Beleuchtung
Beleuchtungssysteme in Handwerksbetrieben
Die häufigste Beleuchtungsstruktur in Werkstätten und Hallen von Handwerksunternehmen sind Leuchtstoffleuchten in Reihenanordnung. Dabei dominieren noch die T8-Röhren mit konventionellem Vorschaltgerät. Seltener - und eher in höheren Hallen - sind HQL-Lampen mit von der Decke abgehängten Leuchten.
Um eine optimale Funktion der Beleuchtungsanlage zu gewährleisten, müssen Abdeckungen, Reflektoren und Lampen regelmäßig gereinigt werden. Gerade in Unternehmen mit starker Staubentwicklung in der Produktion, z.B. in Tischlereien oder metallbearbeitenden Betrieben, ist das besonders wichtig.
Bei freistrahlenden Leuchtstoffröhren können häufig aufsetzbare Reflektoren nachgerüstet werden. Dadurch kann die Anzahl der Leuchtstoffröhren mitunter um 30 bis 50 % reduziert werden.
Aber auch die räumliche Umgebung spielt für die Beleuchtung eine wichtige Rolle. Wände und Decken sollten hell gestrichen sein. Um in einem Raum mit dunklen Wänden die gleiche Beleuchtungsstärke zu erhalten, muss bis zu 50 % mehr Strom aufgewendet werden.
Wenn in den Arbeitsräumen nicht die gesamte Höhe für die Produktion oder Arbeit genutzt wird, sollten die Leuchten so tief wie möglich gehängt werden. So kann die Anzahl der benötigten Lampen gesenkt werden. Eine Verringerung der Leuchtenhöhe von 2,5 auf 2 Meter kann bis zu 20 % Strom einsparen, wenn die Lampenleistung dann angepasst wird. Bei LED-Tubes besteht alternativ die Möglichkeit, Lampen mit reduziertem Abstrahlwinkel (z.B. 80 statt 120°) einzusetzen. Diese können mit sehr guter Ausleuchtungswirkung in Hallenhöhen bis 6 m eingesetzt werden.
Die wirtschaftlichste Maßnahme, Strom einzusparen, ist die rationelle Nutzung des Tageslichtes und das Ausschalten der Beleuchtung bei Nichtgebrauch. Da jedoch das Nutzerverhalten meist nicht darauf ausgerichtet ist, können Prozesse durch intelligentes Lichtmanagement gesteuert werden. Dazu eignen sich Lichtsensoren, Präsenzmelder sowie ggf. die Integration der Beleuchtung in die Gebäudesystemtechnik.
Nicht alle Bereiche in Werkstätten müssen gleich stark ausgeleuchtet sein. Lokal begrenzte, sehr hohe Anforderungen an die Beleuchtungsstärke und die Farbwiedergabe können oftmals durch individuelle Arbeitsplatzbeleuchtungen erfüllt werden, wohingegen die Anforderungen an die arbeitsbereichsbezogene Allgemeinbeleuchtung in der Regel deutlich geringer ausfallen kann. Weitere Infos in der
Um eine optimale Funktion der Beleuchtungsanlage zu gewährleisten, müssen Abdeckungen, Reflektoren und Lampen regelmäßig gereinigt werden. Gerade in Unternehmen mit starker Staubentwicklung in der Produktion, z.B. in Tischlereien oder metallbearbeitenden Betrieben, ist das besonders wichtig.
Bei freistrahlenden Leuchtstoffröhren können häufig aufsetzbare Reflektoren nachgerüstet werden. Dadurch kann die Anzahl der Leuchtstoffröhren mitunter um 30 bis 50 % reduziert werden.
Aber auch die räumliche Umgebung spielt für die Beleuchtung eine wichtige Rolle. Wände und Decken sollten hell gestrichen sein. Um in einem Raum mit dunklen Wänden die gleiche Beleuchtungsstärke zu erhalten, muss bis zu 50 % mehr Strom aufgewendet werden.
Wenn in den Arbeitsräumen nicht die gesamte Höhe für die Produktion oder Arbeit genutzt wird, sollten die Leuchten so tief wie möglich gehängt werden. So kann die Anzahl der benötigten Lampen gesenkt werden. Eine Verringerung der Leuchtenhöhe von 2,5 auf 2 Meter kann bis zu 20 % Strom einsparen, wenn die Lampenleistung dann angepasst wird. Bei LED-Tubes besteht alternativ die Möglichkeit, Lampen mit reduziertem Abstrahlwinkel (z.B. 80 statt 120°) einzusetzen. Diese können mit sehr guter Ausleuchtungswirkung in Hallenhöhen bis 6 m eingesetzt werden.
Die wirtschaftlichste Maßnahme, Strom einzusparen, ist die rationelle Nutzung des Tageslichtes und das Ausschalten der Beleuchtung bei Nichtgebrauch. Da jedoch das Nutzerverhalten meist nicht darauf ausgerichtet ist, können Prozesse durch intelligentes Lichtmanagement gesteuert werden. Dazu eignen sich Lichtsensoren, Präsenzmelder sowie ggf. die Integration der Beleuchtung in die Gebäudesystemtechnik.
Nicht alle Bereiche in Werkstätten müssen gleich stark ausgeleuchtet sein. Lokal begrenzte, sehr hohe Anforderungen an die Beleuchtungsstärke und die Farbwiedergabe können oftmals durch individuelle Arbeitsplatzbeleuchtungen erfüllt werden, wohingegen die Anforderungen an die arbeitsbereichsbezogene Allgemeinbeleuchtung in der Regel deutlich geringer ausfallen kann. Weitere Infos in der
ASR A3.4.
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| Maßnahmenbewertung |
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Da LED Röhren nur in sehr geringem Maß Wärme entwickeln, eignen sie sich besonders für die Beleuchtung in Kühllager-Hallen oder in Geschäftsräumen. Weitere Einsatzgebiete, an denen man die LED-Röhre sehr gut zum Einsatz bringen kann, sind vor allem dort, wo über einen längeren Zeitraum das Licht eingeschaltet bleibt.
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| Lichtfarbe zur Shop-Beleuchtg. |
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Umbau der Beleuchtung
Möchten Sie einzelne Komponenten einer Anlage um- oder aufrüsten, sollten Sie auf jeden Fall auch sicherheitstechnische Aspekte berücksichtigen: Minderwertige Systeme oder der unsachgemäße Einbau von Komponenten können nicht nur die Lichtqualität beeinträchtigen oder Schäden an der Anlage verursachen, sondern im schlimmsten Fall auch Brände verursachen. Bei einer Umrüstung sollten Sie daher auf jeden Fall einen Fachplaner zu Rate ziehen und die Arbeiten fachgerecht durch einen Installateur durchführen lassen.
Werden bei einer Nachrüstung Komponenten eingebaut, die nicht ausdrücklich vom Hersteller des Beleuchtungssystems empfohlen werden, stellt dies eine bauliche Veränderung dar. In diesem Fall erlischt die Betriebszulassung. Im Schadensfall ist hier mit rechtlichen Problemen zu rechnen. Es empfiehlt sich daher, bei einer Umrüstung ausschließlich auf Komponenten zu setzen, die der Hersteller für den Betrieb in der entsprechenden Anlage vorsieht.
Werden bei einer Nachrüstung Komponenten eingebaut, die nicht ausdrücklich vom Hersteller des Beleuchtungssystems empfohlen werden, stellt dies eine bauliche Veränderung dar. In diesem Fall erlischt die Betriebszulassung. Im Schadensfall ist hier mit rechtlichen Problemen zu rechnen. Es empfiehlt sich daher, bei einer Umrüstung ausschließlich auf Komponenten zu setzen, die der Hersteller für den Betrieb in der entsprechenden Anlage vorsieht.
