Radium Lampenwerk Wipperfürth

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1 Radium Lampenwerk Wipperfürth Workshop Straßenbeleuchtung Inhalt Verwendete Lichtquellen Änderungen durch die EU-Richtlinie Verbraucher Trends Kriterien für wirtschaftliche Straßenbeleuchtung (Übersicht)

2 Verwendete Lampen in der Straßenbeleuchtung Hochdruck-Entladungslampen Quecksilberdampf Natriumdampf Halogen-Metalldampf E27 E27 Diverse Niederdruck-Entladungslampen LED Leuchtstoff Kompakt-Leuchtstoff Natriumdampf G13 Diverse BY22d -

3 Technische Eigenschaften Lichtquelle Effizienz Farbe Lebensdauer Temperaturempfindlichkeit Quecksilberdampf Natriumdampf Metalldampf Leuchtstofflampe Kompaktlampe LED O

4 Technische Daten HRL Quecksilber-dampf HRI Halogen-Metalldampf Quarz RCC Halogen-Metalldampf Keramik RNP Natriumdampf Hochdruck SOX Natriumdampf Niederdruck Leistung [W] Lichtstrom [klm] , ,7-26 3, ,6 32 Lichtausbeute [lm/w] Lichtfarbe ww, nw ww, nw, tw ww, nw ww - Farbtemperatur [K] Farbwiedergabe Index [Ra] Stufe 3 1 2B 1 4 -

5 Ceraball Weißes effizientes Licht für die Straßenbeleuchtung Vorteile von RCC Lampen Hohe Lichtausbeute Geringer Lichtstromabfall Sehr gute Farbkonstanz über die Lebensdauer Sehr gute Farbwiedergabe (insbesondere rot) Geringe Brennlagenabhängigkeit Hohe mittlere Lebensdauer bis zu h Exzellente Lichtverteilung

6 RCC-TT 70W 150W 3 Jahres Lampe Vorteile Hohe mittlere Lebensdauer: h* Dimmbar am OSRAM Pto Geringe Frühausfallrate: 5% 12000h* Weißes Licht für die Straßenbeleuchtung Hohe Effizienz: bis zu 98lm/W Warmweißes Licht E27 Sockel (70W), E40 Sockel (150W) Einfacher Austausch gegen Natriumdampf-Hochdrucklampen *Schaltrhythmus: 11/1h 50Hz 70W 150W d [mm] l [mm]

7 RCC-TT 70W 150W 3 Jahres Lampe RCC-TT 70W/WDL RCC-TT 150W/WDL Lampenleistung [W] Lichtstrom [lm] Lichtausbeute [lm/w] Farbwiedergabeindex Ra Farbtemperatur [K] Mittlere Lebensdauer* [h] *Schaltrhythmus: 11/1h 50Hz

8 RCC-E/P 35W 150W Vorteile Auch für offene Leuchten geeignet Dimmbar am OSRAM Pto Mittlere Lebensdauer: h Hohe Effizienz: bis zu 94lm/W Sehr gute Farbwiedergabe: Ra bis zu 93 Warmweißes Licht Einfacher Austausch gegen Quarzbrenner-Lampen E27 Sockel *Schaltrhythmus: 11/1h 50Hz 35W 150W d [mm] 54 l [mm] 138

9 RCC-E/P 35W 150W RCC-E/P 35W/WDL RCC-E/P 70W/WDL RCC-E/P 100W/WDL RCC-E/P 150W/WDL Lampenleistung [W] Lichtstrom [lm] Lichtausbeute [lm/w] Farbwiedergabeindex Ra Farbtemperatur [K] Mittlere Lebensdauer* [h] *Schaltrhythmus: 11/1h 50Hz

10 RNP/LR Super 50W 600W Vorteile Extrem lange Lebensdauer: bis zu h* Geringe Frühausfallrate: 4 Jahres Wechselzyklus möglich Verlängerung der Austauschintervalle Nach 16000h* noch >90% des Anfangslichtstromes ( W) Lampenwechsel, Reinigung, Wartung und Sicherheitsprüfung im gleichen Rhythmus Etablierte Technik *Schaltrhythmus 11/1h 50Hz M-T 05/2000

