Mehr Effizienz in Bestandsanlagen

ENERGIE + EFFIZIENZ
Mehr Effizienz in Bestandsanlagen
DIMENSIONIERUNG VON BELEUCHTUNGSANLAGEN Bei Sanierungen von Bestandsanlagen
können durch den Einsatz von LED-Leuchten mit individuellen Lumenpaketen bis zu 50% der
Energiekosten eingespart werden.
AUF EINEN BLICK
DIE MODERNISIERUNG von Beleuchtungsanlagen kann mit dem Einsatz von LED-Leuchten in vielen Fällen die geeignete und wirtschaftliche Lösung sein
V
iele Betriebe scheuen den Wechsel von
T8 / T12- oder Entladungslampen bestückten Leuchten zu modernen LED-Lichtanlagen. Oftmals liegt es an der mangelnden
Aufklärung im Umgang mit LED-Technik, der
Unsicherheit gegenüber der prognostizierten
Lebensdauer oder an offenen Garantiefragen
bei Ausfällen.
Neben den inhaltlichen Fragen droht die
Entscheidung an den vermeintlich hohen Investitionskosten und der logistischen Herausforderung des Leuchtenwechsels im laufenden Betrieb zu scheitern.
Dabei müssen die Investitionskosten heutzutage nicht wesentlich höher ausfallen. Berücksichtigt man alle technischen Vorteile
der LED, kann eine Berechnung zu einem
überraschenden Ergebnis führen.
Bei einem Leuchtenwechsel im Bestand
zählen häufig folgende Gesichtspunkte zu
den wichtigsten Anforderungen:
• der Erhalt der vorhandenen Lichtpunkte,
• die vorhandene Verkabelung und damit
verbundenen Schaltgruppen und
• langfristig geprägte Sehgewohnheiten bei
einer neutralen Lichtfarbe.
Zudem soll das neue Licht den DIN-Vorgaben entsprechen und im Umgang mit rotie-
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Broschüre Energieeffizient Beleuchten
(Bild 3): www.norka.de/de/kataloge
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Quelle: Norka
OPTIMALE ERGEBNISSE lassen sich jedoch nur mit einer genauen
Lichtplanung unter Berückstichtigung der spezifischen Eigenschaften
der LED-Technik erzielen
Bild 1: LED-Kunststoffleuchten
wurden für die Substitution von T5 /
T8-Leuchten entwickelt und sind in
verschiedenen Bauformen verfügbar
renden Maschinen keinen stroboskopähnlichen Effekt erzeugen.
Bisher wurde bei der Sanierung von bestehenden Beleuchtungsanlagen durch einen
1:1-Austausch der Leuchten die geforderte
Beleuchtungsstärke überschritten. Die Folge: Es wird mehr Licht und damit Energie
eingesetzt als eigentlich für das Beleuchtungsniveau aufgebracht werden müsste.
LED-Leuchten bieten neben den bekannten Eigenschaften, wie z. B. extrem langer
Lebensdauer, Unempfindlichkeit gegenüber
Erschütterungen und Sofortlicht in Minustemperaturbereichen einen zusätzlichen Vorteil: Der Lichtstrom ist nicht von der Leuchtenlänge abhängig. Leuchtstofflampen hingegen definieren ihre Leistung über die Lampenlänge.
Heutzutage kann eine T8-Leuchte bei gleicher Leuchtenlänge 1:1 durch das Lumenpaket einer LED-Leuchte ersetzt werden. Ein
besserer Leuchtenbetriebswirkungsgrad der
LED-Leuchte ermöglicht ein um ca. 10 % geringeres Lumenpaket. Eine T8-58 W-Lampe
hat beispielsweise 5 200 lm. Dagegen benötigt eine vergleichbare LED-Kunststoffleuchte
(Bild 1) nur 4 800 lm bei einer deutlich geringeren Systemleistung von 43 W. Zudem ist es
möglich, bei gleicher Leuchtenlänge größere
und kleinere Lumenpakete zu realisieren –
also eine höhere Flexibilität.
Mit LED-Leuchten von Norka hat der Planer die Möglichkeit, mit individuellen Lumenpaketen zu planen und so den Energieverbrauch zu minimieren. Dabei sind Energieeinsparungen gegenüber Beleuchtungsanlagen mit KVG von über 50 % möglich. Als
Richtwerte für die Energieeinsparung bei einem 1:1-Austausch, mit gleichbleibender
Beleuchtungsstärke, gelten:
• 20 % gegenüber einem EVG,
• 30 % gegenüber einem VVG und
• 40 % gegenüber einem KVG.
Exakte Planung der Beleuchtung
»Licht auf den Punkt« zu planen (Bild 2) bedeutet, die erforderliche Beleuchtungsstärke
der Beleuchtungsanlage mit dem geringstmöglichen Lumenpaket und dem damit
verbundenen geringsten Energieaufwand,
punktgenau zu berechnen (siehe auch Broschüre dazu, Bild 3) ohne die Qualität der
Beleuchtung zu vernachlässigen. Im Folgenden werden die unterschiedlichen Anforderungen und Herangehensweisen an den
Leuchtentausch im Bestand erläutert.
Gleichmäßigkeit wie T8-Lösung
Die alten Lichtpunkte können nicht verändert
werden, daher werden die neuen LEDde 1-2.2014
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Leuchten an derselben Position installiert.
Ohne eine Lichtberechnung durchgeführt zu
haben, werden hier LED-Leuchten mit vergleichbaren Lumenpaketen der bekannten
T8-Wattage eingesetzt.
