Energieeffizienz und Lichtqualität in der Straßenbeleuchtung

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1 Energieeffizienz und Lichtqualität in der Straßenbeleuchtung Marko Schulze Philips Lighting Erfurt, Dezember Agenda Qualitätsparameter rückgang & Leuchtenausfall / Konstantlichtstrom Lumen pro Watt Anlagenvergleich LED / konventionell Ausblick 2 1

2 Zuverlässigkeit von LED Leuchten rückgang und Leuchtenausfall Degradation L x B y Total Ausfall L 0 C z Zuverlässigkeit der LED Leuchte L x = Bemessungsgröße/ lebensdauer / schwellenwert x B y = Restfehlerwahrscheinlichkeit von y % bezogen auf L x (failure fraction) L80B10: 10% der Leuchten unterschreiten 80% Restlichtstrom C z = z% Totalausfall bezogen auf L 0 Ausfälle einzelner LEDs werden in L x B y berücksichtigt! 4 Beispiele BYY LXX CYY FYY h: 10% der Leuchten (einer großen Population) weisen nach h einen kleiner als 85% auf (90% der Leuchten haben mindestens 85%!) h: 50% der Leuchten weisen nach h einen kleiner als 85% auf (50% haben mindestens 85% ) h: 3% der Leuchten sind nach h komplett ausgefallen h: 10% der Leuchten weisen nach h einen kleiner als 80% auf oder sind komplett ausgefallen (90% sind intakt und haben mindestens 80% ) 6 6 2

3 Konstantlichtstrom Constant Light Output (CLO) Ohne Konstantlichtstrom: rückgang auf XX% des Ausgangswertes (z.b. 90%) Konstanter LED Strom über die Lebensdauer (z.b. 350 ma) Mit Konstantlichtstrom: wird auf LXX Wert eingestellt und konstant über die Lebensdauer bereitgestellt LEDs werden anfangs geringer bestromt und kontinuierlich bis zum Nennstrom hochgefahren Keine Überdimensionierung Geringere Belastung der LEDs 100% LXX 0 ohne CLO mit CLO ohne CLO mit CLO LED Strom 350 ma < 350 ma Zeit h 7 Lampe & Leuchte Lampenlichtstrom Thermische Verluste Optische Verluste Leuchten lm Betriebswirkungsgrad (LOR) lm x LOR lm LOR = 80% lm lm LOR = 100%* lm *Ein LOR von 100% bedeutet, dass der Lampenlichtstrom nicht separat vermessen wurde. Der LOR Wert ist hier als Umrechnungsfaktor anzusehen und nicht als physikalischer Wirkungsgrad 8 3

4 Lampen vs. Systemeffizienz LED gegen SON T Lampenleistung: 70 W : 6600 lm Effizienz: 94 lm / W Systemleistung: 80 W : 6600 lm Effizienz: 83 lm / W LOR = 0,79 Systemleistung: 80 W Systemlichtstrom: 5214 lm Systemeffizienz: 65 lm / W LOR = 0, K Systemleistung: 40 W : 5100 lm Effizienz: 128 lm / W Systemleistung: 40 W Systemlichtstrom: 4641 lm Systemeffizienz: 116 lm / W 9 LED vs. SON Aktueller Stand der Technik Mit neutralweißem Licht kann die neueste LED Technologie in allen Anwendungsgebieten hohe Energieeinsparungen erzielen Bis zu 55% Energieersparnis können in der Praxis bei gleichwertiger Ausleuchtung umgesetzt werden. Gegenüber älteren SON Anlagen können über 60% Energie eingespart werden 24 4

5 Energieeffizienz vs. Lichtqualität Energieeffizienz W/km; W/m² Weniger Energie Farbtemperatur >= 4000K Höhere Effizienz Abgegrenzte Lichtbündel Kein Licht außerhalb der Straße Lichtmanagement Dimmen zum Energiesparen Lichtqualität Vertikale Beleuchtungsstärke Gesichtserkennung, Sicherheit Farbwiedergabe / Farbtemperatur Akzeptanz Raumaufhellung Sicherheit, Orientierung, Wohlfühlen Blendungsbegrenzung Visueller Komfort, Sicherheit Streulichtbegrenzung Keine Himmelsaufhellung, Komfort 25 Ausblick Die LED Technologie hat einen sehr hohen Reifegrad erreicht. Die Lichtausbeute der reinen LED ist nicht mehr weit vom theoretischen Maximum entfernt. Die besten konventionellen Lösungen werden heute von den besten LED Lösungen geschlagen Die reine Effizienz ist nicht mehr das Hauptkriterium! Lichtqualität und intelligenter Einsatz von Licht werden immer wichtiger! (Die LED Technologie ermöglicht sehr effizientes Dimmen) 26 5