Wie in vielen anderen Gebäuden ist auch in Industrieanlagen konventionelles künstliches Licht sichtbar auf dem Rückzug. Vermehrt werden stattdessen mit LED bestückte Leuchten installiert. Doch der Einsatz dieser Technologie setzt einiges an Know-how voraus – zumal, wenn sie im Ex-Bereich zum Zuge kommen soll. Daher ist es für Anwender ratsam, auf eine professionelle Lichtplanung zurückzugreifen.
Nach aktuellen Schätzungen werden LEDs – Licht emittierende Dioden – bis zum Jahr 2020 mehr als die Hälfte aller herkömmlichen Leuchtmittel ersetzen. Der Fortschritt der Technik und durch wachsende Stückzahlen deutlich sinkende Herstellungskosten machen eine Umrüstung fast universell attraktiv. Auch im industriellen Umfeld haben deshalb viele Leuchtstoffröhren und Halogenlampen ausgedient und sollen durch LED-Technik abgelöst werden. Durch den Einsatz von Leuchtdioden lässt sich nicht nur der Stromverbrauch senken. Die Leuchten punkten auch mit einer längeren Lebensdauer, die mit bis zu 80 000 Betriebsstunden das Vier- bis Fünffache der Standzeit von Leuchtstoffröhren betragen kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Leuchten lassen LED-Leuchten niemanden schlagartig im Dunkeln stehen: Sie fallen nicht plötzlich komplett aus, sondern büßen lediglich allmählich an Leuchtkraft ein. Deshalb bezieht sich die Angabe der Lebensdauer einer LED-Leuchte auch nicht auf die MTBF, sondern auf die typische Zeitspanne bis zu einer Degradation auf 70 % des anfänglichen Lichtstroms. Für industrielle Anwender erfordert ein optimaler Einsatz der LED-Technologie außerdem teils andere Herangehensweisen als gewohnt und einige Einschränkungen und Besonderheiten sind zu beachten. Weil LED ein gegenüber anderen Leuchtmitteln abweichendes Leuchtverhalten zeigen, lässt sich die vor Ort erforderliche Ausleuchtung nicht allein anhand der Leistungsaufnahme bestimmen. Daneben sind weitere Kennwerte zu berücksichtigen, um die gewünschte Beleuchtungsstärke und -gleichmäßigkeit zu erzielen. Hierzu zählen die Lichtstärke (Lichtstrom pro Raumwinkeleinheit in cd), der Abstrahlwinkel und vor allem der in der Einheit Lumen (lm) angegebene Lichtstrom. Anders als Leuchtstoff-, Gasentladungs- oder Halogenglühlampen strahlen LED-Leuchten nicht allseitig ab, sondern geben ihr Licht nur in eine Richtung in einem eingeschränkten Winkel aus. Auch wenn die Lichtausbeute bei guten weißen LEDs rund 150 lm/W erreicht, können aufgrund der eingeschränkten Lichtverteilung Nebenbereiche unzureichend ausgeleuchtet werden.
Umrüstung nach Plan
Bei Industrieanlagen betrifft die Installation oder Umrüstung von Beleuchtungssystemen oft mehrere Tausend Leuchten, weshalb Planungsfehler teuer zu Buche schlagen können. Eine kompetente Lichtplanung, wie sie von Experten für Lichttechnik angeboten wird, stellt sicher, dass Werkshallen und Anlagen im Betrieb wie jeweils erforderlich ausgeleuchtet werden und eine ausreichend gleichmäßige Beleuchtungsstärke vorherrscht. Dabei müssen die relevanten Richtlinien für die Beleuchtung am Arbeitsplatz nach DIN EN 12665 (Beleuchtung mit künstlichem Licht), DIN EN 12464–1 und –2 (Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen und im Freien) und DIN EN 1838 (Notbeleuchtung) erfüllt werden. Die vorgeschriebene Nennbeleuchtungsstärke variiert entsprechend der am Tätigkeitsbereich anfallenden Sehaufgabe. Wo verfahrenstechnische Anlagen mit Fernbedienung betrieben werden, genügen 50 lx, während ständig besetzte Arbeitsplätze mit 300 lx und Präzisionsmess- oder Laborräume mit 500 lx zu beleuchten sind. Um Blendeffekte zu vermeiden, ist bei der Auswahl und Anordnung der Leuchten auch das sogenannte UGR (Unified Glare Rating) zu berücksichtigen. Zur professionellen Lichtplanung gehören nicht zuletzt Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bezüglich Installationskosten, Energieeffizienz und voraussichtlichen Wartungskosten. Der geringere Energiebedarf und die seltenere Wartung wiegt bei LEDs höhere Anschaffungskosten in vielen Fällen nach einigen Jahren auf – und über den gesamten Lebenszyklus ergeben sich unterm Strich wesentlich geringere Kosten pro Einheit.