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| Austauschvarianten LL->LED |
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In der Regel besteht ein Retrofit-Set für KVG aus LED-Röhre und einem Blindstarter, der die Funktion des Starters überbrückt. Inzwischen gibt es auch zugelassene Retrofit-Lampen für Leuchten mit elektronischem Vorschaltgerät.
Der Nennlichtstrom von Leuchtstofflampen und LED-Röhren ist inzwischen häufig ähnlich. Durch den üblichen Abstrahlwinkel von 120 Grad bei den LED-Röhren ist kein Reflektor mehr nötig und Verluste durch verschmutzte Reflektoren wie bei den Leuchtstoff-Röhren nicht mehr relevant.
LED-Röhren gibt es auch in dimmbaren Ausführungen. Mit ihnen ist die Einbindung in ein Beleuchtungsmanagement mit Tageslichtsteuerung besonders leicht zu realisieren. Der schnelle Start und die extrem hohe Schaltzyklen-Zahl machen den Einsatz der LED auch in Kombination mit Bewegungsmeldern möglich. Ein Raum, der trotz Bewegungsmelder sofort nach Betreten hell ist, wird eher akzeptiert als einer, der durch die lange Startzeit der Leuchtstofflampe für die ersten Sekunden zu dunkel ist.
Der Nennlichtstrom von Leuchtstofflampen und LED-Röhren ist inzwischen häufig ähnlich. Durch den üblichen Abstrahlwinkel von 120 Grad bei den LED-Röhren ist kein Reflektor mehr nötig und Verluste durch verschmutzte Reflektoren wie bei den Leuchtstoff-Röhren nicht mehr relevant.
LED-Röhren gibt es auch in dimmbaren Ausführungen. Mit ihnen ist die Einbindung in ein Beleuchtungsmanagement mit Tageslichtsteuerung besonders leicht zu realisieren. Der schnelle Start und die extrem hohe Schaltzyklen-Zahl machen den Einsatz der LED auch in Kombination mit Bewegungsmeldern möglich. Ein Raum, der trotz Bewegungsmelder sofort nach Betreten hell ist, wird eher akzeptiert als einer, der durch die lange Startzeit der Leuchtstofflampe für die ersten Sekunden zu dunkel ist.
Gleiches gilt auch für den Austausch der T8-Lampe gegen eine LED-Retrofit- oder Konversionslampe. Hierzu haben VDE und ZVEI Hinweise veröffentlicht.
In puncto Verbrauch benötigen die LED-Röhren meistens weniger als die Hälfte der herkömmlichen Leuchtstoffröhre. Auch die Lebenserwartung einer LED-Röhre ist bei weitem höher als die der Leuchtstoffröhre. Hier kann man in etwa von einer Lebensdauer von 50.000 - 100.000 Stunden ausgehen (Leuchtstoffröhre ca. 2.000 - 4.000 h).
In puncto Verbrauch benötigen die LED-Röhren meistens weniger als die Hälfte der herkömmlichen Leuchtstoffröhre. Auch die Lebenserwartung einer LED-Röhre ist bei weitem höher als die der Leuchtstoffröhre. Hier kann man in etwa von einer Lebensdauer von 50.000 - 100.000 Stunden ausgehen (Leuchtstoffröhre ca. 2.000 - 4.000 h).
Neuplanung
Anlagen, die vor zehn, fünfzehn oder mehr Jahren nach dem damaligen Stand der Technik geplant und errichtet wurden, genügen in der Regel nicht mehr den heutigen Anforderungen nach normgerechter Beleuchtung.
Ein Wechsel der Beleuchtung wird empfohlen, wenn die Beleuchtungsstärke nicht den Richtwerten entspricht, defekt ist, es bedeutend energieeffizientere Varianten gibt oder eine Umnutzung von Räumen oder Arbeitsplätzen dies notwendig macht.
Beleuchtungsanlagen sollten – immer von einem Fachmann - so geplant werden, dass die Sehaufgaben der Nutzer zufriedenstellend erfüllt werden können und die Energie möglichst effizient genutzt wird. Die Planung muss die Vorgaben der einschlägigen Normen berücksichtigen. Zur Planung einer Anlage sind erforderlich:
Während mit dem „Wirkungsgradverfahren“ noch per Hand die für eine vorgegebene mittlere Beleuchtungsstärke erforderliche Leuchtenanzahl ermittelt werden kann, wird die Berechnung der Beleuchtungsstärken an den Punkten des Raumes in der Regel mit Computern durchgeführt. Hierzu stehen entsprechende Programme zur Verfügung,
z.B.
Diese Projektierungsprogramme ermöglichen über menügesteuerte Eingaben die komplette lichttechnische Berechnung einer Beleuchtungsanlage – von einer ersten überschlägigen Ermittlung bis zur voll dokumentierten ausführlichen Projektierung.
Der Raumwirkungsgrad ist von der Lichtstromverteilung der Leuchte abhängig, von der Raumgeometrie und den Reflexionsgraden im Raum. Leuchten-Hersteller informieren in umfangreichen Listen auf ihren Websites über die relevanten Berechnungsparameter ihrer Produkte.
Der Umbau einer Beleuchtungsanlage ist ein komplexes Thema, denn die Veränderung der Beleuchtung hat auch Auswirkungen auf Energieverbrauch und Kosten anderer gebäudetechnischer Bereiche. So gibt z.B. eine effizientere Beleuchtung weniger Beleuchtungswärme ab mit der Folge, dass die innere Wärmelast eines Klimasystems vermindert wird. Das kann zur Verringerung der notwendigen Kühlleistung und zur Verringerung der umzuwälzenden Luftmenge beitragen.
Bei der Auswahl der Lampen sollten auch die Auswirkung deren Lebenszeit auf die Wartungs- und Wechselkosten berücksichtigt werden. Gerade bei hohen Hallen ist der Aufwand für das Wechseln von Leuchtmitteln sehr hoch, so dass langlebigere Leuchtmittel zu bevorzugen sind. Teilweise ist zum Lampenwechsel sogar ein Produktionsstillstand notwendig.
Wegen der hohen Leuchtdichte können LED-Strahler eine erhöhte Blendwirkung haben. Der UGR-Wert (Unified Glare Rating) ist ein vereinheitlichtes Maß für die Bewertung der Blendung. In DIN EN 12464 "Licht und Beleuchtung, Teil 1: Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" (kurz: DIN EN 12464-1) wird der tolerable UGRL-Wert für die unterschiedlichen Arbeitsbereiche definiert. Für Holz ver- und bearbeitende Betriebe liegt der Wert bei 19. Um diesen Wert zu erreichen, werden heute bei Strahlern „Linsen“ über die einzelnen LED-Chips angebracht, bei LED-Paneelen Streuscheiben oder -folien. Bei Lauf- und Lagerflächen gelten geringere Anforderungen.
Ein Wechsel der Beleuchtung wird empfohlen, wenn die Beleuchtungsstärke nicht den Richtwerten entspricht, defekt ist, es bedeutend energieeffizientere Varianten gibt oder eine Umnutzung von Räumen oder Arbeitsplätzen dies notwendig macht.
Beleuchtungsanlagen sollten – immer von einem Fachmann - so geplant werden, dass die Sehaufgaben der Nutzer zufriedenstellend erfüllt werden können und die Energie möglichst effizient genutzt wird. Die Planung muss die Vorgaben der einschlägigen Normen berücksichtigen. Zur Planung einer Anlage sind erforderlich:
- die Raumabmessungen,
- die Art der Tätigkeit bzw. der Sehaufgabe,
- die räumlichen Bereiche der Sehaufgabe
- die Reflexionseigenschaften von Decke, Wänden, Boden, Möbeln, ...
Während mit dem „Wirkungsgradverfahren“ noch per Hand die für eine vorgegebene mittlere Beleuchtungsstärke erforderliche Leuchtenanzahl ermittelt werden kann, wird die Berechnung der Beleuchtungsstärken an den Punkten des Raumes in der Regel mit Computern durchgeführt. Hierzu stehen entsprechende Programme zur Verfügung,
z.B.
