licht.wissen 05 Freier Download auf Industrie und Handwerk

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1 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Freier Download auf

2 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Inhalt Produktivitätsfaktor Licht 2 Mehr Licht ist besser 6 Licht für die Sehaufgabe 8 Energieeffizientes Licht 10 Sanierung und Wartung 12 Betriebsbedingungen 14 Lampen 16 Leuchten 18 Qualitätsprüfung 20 Metallverarbeitung 22 Maschinen- und Anlagenbau 24 Automobilbau 26 Elektrotechnik und Elektronik 28 Druck 30 Chemie und Labor 32 Reinräume 34 Kunststoffverarbeitung 36 Lebensmittelverarbeitung 38 Schwerindustrie 40 Lager und Logistik 42 Holzverarbeitung 44 Kfz-Werkstatt 45 Reinigung, Wäscherei 46 Uhren und Schmuck 47 Friseursalon 48 Kosmetiksalon 49 Metzgerei 50 Bäckerei 51 Auszüge aus DIN EN Die Publikationen von licht.de 56 Impressum und Bildnachweis 57

3 01 Optimale Produktionsergebnisse hängen wesentlich von der Leistungsbereitschaft der Mitarbeiter ab. Richtiges Licht hilft, die Motivation zu steigern, beugt Ermüdung vor, erhält die Gesundheit und schützt vor Arbeitsunfällen. DIN EN Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen nennt als Beleuchtungsziele Sehkomfort und Sehleistung. Sehkomfort soll den arbeitenden Menschen Wohlbefinden vermitteln. Der Begriff Sehleistung beschreibt das Ziel, Sehaufgaben auch unter schwierigen Umständen und über längere Zeit erbringen zu können. Stimmen beide Bedingungen, sind die Anforderungen für Sicherheit am Arbeitsplatz aus lichttechnischer Sicht erfüllt. Moderne Lichttechnik bietet Lösungen, die Energie und Kosten sparen. Energieeffiziente Systeme erhöhen zugleich die Qualität der Beleuchtung. Das Energiesparangebot umfasst dafür entwickelte Beleuchtungssysteme, die den Betrieb von wirtschaftlichen Lampen an effizienten elek- tronischen Betriebsgeräten in optimierten Leuchten vereinen und die das Tageslicht in die Beleuchtung einbinden. Hohe Wirkungsgrade werden nochmals gesteigert, wenn Betriebsmittel intelligent agieren. Lichtmanagement ist aber nicht allein zum Energie sparen da. Es ermöglicht vielmehr Komfort, zum Beispiel den, das Licht nutzerorientiert und bedarfsgerecht einzusetzen: mehr Licht für ältere Arbeitnehmer oder mit biodynamischer Wirkung höhere Beleuchtungsstärken für die Nachtschicht. Und es erhöht die Flexibilität, weil die Beleuchtung bei Umorganisationen leichter darauf eingestellt werden kann. Wichtig zu wissen: Normen geben Mindestwerte vor. Mehr Licht ist erlaubt und besser. Mehrere Untersuchungen belegen zum Beispiel, dass die Zahl der Arbeitsunfälle mit Erhöhung der Beleuchtungsstärke signifikant sinkt. [01] Richtiges Licht zum Arbeiten hat viele Pluspunkte: Es steigert die Motivation, beugt Ermüdung vor, erhält die Gesundheit und schützt vor Arbeitsunfällen. Moderne Beleuchtungssysteme sparen außerdem Energie und Kosten. 1

4 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Produktivitätsfaktor Licht Über 80 Prozent der Informationen erfasst der Mensch mit seinen Augen. Das bedeutet im Umkehrschluss: Schlechte Sehbedingungen behindern die Arbeit. Sie stören das Wohlbefinden, senken die Produktivität, führen zu Fehlern und Unfällen. Das mühelose Bewältigen der Sehaufgaben bestimmt die ergonomische Qualität der Arbeitsplätze in Industrie und Handwerk. Gute Beleuchtung beeinflusst die anderen Produktivitätsfaktoren Leistung, Fehler, Unfälle positiv: Wer gut sehen kann und sich in angenehmer Raumatmosphäre wohlfühlt, ist motivierter, arbeitet konzentrierter und hat eine höhere Leistungsfähigkeit. Die Arbeitsqualität steigt, die Zahl der Fehler nimmt messbar ab. Ebenso sinkt die Unfallgefahr. Die aufgrund guter Beleuchtung erlangte Arbeitsfreude wirkt sich positiv auf die Gesundheit aus: Der Krankenstand sinkt spürbar. Dabei hat gutes Licht nicht nur eine gesundheitserhaltende, sondern langfristig auch eine gesundheitsfördernde Wirkung. Mehr Licht für Ältere Mit zunehmendem Alter steigt der Lichtbedarf. Ein 60-jähriger Mitarbeiter benötigt die doppelt so hohe Beleuchtungsstärke wie sein 20-jähriger Kollege, um den gleichen Helligkeitseindruck zu haben. Denn die Linse trübt ein, während sich die Pupillenweite vergrößert und daher die Sehschärfe abnimmt. Doch mehr Licht als normal ist schon in jüngeren Jahren notwendig: etwa ab dem 35. Lebensjahr. Diese Anforderungen werden am besten mit individuell zuschaltbarem Licht erfüllt. Alternative ist, das Beleuchtungsniveau im ganzen Raum zum Beispiel auf den Lichtbedarf eines 60-Jährigen abzustimmen und für Jüngere dunkler zu dimmen; das würde jedoch einen höheren Investitionsaufwand bedeuten. Mehr Licht für die Nachtschicht Im Rhythmus seiner inneren Uhr (circadianer Rhythmus) macht jeder Mensch zu bestimmten Tages- und Nachtzeiten signifikant mehr Fehler. Diese sind häufig die Folge von Ermüdung, meist eingeleitet von dem körpereigenen Schlafhormon Melatonin. Es gibt sein Signal für das Ruhebedürfnis in Abhängigkeit von der Lichtmenge, normalerweise wirkt es also nachts. Nachtschichtarbeiter müssen nicht gegen das natürliche Schlafbedürfnis kämpfen, wenn ihr Melatonin-Haushalt während der Nachtschicht mit höheren Beleuchtungsstärken umgestellt wird. Derzeit werden dafür lx als ausreichend erachtet. Diese Höhe der Beleuchtungsstärke ist das Ergebnis mehrerer Tests: Nachtschichtarbeiter, die versuchsweise in dem hellen Umgebungslicht arbeiteten, waren im Vergleich zu ihren Kollegen in normalem Umgebungslicht mit maximal 500 lx die ganze Schicht über erstaunlich fit. Die gefürchteten Müdigkeitsattacken blieben weitgehend aus, auch die Stimmung besserte sich. Messungen der Melatonin-Menge belegten die erfolgreiche Einflussnahme auf die innere Uhr. Beleuchtungsqualität nach DIN EN Vorgaben für die Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen macht DIN EN Teil 1. Diese zentrale Beleuchtungsnorm nennt für alle lichttechnischen Gütemerkmale mindestens einzuhaltende Werte (siehe Seiten 52 bis 55). In der Summe stehen die Gütemerkmale für Beleuchtungsqualität. Daher genügt es nicht, eine Beleuchtungsanlage nur nach einem Merkmal, zum Beispiel der Beleuchtungsstärke, auszulegen. Lichttechnische Gütemerkmale Die klassischen Gütemerkmale sind > Beleuchtungsstärke, > Leuchtdichteverteilung (Helligkeitsverteilung), > Begrenzung der Blendung (Direkt- und Reflexblendung), > Lichtrichtung und Schattigkeit, > Lichtfarbe und Farbwiedergabeeigenschaft der Lampen. 2

