EU-Verordnung für energieeffiziente Lampen, Leuchten und Betriebsgeräte

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1 EU-Verordnung für energieeffiziente Lampen, Leuchten und Betriebsgeräte Dominik Ortmann Dipl.-Ing. Univ. Lighting Projects and Solutions 11. Mai 2009, TU Berlin

2 Energy Service -Direktive und Energy-using Products -Direktive der EU Energy Services Direktive Öffentliche Wahrnehmung / Erziehung Vergaberechte finanzielle Anreize Förderung der Nachfrage hoch Effizienz, Licht leistung niedrig GLS Eco Profiles als Einkaufsspezifikation Halogen CFL FL LED HID Eco Profiles zur Festsetzung eines Mindeststandards kontrolliert durch Marktüberwachung unterstützt durch die Industrie ZIEL: Lebensdauer, Energieeffizienz + Beleuchtungsqualität EuP Direktive EU Verordnungen Verbot / Phase-Out über CE Zeichen Energieeffizienz-/Ökodesign-Anforderungen Marktüberwachung Angebotsbeschränkung TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 2

3 Ökodesignanforderungen für Energy-using Products EuP Direktive Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates vom 6. Juli 2005 EuP-Direktive als Rahmenrichtlinie Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung (Ökodesign) energiebetriebener Produkte EU Verordnungen als Umsetzungsmaßnahme Definition der Ökodesign Anforderungen für den Beleuchtungsbereich Tertiärer Beleuchtungsbereich Straßenbeleuchtung Bürobeleuchtung Industriebeleuchtung Domestic I+II Häusliche Beleuchtung 3,5 Mio. t CO 2 /a 8 Mio. t CO 2 /a 8 Mio. t CO 2 /a 23 Mio. t CO 2 /a 42,5 Mio. Tonnen CO 2 -Einsparung pro Jahr TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 3

4 CO 2 -Reduzierungsmaßnahmen der EU Kommission Enorme Marktveränderung durch das Verbot weniger effizienter Lampen Arbeitsgruppe EU & Industrie Arbeitsgruppen mit Industrie Kommentare an Komm. Tertiary Sector Lighting EU Verordnung Luminaire Companies Federation Europe Domestic Lighting Verordnung EU Parlament und Rat setzt die Verordnungen am 18 März 2009 in Kraft national bindend BAT-Ansatz Best Available Technology Verbot über CE-Zeichen Ohne CE kein. in Verkehr bringen. = Verbot in der EU (kein Bestandsschutz!) TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 4

5 EU Gesetzgebung im Internet Tertiary Sectro Lighting Verbot weniger effizienter Lampen zur Reduzierung des CO2 Ausstoßes Tertiary Sector Lighting COMMISSION REGULATION (EC) No 245/2009 of 18 March 2009 implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for fluorescent lamps without integrated ballast, for high intensity discharge lamps, and for ballasts and luminaires able to operate such lamps, and repealing Directive 2000/55/EC of the European Parliament and of the Council English COMMISSION REGULATION (EC) No 245/2009 of 18 March German VERORDNUNG (EG) Nr. 245/2009 DER KOMMISSION vom 18. März French RÈGLEMENT (CE) No 245/2009 DE LA COMMISSION du 18 mars Italian REGOLAMENTO (CE) N. 245/2009 DELLA COMMISSIONE del 18 marzo TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 5

6 EU Gesetzgebung im Internet Tertiary Sectro Lighting Verbot weniger effizienter Lampen zur Reduzierung des CO2 Ausstoßes Domestic Lighting COMMISSION REGULATION (EC) No 244/2009 of 18 March 2009 implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for non-directional household lamps English German French Italian TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 6

7 Effizienzentwicklung der Lichtquellen HID Produkte und LED sind voraus 150 MH/HCI HPS Efficacy [lm/w] // 1996: Launch of OSRAM HCI technology LED CFL Hal Year FL HPM GLS Tertiary Sector Domestic Lighting TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 7

8 EU-Umsetzungsmaßnahme Tertiary Sector Lighting Anzahl betroffener Brennstellen in Europa 2007 Effizienzanforderungen für 1 Milliarde installierte Lampen in der EU 35 Mio. Quecksilberdampflampen in der EU müssen umgerüstet werden 90% 10% 37% 37% 5% 21% Lampentyp Quecksilberdampf (20 Straße, 15 Industrie) Natriumdampfhochdruck (30 Straße, 5 Industrie) Natriumdampfniederdruck (3 Straße, 2 Industrie) Halogenmetalldampf (2 Straße, 18 Industrie) Leuchtstofflampe Kompaktleuchtstofflampe (5 Straße, 600 Büro, 300 Industrie) Stück [Mio.] Quelle: VITO Study Σ TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 8