DIALux
Diese Projektierungsprogramme ermöglichen über menügesteuerte Eingaben die komplette lichttechnische Berechnung einer Beleuchtungsanlage – von einer ersten überschlägigen Ermittlung bis zur voll dokumentierten ausführlichen Projektierung.
Der Raumwirkungsgrad ist von der Lichtstromverteilung der Leuchte abhängig, von der Raumgeometrie und den Reflexionsgraden im Raum. Leuchten-Hersteller informieren in umfangreichen Listen auf ihren Websites über die relevanten Berechnungsparameter ihrer Produkte.
Der Umbau einer Beleuchtungsanlage ist ein komplexes Thema, denn die Veränderung der Beleuchtung hat auch Auswirkungen auf Energieverbrauch und Kosten anderer gebäudetechnischer Bereiche. So gibt z.B. eine effizientere Beleuchtung weniger Beleuchtungswärme ab mit der Folge, dass die innere Wärmelast eines Klimasystems vermindert wird. Das kann zur Verringerung der notwendigen Kühlleistung und zur Verringerung der umzuwälzenden Luftmenge beitragen.
Bei der Auswahl der Lampen sollten auch die Auswirkung deren Lebenszeit auf die Wartungs- und Wechselkosten berücksichtigt werden. Gerade bei hohen Hallen ist der Aufwand für das Wechseln von Leuchtmitteln sehr hoch, so dass langlebigere Leuchtmittel zu bevorzugen sind. Teilweise ist zum Lampenwechsel sogar ein Produktionsstillstand notwendig.
Wegen der hohen Leuchtdichte können LED-Strahler eine erhöhte Blendwirkung haben. Der UGR-Wert (Unified Glare Rating) ist ein vereinheitlichtes Maß für die Bewertung der Blendung. In DIN EN 12464 "Licht und Beleuchtung, Teil 1: Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" (kurz: DIN EN 12464-1) wird der tolerable UGRL-Wert für die unterschiedlichen Arbeitsbereiche definiert. Für Holz ver- und bearbeitende Betriebe liegt der Wert bei 19. Um diesen Wert zu erreichen, werden heute bei Strahlern „Linsen“ über die einzelnen LED-Chips angebracht, bei LED-Paneelen Streuscheiben oder -folien. Bei Lauf- und Lagerflächen gelten geringere Anforderungen.
Neben den beleuchtungstechnischen Gesichtspunkten muss ebenfalls die Wirtschaftlichkeit einer Anlage in Betracht gezogen werden. Diese hängt stark vom Alter und vom technischen Zustand des Bestandssystems ab. Je älter und ineffizienter die Systeme sind und je mehr Betriebsstunden die Anlage im Jahr hat, umso schneller rentiert sich die Investition.
Zu der Energiekosteneinsparung ergeben sich durch die Modernisierungsmaßnahmen weitere Vorteile, wie z.B. ein geringerer Wartungsaufwand und eine längere Lebensdauer. Gerade bei hohen Hallen ist der Aufwand für das Wechseln von Leuchtmitteln sehr hoch, so dass langlebigere Leuchtmittel zu bevorzugen sind. Teilweise ist zum Lampenwechsel sogar ein Produktionsstillstand notwendig. Dort macht sich ein langlebiges, energieeffizientes Leuchtmittel schnell bezahlt.
Insbesondere beim Vergleich mehrerer zur Auswahl stehender Maßnahmenpakete oder Beleuchtungssysteme bietet sich eine Wirtschaftlichkeitsrechnung auf Basis von Lebenszykluskosten (LZK) an. Nur so kann gewährleistet werden, dass nicht das im Einkauf günstigste System, sondern das wirtschaftlichste System gewählt wird. Die wirtschaftliche Attraktivität einer Maßnahme ergibt sich aus dem Vergleich der
Lebenszykluskosten = Investition (Sach- und Personalkosten) Energie Wartung Entsorgung
Zu der Energiekosteneinsparung ergeben sich durch die Modernisierungsmaßnahmen weitere Vorteile, wie z.B. ein geringerer Wartungsaufwand und eine längere Lebensdauer. Gerade bei hohen Hallen ist der Aufwand für das Wechseln von Leuchtmitteln sehr hoch, so dass langlebigere Leuchtmittel zu bevorzugen sind. Teilweise ist zum Lampenwechsel sogar ein Produktionsstillstand notwendig. Dort macht sich ein langlebiges, energieeffizientes Leuchtmittel schnell bezahlt.
Insbesondere beim Vergleich mehrerer zur Auswahl stehender Maßnahmenpakete oder Beleuchtungssysteme bietet sich eine Wirtschaftlichkeitsrechnung auf Basis von Lebenszykluskosten (LZK) an. Nur so kann gewährleistet werden, dass nicht das im Einkauf günstigste System, sondern das wirtschaftlichste System gewählt wird. Die wirtschaftliche Attraktivität einer Maßnahme ergibt sich aus dem Vergleich der
Lebenszykluskosten
der neuen mit der alten Anlage bzw. verschiedener neuer Anlagen untereinander.Lebenszykluskosten = Investition (Sach- und Personalkosten) Energie Wartung Entsorgung
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Beispiele
Beispiel 1 Friseurbetrieb
Hier ein konkreter Fall eines Friseursalons mit 11 Frisierplätzen und 80 m² Salonfläche. Die existierende Beleuchtung besteht aus
Das Ziel, alle Frisierplätze mit ca. 700 Lux auszuleuchten, wird nur an wenigen Plätzen erreicht.
Hier ein konkreter Fall eines Friseursalons mit 11 Frisierplätzen und 80 m² Salonfläche. Die existierende Beleuchtung besteht aus
- 11 Leuchten mit je 2 T8-Leuchtstofflampen (Röhrenlänge 150cm/58 Watt) mit konventionellen Vorschaltgeräten
- 12 Halogen-Einbauspots (30 Watt)
Das Ziel, alle Frisierplätze mit ca. 700 Lux auszuleuchten, wird nur an wenigen Plätzen erreicht.
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| Friseursalon |
| Copyright: HWK-Münster |
Aufnahme Ist-Situation
Copyright: HWK-Münster
alt: Lichtverteil.-farbkodiert
Copyright: HWK-Münster
neu: LED-Retrofitlampen
Copyright: HWK-Münster
neu: LED-Schienenstrahler
Copyright: HWK-Münster
Im Verlauf der Linien gleicher Ausleuchtung und in dem geränderten, farbkodierten Plot ist deutlich zu sehen, dass die Frisierplätze im hinteren Bereich des Salons nicht ausreichend ausgeleuchtet sind. Grund hierfür ist die Anordnung der Leuchtstofflampen.
In der Variante 1 erfolgt ein Austausch mit LED-Retrofit-Röhren und LED-Spots. Die Anschaffungs- und Installationskosten in Höhe von ca. 1.100 € amortisieren sich (ROI) durch die Stromkosteneinsparung und die geringeren Wartungskosten schon nach ca. 1,5 Jahren. In dieser Variante kann trotz geringerer installierter Lichtleistung (besserer Wirkungsgrad durch weniger Reflektionsverluste) die Ausleuchtungsqualität an den Plätzen gesteigert werden. Das Ziel – 700 Lux an allen Plätzen – wird nicht ganz erreicht.
In der Variante 1 erfolgt ein Austausch mit LED-Retrofit-Röhren und LED-Spots. Die Anschaffungs- und Installationskosten in Höhe von ca. 1.100 € amortisieren sich (ROI) durch die Stromkosteneinsparung und die geringeren Wartungskosten schon nach ca. 1,5 Jahren. In dieser Variante kann trotz geringerer installierter Lichtleistung (besserer Wirkungsgrad durch weniger Reflektionsverluste) die Ausleuchtungsqualität an den Plätzen gesteigert werden. Das Ziel – 700 Lux an allen Plätzen – wird nicht ganz erreicht.
