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Einleuchtender Explosionsschutz

Sichere Beleuchtungslösungen für alle Fälle im Ex-Bereich
Einleuchtender Explosionsschutz

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In explosionsgefährdeten Bereichen braucht man Licht für unterschiedlichste Zwecke und an verschiedensten Stellen – ob in Form von Einzel- und Flutlichtbeleuchtungen, einer Vielzahl von Kompaktleuchten oder auch ganzer Notlichtsysteme einschließlich Zentral- batterieanlagen. Ein Trend der letzten Jahre, der immer mehr Leuchtenarten betrifft, ist der zunehmende Einsatz von LED-Technologie. Auch im Ex-Bereich bietet diese bedeutende Vorteile.

Autor Dr. Andreas Kaufmann Leiter Business Unit Leuchten und Signalgeräte, R. Stahl Schaltgeräte

Dass LED-Leuchten immer populärer werden, hat sowohl wirtschaftliche als auch technische Gründe. Bei den anfangs einmal kostspieligen Leuchtdioden sorgen verbesserte Herstellungsverfahren und kräftig wachsende Stückzahlen heute für immer günstigere Herstellungskosten und somit attraktive Marktpreise. Zugleich bieten stetig weiterentwickelte Hochleistungsdioden inzwischen eine sehr gute Lichtausbeute. Hinzu kommt, dass sich LEDs durch Eigenschaften wie z. B. sehr hohe Vibrationsfestigkeit auszeichnen, die sie für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen besonders geeignet machen. Speziell an schwer zugänglichen Stellen können mit solchen Leuchten kompakte Lichtlösungen realisiert werden, einschließlich intelligenter Systeme, beispielsweise zur Regelung der Lichtstärke in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit. Die Lebensdauer übertrifft diejenige von Glüh- und Leuchtstofflampen um einVielfaches. Und es gilt: Je kälter die Umgebung, desto länger dehnt sich die Lebensdauer aus. Für Anwendungen bei tiefen Umgebungstemperaturen ist LED-Technologie ideal geeignet, da die Leuchten bei tiefen Temperaturen einen höheren Wirkungsgrad erreichen. Nicht zuletzt dies prädestiniert sie auch für den Einsatz zum Beispiel in Anlagen im Öl- und Gassektor, die in kalten Klimazonen gelegen sind. Hier sind selbstverständlich immer auch Ex-Bereiche vorzufinden.
Breites Spektrum an LED-Leuchtentypen
Ein Segment, in dem sich LEDs schon früh durchgesetzt haben, sind Hand- und Taschenleuchten. Hier standen zuvor lediglich Glühlampen mit verhältnismäßig kurzer Lebensdauer und schlechter Lichtausbeute zur Verfügung. In den meisten Fällen reicht bei der LED-Version der hohe Innenwiderstand der Batterien aus, um einen relativ konstanten Versorgungsstrom zu gewährleisten. Der LED- typische enge Abstrahlwinkel ist bei dieser Leuchtenart nicht störend. Auch für Signalleuchten wird die LED-Technologie immer häufiger genutzt – hier erweisen sich die Fähigkeit zum Sofortstart und die hohe Schalthäufigkeit ohne Beeinträchtigung der Lebensdauer als vorteilhaft. Weitere Pluspunkte sind eine geringe Stromaufnahme und eine daraus resultierende geringe Eigenerwärmung der Leuchte – insgesamt wird so eine energie- sparende Lösung bei einer guten Signalwirkung erreicht. Interessante Produkte auf LED-Basis gibt es inzwischen zunehmend jedoch auch bei Langfeldleuchten, die bis vor wenigen Jahren noch eine der stärksten Domänen klassischer Leuchtmittel waren. Beispielsweise dienen die Baureihen Exlux 6002 und 6402 von R. Stahl zur besonders energieeffizienten Allgemeinbeleuchtung in den Zonen 1, 21, 2 und 22. Ein 52-W-Exemplar kann zwei herkömmliche 36-W-Leuchtstofflampen gleichwertig ersetzen. Es gewährleistet mit bis zu 100 000 Betriebsstunden jedoch eine sehr viel höhere Lebensdauer und erreicht dank eines hohen Lichtstroms von 5800 lm eine sehr hohe Lichtausbeute von deutlich über 100 lm/W. Die Leuchten dieser Serie verwenden schlanke und flache GRP-Gehäuse in der Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“ (Ex e) für die Typreihe 6002 oder „Schwadensicherheit“ (Ex nR, beschränktes Eindringen von Gasen) für die Serie 6402. Dasselbe Gehäuse hat sich bei klassischen Leuchtstofflampen der Reihe Exlux 6001 bereits bewährt.