5 Visuelles Ambiente 05 Sehleistung Sehaufgaben lösen Wie genau und wie schnell Stimmung, Gefühl Erleben der Raumwirkung Gute Beleuchtung Wohlbefinden Sehen unter angenehmen Bedingungen Sehkomfort Die Investition in Licht zahlt sich aus Eine moderne Beleuchtungsanlage amortisiert sich schnell. Das liegt zum einen am geringeren Energieverbrauch und der insgesamt höheren Wirtschaftlichkeit einer solchen Anlage (siehe Seite 12), doch auch das gute Licht selbst trägt ursächlich dazu bei: > Es steigert die Produktivität durch mehr Mitarbeitermotivation und höhere Leistungsbereitschaft. > Es verbessert die Qualität durch konzentriertes Arbeiten und weniger Ausschuss. > Es senkt die Kosten durch weniger Fehler, weniger Unfälle und weniger Fehlzeiten der Mitarbeiter. [02] Wer gut sehen kann und sich in angenehmer Raumatmosphäre wohlfühlt, ist motivierter, arbeitet konzentrierter und hat eine höhere Leistungsfähigkeit. [03] Erhöhte Beleuchtungsstärken am Werkstück ermöglichen präzises Arbeiten. [04] Nachtschichtarbeiter bleiben munter, wenn ihr Melatonin-Haushalt mit höheren Beleuchtungsstärken auf den Arbeitsrhythmus umgestellt wird. [05] Sehleistung, Sehkomfort und visuelles Ambiente sind die Parameter zur Beurteilung der Beleuchtungsqualität. Anders als alte Normen fokussiert DIN EN nicht mehr alleine auf die Sehleistung. Sehkomfort und visuelles Ambiente erhalten damit größere Bedeutung als früher: > Sehleistung Hauptsächlich das Beleuchtungsniveau resultierend aus den Beleuchtungsstärken im Raum und die Güte der Blendungsbegrenzung beeinflussen, wie genau und wie schnell Sehaufgaben gelöst werden können. > Sehkomfort Hauptsächlich eine harmonische Helligkeitsverteilung und die gute Farbwiedergabeeigenschaft der Lampen schaffen Sehkomfort. Dieser erzeugt Wohlbefinden und trägt damit indirekt zur Leistungssteigerung bei. > Visuelles Ambiente Hauptsächlich Lichtrichtung, Schattigkeit und die Lichtfarbe der Lampen beeinflussen die Wirkung des Lichts im Raum. Dieses als visuelles Ambiente beschriebene Lichtoder Raumklima ist wesentlich verantwortlich für die erlebte Stimmung. 3

6 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Beleuchtungsstärke Leuchtdichteverteilung Lichtfarbe Die Beleuchtungsstärke (Kurzzeichen E) hat besonders großen Einfluss darauf, wie schnell, wie sicher und wie leicht die Sehaufgabe erfasst und ausgeführt wird. In der Maßeinheit Lux (lx) gibt sie den Lichtstrom an, der von einer Lichtquelle auf eine bestimmte Fläche trifft. Die Beleuchtungsstärke beträgt 1 lx, wenn der Lichtstrom von 1 Lumen 1 m 2 Fläche gleichmäßig ausleuchtet. Gemessen wird die Beleuchtungsstärke auf horizontalen und vertikalen Flächen. Die gleichmäßige Verteilung der Helligkeit erleichtert die Sehaufgabe. Die Gleichmäßigkeit wird auf eine Fläche bezogen berechnet als das Verhältnis der kleinsten zur mittleren Beleuchtungsstärke. Die normierten Werte für die mittlere Beleuchtungsstärke sind Wartungswerte, die nie unterschritten werden dürfen. Sind sie erreicht, müssen Wartungsarbeiten erfolgen. Bei der Projektierung der Beleuchtung muss ein Wartungsfaktor für den Anfangswert (Neuwert) festgelegt werden, der die Alterung und Verschmutzung von Lampen, Leuchten und Raumoberflächen berücksichtigt. Die Leuchtdichte (Kurzzeichen: L) ist das Maß für den Helligkeitseindruck, den das Auge von einer leuchtenden oder beleuchteten Fläche hat, gemessen in Candela pro Flächeneinheit (cd/m 2 ). Sie beeinflusst Sehleistung und Sehkomfort. Mit steigender Leuchtdichte erhöhen sich die Sehschärfe, die Kontrastempfindlichkeit und damit die Leistungsfähigkeit der Augenfunktionen. Der Reflexionsgrad von Oberflächen und die auftreffende Beleuchtungsstärke bestimmen deren Leuchtdichte. Deshalb erscheint ein weißer Raum bei gleicher Beleuchtungsstärke heller als ein dunkel eingerichteter Raum. Den Sehkomfort stören > zu niedrige Leuchtdichten und fehlende Leuchtdichteunterschiede, weil sie eine unattraktive und wenig anregende Lichtatmosphäre erzeugen, > zu hohe Leuchtdichteunterschiede, weil die daraus resultierende ständige Umadaptation ermüdet, > zu hohe punktuelle Leuchtdichten, weil sie Blendung verursachen können. Begrenzung der Blendung Blendung kann direkt von Leuchten oder anderen Flächen mit zu hoher Leuchtdichte auch Fenstern ausgehen (Direktblendung). Oder sie wird von Reflexen verursacht, die durch Spiegelung auf glänzenden Oberflächen entstehen (Reflexblendung). Direkt- wie Reflexblendung vermindern den Sehkomfort (psychologische Blendung) und setzen die Sehleistung herab (physiologische Blendung). Die Lichtfarbe einer Lampe beschreibt die Eigenfarbe des abgestrahlten Lichts. Sie wird bestimmt von der Farbtemperatur (ähnlichste Farbtemperatur T F ) in Kelvin (K): Warmweiß (ww) < K Neutralweiß (nw) K bis K Tageslichtweiß (tw) > K Warmweißes Licht wird als gemütlich und behaglich empfunden, neutralweißes Licht erzeugt eine eher sachliche Stimmung. Tageslichtweißes Licht eignet sich für Innenräume erst ab einer Beleuchtungsstärke von lx bei niedrigeren Beleuchtungsstärken wirkt die Atmosphäre fahl und langweilig oder für Sehaufgaben mit exakter Farberkennung. Das Licht von Lampen gleicher Lichtfarbe kann unterschiedliche Farbwiedergabe - eigenschaften haben. Farbwiedergabe Die Farbwiedergabeeigenschaft einer Lampe kennzeichnet die farbliche Wirkung, die ihr Licht auf farbigen Gegenständen hervorruft. Sie wird mit dem Index R a bewertet. Er gibt an, wie natürlich Farben wiedergegeben werden. R a = 100 steht für den besten Wert, je niedriger der Index, umso schlechter sind die Farbwiedergabeeigenschaften. In Innenräumen sollte R a = 80 nicht unterschritten werden. Sehleistung [06] Gute Beleuchtung entsteht im Zusammenspiel der lichttechnischen Gütemerkmale, die normgerecht bemessen sein müssen. Vor direkter Blendung schützt die Abschirmung von Lampen. Direktblendung wird nach dem UGR-Verfahren (Unified Glare Rating) bewertet; Normen nennen Mindestwerte für den Blendschutz. Entsprechend ausgerichtetes Licht, matte Oberflächen im Raum und die Leuchtdichtebegrenzung der Leuchten beugen Reflexblendung vor. [07 09] Das Beleuchtungsniveau und die Güte der Blendungsbegrenzung bestimmen die Qualität der Sehleistung. Wesentlich die harmonische Helligkeitsverteilung und eine gute Farbwiedergabeeigenschaft der Lampen sorgen für Sehkomfort. Das als visuelles Ambiente beschriebene Licht- oder Raumklima wird hauptsächlich beeinflusst von Lichtrichtung, Schattigkeit und der Lichtfarbe der Lampen. 06 Visuelles Ambiente Schattigkeit Lichtrichtung Gute Beleuchtung Lichtfarbe Beleuchtungsniveau Blendungsbegrenzung harmonische Helligkeitsverteilung Farbwiedergabe Sehkomfort 4