9 Verordnung der EU-Kommission Übersicht der Maßnahmen für Lampen Mindesteffizienzanforderungen für CE Verbot weniger effizienter Lampen Tertiary Sector Lighting Lampen aktuell Halophosphat Fluoreszenz Lampen verbannt 2010 T12 Fluoreszenz Lampen verbannt 1 Natriumdampfhochdruck- HPS HPS Standard Qualität verbannt (NAV Standard E27/E40) Halogenmetalldampflampen MH schwache MH verbannt (nur E27/E40 betroffen) Quecksilberdampflampen HPM (HQL) verbannt Plug-in/Retrofit Lampen verbannt* (= 1:1 Ersatz für HPM) Review der Verordnung durch die EU Kommission Status EU Kommission November Halogenmetalldampflampen weniger gut performende MH verbannt (nur E27/E40/PGZ12 betroffen) 2017 * Plug-in Lampen müssen Super/Plus HPS Level entsprechen derzeit nicht verfügbar TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 9

10 Verordnung der EU-Kommission Übersicht der Maßnahmen für VG* und Leuchten Effizienz-/ Designanforderungen für CE VG und Leuchte geregelt Tertiary Sector Lighting Vorschaltgeräte und Leuchten Mindesteffizienzanforderungen für FL VG* Klasse A1 bis B1 zugelassen Energielabel für FL-Vorschaltgeräte / FL Stand-by Leistung max. 1W 2010 Produktinformation für FL und HID Leuchten müssen verfügbar sein 2011 FL VG* Stand-by Leistung max. 0,5W Energielabel für HID-Vorschaltgeräte 2012 Leuchten** kompatible zu EVG Klasse A1, A Review der Verordnung durch die EU Kommission Leuchten nur mit EVG keine KVG Leuchten zugelassen 2017 Alle VG* nur noch EVG Klasse A1, A2 zugelassen (Innen und Außen) 2017 * VG: Vorschaltgeräte **außer IP4X Leuchten TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 10 Status EU Kommission November 2008

11 Exkurs Glühlampe / Halogenglühlampe: Domestic Implementing Measure DIM I Sep. 09 Sep. 10 Sep. 11 Sep. 12 Sep. 13 Sep. 14 Sep. 15 Sep. 16 Glühlampe, klar 15W 25W 40W 60W 75W 100W Mattierte Glühlampen werden verboten (statt dessen soll CFLi Energiesparlampe verwendet werden) 15W - 100W 15W 25W 40W 60W 75W 100W Glühlampe, matt 15W 25W 40W 60W 75W 100W 15W 25W 40W 60W 75W 100W Glühlampe, gerichtet (Reflektorlampe) wird Ende 2009 entschieden Halogenglühlampen, matt (Hochvolt und Niedervolt) Verbot aller klaren Glühlampen Mattierte Halogenglühlampen verboten (gem. EU Komm. durch CFLi Energiesparlampen zu ersetzen) Halogenglühlampen, klar (Hochvolt und Niedervolt) Klasse C 950 lm Klasse C 725 lm CFLi Energiesparlampen Klasse C 450 lm Klasse C 60 lm Energieeffizienzklasse A ist zugelassen (wenig effiziente Ware wird verboten) Speziallampen (Backofenlampen, etc) Speziallampen mit spezifischen Hinweisen zur Anwendung Klasse B 60 lm* TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 11 * Für Ausnahmen ist Klasse C zugelassen

12 Exkurs Glühlampe: Domestic Implementing Measure CO 2 -Einsparpotential nach ELC-Vorschlag Einsparpotenzial für häusliche Beleuchtung 23 Mt CO 2 /a. Gesamte CO 2 Emission in Megatonnen CO2/Jahr Today (2007) Phase Phase Phase Phase % Einsparung TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 12 für gebräuchliche Anwendungen / Energie-Mix 0,5 kg CO 2 / KWh

13 Verbot Quecksilberdampflampen 2015 Verbot Plug-in/Retrofit Lampen Leuchte HPM (HQL) beschichtet HPS Plug-in/retrofit (NAV Plug-in) beschichtet Umrüstung (EVG + Lampe) (HCI-E/P co) beschichtet Neue Leuchte, verbesserter Lichtverteilung (HCI/NAV) Wattage 125W 110W 70W 35W/50W Energieeinsparung* - 7,- EUR/a 28,- EUR/a 45/51,- EUR/a Kostenveränderung - + 6,- EUR jährlich im Mittel 100,- EUR einmalig 400,- EUR einmalig * 12, h (Beispielrechnung ohne Gewähr) TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 13

