anlage richtig zu programmieren. Das erfolgt über die Software Logosoft Comfort, in der die Schaltung per Drag & Drop aus den einzelnen Bausteinen und Logikelementen zusammengesetzt wird. Zunächst werden die beiden Schalteingänge definiert.

2. Timer einstellen

2. Timer einstellen
Vergrößern 2. Timer einstellen

Nun wird ein Timer angelegt, der die Ausschaltverzögerung vorgibt. Im Klartext: Nach dieser Zeitspanne wird das Licht wieder ausgeschaltet.

3. Einschaltverzögerung definieren

3. Einschaltverzögerung definieren
Vergrößern 3. Einschaltverzögerung definieren

Dann muss die Einschaltverzögerung für die einzelnen Lampenblöcke definiert werden. Dabei gibt es drei Treppenabschnitte, die jeweils als Gruppe geschaltet werden. Der Block, auf dem man jeweils die Treppe betritt, soll sofort beleuchtet werden. Mit 1:50 Sekunde und 3 Sekunden Verzögerung folgen dann die jeweils anschließenden Blöcke.

4. Lampenausgänge festlegen

4. Lampenausgänge festlegen
Vergrößern 4. Lampenausgänge festlegen

Nun werden zu guter Letzt noch die Ausgänge für die Lampen festgelegt. Hier wird also definiert, welche Lampen letztlich geschaltet werden sollen.

5. Verbinder einfügen

5. Verbinder einfügen
Vergrößern 5. Verbinder einfügen

Damit ist die Programmerstellung aber nicht abgeschlossen, denn jetzt gilt es, die einzelnen Elemente logisch miteinander in Einklang zu bringen. Im Prinzip also zwei Schalter in Form der beiden Lichtschranken und die drei Lampenblöcke. Es gilt jetzt also, entsprechende Verbinder einzufügen und dann sinnvoll miteinander zu verknüpfen.

6. Schaltung programmieren

6. Schaltung programmieren
Vergrößern 6. Schaltung programmieren

Das erstellte Programm kann zunächst einmal als Simulation laufen. Dazu schaltet man mit F3 in den Simulationsmodus. Im unteren Teil des Fensters sieht man nun die Komponenten der Schaltung. Wenn man einen der beiden Schalter betätigt, sollten die virtuellen Lampen genauso reagieren wie später im Livebetrieb.

7. Schaltung einstellen

7. Schaltung einstellen
Vergrößern 7. Schaltung einstellen

Läuft alles wie gewünscht, kann man das Programm auf die Logo übertragen. Bei den aktuellen Modellen beispielsweise per Netzwerk, aber auch per Speicherkarte. Und dann ist nach dem Start die Lichtsteuerung einsatzbereit.

Die Teile brauchen Sie:

  • Siemens Logo (aktuell Version 8), ca. 150 Euro

  • Erweiterungsmodul mit Digitalausgängen, ca. 120 Euro

  • Treppenbeleuchtungs-LEDs, ca. 17 Euro/Stück

  • Reflex-Lichtschranke, ca. 30 Euro/ Stück

  • 24-Volt-Netzteil für Logo, ca 50 Euro

  • Netzteil für LEDs, ca. 50 Euro

  • Kabel und Installationsmaterial nach Bedarf

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