Die Einsparung einer Lichtsteuerung berechnen Sie in drei Schritten: Zuerst ermitteln Sie den heutigen Stromverbrauch der Beleuchtung aus installierter Leistung und Betriebsstunden. Dann bestimmen Sie für jede Steuerungsfunktion (Präsenz, Tageslicht, Konstantlicht) einen realistischen Reduktionsfaktor und verknüpfen diese multiplikativ, nicht additiv. Zum Schluss ziehen Sie den Eigenverbrauch der Sensorik ab, bewerten die eingesparten Kilowattstunden mit Ihrem Strompreis und stellen sie der Investition gegenüber. Dieser Ratgeber zeigt die Formeln, ein vollständig durchgerechnetes Beispiel und die typischen Fehler, die Wirtschaftlichkeitsrechnungen verzerren.
Schritt 1: Referenzverbrauch ermitteln
Grundlage jeder Rechnung ist der Verbrauch ohne Steuerung, der sogenannte Referenzverbrauch:
E_ref = P_inst × t_Betrieb
- P_inst: installierte elektrische Leistung der Beleuchtung in kW (Summe der Leuchtenleistungen inklusive Betriebsgerät)
- t_Betrieb: jährliche Betriebsstunden ohne Steuerung in h/a
Die installierte Leistung ermitteln Sie aus Leuchtenliste oder Bestandsaufnahme. Die Betriebsstunden sollten Sie nicht aus der Kernarbeitszeit ableiten, sondern aus der tatsächlichen Einschaltdauer: In vielen Gebäuden brennt das Licht vom ersten Mitarbeiter bis zur Reinigung am Abend. Liegen Messwerte oder Zählerdaten vor, sind diese immer besser als Schätzungen.
Schritt 2: Reduktionsfaktoren der Steuerungsfunktionen
Eine moderne Lichtsteuerung kombiniert mehrere Funktionen. Jede reduziert den Verbrauch um einen bestimmten Anteil:
- Präsenzsteuerung (f_P): Licht ist nur an oder gedimmt, wenn der Bereich genutzt wird. Grundlagen im Beitrag Präsenzmelder vs. Bewegungsmelder.
- Tageslichtnutzung (f_T): Das Kunstlicht wird abhängig vom einfallenden Tageslicht heruntergeregelt. Details unter Tageslichtnutzung (Daylight Harvesting).
- Konstantlicht bzw. Task-Tuning (f_K): Neue Anlagen sind für den Wartungswert überdimensioniert; die Regelung auf den tatsächlich benötigten Wert spart die Reserve ein.
Warum Sie multiplizieren müssen
Die Funktionen wirken nacheinander auf denselben Verbrauch. Tageslichtregelung spart nur in den Stunden, in denen das Licht wegen Präsenz überhaupt eingeschaltet ist. Deshalb gilt:
E_neu = E_ref × (1 − f_P) × (1 − f_T) × (1 − f_K)
Wer die Faktoren einfach addiert (30 % + 25 % + 10 % = 65 %), überschätzt die Einsparung. Korrekt ergibt sich bei diesen Werten eine Gesamteinsparung von 52,75 %.
Richtwerte für die Faktoren
Die folgenden Spannbreiten sind typische Richtwerte für die Vorplanung. Sie hängen stark von Nutzung, Fassade, Nachlaufzeiten und Ausgangszustand ab und ersetzen keine Messung.
| Funktion | Bereich | Typische Spannbreite (Richtwert) |
|---|---|---|
| Präsenz | Einzel- und Gruppenbüros | 20–40 % |
| Präsenz | Flure, Treppenhäuser, Nebenräume | 30–60 % |
| Präsenz | Lager mit geringer Frequenz | 40–70 % |
| Tageslicht | Fensterzone | 20–40 % |
| Tageslicht | Innenzone ohne Oberlicht | 0–10 % |
| Konstantlicht | Neue LED-Anlage | 5–15 % |
In Kombination, insbesondere bei selten genutzten Flächen und Hallen mit Oberlichtern, sind mit Präsenz- und Tageslichtsteuerung auf Leuchtenebene Einsparungen von bis zu 90–92 % möglich. Für normale Büronutzung sollten Sie konservativer rechnen.