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8 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Mehr Licht ist besser Die Normen wie DIN EN geben Mindestwerte vor, zum Beispiel für die Beleuchtungsstärke. Natürlich dürfen unter Einhaltung aller anderen Gütemerkmale immer auch höhere Beleuchtungsstärken installiert werden. Wer in Industrie und Handwerk freiwillig auf besseres Licht setzt, das belegen wissenschaftliche Untersuchungen, verbucht auf der Habenseite > mehr Mitarbeiter-Leistung > weniger Ausschuss > weniger Ermüdung > weniger Arbeitsunfälle Höhere Beleuchtungsstärke mehr Leistung Die Leistungsabhängigkeit wurde an typischen Industriearbeitsplätzen in einem Langzeitversuch jeweils über sieben Stunden mit 9 bis 12 Versuchspersonen erfasst. Dabei zeigt sich, dass die Leistungssteigerung für schwierige Sehaufgaben mit zunehmender Beleuchtungsstärke deutlich stärker ausfällt als bei einfachen Sehaufgaben. Höhere Beleuchtungsstärke weniger Arbeitsunfälle Eine von der Technischen Universität Ilmenau in Zusammenarbeit mit der Berufsgenossenschaft Metall durchgeführte Untersuchung an 350 Arbeitsplätzen belegt den deutlichen Zusammenhang zwischen Unfallhäufigkeit und Beleuchtungsniveau: An Arbeitsplätzen mit einer Beleuchtungsstärke unter 500 lx ereigneten sich fast zwei Drittel aller gemeldeten Unfälle. Dabei machte die Zahl der Verletzten an Arbeitsplätzen, die unter dem geforderten Mindestwert der zum Untersuchungszeitpunkt geltenden DIN von 200 lx lagen, gut ein Drittel aus. Höhere Beleuchtungsstärke weniger Ausschuss Mit zunehmender Beleuchtungsstärke ging die Fehlerquote je Schwierigkeitsgrad der Arbeitsaufgabe zurück. Höhere Beleuchtungsstärke geringere Ermüdung Die Befragung der Beschäftigten während der Langzeitversuche ergab, eine höhere Beleuchtungsstärke führt zu geringerer Ermüdung. Dies ist nicht nur für entsprechende Leistungsreserven von Bedeutung, sondern ebenso für die Unfallvermeidung. Bei höheren Beleuchtungsstärken [10] steigt die Mitarbeiter-Leistung. [11] sinkt die Fehlerquote. [12] fühlen sich weniger Beschäftigte müde. [13] sinkt die Zahl der bei Arbeitsunfällen Verletzten. Diese Zahlen entstammen wissenschaftlichen Untersuchungen der TU Ilmenau: Nutzen einer besseren Beleuchtung, Abschlussbericht 1996, Gall, Völker. [14] Wer freiwillig auf Licht setzt, dessen Qualität besser ist als es die normierten Mindestwerte vorschreiben, profitiert davon überproportional. 6

9 Steigerung der Leistung in % Bohren Abisolieren Stanzen Zuschneiden Sägen Beleuchtungsstärke in Lux Rückgang der Fehler in % Bohren Abisolieren Stanzen Zuschneiden Sägen Beleuchtungsstärke in Lux Anteil der Beschäftigten, die sich ermüdet fühlen in % Bohren Abisolieren Stanzen Zuschneiden Sägen Beleuchtungsstärke in Lux Zahl der Verletzten unter Beleuchtungsstärkeklassen in Lux 14 7

10 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Licht für die Sehaufgabe DIN EN unterscheidet für Arbeitsplätze den Bereich der Sehaufgabe und den unmittelbaren Umgebungsbereich. Welche Beleuchtungssysteme eingesetzt werden, hängt wesentlich von der Hallenhöhe und der Sehaufgabe am Arbeitsplatz ab. Die Gütemerkmale von DIN EN sind nicht per se für den gesamten Raum gedacht, sie gelten eigentlich nur für den Bereich der Sehaufgabe also für den Teil des Arbeitsplatzes, in dem die Sehaufgabe ausgeführt wird (siehe zum Beispiel Bild 16). Für den sich unmittelbar anschließenden Umgebungsbereich, also die Fläche, die sich im Gesichtsfeld des Arbeitenden befindet, erlaubt die Norm geringere Werte; sie dürfen die unter Punkt der Norm genannten Werte jedoch nicht unterschreiten. Bereich der Sehaufgabe Die Konzentration der Beleuchtung auf den Bereich der Sehaufgabe kann zwar die Investitions- und Energiekosten senken, birgt jedoch Gefahren für die Qualität der Beleuchtung. Das ist zum Beispiel immer dann der Fall, wenn der Bereich der Sehaufgabe und der angrenzende, geringer beleuchtete Umgebungsbereich räumlich so eng angesetzt werden, dass die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld nicht ausgewogen ist. Die Bereiche der Sehaufgabe müssen sorgfältig bestimmt werden. Raumbezogene Beleuchtung Ist bei der Planung einer Beleuchtungsanlage die genaue Anordnung der Arbeitsplätze unbekannt, müssen die Raumflächen, auf denen Arbeitsplätze angeordnet werden könnten, nach DIN EN wie der Bereich der Sehaufgabe beleuchtet werden. Diese überwiegend raumbezogene Beleuchtung hat den Vorteil, dass die Anordnung der Arbeitsplätze in diesem Raumbereich jederzeit verändert werden kann. Unmittelbarer Umgebungsbereich Ein Arbeitsplatz kann aus mehreren Bereichen der Sehaufgabe bestehen, sogar sol- 8 chen mit unterschiedlichen visuellen und beleuchtungstechnischen Anforderungen. Jedem Bereich der Sehaufgabe ist ein entsprechender unmittelbarer Umgebungsbereich mit geringeren Anforderungen an die Beleuchtung zugeordnet. In seinem Leitfaden zur DIN EN empfiehlt der ZVEI Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e.v. für solche Fälle die Zusammenfassung der Bereiche der Sehaufgaben zu einem Arbeitsbereich (siehe Bild 17), dem sich der unmittelbare Umgebungsbereich anschließt. Dieser Arbeitsbereich kann, wenn die Lage der Arbeitsplätze nicht bekannt ist, auch der ganze Raum sein. Die Norm sieht für den unmittelbaren Umgebungsbereich eine Breite von mindestens 0,5 m vor. Hier sind die Beleuchtungsanforderungen geringer. Trotzdem darf sich für den Arbeitenden die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld nicht verschlechtern. Deshalb muss die mittlere Leuchtdichte im Umgebungsbereich mindestens ein Drittel der Leuchtdichte des Bereiches der Sehaufgabe betragen, besser ist mehr. Gegebenenfalls muss der unmittelbare Umgebungsbereich breiter angesetzt werden. Arbeitsbereiche und Teilflächen Außer auf den gesamten Raum kann sich die Beleuchtung auf einzelne Arbeitsbereiche beziehen (arbeitsbereichsbezogene Beleuchtung). Bei der gesonderten Beleuchtung von Bereichen der Sehaufgabe wird das Licht auf diese Teilflächen gerichtet (teilflächenbezogene Beleuchtung). Das richtige Beleuchtungssystem Für Fertigungshallen stehen Leuchten für stabförmige Dreibanden-Leuchtstofflampen oder Leuchten für Hochdruck-Entladungslampen zur Auswahl. Auch eine Kombination beider Beleuchtungssysteme ist möglich. Bei Hallenhöhen bis 6 m werden Leuchten für Leuchtstofflampen bevorzugt. Bestückt entweder mit Lampen Ø 26 mm am besten mit elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) oder Ø 16 mm, die an EVG betrieben werden müssen, sind sie in der Regel die wirtschaftlichste Lösung bei guter Beleuchtungsqualität. Für Hallenhöhen ab 6 m kommen wahlweise Leuchten für Leuchtstofflampen oder für Hochdruck-Entladungslampen infrage. Es eignen sich jedoch nur Leuchtstofflampen Ø 16 mm, Ausführung hoher Lichtstrom (HO = High Output). Sie sind ausgelegt auf höchsten Lichtstrom pro Lampenlänge; mit der deutlich optimierten Leuchtdichte sind diese lichtstarken Lampen um 50 Prozent heller als herkömmliche Ø 26 mm-dreibandenlampen. Hallenreflektorleuchten mit Halogen-Metalldampf- oder Natriumdampf-Hochdrucklampen sind ab 6 m Hallenhöhe die Alternativen. Die hohe Lichtstromkonzentration dieser Lampen erlaubt eine angesichts der Höhe relativ geringe Leuchtenanzahl, mit der die erforderliche Gleich mäßigkeit eingehalten werden kann. Sind hohe vertikale Beleuchtungsstärken für geneigte Flächen erforderlich, müssen zusätzlich Leuchten für Leuchtstofflampen eingesetzt werden. Arbeitsplatzleuchten Wenn an einzelnen Arbeitsplätzen zusätzliches Licht benötigt wird, können dafür Arbeitsplatz- oder Maschinenleuchten eingesetzt werden. Höhere Beleuchtungsstärken beim Arbeiten mit Kleinteilen oder bei Prüfarbeiten werden selten raumbezogen beleuchtet, sondern fast immer mit zusätzlichen Arbeitsplatzleuchten. Deren Licht bezieht sich auf den Bereich der Sehaufgabe. Sie sind auch die richtige Wahl, wenn einzelne Mitarbeiter wegen Altersfehlsichtigkeit zusätzlichen Lichtbedarf haben.

