Innovative Lichttechnik: Neue Möglichkeiten in der Zukunft und Chancen für die Umwelt Kunz von Kriegelstein SEO Deutschland
Agenda 1. Energieeffizienz, Europäische Richtlinien 2. Neue Lichtquellen 3. LED und OLED: Neue Anwendungen und Möglichkeiten sinnvoller Einsatz
Energieeffizienz, Europäische Richtlinien 1. Energieeffizienz, Europäische Richtlinien 2. Neue Lichtquellen 3. LED und OLED: Neue Anwendungen und Möglichkeiten sinnvoller Einsatz
Stromverbrauch für Beleuchtung Beleuchtung ist ein wichtiger Teil des Energieverbrauchs Beleuchtung entspricht 19% des weltweiten Elektrizitätsverbrauchs Alle Anwender können ihren Beitrag leisten, indem sie energieeffiziente Lampen kaufen Primärenergie Elektrizität 87,6% 12,4% 81% 19% Nordamerika: >20% Asien: 20% EU: 16% Deutschland: 10% Für Beleuchtung werden 2,35% der Primärenergie verwendet. Dies entspricht ~2700 TWh/a.
Potentiale der Energieeinsparung (EU 15) Begründung der Kommission (2003) 453, Abschnitt 15 : Durch die Maßnahme ermöglichte Senkung der CO 2 -Emissionen Diese Diese Produktbereiche Produktbereiche müssen müssen mit mit ersten ersten Umsetzungsmaßnahmen rechnen* rechnen* Elektrische Antriebssysteme 39 Mio t CO 2 Bürogeräte, privater und tertiärer Bereich 34 Mio t CO 2 Beleuchtung, privater und gewerblicher Bereich 24 Mio t CO 2 Unterhaltungselektronik 14 Mio t CO 2 Wärmeerzeugung 12 Mio t CO 2 Haushaltsgeräte 12 Mio t CO 2 Gewerbliche Heizung, Lüftung, Klima 8 Mio t CO 2 * Daten aus European Climate Change Programme
Die Richtlinien ESD.. 2006/32/EG - Directive on Energy End-Use Efficiency and Energy Services Kernforderung: Steigerung der Energieeffizienz und Energiedienstleistungen in den EU- Mitgliedsstaaten Marktdurchdringung von energieeffizienten Produkte steigern Zielsetzung: Verringerung des Energieverbrauchs & Umstrukturierung des Energiemarktes Energieeffizienzziele für Mitgliedsstaaten: + 1 % Steigerung p.a. über 9 Jahre Mitgliedsstaaten müssen nat. Aktionspläne aufstellen und alle 3 Jahre überarbeiten 30. Juni 2007: Deadline für Aktionspläne (National Energy Efficiency Action Plans NEEAPs) (Verspätung: bis Nov.)
