Ein Smart-City-Projekt in Gujarat (Projektjahr 2025) erzielte beeindruckende Energieeinsparungen: Solarstraßenlaternen mit dualem Licht- und Zeitsteuerungsmodus sparten 47 % mehr Energie als herkömmliche Systeme mit reiner Lichtsteuerung. Ein ländliches Projekt in Rajasthan hingegen verzeichnete während des Monsuns eine um drei Tage kürzere Akkulaufzeit aufgrund falscher Moduspriorisierungseinstellungen. Dies verdeutlicht eine wichtige Erkenntnis: Die Kombination verschiedener Betriebsmodi ist unter den vielfältigen Klimabedingungen Indiens der Steuerung mit nur einem Modus überlegen .
Dieser Leitfaden erläutert die Funktionsweise von Licht- und Zeitsteuerung – von Aktivierungsschwellenwerten bis zur Zeitfensterplanung – anhand von Fallbeispielen aus dem Stadtverkehr Delhis und den Dorfwegen Madhya Pradeshs. Wir bieten außerdem eine regionsspezifische Parameterübersicht , um eine zuverlässige Funktion vom Sonnenlicht der Thar-Wüste bis zum dichten Nebel Westbengalens zu gewährleisten.
So funktioniert der Dual-Modus: Lichtaktivierung + zeitbasiertes Energiemanagement
Der Dualmodus bedeutet nicht nur die Kombination zweier Steuerungen, sondern auch ein dynamisches Prioritätsmanagement . Nehmen wir beispielsweise den Systellar Innovations SK-300 Controller:
- Die Lichtsteuerung aktiviert das System, wenn die Umgebungshelligkeit unter 10 Lux fällt .
- Die Zeitsteuerung passt die Leistungsabgabe dann entsprechend voreingestellten Intervallen an – z. B. 100 % von 18:00 bis 20:00 Uhr, dann 30 % nach 20:00 Uhr.
Dieser hybride Ansatz vermeidet Fehlalarme an bewölkten Tagen (ein Mangel bei reiner Lichtsteuerung) und passt sich saisonalen Tageslichtveränderungen an (eine Schwäche bei reiner Zeitsteuerung).
Die richtige Aktivierungsschwelle festlegen
Tests der Kommunen von Uttar Pradesh zeigten, dass durch die Festlegung der Lichtaktivierungsschwelle auf 8 Lux (anstatt der standardmäßigen 5 Lux) die Fehlstarts während des Monsuns von 12 auf nur noch 3 pro Monat reduziert wurden, wobei gleichzeitig sichergestellt wurde, dass die Lichter an bewölkten Tagen pünktlich angehen.
Formel:
* Aktivierungsschwelle (Lux) = Lokale minimale Tageslichtintensität × 0,8 *
Beispiel: Winterdämmerung in Rajasthan ≈ 20 Lux → Schwellenwert auf 16 Lux festlegen.
Zeitfensterplanung basierend auf dem Verkehrsaufkommen
Die Delhi Municipal Corporation wendet ein dreiphasiges Kontrollsystem auf Hauptstraßen an:
- 18:00–22:00 Uhr (Spitzenzeit): 100 % Leistung (60 W)
- 22:00–05:00 Uhr (Nebenzeiten): 30 % Leistung (18 W)
- 05:00–06:00 (Morgendämmerung): 50 % Leistung (30 W)
Dadurch sank der tägliche Verbrauch pro Lampe von 0,6 kWh auf 0,32 kWh .
Auf den ländlichen Straßen von Madhya Pradesh kommt eine noch aggressivere Fünfphasensteuerung zum Einsatz , die die Beleuchtung für 7 aufeinanderfolgende Regentage aufrechterhält – eine um 40 % längere Laufzeit als bei einphasigen Systemen.
