Hocheffiziente Beleuchtungsanlagen

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1 Hocheffiziente Beleuchtungsanlagen Vergleich von Lichttechnologien LED als Non-Plus-Ultra? Potentiale und Begrenzung der Einsatzmöglichkeiten Fördermöglichkeiten für KMU Referent: Dipl. Ing. Steffen Roß Datum: 28. Oktober 2014, Mettmann

2 Was ist Licht? Ein Teilbereich der elektromagnetischen Strahlung Bild: EnergieAgentur.NRW 2 2

3 Die Wellenlängen der unterschiedlichen Lichtfarben Bild: EnergieAgentur.NRW 3

4 Systematik der Lichterzeugungstechnologien Lichtquellen OLED LED Glühlampen Entladungslampen Standard Halogen-Glühlampen Leuchtstofflampen s. Entladungslampen Niedervolt Hochvolt stabförmig kompakt Niederdruck Hochdruck 4

5 Energieflussbild von Leuchtmitteln 5

6 Funktionsweise von LED Quelle: EnergieAgentur.NRW 6

7 Definition Beleuchtungswirkungsgrad Bild: EnergieAgentur.NRW 7 7

8 Definition Beleuchtungsstärke Beleuchtungsstärke =Lichtstrom/Fläche Quelle: bulbfiction-derfilm.com 8

9 Lichtausbeute verschiedener Lampenarten (ca. Höchstwerte ohne Vorschaltgerät) LED HQL ab 2015 ohne CE-Kennzeichnung Bild: Trilux 9 9

10 Der Farbwiedergabe-Index Ra Maß der Übereinstimmung der gesehenen Körperfarbe mit ihrem Aussehen unter der jeweiligen Bezugslichtquelle ( Planckscher Strahler ; es werden Farbverschiebungen von 8 genormten Testfarben bestimmt) Lichtquellen Ra 100: Geben alle Farben wie unter Bezugslichtquelle optimal wieder; je niedriger Ra-Wert, desto weniger gut werden Farben wiedergegeben Z.B. Bezugslichtquelle für tageslichtweiße Lichtquellen: Natürliches Tageslicht Farbtemperatur K (= bedeckter Himmel; ohne direktes Sonnenlicht) Lampen mit Ra < 80 sollten in Innenräumen, in denen Menschen für längere Zeit arbeiten o. sich aufhalten, nicht verwendet werden Ausnahmen sind für besondere Beleuchtungsaufgaben zulässig (z.b. Natriumdampf-Hochdrucklampen in hohen Hallen); jedoch sind dann geeignete Maßnahmen zu ergreifen, damit an festen und ständig besetzten Arbeitsplätzen und dort, wo Sicherheitsfarben fehlerfrei erkannt werden müssen, eine höhere Farbwiedergabe sichergestellt ist (siehe auch ISO 3864 Sicherheitsfarben und Sicherheitszeichen) 10

11 Klassifizierung Farbwiedergabe-Index Ra sowie herstellerneutrale Farbbezeichnungen Z.B.: 960 = Ra > 90; Kelvin Nahezu perfekte Lichtquelle 11

12 Tageslicht und gutes, möglichst natürliches Kunstlicht steigern Arbeitsproduktivität 12 12

13 Chemieindustrie: Geforderte Beleuchtungsstärke- und Farbwiedergabeindexwerte Chemische Industrie, Kunststoff- und Gummiindustrie Verfahrenstechnische Anlagen mit Fernbedienung Verfahrenstechnische Anlagen mit gelegentlichen manuellen Eingriffen Ständig besetzte Arbeitsplätze in verfahrenstechnischen Anlagen Präzisionsmessräume, Laboratorien Geforderte Beleuchtungsstärke nach EN Geforderter Farbwiedergabeindex nach EN lux R a = 20 Sicherheitsfarben müssen erkennbar sein. 150 lux R a = lux R a = lux R a = 80 Arzneimittelherstellung 500 lux R a = 80 Reifenproduktion 500 lux R a = 80 Farbprüfung lux R a = 90 Zuschneiden, Nachbearbeiten, Kontrollarbeiten 750 lux R a =

14 Aufbau einer effizienten LED-Leuchte 14

15 Beispiele für effiziente LED-Hallenleuchten für die Industrie 15

16 LED-Leuchtmittel für Leuchtstofflampensysteme (T8 / 26 mm) Technische Daten: Breiter Ausstrahlwinkel: 120 Verbrauch Watt (1500mm Länge) / nicht dimmbar Betrieb an 230V / 50Hz; Starter entfernen Bis ca Lumen lm / 32 W = 100 lm/w Lebensdauer laut Hersteller ca h Lichtfarbe Neutralweiß (5000 K) bis Kaltweiß (6000 K) Auch 3000 K möglich mit reduzierter Lichtausbeute Farbwiedergabeindex i.d.r. Ra > 80 Leuchten mit EVG: EVG entfernen! Leuchten mit KVG/VVG: Nur Starter entfernen 16

17 Daylight Tubes nach Umsetzung aller Sanierungsmaßnahmen (Dachansicht) 17

18 Daylight Tubes nach Umsetzung aller Sanierungsmaßnahmen (Innenansicht) 18

19 Bis zu 75 % Stromeinsparung bei Beleuchtung: 5. Präsenzmelder reduzieren Betriebszeiten Sehr effektiv in Lagerhallen Stromeinsparpotential bis zu 90 % ROI ca. 1 2 Jahre 19

20 Software für lichttechnische Berechnungen: Startmenü 20

21 Beispiel zur Auswahl LED-Leuchtentyp 21

22 Ergebnisse lichttechnischer Berechnungen am Beispiel einer Ausstellungshalle 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ihre Ansprechpartner bei WiRo Consultants Steffen Roß Diplom-Ingenieur (TH Aachen) Geschäftsführer Tel.: / Mobil: / Mail: ross@wiro-consultants.de Klaus Gründler Dipl.-Ing. (RWTH) Elektrotechnik Senior Consultant, Projektleiter Tel.: / Mobil: / Mail: gruendler@wiro-consultants.de