Die Richtlinien ESD.. 2006/32/EG - Directive on Energy End-Use Efficiency and Energy Services Hauptakteure: Energieversorger (Service/Energieeffizienz statt kwh) Öffentliche Beschaffung (sollen Vorbildfunktion einnehmen) Staatliche Stellen als Kontrollinstanzen
und EuP 2005/32/EG - Directive on the Eco-Design of Energy-Using Products Rahmenrichtlinie rechtskräftig seit 11. August 2005; wirksam in D: 8/07 muss innerhalb von zwei Jahren in den EU-Mitgliedsstaaten umgesetzt werden Implementing Measures (Durchführungsmaßnahmen) legen die Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte fest (z.b. Energieeffizienzanforderungen an Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen 2000/55/EG)
und EuP 2005/32/EG - Directive on the Eco-Design of Energy-Using Products Kernforderung: Entwicklung umweltverträglicher Produkte (Produktdesign) Verkaufsangebot der Anbieter auf umweltverträgliche Produkte beschränken Zielsetzung: Regelung der Produktgestaltung: größte ökologische Auswirkung im Produktlebenszyklus Ausphasen schlechter Lampen, Up-sell für effiziente Lampen
Energieverbesserungen und CO 2 Einsparungen Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung Energiesparen durch innovative Lampen ca. Einsparung / Lampe / Jahr* Straßenbeleuchtung ~40% Quecksilberdampflampe Natriumdampf- Hochdrucklampe 220 kwh / 110 kg CO 2 Büro- und Industriebeleuchtung LLp mit Halophosphatleuchtstoff ~65% LLp mit 3-Bandenleuchtstoff EVG + Steuerung 180 kwh / 90 kg CO2 Beleuchtung von Geschäften 2 x Standard Halogen ~80% Halogen-Metalldampf m. Keramikbrenner 350 kwh / 175 kg CO2 Gast-Gewerbe Akzentbeleuchtung KLR-Reflektor- Lampe ~30% KLR Energy-Saver IRC-Technologie 60 kwh / 30 kg CO2 Beleuchtung im privaten Bereich Glühlampe ~80% Kompakt- Leuchtstofflampe ~30% Halogen Energy-Saver (ES) 50 kwh / 25 kg CO2 18 kwh / 9 kg CO2 Licht-Design KLR-Reflektor- Lampe ~50% COINlight OSTAR 45 kwh / 22 kg CO2
Verfügbarkeit neuer Technologien Bürobeleuchtung Halo-Phosphatsystem Alte, ineffiziente Technologie niedrige Lichtausbeute < 80 lm/w schlechte lumen-maintenance Lebensdauer 5.000 h (80%) schlechte Farbwiedergabe: 50..79 Dreibandensystem T8/T5 Neue, energie-effiziente Technologie hohe Lichtausbeute > 85 lm/w Lebensdauer > 18.000 h (90%) exzellente lumen-maintenance > 90% gute (> 80) bis sehr gute Farbwiedergabe (>90) magnetische VG mit hohen Verlusten kein Dimmen starke Blendung (UGR) große Leuchte HF VG (effizient, flackerfrei) völlig steuerbar (Tageslicht/Anwesenheit) wenig Blendung (UGR) kleinere Leuchten durch bessere Optiken installierte Anzahl T12 / T8 Halo-Phosphatlampen in Büros: 1Mrd. in Westeuropa; mögliche CO 2 -Einsparung: 8 Mton pa Data: 0.42 kg CO2/kWh*including EM to HF switch but without considering daylight control, presence detectors (so savings 30%)
Verfügbarkeit neuer Technologien - Straßenbeleuchtung Hg - Hochdrucklampe Alte, ineffiziente Technologie niedrige Lichtausbeute 50 lm/w große Lichtquelle Lebensdauer 10000 h (70%) schlechte Farbwiedergabe : 40 Halogenmetalldampf/ Natriumhochdruck Halogenmetalldampf Neue, energie-effiziente Technologie hohe Lichtausbeute 70 lm/w kleine Lichtquelle Lebensdauer 10000 h (70%) bessere Farbwiedergabe bis zu 80 schlechte Lichtverteilung durch dreiteiligen Reflektor Schlechter Maintenancefaktor Natriumhochdruck sehr hohe Lichtausbeute Kleine Lichtquelle Lebensdauer 20000 h (70%) schlechte Farbwiedergabe:20 gute Lichtverteilung durch facettierten Reflektor hoher Maintenancefaktor installierte Anzahl von Hg-Hochdrucksystemen: 35 Millionen in Westeuropa; mögliche CO 2 -Einsparung: 3,5 Mton pa Data: 4000 hr large source for optics, 0.42 kg CO 2 /kwh