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| Kostenvergleich mit Tube |
| Copyright: trans acta green, Münster |
Durch den Austausch der Leuchten in Variante 2 und den Einbau eines Systems mit LED-Spots auf einem Schienensystem kann die Beleuchtung an den Plätzen individueller eingestellt werden und mit weniger Lichtleistung eine optimale Ausleuchtung aller Plätze erreicht werden. Trotz erhöhter Investitionskosten durch den Austausch des Systems in Höhe von ca. 3.000 € ergibt sich durch den niedrigen Stromverbrauch eine Amortisation in ca. 3 Jahren.
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| Kostenvergleich mit Strahler |
| Copyright: trans acta green, Münster |
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| Abgehängte LED-Paneele |
| Copyright: HWK-Münster |
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| LED-Kuppelleuchten |
| Copyright: HWK-Münster |
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| LED-Paneele in Rasterdecke |
| Copyright: HWK-Münster |
Beispiel 2 Kraftfahrzeugwerkstatt
In diesem Beispiel einer KFZ-Werkstatt mit 15 Mitarbeitern wurde - nachdem schon einige Lampen vorher ausgetauscht wurden - die Lampen und Leuchten entsprechend eines neuen Beleuchtungskonzeptes gegen LED-Leuchtmittel ausgetauscht. Begleitet wurde dieser Umbau der Anlage durch Verbesserung des Einfalls von natürlichem Tageslicht mit einer neuen Lichtkuppel im Dach und einer verbesserten Verglasung im Wandbereich. Dadurch konnte in den Hallen ein Teil der künstlichen Beleuchtung reduziert werden.
In den Büros wurden die Leuchtstoff-Unterbauleuchten durch LED-Paneele ersetzt und die Halogenspots durch LED-Spots. In der Werkhallen wurden die alten Leuchtstofflampen entweder durch neue LED-Leuchten/Lichtbänder ersetzt oder die Leuchtstofflampen durch Retrofit-LED-Lampen. Im Außenbereich wurden die 500 W Strahler durch LED-Strahler/Retrofit-Lampen mit etwa 10 W ausgetauscht.
Dadurch erreicht wurde eine Reduktion der Stromverbräuche von 22.500 auf 5.500 kWh, also um 76% = 4.080 €/a.
Die Investitionen für den Umbau der Beleuchtung lagen bei ca. 14.000 €. Damit liegt die Amortisationszeit der Investition ohne Förderung und bei gleichbleibendem Strompreis bei 3,5 Jahren (bei steigendem Strompreis entsprechend weniger).
Musterberechnung Umrüstung auf LED in der KFZ-Werkstatt mit Amortisation
In diesem Beispiel einer KFZ-Werkstatt mit 15 Mitarbeitern wurde - nachdem schon einige Lampen vorher ausgetauscht wurden - die Lampen und Leuchten entsprechend eines neuen Beleuchtungskonzeptes gegen LED-Leuchtmittel ausgetauscht. Begleitet wurde dieser Umbau der Anlage durch Verbesserung des Einfalls von natürlichem Tageslicht mit einer neuen Lichtkuppel im Dach und einer verbesserten Verglasung im Wandbereich. Dadurch konnte in den Hallen ein Teil der künstlichen Beleuchtung reduziert werden.
In den Büros wurden die Leuchtstoff-Unterbauleuchten durch LED-Paneele ersetzt und die Halogenspots durch LED-Spots. In der Werkhallen wurden die alten Leuchtstofflampen entweder durch neue LED-Leuchten/Lichtbänder ersetzt oder die Leuchtstofflampen durch Retrofit-LED-Lampen. Im Außenbereich wurden die 500 W Strahler durch LED-Strahler/Retrofit-Lampen mit etwa 10 W ausgetauscht.
Dadurch erreicht wurde eine Reduktion der Stromverbräuche von 22.500 auf 5.500 kWh, also um 76% = 4.080 €/a.
Die Investitionen für den Umbau der Beleuchtung lagen bei ca. 14.000 €. Damit liegt die Amortisationszeit der Investition ohne Förderung und bei gleichbleibendem Strompreis bei 3,5 Jahren (bei steigendem Strompreis entsprechend weniger).
Musterberechnung Umrüstung auf LED in der KFZ-Werkstatt mit Amortisation
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| Effizienzverbesserung |
| Copyright: Saar-Lor-Lux Umweltzentrum GmbH |
abgehängte LED-Lichtbänder
Copyright: Saar-Lor-Lux Umweltzentrum GmbH
LED-Beleuchtung an Wand
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LED-Strahler im Aussenbereich
Copyright: Saar-Lor-Lux Umweltzentrum GmbH
LED-Paneele in Rasterdecke
Copyright: Saar-Lor-Lux Umweltzentrum GmbH
Weitere Einsatzbeispiele von LED-Beleuchtung im Unternehmen
LED-Lichtband
Copyright: Die Lichtfabrik - LED SOLUTIONS
LED-Tiefenstrahler in Lager
Copyright: Die Lichtfabrik - LED SOLUTIONS
LED-Tiefstrahler in Produktion
Copyright: Die Lichtfabrik - LED SOLUTIONS
LED-Aussenbeleuchtung
Copyright: Die Lichtfabrik - LED SOLUTIONS
Beleuchtungstechnologie - Einführung und Tendenzen
Der Beleuchtung mit Tageslicht ist zwar generell dem künstlichen Licht vorzuziehen, dennoch sind alle Unternehmen darauf angewiesen. Der dafür nötige Strom kostet manche Unternehmen ca. 50% der gesamten Stromkosten. Deshalb sollte die künstliche Beleuchtung so effizient als möglich eingesetzt werden.
Ist die Beleuchtung nicht optimal, kann es leicht zu Ermüdungserscheinungen, zu Arbeitsfehlern oder sogar zu Unfällen führen. Deshalb ist die Beleuchtung am Arbeitsplatz nicht nur in DIN/EN-Normen, sondern auch im Arbeits- und Gesundheitsschutzes geregelt. Richtiges Licht kann die Motivation der Mitarbeiter steigern, aber ebenso das Kaufverhalten von Kunden beeinflussen.
Ist die Beleuchtung nicht optimal, kann es leicht zu Ermüdungserscheinungen, zu Arbeitsfehlern oder sogar zu Unfällen führen. Deshalb ist die Beleuchtung am Arbeitsplatz nicht nur in DIN/EN-Normen, sondern auch im Arbeits- und Gesundheitsschutzes geregelt. Richtiges Licht kann die Motivation der Mitarbeiter steigern, aber ebenso das Kaufverhalten von Kunden beeinflussen.
Unterschiedliche Tätigkeiten und Arbeitsplätze erfordern unterschiedliche Ansprüche an die Beleuchtung. So ist je nach Sehaufgabe in den unterschiedlichen Einsatzbereichen, wie z.B. Produktionshalle, Präzisions-Arbeitsplatz, Lager, Verkehrsweg, Büroraum, Verkaufsraum, Toilette oder Umkleideraum die entsprechende passende Beleuchtung auszuwählen.
Durch den Wechsel von Temperaturstrahlern (Glühlampe) und Entladungslampen (Leuchtstofflampen) zu den Festkörperstrahlern (LED) hat sich eine rasante Entwicklung bei den Beleuchtungssystemen vollzogen. Die modernen Light Emitting Diode-Technik (LED) bringt neben der verbesserten Energieeffizienz eine Reihe von Vorteilen mit.
Die Effizienzunterschiede zu herkömmlichen Lampen sind so groß, dass entsprechend der Ökodesign-Richtlinie und mehrerer EU-Verordnungen zunächst die Temperaturstrahler (Glühfadenlampen und Halogenlampen) inzwischen verschwunden sind. Auch die „Energiesparlampen“ mit Gasentladungsprinzip und Leuchtstofflampen dürfen wegen der Quecksilberproblematik nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sind damit Auslaufmodelle.
