klima:aktiv FACHINFORMATION MERKBLATT BELEUCHTUNG

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1 klima:aktiv FACHINFORMATION MERKBLATT BELEUCHTUNG

2 Impressum Das Programm Bauen und Sanieren" ist Teil der vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (Lebensministerium) gestarteten Klimaschutzinitiative klima ma:aktiv. Strategische Gesamtkoordination: Lebensministerium, Abt. Umweltökonomie und Energie: Dr. Martina Schuster, Dr. Katharina Kowalski, Elisabeth Bargmann BA, Hannes Bader Medieninhaber und Herausgeber: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft Abteilung V/2 Umweltökonomie und Energie, A-1010 Wien, Stubenbastei 5 Verfasser: Die Erstellung der Merkblätter erfolgte im Rahmen der Entwicklung der klima:aktiv Kriterienkataloge. Energieinstitut Vorarlberg Martin Ploss Stadtstrasse 33 / CCD A DornbirnTel: +43 (0)5572 / martin.ploss@energieinstitut.at Programmmanagement Bauen und Sanieren ÖGUT Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik Hollandstraße 10/46, 1020 Wien Tel: +43 (1) klimaaktiv@oegut.at Foto Titelblatt: Pixelio / Klaus Uwe Gerhardt Stand: Juli Seite 2

3 GRUNDLAGEN UND NUTZEN Maßnahmen zur Reduktion des elektrischen Energieverbrauchs sind sehr wichtig, da der elektrische Energieverbrauch der Haushalte ständig steigt und bei der Stromerzeugung sowie der Stromnutzung sehr hohe Umwandlungsverluste auftreten. Bei der typischen Stromerzeugung werden Leistungsgrade von 30% bis 50% erreicht. Bei Einsatz einer herkömmlichen Glühlampe werden wiederum Wirkungsgrade von etwa 5% erreicht. In Summe bedeutet dies einen Gesamtwirkungsgrad von 1,5 2,5 % (!). Von der im Kraftwerk eingesetzten Energie kommen bei Verwendung herkömmlicher Kraftwerke und Glühlampen also ledig rund 2% als Licht im Raum des Nutzers an; weiter Umwandlungsverluste die noch hinzukommengar nicht berücksichtigt. Umso wichtiger ist es, dass Beleuchtung energieeffizient eingesetzt wird. In Mehrfamilienhäusern sollte vor allem auch auf die allgemeinen Bereiche wie beispielsweise Treppenhäuser, Flure, Waschküchen, Fahrradkeller, Tiefgaragen etc. geachtet werden. Da sich in diesen Bereichen viele verschiedene Personen bewegen und diese leider nur selten die Verantwortung für das Löschen der Beleuchtung übernehmen, wird hier oftmals Energie ungenutzt verwendet. Bei der Planung der Beleuchtung in oben genannten Bereichen sollte darauf Wert gelegt werden, dass zum einen eine ausreichende und den Normen, Gesetzen und Vorschriften entsprechende Beleuchtung geplant und installiert wird. Auf der anderen Seite sollte die Beleuchtung dieser Bereiche auch nicht überdimensioniert werden, um zu hohe Verbräuche zu vermeiden. Eine Norm, die die Nennbeleuchtungsstärke in verschiedenen Räumen vorgibt ist die DIN 5035.Ausschnitte hieraus sind in den nachfolgenden Darstellungen abgebildet. Ziel sollte es sein, die angegebenen Nennbeleuchtungsstärken möglichst effizient während dem Aufenthalt von Personen sicherzustellen. Halten sich in einen Bereich keine Personen auf, so sind auch keine Beleuchtungsstärken (ausgenommen eventueller Notbeleuchtungen) einzuhalten. Geeignete Maßnahmen sind bedarfsgerechte Steuerung mit Bewegungsmeldern, Schalter mit automatischer Ausschaltung (unabhängig von der Wahl des Leuchtmittels), Energiesparlampen, Leuchtstoffröhren mit elektronischen Vorsachaltgeräten sowie Einsatz von LED-Beleuchtungen. Seite 3