11 Änderung Typenprogramm RNP-E Lampen (ohne Innenzünder) Programm vor (ALT) ALT 50W 70W 100W 150W 250W 400W LR (4Y) Super Programm nach (NEU) NEU 50W 70W 100W 150W 250W 400W LR (4Y) Std. ErP konform Nicht ErP konform Phased Out

12 Änderung Typenprogramm RNP-T Lampen Programm vor (ALT) ALT 50W 70W 100W 150W 250W 400W 600W 1000W Programm nach (NEU) NEU 50W 70W 100W 150W 250W 400W 600W 1000W LR (4Y) Super LR (4Y) Std. ErP konform Nicht ErP konform Phased Out

13 Energieverbrauch in der Straßenbeleuchtung Energieverbrauch beträgt 31 TWh/a* in Europa CO 2 -Einsparpotential in Europa (EU25): 3,5 Mt CO 2 /a* Energieeinsparung realisierbar durch gleichbleibenden Lichtstrom bei höherer Lampen- und Leuchteneffizienz Reduzierung der Lichtemission realisierbar durch die Verwendung kleiner Lichtquellen mit qualitativ hochwertigen Leuchten 30 Jahre Leuchtenbetrieb, Masten > 50 Jahre

14 2005/32/EG Eco Design Requirements for Energy-using Products Kernforderungen der EU: Umweltgerechte Gestaltung (Ökodesign) energiebetriebener Produkte Verbesserung der Energie-Effizienz Maßnahmen durch die EU Richtlinie ErP: Festlegung von Mindestanforderungen an Beleuchtungsanlagen in Produktspezifischen Durchführungsmaßnahmen Entfall des CE-Zeichens von Produkten die geforderte Mindestanforderungen nicht erreichen

15 Minimal Effizienzen für 1 Billion installierte Lampen (E27,E40,PGZ12) 35 Mio (=M) HPM müssen in der EU ersetzt werden Lampentype Stk. [M.] 90% 10% 37% 37% 5% 21% HPM (HRL) (20 Straße, 15 Industrie) HPS (RNP) (30 Straße, 5 Industrie) LPS (SOX) (3 Straße, 2 Industrie) MH (HRI/RCC) (2 Straße, 18 Industrie) 35 M 35 M 5 M 20 M FL / CFL (5 Straße, 600 Büro, 300 Industrie) 905 M Quelle: VITO Study Σ M

16 Stufenprogramm der IM tertiärer Sektor Schritt 1, : Schritt 2, : Schritt 3, : Schritt 4, : Durch vorgeschriebene minimale Effizienzen für alle Leuchtstofflampen, werden ineffiziente Leuchtstofflampen durch effizientere Technologien ersetzt Weniger effiziente HPS und MH (RNP, HRI) Lampen verlieren durch Definition minimaler Leistungsanforderung die Berechtigung, das CE-Zeichen zu tragen HPM (HRL) Lampen verschwinden vom Markt durch vorgeschriebene minimale Effizienzen für alle Lampen Angebot HPS (RNP) mit Innenzünder (Plug-in) durch Definition minimaler Leistungsanforderungen muss auf SUPER umgestellt werden Leistungsanforderungen steigen weiter

17 Handlungsbedarf??? Überprüfen Sie die Leuchtmittel Ihrer Beleuchtungsanlage auf EU-Tauglichkeit ( Gibt es die Möglichkeit Lampen 1:1 zu tauschen? Macht eine Sanierung Sinn? Muss eine neue Beleuchtungsanlage her?

