Light + Building 2014 OSRAM light + building 2014 Energieeffiziente Beleuchtung und Steuerung L+B 2014 OSRAM Frankfurt
Energieeffiziente Beleuchtung und Steuerung Agenda 1. Einleitung 2. Energieeffiziente Beleuchtung 3. Licht-Management-System 2
Licht ist OSRAM FJ 2013 5,3 Mrd. Umsatz ~35.000 ~80 % gewerbliche 29 % Anteil SSL 3) ~20 % Mitarbeiter 2) Kunden 3) Einzelhandel 3) Unsere 4 Segmente 1) Opto Semiconductors (OS) 26% Specialty Lighting (SP) 49 % 10 % Unsere Marken 18% 46% Luminaires & Solutions (LS) Lamps & Components (LC) 35 % 41 % 1) Ausgehend von den Einnahmen in den einzelnen Segmenten ohne Konzernwerte und Konsolidierung 2) Mitarbeiterkapazität zum 30.09.2013 3) % des Umsatzes Quelle: OSRAM Daten Neuer Geschäftssitz von OSRAM in München 3
Zuwachs Werte Volumen Wachstum Der Lichtmarkt bietet nachhaltiges Wachstum während die Branche eine Transformation durchläuft Wachstumstreiber Marktentwicklung 1 Demografischer Wandel Lichtmarkt gesamt in Mrd. 2 Elektrifizierung OLED >110 3 Verlagerung zu den Schwellenländern ~80 Solid State SSL Lighting 1) 1) 4 Energieeffizienz 5 Dekarbonisierung Traditionell Grün 2) 2) 6 7 Digitalisierung Neue Anwendungen für Licht 2011 Traditionell Allgemein 2) 2016 2020 1) SSL: LED/Infrarot-/Laser-basierte Produkte und Lösungen 2) Traditionell Grün: Produkte mit mind. 20 % weniger Energieverbrauch gegenüber vergleichbaren Allgemeinprodukten. Siehe das Glossar für weitere Details Quelle: OSRAM Schätzungen basierend auf McKinsey Market Report 2012, OSRAM Daten 4
Die Entwicklung der Lichttechnologien und unser Beitrag: Auf dem Weg in eine aufregende Zukunft Lichttechnologie? Licht Effizientes Licht Digitales Licht Verbunden + steuerbar Autonomes/ Adaptives Licht 1900 1980 2000 2015 2020+ 1910 Glühlampen mit Wolframwendel 1936 Leuchtstofflampen 1973 Opt. Halbleiter 1982 OSRAM Dulux L Kompaktleuchtstofflampen 2001 LED 2003 Erste OLED Serien- Produktion 2012 Laserdioden 2008 LED-Straßenbeleuchtung 2013 Erster LED-Ersatz- Scheinwerfer 2017 Ziel >50 % SSL >100 Jahre Innovation durch OSRAM 5
Abdeckung sämtlicher Beleuchtungstechnologien und der wichtigsten Beleuchtungsanwendungen Lampen & Komponenten (L&C) Allgemeinbeleuchtung (GI) Leuchten & Lösungen (L&S) Lampen (LP) Light Engines & Controls (LE) Leuchten (LUM) Lösungen (SOL) Service (SERV) Thermische Lampen Kompaktleuchtstofflampen Hochdruckentladungslampen Niederdruckentladungslampen LED-Retrofit-Lampen Trad. Vorschaltgeräte SSL Treiber, Module, Light Engines Lichtmanagement Systeme Encelium Professionelle Flow Goods Siteco Kundenspezifische Lösungen, z. B. Medien & Fassaden TRAXON Wartung Value-adding Services Amtech Opto-Halbleiter (OS) Specialty Lighting (SP) OLED IP-Portfolio LED-Komponenten Hochleistungslaserdioden Infrarot-Komponenten Automotive (AM) Frontscheinwerfer Blinker und Innenbeleuchtung Display/Optik (DO) Projektion Entertainment, Architektur Industrie, medizinische Anwendungen 6
Energieeffiziente Beleuchtung und Steuerung Agenda 1. Einleitung 2. Energieeffiziente Beleuchtung 3. Licht-Management-System 7
Motivation für effiziente Beleuchtungslösungen Steigende (Energie)Kosten Reduzierung der Energie- und Wartungskosten, des Wärmeeintrags und der Klimatisierungskosten - 20% Treibhausgase Gesetze und Normen Energie-Einsparverodnung EnEV 2009 / kwh/axm 2 (EU - EPBD 2002/91/EU) CO 2 - Reduktion Green Building Zertifikate (freiwillig) DGNB, LEED, BREEAM Image and Wertsteigerung des Gebäudes 8