14 Sanierungs- und Austauschmatrix für Quecksilberdampflampen HPM (HQL) lm lm lm lm lm lm lm HPM Leuchte 50W 80W 125W 2x80W 2x125W 250W 400W 68 W 110W 2x 68W* 2x 110W* 350W 68W 2x 68W TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite Plug-in Plug-in W 110W** 3 Umrüstung 35W 50W 70W 100W 150W 4 Neue Leuchte 20W 35W 35W 50W 50W 70W 70W 100W * optional nur ein Plug-in Lampe erforderlich, bei geringerer Beleuchtungsstärke ** abhängig von der Leuchtenbauart 1 Einfacher 1:1 Lampentausch ohne VG-Wechsel 2 Bei unterschiedlicher der Drosselanzapfung (125W 80W) 3 Wechsel von Lampe (auf NAV oder HCI), Betriebsgeräte, Vorschaltgerät (Zulassung prüfen) 4 Neue Leuchte mit optimierter Optik und Lichtverteilung

15 Sanierungs- und Austauschmatrix Jährliche Energiekosteneinsparung in EUR lm lm lm lm lm lm lm HPM Leuchte 50W 80W 125W 2x80W 2x125W 250W 400W * 8 * TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite Plug-in Plug-in ** 3 Umrüstung Neue Leuchte * optional nur ein Plug-in Lampe erforderlich, bei Akzeptanz geringerer Beleuchtungsstärke ** abhängig von der Leuchtenbauart Energiekosteneinsparung in EUR pro ,5 KVG (Ohne Wartungs- und Lampenkosten) calculations for reference only; no assumed liability for individual projects

16 Industry Lighting HQL Replacement New luminaire Energy Saving / ROI 44% HQL 400W 60 lm/w HCI-E 250W 100 lm/w 3,1 a Invest per LP Controlling Change ballast / igniter / lamp 300,- EUR Key Performance Indikators Savings % HQL 400W / HCI-E 250 W 44 % Efficacy Savings EUR h 96,- EUR/a Lifetime ROI 250,-EUR/96,- EUR/a 3,1 a Color Rendering TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 16

17 Industry GlaxoSmithKline Case Study Customer: GlaxoSmithKline Content: Lighting Management at GSK s 80 production sites worldwide Energy Efficiency Audits, Purchasing Schemes, Service & Maintenance Schemes Main products involved: T12/T8 replacements (T5, T8 XT/XXT), Halogen ES, ECG, HCI Powerball OSRAM Strengths: Extensive knowhow and experience in energy efficiency audits Global distribution network US: Service & Maintenance organization (SLS) Status: 2 factories (Poznan/Poland, Mayenne/France) audited Planned audits: Parma/Italy, USA TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 17

18 Industry GlaxoSmithKline Case Study - Measures Subject 4: Replace old downlights+opal luminaires Subject 2: Switch from T12 CCG to T5 ECG + presence detection Subject 1 Switch from CCG to ECG Annual savings: 30 T Est. Total Invest: 67 T Pay back: 2,3 yrs. Annual savings: 14 T Est. Total Invest: 22 T Pay back: 1,6 yrs. Subject 5: Replace decorative lighting Annual savings: 25 T Est. Total Invest: 52 T Pay back: 2,1 yrs. Subject 3: Replace old fixtures Annual savings: 5 T Est. Total Invest: 15 T Pay back: 3 yrs. CCG: Conventional Control Gear ECG: Electronic Control Gear Total Number of Fixtures installed: ca Total Number of Lamps installed: ca Current Energy Consumption Lighting: 2,935 mio. kwh/yr. Total Savings Potential: 651T kwh (-22%)/ CO 2 : 430 t/yr. Current Cost of Lighting: 327 T /yr. Savings Potential: 99 T (-30%) Total Invest: 202 T Pay back: 2,0 yrs. Annual savings: 25 T Est. Total Invest: 46 T Pay back: 1,8 yrs. TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 18

19 Industry Lighting Total Cost of Ownership 500 spm / 300 Lux / 20 Years 45. EUR 40. EUR 42. EUR Replacement & Maintenance Energy Investment CO2-Emissions 140 t 120 t TCO (PV) 35. EUR 30. EUR 25. EUR 20. EUR 15. EUR 31. EUR 27. EUR 30. EUR 26. EUR 100 t 80 t 60 t 40 t CO2 Emissions 10. EUR 5. EUR 20 t. EUR t HQL 400W T8 L 58W/830 T5 FH35W/840 LED HCI-E 250W TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 19 Calculation based on Present Value Method

20 Street Lighting Lamp Replacement New lamp, igniter and ballast Energy Saving / ROI 47% HQL 125W 54 lm/w HCI-E/P 70W 89 lm/w 2,8 a Controlling Key Performance Indikators Invest per LP Change ballast / igniter / lamp 100,- EUR Savings % HQL 125W / HCI-E/P 70 W 47 % Efficacy Savings EUR Δ 13,5 4. h 36,- EUR/a Lifetime ROI 100,-EUR/36,- EUR/a 2,8 a Color Rendering TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 20