18 Retrofit Neuer Geräteträger Neue Leuchte

19 Der 1:1 Austausch Kompatibel oder nicht? Halogen- Metalldampflampen Zündspannung muss identisch sein Drosselnennstrom muss identisch sein Brennlage beachten Offene oder geschlossene Leuchte? Kann nicht 1:1 gegen Quecksilberdampf Hochdruck getauscht werden Leuchtstofflampen Gemotrie und Sockel prüfen Leistung muss identisch sein (Ausnahme T5 Multiwatt EVG) Leistungsangabe auf Vorschaltgerät prüfen Umgebungsbedingungen berücksichtigen (Temperatur, Dimmung etc.) Leuchte Ist die Leuchte für das neue Leuchtmittel zugelassen (thermische Probleme?) Sind Lichttechnische Eigenschaften möglicherweise beeinträchtigt (LVK, Lichtstrom, UGR, etc.)

20 Die Verbraucher Trends sind Einsparungen, weißes Licht und Contracting Einsparungen Weißes Licht Contracting Senkung der Strom- und Wartungskosten Lichtsteuerung und Dimmung Aufrechterhaltung der Beleuchtungsstärke mit effizienteren Beleuchtungssystemen an vorhandenen Masten Repräsentatives Licht Sicherheit durch Reduzierung der Verbrechensrate Sicherheit durch visuelles Empfinden Out-Sourcing bevorzugt Budget für Straßenbeleuchtung darf nicht steigen (kein Budget für Renovierung vorhanden) Renovierung soll durch die umgesetzten Energie-Einsparungsmaßnahmen finanziert werden

21 Dimmen von Hochdruckentladungslampen Bekannte arten der Leistungsreduzierung: Senkung der Versorgungsspannung Phasenreglung; Phasenanschnitt, - abschnitt Impedanzänderung Änderung der Frequenzen bei Hochfrequenzbetrieb

22 Dimmen von Hochdruckentladungslampen Quecksilberdampf Hochdrucklampen (HRL): Leistungsreduzierung bis auf 50% der Nennleistung möglich Anlauf bei Volllast Mögliche Dimmverfahren sind: Spannungsabsenkung, Phasenregelung, Impedanzänderung. Natriumdampf Hochdrucklampen (RNP): Leistungsreduzierung bis auf 50% der Nennleistung möglich und zulässig bei Stufenschaltung mit Übergang auf Betrieb am Vorschaltgerät der nächst niedrigeren Leistungsstufe bei Stufenschaltung mit Zusatzimpedanz Verwenden eines elektronischen Leistungsschalters Anlauf mindestens 10min bei Volllast

23 Dimmen von Hochdruckentladungslampen Halogen-Metalldampflampen mit Quarzbrenner (HRI): Leistungsreduzierung ist nicht zulässig! Bei Leistungsreduzierung können folgende Effekte auftreten: Verkürzung der Lebensdauer Beschleunigter Lichtstromabfall Farbabweichungen im Dimmbetrieb und stärkere Farbortwanderung über die Lebensdauer

24 Dimmen von Hochdruckentladungslampen Halogen-Metalldampflampen mit rundem Keramikbrenner (RCC): Grundsätzlich ist eine Leistungsreduzierung von RCC Lampen möglich Jedoch können die Lichttechnischen Eigenschaften (Ra, Farbort etc.) und die Lebensdauer negativ beeinflusst Durch die runde Keramik sind Effekte nicht so ausgeprägt wie bei Halogenmetalldampflampen mit Quarz Brenner Für gedimmt betriebene RCC Lampen übernimmt Radium keine Gewährleistung; nur bei Betrieb am Osram POWERTRONIC PTo wird eine Gewährleistung bezüglich der Lebensdauer übernommen.