11 Bildschirmarbeitsplätze Die Arbeit am Bildschirm stellt höhere Anforderungen an die Beleuchtungsqualität als andere Tätigkeiten in Fertigung und Lager. Besonders wichtig ist es, Blendung zu vermeiden, vor allem störende Reflexe auf dem Bildschirm. Deshalb muss für einzelne Bildschirmarbeitsplätze (BAP) zum Beispiel in einer Produktionshalle eine bildschirmgerechte Beleuchtung installiert werden. Hier eingesetzte Arbeitsplatzleuchten sollten DIN entsprechen, dokumentiert durch eine Herstellererklärung. Zur Begrenzung der Direkt- und Reflexblendung, die von der Raumbeleuchtung ausgeht, sind gegebenenfalls zusätzliche arbeitsplatzbezogene Maßnahmen notwendig wie > eine auf die Raumbeleuchtung abgestimmte Ausrichtung der Bildschirmarbeitsplätze, > das Abschirmen von Lichtquellen der Raumbeleuchtung, wenn diese blenden, > Stellwände, > Deckenelemente und Lichtsegel. 15 T2 T4 T1 T3 T5 16 T6 Bereich der Sehaufgabe [15] Bildschirmarbeit stellt als anspruchsvolle Sehaufgabe hohe Anforderungen an die Beleuchtungsqualität. An Bildschirmarbeitsplätzen (BAP) muss vor allem die Blendung ausreichend begrenzt sein. Unmittelbare Umgebung [16] Beispiel für die Bereiche der Sehaufgabe T (steht für Teilfläche) an einem Industriearbeitsplatz [17] Die Bereiche der Sehaufgabe können zu einem Arbeitsbereich zusammengefasst werden, dem sich der unmittelbare Umgebungsbereich mit geringerer Beleuchtungsstärke anschließt. 17 Mögliche Bereiche der Sehaufgabe Arbeitsbereich Umgebung 9

12 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Energieeffizientes Licht Zur Qualität einer Beleuchtungsanlage gehört auch ihre Wirtschaftlichkeit. In der Lichtlenkung optimierte Leuchten, Lampen mit hoher Lichtausbeute, elektronische Betriebsgeräte, die Einbeziehung von Tageslicht und Lichtmanagement sorgen für energieeffiziente Lichterzeugung und CO 2 -Reduzierung. Unter der Vorgabe, keinen Kompromiss zu Lasten der lichttechnischen Gütemerkmale... einzugehen, nur um den Energieverbrauch zu senken (Ziffer 4.9) fordert auch DIN EN , das künstliche Licht mit möglichst geringem Energieaufwand zu erzeugen. Zusätzliche Einsparimpulse unter dem Aspekt der CO 2 -Reduzierung gibt seit Oktober 2007 der Energieausweis nach der Energieeinsparverordnung (EnEV 2007): Er bilanziert den Gesamtenergiebedarf eines Hauses erstmals inklusive der Beleuchtung (gilt für Nicht-Wohngebäude). Für die Berechnung herangezogen wird das Verfahren nach DIN V Energetische Bewertung von Gebäuden Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung. Leuchten Leuchten sind effizient, wenn sie hohe Wirkungsgrade haben und ihre Lichtstärkeverteilung anwendungsgerecht ist. Hochwertige Materialien und fachgerechte Verarbeitung erhöhen den Wirkungsgrad; derartige Qualitätsleuchten haben außerdem eine längere Lebensdauer. Wer Leuchten mit einer höheren Schutzart als eigentlich notwendig einsetzt, spart zusätzlich Energie (siehe Seite 12): Weil sie länger sauber bleiben, kann für den Wartungswert ein geringerer Anfangswert (Neuwert) gewählt werden, das heißt die Leuchten können mit Lampen geringerer Leistung bestückt werden, gegebenenfalls werden auch weniger Leuchten eingesetzt. Bei der Entscheidung für einen höheren Anfangswert verlängert sich das Wartungsintervall. Entwicklungsziel Energie sparen Im Mittelpunkt der technischen Weiterentwicklungen standen unter anderem Leuchtstofflampe und Vorschaltgerät. Die Übersicht Meilensteine zur Energieeinsparung mit moderner Beleuchtung zeigt, wie das Einsparvolumen gewachsen ist. Am Anfang stand die Entwicklung neuer verlustarmer Vorschaltgeräte (VVG), später elektronischer Vorschaltgeräte (EVG). Parallel kam die Dreibanden-Leuchtstofflampe auf den Markt, später in der Ausführung mit 16 mm Durchmesser. Hohe Lichtausbeute Die Lichtausbeute ist das Maß für die Wirtschaftlichkeit einer Lampe. Sie beschreibt, wie viel Licht (Lichtstrom in Lumen) die Lampe aus der aufgenommenen elektrischen Energie (Leistung in Watt) erzeugt. Je höher das Verhältnis Lumen/Watt, desto energieeffizienter arbeitet die Lampe. Standard-Leuchtstofflampen haben mit durchschnittlich 65 lm/w eine geringe Lichtausbeute, Dreibandenlampen Ø 26 mm dagegen erzielen 93 lm/w (System-Lichtausbeute an EVG), die mit Ø 16 mm sogar über 100 lm/w. Parallel verlängerte sich die Nutzlebensdauer der Leuchtstofflampen von Stunden bei einer Standardlampe an herkömmlichem Vorschaltgerät auf Stunden an EVG bei einer Ø 16 mm-lampe. Ähnlich verlief die Entwicklung bei Hochdruck-Entladungslampen, von denen viele Typen allerdings schon von vorneherein eine hohe Lichtausbeute haben. Für diese Lampen ist die Verwendung elektronischer Betriebsgeräte erst seit wenigen Jahren möglich und sinnvoll. Tageslicht Wer das durch Oberlichter oder Fenster einfallende Tageslicht nutzt und mit der künstlichen Beleuchtung kombiniert, kann zusätzlich eine Menge Energie sparen. Dafür wird die künstliche Beleuchtung nur dann zugeschaltet oder langsam stufenlos hinzugeregelt, wenn das Tageslicht nicht ausreicht. Üblicherweise wird dieses Miteinander als Lichtmanagement-Lösung realisiert, indem eine tageslichtabhängige Regelung eingerichtet wird, die ein konstantes Beleuchtungsniveau erzeugt als Summe aus Tageslichtanteil und geregeltem künstlichen Licht (siehe Bild 18). So bleibt die gewünschte Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsfläche durch Zugabe oder Rücknahme des künstlichen Lichts in etwa gleich, auch wenn sich der Tageslichtanteil ändert. Das heißt: Bei großer Außenhelligkeit wird die künstliche Beleuchtung zurückgenommen, bei wenig Sparen mit arbeitsbereichsbezogener Beleuchtung Gibt die Norm bei einer Tätigkeit für den Bereich der Sehaufgabe 500 lx vor, muss eine raumbezogene Beleuchtung diesen Wert an allen Stellen des Raumes erzielen. Bei arbeitsbereichsbezogener Beleuchtung hingegen kommt deren Umgebungsbereich und damit de facto der Rest des Raumes mit einer geringeren Beleuchtungsstärke hier 300 lx aus. Auch diese Maßnahme spart Energie, darf allerdings die Beleuchtungsqualität nicht beeinträchtigen, also zum Beispiel die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld verschlechtern (siehe Seite 8) 10