Beleuchtung bietet in vielen Gebäuden hohe Einsparpotentiale! Anteil der Beleuchtung am Strombedarf: Lager 80% Bürogebäude, Schulen 50% Hotels 40% Krankenhäuser 20% Industrie 15 % Wohnhäuser 10 % Energie 70 % Wartung / Instandhaltung 15 % Invest und Installation 15 % Da die Energiekosten 70 % der Gesamtkosten einer Beleuchtungsanlage verschlingen, lassen sich mit energieeffizientem Licht höchste Einsparungen erzielen Quelle ZVEI / licht.de: Mehr Wohlbefinden, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit mit besserem Licht 9
Grundlagen Effizienzvergleich Leuchtmittel 170 Traditionelle Lichtquellen Effizienz der Lichtquelle [Lumen/Watt] 130-160 White Power LED 200 150 LED 100 Leuchtstofflampe HPD 120 vs. 2012 2010 1961 CFL 85-100 2008 2006 50 1938 2005 1904 1879 Glühlampe HQL 1959 1981 Halogen 35-45 1996 2002 1950 2010 1990 10
Grundlagen Effizienzvergleich Leuchtmittel Lampentyp Lm/W UV sichtbares Licht IR Wärme Glühlampe 10-15 0,05% 10% 83% 7% 35-115 1% 20...30% 35...45% 35% Leuchtstofflampe Hochdruck- Entladungslampe 70-140 0,02% 20...40% 51...68% 5...10% LED 60-250 ~0% ~30% ~0% ~70% 11
Grundlagen Vor- und Nachteile einer LED Technische/ Designrelevante Vorteile Technische Schock- und vibrationssicher Unzerbrechlich Hohe Lebensdauer, 100.000 Schaltzyklen Kein UV- und IR-Licht Dimmbar Sofort zündend Brillante Farben Design Kleine Bauform Verschied. Anordungen / Bauform. mögl. Tunable white Nachteile Technische Temperaturabhängig Binning-Abhängigkeit Hohe Leuchtdichten Design Keine Standardisierung (erster Versuch Zhaga) 12
Grundlagen Vor- und Nachteile einer LED Wirtschaftliche/ Umweltrelevante Vorteile Wirtschaftliche Niedriger Energieverbrauch Hohe Lebensdauer Niedrige Wartungskosten Nachteile Wirtschaftliche Hohe Anschaffungskosten Umweltrelevante ROHS konform (Restriction of hazardous substances) Niedriger Energieverbrauch (= CO 2 -Ausstoß) Weniger Lichtverschmutzung Umweltrelevante keine 13
LED-Lampen Die Glühlampe weicht neuen Technologien z. B. LED Große Veränderungen sind meist aufwendig. Der Wechsel auf LED erfolgt im Handumdrehen. LED-Lampen von OSRAM erleichtern den Einstieg in die Lichttechnologien von morgen - Zudem sind sie effizient, langlebig und enorm vielseitig. 14
LED-Lampen als energieeffizienter Glühlampenersatz Hochvolt-LED-Lampen in Tropfenform u. Retrofit-Schraubsockel E14/ E27 OSRAM PARATHOM CLP 15 und 25 CD CLASSIC P Mittlere Lebensdauer bis zu 25 000 Std. Auch in dimmbaren Varianten erhältlich * Austausch-Optionen: 15 W Glühlampe CLASSIC P 15 25 W Glühlampe CLASSIC P 25 CLASSIC A Advanced Mittlere Lebensdauer 30.000 h OSRAM PARATHOM CLP 25 Advanced 60W (AGL) 12W (LED)/ 75W 14,5W Anwendungsbereiche Allgemeinbeleuchtung im priv. Haushalt, Einsatz im Außenbereich nur in Außenleuchten (mind. IP65) OSRAM PARATHOM CLASSIC A Advanced bis zu 80% Einsparung, Amortisation ca. 1 Jahr *LED-Lampen-Betrieb an einer Vielzahl marktüblicher Dimmer möglich 15
LED-Lampen als energieeffizienter Glühlampenersatz Niedervolt-LED-Reflektorlampen mit Retrofit-Stecksockel GU5,3 Master LED MR16 PARATHOM M16/ 20/ 36 Dimmbar* Niedervoltbetrieb an KVG und EVG Optimal zum Austausch bei bestehenden Niedervolt Halogenreflektor-Leuchten Austausch-Optionen: 20 W Halogenlampe MR16 20 PARATHOM MR16 Anwendungsbereiche Private Haushalte, Krankenhäuser, Shop & Museum Gerichtete Lichtquellen (Strahler und Downlights) bis zu 80% Einsparungspotential LED MM27204 MR16 16
LED-Lampen als energieeffizienter Glühlampenersatz Niedervolt-LED-Reflektorlampen mit Retrofit-Stecksockel G53 PARATHOM PRO LEDspot111 PARATHOM PRO111 LEDspot 111 50 Advanced Mittlere Lebensdauer von bis zu 45 000 Std. 12W / 12 V AC-DC, 24, 827: 3600 cd / 500lm bzw. 830: 4000 cd / 550lm Beste Farbwiedergabe (CRI85), hohe Lichtausbeute Dimmbar, blendfrei durch tiefen Reflektor Austausch-Optionen: 50 W AR111 Halogenlampe LEDspot 111 50 Advanced LED AR111 MM17262 Anwendungsbereiche Private Haushalte, Hotel, Shop & Museum Gerichtete Lichtquellen (Strahler und Downlights) bis zu 80% Einsparungspotential MASTERLine 111 17
LED-Lampen als energieeffizienter Glühlampenersatz LEDinestra Verbot Linestra ab 01.09.2013 (ErP) 6W/ 450lm/ 15.000h Lebensdauer Quecksilberfrei Kein UV- und Nahe-IR-Anteil im Lichtstrahl Ausgezeichnete Farbwiedergabe Einfacher Austausch gegen herkömmliche Produktvorteil/ Anwendungsbereiche Glühlampen Anwendungsbereiche Ideal für Spiegelbeleuchtung Hotel, Restaurant, Badezimmer, Haushalt OSRAM PARATHOM LEDinestra bis zu 80% Einsparungspotential 18
Einsparschritte bei Beleuchtungssystemen Zusammenfassung der möglichen Maßnahmen Energieeinsparung Lampentechnologie Vorschaltgerätetyp Leuchte Lichtmanagementsystem Retrofit: T8 Energy Saver T8 SubstiTube LED T5-Adapter Schaltbar: Multiwatt-EVG (QTi) Reflektor: Aluminium MIRO Bewegung: VISION (bis 4,5 m Höhe) HIGH BAY (bis 13 m Höhe) Neu: T5 HO/HE T5 CONSTANT T5 Energy Saver Dimmbar: DALI-Mutiwatt-EVG (QTi DALI DIM) PMMA HDP - Technologie (UGR < 19) Präsenz/ Tageslicht und Ausregelung Wartungsfaktor: LS/PD MULTI 3 Gebäudesteuerung: 20
Einsparschritte bei Beleuchtungssystemen Leuchtstofflampensysteme und Steuerung Prozentuale Einsparungen bei T5- gegenüber T8-Systemen 21
Amortisationsdauer (statisch, in Jahren) Einfluss der Brennstunden auf die Amortisationsdauer Ab wann wird eine Optimierung wirtschaftlich attraktiv? 20 18 16 14 12 Strompreis 0.10 /kwh Strompreis 0.12 /kwh Strompreis 0.15 /kwh 10 8 6 4 2 0 Büro 2.580 h/a Doppelschicht 4.128 h/a 24-h-Schicht 6.192 h/a 1.500 3.000 4.500 6.000 Brennstunden pro Jahr Installierte Leuchte: 200 Stck. 2x58W T8 & KVG; Neue Leuchten: 200 Stck. 2x35W T5 & DALI EVG 22
Energieeffiziente Beleuchtung und Amortisation Beste Bedingungen für Amortisation bei Logistik und Industrie: Logistik und Industrie Lange Betriebszeiten durch Mehrschichtbetrieb (> 4.000 h) Stromkosten als großer Hebel an energieeinsparenden Maßnahmen bei Logistik, da die Beleuchtung ca. 80% des Strombedarfs ausmachen (bei Industrie ca. 15%) Nutzung von Tageslicht und Berücksichtigung von Anwesenheit mit Lichtmanagementsystemen in DACH-Region Geringerer Planungsaufwand durch große Flächen mit ähnlichen Systemen Günstige Preisstellung Leuchtenprodukte gegenüber der Büroanwendung mit höherem Design -Anteil Wenige Schnittstellen zu angrenzenden Gewerken, da Aufbaulösung Dadurch Reduzierung der Folgekosten für Bautätigkeit angrenzender Gewerke (z.b. kein Deckenbau) Strompreise zwischen 0,05 und 0,21 EUR/ kwh 23
Energieeffiziente Beleuchtung und Amortisation Ungünstige Bedingungen für Amortisation bei allen anderen Branchen: Bürogebäude, Krankenhäuser, Schulen, Hotels, kurze Betriebszeiten (ca. 2.600 h) Großer Planungsaufwand durch kleine Flächen mit mehreren Systemen für verschiedene Anwendungen höhere Preisstellung bei Leuchtenprodukten durch höheren Design -Anteil Mehr Schnittstellen zu angrenzenden Gewerken, da oftmals Einbau in Decken, dadurch erhöhter Planungsaufwand Erhöhung der bauseitigen Kosten durch Eingriff in Deckenbau (Architektur) Dadurch Amortisation selten unter 8 Jahren 24
LED-Leuchten Büroanwendung Einsparpotenzial * 50 70% * Abhängig von Steuerung Bestand: Comfit Plus 58W T8 Hohe Leistungsverluste (KVG), n. dimmb. Rasterleuchte 70W/ 5.200lm/ 74lm/W 66% Leuchtenbetriebwirkungsgrad Lösung NEU: Mira LED 46W Energieeffizient, dimmbar Hoher Sehkomfort durch Prismatik 46W/ 4.380 lm/ 96lm/W 100% Leuchtenbetriebwirkungsgrad 25
LED-Leuchten Downlights Einsparpotenzial 30 50% * * Abhängig von Steuerung Bestand: Lunis 2 x 26W KLL Hohe Leistungsverluste (KVG), nicht dimmbar 60W/ 3.600lm/ 60lm/W 63% Leuchtenbetriebwirkungsgrad Lösung NEU: Lunis 2 mini Energieeffizient, dimmbar 32W/ 2.074lm/ 65lm/W 100% Leuchtenwirkungsgrad 26
LED-Leuchten Hochregallager Einsparpotenzial 30 70% * * Abhängig von Steuerung Bestand: DUS-System 58W T8 Hohe Leistungsverluste (KVG), nicht dimmbar 70W/ 5.200lm/ 74lm/W 86% Leuchtenbetriebwirkungsgrad Lösung NEU: Modario LED 70W Energieeffizient, dimmbar 70W/ 6.100lm/ 87lm/W 100% Leuchtenbetriebwirkungsgrad 27
LED-Leuchten Shop-Anwendung Stromschienenstrahler Bild Optec Einsparpotenzial > 85% * * Abhängig von Steuerung Bestand: Erco Optec 120W HV-QT Geringe Lichtausbeute/ Lebensdauer Hohe Wärmeentwicklung 120W/ 2.300lm/ 19lm/W 70% Leuchtenbetriebwirkungsgrad Lösung NEU: Lunis SL-T LED 33W Energieeffizient, dimmbar, lange Lebensdauer Fokussierte Ausstrahlung 33W/ 2.740 lm/ 82lm/W 100% Leuchtenbetriebwirkungsgrad 28
LED-Leuchten Tiefgarage Bild Siplast Einsparpotenzial 25 70% * * Abhängig von Steuerung Bestand: FRL Siplast 36W T8 Ohne Reflektor 45W/ 3.350lm/ 74lm/W 92% Leuchtenbetriebwirkungsgrad Lösung NEU: Monsun LED 23W Energieeffizient, dimmbar, lange Lebensdauer 23W/ 1.880 lm/ 82lm/W 100% Leuchtenbetriebwirkungsgrad 29
Energieeffiziente Beleuchtung und Steuerung Agenda 1. Einleitung 2. Energieeffiziente Beleuchtung 3. Licht-Management-System 30
Licht-Management-System Einsparpotenzial Lichtmanagementsysteme ersetzen die Verhaltensänderung von Menschen Elektrische Beleuchtung 100% Stromverbrauch mit T5 & EVG + Einsparung durch Tageslichtnutzung + Einsparung durch Anwesenheitskontrolle Tageslicht Anwesenheit Einsparpotenzial ca. 30-70% 31
Licht-Management-System Prinzip der Tageslichtsteuerung Reihe 1 Reihe 2 Reihe 3 1. Lichtsensor 2. Lichtsensor 3. Lichtsensor Lux Level E n Konstantes Zielniveau 32
Licht-Management-System Überblick Sensoren Sensoren für jede Anwendung 33
Licht-Management-System Begriffe Präsenzmelder Erfassung von sitzenden Personen Erfassung von anwesenden Personen Bewegungsmelder Bewegungserfassung von Personen Bewegungserfassung von Fahrzeugen Lichtsensor Messung des einfallenden Tageslichts Referenzmessfläche Multi Sensor Kombination von Präsenzmelder, Bewegungsmelder und Lichtsensor Radiale Erfassung Bewegung zum Sensorzentrum Tangential Erfassung: Erfassungsbereich bei seitlicher Bewegungen 34
Licht-Management-System Sensortypen Lichtsensor α Messfläche [A] Montagehöhe [h] PIR-Sensor HF-Sensor 35
Licht-Management-System Gegenüberstellung PIR-/ HF-Sensor PIR-Sensor HF-Sensor Prinzip: Wärmestrahlung Einsatzorte: Bürobereiche Korridor Sanitärbereiche Vorteile: gute tangentiale Erfassung Abschattung bei Glas, Kunststoff Nachteile: Temperatursensibel Abschattung durch Leuchtenwannen schlechte frontale Erfassung Abschattung durch Fahrzeugkabinen Prinzip: Radar Einsatzorte: Parkgaragen/Tiefgaragen Lager- und Kommissionierbereiche Regal- und Hochregallager Vorteile: gute radiale Erfassung Temperaturstabil Nachteile: bewegungssensibel Erfassung abhängig von Größe des bewegten Gegenstandes 36
Licht-Management-System DALI PROFESSIONAL Systemübersicht Eingabeberäte Produkteigenschaften: 4 interactive DALI Linien 4 programmierbare Umschalt-Relais Schalten & Dimm. bis zu 256 DALI EVG Sensoren/ Eingabegeräte auf DALI Linie Plug & Play Funktionen Produktvorteile: Energiesparfunktionen Tageslichtabhängige Regelung Anwesenheitssteuerung DALI Szenen Kostenloser Software Download Einfachste Inbetriebnahme Anwendungen Büro, Industrie, Korridor, Besprechungsraum, Klassenzimmer 4 DALI Linien Systemgröße bis zu 256 DALI EVG Verschiedenste Eingabegeräte 37
Licht-Management-System 6 Strategien, um Energie zu sparen 38
Licht-Management-System Encelium ganzheitliches LMS-System Hardware + Software 39
Licht-Management-System Encelium ganzheitliches LMS-System Adressierbares, softwarebasiertes LMS für das komplette Gebäude Produktvorteile: Energiekosteneinsparung von 50% 75% durch 6 Strategien FIT for SMART GRID Feedback über Echtzeit-Energieverbrauch mit dem neuen QTi DALI GII Erweiterte Funktionalitäten um Energie einzusparen, z.b. Lastenverteilung über mehrere Gebäude Intuitive Software zur Systemkonfiguration und Echtzeitsteuerung Erweiterte Funktionalität für Energie- Reporting und netzwerkbasierte Überwachung Integration in Gebäudemanagementsysteme durch BACnet Schnittstelle 40
Referenzprojekt Logistik - Lufthansa Technik Flughafen München Lufthansa Technik Logistik Services Bestandssituation: Lichtband T8 2x58W EVG, durchgängig Weißer Reflektor, keine Steuerung Keine TL-/ Präsenzberücksichtigung Fakten: Logistikhalle von 1992 Hochregalgänge, Versandbereiche, Rollregallager Betriebszeit/ Jahr: ca. 8760 h Bemerkungen: Die Bestandsbeleuchtung und neue Regalmöblierung waren nicht aufeinander abgestimmt d.h., Lichtbänder über Hochregalen und Einbauten 41
Referenzprojekt Logistik - Lufthansa Technik Flughafen München Lufthansa Technik Logistik Services Lösung: Modario T5 2x49W Constant DALI Multiwatt-EVG + Sensorik HDP- und Stahlblechreflektor Fakten: Energieverbrauch neu: 80 MWh (-62%) Einsparung CO 2 Emission: 57 t/a Energiekostenreduktion: 23.000 /a Gesamtkostenreduktion: 24.000 /a Amortisationszeit: ca. 3 Jahre Bemerkungen: Einsatz von DALI PROFESSIONAL mit Tageslicht- und Präsenzberücksichtigung, Wartungsfaktorausregelung, bereichsweise Schaltung und Dimmung der Lichtbänder 42
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 43