Anpassung an die städtischen und ländlichen Bedingungen Indiens
Die vielfältigen Gegebenheiten Indiens erfordern standortspezifische Anpassungen. Nachfolgend finden Sie vom MNRE zertifizierte Konfigurationsbeispiele:
Städtische Straßen (z. B. Delhi–Gurugram Expressway)
- Lichtsteuerung: EIN bei 10 Lux, AUS bei 15 Lux
- Zeitkontrolle: 18:30–21:00 (100 %) → 21:00–06:00 (40 %) → 06:00–06:30 (60 %)
- Logik: Die Zeitsteuerung hat während der festgelegten Intervalle Vorrang; die Lichtsteuerung dient als Backup.
- Ergebnis: In einem Pilotprojekt in Jaipur wurden dadurch 52 % Energie eingespart und die Unfallzahlen um 18 % gesenkt.
Landstraßen (z. B. Madhya Pradesh PM-KUSUM-Projekt)
- Lichtsteuerung: EIN bei 8 Lux, AUS bei 12 Lux
- Zeitkontrolle: 18:00–20:00 (100 %) → 20:00–05:30 (20 %)
- Logik: Lichtsteuerung hat Priorität; Zeitsteuerung unterstützt.
- Zusatzfunktion: Ein PIR-Bewegungsmelder (8 m Reichweite) verstärkt das Licht auf 100 %, sobald Personen erkannt werden.
- Ergebnis: Laufzeit von 5 Tagen auf 7 Tage verlängert
Küstenstraßen (z. B. Fischerdörfer in Tamil Nadu)
- Lichtsteuerung: EIN bei 6 Lux (nebelangepasst), AUS bei 10 Lux
- Zeitkontrolle: 17:30–22:00 (100 %) → 22:00–06:30 (30 %)
- Zusatzinformation: Der Feuchtigkeitssensor erhöht die Leistung um 10 %, wenn die relative Luftfeuchtigkeit über 90 % liegt, um den Lichtverlust auszugleichen.
Einrichtungsleitfaden für den Controller: Von den Parametern bis zur Fehlerbehebung
Selbst hochentwickelte Steuergeräte erbringen nur eine begrenzte Leistung, wenn sie falsch konfiguriert sind. Befolgen Sie diese standardisierten Schritte (basierend auf dem MNRE-zertifizierten Luminous SC-200):
Basiskonfiguration
- Modusauswahl: Wählen Sie „Dualmodus“ → Priorität festlegen („Zeitpriorität“ für städtische Gebiete, „Lichtpriorität“ für ländliche Gebiete)
-
Lichtschwellenwerte:
- Start Lux: Basierend auf NISE-Solardaten (z. B. 12 Lux für Gujarat)
- Hysterese: ≥5 Lux, um häufiges Ein-/Ausschalten nahe der Reizschwelle zu vermeiden.
-
Zeitprogrammierung:
- Bis zu 8 Zeitfenster (3 empfohlen für Städte, 2 für Dörfer)
- Leistungsprozent pro Steckplatz einstellen (z. B. 30 % für 18-W-/60-W-Lampen)
Validierung und Prüfung
- Lichtschwellentest: PV-Modul schrittweise abdecken; prüfen, ob die Lampen bei der eingestellten Lux-Zahl starten und die Leistung sich gemäß dem Zeitplan anpasst.
- Jahreszeitensimulation: Verwenden Sie den „Force-Modus“, um das Wintertageslicht (8 Stunden) zu simulieren, und überprüfen Sie die Laufzeit.
- Fehlertest: Lichtsensor abklemmen; System sollte in den Zeitsteuerungsmodus wechseln.
Häufige Probleme und Lösungen
- Moduskonflikt: Hysterese auf 8 Lux erhöhen
- Laufzeit bei niedrigem Monsun: Aktivieren Sie den „Regenmodus“, um die Spitzenzeiten um 2 Stunden zu verkürzen.
- Fehlstarts: Fügen Sie dem Lichtsteuerungskreis ein 10-Minuten-Verzögerungsrelais hinzu.
Energieeinsparungen & Fallbeispiele: Wie der Dual-Modus 47 % spart
Projekt der Stadt Delhi (2024, 12.000 Leuchten à 60 W)
- Vorher: Einzellichtsteuerung → 0,6 kWh/Tag, Ausfallrate 17 % während des Monsuns
- Nachher: Dualmodus (10 Lux + 3-Phasen-Zeitsteuerung) → 0,32 kWh/Tag
- Ergebnis: 1,27 Millionen kWh Einsparung pro Jahr , 920 Tonnen CO₂-Reduzierung , 60 % geringerer Wartungsaufwand
Ländliches Projekt Madhya Pradesh (2025, 8.000 Lampen à 30 W)
- Konfiguration: 8 Lux + 2-Phasen-Zeitschaltuhr + PIR-Sensor
- Ergebnis: 7 Tage Laufzeit bei Dauerregen ; 2,3 zusätzliche Tage im Vergleich zum reinen Lichtmodus.
Tamil Nadu Küstenprojekt (2025, 5.000 Leuchten à 40 W)
- Herausforderung: Salznebel verringerte die Sensorempfindlichkeit
- Lösung: Dualmodus + vierteljährliche Kalibrierung
- Ergebnis: Der Sensorwechselzyklus wurde von 6 auf 18 Monate verlängert.
Kurzübersicht der Parameter nach indischen Regionen
| Regionstyp | Licht-Ein-Schwelle | Zeitfenster | Machtstrategie | Beispielfall |
|---|---|---|---|---|
| Nördliche Trockenheit | 12–15 Lux | 18:30–21:00 (100 %) | Nachts auf 20 % sinken. | Rajasthan Autobahnen |
| Nordöstliches Regenwetter | 5–8 Lux | 17:00–22:00 (100 %) | Füge bei anhaltendem Regen einen dritten Slot hinzu. | Straßen auf Teeplantagen in Assam |
| Südküste | 8–10 Lux | 18:00–22:30 (100 %) | +10 % Leistung bei relativer Luftfeuchtigkeit > 90 % | Hafenstraßen von Tamil Nadu |
| Stadtkern | 10 Lux | 3-phasig (Spitzenzeit/Nebenzeit/Morgendämmerung) | Dynamische Anpassung an den Verkehr | Delhi Connaught Place |
| Ländliche Straßen | 8 Lux + PIR | 2-phasig (Abend/Spät in der Nacht) | Verstärkung auf 100 %, wenn Bewegung erkannt wird | MP PM-KUSUM-Projekt |
Aktionsplan: 3 Schritte zur Konfiguration des Dualmodus
Schritt 1 – Datenerfassung
- Lokale Solardaten erhalten Sie vom IMD ( www.imd.gov.in ).
- Verkehrsfluss analysieren (bei Bedarf Fahrzeugzähler installieren)
Schritt 2 – Parameterberechnung
- Lichtschwelle = Lokales minimales Tageslicht × 0,8
-
Zeitfenster:
- Spitzenlast: >50 Fahrzeuge/Stunde → 100 % Leistung
- Außerhalb der Spitzenzeiten: <10 Fahrzeuge/Stunde → 30–50 % Leistung
-
Logik:
- Stadt: Zeitpriorität, Lichtsteuerung als Backup
- Ländlicher Raum: Lichtpriorität, Zeitsteuerung für erzwungene Abschaltung nach 5 Uhr morgens
Schritt 3 – Vor-Ort-Optimierung und -Überwachung
- Überwachen Sie den Monitor 72 Stunden nach der Installation.
-
Je nach Jahreszeit anpassen:
- Sommer: Zeitsteuerung 1 Stunde früher starten
- Winter: Lichtschwelle um 2 Lux reduzieren
Bei indischen Solarstraßenbeleuchtungsprojekten ist die Dual-Mode-Steuerung keine Option, sondern unerlässlich . Sie gewährleistet eine Beleuchtungssicherheit von 98 % bei gleichzeitiger Energieeinsparung von über 40 % . Daher fordern 87 % der staatlichen Ausschreibungen von 2025 Dual-Mode-Steuerungen.
