LED-Lampen Testkoffer für Unternehmen

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1 LED-Lampen Testkoffer für Unternehmen Grundlagenwissen energieeffizienter Beleuchtung Fachveranstaltung der energiekonsens Einsatzmöglichkeiten der LED Beleuchtung 3. Mai Energiesparende Beleuchtung: Eco-Halogen Halogen- Kompakt LED- Lampen leuchtstofflampen Lampen April 009 Foto: die Einsparberater.de

2 Energiesparende Beleuchtung: Kompaktleuchtstofflampen (KLL) versus LED-Lampen Lampen Vorurteile / Probleme? Machen kaltes Licht? KLL: nein, z.b. ComfortWarmWeiß mit.500k LED: nein!.700 bis K Enthalten viel Quecksilber? KLL: geringe Mengen (<mg) oder Amalgam LED: nein! Benötigen viel Energie KLL: nein zur Herstellung? LED: nein Starten langsam? KLL: ja/nein, je nach Technik LED:nein April Energiesparende Beleuchtung: Farbtemperatur der Lampe April 009 4

3 Energiesparende Beleuchtung: Effizienzklassen / Energielabel /Eco-design design-richtlinie > 55 lm/w > 0 lm/w > 15 lm/w Kriterium: Licht- ausbeute Lumen pro Watt [lm/w] April Energiesparende Beleuchtung: Effizienzklassen / Energielabel /Eco-design design-richtlinie April 009 6

4 Energiesparende Beleuchtung: Frage: Gilt diese Ökobilanz auch für in China hergestellten Energiesparlampen?? April 009 Quelle: die Einsparberater.de 7 Energiesparende Beleuchtung: In einer Leuchtstoffröhre (58 W / T8) sind bis zu 5 mg Quecksilber-Dampf Dampf, in Kompaktleuchtstofflampen sind typisch 1 bis mg enthalten. LED-Lampen Lampen enthalten kein Quecksilber Laut PTWI-Wert darf ein 60 Kilogramm schwerer Erwachsener pro Woche höchstens 300 Mikrogramm Gesamtquecksilber aufnehmen, davon neuerdings höchstens 100 Mikrogramm Methylquecksilber. Die amalgambedingte Quecksilberbelastung wird von der Kommission Human-Biomonitoring auf 3-1 Mikrogramm Quecksilber pro Tag geschätzt, also 1-84 Mikrogramm pro Woche. > Jahresdosis: 300 Mikrogramm x 5 = 15,6 mg pro Jahr April 009 Quelle: die Einsparberater.de 8

5 Energiesparende Beleuchtung: Stromerzeugung aus Verbrennung von Kohle setzt ebenfalls Quecksilber frei! April 009 Quelle: die Einsparberater.de 9 Wohnraum: 5 m / 56 m 3 Die zerbrochene Energiesparlampe: Klassen-/Gruppenraum: 50 m / 150 m 3 Freisetzung von mg Quecksilberdampf Wohnraum: ~30 µg/m 3 Klassenraum: ~13 µg/m 3 TRGS 900 Grenzwert 100 µg/m 3 Lungenvolumen (Erwachsener) durchschnitt etwa 5 Liter Atemzüge etwa 0 pro min 1 Std Aufenthalt 1.00 x 5 liter = 6,0 m 3 6,0 m 3 x 30 µg/m 3 = =180 µg / 0,18mg entspricht ~10% der freigesetzten Hg Menge nach einer Stunde Aufenthalt April 009 Quelle: Der enercity-fonds proklima / Hannover / 10