Durch den Wechsel von Temperaturstrahlern (Glühlampe) und Entladungslampen (Leuchtstofflampen) zu den Festkörperstrahlern (LED) hat sich eine rasante Entwicklung bei den Beleuchtungssystemen vollzogen. Die modernen Light Emitting Diode-Technik (LED) bringt neben der verbesserten Energieeffizienz eine Reihe von Vorteilen mit.
Die Effizienzunterschiede zu herkömmlichen Lampen sind so groß, dass entsprechend der Ökodesign-Richtlinie und mehrerer EU-Verordnungen zunächst die Temperaturstrahler (Glühfadenlampen und Halogenlampen) inzwischen verschwunden sind. Auch die „Energiesparlampen“ mit Gasentladungsprinzip und Leuchtstofflampen dürfen wegen der Quecksilberproblematik nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sind damit Auslaufmodelle.
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Grundlagen
Für eine gute Beleuchtung mit einem guten Lichtklima ist eine Reihe von Parametern wie Beleuchtungsstärke, Lichtausbeute, Lichtfarbe u. a. zu beachten. Außerdem sind gesetzliche Vorgaben bzw. Normen (mit empfehlendem Charakter) einzuhalten.
Als Lampe bezeichnet man das eigentliche Leuchtmittel. Es wird unterschieden in stabförmige- und Kompakt-Leuchtstofflampen, Induktionslampen, Halogenlampen, Leuchtdioden und einige mehr.
Die Leuchte ist der gesamte Beleuchtungskörper inklusive der Befestigung. Sie schützt die Lampe und verteilt deren Licht. Die Wahl der Lampen ist abhängig von den lichttechnischen Anforderungen der Beleuchtungsaufgabe. Beispiele sind Leuchten in Lichtbandsystemen, Hallenreflektor-Leuchten oder Scheinwerfer. Je nach Umgebung und Schutzbedarf gegen Fremdkörper, Staub, Wasser oder Explosionsschutz müssen Leuchten mit entsprechender Schutzart ausgewählt werden.
Begriffe zum Thema Beleuchtung im
Als Lampe bezeichnet man das eigentliche Leuchtmittel. Es wird unterschieden in stabförmige- und Kompakt-Leuchtstofflampen, Induktionslampen, Halogenlampen, Leuchtdioden und einige mehr.
Die Leuchte ist der gesamte Beleuchtungskörper inklusive der Befestigung. Sie schützt die Lampe und verteilt deren Licht. Die Wahl der Lampen ist abhängig von den lichttechnischen Anforderungen der Beleuchtungsaufgabe. Beispiele sind Leuchten in Lichtbandsystemen, Hallenreflektor-Leuchten oder Scheinwerfer. Je nach Umgebung und Schutzbedarf gegen Fremdkörper, Staub, Wasser oder Explosionsschutz müssen Leuchten mit entsprechender Schutzart ausgewählt werden.
Begriffe zum Thema Beleuchtung im
Lichtlexikon.
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| gutes Lichtklima |
| Copyright: HWK-Münster |
Physikalische Grundlagen
Physikalische Grundlagen
Bei der Bewertung und Planung einer Beleuchtungsanlage wird eine Reihe von physikalischen Größen benutzt, um die Eigenschaften von Lichtquellen oder deren Lichtwirkungen quantitativ darstellen zu können. Kurze Erläuterungen sind z.B. downloadbar unter:
Bei der Bewertung und Planung einer Beleuchtungsanlage wird eine Reihe von physikalischen Größen benutzt, um die Eigenschaften von Lichtquellen oder deren Lichtwirkungen quantitativ darstellen zu können. Kurze Erläuterungen sind z.B. downloadbar unter:
www.licht.de
Gesetzliche Vorgaben / Normen und Regeln
In Arbeitsräumen und an Arbeitsplätzen müssen bestimmte Vorgaben eingehalten werden, damit sich keine Unfall- und Gesundheitsgefahren ergeben. Hier die wichtigsten Normen für Handwerksunternehmen:
- DIN 5034-1: 2021-08 „Tageslicht in Innenräumen“, Begriffe und Mindestanforderungen
- DIN 5035: 2007-07 „Beleuchtung mit künstlichem Licht“, Teil 8: Arbeitsplatzleuchten - Anforderungen, Empfehlungen und Prüfung
- DIN EN 12464-1:2021 „Licht und Beleuchtung, Beleuchtung von Arbeitsstätten“, Teil 1: „Arbeitsstätten in Innenräumen“
- DIN EN 12665:2018-08 Licht und Beleuchtung, grundlegende Begriffe und Kriterien für die Festlegung von Anforderungen an die Beleuchtung
- DIN EN 12464-2:2014 Licht und Beleuchtung, Beleuchtung von Arbeitsstätten, Teil 2: Arbeitsplätze im Freien
- DIN EN 1838 Beiblatt 1: 2018-11, Notbeleuchtung
Hinzu kommen die Regelungen der
Danach müssen Arbeitsstätten mit einer für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Beschäftigten angemessenen künstlichen Beleuchtung ausgestattet sein. In Anlage 1 sind notwendige Beleuchtungsstärke- und Farbwiedergabeindexwerte für verschiedene Werkstätten / Einrichtungen im Innenbereich, in Anlage 2 für Arbeiten im Außenbereich definiert. Höhere Anforderung an die Beleuchtungsqualität kann z.B. bei Verringerung des individuellen Sehvermögens, z. B. mit zunehmendem Alter erforderlich sein.
Arbeitsstättenverordnung
mit den Konkretisierungen in der Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.4
Beleuchtung und Sichtverbindung.Danach müssen Arbeitsstätten mit einer für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Beschäftigten angemessenen künstlichen Beleuchtung ausgestattet sein. In Anlage 1 sind notwendige Beleuchtungsstärke- und Farbwiedergabeindexwerte für verschiedene Werkstätten / Einrichtungen im Innenbereich, in Anlage 2 für Arbeiten im Außenbereich definiert. Höhere Anforderung an die Beleuchtungsqualität kann z.B. bei Verringerung des individuellen Sehvermögens, z. B. mit zunehmendem Alter erforderlich sein.
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| Anforderungen an Beleuchtung |
| Copyright: BAuA |
Kennzeichnung
Leuchten und Lampen müssen bestimmte Sicherheitsstandards einhalten.
CE-Kennzeichnung
Mit dem Zeichen „CE“ (Conseil de l’Europe) dokumentieren die Hersteller auf ihren Produkten oder der Verpackung in Eigenverantwortung, dass ihre Produkte den Anforderungen bestimmter Richtlinien der Europäischen Union entsprechen und ist damit kein Sicherheitsprüfzeichen. Ein ausschließlich mit dem CE-Symbol gekennzeichnetes Erzeugnis wurde also von keiner anerkannten Prüfstelle getestet.
VDE-Prüfzeichen
Das VDE-Zeichen ist ein Prüfzeichen, das vom Prüf- und Zertifizierungsinstitut des VDE – Technisch Wissenschaftlichen Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. vergeben wird. Es dokumentiert die Sicherheit und Normenkonformität eines elektrotechnischen Produktes gegen elektrische, mechanische, thermische und sonstige Gefährdungen.
GS-Prüfzeichen
Das GS-Zeichen („Geprüfte Sicherheit“) bestätigt die Konformität mit dem Gerätesicherheitsgesetz. Es darf nur in Verbindung mit dem Zeichen der prüfenden Stelle (z.B. VDE oder TÜV) verwendet werden.
CE-Kennzeichnung
Mit dem Zeichen „CE“ (Conseil de l’Europe) dokumentieren die Hersteller auf ihren Produkten oder der Verpackung in Eigenverantwortung, dass ihre Produkte den Anforderungen bestimmter Richtlinien der Europäischen Union entsprechen und ist damit kein Sicherheitsprüfzeichen. Ein ausschließlich mit dem CE-Symbol gekennzeichnetes Erzeugnis wurde also von keiner anerkannten Prüfstelle getestet.
VDE-Prüfzeichen
Das VDE-Zeichen ist ein Prüfzeichen, das vom Prüf- und Zertifizierungsinstitut des VDE – Technisch Wissenschaftlichen Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. vergeben wird. Es dokumentiert die Sicherheit und Normenkonformität eines elektrotechnischen Produktes gegen elektrische, mechanische, thermische und sonstige Gefährdungen.
GS-Prüfzeichen
Das GS-Zeichen („Geprüfte Sicherheit“) bestätigt die Konformität mit dem Gerätesicherheitsgesetz. Es darf nur in Verbindung mit dem Zeichen der prüfenden Stelle (z.B. VDE oder TÜV) verwendet werden.
Glühlampe
Glühlampe
Glühlampen werden trotz ihrer geringen Lichtausbeute von rund 12 Lumen/Watt (lm/W) = ca. 3% der eingesetzten Energie und einer mittleren Lebensdauer von nur etwa 1.000 Stunden nach wie vor in der Raumbeleuchtung eingesetzt. Da Glühlampen auch im unteren Leistungsbereich entsprechend der Vorgaben der Öko-Design-Richtlinie vom Markt genommen werden, werden sie mangels Verfügbarkeit sukzessive durch effizientere Lampen ersetzt.
Hoch-/Niedervolt-Halogenlampe
Hochvolt- bzw. Niedervolt-Halogenglühlampen werden wegen ihres brillianten Lichts häufig in der Akzentbeleuchtung, z.B. in Verkaufsräumen eingesetzt. Halogenlampen sind Temperaturstrahler, deren Licht durch die Erhitzung einer Wolframwendel entsteht. Die Halogengas-Füllung im Glaskolben bewirkt, dass der Verschleiß der weiß glühenden Wolframwendel verringert und die Schwärzung des Kolbens reduziert wird. Die Lichtausbeute ist mit 25-30 lm/W zwar deutlich höher als bei der Standardglühlampe, kommt aber auch in der effizienteren Infra-Red-Coated (IRC) Niedervolt-Version selten über die Effizienzklasse C; nur die gerichteten Strahler erreichen die Klasse B. Das heißt, dass der überwiegende Teil der Halogenlampen wird bereits ausgephast (Ausnahme: Hochvolt-Halogenlampen, R7s ≤ 2.700 Lumen).
Gasentladungslampen
Leuchtstofflampen decken laut Statistik mehr als 50% unseres Lichtbedarfs ab. Die überwiegend stabförmigen Leuchtstofflampen werden in der Innenraumbeleuchtung wegen ihrer hohen Lichtausbeute und Lebensdauer sowie der guten Farbwiedergabe gegenüber anderen Lampenarten bevorzugt.
Neben den nach wie vor verbreiteten Leuchtstofflampen mit 26 mm Durchmesser (T8-Lampen) setzen sich zunehmend Leuchtstofflampen mit einem Durchmesser von 16 mm (T5-Lampen) durch, da sie z.T. eine höhere Lichtausbeute und infolge des geringeren Rohrdurchmessers einen höheren Leuchten-Wirkungsgrad haben.
Die höchste Lichtausbeute haben die sogenannten Dreibanden-Leuchtstofflampen, bei denen die von der Quecksilberentladung erzeugte UV-Strahlung besonders effektiv in Licht umwandelt wird. Das Spektrum ist im blauen, grünen und roten Bereich besonders ausgeprägt. Diese Lampen erreichen bei besserer Farbwiedergabe an einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) eine bis zu 57 % höhere Lichtausbeute gegenüber Standardlampen am konventionellen Vorschaltgerät (KVG).
Glühlampen werden trotz ihrer geringen Lichtausbeute von rund 12 Lumen/Watt (lm/W) = ca. 3% der eingesetzten Energie und einer mittleren Lebensdauer von nur etwa 1.000 Stunden nach wie vor in der Raumbeleuchtung eingesetzt. Da Glühlampen auch im unteren Leistungsbereich entsprechend der Vorgaben der Öko-Design-Richtlinie vom Markt genommen werden, werden sie mangels Verfügbarkeit sukzessive durch effizientere Lampen ersetzt.
Hoch-/Niedervolt-Halogenlampe
Hochvolt- bzw. Niedervolt-Halogenglühlampen werden wegen ihres brillianten Lichts häufig in der Akzentbeleuchtung, z.B. in Verkaufsräumen eingesetzt. Halogenlampen sind Temperaturstrahler, deren Licht durch die Erhitzung einer Wolframwendel entsteht. Die Halogengas-Füllung im Glaskolben bewirkt, dass der Verschleiß der weiß glühenden Wolframwendel verringert und die Schwärzung des Kolbens reduziert wird. Die Lichtausbeute ist mit 25-30 lm/W zwar deutlich höher als bei der Standardglühlampe, kommt aber auch in der effizienteren Infra-Red-Coated (IRC) Niedervolt-Version selten über die Effizienzklasse C; nur die gerichteten Strahler erreichen die Klasse B. Das heißt, dass der überwiegende Teil der Halogenlampen wird bereits ausgephast (Ausnahme: Hochvolt-Halogenlampen, R7s ≤ 2.700 Lumen).
Gasentladungslampen
Leuchtstofflampen decken laut Statistik mehr als 50% unseres Lichtbedarfs ab. Die überwiegend stabförmigen Leuchtstofflampen werden in der Innenraumbeleuchtung wegen ihrer hohen Lichtausbeute und Lebensdauer sowie der guten Farbwiedergabe gegenüber anderen Lampenarten bevorzugt.
Neben den nach wie vor verbreiteten Leuchtstofflampen mit 26 mm Durchmesser (T8-Lampen) setzen sich zunehmend Leuchtstofflampen mit einem Durchmesser von 16 mm (T5-Lampen) durch, da sie z.T. eine höhere Lichtausbeute und infolge des geringeren Rohrdurchmessers einen höheren Leuchten-Wirkungsgrad haben.
Die höchste Lichtausbeute haben die sogenannten Dreibanden-Leuchtstofflampen, bei denen die von der Quecksilberentladung erzeugte UV-Strahlung besonders effektiv in Licht umwandelt wird. Das Spektrum ist im blauen, grünen und roten Bereich besonders ausgeprägt. Diese Lampen erreichen bei besserer Farbwiedergabe an einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) eine bis zu 57 % höhere Lichtausbeute gegenüber Standardlampen am konventionellen Vorschaltgerät (KVG).
Leuchtstofflampen
Leuchtstofflampen bieten die vielfältigsten Wahlmöglichkeiten hinsichtlich Lichtfarbe und Farbwiedergabe. Nach DIN EN 12464-1 wird zwischen den Lichtfarben warmweiß, neutralweiß und tageslichtweiß, die durch die Farbtemperaturen (in Kelvin) gekennzeichnet werden, unterschieden.
Die Ökodesignrichtlinie besagt, dass Leuchtstofflampen wegen ihres Schadstoffgehaltes und energieeffizienterer Alternativen nicht mehr in Verkehr gebracht, aber noch verkauft und verwendet werden dürfen.
Leuchtstofflampen bieten die vielfältigsten Wahlmöglichkeiten hinsichtlich Lichtfarbe und Farbwiedergabe. Nach DIN EN 12464-1 wird zwischen den Lichtfarben warmweiß, neutralweiß und tageslichtweiß, die durch die Farbtemperaturen (in Kelvin) gekennzeichnet werden, unterschieden.
Die Ökodesignrichtlinie besagt, dass Leuchtstofflampen wegen ihres Schadstoffgehaltes und energieeffizienterer Alternativen nicht mehr in Verkehr gebracht, aber noch verkauft und verwendet werden dürfen.
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| Lichtfarben von Lampen |
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Hochdruck-Entladungslampen
Zum Betrieb von Leuchtstofflampen sind Vorschaltgeräte erforderlich. In verlustarmen Vorschalt-Geräten (VVG) werden gegenüber Konventionellen Vorschalt-Geräten (KVG) höherwertige Elektrobleche und größere Kupferquerschnitte verwendet. Das verringert die Verlustleistung der Vorschaltgeräte, z.B. für eine 58 W-Lampen um ca. 40 % (= -7 % der Gesamtanschlussleistung).
Ein elektronisches Vorschalt-Gerät (EVG) versorgt die Leuchtstofflampen mit einer Frequenz von etwa 30 bis 50 kHz, was eine Erhöhung der Lichtausbeute der Lampe um etwa 10 % und gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eine Verringerung der Verlustleistung von bis zu 62 % bewirkt. Neben der geringeren System-Leistungsaufnahme steigt durch den Hochfrequenzbetrieb die Schaltfestigkeit und die Nutzlebensdauer der Lampe. Starter und Kondensatoren können entfallen, es entsteht weniger Wärme und ein schneller, geräuschloser und flackerfreier Start wird ermöglicht.
Da Leuchtstofflampen in der Regel keine gerichtete Abstrahlcharakteristik haben, muss das Licht mit Reflektoren konzentriert werden. Dadurch geht – in Abhängigkeit von der Reflektanz - ein Teil der Leuchtkraft verloren.
Kompakt-Leuchtstofflampen sind Leuchtstofflampen kleiner Bauform als sehr wirtschaftlicher Ersatz für Glühlampen. Wegen ihres Quecksilbergehalts dürfen sie nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sollten bei einem Austausch durch LED-Lampen ersetzt werden.
Hochdruck-Entladungslampen
Zu der Gruppe der Hochdruck-Entladungslampen gehören Quecksilberdampflampen, Halogen-Metalldampflampen und Natriumdampf-Hochdrucklampen.
Im Vergleich zu Glühlampen haben (Hochdruck-) Entladungslampen haben eine deutlich höhere Lichtausbeute und Lebensdauer. Bis zum Erreichen des vollen Lichtstromes braucht dieser Lampentyp bis zu 10 Minuten. Die meisten Hochdrucklampen benötigen zusätzlich zum Vorschaltgerät ein Zündgerät, mit dem die hohe Zündspannung erzeugt wird. Zunehmend setzen sich elektronische Betriebsgeräte durch.
Quecksilberdampflampen werden wegen ihrer schlechten Farbwiedergabe (Rot fehlt), schlechten Energieeffizienz und gesetzlicher Vorgaben (RoHS-Richtlinie: umwelt- und gesundheitsschädliches Quecksilber) durch Halogen-Metalldampflampen ersetzt (vorhandene dürfen noch verwendet werden).
Die Halogen-Metalldampflampen haben einen sehr hohen Farbwiedergabeindex von bis 90 und eine hohe Lichtausbeute (bis ca. 110 lm/W). Sie können bis zu 38 % ihrer aufgenommenen elektrischen Leistung in sichtbares Licht umsetzen und erreichen an elektronischen Vorschaltgeräten eine Lebensdauer von bis zu 30.000 Stunden.
Natriumdampf-Hochdrucklampen haben mit bis zu 150 lm/W eine hohe Lichtausbeute. Wegen der schlechten Farbwiedergabe wird der Lampentyp z.B. nur in hohen Industriehallen eingesetzt, wo sich ihre Farbwiedergabe nicht nachteilig auswirkt. Es gibt auch Lampen mit glühlampenähnlicher Lichtfarbe und guter Farbwiedergabe, die dafür eine schlechtere Lichtausbeute haben.
Natriumdampf-Niederdrucklampen haben eine sehr hohe Lichtausbeute bis knapp 200 lm/W. Wegen der monochromatisch gelben Lichtfarbe und der daraus resultierenden schlechten Farbwiedergabe finden sie überwiegend Verwendung in der Außen- und Straßenbeleuchtung. Wegen der besseren Lichtfarbe werden sie heute durch LED-Lampen ersetzt.
Ein elektronisches Vorschalt-Gerät (EVG) versorgt die Leuchtstofflampen mit einer Frequenz von etwa 30 bis 50 kHz, was eine Erhöhung der Lichtausbeute der Lampe um etwa 10 % und gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eine Verringerung der Verlustleistung von bis zu 62 % bewirkt. Neben der geringeren System-Leistungsaufnahme steigt durch den Hochfrequenzbetrieb die Schaltfestigkeit und die Nutzlebensdauer der Lampe. Starter und Kondensatoren können entfallen, es entsteht weniger Wärme und ein schneller, geräuschloser und flackerfreier Start wird ermöglicht.
Da Leuchtstofflampen in der Regel keine gerichtete Abstrahlcharakteristik haben, muss das Licht mit Reflektoren konzentriert werden. Dadurch geht – in Abhängigkeit von der Reflektanz - ein Teil der Leuchtkraft verloren.
Kompakt-Leuchtstofflampen sind Leuchtstofflampen kleiner Bauform als sehr wirtschaftlicher Ersatz für Glühlampen. Wegen ihres Quecksilbergehalts dürfen sie nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sollten bei einem Austausch durch LED-Lampen ersetzt werden.
Hochdruck-Entladungslampen
Zu der Gruppe der Hochdruck-Entladungslampen gehören Quecksilberdampflampen, Halogen-Metalldampflampen und Natriumdampf-Hochdrucklampen.
Im Vergleich zu Glühlampen haben (Hochdruck-) Entladungslampen haben eine deutlich höhere Lichtausbeute und Lebensdauer. Bis zum Erreichen des vollen Lichtstromes braucht dieser Lampentyp bis zu 10 Minuten. Die meisten Hochdrucklampen benötigen zusätzlich zum Vorschaltgerät ein Zündgerät, mit dem die hohe Zündspannung erzeugt wird. Zunehmend setzen sich elektronische Betriebsgeräte durch.
Quecksilberdampflampen werden wegen ihrer schlechten Farbwiedergabe (Rot fehlt), schlechten Energieeffizienz und gesetzlicher Vorgaben (RoHS-Richtlinie: umwelt- und gesundheitsschädliches Quecksilber) durch Halogen-Metalldampflampen ersetzt (vorhandene dürfen noch verwendet werden).
Die Halogen-Metalldampflampen haben einen sehr hohen Farbwiedergabeindex von bis 90 und eine hohe Lichtausbeute (bis ca. 110 lm/W). Sie können bis zu 38 % ihrer aufgenommenen elektrischen Leistung in sichtbares Licht umsetzen und erreichen an elektronischen Vorschaltgeräten eine Lebensdauer von bis zu 30.000 Stunden.
Natriumdampf-Hochdrucklampen haben mit bis zu 150 lm/W eine hohe Lichtausbeute. Wegen der schlechten Farbwiedergabe wird der Lampentyp z.B. nur in hohen Industriehallen eingesetzt, wo sich ihre Farbwiedergabe nicht nachteilig auswirkt. Es gibt auch Lampen mit glühlampenähnlicher Lichtfarbe und guter Farbwiedergabe, die dafür eine schlechtere Lichtausbeute haben.
Natriumdampf-Niederdrucklampen haben eine sehr hohe Lichtausbeute bis knapp 200 lm/W. Wegen der monochromatisch gelben Lichtfarbe und der daraus resultierenden schlechten Farbwiedergabe finden sie überwiegend Verwendung in der Außen- und Straßenbeleuchtung. Wegen der besseren Lichtfarbe werden sie heute durch LED-Lampen ersetzt.