25 Vorteile durch die Verwendung von EVG s in der Straßenbeleuchtung Optimierung der elektrischen Versorgung der Lampe Hochfrequenzbetrieb reduziert die Auskühlung der Elektroden. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer der Lampe Spannungsabfall durch lange Leitungslängen wird kompensiert Reduzierung der Verlustleistung Lichtsteuerung und Dimmung möglich Feedback der Lampe bei Steuerung über DALI Schnittstelle

26 Welche Lampen sind für Dimmung* mit EVG geeignet? HRL Quecksilberdampf Hochdrucklampen HRI Halogen Metalldampflampen mit Quarzbrenner RCC Halogen Metalldampflampen mit Keramikbrenner RNP Natriumdampf Hochdrucklampen - - *am OSRAM Pto

27 OSRAM POWERTRONIC PTo 50, 70, 100, 150 3DIM POWERTRONIC PTo 35 Produktbeschreibung: Leuchteneinbau-EVG mit Vollverguss-Kunstoffgehäuse Dimmbar mit 3 unterschiedlichen Ansteuermethoden (3DIM) h Lebensdauer bei max. t c (Ausfallrate < 8 %) Verstärkter Überspannungsschutz (bis 4 kv) Blitzschutz bis 10 kv Vibrationsgeprüft (nach EN/IEC Absatz 4.20) Produktvorteile: Höchstmaß an Flexibilität in Kombination mit einem äußerst robusten und langlebigen Design Unterstützt Standard-Leistungsstufen und genormte Lampen/EVG-Schnittstellen Geeignet für SK I und SK II Leuchten

28 OSRAM POWERTRONIC PTo 50, 70, 100, 150 3DIM POWERTRONIC PTo 35 Perfekt im System mit Radium RCC oder RNP Lampen Stufenlos dimmbar im Bereich zwischen 100 % und 60 % 3DIM drei unterschiedliche Ansteuermöglichkeiten vereint in einem EVG DALI : Kommunikation in Telemanagementsystemen StepDim: 2-Stufenschaltung 100 % und 60 % AstroDim: Zeitgesteuerte 2-Stufendimmung ganz ohne externe Steuerung EVG-Parametrierung mittels externem Bedientool

29 POWERTRONIC PTo 3DIM Steuerung über DALI Schnittstelle Steuersignal gelangt über unterschiedlichste Arten zur Leuchte (z. B. via Power Line Communication (PLC), Radio Frequency (RF), GSM etc.) Leuchtencontroller übersetzt das Signal in DALI und steuert so das EVG an PTo 3DIM wird somit über standardisierte DALI -Schnittstelle gesteuert DALI ist rückkanalfähig und ermöglicht dadurch bidirektionale Kommunikation: Statusabfrage von Lampe oder EVG Optimierung von Wartungszyklen

30 POWERTRONIC PTo 3DIM Steuerung mit StepDIM 2-step-dimming Lm t Ersetzt die bekannte KVG-Halbnachtschaltung Nutzt existierende Steuerinfrastruktur der Drosselanzapfung Zusätzliche Steuerphase zum Ein-/Ausschalten der Dimmung wird direkt am EVG angeschlossen Konfiguration der Steuerlogik kann über Programmiertool angepasst werden

31 POWERTRONIC PTo 3DIM Steuerung mit AstroDIM dimmen über integrierte Zeitsteuerung Lm t Zeitgesteuertes Dimmen ganz ohne externe Steuerinfrastruktur Selbstständiges Einlernen des EVG anhand des vorgegebenen Schaltkalenders der Zentralsteuerung Microcontroller gesteuertes Absenken auf voreingestellte Defaultwerte oder individuelle Parameterwerte Absenkung kann mehrstufig erfolgen Individuelle EVG-Parametrierung mittels Programmiertool

32 Unterschiedliche Dimm-Modi mittels unterschiedlicher Verdrahtung DALI AstroDIM StepDIM

33 POWERTRONIC PTo 3DIM Programmierung über 3DIM Tool Produktbeschreibung: Schnelle und intuitive StepDIM und AstroDIM Programmierung Änderung und Auslese der Parameter USB DALI Vorteile: Darstellung des Dimmverhaltens Ausgabe der zu erwartenden Energieeinsparung Optimierung der 3DIM EVG durch angepasste StepDIM- und AstroDIM-Parameter Interface diagram Systemvoraussetzung: Handelsüblicher PC oder Laptop (ab 2005) DALI magic Hardware Windows XP oder höher