13 Tageslicht am Morgen, am Abend oder in den Wintermonaten wird ihr Niveau entsprechend angehoben. Lichtmanagement Die Automatisierung im Lichtmanagement sorgt zu jeder Zeit für qualitativ gute, nutzerorientierte und anwendungsgerechte Beleuchtung. Die Regelung des Beleuchtungsniveaus in Abhängigkeit vom Tageslicht wird umgesetzt durch Dimmen und/ oder Teilabschaltungen > über Lichtsensoren an einzelnen Arbeitsplatzleuchten, > über Lichtsensoren im Raum, > über Außenlichtsensoren. Sind Bewegungsmelder in das Lichtmanagement integriert, ist eine Präsenzkontrolle möglich: In Abhängigkeit von der Anwesenheit schaltet sich die Beleuchtung sofort ein und zeitversetzt aus. Mit Lichtmanagement können auch andere Szenarien programmiert werden, zum Beispiel die Nachstellung des Tageslichtverlaufs oder die Beeinflussung des circadianen Rhythmus bei Nachtschichtarbeitern (siehe Seite 2) mit höheren Beleuchtungsstärken während der Nacht und auf 500 lx gedimmtem Licht für den Tag Leuchtstofflampe und konventionelles Vorschaltgerät 0 % Ausgangssituation Leuchtstofflampe und verlustarmes Vorschaltgerät 7% Leuchtstofflampe und elektronisches Vorschaltgerät 22 % 42 % Leuchtstofflampe und dimmbares elektronisches Vorschaltgerät Leuchtstofflampe und dimmbares elektronisches Vorschaltgerät % 71% + 61% 82 % Einsparpotenzial Dimmbares System Tageslichtsteuerung Bewegungsmelder zur Präsenzkontrolle Systeme mit Dreibanden-Leuchtstofflampen 26 mm Systeme mit Dreibanden-Leuchtstofflampen 16 mm [18] Tageslichtabhängige Regelung als Summe aus Tageslichtanteil und geregeltem künstlichen Licht [19] Meilensteine zur Energieeinsparung mit moderner Beleuchtung [20] Wenn Tageslicht zur Beleuchtung genutzt werden kann, muss entsprechend weniger künstliches Licht eingesetzt werden. Das spart Energie. Lichtmanagement regelt das Miteinander beider Lichtarten, die zusammen die notwendige Beleuchtungsstärke aufrecht erhalten müssen

14 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Sanierung und Wartung Wer Altanlagen durch moderne, dem Stand der Technik entsprechende Beleuchtungsanlagen ersetzt, spart nach kurzer Amortisationszeit Geld: Je älter die zu ersetzende Anlage ist, umso höher fällt die Energie- und damit die Kosteneinsparung aus. Für die Instandhaltung einer Neuanlage muss ein Wartungsfaktor ermittelt werden. Jede Sanierung, also der Austausch moderne gegen alte Beleuchtungsanlage, hat positive Auswirkungen in ökologischer, ökonomischer und ergonomischer Hinsicht (siehe Übersicht Sparen mit Beleuchtungselektronik ). Zusammengefasst lauten die wichtigsten Ziele: > Energie und damit CO 2 sowie Kosten einsparen. > Die Beleuchtungsqualität erhöhen mit bedarfsgerechtem Licht, das hohe Ansprüche an die visuelle Ergonomie erfüllt, das Wohlbefinden fördert und die Gesundheit erhält. Neu gegen alt In der Regel ist neu gegen alt die beste Art der Sanierung. Umrüstsätze meist andere Betriebsgeräte oder für die Leuchten eigentlich nicht vorgesehene Lampen halten selten, was sie versprechen. Hinzu kommt, dass ihr Einbau sicherheitstechnisch bedenklich ist. Deshalb gilt: Eine Nachrüstung in Eigenverantwortung, zum Beispiel auch durch einen Installateur, ist immer eine bauliche Veränderung des Originals und hat damit das Erlöschen der Betriebszulassung und des ENEC-Prüfzeichens der ursprünglichen Leuchte zur Folge. Einzige Ausnahme: Der fachgerechte Einbau von Austauschmaterial, das der Leuchtenhersteller zugelassen hat. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht sind vor allem die eingesparten Energiekosten maßgeblich für die Investition in eine Neuanlage. An den Gesamtkosten der Beleuchtung haben sie immerhin einen Anteil von 50 Prozent während Anschaffung und Installation sowie Instandhaltung mit je 25 Prozent zu Buche schlagen. Effizienzpotenziale Wie hoch das Effizienz- und damit das Einsparpotenzial moderner Beleuchtungstechnik ist (siehe auch Seiten 10/11), zeigt Bild Effizienzpotenziale moderner Technik. Es vergleicht für einzelne Maßnahmen den energieintensiven Betrieb mit den möglichen Einsparungen. Die höchsten Einsparungen werden mit der bestmöglichen Ausgestaltung jeder Einzelmaßnahme erzielt. Die Effizienz steigt nochmals, wenn Einzelmaßnahmen miteinander kombiniert werden. Vergleichsrechnung Die meisten Sparmaßnahmen sind ohne Beleuchtungselektronik nicht möglich. Unter den elektronischen Betriebsgeräten nehmen Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen eine besondere Stellung ein, weil diese Lampen im gewerblichen Bereich die am häufigsten eingesetzte Lichtquelle sind. Auch die Feuchtraumleuchten der beispielhaften Vergleichsberechnung sind mit den stabförmigen Lampen bestückt. Die Berechnung belegt: Je besser die technische Ausstattung der Leuchte ist, umso besser sind Energieeffizienz und Beleuchtungsqualität. Raumsituation: Produktionshalle, Mobiliar in flexibler Anordnung, Grundfläche 16 x 12 m (192 m 2 ), Raumhöhe 5 m Beleuchtungsart: Direkte Beleuchtung Beleuchtungskonzept: Raumbezogene Beleuchtung Grundparameter: Fünf-Tage-Woche, Zwei-Schicht-Betrieb zu je 8 Stunden, Montage der Leuchten auf 4 m Höhe, Beleuchtungsstärke 500 lx, tageslichtabhängig geregelt (nur bei EVG- Betrieb). Lösung 1: 42 Feuchtraumleuchten bestückt mit je zwei Leuchtstofflampen Ø 26 mm 58 W, verlustarmes Vorschaltgerät (VVG) 6 Reihen mit je 7 Leuchten gewährleisten gute Beleuchtungsqualität. Der jährliche Energieaufwand pro Quadratmeter Grundfläche beträgt 106,26 kwh. Lösung 2: 42 Feuchtraumleuchten bestückt mit je zwei Leuchtstofflampen Ø 26 mm 58 W, elektronisches Vorschaltgerät (EVG) 6 Reihen mit je 7 Leuchten. Die EVGs spielen bei verbesserter Beleuchtungsqualität ihre Vorteile aus unter anderem geringerer Energieverbrauch, längere Lebensdauer der Lampen, schneller, geräuschloser und flackerfreier Start, keine stroboskopischen Effekte. Der jährliche Energieaufwand pro Quadratmeter Grundfläche beträgt 85,58 kwh. Lösung 3: 35 Feuchtraumleuchten bestückt mit je zwei Leuchtstofflampen Ø 16 mm 49 W, elektronisches Vorschaltgerät (EVG): 5 Reihen mit je 7 Leuchten. Ø 16 mm-lampen und EVGs spielen gemeinsam ihre Vorteile aus und sichern die Beleuchtungsqualität. Aufgrund des höheren Wirkungsgrades und der besseren Lichtausbeute kann die Zahl der Leuchten verringert werden, es wird noch mehr Energie gespart. Die variable Bestückung (bei gleicher Lampenlänge) erlaubt eine einfachere Anpassung an unterschiedliche Sehaufgaben. Der jährliche Energieaufwand pro Quadratmeter Grundfläche beträgt 71,28 kwh. Wartung Über die Betriebszeit einer Beleuchtungsanlage nimmt ihr Lichtstrom ab, weil Lampen, Leuchten und Raumoberflächen altern und verschmutzen. Deshalb sind die normierten Werte für die mittlere Beleuchtungsstärke Wartungswerte, die nie unterschritten werden dürfen. Um den Wartungswert über einen längeren Zeitraum zu halten und nicht sofort nach Inbetriebnahme zu erreichen, muss eine neue Beleuchtungsanlage mit höheren Werten projektiert werden. Diese werden mit dem Wartungs faktor ermittelt. Er ist definiert als das Verhältnis vom Wartungswert zum Anfangswert (Neuwert) der Beleuchtungsstärke.

15 Der Wartungsfaktor errechnet sich aus Lampenlichtstromwartungsfaktor, Lampenlebensdauerfaktor, Leuchtenwartungsfaktor und Raumwartungsfaktor. Leuchten höherer Schutzart vorteilhaft Leuchten geringer Schutzart zum Beispiel IP 20 verschmutzen schneller als geschlossene Leuchten höherer Schutzart von IP 50 und höher. Sie müssen daher früher, die geschlossenen Leuchten entsprechend später gewartet werden. Einen Vergleich der Leuchtenwartungsfaktoren für die IP-20- und die IP-50-Leuchten zeigt Tabelle Ökologie > Energieeinsparung > CO 2 -Einsparung > Rohstoffschonung durch lange Lebensdauer der Lampen und Geräte > Weniger Abfall 20 % bis 40 % 30 % bis 50 % Ergonomie > Hoher Sehkomfort > Wohlbefinden der Menschen > Bedarfsgerechtes Licht Ökonomie > Geringere Energiekosten > Geringere Lampenwechselkosten > Lange Gerätelebensdauer > Geringere Klimatisierungskosten > Bessere Produktivität Dreibanden-Leuchtstofflampe Ø 26 mm an magnetischem Vorschaltgerät Dreibanden-Leuchtstofflampe Ø 16 mm an elektronischem Vorschaltgerät Alte opale Wannenleuchte Leuchte mit effizienter Lichtlenkung und guter Entblendung Alle Wartungsfaktoren für diesen Leuchten-Vergleich weist Tabelle 2 für ein konkretes Beispiel aus: Direkte Beleuchtung; Leuchtstofflampen Ø 16 mm; EVG; normal verschmutzter, mittelgroßer Raum; Raumindex 2,5; Betriebsstunden (eine Schicht, Sechs-Tage- Woche). Das Ergebnis: Der höhere Wartungsfaktor der geschlossenen IP-50-Leuchte führt zu einem um 15 Prozent höheren Beleuchtungsstärkeniveau. Das erlaubt ein Wartungsintervall von drei Jahren. Ohne das Wartungsintervall derart zu verlängern, kann bei den geschlossenen Leuchten auch ein geringerer Anfangswert (Neuwert) gewählt werden. Das wiederum spart Energie. Lampenwechsel Wenn die Lampen am Ende des Wartungsintervalls gewechselt werden müssen, ist ausschließlich der komplette Lampenwechsel innerhalb einer Beleuchtungsanlage sinnvoll. Bei der Wartung zeigt sich, ob die richtigen Leuchten eingesetzt wurden: Nur montageund wartungsfreundliche Leuchten vereinfachen den Umgang mit den Leuchten, sparen Zeit und damit Kosten. [21] Das Sparen mit Beleuchtungselektronik schafft ökologische und ökonomische Vorteile. Die ergonomischen Effekte kommen den Mitarbeitern zugute. [22] Effizienzpotenziale moderner Beleuchtung: Jede Einzelmaßnahme (bei jeder Farbe der zweite Balken) erzielt eine Mindestersparnis. Die Einsparung kann durch bestmögliche Ausgestaltung nochmals erhöht werden. 10 % bis 60 % 10 % bis 50 % 10 % bis 20 % 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Energieverbrauch 22 Tabelle 1: Leuchtenwartungsfaktor im Vergleich Reinigungsintervall 1 Jahr 2 Jahre 3 Jahre Umgebung SS S N V SS S N V SS S N V IP 50-Leuchte 0,96 0,94 0,90 0,86 0,93 0,91 0,86 0,81 0,92 0,90 0,84 0,79 IP 20-Leuchte 0,94 0,88 0,82 0,77 0,91 0,83 0,77 0,71 0,89 0,79 0,73 0,65 SS = Sehr sauber/s = sauber (Reinräume, Rechenzentren, Krankenhäuser) / N= normal (Schulen, Montagehallen, Lagerhallen, Laboratorien) /V= verschmutzt (Chemische Anlagen, Holzverarbeitung, Schweißereien) Tabelle 2: Wartungsfaktoren Leuchte IP 50-Leuchte IP 20-Leuchte Lampenlichtstromwartungsfaktor 0,90 0,90 Lampenüberlebensfaktor 0,98 0,98 Raumwartungsfaktor 0,90 0,90 Leuchtenwartungsfaktor 0,84 0,73 Wartungsfaktor 0,70 0,61 Statischer Dauerbetrieb Tageslichtabhängige Regelung Statischer Dauerbetrieb Anwesenheitssensorik (Präsenzkontrolle) Neuwertüberhöhung Konstanthalten des Wartungswertes 13