Schritt 3: Eigenverbrauch der Sensorik abziehen
Sensoren und Funkmodule sind rund um die Uhr in Betrieb. Ihr Eigenverbrauch ist gering, gehört aber in eine seriöse Rechnung:
E_Eigen = n_Geräte × P_Gerät × 8.760 h
Die Leistungsaufnahme entnehmen Sie dem Datenblatt. Für den Sensor IFS105SE sind beispielsweise maximal 0,3 W angegeben, für den Bluetooth-Node FA102 0,5 W. Batteriebetriebene Sensoren wie der BCS107 verursachen keinen Netzstromverbrauch, dafür fällt nach Jahren ein Batteriewechsel an.
Die Netto-Einsparung beträgt dann:
ΔE = E_ref − E_neu − E_Eigen
Schritt 4: Kosten, Amortisation und Kapitalwert
Die jährliche Kosteneinsparung ergibt sich aus:
K_Einsparung = ΔE × Strompreis
Die statische Amortisationszeit ist der einfachste Kennwert:
T_A = Investition / K_Einsparung
Aussagekräftiger ist der Kapitalwert (Net Present Value), der die Verzinsung berücksichtigt:
KW = −Investition + K_Einsparung × RBF(i, n) mit RBF = (1 − (1 + i)^−n) / i
Dabei ist i der Kalkulationszins und n der Betrachtungszeitraum in Jahren.
Durchgerechnetes Beispiel: Büroetage mit 1.000 m²
Wichtig: Alle Werte sind Beispielannahmen zur Veranschaulichung des Rechenwegs. Setzen Sie für Ihr Projekt eigene Werte ein oder nutzen Sie den Einsparrechner.
Ausgangslage: Eine Büroetage mit 1.000 m² ist bereits mit LED-Leuchten ausgestattet (7 W/m², 120 Leuchten). Das Licht brennt heute rund 2.750 Stunden pro Jahr. Nachgerüstet werden sollen 120 Sensoren auf Leuchtenebene mit je 0,3 W Leistungsaufnahme.
| Rechenschritt | Formel | Beispielwert |
|---|---|---|
| Installierte Leistung | 1.000 m² × 7 W/m² | 7,0 kW |
| Referenzverbrauch | 7,0 kW × 2.750 h | 19.250 kWh/a |
| Präsenzsteuerung | f_P (Annahme) | 30 % |
| Tageslichtnutzung | f_T (Annahme) | 25 % |
| Konstantlicht | f_K (Annahme) | 10 % |
| Restfaktor | 0,70 × 0,75 × 0,90 | 0,4725 |
| Verbrauch mit Steuerung | 19.250 × 0,4725 | 9.096 kWh/a |
| Brutto-Einsparung | 19.250 − 9.096 | 10.154 kWh/a (52,75 %) |
| Eigenverbrauch Sensorik | 120 × 0,3 W × 8.760 h | 315 kWh/a |
| Netto-Einsparung | 10.154 − 315 | 9.839 kWh/a |
| Kosteneinsparung | 9.839 kWh × 0,25 €/kWh | 2.460 €/a |
| Investition (Annahme) | Hardware, Montage, Inbetriebnahme | 13.000 € |
| Statische Amortisation | 13.000 € / 2.460 €/a | rund 5,3 Jahre |
| Kapitalwert nach 7 Jahren | −13.000 € + 2.460 € × 5,786 (i = 5 %) | rund +1.230 € |
Der Kapitalwert ist nach sieben Jahren positiv. Nimmt man beispielsweise eine Nutzungsdauer von 14 Jahren an, wäre das Kriterium „positiver Kapitalwert nach 50 % der Nutzungsdauer“ in diesem Beispiel erfüllt.
Sensitivität: Einfluss des Strompreises
Der Strompreis hat großen Einfluss auf die Amortisation. Bei sonst gleichen Beispielannahmen:
| Strompreis | Kosteneinsparung pro Jahr | Statische Amortisation |
|---|---|---|
| 0,20 €/kWh | 1.968 € | rund 6,6 Jahre |
| 0,25 €/kWh | 2.460 € | rund 5,3 Jahre |
| 0,30 €/kWh | 2.952 € | rund 4,4 Jahre |
Übertragung auf Hallen und Lager
In Hallen und Lagern verschiebt sich das Bild meist zugunsten der Steuerung: Die Leuchten haben hohe Einzelleistungen, die Betriebszeiten sind durch Schichtbetrieb oft lang, und viele Gassen werden nur sporadisch befahren. Dadurch steigt der Präsenzfaktor deutlich. Rechnen Sie in diesem Fall getrennt nach Zonen, etwa Kommissionierung, Regalgassen und Verkehrswege, und verwenden Sie für jede Zone eigene Faktoren. Hinweise zur Sensorwahl für große Montagehöhen finden Sie im Ratgeber Highbay-Sensoren für Hallen und Lager.