Kosten sparen über den Lebenszyklus
Auch Zubehörteile sind kompatibel. Somit sind Um- und Nachrüstungen bestehender Anlagen auf die LED-Technik besonders einfach möglich. Zur bequemen Handhabung trägt zudem bei, dass die Geräte mindestens um ein Drittel leichter als gängige Wettbewerbsprodukte derselben Klasse sind. Als innovative Alternative zu Langfeldleuchten der gewohnten Bauform bietet R. Stahl alternativ kompakte, mit LED bestückte Rohrleuchten an, die in Ex-Zone 1/21 und 2/22 verwendet werden können. Mit einem Durchmesser von nur 55 mm beanspruchen diese Leuchten nicht einmal halb so viel Platz und wiegen auch weniger als halb so viel wie typische Langfeldleuchten. Die besondere Konstruktion macht sie lichttechnisch außergewöhnlich effizient: 30 LED-Rohrleuchten mit rund vier Fuß Länge (1240 mm) zum Beispiel gewährleisten eine Beleuchtungsstärke von rund 500 lx, die üblicherweise 35 Langfeldleuchten mit je zwei 36-W-Leuchtstoffröhren erfordern würde – oder alternativ 48 auf LED umgerüstete Einheiten in konventioneller Kastenform. 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. Hohe Einsparungen bei den Betriebskosten sind dadurch sicher – je nach Vergleichslösung und Betrachtungszeitraum sind in der Praxis zwischen knapp 20 % und über 50 % Ersparnis realistisch. Je nach Anwendung kann die Kostenrechnung über den Lebenszyklus außerdem noch günstiger ausfallen, wenn solche Leuchten mit einem Lichtsensor ausgerüstet werden und so automatisch abgeschaltet bleiben, solange das Umgebungslicht ausreicht.
Varianten herkömmlicher Leuchten
Die Entwicklung geht jedoch auch bei den nicht LED-basierten Leuchten weiter: So hat R. Stahl beispielsweise vor Kurzem in der Serie Exlux 6001 eine neue Generation robuster Ex-geschützter Langfeldleuchten mit klassischen Leuchtmitteln vorgestellt. Sie erreichen eine höhere Energieeffizienz als vergleichbare Ge-räte und bieten etwa 10 % mehr Lichtstrom. Der Aufbau der aktuellen Exlux 6001 für die Verwendung in Ex-Zone 1/21 und 2/22 fällt zudem deutlich kompakter, stabiler und verwindungssteifer aus als die Konstruktion der Vorgängerreihe. Diese Generation erfüllt die Wünsche vieler Anwender nach einem günstigen, jedoch zeitgemäß modernisierten Produkt mit verbesserten technischen Eigenschaften. Je nach Leistungsklasse sind Leuchten der Serie 6001 etwa ein Viertel bis ein Drittel leichter als die jeweiligen Vorgängermodelle und gängige Wettbewerbsprodukte. Eine weitere Neuentwicklung der jüngsten Zeit sind Ex-geschützte Blitzleuchten, die ebenfalls für den Einsatz in Ex-Zone 1/2 und 21/22 geeignet sind. Die Leuchten der Reihe FX15 halten selbst äußerst rauen Einsatzbedingungen stand – so zum Beispiel Umgebungstemperaturen von ­55 °C bis +70 °C. Alle Halterungen sind ebenso aus Edelstahl wie der serienmäßige, stabile Schutzkorb für die Linse aus flammhemmendem Polykarbonat. Mit Xenon-Röhren erreichen sie eine hohe Lichtausbeute. Dank einer speziellen Fresnel-Verrippung der Linsen erreichen die Signalgeräte mit nur 5 J Blitzenergie eine sehr hohe effektive Lichtstärke von 49 cd mit farbloser Kalotte.
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