6 Handlungsempfehlung zerbrochene Energiesparlampe: Passen Sie auf, dass Sie sich nicht an den Glasscherben verletzen Sollte die Lampe in einer Leuchte zerbrochen sein, stellen Sie sicher, dass diese vom Stromnetz (möglicherweise über die Sicherung) getrennt wird. Lüften Sie bei Möglichkeit quer, um einen großen Luftwechsel (Dauer 5 bis 10 min) zu ermöglichen damit die giftigen Dämpfe aus dem Raum getragen werden. Sammeln Sie alle Teile auf, möglichst durch Aufkehren. Nutzen Sie ein Einwegtuch oder auch ein Klebeband, um kleine Stücke und Staub aufzunehmen. Sollte bei Teppich oder ähnlichem ein Staubsauger benötigt werden, ist der Staubsaugerbeutel anschließend zu entsorgen. (Wechseln Sie diesen nicht, werden die toxonischen Dämpfe bei jeder Nutzung austreten!) Entsorgen Sie auch die Lampenreste, Einwegtuch, etc. in einem Beutel und bringen Sie diesen nach draußen. (Wenn Sie die Reste im Abfalleimer in der Küche lassen, verbleibt das Quecksilber aufgrund der Verdampfung im Raum!) Entsorgen Sie sowohl zerbrochene als auch nicht- funktionsfähige Lampen sachgemäß bei Ihrem Wertstoffhof oder der Schadstoffsammelstelle Ihrer Kommune April 009 Quelle: Der enercity-fonds proklima / Hannover / April 009 1

7 Energiesparende Beleuchtung: Vorteil Amalgam: im kalten Zustand fest, kein HG-Dampf vertretbarer Nachteil: volle Helligkeit erst nach 60 sec April 009 Quelle: die Einsparberater.de 13 Typische Anwendungsfälle der LED-Beleuchtung Beleuchtung: April

8 Energieeffizienz = Lichtausbeute der Lichtquellen LED-Lampen Lampen LED-Technik.Generation 35 W NAVT HST50 bis 70 W Cosmopolice CPO 45 bis 60 W Kompaktleucht- stofflampen KLL Leuchtstoffröhre T36mm 40 W HME 80 W Lichtausbaute Lumen/Watt (inkl. Vorschaltgerät) April Energieeffizienz = Lichtausbeute der Lichtquellen [Lumen/Watt] bis 100 lm/w in den nächsten bis 5 Jahren lm/w Kerze Glüh- Glüh- Halogen- Kompakt- LED strupf- lampe lampe leuchtstoff- Lampe lampe lampe April 009 Quelle: die Einsparberater.de 16

9 Energiesparende Beleuchtung: Energiesparende LED-Beleuchtung: sehr sinnvoll: LED s im Spotbereich (Ersatz von Halogen-Lampen) und Glühlampen < = 60 W leider noch viel schlechte Ware auf dem Markt > Daher sorgfältige Prüfung der techn. Angaben! mäßig bis hohe Investitionskosten LED als Ersatz für die Kompaktleuchtstofflampe ESL im Moment noch deutlich teurer. aber Vorteile gegenüber ESL: schaltfest, schnell und ohne Quecksilber April April

10 Vorteile der LED dynamische Anpassung / Dimmbarkeit 0-100%, sofortige On/Off-Schaltung hohe Energieeffizienz mit Potenzial zur Steigerung (inzw. 90 bis 105 lm/w) geringe Wartungskosten, da ca. 10 bis 15 Jahre wartungsfrei Umweltverträglichkeit (kein Quecksilber) durch kompakte Bauform variable Leuchtenform möglich sehr hohe Leuchtdichten Vermeidung von Lichtsmog durch präzise Lichtlenkung Schutz der Insektenfauna durch gezielte Lichtfarbensteuerung (weil geringer Blauanteil, kein UV-Licht etc) Nachteile der LED Wärmemanagement aufwendig und kompliziert Blendungsgefahr durch sehr hohe Leuchtstärken Technik ist (noch) teuer, damit hohe Anschaffungskosten Lebensdauer bestimmter Lichtfarben noch zu gering Streuung der Lichtfarben in der Produktion kann hoch sein Ersatzteilversorgung der LED s nur bei namhaften Herstellern gesichert April Schritte zur richtigen LED Beleuchtung: Schritt 1: Das Preis - Leistungs Verhältnis Lumen/Watt (lm lm/w) Angaben in Lumen (lm lm): Viele LED Hersteller geben den Lichtstrom in Lumen (lm) und den Verbrauch in Watt (W) an. Vergleichswert für die Effizienz: Lumen/Watt (lm( lm/w) Wichtig: nur weisse/warm weisse LEDS mit mehr als 40 lm/w einsetzen April 009 0