21 Street Lighting New Installations Planning new installations with best efficient NAV Super 4Y lamp Energy Saving / ROI 7% 44% 7% HPS 150W 100 lm/w NAV Super 4Y 150 W 107 lm/w 0,7 a Controlling Key Performance Indikators Invest per LP Savings % New installation with NAV Super 4Y instead of HPS Standard HPS 70W / NAV Super 4Y 70 W 4,- EUR 7 % Efficacy Savings EUR ROI 7% less 13,5 4. h + lower investment EUR/pole 4,-EUR/5,70 EUR/a 5,70 EUR/a EUR 0,7 a Lifetime Color Rendering TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 21

22 Street Lighting Lamp Replacement Planning new installations with best efficient white light HCI-TT Energy Saving / ROI 16% HPS 70W 86 lm/w HCI TT 70 W 97 lm/w 2,3 a Controlling Key Performance Indikators Invest per LP Savings % Planning with white HCI TT instead of yellowish HPS Standard HPS 70W / HCI-TT 70 W 12,- EUR 16 % Efficacy Savings EUR ROI 16% less 13,5 4. h + lower investment EUR/pole 12,-EUR/5,20 EUR/a 5,20 EUR/a +320,- EUR 2,3 a Lifetime Color Rendering TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 22

23 Street Lighting Luminaire Refurbishment Refurbishment with efficient luminaires and high efficient lamps Energy Saving / ROI 72% Old Luminaire HPM 125W (HQL) New Luminaire HCI-TT 35 W 5,5 a Controlling Key Performance Indikators Invest per LP Changing from HPM 125W (HQL) to new luminaire HCI-TT 35W 300,- EUR Efficacy Savings % HPM 125W / HCI-TT 35 W 72 % Savings EUR Δ 13,5 4. h 54,- EUR/a Lifetime ROI 300,-EUR/54,- EUR/a 5,5 a Color Rendering TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 23

24 Street Lighting Total Cost of Ownership 35 Poles (~1 km) / ~ 0,5 cd/m² / 28 Years 80. EUR 70. EUR 76. EUR Replacement & Maintenance Energy Investment CO2-Emissions (new luminaire on pole) 300 t 250 t TCO (PV) 60. EUR 50. EUR 40. EUR 30. EUR 49. EUR 40. EUR 54. EUR 39. EUR 200 t 150 t 100 t CO2 Emissions 20. EUR 10. EUR 50 t. EUR HQL 125 W 4Y 2x T8 L 36W/830 TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 24 2x T5 FH24W/840 Contant LED HCI-35W Calculation based on Present Value Method t

25 Shop Lighting Halogen Replacement Change to high efficient long life products Energy Saving / ROI 63% 3x Halospot 35W, 3.0cd 1x HCI-R111 35W, 9.5 cd 2,2 a Controlling Key Performance Indikators Invest per LP Changing luminaire incl. ballast 100,- EUR Efficacy Savings % 3xHalospot111 35W/HCI-R111 35W 63 % Savings EUR Δ h 44,- EUR/a Lifetime ROI 100,-EUR/44,- EUR/a 2,2 a Color Rendering TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 25

26 Lighting Refurbishment - References LED Module For Historical Luminaires Facts and figures LED Retrofits for luminaires 30 /a energy savings per luminaire 400 refurbishment costs 80 W High Pressure Mercury Lamp 30 W LED Retrofit City lighting Regensburg, Germany Challenges Design LED retrofit module Reduce energy consumption White light quality OSRAM Solutions Custom-made LED retrofit solution 10 years lifetime LED Golden DRAGON ARGUS Customer Benefits Significant energy saving No maintenance for 10 years Better light distribution Less glare for residents TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 26

27 Lighting Refurbishment - References HCI Module For Historical Luminaires Facts and figures HCI Retrofits for 200 luminaires 28 /a energy savings per luminaire 210 refurbishment costs City lighting Friedberg, Germany Challenges Design HCI retrofit module (metal halide lamp) Reduce energy consumption Bright white light quality OSRAM Solutions Custom-made HCI retrofit (OEM: Se'lux) Brilliant white light and optimized light distribution (dark sky) HCI-T 35W/830 warm white Customer Benefits 80 W High Pressure Mercury Lamp Significant energy saving Perfect colour rendering Good light distribution Less glare for residents TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 27

28 Lighting Solutions LED Solutions Street Lighting TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 28

29 Compare lighting quality with LED and HPS lamps Street lighting with 108W LED lamp Street lighting with 250W HPS lamp E av =21.6lx, U o =0.81, TI=7, LDP=0.61 w/m 2 E av =33lx, U o =0.45, TI=9,LDP=1.26 w/m 2 TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 29

30 LED street lighting Attracts People, Not Insects TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 30

31 Be Ahead Optimize your sustainability impact by using HID products Sustainability TU Berlin , Berlin OSRAM OLS DO Seite 31

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!