16 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Betriebsbedingungen Leuchten sind den Einflüssen der Umgebung ausgesetzt, in der sie betrieben werden. Bei Beschädigungen dieser elektrischen Betriebsmittel durch Einwirkungen von außen ist die Sicherheit gefährdet. Deshalb sind in Industrie und Handwerk mit ihren eher rauen Bedingungen häufiger Leuchten mit bestimmten bauseitigen Schutzmaßnahmen vorgeschrieben. Schutzart Ihre Schutzart gewährleistet die Betriebs - sicherheit von Leuchten. Ausgewiesen wird der IP-Code (Ingress Protection) mit zwei Kennziffern (siehe Tabelle 3). Die erste Kennziffer (1 bis 6) beschreibt den Schutzumfang gegen das Eindringen von Fremdkörpern, die zweite Kennziffer (1 bis 8) informiert über den Grad des Feuchtigkeitsschutzes. Die höhere Schutzart schließt jeweils die niedrigere mit ein. Wird eine der beiden Schutzart- Kennziffern nicht ausgewiesen, steht dafür ein großes X für ungeprüft. Eine Leuchte mit der Schutzart IP 20 ist also geschützt gegen feste Fremdkörper > 12 mm. Dagegen schafft es nicht einmal Staub, in eine Leuchte mit der Schutzart IP 50 einzudringen. Beide Leuchten sind gegen Wasser ungeschützt ( 0 ). In der meist schmutzigen Umgebung von Industrie und Handwerk lohnt es sich, Leuchten mit einer höheren Schutzart einzusetzen als sie eigentlich notwendig ist. Weil die Leuchten länger sauber bleiben, verlängern sich ihre Lebensdauer und das Wartungsintervall (siehe Seite 12). Explosionsgeschützte Leuchten Explosionsgefahr besteht in nahezu allen verfahrenstechnischen Anlagen. Bei Herstellung, Verarbeitung, Transport und Lagerung brennbarer Stoffe bilden Gase, Dämpfe oder Nebel mit dem Sauerstoff der Luft eine explosionsfähige Atmosphäre. Ebenso gefährlich ist ein explosionsfähiges Staub-Luft-Gemisch. Brennbare Stäube werden als Gefahrenquelle häufig unterschätzt: Dabei sind 80 Prozent aller in der Industrie vorkommenden Stäube brennbar. Selbst grober Staub kann gefährlich werden, wenn der gegenseitige Abrieb der großen Partikel bei Transport und Verarbeitung zu feinem zündfähigen Staub führt. In gefährdeten Bereichen müssen explosionsgeschützte Leuchten (Ex-Leuchten) eingesetzt werden. Die Bereiche werden nach ihrem Gefahrenpotenzial in Zonen eingeteilt: Für Gase, Nebel und Dämpfe gelten die Zonen 0, 1 und 2, für brennbare Stäube die Zonen 20, 21 und 22. Den Zonen sind entsprechend der Schutzanforderung Ex- Leuchten bestimmter Zündschutzart zugeordnet. In den Zonen 2 und 22 ist die Gefahr nicht ganz so groß, weshalb hier auch Leuchten ohne Baumusterprüfbescheinigung eingesetzt werden dürfen. Gesetzliche Grundlage für den Explosionsschutz sind die ATEX-Richtlinien (ATEX = Tabelle 3: Schutzarten Atmosphères Explosibles) der Europäischen Union: Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) und Richtlinie 1999/92/EG (ATEX 137). Maximale Umgebungstemperatur Die maximale Umgebungstemperatur gemeint ist die Temperatur außerhalb der Leuchte, die natürlich auch von Wärme oder Kälte im Raum beeinflusst wird sollte nicht überschritten werden. Denn sonst leiden die Betriebsgeräte. Bei zu hohen Temperaturen halbiert sich die Lebensdauer von elektronischen Vorschaltgeräten (EVGs) für Leuchtstofflampen. Für erhöhte Umgebungstemperaturen gibt es deshalb spezielle EVGs, in diesen Fällen ist es ratsam, sich mit dem Leuchtenhersteller in Verbindung zu setzen. 1. Kennziffer Schutz gegen 2. Kennziffer Schutz gegen Fremdkörper Wasser u. Berührung 0 ungeschützt ungeschützt 1 geschützt gegen feste geschützt gegen Fremdkörper > 50 mm Tropfwasser 2 geschützt gegen feste geschützt gegen Fremdkörper > 12 mm Tropfwasser (unter 15 Neigung) 3 geschützt gegen feste geschützt gegen Fremdkörper > 2,5 mm Sprühwasser 4 geschützt gegen feste geschützt gegen Fremdkörper > 1 mm Spritzwasser 5 geschützt gegen Staub geschützt gegen Strahlwasser 6 dicht gegen Staub geschützt gegen schwere See 7 geschützt gegen zeitweises Eintauchen 8 geschützt gegen dauerndes Untertauchen m 14

17 Zone 20 Fülltrichter einer Sackentleerstation in Zone 20 ist die Explosions gefahr am größten [23] Viele Gase und Stäube sind brennbar und explosionsfähig. In gefährdeten Bereichen müssen explosionsgeschützte Leuchten und Betriebsmittel eingesetzt werden. [24] Beispiel für die Einteilung in Zonen nach dem Grad der Gefährdung, hier für brennbare Stäube in die Zonen 20, 21, 22. Für Gas, Nebel und Dämpfe sind die Zonen 0, 1 und 2 definiert. 20 Zone 21 Nähere Umgebung (Radius 1 m) um die offene Beschickungsöffnung Zone 22 Bereich außerhalb der Zone 21 wegen Ablagerung von Staub 24 15

18 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk 1, 2, 4 3 5, 6, 7, , Dreibanden 26 mm Dreibanden Long life 26 mm Dreibanden Long life 38 mm, für tiefe Temperaturen De Luxe 26 mm Dreibanden 16 mm hohe Licht ausbeute Dreibanden 16 mm hoher Lichtstrom Dreibanden mit Amalgam 16 mm hoher Lichtstrom de Luxe 16 mm Dreibanden 1-, 2- oder 3-Rohrlampe 4) 5) Dreibanden 4-Rohrlampe und quadratische Bauform Dreibanden gestreckte Bauform 5) Lampentyp Merkmale Lampenart Stabförmige Leuchtstofflampen Kompaktleuchtstoff Lampenleistung von (Nennleistung in Watt) bis ) Lichtstrom von (Lumen) bis Lampen-Lichtausbeute von 75 1) 75 1) 75 1) 61 2) 79 (93) 3) 69 (84) 3) 72 (76) 3) 58 (67) 3) (Lumen / Watt) bis 90 1) 89 1) 89 1) 79 2) 93 (104) 3) 88 (99) 3) 90 (93) 3) 76 (79) 3) Lichtfarbe ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw ww, nw, tw Farbwiedergabe-Index R a (zum Teil als Bereich) Sockel G13 G13 G13 G13 G5 G5 G5; G5 G23; G24; 2G10; 2G11 GX5 2G7; GR8; GX24 GR10q GR14q 16