4 Art des Raumes bzw. der Tätigkeit EninIx SdF Allgemeine Räume Verkehrszonen in Abstellräumen 50 3 Lagerräume, je nach Funktion Versand Pausen-, Sanitär- und Sanitätsräume: Kantinen 200 2A Pausen- und Liegeräume 100 2A Gymnastikräume 300 2A Umkleide-, Wasch- und Toilettenräume 100 2A Sanitätsräume, Räume für Erste Hilfe 500 1A Haustechnische Anlagen: Maschinenräume Energieversorgung und verteilung Fernschreibstelle, Poststelle 500 2A Telefonvermittlung 300 2A Verkehrswege in Gebäuden Flure 50 3 Treppen, Fahrtreppen, Rampen Verladerampen, autom. Fördereinrichtungen Bürogebäude Büros: Einzelbüros (Arbeitspl. in Fensternähe) 300 2A Büroräume allgemein 500 2A Großraumbüro, hohe Reflexion 750 2A Großraumbüro, mittlere Reflexion A Technisches Zeichenbüro 750 2A Sitzungszimmer und Besprechungsräume 300 2A Räume mit Publikumsverkehr 200 2A Datenverarbeitung 500 2A Groß- und Einzelhandel Verkaufsräume, Kaufhaus 300 2A Supermarkt, Kassenarbeitsplätze 500 2A Seite 4

5 Handwerk und Gewerbe (Beispiele) Vormontage von Heizung und Lüftung Werkstätten: Kraftfahrzeugwerkstatt, Bauschreinerei Schlosserei und Klempnerei, Reparaturwerkstätten für Maschinen Radio- und Fernsehwerkstatt 500 2A Dienstleistungsbetriebe Hotels und Gaststätten: Empfang, Speiseräume, Cafe, Bistro 200 2A Selbstbedienungsgaststätten 300 1B Küche 500 2A Wäscherei und chemische Reinigung: Wachen; Bügeln, Sortieren 300 2A Fleckenentfernen, Kontrolle A Haarpflege 500 1A Kosmetik 750 1A Krankenhäuser (Auszug aus DIN ) Bettenräume: Allgemeinbeleuchtung Lesebeleuchtung Untersuchungsbeleuchtung Bettenraum für Säuglinge Untersuchungs- und Behandlungsräume: Allgemeinbeleuchtung Untersuchungsort > Intensivstation Operationsräume: Allgemeinbeleuchtung bis Operationsfeld ( Ø mindestens 20 cm) bis Flure und Treppen Bettentrakt, am Tage/bei Nacht 200/ 50 2 Operationstrakt, am Tage/bei Nacht 300/ Seite 5

6 Unterrichtsstätten (Auszug DIN aus ) Pausenbereiche 50 3 Flure, Treppen, Eingangshallen Lehrmittel- und Sammlungsräume Unterrichtsräume: Klassenräume Abendnutzung, Erwachsenenbildung Leseräume, Fachräume, Lehrküchen Technisches Zeichnen 500/750 2 Hörsaal mit/ohne Fenster 500/750 2 Sonstige (Beispiele) Kirche, Museum, Galerie 200 Ausstellungsr., Messehalle, Bibliothek 300 Konzert, Theater, Festsaal 300 Sporthalle Wettkampf/Training 400/200 Abb. 1: Nennbeleuchtungsstärken E n nach DIN (Auszug) [Quelle: Pistohl, Band 1, 4.Auflage,2002,Seite G8 und G9-Abschrift] Seite 6

7 Die Effizienz von Leuchtmitteln wird durch das EU-Energie-Label bzw. die ab 1. September 2010 gültigen Kennzeichnungsverordnung abgebildet. Abb. 2: EU-Label für eine effiziente Lampe mit Angabe des Lichtstroms (900 Lumen), des Leistungsbezugs (15 Watt) und der Standzeit (1200 Stunden)[Quelle: FEEI] Seite 7

8 Auf dem EU-Energie-Label für effiziente Lampen wird die Abgabe des Lichtstroms in Lumen angegeben sowie die Bezugsleistung in Watt und die mittlere Standzeit des Leuchtmittels in Stunden. Entscheidend für die Helligkeit eines Leuchtmittels ist die Lichtleistung (Lichtstrom Φ) in Lumen (lm) und nicht die elektrische Leistungsaufnahme in Watt. Die Effizienz (Lichtausbeute) eines Leuchtmittels wird in Lumen pro Watt angegeben. Je Größer dieses Verhältnis ist, umso mehr Licht gibt eine Lampe je aufgenommenen Watt an elektrischer Leistung ab. Die eingangs aufgeführte Beleuchtungsstärke En in Lux ist der Quotient von Lichtstrom pro Fläche (Lux = Lumen / Quadratmeter; lx= lm/m²). Nachfolgend sind als Anhalts- und Vergleichswerte typische Lichtströme und Lichtausbeuten angegeben. Lichtquelle Lichtstrom Lichtausbeute Glühlampe 25 W 220 lm 8,8 lm/w Glühlampe 40 W 415 lm 10,4 lm/w Glühlampe 60 W 710 lm 11,8 lm/w Glühlampe 75 W 935 lm 12,5 lm/w Glühlampe 100 W lm 13,4 lm/w Leuchtstofflampe 58 W lm 75 lm/w * ) (Leuchtstoffröhre) Natriumdampf-HD HD lm 91 lm/w * ) Entladungslampe 250 W LED 7 W 399 lm 57 lm/w * ) einschließlich Vorschaltgerät Tab. 1: Quellen: [FEEI], [Pistohl] Nicht nur das Leuchtmittel (Leuchtstoffröhre, Glühlampe, usw.) hat einen Einfluss auf die Effizienz der Beleuchtung und somit den Energieverbrauch, sondern auch die Leuchte an sich. Die Leuchte muss das Licht des Leuchtmittels dorthin bringen wo es benötigt wird und dies möglichst effizient. Die Effizienz hängt sehr stark davon ab, wie die Reflektoren gebaut sind und welche welchen Reflektionsgrad diese besitzen. Die Effizienz einer Leuchte wird als Leuchtenbetriebswirkungsgrad angegeben. Typische Werte sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Seite 8

9 Abb. 3: Typische Betriebswirkungsgradeη LB verschiedener Leuchten in Prozent. (Quelle: Pistohl, Band 1, 4.Auflage,2002l) Seite 9

10 Leuchtenbetriebswirkungsgrad (typische Werte) Lichtleiste, freistrahlend 90% Pendelleuchte, direkt/indirekt 85% Einbauleuchte, mildes Licht 75% Einbauleuchte, Spiegelraster 75% Stehleuchte, direkt/indirekt 70% Stehleuchte, indirekt 70% Downlight, offen 70% Wandleuchte, indirekt 65% Deckenleuchte, opale Wanne 55% Einbauleuchte, opale Abdeckung 30% Abb. 4: Typische Wirkungsgrade verschiedener Leuchten in Prozent. Quelle: [Studie] Neben den Leuchtenwirkungsgraden spielt aber auch der Raum eine bedeutende Rolle. Dies sind zum einen die Geometrie des Raumes und zum anderen die Farben und Reflexionsgrade der umschließenden Oberflächen (Fußboden, Wände, Decken). Je heller die Oberfläche eine Bauteils, umso höher ist in der Regel auch der Reflexionsgrad. Die Geometrie des Raumes wird durch den sogenannten Raumindex k abgebildet. Dieser wird wie folgt bestimmt: Mit Hilfe des Raumindex k sowie der Reflexionsgrade der Decke, der Wände sowie des Fußbodens können für die sechs gegebenen Leuchtenarten (Typ A F aus Abb. 3) die Raumwirkungsgrade für die verschiedensten Kombinationen ermittelt werden (siehe nachfolgende Abbildung). Des Weiteren sollten die allgemeinen Bereich nach Möglichkeit so geplant werden, dass untertags vollständig oder zumindest zum überwiegenden Teil auf Grund der Nutzung von Tageslicht auf eine künstliche Beleuchtung verzichtet werden kann. k = mit a = Länge des Raumes b = Breite des Raumes h = Aufhängehöhe der Lampe über der Messebene Seite 10

11 Abb. 5: Raumwirkungsgrade für verschiedene Leuchtentypen [Quelle: Pistohl, Band 1, 4.Auflage,2002] Seite 11

12 Hintergrundinformationen / Quellen: Hintergrundinformationen zu energieeffizienter Beleuchtung findet sich auch unter: [Studie] [Pistohl] [FEEI] Stromeffizienzpotenziale in Haushalten und Dienstleistungsbetrieben in Vorarlberg Juni 2008 Auftraggeber: Vorarlberger Landesregierung Pistohl, Wolfram Handbuch der Gebäudetechnik Band 1, Sanitär / Elektro / Förderanlagen 4. Auflage Werner Verlag, Düsseldorf Fachverband der Elektro- und Elektronikindustrie Seite 12