Verfügbarkeit neuer Technologien - Häusliche Beleuchtung GLS Alte, ineffiziente Technologie HAL ES, CFLi Neue, energie-effiziente Technologie niedrige Lichtausbeute 7-17 lm/w Lebensdauer 1.000 h sehr gute Farbwiedergabe (100) Energieeffizienzklasse D - G HAL ES DULUX EL höhere Lichtausbeute 12-15 lm/w Lebensdauer 2.000 h sehr gute Farbwiedergabe (100) Energieeffizienzklasse C (D) sehr hohe Lichtausbeute > 50 lm/w Lebensdauer > 6.000 h Farbwiedergabe >80 Energieeffizienzklasse A (B) jährliche Anzahl verkaufter GLS in Europa: 2,1 Mrd. mögliche CO 2 -Einsparung: 23 Mton / a
Ausphasungsszenario nach lm/w Minimum Efficiency Phase 1 2009 Phase 2 2011 Phase 3 2013 Phase 4 2015 Phase 4+ 2017 >100W 18 lm/w 20 lm/w 100W 14 lm/w 17 lm/w 75W 14 lm/w 16 lm/w 60W 13 lm/w 15 lm/w 40W 11 lm/w 14 lm/w 25W 10 lm/w 12 lm/w - 220 bis 250 Volt - minimale Lebensdauer der Lampe: 1000 h - für alle anderen Wattagen wird der exakte lm/w-wert durch Direktive 98/11/EC definiert
CO 2 -Einsparpotentiale durch effiziente Beleuchtung 23 Megatonnen Gesamte CO 2 -Emission in Mt 60% Einsparung
CO 2 -Einsparpotentiale in der Beleuchtung Bürobeleuchtung 8,0 Mton. CO 2 /a Straßenbeleuchtung 3,5 Mton. CO 2 /a Industriebeleuchtung 8,0 Mton. CO 2 /a Häusliche Beleuchtung 23,0 Mton. CO 2 /a Gesamt: 42,5 Mton. CO 2 /a Stand: 06/2007
Neue Lichtquellen 1. Energieeffizienz, Europäische Richtlinien 2. Neue Lichtquellen 3. LED und OLED: Neue Anwendungen und Möglichkeiten sinnvoller Einsatz
Zukünftige Trends Beispiel Strassenbeleuchtung Osram folgt der Nachfrage nach hoch effizienter Lampen und weißen Licht Kurzfristige Lösung POWERBALL HCI für Außenanwendungen OSRAM wird speziell für die Straßenbeleuchtung weißes Licht auf Basis derzeit verfügbarer standardisierter Sockel und Vorschaltgeräte anbieten. Die POWERBALL HCI Lampe mit 20% mehr Lichtstrom ist eine Plug-In Lampe, die durch einfachen Lampenwechsel den Upgrade von gelben Natriumdampf- auf weiße Halogenmetalldampflampen ermöglicht. Ausblick POWERBALL High Efficient HCI Potenzial für Außenanwendungen OSRAM wird mit der POWERBALL HCI (High Efficient) das volle Potenzial von 150 lm/w @100W für wirtschaftliches weißes Licht in Straßenbeleuchtung ausschöpfen. OSRAM strebt die Standardisierung des neuen Systems an, da im Straßenbeleuchtungsmarkt die Abhängigkeit von nur einem Lieferanten meist nicht akzeptiert wird.
Halogen ENERGY SAVERS werden sich als Energiesparlampen etablieren Energie sparen mit brillantem HALOGEN Licht Produkt Vorteile Brillantes Licht Energieersparnis bis zu 30% Kosteneinsparungen bis zu 65% Lebensdauer bis zu 5000h Keine Schwärzung des Kolbens, konstant helles Licht über die gesamte Lebensdauer Natürliche Lichtfarbe Dimmbar Keine WEEE Problematik CO 2 Einsparung bis zu 15 kg/lampe Komplettes Produktsortiment für heimische Beleuchtung
Halogen ENERGY SAVER und CFL eine Zweiwege - Strategie Die Welt fragt nach effizienterem Licht, OSRAM antwortet mit einer doppelten Strategie Halogen ENERGY SAVER Halogen Standard Allgebrauchs lampe Austausch 30% Energie Ersparnis & Brillantes Licht HALOGEN ENERGY SAVER 30% Energie Ersparnis & Brillantes Licht CFL 80% Energie Ersparnis
Halogen 12V ENERGY SAVER (ES) HALOSTAR 12V 35W 12V 50W X X HALOSPOT 12V 50W X DECOSTAR 12V 35W X 12V 50W X -30% -30% -30% HALOSTAR ES 12V 25W 12V 35W HALOSPOT ES 12V 35W DECOSTAR ES 12V 20W 12V 35W Unsere etablierte Niedervolt IRC Reihe wird in ENERGY SAVER umbenannt. Die Infrarot Beschichtung für die Effizienzsteigerung bleibt unverändert.