Leuchtdioden (LED)
Die LED-Technik hat in den vergangenen Jahren eine enorme Entwicklung genommen und ist heute eines der energieeffizientesten Beleuchtungssysteme. Die hochwertigen Komponenten sind zwar teurer als die klassischen Beleuchtungssysteme, amortisieren sich jedoch durch die verringerten Energiekosten oftmals schon nach kurzer Zeit.
Fließt bei LEDs Strom durch die elektronischen Halbleiterkristalle, geben sie – je nach Beschaffenheit der Elemente – Licht in den Farben Rot, Grün, Gelb oder Blau ab. Mithilfe einer zusätzlichen internen, gelblich fluoreszierenden Leuchtschicht können blau leuchtende LEDs auch weißes Licht erzeugen. Alternativ ist es auch möglich, drei verschiedene Leuchtdioden – rot, blau und grün – zu bündeln, um die Mischfarbe Weiß zu erhalten. Diese Methode ist immer dann richtig, wenn Farbwechsel gewünscht sind. Moderne LEDs können aus diesen drei Farben nach dem RGB-Muster mehr als 16 Millionen Farbtöne mischen.
Die LED-Technik hat in den vergangenen Jahren eine enorme Entwicklung genommen und ist heute eines der energieeffizientesten Beleuchtungssysteme. Die hochwertigen Komponenten sind zwar teurer als die klassischen Beleuchtungssysteme, amortisieren sich jedoch durch die verringerten Energiekosten oftmals schon nach kurzer Zeit.
Fließt bei LEDs Strom durch die elektronischen Halbleiterkristalle, geben sie – je nach Beschaffenheit der Elemente – Licht in den Farben Rot, Grün, Gelb oder Blau ab. Mithilfe einer zusätzlichen internen, gelblich fluoreszierenden Leuchtschicht können blau leuchtende LEDs auch weißes Licht erzeugen. Alternativ ist es auch möglich, drei verschiedene Leuchtdioden – rot, blau und grün – zu bündeln, um die Mischfarbe Weiß zu erhalten. Diese Methode ist immer dann richtig, wenn Farbwechsel gewünscht sind. Moderne LEDs können aus diesen drei Farben nach dem RGB-Muster mehr als 16 Millionen Farbtöne mischen.
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| Funktionsprinzip der LED |
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Zu ihren Vorteilen der LED zählen:
- niedriger Stromverbrauch,
- geringe Leistungsaufnahme,
- lange Lebensdauer,
- keine UV- oder IR-Strahlung,
- kaum Wärmeentwicklung,
- weitgehende Resistenz gegen Erschütterungen,
- extrem wenige Frühausfälle,
- sehr kompakte Bauweise und
- einfache Steuerbarkeit.
ZVEI-Leitfaden „Planungssicherheit in der LED-Beleuchtung“
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| Stärken/Schwächen-Vergleich |
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Möglich ist der Einsatz großflächig leuchtender Paneele, die inzwischen in den unterschiedlichsten Formaten angeboten werden. Das ausgesandte LED-Licht wird durch Diffusoren (z.B. aus Acrylglas oder Glas) gleichmäßig auf die Lichtaustrittsfläche verteilt. Das Ergebnis ist eine nahezu homogen ausgeleuchtete Fläche, die ein diffuses, blendfreies Licht aussendet. Dieser Lampentyp ist z.B. sehr gut in Rasterdecken einsetzbar und eignet sich zur Grundbeleuchtung.
Der Boom der LED-Lampen hat dazu geführt, dass die angebotenen Qualitäten der LED-Lampen/Leuchten sehr unterschiedlich sind und häufig beim Kauf nur schwer zu erkennen sind. Hier der Versuch der Bewertung von LED-Beleuchtung.
Wegen der hohen Leuchtdichte können LED-Strahler eine erhöhte Blendwirkung haben. Der UGR-Wert (Unified Glare Rating) ist ein vereinheitlichtes Maß für die Bewertung der Blendung. In DIN EN 12464 "Licht und Beleuchtung, Teil 1: Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" (kurz: DIN EN 12464-1) wird der tolerable UGRL-Wert für die unterschiedlichen Arbeitsbereiche definiert. Für die Arbeitsbereiche in holzbearbeitenden Betrieben liegt der Wert z.B. bei 19. Um diesen Wert zu erreichen, werden heute bei Strahlern „Linsen“ über die einzelnen LED-Chips angebracht, bei LED-Paneelen Streuscheiben oder -folien.
Eine weitere Entwicklung gibt es bei den verschiedenen Typen der LED. Eine organische Leuchtdiode (englisch organic light emitting diode, OLED) ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien, das bisher zwar eine geringere Leuchtdichte hat, das im Vergleich zu herkömmlichen (anorganischen) Leuchtdioden aber in Dünnschichttechnik kostengünstiger hergestellt werden kann. Dadurch ist es möglich, großflächige, über die ganze Fläche leuchtende Raumbeleuchtungen zu erstellen.
Der Boom der LED-Lampen hat dazu geführt, dass die angebotenen Qualitäten der LED-Lampen/Leuchten sehr unterschiedlich sind und häufig beim Kauf nur schwer zu erkennen sind. Hier der Versuch der Bewertung von LED-Beleuchtung.
Wegen der hohen Leuchtdichte können LED-Strahler eine erhöhte Blendwirkung haben. Der UGR-Wert (Unified Glare Rating) ist ein vereinheitlichtes Maß für die Bewertung der Blendung. In DIN EN 12464 "Licht und Beleuchtung, Teil 1: Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" (kurz: DIN EN 12464-1) wird der tolerable UGRL-Wert für die unterschiedlichen Arbeitsbereiche definiert. Für die Arbeitsbereiche in holzbearbeitenden Betrieben liegt der Wert z.B. bei 19. Um diesen Wert zu erreichen, werden heute bei Strahlern „Linsen“ über die einzelnen LED-Chips angebracht, bei LED-Paneelen Streuscheiben oder -folien.
Eine weitere Entwicklung gibt es bei den verschiedenen Typen der LED. Eine organische Leuchtdiode (englisch organic light emitting diode, OLED) ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien, das bisher zwar eine geringere Leuchtdichte hat, das im Vergleich zu herkömmlichen (anorganischen) Leuchtdioden aber in Dünnschichttechnik kostengünstiger hergestellt werden kann. Dadurch ist es möglich, großflächige, über die ganze Fläche leuchtende Raumbeleuchtungen zu erstellen.
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| Effizienz von Leuchtmitteln |
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Geräte
Bei der Vor-Ort-Beratung im Unternehmen zum Thema Beleuchtung sind die folgenden Messgeräte und Hilfsinstrumente hilfreich, um energetische Schwachstellen aufzuspüren und aufzuzeigen. So können z.B. mit dem Lux-Meter die Beleuchtungssituationen am Arbeitsplatz erfasst werden. Da das Sehen auch von subjektiven Einflüssen geprägt wird, ist häufig auch eine Befragung der Mitarbeiter zur Zufriedenheit mit der Beleuchtungssituation an ihrem Platz sinnvoll. Dieses "Ernstnehmen" kann auch ein erster Schritt zur Verbesserung der Mitarbeitermotivation sein, um das Licht - wenn nicht nötig - auszuschalten.
Um für die Nutzung im Lichtplanungsprogramm bei fehlenden Plänen die Positionen der Leuchten zu vermessen, bietet sich ein Distanzmessgerät an, um so einen groben maßstäblichen Plan zu erstellen.
Lux-Meter: Messgerätekarte
Laser-Entfernungsmesser
Um für die Nutzung im Lichtplanungsprogramm bei fehlenden Plänen die Positionen der Leuchten zu vermessen, bietet sich ein Distanzmessgerät an, um so einen groben maßstäblichen Plan zu erstellen.
Lux-Meter: Messgerätekarte
Laser-Entfernungsmesser
Checklisten / Tools
Software Beleuchtungsplanung
Checklisten Licht.de
DiaLux
Checklisten Licht.de
Bestandsaufnahme/Erfassungsbögen