Die Anzahl der Leuchten bleibt gleich, die
Lichtverteilung verändert sich nicht und die
Gleichmäßigkeit bleibt erhalten. Das Ergebnis ist ein um ca. 30 % verringerter Energieverbrauch.
Energieverbrauch
LED
20 %
10 %
50 %
20 %
10 %
30 %
10 %
10 %
VVG
0%
KVG
– 10 %
Bild 2: Eine exakte Planung ermöglicht die größten Einspareffekte
werden? Oder müssen die Leuchten nie
mehr gewechselt werden?
50 000 Stunden und mehr werden derzeit
von der breiten Masse der Leuchtenhersteller propagiert aber unter welchen Umgebungsbedingungen?
Viele Hersteller geben die maximale Lebensdauer bei einer Leuchtenumgebungstemperatur von 25 °C an. Das bedeutet, dauerhafter Betrieb der Leuchten unter höheren
Umgebungstemperaturen verringert die Lebensdauer drastisch.
Die Leuchten in Bild 1 sind so ausgelegt,
dass sie – sofern sie im zulässigen maximalen
Umgebungstemperaturbereich betrieben werden – eine Lebensdauer von mindestens
50000 Betriebsstunden erreichen.
Für alle elektronischen Komponenten ist
eine Lebensdauerangabe immer an die Umgebungstemperatur geknüpft. Wird der Temperaturbereich deutlich unterschritten kann
es zu einer Verdoppelung der Lebensdauer
kommen.
Kurzzeitige Temperaturüberschreitungen
führen zu keinem dauerhaften Schaden und
werden durch überwiegende Temperaturunterschreitungen ausgeglichen.
Geringste Investitionskosten
Sind die angegebenen Betriebsstunden
unter den vorgegebenen Bedingungen erreicht, kommt es zu keinem abrupten Ausfall
der Lampe. Es ist der Zeitpunkt erreicht an
dem die mittlere Beleuchtungsstärke unter
den geforderten Wert absinkt.
Die Kunststoffleuchten in Bild 1 sind für
den Einsatz in Anwendungen mit hohen
Schutzanforderungen konstruiert. Der gesamte Schutzrohrreflektor mit den LED kann
mittels einer Steckverbindung ausgetauscht
werden.
Bei Erneuerungen wird das gleiche Lumenpaket zur Verfügung gestellt. Mit der voranschreitenden Entwicklung der LED ist davon auszugehen, dass sich bei gleichem
Lichtstrom die Anschlussleistung stetig verringern wird. Eine LED-Beleuchtungsanlage
wird demnach immer effizienter.
Gewährleistungsansprüche entstehen bei
sogenannten Frühausfällen der LED oder
bei nachweislichen Ausfällen innerhalb der
garantierten Betriebsstunden.
Abgesichert werden die definierten Rahmenbedingungen der Verträge über die Nachweispflicht des Betreibers. Betriebsstundenzähler und eine Temperaturverlaufsdokumentation in Installationsbereichen mit kritischen
Grenzwerten sind einfache Instrumente um
beide Vertragspartner abzusichern.
AUTORIN
Quelle: Norka
Besteht die Möglichkeit die Elektroinstallation
neu zu platzieren, können auch die Investitionskosten reduziert werden. Voraussetzung
ist eine untergeordnete Anforderung an
die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke.
Ausgewählt wird das größte Lumenpaket der
jeweiligen Leuchtenlänge. Damit verringert
sich die Anzahl der Leuchten erheblich, die
vorgegebene mittlere Beleuchtungsstärke
wird erreicht.
Das Ergebnis ist ein dauerhaft reduzierter
Energiebedarf um ca. 25 % bei stark reduzierten Investitionskosten. Gespart wird somit
doppelt. LED-Kunststoffleuchten, die mit
dem Symbol »Licht auf den Punkt« gekennzeichnet sind, werden in bis zu neun verschiedene Lumenpaketen geliefert. Damit
kann eine individuelle Beleuchtungsplanung
mit größtmöglichem Einsparpotenzial gewährleistet werden.
www.elektro.net
20 %
EVG
Wie zuvor beschrieben werden die alten
Lichtpunkte weiter verwendet. Über die
vereinfachte Wirkungsgradmethode wird
das Lumenpaket ermittelt, welches bei gleicher Leuchtenlänge optimal zum Erreichen
der geforderten Mindestbeleuchtungsstärke passt. Die Anzahl der Leuchten bleibt
gleich, die Lichtverteilung verändert sich
nicht und die Gleichmäßigkeit bleibt erhalten. Das Ergebnis ist ein um ca. 50 % verringerter Energieverbrauch durch die Optimierung des Lichtstromes der LED-Leuchte. Kann die Leuchtenlänge verändert werden, stellt der Wechsel in eine kürzere
Länge eine weitere Stellschraube zur Energieoptimierung dar.
Welche Lebensdauer kann nun von einer
modernen LED-Beleuchtungsanlage erwartet
Gesamtersparnis
Quelle: Norka
LED opt.
Kompromiss aus Gleichmäßigkeit und Energieersparnis
Lebensdauer und
Gewährleistung
Energieeinsparung
Licht auf den Punkt
Bild 3: Broschüre Energieeffizient Beleuchten unterstützt bei Planung und Beratung
Dipl.-Ing.(FH) Alexandra Zinn
Produktmanagerin bei Norka, Norddeutsche
Kunststoff- und Elektrogesellschaft Stäcker
mbH & Co. KG, Hamburg
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