Halogen Hochvolt ENERGY SAVER (ES) HALOLINE 230/40V 300W X 230/40V 500W X HALOPIN 230/40V 40W X -20% -20% HALOLINE ES 230/40V 230W 230/40V 400W HALOPIN ES 230/40V 33W HALOPAR16 230/40V 40W X -20% HALOPAR16 ES 230/40V 40W Gesteigerte Effizienz durch Xenon - Gas und verbesserte Wendeln. 230V Version verfügbar: Seit Aug. 07 240V Version verfügbar : Seit Okt. 07 Dabei: Ähnlich stimmungsvolles Licht wie bei der Glühlampe!
Kompaktleuchtstofflampen Auf dem Gebiet der DULUX EL Lampen werden besondere Aktivitäten unternommen. DULUX EL sollen die klassischen Glühlampen in weiten Bereichen ersetzen, da das Einsparpotential besonders hoch ist! Neben noch kompakteren Einheiten werden Speziallampen wie die OSRAM DULUX EL FACILITY und DIM entwickelt.
Neuer Trend in der Bürobeleuchtung: OSRAM SKYWHITE 8000K, 85 lm/w, R a >80 a cv = 1 T8: 58W, 36W, 30W, 18W T5: 80W, 54W
Anwendungsbeispiel für SKYWHITE Bürobeleuchtung direkt 4200K indirekt 8000K
T5 HO CONSTANT Vorteile > 90% des max. Lichtstroms bei Temperaturen T5 HE, HO (von allen Herstellern): 25 50 C (Optimum bei 35 C) T5 HO CONSTANT: 5 70 C Neue mögliche Anwendungsbereiche: Außenbeleuchtung (Parkhäuser,...): enge Einbauleuchten, Feuchtraumleuchten,...:
T5 HO CONSTANT ein Bild sagt mehr als 1000 Worte
LED und OLED: Neue Anwendungen und Möglichkeiten sinnvoller Einsatz 1. Energieeffizienz, Europäische Richtlinien 2. Neue Lichtquellen 3. LED und OLED: Neue Anwendungen und Möglichkeiten sinnvoller Einsatz
LED: Die neue Dimension des Lichtes
Farbspektrum der LED LED erzielen eine höhere Farbsättigung als konventionelle Leuchtmittel und garantieren brillante Farben.
LED Historie Weiße LED 2008 hinterleuchten nicht nur Handytastaturen und Bildschirme. Es gibt auch völlig neue Anwendungen für die winzigen Lichtriesen, zum Beispiel in der Architekturbeleuchtung. 1945 Neue Grünlichtdioden von Siemens konnten nicht nur sich selbst als Lichtpunkt anzeigen, sondern auch ihr Umfeld merklich erhellen. Ein Schritt in Richtung Beleuchtung von Skalen und Tasten.