11 3 Schritte zur richtigen LED Beleuchtung: Schritt 1: Das Preis - Leistungs Verhältnis Lumen/Watt (lm/w) Eine LED mit einem Abstrahlwinkel von z,b. 15Grad leuchtet bei gleichem ABSTAND vor einer Wand, eine kleinere Fläche aus, aber dafür heller, als die gleiche LED mit einem Abstrahlwinkel von z.b. 10Grad. Angaben in Candela (cd, 1cd= 1 lm / sr ) Die Lichtstärke ist die Strahlungsleistung einer Lichtquelle pro Raumwinkel sr. Wenn LED Hersteller nur die Lichtstärke also Candela (cd) angeben, muß man die cd mit dem Raumwinkel sr multiplizieren. Der Raumwinkel sr, den man zur Lumenberechnung benötigt, wird meistens nicht angegeben. (siehe sr Tabelle) lm = cd x sr Öffnungswinkel: , Teile der Kugel 6,8 1, sr Faktor 6,8 1,84 1 0,84 0,589 0,478 0,379 0,14 0,0955 0,0538 0,039 0, April Schritte zur richtigen LED Beleuchtung: Lichtquelle Farbtemperatur Kerze K Glühlampe (40 W).680 K Glühlampe (60 W).00 K Glühlampe (100 W).800 K Glühlampe (00 W) K Halogenlampe, Leuchtstoffröhre (Warmweiß) K Leuchtstoffröhre (Kaltweiß) K Xenon-Lampe, K Morgensonne-/Abendsonne, K Vormittags-/Nachmittagsonne K Mittagssonne, Bewölkung K Tageslichtlampe K Blauer Himmel K Dämmerung, blau Stunde K Schritt : Welche Stimmung möchten Sie erzeugen? WEISSE LEDs? WEISS IST NICHT GLEICH WEISS! Die Farbtemperatur in Kelvin (K)ist entscheidend Kerze: 1500 K, gelblich, leicht rötliches Licht. Glühbirne 100W: 800 K WarmWeiss. Je höher die Farbtemperatur, desto "weißer" bzw. "kälter" das Licht ( tageslichtähnlich = K) Aufpassen! Den Begriff WarmWeiss" dehnen LED-Händler sehr gerne nach ihren Wünschen April 009

12 3 Schritte zur richtigen LED Beleuchtung: Die CIE-Normfarbtafel mit eingezeichnetem Adobe-RGB-(1998)-Farbraum: Die Farbendarstellung der Grafik dient nur zur Orientierung. Quelle: Wikipedia April Schritte zur richtigen LED Beleuchtung: Schritt 3: Welcher Abstrahlwinkel wird benötigt? Der Abstrahlwinkel, gehört zu einem der wichtigsten Kriterien, der beim Kauf einer LED beachten werden muss! Welche Fläche soll ausgeleuchtet werden? Ein Spot besitzt einen kleinen Abstrahlwinkel. Eine Glühbirne z.b. besitzt einen großen Abstrahlwinkel (Rundumbeleuchtung = 360 = sr = 4Pi=1,566) Ein Spot der auf eine weiße Wand gerichtet ist, kann ebenso gut wie eine 360 Lampe eine sehr gute Ausleuchtung erzeugen. LEDs eigenen sich deswegen hervorragend für direkte Beleuchtung bzw. Anstrahlung! April 009 4