Was in der Rechnung oft fehlt
Neben dem Strom beeinflussen weitere Größen die Wirtschaftlichkeit:
- Lebensdauer der Leuchten: Gedimmte und bedarfsweise ausgeschaltete LED-Leuchten erreichen ihre Nennlebensdauer später. Wartungs- und Austauschintervalle verlängern sich.
- Kühllast: Weniger Beleuchtungswärme reduziert in klimatisierten Gebäuden die Kühllast.
- Eingesparte Elektroarbeiten: Bei funkbasierten Systemen entfallen Steuerleitungen. Das senkt die Investition im Bestand erheblich, siehe Lichtsteuerung im Bestand nachrüsten.
- Datennutzung: Belegungs- und Energiedaten ermöglichen Flächenoptimierung und Predictive Maintenance. Mehr dazu im Ratgeber Energiemonitoring & Belegungsdaten.
Einsparung nach der Installation nachweisen
Die berechnete Einsparung sollten Sie im Betrieb überprüfen. Mit dem Energiemonitoring-Dongle CR01-ETC werden die Energieverbrauchsdaten einer Keilton+autani-Zone alle 15 Minuten als Rohprotokoll erfasst und für Nutzungsberichte ausgewertet. Auf Gebäudeebene stellt der AU-Manager Echtzeit- und historische Verbrauchsdaten grafisch dar und speichert Systemereignisse über ein Jahr. So wird aus der Prognose ein belegter Wert, den Sie für Energieaudits, Umsetzungspläne oder ESG-Berichte nutzen können.
Fazit
Die Einsparung einer Lichtsteuerung lässt sich mit wenigen Formeln solide abschätzen: Referenzverbrauch aus Leistung und Betriebsstunden, multiplikativ verknüpfte Reduktionsfaktoren, Abzug des Eigenverbrauchs und Bewertung mit dem Strompreis. Im Beispiel spart eine Büroetage rund 53 % des Beleuchtungsstroms und amortisiert sich in gut fünf Jahren. Entscheidend für belastbare Ergebnisse sind realistische Betriebsstunden und konservative Faktoren. Rechnen Sie Ihr eigenes Szenario mit dem Einsparrechner durch oder lassen Sie sich über die Kontaktseite beraten.
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Häufige Fragen
Wie viel Energie spart eine Lichtsteuerung?
Das hängt von Nutzung, Tageslichtanteil und Ausgangszustand ab. In Büros sind je nach Kombination von Präsenz-, Tageslicht- und Konstantlichtregelung häufig rund 40 bis 60 % realistisch. In selten genutzten Bereichen und Hallen mit Oberlichtern sind bis zu 90–92 % möglich.
Warum darf man Einsparfaktoren nicht addieren?
Die Funktionen wirken nacheinander auf denselben Verbrauch. Tageslichtregelung spart nur in Stunden, in denen das Licht wegen Präsenz überhaupt an ist. Deshalb werden die Restfaktoren multipliziert: 30 %, 25 % und 10 % ergeben zusammen 52,75 %, nicht 65 %.
Nach wie vielen Jahren amortisiert sich eine Lichtsteuerung?
Die Amortisationszeit ergibt sich aus Investition geteilt durch jährliche Kosteneinsparung. Im Beispiel dieses Ratgebers liegt sie bei rund 5,3 Jahren bei 0,25 €/kWh. Höhere Strompreise, lange Betriebszeiten und der Wegfall von Verkabelungskosten verkürzen sie.
Muss der Stromverbrauch der Sensoren berücksichtigt werden?
Ja. Sensoren und Funkmodule sind dauerhaft in Betrieb. Ihr Verbrauch ergibt sich aus Anzahl, Leistungsaufnahme laut Datenblatt und 8.760 Stunden pro Jahr. Er ist meist klein gegenüber der Einsparung, gehört aber in eine seriöse Rechnung.
Wie weise ich die tatsächliche Einsparung nach?
Mit Energiemonitoring. Der CR01-ETC erfasst die Verbrauchsdaten einer Zone alle 15 Minuten, der AU-Manager stellt Echtzeit- und historische Daten grafisch dar. So lassen sich Prognose und Ist-Werte vergleichen.