Softwaregestütztes Planungstool
Mit softwaregestützten Planungstools lässt sich die Umrüstung und Neuinstallation von Industriebeleuchtungen effizient bewältigen. R. Stahl bietet für die Lichtplanung die Software Ezylum an. Das Programm ermöglicht eine qualitativ hochwertige Lichtplanung mit fotorealistischer Visualisierung von Beleuchtungslösungen. Mit Ezylum lassen sich die exakte Raumgeometrie einschließlich der Berechnungsflächen und Standardobjekte abbilden sowie die Position, erforderliche Lichtverteilung und der Lichtstrom von Leuchten bestimmen. Die Software erleichtert eine vergleichende Betrachtung zum Beispiel der Lebensdauer und Wartungsintervalle unterschiedlicher Leuchtenmodelle und beschleunigt so die gezielte Auswahl der jeweils optimalen Beleuchtungslösung. Ein breites Spektrum von Leuchten fertigt R. Stahl seit 1991 im eigenen Leuchtenkompetenzzentrum in Weimar. Bei Bedarf plant, projektiert und produziert das Kompetenzzentrum komplette individuelle Beleuchtungslösungen, etwa in Form vollständiger Beleuchtungsanlagen oder komplexer Notlichtsysteme. Weiter ausgebaut wurde das Know-how auf dem Gebiet der Beleuchtungstechnik auch durch die Übernahme und Eingliederung des britischen Herstellers Clifford & Snell, der auf optische und akustische Signalgeräte spezialisiert ist.
LED-Leuchten für den Ex-Bereich
Im Ex-Bereich stellen Installation, Austausch und Wartung von Leuchtmitteln eine besondere Herausforderung dar, weil nur Ex-zertifizierte oder entsprechend ertüchtigte Lichtquellen installiert werden dürfen. Grundsätzlich wäre die Umrüstung bestehender Langfeldleuchten auf LED-Technik eine kostengünstige Variante, jedoch entsprechen die Gehäuse der klassischen Leuchtstoffröhren nicht den thermischen Anforderungen von Leuchtdioden. Die kastenförmigen Gehäuse sind so dimensioniert, dass ein möglichst großes Luftvolumen als thermischer Isolator die Umgebungstemperatur auf die für Leuchtstoffröhren maximal zulässigen 60 °C in Zone 1 begrenzt. Weil sich aber Lichtausbeute und Lebensdauer von LEDs mit sinkender Umgebungstemperatur erhöhen, sollten ihre Gehäuse ein möglichst geringes Luftvolumen beinhalten, um die entstehende Wärme schnell abzuführen. Vor diesem Hintergrund hat R. Stahl LED-Rohrleuchten mit einem Durchmesser von nur 55 mm entwickelt. Sie können als Allgemeinbeleuchtung oder Maschinenleuchten in den Zonen 1 und 2 sowie 21 und 22 verwendet werden. Dank ihrer schlanken Bauform lassen sie sich an vielen schwer zugänglichen Orten montieren und eignen sich mit Schutz gemäß IP 66/IP 67 und IP 68 sogar für maritime Einsatzbereiche gut. Diese unter anderem nach Atex und IECEx zertifizierten Leuchten sind als platzsparende und besonders leichte Alternative klassischen Langfeldleuchten in puncto Lichteffizienz überlegen. So gewährleisten beispielsweise 30 LED-Rohrleuchten der Serie 6036 mit einer Länge von je 130 cm eine Beleuchtungsstärke von rund 500 lx, die üblicherweise 35 Langfeldleuchten mit je zwei 36-W-Leuchtstoffröhren erfordern würde. Die Summe der aufgenommenen Leistung liegt bei den LED-Rohrleuchten jedoch nur rund halb so hoch und die spezifische Leistung pro 100 lx beträgt lediglich 1,5 W/m2, wodurch sich Einsparungen bei den Betriebskosten ergeben. Neben diesen innovativen Geräten gibt es im Sortiment der LED-Technik außerdem Leuchten in der üblichen Langfeld-Bauform sowie Hängeleuchten, Blitzleuchten und weitere Typen: Damit steht für fast alle Anwendungsfälle ein umfassendes Produktspektrum zur Verfügung, um individuell optimale Lösungen zu finden.
Halle 7, Stand 170
www.prozesstechnik-online.deSuchwort: cav1115stahl
Unsere Webinar-Empfehlung
Die Websession „Wasserstoff in der Chemie – Anlagen, Komponenten, Dienstleistungen“ (hier als Webcast abrufbar) zeigt technische Lösungen auf, die die Herstellung und Handhabung von Wasserstoff in der chemischen Industrie sicher machen und wirtschaftlich gestalten.
Ob effizienter…
Teilen:
