PIR-Sensoren vs. Mikrowellen: Welches System ist das richtige?

Wie Präsenzmelder funktionieren

Präsenzmelder schalten die Beleuchtung automatisch ein und aus, basierend auf der Erkennung von Personen in einem Bereich. Die beiden dominierenden Technologien sind PIR (Passiv-Infrarot) und Mikrowelle (HF, Hochfrequenz). Sie unterscheiden sich durch ihr physikalisches Prinzip, ihre Empfindlichkeit, ihre Reichweite, ihre Fähigkeit, durch Hindernisse hindurch zu erfassen, und ihre Fehlalarmrate. Die richtige Wahl hängt von der Geometrie des Raumes, der Art der Nutzung und dem geforderten Automatisierungsgrad ab.

PIR-Sensoren: Prinzip, Vor- und Nachteile

Der PIR-Sensor ist passiv: Er sendet nichts aus, sondern erkennt Änderungen der Infrarotstrahlung (Wärme), die durch die Bewegung eines Körpers in seinem Sichtfeld erzeugt werden. Er besteht aus einem pyroelektrischen Element und einer segmentierten Fresnel-Linse, die den Bereich in Erfassungszonen unterteilt. Wenn ein warmer Körper benachbarte Zonen durchquert, aktiviert die Signaländerung den Sensor.

Vorteile:

• Geringe Kosten (5–25 € für Standard-Sensoren)
• Sehr geringer Standby-Verbrauch (0,3–0,5 W)
• Sehr niedrige Fehlalarmrate bei korrekter Ausrichtung
• In vielen Versionen erhältlich: Einbau, Wand, Decke, Außenbereich IP65
• Lange Lebensdauer (10+ Jahre)

Nachteile:

• Erkennt nicht durch Glas, Wände, Möbel
• Erfordert direkte Sichtlinie
• Ruhende Personen (still sitzend, am Schreibtisch) werden nicht erkannt
• Funktioniert schlechter in warmen Umgebungen (über 28 °C), wo der Temperaturkontrast abnimmt
• Kann Fehlalarme in der Nähe von Wärmequellen auslösen (Heizkörper, Lüftungsschlitze, sonnige Fenster)

Mikrowellensensoren: Prinzip, Vor- und Nachteile

Der Mikrowellensensor ist aktiv: Er sendet elektromagnetische Wellen typischerweise bei 5,8 GHz oder 24 GHz aus und analysiert die Frequenz des reflektierten Echos. Wenn sich ein Körper im Bereich bewegt, kehrt das Echo mit einer leicht veränderten Frequenz zurück (Doppler-Effekt) und der Sensor aktiviert den Ausgang. Die Empfindlichkeit ist über Trimmer oder DIP-Schalter einstellbar.

Vorteile:

• Sehr hohe Empfindlichkeit: Erkennt kleinste Bewegungen (tippende Hände, Atmung)
• Funktioniert durch Glas, dünne Trockenbauwände, Kunststoff, leichtes Holz
• Unabhängig von der Raumtemperatur
• Präzise Erkennung auch in warmen Umgebungen oder bei Personen, die längere Zeit sitzen
• Ausgezeichnet für abgehängte Decken und verdeckte Installationen

Nachteile:

• Höhere durchschnittliche Kosten (15–60 € pro Sensor)
• Höherer Standby-Verbrauch (0,8–1,5 W)
• Fehlalarme bei Installation in der Nähe von dünnen Wänden, Ventilatoren, Rohren mit fließendem Wasser, dimmbaren Lampen mit elektromagnetischen Störungen
• Erfordert Einstellung von Empfindlichkeit und Reichweite, sonst "sieht" er über die Grenzen des Raumes hinaus
• Nicht empfohlen in der Nähe von EMI-Quellen (Router, Motoren, Wechselrichter)

Vergleichstabelle PIR vs. Mikrowelle

Empfohlene Anwendungen nach Umgebung

Jeder Sensor ist für unterschiedliche Verwendungen und Umgebungen geeignet, schauen wir uns an, für welche. 

PIR empfohlen für

• Außeneingänge von Häusern, Garagen, Toren
• Gemeinschaftstreppenhäuser und Treppenhäuser
• Lagerhallen, Archive, Abstellräume
• Außenparkplätze und Höfe
• Keller, Tavernen, Technikräume
• Perimeter-Sicherheitsbeleuchtung

Mikrowelle empfohlen für

• Bäder, Duschen, Umkleidekabinen (Personen oft bewegungslos oder halb verdeckt)
• Büros mit Schreibtischen und festen Arbeitsplätzen
• Lange und schmale Flure
• Besprechungsräume und Meetingräume
• Abgehängte Decken mit Plenum (verdeckter Sensor)
• Schulklassenräume, Bibliotheken, Lesesäle
• Einzelhandelsbereiche, in denen sich Kunden langsam bewegen

Kombinierte PIR- + Mikrowellensensoren (Dual-Technik)

Für professionelle Anwendungen werden zunehmend Dual-Technik-Sensoren eingesetzt, die die gleichzeitige Bestätigung beider Technologien erfordern, um den Ausgang zu aktivieren. Vorteile: praktisch null Fehlalarme, die Empfindlichkeit der Mikrowelle bleibt erhalten, aber es ist eine thermische Abdeckung durch den PIR-Sensor zur Bestätigung erforderlich. Sie sind der Standard in: Krankenhausfluren, hochwertigen Tertiärgebäuden, in die Beleuchtung integrierten Einbruchmeldesystemen, Smart Buildings mit DALI-2- oder KNX-Protokollen.

Auswirkungen auf die Energieeinsparung

Laut Branchenstudien (Ledvance, Osram, Lighting Europe) bringt die Integration von Präsenzmeldern in Umgebungen mit diskontinuierlicher Nutzung typische Einsparungen von:

• Flure und Treppen: 50–70 % beim Beleuchtungsverbrauch
• Bäder und Umkleidekabinen: 30–60 %
• Open-Space-Büros: 20–40 % (kombiniert mit Tageslicht-Dimming)
• Lagerhallen: 40–80 % (im Vergleich zu dauerhaft eingeschalteter Beleuchtung)

Die durchschnittliche Amortisationszeit einer mit Sensoren ausgestatteten Ledpoint-Anlage liegt im Tertiärbereich je nach Stromtarif und Öffnungszeiten zwischen 18 und 36 Monaten.

Relevante Normen und Vorschriften

Mikrowellensensoren müssen die EN 300 440 über Kurzstrecken-Funkemissionen, die EN 62311 über Grenzwerte für die Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern und die EN 61347-2-11 über Betriebsgeräte für Beleuchtung einhalten. Die UNI EN 15193 zur Energieeffizienz von Gebäuden (LENI – Lighting Energy Numeric Indicator) weist Anlagen mit Präsenzsteuerung einen günstigen Korrekturfaktor zu, was zur Energieklasse des Gebäudes beiträgt. Alle Ledpoint-Sensoren sind CE-zertifiziert, RoHS-konform und, wo vorgesehen, mit DALI-2-/KNX-Systemen kompatibel.

Ledpoint Case Study

FAQ

Was ist der Unterschied zwischen einem PIR-Sensor und einem Mikrowellensensor?

Der PIR-Sensor (Passiv-Infrarot) erfasst Temperaturänderungen, die von sich bewegenden Körpern abgegeben werden, und ist passiv. Der Mikrowellensensor sendet hochfrequente elektromagnetische Wellen aus und erkennt Bewegungen über den Doppler-Effekt, auch durch dünne Hindernisse wie Glas oder Trockenbauwände.

Welcher Sensor ist empfindlicher bei kleinen Bewegungen?

Der Mikrowellensensor ist deutlich empfindlicher: Er erkennt kleinste Bewegungen, wie z. B. wenn eine sitzende Person tippt oder tief atmet. Der PIR-Sensor benötigt eine größere Bewegung des Körpers oder der Gliedmaßen, um auszulösen, und erkennt ruhende Personen möglicherweise nicht.

Lösen Mikrowellensensoren häufiger Fehlalarme aus?

Ja, sie können durch Bewegungen hinter dünnen Wänden, Glaswänden oder Türen sowie durch nahe elektromagnetische Quellen ausgelöst werden. Daher erfordern sie eine sorgfältige Einstellung von Empfindlichkeit und Timer. Der PIR-Sensor ist selektiver, da er nur das erfasst, was sich in seinem direkten optischen Kegel befindet.

Welcher Sensor verbraucht weniger Energie?

Der PIR-Sensor hat typischerweise einen geringeren Standby-Verbrauch (0,3–0,5 W) als der Mikrowellensensor (0,8–1,5 W), da er passiv ist. Der Unterschied ist bei der Gesamtanlage marginal, aber relevant bei Installationen mit Hunderten von Sensoren.

Welchen sollte man für ein Bad oder eine Umkleidekabine wählen?

Für Badezimmer, Duschen, Umkleidekabinen und Umgebungen, in denen sich Personen oft bewegungslos oder halb verdeckt aufhalten, ist der Mikrowellensensor vorzuziehen, da er kleine Bewegungen erkennt und durch dünne Trennwände hindurch funktioniert. Der PIR-Sensor riskiert, das Licht auszuschalten, wenn der Benutzer sich nicht bewegt.

Kann ich einen PIR-Sensor im Außenbereich verwenden?

Ja, es gibt PIR-Sensoren mit der Schutzart IP44–IP65 für den Außenbereich. Sie sollten von Wärmequellen (Lüftungsschlitze, Straßenlaternen) weggereichtet und vor Wind und sich bewegenden Blättern geschützt werden, die Fehlauslösungen verursachen können. Für Eingänge und Außengrenzen bleibt der PIR-Sensor der am weitesten verbreitete Standard.

Sind Mikrowellensensoren gesundheitsschädlich?

Nein. Sie senden Leistungen in der Größenordnung von 0,2–1 mW aus, was tausendmal weniger ist als bei einem Smartphone oder WLAN-Router, und liegt weit unter den Grenzwerten der europäischen Normen EN 300 440 und EN 62311. Es gibt keine dokumentierten Risiken bei dauerhafter Exposition.

PIR- vs. Mikrowellensensoren: eine funktionale Wahl.

Die Wahl zwischen PIR und Mikrowelle ist keine Wahl zwischen einem "guten" und einem "schlechten" Sensor, sondern zwischen zwei Werkzeugen mit unterschiedlichen Stärken.

Daher können wir abschließend die praktische Ledpoint-Regel nennen:

• PIR-Sensor dort, wo man ein- und ausgeht (Eingänge, Treppen, Lagerhallen, Außenbereich)
• Mikrowellensensor dort, wo man sich nicht bewegt (Bäder, Büros, Besprechungsräume, Flure mit geringem Verkehr)
• Dual-Technik-Sensor dort, wo null Fehlalarme unerlässlich sind (Gesundheitswesen, hochwertiger Tertiärbereich, Smart Building).

Immer kombiniert mit einer Feineinstellung von Empfindlichkeit, Timer und, wenn möglich, Tageslicht-Dimming zur Maximierung der Einsparungen.