LED-Leuchten. Leuchten und Lichtplanung

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "LED-Leuchten. Leuchten und Lichtplanung"

Krista Maurer
vor 7 Jahren
Abrufe

1 LED-Leuchten Leuchten und Lichtplanung

2 Zur Person Udo Kelling TU Ilmenau Lichttechnik BAG TURGI Lichttechnik / Projektierung 2002-Mai 2004 TRILUX AG seit Juni 2004 LICHTPLAN GmbH seit 1997 SLG Fachgruppe 7 Sportstättenbeleuchtung Vorsitz seit 2005 seit 2007 SLG-Fachgruppe 52 Strassentunnel- und Unterführungen Dozent SLG-Kurse: Öffentliche Beleuchtung Lichtplaner 2

3 Projekte Lichtplanung Baden Bruggerstrasse, Mellingerstrasse, Umfahrung Ennetbaden, Kreisel Landvogteischloss

4 Projekte Lichtplanung Neue Staffeleggstrasse Aarau

5 Aktuelle Projekte Lichtplanung Baden Neuenhoferstrasse Schulhausplatz Schlossbergtunnel Mellingerstrasse Bäderstrasse Römerstrasse

6 Übersicht 1. Neue Situation durch LED 2. Neutrale Lichtplanung 3. Planung mit LED-Leuchten Vergleich Natriumdampf-Hochdrucklampen (HST) zu LED Fussgängerüberwege Immissionen 4. Fazit / Ausblick / Fragen

7 1. Neue Situation durch LED deutlich komplexer als früher: Grössere Produktpalette zahlreiche neue Hersteller Leistungen + Bestromung Optiken Lichtfarbe (ww/nw/tw) Neue Parameter: Standardisierung Thermomanagement + Lebensdauer Abstimmung Lebensdauer LED+EVG Steuerung

8 Neue Hersteller wie zukunftssicher Lieferung Ersatzteile? aus Elektronikbranche - Verständnis Lichttechnik? Bsp. Lichtverteilungskurven LED: effiziente Lichtverteilung Höherer Anlagenwirkungsgrad Reduzierung Lichtimmissionen HST 100 W LED 110 W LED 78 W LED heisst nicht automatisch gut

9 Neue Hersteller Effiziente Lichtverteilung Lichtimmissionen Fassaden HST 100 W LED 110 W LED 78 W Strasse: 14.5 lx/ lx/ lx/0.55 Trottoirs: 6.8 lx 16.2 lx 5.4 lx 12.1 lx 7.1 lx 19.0 lx Fassaden: E vmax =2.9 lx 10.7 lx E vmax =4.0 lx 15.5 lx E vmax =1.1 lx 6.2 lx

10 Leistungsstufen Natriumdampf- Hochdrucklampen standardisiert

11 Leistungsstufen LED Unikate 1. Herstellerbeispiel: 17 LED-Anzahlen x 3 Bestromungen x Lichtfarbe x Optiken

12 Leistungsstufen LED 2. Herstellerbeispiel

13 Leistungsstufen LED 3. Herstellerbeispiel Bestromung Beispiel: BH ma lm 101 W 106 lm/w 450 ma lm 121 W 102 lm/w 525 ma lm 137 W 98 lm/w

14 Optiken HST: Position Lampe im Reflektor LED: Strassen, Velowege, Plätze, rotationssymmetrisch

15 Normung zahlreiche Normen in Arbeit (IEC) ZHAGA Standards für Schnittstellen von LED-Lichtmodulen Geometrien/Sockel elektrische Kenngrössen Betriebsgeräte lichttechnische Kenngrössen Wärmeverhalten Bisher bestätigt: Downlights, Spotlights, Aussenbeleuchtungs-Modul Quellen: Osram AG, ZHAGA

16 LED und Temperaturabhängigkeit Wärme muss abgeführt werden d.h. Thermomanagement sehr wichtig! Temperaturabhängig: Lichtstrom Lebensdauer: unterschiedliche Definitionen: z.b.: L80/L70/L50 Lumen 100% 80% 50% T2>T1 Angabe Umgebungstemperatur T1 Stunden

17 Steuerung/Nachtabsenkung Bisher mit HST: Neu mit LED: effizient dimmbar sofort volles Licht dimmbare elektron. Betriebsgeräte Neu verkehrsabhängige Steuerung möglich: Licht bei Bedarf Quelle: TU Darmstadt

18 2. Lichtplanung Festlegung der lichttechnischen Vorgaben entsprechend den Normen (SN EN 13201, SLG 202) Planung entsprechend Anforderungen und damit Erfüllen der Normvorgaben produktneutral Planungen sind vergleichbar für verschiedene Hersteller/Leuchten und damit Beurteilung verschiedener Hersteller/Leuchten möglich Herstellerberechnungen nicht neutral nicht vergleichbar mit anderen Herstellern/Leuchten

19 Schulhausplatz Baden Definition der lichttechnischen Vorgaben Planungen für verschiedene Hersteller/Leuchten Abschlussbericht mit Aussagen zu: Vergleich Lebensdauerangaben Leistungsbedarf Lichttechnischen Ergebnissen Leuchtenempfehlung

20 Vergleichbarkeit Bemessungsleistung Bemessungslichtstrom Bemessungslebensdauer L x L80/L70/L50 Lichtstromrückgang B y Totalausfall C z Umgebungstemperatur Quellen: Trilux, ZVEI

21 Vergleichbarkeit Wartungsfaktor WF = (LLMFxLSF)xLMF LLMF: LSF: LMF: Lampenlichtstromwartungsfaktor Lampenüberlebensfaktor Leuchtenwartungsfaktor Quelle: Trilux

22 Vergleichbarkeit Wartungsfaktor WF = (LLMFxLSF)xLMF LLMF: LSF: LMF: Lampenlichtstromwartungsfaktor Lampenüberlebensfaktor Leuchtenwartungsfaktor Einsparungen CLO: konstanter Lichtstrom, d.h. LLMF = 1 Erforderliche Angaben: Anfangsleistung, mittlere Leistung, Endleistung Lichtstrom für CLO Quelle: Trilux

23 Erforderliche Unterlagen LP CAD-Datei oder Papierpläne Grundriss mit: Strassen, Fussgängerüberwegen, Mittelinseln, Bäume u.ä. bestehende Lichtpunkte Geschwindigkeit, Hauptnutzer, Verkehrszahlen ergibt Beleuchtungsklasse Informationen zur bestehenden Beleuchtung Leuchtentypen und höhen, Lampentypen Fotos der Anlage Besonderheiten: z.b. bezüglich Lichtimmissionen möglichst Ortsbegehung

24 Qualitätskontrolle Lichtmessungen: Abnahmemessung nach Erstellung Kontrollmessung nach z.b. 5 Jahren Planungsraster Messraster Stichpunktkontrolle Messung Beleuchtungsstärke (Lux) oder Leuchtdichte (cd/m 2 ): Planung: ME oder CE-/S-Klasse? Fahrbahneigenschaften

25 Bäume Beidseitige Beleuchtung: nicht optimal, aber akzeptabel Einseitige Beleuchtung: nicht akzeptabel

26 3. Lichtplanungen Vergleich HST-LED Vergleichsberechnungen für kleine Strassen: b = 6 m / Lph = 6 m / Lpd = 30 m / Ü = -1.5 m optimale Leuchtenneigung CE-Klasse 5: E m = 7.5 Lux U 0 = 0.4 Leuchte Systemleistung (EVG) E m U 0 HST 81 W 11.4 lx 0.42 HST Natriumdampf-Hochdrucklampen LED 1 37 W (-44 W) 7.7 lx 0.49 LED 2 57 W (-24 W) 9.0 lx 0.40 LED 3 80 W (-1 W) 10.1 lx 0.38

27 Vergleich HST-LED Vergleichsberechnungen für mittlere Strassen: b = 6.5 m / Lph = 8 m / Lpd = 36 m / Ü = -1.5 m optimale Leuchtenneigung CE-Klasse 4: E m = 10 Lux U 0 = 0.4 Leuchte Systemleistung (EVG) E m U 0 HST 114 W 12.8 lx 0.51 HST Natriumdampf-Hochdrucklampen LED 1 60 W (-54 W) 10.5 lx 0.47 LED 2 71 W (-43 W) 11.0 lx 0.48 LED W (- 1 W) 8.9 lx 0.45