34 Systemübersicht DALI magic USB DALI L N Produkt DALI magic 3DIM Tool 3DIM EVG Beschreibung PC / EVG Schnittstelle Programmierung und Auslese von 3DIM-Konfigurationen POWERTRONIC oder OPTOTRONIC

35 Die 3DIM EVG Familie Vorteile des 3DIM Konzepts: 3DIM EVG sind sowohl für HID als auch LED verfügbar 3DIM EVG sind robust und langlebig 3DIM EVG können in jede Infrastruktur integriert werden DALI StepDIM AstroDIM Infrastruktur Tele mgmt. Zusätzliche, geschaltete Phase An / Aus 3DIM Lichtmanagementpaket DALI Schnittstelle für die Einbindung in Telemanagementsysteme StepDIM Halbnachtschaltung über Steuerspannung AstroDIM Halbnachtschaltung über internen Zeitgeber Individuelle Konfiguration mittels LMS Software 3DIM Tool

36 StepDIM Konfiguration StepDIM Einstellen von Einschaltwert und Fade-Zeit (Nur bei OT) Parametrierung des Dimmwerts Frei wählbare StepDIM-Logik (Umschalten durch anlegen oder abschalten der Steuerspannung möglich) Visualisierung des Dimmverhaltens sowie der StepDIM-Logik

37 AstroDIM Konfiguration AstroDIM Ortsabhängige Konfiguration Einstellen von Einschaltwert und Fade-Zeit (Nur bei OT) Zweistufiges Dimmen: Jeweils mit individuellem Dimmwert, Start- und Endzeiten Visualisierung des Dimmverhaltens im autarken Betrieb Überschlägige Berechnung der Einsparung

38 Ceraball RCC-TT 70W 150W Vorteile Lange mittlere Lebensdauer: h* Geringe Frühausfallrate: 10% h* Effizientes weißes Licht für die Straßenbeleuchtung Hohe Lichtausbeute: bis zu 107lm/W Warmweißes Licht Sockel E27 (70W), Sockel E40 (150W) Geeignet für NAV Betriebsgeräte *Schaltrhythmus: 11h/1h 50Hz 70W 150W d [mm] l [mm]

39 Ceraball RCC-E/P 35W 150W Vorteile Auch für offene Leuchten Sehr gute Farbwiedergabe WDL: Ra bis zu 93 Hoch Lichtausbeute: bis zu 94lm/W Lange mittlere Lebensdauer: h* Sockel E27 Elliptischer Keramikbrenner Geeignet für NAV Betriebsgeräte *Schaltrhythmus: 11h/1h 50Hz 35W 150W d [mm] 54 l [mm] 138

40 Systemvergleich: Quecksilberdampf vs. Halogen Metalldampf HRL Lampe RCC-E/P 70W RCC-E/P 150W Lampenleistung 125W / 250W 73W 145W Systemleistung 138W / 272W 83W* 157W* Lichtstrom 6300lm / 13000lm 6700lm 13700lm Lebensdauer 16000h 12000h 12000h Energieeinsparung - 40% 43% *Am OSRAM PTo DIM

41 Lichtverteilung der Leuchte - Gleichmäßigkeit - Lichtmenge - Umgebungshelligkeit - Lichtverschmutzung - Blendung Mechanik - Konstruktion - Material (Korrosion) - Handhabung Elektronik - Steuerung - Überwachung - Schutz / Kommunikation Temperaturabhängigkeit - Lichtquelle - Elektronik - Optik Straßenbeleuchtung Planerische Faktoren - Wartungsfaktoren - Normen - Gesetzliche Forderungen Lichtquellen - Quecksilberdampf - Natriumdampf - Halogen-Metalldampf (Keramik) - (Kompakt-) Leuchtstoff - LED Lichttechnische Eigenschaften der Lampe - Farbtemperatur - Farbwiedergabe - Lichtverteilung - Lichtstrom Lebensdauer - Lichtquelle - Elektronik - Gehäuse / Mast - Optik