19 Lampen Zur Tabelle ) Bei Betrieb mit EVG wird die Lichtausbeute auf 81 bis 100 lm/w gesteigert. Die Leistungsaufnahme der Lampen sinkt von 18 W auf 16 W, von 36 W auf 32 W und von 58 W auf 50 W. 2) Bei Betrieb mit EVG wird die Lichtausbeute auf 66 bis 88 lm/w gesteigert. Die Leistungsaufnahme der Lampen sinkt von 18 W auf 16 W, von 36 W auf 32 W und von 58 W auf 50 W. 3) Hohe Werte bei 35 C Umgebungstemperatur 4) Lampen 9.3 und 13 für erweiterten Temperaturbereich 5) Lampen 9.2, 11 und 12 auch als Spezialausführung für erweiterten Temperaturbereich 6) 40 W und 55 W nur mit EVG 7) Auch in anderen Formen erhältlich ww = Warmweiß Farbtemperatur unter K nw = Neutralweiß Farbtemperatur bis K tw = Tageslichtweiß Farbtemperatur über K De Luxe gestreckte Bauform 5) Dreibanden 3- oder 4-Rohrlampe Ringform Kolbenform Einseitig gesockelt in Keramiktechnik Zweiseitig gesockelt in Keramiktechnik Zweiseitig gesockelt Röhrenform (T) in Quarztechnik Ellipsoidform (E) in Quarztechnik T- oder E-Form in Keramiktechnik E-Form T-Form Mit Schraubsockel, Glühlampenform 7) Zweiseitig gesockelt lampen Induktionslampen Halogen-Metalldampflampen Na-Hochdruck Halogenlampen ) ww, nw, tw ww, nw ww, nw ww, nw ww, nw ww, nw nw, tw nw, tw ww, nw, tw ww ww ww ww ww , , 65 25, G11 2G8-1 Spezial Spezial G12, G22 Fc2 Spezial E27 E27 E27 E27 E27 R7s GU6,5/ RX7s E40 E40 E40 E40 E40 E14 GU8,5; PGJ5 17

20 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Leuchten Der gesamte Beleuchtungskörper inklusive aller für Befestigung, Betrieb und Schutz der Lampe notwendigen Kom - ponenten ist die Leuchte. Sie schützt die Lampe, verteilt und lenkt deren Licht, verhindert, dass es blendet. Die Auswahl der Leuchten wird bestimmt von den lichttechnischen Anforderungen der Beleuchtungsaufgabe, von der Wahl der Lampen dafür sowie von den mechanischen und elektrischen Anforderungen. In Fertigungsstätten von Industrie und Handwerk spielen die Architektur des Raumes und die Gestaltungsabsicht eine eher untergeordnete Rolle. Es zahlt sich aus, auf Qualitätsleuchten zu setzen. Zentrale Aspekte ihrer Konstruktion und bei der Produktion sind > wirtschaftlicher Betrieb (hohe Wirkungsgrade), > lichttechnische Qualität und Funktionalität, > mechanische und elektrotechnische Sicherheit (VDE, ENEC), > lange Lebensdauer (Materialbeschaffenheit, Oberflächentechnik, kompakte Konstruktion), > produktionsbegleitende Qualitätskontrolle, > Montage- und Wartungsfreundlichkeit. > Hinzu kommen qualifizierte Beratung und Planungshilfen. Die schematisierten, nicht maßstabsgerechten Darstellungen dieser Doppelseite zeigen eine Auswahl typischer Leuchten für Industrie und Handwerk. Jeweils im linken Bild werden beispielhaft Abstrahlcharakteristik und Lichtwirkung der im rechten Bild dargestellten Leuchten gezeigt [ ] Leuchten im Lichtbandsystem direkt (links) und direkt/indirekt strahlend (rechts), Schutzart IP [ ] Hallenreflektorleuchte mit rotationssymmetrischer Lichtstärkeverteilung, Schutzart IP 65 [ ] Hallenreflektorleuchte mit symmetrischer (links) und asymmetrischer (rechts) Lichtstärkeverteilung, Schutzart IP 65 [ ] Scheinwerfer mit asymmetrischer Lichtstärkeverteilung für großflächige Industriebereiche, Schutzart IP

21 [ ] Ex-Leuchte (explosionsgeschützt) [ ] Maschinenleuchte in den Ausführungen Maschinenrohrleuchte (links) und LED-Maschinenleuchte (rechts), Schutzart IP 67 [ ] Arbeitsplatzleuchte in den Ausführungen Systemleuchte (links) und universal (rechts), Schutzart IP [ ] Reinraumleuchte, Schutzart IP 65 [ ] Rasterleuchten für den Deckenanbau (links) und -einbau (rechts), Schutzart IP 20 [ ] Feuchtraumwannenleuchte, Schutzart IP 65 [ ] Lichtleisten-Leuchte ohne Reflektor, Schutzart IP 65 (Feuchtraumleuchte) [ ] Rettungszeichenleuchte, Schutzart IP 23 oder IP 65 für Industriehallen

22 licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Qualitätsprüfung Wenn Oberflächen auf Fehler und Unregelmäßigkeiten geprüft werden, hat das menschliche Auge trotz intelligenter Maschinen unerreichte Fähigkeiten. Die Augen können diese Kontrollaufgabe aber nur einwandfrei erfüllen, wenn optimale Umgebungsbedingungen herrschen. Entscheidend für die Qualität der Kontrolle ist das richtige Licht am richtigen Ort. Für schwierige Sehaufgaben ist eine zusätzlich zur Allgemeinbeleuchtung installierte Arbeitsplatzbeleuchtung unerlässlich. Auch wenn Aufbauten oder Installationen den Arbeitsplatz überschatten, ist zusätzliches Licht ein Muss. Das Beleuchtungskonzept hängt wesentlich vom Material des Arbeitsgutes ab: Das Licht muss abgestimmt werden auf seine Oberfläche und Farbe sowie deren Reflexionsverhalten. Auch die Größe des zu kontrollierenden Arbeitsgutes und die daraus resultierenden Schattigkeiten müssen berücksichtigt werden. Flächen- oder Punktlicht Die jeweils notwendigen Werte für die Beleuchtungsstärke variieren je nach Sehaufgabe. Die Mindestwerte gibt DIN EN vor. Grob unterschieden werden zwei Beleuchtungskonzepte: Flächen- und Punktlicht (siehe Bilder 50 und 51). Generell sind empfehlenswert > flächiges, schattenfreies Licht für das Prüfen von matten, glänzenden oder durchsichtigen Objekten, zum Beispiel auf Beulen, Dellen oder Verwerfungen, > beim Prüfen von Oberflächen auf Kratzer, Anrisse oder Gravuren ein als streifendes Licht eingesetztes Punktlicht. Die dabei gezielt erzeugten Schatten unterstützen das Erkennen der Oberflächenstruktur. Zu den besonders schwierigen Sehaufgaben gehört es, kleinste Bauteile zu prüfen. Wenn die entsprechende Erhöhung der Beleuchtungsstärke nicht ausreicht und eine Lupe alleine den Augen nicht genügt, bieten Lupenleuchten die richtige Unterstützung. Eine Lupenleuchte wird als flexible Arbeitsplatzleuchte ausgeführt. Sie ist ein komfortables Hilfsmittel, wenn sie sich schnell und einfach einstellen lässt und die eingestellte Position ohne störendes Nachwippen hält. Ihr Lupenglas sollte die Vergrößerung verzerrungsfrei wiedergeben. [50] In flächigem, schattenfreien Licht werden matte, glänzende oder durchsichtige Objekte auf Dellen, Beulen oder Verwerfungen untersucht. [51] Streifendes Punktlicht eignet sich für die Prüfung von Oberflächen auf Kratzer und Anrisse sowie für das Überprüfen von Gravuren