28 Vergleich HST-LED Vergleichsberechnungen für grosse Strassen: b = 7 m / Lph = 10 m / Lpd = 45 m / Ü = -1.5 m optimale Leuchtenneigung CE-Klasse 3: E m = 15 Lux U 0 = 0.4 Leuchte HST LED 1 LED 2 LED 3 Systemleistung (EVG) 166 W 128 W (-38 W) 145 W (-21 W) 172 W (+6 W) E m 15.9 lx U HST Natriumdampf-Hochdrucklampen

29 LED-Leuchten Effiziente Lichtverteilung Aber nicht zu fokussiert! Umgebungs-Beleuchtungsstärkeverhältnis SR bei ME-Klassen SR = (E1+E4)/(E2+E3) SR-Werte für Berechnungsbeispiel: HST 100 W LED 110 W LED 106 W SR = 0.6 SR = 0.8 SR = 0.4 Quelle: Trilux AG

30 LED-Leuchten Effiziente Lichtverteilung Sehr exakte Ausrichtung erforderlich Beispiel Kurve HST 100 W / U o = 0.4 LED 106 W / U o = 0.2

31 Fussgängerüberwege Beleuchtungsmöglichkeiten laut Norm: keine Zusatzbeleuchtung ab ME/CE2: 1.5 cd/m 2 /20 Lux seitliche Anstrahlung: E vmin 5 Lux: optimale Anordnung umgekehrte Anordnung Aufhellung über Anhaltedistanzen

32 LED-Leuchten Effiziente Lichtverteilung Beispiel Kreisel und Fussgängerüberweg

33 LED-Leuchten nicht zu engstrahlend sehr exakte Ausrichtung erforderlich LED-Leuchte Typ 1 LED-Leuchte Typ 2

34 LED-Leuchten Module nur Lichtquelle Umrüstung bestehender Leuchten Anpassung Reflektor und Betriebsgeräte erforderlich LED-Ersatz leicht möglich Fragen: Thermomanagement? Optimale Lichtlenkung?

35 LED-Leuchten Optimale Lichtlenkung? Keine Asymmetrie C Viel Licht neben die Strasse Kann nur ein Kompromiss bei bestehenden Leuchten sein

36 LED-Leuchten LED-Ersatzmodul für Leuchten mit opalem Abschlussglas: Veraltete Lichttechnik: Immissionen Blendung ungleichmässige Beleuchtung Fazit: mit weniger Energie gleich schlechte Beleuchtung Lichtquellenersatz nicht sinnvoll, sondern Leuchtenersatz erforderlich

37 LED-Leuchten Vorher: HME 80 W (4000 lm) HME 125 W (6800 lm) Nachher: Retrofitlampen: 17 W / 1500 lm?

38 Immissionen Leuchte in Fassadennähe

39 Immissionen Fassadenaufhellung: maximale vertikale Beleuchtungsstärke (Lux) Direktblendung: maximale Lichtstärke (Candela) Himmelsaufhellung: ULR (upward light ratio/oberer Lichtanteil in %) keine Vorgaben für Strassenbeleuchtung in der Schweiz Auszug SN EN Sportstättenbeleuchtung

40 Lichtplanung - Immissionen

41 Lichtplanung - Immissionen Beispiel LED-Leuchte mit 94 W und lm ohne Backlight control mit Backlight control Strasse: 15.1 lx/ lx/0.59 Imax: 548 cd 957 cd 609 cd 305 cd Fassaden: E vmax 3.3 lx 16.4 lx 3.8 lx 8.5 lx ULR: 0% 0%

42 Immissionen Blenden: endgültige Lösungen danach hat man keinen Handlungsspielraum mehr

43 Insekten Anlockwirkung des Lichtes von verschiedenen Lichtquellen (NAV, HQI, HCI, LED) auf Insekten Studie der Tiroler Landesumweltanwaltschaft

44 4. Fazit/Ausblick LED-Leuchteneinsatz energetisch sinnvoll immer noch Effizienzsteigerungen Licht nach Bedarf offen: Langzeitstabilität Ausblick: Quelle: TU Ilmenau

Ähnliche Dokumente

Brücke. DIN EN Straßenbeleuchtung

Brücke. DIN EN Straßenbeleuchtung DIN EN 13201 Straßenbeleuchtung Ausgewählte Beleuchtungsklasse M 2 Mittlere Leuchtdichte 1.5 cd/m2 Gehweg Ausgewählte Beleuchtungsklasse C4 Mittlere Beleuchtungsstärke 10 lx Radweg Ausgewählte Beleuchtungsklaase