LED Historie Wer hätte das vor 100 Jahren gedacht... dass es einmal stecknadelkopfgroße Lichtquellen geben wird? Ein Größenvergleich: LED-Lichtquellen sind im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen winzig, trotzdem haben sie eine höhere Lichtausbeute (je nach LED Typ bis zu 45 lm/w und mehr) als eine Glühlampe (14 lm/w) und halten im Dauerbetrieb bis zu sechs Jahren oder länger (bis zu 50.000 h, die klassische Glühlampe ca. 1.000 h)
LED allgemein 2005 Heute In 5 Jahren In 10 Jahren 12 LED im Handy 300 LED im Auto 100.000 LED in einer Videoanzeigentafel Farbiges Effektlicht und Entertainmentbeleuchtung Akzent- und Orientierungsbeleuchtung Lichtwerbung Einsatz in der Allgemeinbeleuchtung Taschenprojektoren Autoscheinwerfer Ersatz herkömmlicher Leuchtmittel durch LED Tragbare LED- Projektoren TV Flachbildschirm mit LED- Hinterleuchtung Farbige OLED für kleine Bildschirme Hochleistungs- LED für Beleuchtung TV-Gerät mit Laser-LED OLED-Lichttapete
Effizienz der Weißen LED im Vergleich zu traditionellen Lampen
LED allgemein Kleine Abmessung Unbegrenzt schaltbar Bruch- und vibrationsstabil Extrem lange Lebensdauer Hocheffizient Sehr gute Farbsättigung Keine UV/IR Strahlung Gerichtetes Licht
High Power Produktfamilie Golden Dragon Platinum Dragon OSTAR 45lm 1W 60lm 3W 200lm 10W 420lm 15W
LED-Lampen DULED 8W und 12W Für viele Anwendungen wird es zukünftig Austauschlösungen (LED Retrofits) geben, die statt herkömmlicher Lampen ohne Probleme eingesetzt werden können: Eine integrierte LED als Orientierungslicht und eine Energiesparlampe in einer Einheit: einfach umschaltbar! Bei maximaler Leistung entspricht sie einer Glühlampe mit 40 W Spannungsbereich 100V bis 230 V
LED-Lampen PARATHOM Classic Warm White E14 und E27 Sockel Für Innen- und Außenanwendung 66 LED s liefern das energiesparende Licht
LED-Lampen Einsetzbar statt PAR 16 oder mit GU 10 sowie E14 Für dekorative Beleuchtung (auch farbig) Je nach Lichtfarbe bis zu 12.000 Stunden Lebensdauer
LED-Lampen Weitere Entwicklungen als Ersatz für herkömmliche Lampen: Lebensdauer bis zu 25.000 Stunden CL A: CL P: CL B:
LED Systeme Bei der Verwirklichung der professionellen LED-Systeme gilt es, aus einer unübersehbaren Zahl nicht nur die richtige LED auszuwählen, sondern: Das richtige Betriebsgerät Zubehör (Optiken, Konnektoren, Montagehilfen, etc.) Die richtige Befestigung und Verdrahtung Das richtige Thermomanagement zu realisieren Daher gibt es von OSRAM anwenderfreundliche LED Module und Zubehör, das auf die Kundenbedürfnisse zugeschnitten ist und den Einsatz erheblich erleichtert
Produktüberblick: LED Systeme
Projekte mit LED-Technologie DIFA-City Quartier Berlin
Applikationen Voutenbeleuchtung Spotbeleuchtung Akzentbeleuchtung Effektbeleuchtung
Applikationen Farbwechselnde Beleuchtung Kanteneinkopplung Illumination Lichtwerbung
Applikationen
Projekte mit LED Systemen Bauherr: Land Nordrhein-Westfalen Architektur: Schlaich, Bergermann &Partner, Stuttgart Lichtplanung: Lichtplanungsbüro Uwe Belzner, Heidelberg
Projekte mit LED Systemen
Projekte mit LED Systemen >100 DRAGONtape mit OT09/10-24/350DIM Anwendervorteil: Kontinuierlich dimmbares Licht Reduzierte Wartungskosten
Projekte mit LED Systemen Projekt: Bahnhofsuhr, Dänemark Gekrümmte Montageflächen Lange lineare Strukturen
Applikationen mit LINEARlight Colormix Hinterleuchtung von diffusen Flächen
Beispiel: LINEARlight Colormix Flex
LED Lichtdecke mit wechselnden Farben
LINEARlight Colormix in der Küche Für jeden Gast und für jedes Gericht das individuelle Licht!