13 3 Schritte zur richtigen LED Beleuchtung: 3 Beispiele zu Lichtstrom und Abstrahlwinkel einer Halogen bzw. LED-Lampe Lampe A) Ein z.b Halogenspot wird mit 50W und cd deklariert. Beim genaueren Lesen der Verpakung wird ein Abstrahlwinkel von 6 angegeben. 6 entspricht einen Raumwinkel (sr) von ~ 0,15. Candla (cd) x sr = Lumen (lm), also x 0,15 = 450 lm. >>> EnergieEffizienz von 9 Lummen/W bei einem Preis von ca. 6 EUR! B) Leider gibt es auch bei LEDs noch "Stromfresser". Z.B. ein Power LED Spot 6W /E14 WarmWeiß verspricht Lux bei nur 6W? hier hilft nur Nachrechnen! >> 15 entspr. einem Raumwinkel von etwa 0,0538 sr. Bei einem Abstand von 50 cm, beträgt die beleuchtete Fläche 0,013 m. Lux x beleuchtete Fläche = ca. 40lm!! >>> Das sind lediglich 7 lm/w zu einem Preis von über 30 EUR! C) Ein anderer Power-LED-Spot mit vergleichbarer Geometrie besitzt einen Lichtstrom von 15 lm bei ebenfalls 6W. Dies entspricht einer Lichtausbeute von etwa 1 lm/w. Bei Kosten von rund 5 EUR pro Lampe ist dies die deutlich bessere Variante! Empfehlung: immer die Kenngröße Lumen/Watt berechnen! und dann den Preis betrachten!! April Energiesparende Beleuchtung: Das Lumen Lumen ist das neue Watt? Die Lampentechnologien sind besser vergleichbar geworden! Dank aussagekräftiger Lumen*-Angabe nach ERP-Richtlinie. Quelle: OSRAM April 009 6

14 Beispiele zur Wirtschaftlichkeit April Beispiele zur Wirtschaftlichkeit April 009 8

15 Beispiele zur Wirtschaftlichkeit April Beispiele zur Wirtschaftlichkeit April

16 Beispiele zur Wirtschaftlichkeit LED-Lichterkette (0teilig) als Stromspar-Investition konventionelle Glühlampen 5 W inkl. Tafo Lebensdauer Glühlämpchen Std LED-Lichterkette 4 W Lebensdauer LED mind Std Einsparung 1 W bis über Brennstunden Preis einer LED-Lichterkette 16 EUR brutto abzgl 4 EUR für normale Lichterkette Mehrkosten einer LED-Lichter Strompreis 1 EUR brutto 17 ct/kwh brutto Dauerbetrieb 48 Wochen und 5 Tage pro Woche Nutzung über das Jahr tägliche Brenndauer Brenndauer pro Jahr Einsparung Amortisationzeit Std/Tag Std/Jahr kwh/a EUR/a Jahre ,43 3, ,14, ,85 1, ,57 1,4 Betrieb als Winter/Weihnachstbeleuchtung tägliche Brenndauer Brenndauer pro Jahr Einsparung Amortisationzeit Std/Tag Std/Jahr kwh/a EUR/a Jahre ,8,86 4, Tage April Bauformen des LED-Lampenkoffers Lampenkoffers Einschubkasten #1 Niedervolt 1V G4, G5.3 und Hochvolt 0 V GU10 Sockel April 009 3

17 April April

18 Bauformen des LED-Lampenkoffers Lampenkoffers Einschubkasten # LED, KLL, eco-halogen mit Sockel E7 und E April April

19 April April

20 4 W LED-Lampe, Lampe, R7s 78mm 30 lm etwa 30 W Preis: ca. 7 EUR des LED-Lampenkoffers Lampenkoffers 8 W LED-Lampe, Lampe, 675 lm etwa 60 W R7s 118 mm, warmweiß, dimmbar PREIS: 40 EUR April / licht.wissen Opto Semiconductors OSRAM April

21 Kontakt Ulrich Am Wall 17/ Bremen Telefon: April

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