Ganz aktuelle Themen: Strassenbeleuchtung Ideal für den Einsatz in der Strassenbeleuchtung sind LED s: Größte Lichtausbeute bei niedrigen Temperaturen (Durchschnittstemperatur nachts in Deutschland: ca. 5 C!) Hohe Lebensdauer, dadurch normalerweise kein Ersatz der Leuchtmittel während der üblichen Lebensdauer einer Leuchte! Erste Entwürfe sind bereits realsiert (hier von der Fa. Adolf Schuch GmbH):
System + Garantie 3 Jahres-Garantie für jedes System, das aus einem OSRAM LED-Modul besteht und an einem OPTOTRONIC betrieben wird Alleinstellungsmerkmal Konditionen: www.osram.de/system-garantie
Fazit OSRAM bietet Ihnen alle LED-Lösungen aus einer Hand
...auch im professionellen Bereich wie Dynamische RGB - Anwendungen
...oder bei Kraftfahrzeugen
Beispiel Tagfahrlicht Sichtbar mit wenigen Watt: LED-Tagfahrlicht erstmals bei Audi R8 Die Advanced Power TopLED von OSRAM Opto Semiconductors haben den Sprung in den neuen Supersportwagen mit den vier Ringen, den Audi R8 geschafft. In den LED-basierenden Fahrzeugscheinwerfern übernehmen sie die Funktion als gut sichtbares Tagfahrlicht, ohne den Kraftstoffverbrauch nennenswert zu belasten.
In Zukunft: OLEDs für die Allgemeinbeleuchtung Licht, das es so noch nie gab!" Dr. Markus Klein, Osram Opto Semiconductors GmbH Januar 2007
Halbleiterlichtquellen LED Große Helligkeit Punktlichtquelle 300 OLED Diffuser Flächenstrahler luminous efficacy (lm W -1 ) 100 30 fluorescent LED incandescent OLED 10 2002 2004 2006 Year OLED ist das flächige Licht von morgen
Aufbau und Realisierung Dicke und Kosten! Source: Vitex Transparenz! Dicke und Kosten!
Mood Lighting Anwendungen
Straße in die Zukunft der Beleuchtung mit OLED
Zusammenfassung LED und OLED: LED- und OLED-Systeme werden zukünftig immer bedeutender in der Allgemeinbeleuchtung Es gibt heute: Retrofitlösungen LED-Module für jeden Anwendungsbereich Steckverbindungssystem für Module Elektronische Betriebsgeräte OPTOTRONIC für kleine und große Leistungen Innen und außen statisches und dynamisches Licht 1...10V oder DALI Lichtsteuerungs-Systeme für einfache Lösungen Es gibt morgen: Organische Leuchtdioden (OLED s). Sie werden in der Zukunft neue Anwendungen eröffnen
...und noch eine aktuelle Information: Deutscher Zukunftspreis 2007
Deutscher Zukunftspreis 2007 Die Gewinner des Deutschen Zukunftspreises 2007 sind Dr. Klaus Streubel und Dr. Stefan Illek von OSRAM Opto Semiconductors in Regensburg sowie Dr. Andreas Bräuer vom Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena.
Innovative Lichttechnik: Neue Möglichkeiten in der Zukunft und Chancen für die Umwelt Fazit: Die Effizienz von Lichtquellen wird immer wichtiger: Sie wird staatlich reglementiert und im Bewusstsein der Bevölkerung immer mehr verankert. Die Lebensdauern neuer Systeme steigen immer mehr. Neue Steuerungs- und Regelmöglichkeiten bieten ein erweitertes Einsparpotential und Komfort. Innovative Produkte wie LED und OLED bieten vollkommen neue Anwendungsmöglichkeiten, sind aber heute nicht dafür geplant und geeignet, herkömmliche Lichtsysteme zu ersetzen (Kosten, Thermomanagement)!
Haben Sie noch weitere Fragen? NEIN Alles klar? JA www.osram.de/led
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit