Innovative Beleuchtung (pdf, 3 MB) - Strom sparen jetzt
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<strong>Innovative</strong><br />
<strong>Beleuchtung</strong><br />
Technologien und Lösungen für<br />
Büros und andere Dienstleistungsgebäude<br />
Xxx<br />
1
2<br />
<strong>Innovative</strong> <strong>Beleuchtung</strong><br />
Inhalt<br />
Wichtige Begriffe . ................S 3<br />
Gütemerkmale der <strong>Beleuchtung</strong> . ...S 4<br />
Lampen . .......................S 6<br />
Leuchten . ......................S 11<br />
Betriebsgeräte . ..................S 14<br />
Wirtschaftlichkeit . ................S 16<br />
<strong>Beleuchtung</strong>splanung . ............S 18<br />
Lichtmanagement . ...............S 20<br />
Tageslichtnutzung . ...............S 22<br />
Außen- & Straßenbeleuchtung . .....S 24<br />
Produktionsstätten . ..............S 26<br />
Beispiele . ......................S 28<br />
Normen & Fachausdrücke . ........S 31<br />
<strong>Innovative</strong><br />
<strong>Beleuchtung</strong><br />
Technologien und Lösungen<br />
für größere Gebäude<br />
Das richtige Licht ist wichtig für Wohlbefinden und Geschäftserfolg<br />
in Büros, Handel und anderen Dienstleistungsgebäuden<br />
– <strong>Beleuchtung</strong> ist ein wichtiger Teil des<br />
Gesamtsystems Gebäude. In Büros kann <strong>Beleuchtung</strong><br />
bis zu 50 % des <strong>Strom</strong>verbrauchs ausmachen und die<br />
Qualität der <strong>Beleuchtung</strong> beeinflusst auch in hohem<br />
Maße die Qualität der geleisteten Arbeit.<br />
Effiziente <strong>Beleuchtung</strong> bedeutet niemals „schlechtes<br />
Licht“, im Gegenteil, mit modernen Lampen können Sie<br />
häufig bei besserem <strong>Beleuchtung</strong>skomfort <strong>Strom</strong> <strong>sparen</strong>.<br />
Bereits durch einfache Maßnahmen, wie der Umstellung<br />
der Bürobeleuchtung von herkömmlichen Leuchtstofflampen<br />
mit elektromagnetischen Vorschaltgeräten<br />
auf moderne Leuchtstofflampen mit elektronischen<br />
Vorschaltgeräten kann eine Energieeinsparung von<br />
ca. 30 % realisiert werden. Durch den Einsatz von<br />
Präsenzmeldern und Lichtregelsystemen können die<br />
Einsparungen – je nach Art der Räume und der Benutzungsfrequenz<br />
– sogar noch einmal verdoppelt werden.<br />
Diese Broschüre gibt Ihnen einen Überblick über<br />
die technischen Möglichkeiten innovativer <strong>Beleuchtung</strong>slösungen,<br />
vor allem für größere Gebäude.<br />
Ziel ist es, qualitativ hochwertige <strong>Beleuchtung</strong> mit<br />
möglichst wenig <strong>Strom</strong>verbrauch zu erzielen.
Wichtige Begriffe<br />
Lampe<br />
Die Lampe ist das Leuchtmittel, zum Beispiel<br />
die Glühlampe oder die Leuchtstofflampe,<br />
das sich in einer Leuchte befindet.<br />
Leuchte Ist ein Gerät, das zur Verteilung, Filterung<br />
oder Umformung des Lichtes von Lampen<br />
dient, einschließlich der zur Befestigung,<br />
zum Schutz und der Energieversorgung<br />
der Lampen notwendigen Bestandteile. Die<br />
Leuchte trägt das Leuchtmittel.<br />
Lichtstrom<br />
Die Einheit des Lichtstroms (Φ=phi) ist<br />
Lumen [lm]. Der Lichtstrom stellt die gesamte<br />
von einer Lichtquelle in den Raum<br />
abgegebene Strahlungsleistung dar. Eine<br />
Glühlampe (100 W) gibt in etwa einen Lichtstrom<br />
von 1.380 lm ab, eine Energiesparlampe (20 W)<br />
mit eingebauten elektronischen Vorschaltgerät hat einen<br />
Lichtstrom von ca. 1.200 lm.<br />
Lichtstärke Ist Teil des Lichtstromes, der in eine bestimmte<br />
Richtung strahlt. Sie wird in Candela<br />
[cd] gemessen.<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sstärke (E)<br />
Die <strong>Beleuchtung</strong>sstärke (E) gibt das Verhältnis<br />
des Lichtstroms an, der von einer<br />
Lichtquelle auf eine bestimmte Fläche trifft,<br />
die Einheit ist lux [lx]. Die <strong>Beleuchtung</strong>sstärke<br />
beträgt 1 lx, wenn ein Lichtstrom von 1<br />
lm auf eine Fläche von 1 m 2 gleichmäßig auftrifft.<br />
Leuchtdichte<br />
Sie beschreibt den Helligkeitseindruck,<br />
den eine Lichtquelle oder eine beleuchtete<br />
Fläche dem Auge vermittelt. Die Leuchtdichte<br />
L wird in Lichtstärke pro Flächeneinheit<br />
angegeben. Für Lampen wird oft die Einheit<br />
Candela pro Quadratzentimeter (cd/cm 2 ) verwendet.<br />
Erklärung: Φ: phi, η: eta, ρ: rho<br />
Lichttechnische Grundgrößen 3<br />
Reflexionsgrad (ρ=rho)<br />
besagt, wie viel Prozent des auf eine Fläche auffallenden<br />
Lichtstroms reflektiert wird. Dunkle Flächen benötigen<br />
eine hohe, hellere eine geringe <strong>Beleuchtung</strong>sstärke, um<br />
den gleichen Helligkeitseindruck zu erzeugen. In der<br />
Straßenbeleuchtung ist auch die räumliche Verteilung<br />
des reflektierten Lichtes eine wichtige Planungsgröße.<br />
Lichtausbeute (η=eta)<br />
Die Lichtausbeute ist der Lichtstrom einer Lampe<br />
bezogen auf ihre elektrische Leistungsaufnahme und<br />
beschreibt, mit welcher Wirtschaftlichkeit die aufgenommene<br />
elektrische Leistung in Licht umgesetzt wird. Die<br />
Einheit der Lichtausbeute η ist Lumen pro Watt [lm/W].<br />
Eine Glühlampe hat beispielsweise ca. 14 lm/W, eine<br />
Energiesparlampe ca. 60 lm/W.<br />
Lichtausbeute in lm/W<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Lichtausbeute verschiedener Lampen<br />
12<br />
14<br />
25<br />
48<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />
Lampenart<br />
1 Allgebrauchsglühlampe 60 W<br />
2 Halogenglühlampe 60 W, 230 V<br />
3 IRC-Halogenglühlampe 50 W, 12 V<br />
4 Hg-Dampf-Hochdrucklampe, elliptisch, 70 W, matt<br />
5 Kompakt-Leuchtstofflampe 55 W, EVG<br />
6 Na-Dampf-Hochdrucklampe Elliptisch, 70 W, matt<br />
7 Stabförmige 3-Banden-Leuchtstoff-Lampe 58 W, T8, EVG<br />
8 wie Lampe 7, 49 W, T5, EVG<br />
9 Halogen-Metalldampflampe, Röhrenform, 70 W<br />
65<br />
80<br />
81<br />
93 93
4<br />
Gütemerkmale der <strong>Beleuchtung</strong><br />
Gütemerkmale der <strong>Beleuchtung</strong><br />
Abhängig von den unterschiedlichen Tätigkeiten – z.B.<br />
Bildschirmarbeit, Essen servieren, elektronische Bauteile<br />
montieren oder technische Zeichnungen erstellen – unterscheiden<br />
sich auch die Sehaufgaben in ihren Anforderungen.<br />
Aus den Sehaufgaben und dem gemeinsamen<br />
Lichtklima leiten sich die Anforderungen an die Güte der<br />
<strong>Beleuchtung</strong> ab.<br />
Die Qualität der Planung und Ausführung ist maßgebend<br />
für die Güte der künstlichen <strong>Beleuchtung</strong>, die durch die<br />
folgenden Gütemerkmale beschrieben wird:<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sniveau<br />
Blendungsbegrenzung<br />
Blendung beeinträchtigt das Wohlbefinden (psychologische<br />
Blendung), kann die Sehleistung merkbar<br />
herabsetzen (physiologische Blendung) und ist daher<br />
zu begrenzen.<br />
Sehkomfort<br />
Farbwiedergabe<br />
Harmonische<br />
Helligkeitsverteilung<br />
Gute<br />
<strong>Beleuchtung</strong><br />
Visuelles Ambiente<br />
Lichtrichtung<br />
Schattigkeit Erkennen von<br />
Körperlichkeit und Oberflächenstrukturen<br />
Lichtfarbe farblicher Eindruck der Lampe bzw.<br />
deren Licht (Farbtemperatur), bestimmt die Raumstimmung<br />
harmonische Helligkeitsverteilung ausgewogenes<br />
Verhältnis der Leuchtdichten.<br />
Große Leuchtdichteunterschiede im Gesichtsfeld beeinträchtigen<br />
die Sehleistung sowie das Wohlbefinden<br />
und müssen daher vermieden werden.<br />
Farbwiedergabe Unterscheiden von Farben und<br />
naturgetreuer Farbwiedergabe<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sniveau<br />
Sehleistung<br />
Blendungsbegrenzung<br />
Schattigkeit Lichtfarbe Lichtrichtung<br />
Gewichtung der Gütemerkmale<br />
Je nach Nutzung und Erscheinungsbild eines<br />
Raumes kommt den Gütemerkmalen unterschiedliche<br />
Gewichtung zu.<br />
Die Sehleistung wird durch <strong>Beleuchtung</strong>sniveau<br />
und Blendungsbegrenzung<br />
beeinflusst.<br />
Der Sehkomfort wird durch<br />
Farbwiedergabe und harmonischeHelligkeitsverteilung<br />
beeinflusst.<br />
Das visuelle<br />
Ambiente wird<br />
durch Lichtfarbe,<br />
Lichtrichtung<br />
und Schattigkeitbeeinflusst.
Farbwiedergabe<br />
Farbwiedergabe 5<br />
Die Farbwiedergabe einer Lampe kennzeichnet die farbliche Wirkung, die<br />
ihr Licht auf farbigen Gegenständen oder Personen hervorruft. Sie wird<br />
mit dem „allgemeinen Farbwiedergabe-Index“ R a bewertet. Er gibt an, wie<br />
natürlich Farben im Licht einer Lampe wiedergegeben werden. R a = 100<br />
steht für den besten Wert: je niedriger der Index, umso schlechter sind die<br />
Farbwiedergabeeigenschaften. Lampen mit einem Ra-Index kleiner als 80<br />
dürfen in Innenräumen, in denen Menschen für längere Zeit arbeiten oder<br />
sich aufhalten, nicht verwendet werden.<br />
R a -Skala R a -Bereich Beispiel typischer Lampen<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Farbwirkung<br />
90 und höher Leuchtstofflampen „de Luxe“, Glühlampen<br />
80 bis 89 Dreibanden- und Kompaktleuchtstofflampen<br />
70 bis 79 Standard-Leuchtstofflampen Universalweiß<br />
60 bis 69<br />
40 bis 49<br />
Standard-Leuchtstofflampen<br />
Hellweiß, Metall-Halogendampflampe<br />
Standard-Leuchtstoflampen Warmton,<br />
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen<br />
20 bis 39 Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
unter 20 Natriumdampf-Niederdrucklampen<br />
Drei Ziffern kennzeichnen die Farbwirkung von Leuchtstoff- und Kompaktleuchtstofflampen.<br />
Die Lichtfarbe wird herstellerübergreifend mit der internationalen<br />
Farbbezeichnung angegeben, die aus einer Ziffernfolge besteht, zum<br />
Beispiel „930“. Sie finden diese z.B. auf der Verpackung oder auf der Lampe<br />
selbst.<br />
„930“-Licht hat eine sehr gute Farbwiedergabe<br />
Die erste Ziffer dieses Codes informiert über die Farbwiedergabeeigenschaft<br />
der Lampe, also über die farbliche Wirkung, die ihr Licht auf farbigen Gegenständen<br />
hervorruft. Hierfür wird der Farbwiedergabe-Index Ra herangezogen:<br />
die „9“ steht für die beste Farbwiedergabe im Ra-Bereich zwischen 90 und 100.<br />
„930“-Licht wirkt warm<br />
Die zweite und dritte Ziffer des Codes informieren über die Farbtemperatur<br />
(in K = Kelvin) und damit zugleich über die eigentliche Lichtfarbe:<br />
Hat das Licht weniger als 3.300 K, ist es warmweiß, neutralweißes Licht hat<br />
eine Farbtemperatur zwischen 3.300 K und 5.300 K, tageslichtweißes Licht<br />
über 5.300 K.<br />
Die beiden ersten Ziffern der Kelvin-Zahl werden in die Farbbezeichnung aufgenommen.<br />
Zum Beispiel: 27 steht für Glühlampenähnlich (2.700 K), 30 für Warmton<br />
(3.000 K), 40 für Neutralweiß (4.000 K), 65 für Tageslichtweiß (6.500 K).
6<br />
Lampen<br />
Lampen<br />
Grundsätzlich erzeugen Lampen das Licht entweder<br />
durch Temperaturstrahlung (Glühlampen, Halogen-Glühlampen)<br />
oder durch Gasentladung (Leuchtstofflampen).<br />
Bei den Entladungslampen wird je nach Gasfüllung<br />
entweder sichtbares Licht abgestrahlt oder UV-Strahlung<br />
durch Leuchtstoffe in sichtbares Licht umgewandelt.<br />
Entladungslampen benötigen zum Betrieb ein Vorschaltgerät,<br />
zur Zündung sind bei herkömmlicher Vorschaltgerätetechnik<br />
(KVG) Starter oder Zündgeräte erforderlich.<br />
Für die verschiedenen Lampen-Arten sind jeweils Lampen<br />
in verschiedenen Qualitätsstufen am Markt erhältlich.<br />
Lampen für den professionellen Anwendungsbereich<br />
haben zum Beispiel im Regelfall im Vergleich zu Lampen<br />
für den privaten Einsatzbereich eine wesentlich längere<br />
Lebensdauer.<br />
Trotz höherer Anschaffungskosten rechnen sich effiziente<br />
Lampen über die Lebensdauer.<br />
Glühlampen<br />
Die herkömmliche Glühlampe ist ein Temperaturstrahler,<br />
in dem ein Wolframdraht erhitzt wird. Nur ca. 5 % der<br />
elektrischen Energie wird in sichtbares Licht verwandelt,<br />
der Rest ist Wärme. Die Lichtausbeute beträgt nur 9-19<br />
lm/W, die mittlere Lebensdauer liegt bei ca. 1.000 h.<br />
Mögliche Einsatzbereiche: nur empfehlenswert, wo<br />
Energiesparlampen nicht geeignet sind.<br />
Halogen-Glühlampen<br />
Halogen-Glühlampen sind im Aufbau und in der Wirkungsweise<br />
mit Glühlampen vergleichbar. Zusätzlich<br />
enthalten sie Halogengas (Brom, Chlor, Fluor oder<br />
Jod). Mit Hilfe dieser Zusätze ist es möglich, innerhalb<br />
einer bestimmten Temperaturspanne den Lichtstrom<br />
über die gesamte Lebensdauer konstant zu halten und<br />
Abschwärzungen im Lampenkolben wie bei Glühlampen<br />
zu vermeiden. Die wesentlichen Vorteile der Halogen-<br />
Glühlampe sind eine höhere Lichtausbeute von 20-50 %<br />
gegenüber Glühlampen, die längere Lebensdauer von<br />
bis zu 5000 Stunden, konstanter Lichtstrom, weiße Lichtfarbe<br />
und kleine Abmessungen. Halogenlampen sind für<br />
den direkten Betrieb an der Netzspannung geeignet und<br />
können problemlos gedimmt werden.
Man unterscheidet zwischen Hochvolt-Halogen-Glühlampen,<br />
die bei 230 V betrieben werden und Niedervolt-Halogen-Glühlampen<br />
(6, 12 oder 24 V Spannung). Letztere<br />
benötigen zum Betrieb einen Transformator, der die<br />
Spannung reduziert.<br />
Niedervolt-Halogen-Glühlampen<br />
Die neueste Generation der Niedervolt-Halogen-Glühlampen<br />
sind sogenannte Infra-Red-Coated (IRC)<br />
Niedervolt-Halogen-Glühlampen. Die infrarotreflektierende<br />
Beschichtung des Lampenkolbens von IRC-<br />
Halogen-Glühlampen bewirkt eine signifikante Erhöhung<br />
der Lichtausbeute, bis zu einer Verdoppelung der mitt-<br />
leren Lebensdauer gegenüber herkömmlichen Nieder-<br />
volt-Halogenglühlampen und eine 40 % geringere Wärmeentwicklung.<br />
Gleicher Lichtstrom bei weniger Leistung<br />
Niedervolt-<br />
Halogen<br />
Niedervolt-Halogen-<br />
IRC-Lampen<br />
35 Watt entsprechen 20 Watt<br />
50 Watt entsprechen 35 Watt<br />
75 Watt entsprechen 50 Watt<br />
(IRC-Halogen-Glühlampen als Ersatz für Niedervolt-Halogen-Glühlampen mit<br />
etwa gleichem Lichtstrom)<br />
Aus energetischen Gesichtspunkten sollten daher<br />
Niedervolt-Halogenglühlampen durch die effizienteren<br />
IRC-Halogen-Glühlampen und wenn möglich, Hochvolt-<br />
Halogen-Glühlampen durch Energiesparlampen ersetzt<br />
werden.<br />
Mögliche Einsatzbereiche: Shopbeleuchtung, Flur,<br />
Lobby, Restaurant, Bar, Gästezimmer, Badezimmer,<br />
Privathaushalt<br />
Leuchtstofflampen<br />
Lampen 7<br />
Leuchtstofflampen sind Quecksilberdampf-Niederdrucklampen,<br />
bei denen die im Entladungsraum erzeugte, für<br />
das menschliche Auge unsichtbare, UV-Strahlung mit<br />
Hilfe von Leuchtstoffen in sichtbare Strahlung umgewandelt<br />
wird.<br />
Bei Verwendung von elektronischen Vorschaltgeräten<br />
(EVG) erhöht sich die Lichtausbeute und die Lebensdauer<br />
der Lampen.<br />
Leuchtstofflampen erreichen ihre volle Helligkeit verzögert,<br />
denn erst nach einer sogenannten „Anlaufzeit“ stellt sich<br />
die optimale Betriebstemperatur ein. EVG‘s verfügen zudem<br />
über eine Vorheizphase, die die Schaltfestigkeit und<br />
somit die Lebensdauer der Lampe erhöht. Generell nimmt<br />
der Lichtstrom von Leuchtstofflampen im Laufe des Betriebs<br />
ab, da der Leuchtstoff altert und so die UV-Strahlung<br />
weniger effizient in sichtbares Licht umgewandelt wird.<br />
Leuchtstofflampen sind in unterschiedlichen Formen erhältlich,<br />
und zwar als stab-, ring- und U-förmige Lampen<br />
sowie als Kompakt-Leuchtstofflampen.<br />
T8- und T5-Lampen<br />
Die Rohrdurchmesser von Leuchtstofflampen werden<br />
häufig in Achtel-Zoll angegeben (z.B. T5 = 5/8“ = ca.<br />
16 mm). Neben den nach wie vor verbreiteten Leuchtstofflampen<br />
mit 26 mm Durchmesser (T8-Lampen, T26)<br />
setzten sich zunehmend Leuchtstofflampen mit einem<br />
Durchmesser von 16 mm (T5-Lampen, T16) mit folgenden<br />
verbesserten Eigenschaften durch:<br />
höhere Lichtausbeute (insbesondere im Bereich niedriger<br />
Leistung)<br />
höherer Leuchtenbetriebswirkungsgrad infolge des<br />
geringeren Rohrdurchmessers<br />
Beispiel für 1m 2 Bürofläche: Vergleich Systemlichtausbeute und elektrischer Leistungsbedarf in Watt pro m 2 Fläche<br />
TL-D<br />
58 W/830<br />
KVG<br />
TL-D<br />
58 W/830<br />
EVG<br />
T16-<br />
35W/830<br />
EVG-25°C<br />
Lampenlichtstrom (lm) 5200 5000 3300<br />
Systemleistung=Lampenleistung+Verlustleistung<br />
VG (W)<br />
71 55 39<br />
Systemlichtausbeute (lm/W) 73,2 90,9 84,6<br />
Elektischer Leistungsbedarf (W/m2 ) 13,7 11 11,8
8<br />
Lampen<br />
maximaler Lichtstrom bei einer Umgebungstemperatur<br />
von 35°C, wie sie üblicherweise in Leuchten existiert<br />
geringeres Verpackungsvolumen<br />
Diese verbesserten T5-Lampen können nur mit elektronischen<br />
Vorschaltgeräten betrieben werden. Häufig ist<br />
daher ein Leuchtentausch empfehlenswert, bei einer<br />
Nachrüstung ist jedenfalls zu beachen, dass das <strong>Beleuchtung</strong>sniveau<br />
nicht verschlechtert und das Gesamtsystem<br />
Leuchte/Lampe nicht negativ beeinflusst wird.<br />
Weiters unterscheidet man bei Leuchtstofflampen zwischen<br />
Standard- und Dreibanden-Leuchtstofflampen.<br />
Dreibanden-Leuchtstofflampen setzen die durch die<br />
Quecksilberentladung erzeugte UV-Strahlung besonders<br />
effektiv in Licht um. Sie haben sich wegen ihrer 25 bis<br />
45 % höheren Lichtausbeute und des geringeren Lichtstromrückgangs<br />
während der Betriebszeit gegenüber<br />
den Standardlampen durchgesetzt. Zusätzlich haben<br />
diese Lampen sehr gute Farbwiedergabe-Eigenschaften.<br />
Dreibanden-Leuchtstofflampen mit elektronischem<br />
Vorschaltgerät haben die besten energetischen Werte<br />
und sollten daher bevorzugt für die Modernisierung von<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sanlagen in Arbeitsstätten eingesetzt werden.<br />
Leuchtstofflampen mit den besten Farbwiedergabeeigenschaften,<br />
die auch als „de Luxe-Lampen“ bezeichnet<br />
werden, weisen gegenüber Dreibanden-Leuchtstofflampen<br />
eine um etwa 30 % reduzierte Lichtausbeute und einen<br />
stärkeren Lichtstromrückgang auf. Diese sollten daher<br />
solchen <strong>Beleuchtung</strong>saufgaben vorbehalten bleiben, bei<br />
denen eine sehr genaue Farberkennung notwendig ist<br />
(z.B. Farbmusterungen in der Textil- und Druckindustrie).<br />
Mögliche Einsatzbereiche: Büro, Flur, Lobby, Küchen<br />
Energiesparlampe<br />
Energiesparlampen sind Kompakt-Leuchtstofflampen mit<br />
Schraubsockel. In den niedrigen Leistungsstufen von 5 bis<br />
27 W mit eingebautem meist elektronischem Vorschaltgerät<br />
und mit Sockel E 14 bzw. E 27 sind sie ein sehr<br />
wirtschaftlicher Ersatz für Glühlampen.<br />
Wegen der rund 5–12-fachen Lebensdauer und der in<br />
diesem Leistungsbereich rund 5-fachen Lichtausbeute<br />
gegenüber Glühlampen werden sie als Energiesparlampen<br />
bezeichnet. Energiesparlampen existieren in verschiedenen<br />
Formen und sind in allen Lichtfarben erhältlich,<br />
sodass ein Austausch von Glühlampen durch Energiesparlampen<br />
in vielen Bereichen möglich ist. Neue Modelle<br />
sind auch auf bis zu 10 % ihrer Ausgangsleistung dimmbar,<br />
Notstrom geeignet und schaltfest, d.h. die Lebensdauer<br />
hängt kaum mehr vom Ein-/Ausschaltzyklus ab.<br />
Moderne Energiesparlampen haben im Unterschied zu<br />
früheren Energiesparlampen auch eine wesentlich verkürzte<br />
Anlaufzeit, sie erreichen die volle Helligkeit doppelt<br />
so schnell wie frühere Modelle und die Lichtausbeute bleibt<br />
über die gesamte Lebensdauer im Wesentlichen konstant.<br />
Gleicher Lichtstrom bei weniger Leistung<br />
Glühlampe Energiesparlampe<br />
25 Watt entsprechen 5 Watt<br />
40 Watt entsprechen 7 Watt<br />
60 Watt entsprechen 11 Watt<br />
75 Watt entsprechen 15 Watt<br />
100 Watt entsprechen 20 Watt<br />
120 Watt entsprechen 23 Watt<br />
(Kompakt-Leuchtstofflampen mit eingebautem elektronischem Vorschaltgerät als<br />
Ersatz für Glühlampen mit etwa gleichem Lichtstrom)<br />
Bei Energiesparlampen gibt es auch große Qualitäts-<br />
unterschiede und es sind sehr unterschiedliche Lampentypen<br />
für verschiedene Einsatzbereiche erhältlich.<br />
Mögliche Einsatzbereiche: je nach Typ fast überall<br />
als direkter Ersatz für Glühlampen möglich
Leuchtdioden (LED)<br />
Leuchtdioden (LED-Module) )bbasieren i auf f Halbleiterverbindungen,<br />
die in Umkehrung des Prinzips der Diode<br />
elektrischen <strong>Strom</strong> in Licht umwandeln. Leuchtdioden<br />
haben derzeit mit bis zu 55 lm/W eine deutlich höhere<br />
Lichtausbeute als Glühlampen, erreichen aber noch<br />
nicht die Effizienz von Leuchtstofflampen. LEDs sind<br />
extrem klein, äußerst robust und geben weder UV- noch<br />
IR-Strahlung ab, zu ihren wichtigsten Vorteilen gehören<br />
die geringe Größe, die lange Lebensdauer (bis zu<br />
100.000 h) und eine niedrige Ausfallsrate. Vor allem<br />
farbige LEDs weisen eine hohe Energieeffizienz auf (der<br />
Lichtstrom sinkt bei steigender Temperatur). LEDs sind<br />
auch dimmbar und schaltfest.<br />
Neben den herkömmlichen, anorganischen LEDs gibt es<br />
auch sogenannte OLEDs – organische LEDs. Der Vorteil<br />
der OLEDs liegt in der sehr guten Farbwiedergabe, der<br />
geringen Einbautiefe und den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten<br />
für die Allgemeinbeleuchtung.<br />
LEDs sind in ständiger Weiterentwicklung, derzeit<br />
beschränkt sich der Einsatzbereich noch auf Spezialgebiete,<br />
wie Ampeln, Markierungsbeleuchtung, Großbildschirme,<br />
Orientierungs- und Effektbeleuchtung etc., sie<br />
dürften in der zukünftigen <strong>Beleuchtung</strong> aber eine große<br />
Rolle spielen.<br />
Mögliche Einsatzbereiche: KfZ, Ampelanlagen,<br />
Effektbeleuchtung, Allgemeinbeleuchtung<br />
Gasentladungslampen<br />
Gasentladungslampen haben im Vergleich zu Glühlampen<br />
eine deutlich höhere Lichtausbeute und Lebensdauer. Sie<br />
benötigen bis zum Erreichen des vollen Lichtstroms bis<br />
zu 10 Min. und nach dem Abschalten eine Abkühl- und<br />
Wiederzündzeit von einigen Minuten. Allerdings gibt es<br />
(aufwändige) Betriebsgeräte, die das sofortige Wiederzünden<br />
ermöglichen. Die meisten Hochdrucklampen benötigen<br />
neben Vorschaltgeräten auch Zündgeräte.<br />
Lampen 9<br />
Zur Gruppe der Gasentladungslampen gehören<br />
Quecksilberdampflampen<br />
Quecksilberdampflampen benötigen als einzige Hochdrucklampe<br />
kein Zündgerät. Sie haben im Vergleich zu<br />
anderen Entladungslampen nur eine mäßige Lichtausbeute<br />
und Farbwiedergabe (Ra=40 bis 49).<br />
Metall-Halogendampflampen<br />
Halogen-Metalldampflampen sind weiterentwickelte<br />
Quecksilber-Dampf-Hochdruck-Lampen mit signifikant<br />
verbesserter Lichtausbeute und Farbwiedergabe. Bei<br />
sehr guter Farbwiedergabe (Ra = 80 bis 89) wird von<br />
einigen Modellen eine Lichtausbeute von100 lm/W und<br />
mehr erreicht.<br />
Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
Na-Dampf-Hochdrucklampen übertreffen mit einer<br />
Lichtausbeute von bis zu 150 lm/W alle anderen Hochdruck-Entladungslampen.<br />
Da aber die Farbwiedergabe<br />
(Ra = 20 bis 39) eher gering ist, finden diese Lampen<br />
hauptsächlich in der Außenbeleuchtung und in hohen<br />
Industriehallen Anwendung.<br />
Natriumdampf-Niederdrucklampen<br />
Natriumdampf-Niederdrucklampen haben eine extrem<br />
hohe Lichtausbeute von 200 lm/W. Sie werden wegen<br />
ihrer monochromatischen gelben Lichtfarbe und der<br />
fehlenden Farbwiedergabe hauptsächlich in der Straßenbeleuchtung<br />
eingesetzt.<br />
Bei der Vielfalt der am Markt vorhandenen Lampen (Marken<br />
und Typen) sollte immer der Einsatzbereich überlegt<br />
werden. So gibt es von den meisten Lampen Typen, die<br />
speziell für einen professionellen Einsatz erzeugt wurden<br />
und sich vor allem durch eine längere Lebensdauer<br />
(seltener Lampentausch!) und größere Robustheit auszeichnen.<br />
Mögliche Einsatzbereiche: Straßenbeleuchtung,<br />
Industriehallen
10 Lampen<br />
Lampentausch – Steigen Sie auf höherwertige Lampen um!<br />
herkömmliche Lampen energieeffiziente Lampen<br />
Anwendungsbereich: Privathaushalt<br />
Glühlampe<br />
Energiesparlampe (direkter Wechsel)<br />
Niedervolt-Halogenglühlampe (IRC) (Leuchtentausch erforderlich)<br />
Niedervolt-Halogen<br />
Anwendungsbereich: Büro<br />
Niedervolt-Halogenglühlampe (IRC) (direkter Wechsel)<br />
Standard-Leuchtstofflampe Dreibanden-Leuchtstofflampe (direkter Wechsel)<br />
T8-Leuchtstofflampe T5-Leuchtstofflampe (Leuchtentausch erforderlich)<br />
Anwendungsbereich: Handel, Hotels & Gastronomie<br />
Glühlampe Energiesparlampe (direkter Wechsel)<br />
Niedervolt-Halogen Niedervolt-Halogenglühlampe (IRC) (direkter Wechsel)<br />
Hochvolt-Halogen Energiesparlampe (direkter Wechsel manchmal möglich)<br />
Quarzmetallhalogendampflampen<br />
Metall-Halogendampflampe mit Keramikbrenner (direkter Wechsel) )<br />
Anwendungsbereich: Straßenbeleuchtung<br />
Quecksilberdampf-<br />
Hochdrucklampen<br />
Vergleich verschiedener Lampentypen<br />
Lampe Lichtaus-<br />
beute (lm/W)<br />
Natriumdampf-Hochdrucklampe (Leuchtentausch erforderlich)<br />
Metall-Halogendampflampe (Leuchtentausch erforderlich)<br />
Mittlere Lebensdauer<br />
(h)<br />
Farbwiedergabe<br />
Einsatzbereiche<br />
Glühlampe 8-15 1.000 – 3.000 100 nicht empfehlenswert, nur wo Energiesparlampe<br />
nicht geeignet ist<br />
Halogen-<br />
Glühlampe<br />
Niedervolt-<br />
Halogenglühlampe<br />
(IRC)<br />
Standard-Leuchtstofflampe<br />
(T8)<br />
T5 Leuchtstofflampe<br />
Energiesparlampe<br />
(Kompakt-Leuchtstofflampe)<br />
Natriumdampf-<br />
Niederdrucklampen<br />
Natriumdampf-<br />
Hochdrucklampen<br />
Quecksilberdampf-<br />
Hochdrucklampen<br />
Metall-Halogendampflampen<br />
* Nutzlebensdauer<br />
12-25 2.000 – 5.000 100 nicht empfehlenswert, nur wo Niedervolt-IRC<br />
Halogen-Glühlampe nicht möglich ist<br />
40-100 5.000 100 Shopbeleuchtung, Flur, Lobby, Restaurant,<br />
Bar, Gästezimmer, Badezimmer, Privathaushalt<br />
47 - 83 7.500* > 90 nicht empfehlenswert, nur wo keine<br />
effizientere Lampe möglich<br />
67- 104 16.000* > 80-90 Büro, Flur, Lobby, Küchen<br />
38 -66 6.000 –16.000 85 je nach Typ fast überall als direkter Ersatz für<br />
Glühlampen möglich ist<br />
120-200 12.000* 220 Straßenbeleuchtung<br />
90-150 16.000* 25 Straßenbeleuchtung,<br />
Industriehallen<br />
36-61 16.000* 40-60 Straßenbeleuchtung,<br />
Industriehallen<br />
84-90 10.000 > 80 Eingangsbereiche, Flur, Shopbeleuchtung,<br />
Auslagenbeleuchtung, Industriehallen, Sportan-<br />
lagen (Flutlicht), Anstrahlungen (Altstadt), Straßen-<br />
beleuchtung (Fußgängerzone), Parkplätze<br />
Lampen müssen ordnungsgemäß entsorgt werden. Während herkömmliche Glühbirnen zum Restmüll gehören,<br />
müssen alte Energiesparlampen, Leuchtstoffröhren, Quecksilber- und Natriumdampflampen getrennt gesammelt und<br />
entsorgt werden.
Leuchten<br />
Leuchten<br />
Die Leuchte dient zur Verteilung, Filterung oder Umformung<br />
des Lichtes von Lampen. Die Leuchte trägt die<br />
Lampe und umfasst die zur Befestigung, zum Schutz<br />
und der Energieversorgung der Lampen notwendigen<br />
Bestandteile. Im Alltag werden Leuchten oft fachsprachlich<br />
falsch als Lampen bezeichnet. Die Lampe ist das<br />
Leuchtmittel (Glühlampe, Energiesparlampe), die Leuchte<br />
trägt die Lampe.<br />
Leuchten gibt es in verschiedenen Bauarten wie Deckenleuchten,<br />
Wandleuchten, Schreibtischleuchten usw., sie<br />
können fest installiert oder mobil sein.<br />
Der Verbrauch von elektrischer Energie von Leuchten<br />
wird hauptsächlich durch die Lampe und deren Betriebsgerät<br />
verursacht.<br />
Auswahl von Leuchten<br />
Leuchten werden ausgewählt:<br />
nach dem Verwendungszweck<br />
Innen- oder Außenleuchte,<br />
nach der Art und Anzahl der Lampen<br />
Glühlampe, Niederdruck- oder Hochdruck-<br />
Entladungslampe,<br />
nach der Bauart<br />
offene oder geschlossene Leuchte,<br />
nach der Art der Montage<br />
Einbau-, Anbau- oder Hängeleuchte,<br />
nach lichttechnischen Eigenschaften<br />
wie Lichtstromverteilung, Lichtstärkeverteilung, Leuchtdichteverteilung<br />
und Leuchtenbetriebswirkungsgrad,<br />
nach elektronischen Eigenschaften einschließlich<br />
der zum Betrieb der Lampen notwendigen Bauteile,<br />
elektrische Sicherheit, Schutzklasse, Funkentstörung,<br />
Vorschaltgeräte, Zünd- und Starteinrichtungen,<br />
nach mechanischen Eigenschaften<br />
mechanische Sicherheit, Schutzart, Brandschutzverhalten,<br />
Ballwurfsicherheit, Materialbeschaffenheit,<br />
nach Größe, Bauform und Design.<br />
11
12<br />
Leuchten<br />
Welche Leuchte für<br />
welchen Einsatzbereich?<br />
Bürogebäude Moderne Spiegelrasterleuchten<br />
oder hochdurchlässige<br />
Abdeckung, um Blendwirkung<br />
auszuschließen<br />
Hotels &<br />
Gastronomie<br />
Holzbe- &<br />
verarbeitung<br />
Papier-<br />
verarbeitende<br />
Industrie<br />
Metallbe- &<br />
verarbeitung<br />
Baustellen-<br />
beleuchtung<br />
Raster-Einbauleuchten,<br />
Pendelleuchten, <strong>Strom</strong>schienen<br />
mit Strahler, (Wandfluter-)Einbauleuchten,<br />
Wandleuchten<br />
Einlampige breit- oder asymmetrische<br />
Reflektor-, Spiegelreflektorleuchten<br />
und Wannenleuchten<br />
für Leuchtstofflampen als<br />
Einzelleuchten oder als Lichtband<br />
Einlampige Reflektor- oder Spiegelreflektorleuchten<br />
mit Rasterabdeckung,<br />
Spiegelrasterleuchten,<br />
Wannenleuchten mit Spiegelreflektor.<br />
Zur Farbkontrolle werden<br />
beim Mehrfarbendruck zusätzliche<br />
Leuchten (1500 lx) mit einem<br />
Ra > 90 verwendet (de Luxe<br />
Lampe)<br />
Lichtbandsysteme mit<br />
lichtlenkenden Bauteilen (Spiegelraster-<br />
und Rasterleuchten).<br />
In bestimmten Bereichen<br />
(Schweißen) muss die Leuchte<br />
ein Sicherheitsglas aufweisen.<br />
Für kleinere Baustellen kommen<br />
für kurze Zeit Scheinwerfer<br />
für Halogenglühlampen zum<br />
Einsatz. Für große Baustellen<br />
werden v.a. Scheinwerfer für<br />
Hochdrucklampen eingesetzt.<br />
Lichttechnische Baustoffe<br />
Um den Lichtstrom der Lampe in eine gewollte Richtung<br />
zu lenken, zu verteilen oder zu filtern, werden zwei Arten<br />
von „lichttechnischen Materialien“ verwendet:<br />
reflektierende Materialien und<br />
lichtdurchlässige, transmittierende Materialien.<br />
Je nach Art der Reflexion unterscheidet man:<br />
gerichtete Reflexion<br />
z. B. Spiegelreflektoren und –raster aus hochglanzeloxiertem<br />
Aluminium; zusammen mit exakten Spiegelformen<br />
werden genaue Lichtstärkeverteilungen und<br />
Leuchtdichtebegrenzungen erzielt.<br />
gemischte Reflexion<br />
z. B. seidenmatte Spiegelraster; im Gegensatz zu matten<br />
Materialien besitzt diese Oberfläche eine stärker gerichtete<br />
Komponente für „definierte“ Abschirmbedingungen.<br />
gestreute Reflexion<br />
z. B. matte Spiegelraster oder Reflektoren und Raster mit<br />
Lackoberflächen.<br />
Gerichtet lichtdurchlässige Baustoffe<br />
(wie Glas und Kunststoffe) werden gleichfalls zur Lichtlenkung<br />
eingesetzt, wobei die Brechung und die Totalreflexion<br />
des Lichtes angewendet werden. Dringt ein<br />
Lichtstrahl aus einem Medium in ein anderes optisches<br />
Medium ein, so ändert er seine Richtung in Abhängigkeit<br />
vom Einfallswinkel und eine Lichtlenkung wird erreicht.<br />
Leuchtenbetriebswirkungsgrad<br />
Zur energiewirtschaftlichen Beurteilung einer Leuchte<br />
und für die lichttechnischen Berechnungen ist der Leuchtenbetriebswirkungsgrad<br />
eine wichtige Größe. Er ist das<br />
unter bestimmten Bedingungen ermittelte Verhältnis des<br />
aus der Leuchte austretenden Lichtstroms zur Summe<br />
der Lichtströme der einzelnen Lampen.
Arten von Leuchten<br />
Für die vielfältigen Aufgaben in<br />
den jeweiligen Einsatzbereichen<br />
gibt es eine Vielzahl von Leuchten.<br />
Im Folgenden nur eine kleine<br />
Auswahl an Leuchten:<br />
1 Rasterleuchten<br />
gängige Form der Bürobeleuchtung,<br />
Einbau- und Anbau<br />
möglich<br />
2 Lichtbandysteme,<br />
Lichtleisten<br />
vielfältige Ausführungen erhältlich,<br />
für Leuchtstofflampen<br />
3 Strahlerleuchten<br />
Akzentbeleuchtung,<br />
Wand-/Deckenfluter<br />
4 <strong>Strom</strong>schienen mit<br />
Strahler<br />
5 Downlights<br />
6 Pendelleuchten mit Direkt-/<br />
Indirektlichtverteilung<br />
7 Schreibtisch-, Stehleuchte<br />
8 LED-Leuchten<br />
9 Hinweisleuchten<br />
10 Außenleuchten<br />
11 vielfältige Sonderleuchten<br />
für verschiedene Einsatzbereiche<br />
1<br />
2<br />
3<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
Leuchten 13
14<br />
Leuchten<br />
Betriebsgeräte<br />
Vorschaltgeräte<br />
Für den Betrieb von Entladungslampen sind Vorschaltgeräte erforderlich.<br />
Sie dienen zur <strong>Strom</strong>begrenzung und zum Zünden der Lampen in Verbindung<br />
mit z. B. Startern.<br />
Energieeffizienz-Bemühungen haben bei Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen<br />
zu technischen Weiterentwicklungen geführt: dem (induktiven) ver-<br />
lustarmen Vorschaltgerät (VVG) als Nachfolger des konventionellen Gerätes<br />
(KVG) und dem energie<strong>sparen</strong>den elektronischen Vorschaltgerät (EVG).<br />
Das elektronische Vorschaltgerät wandelt die Netzspannung 230V/50Hz in<br />
eine hochfrequente Wechselspannung von 25 bis 40 kHz um, wodurch sich<br />
bei fast gleichem Lichtstrom die Leistungsaufnahme reduziert. Bereits heute<br />
sind über 40 % der neuen bzw. umgerüsteten <strong>Beleuchtung</strong>sanlagen mit<br />
Leuchtstofflampen einschl. Kompaktleuchtstofflampen mit EVG ausgerüstet.<br />
Neben den beträchtlichen Energie-Einsparungen, die zu kurzen Amortisationszeiten<br />
von wenigen Jahren für die elektronischen Vorschaltgeräte<br />
führen, bringt der Hochfrequenzbetrieb von Leuchtstofflampen und zunehmend<br />
auch der von anderen Entladungslampen weitere Vorteile:<br />
Vorteile elektronischer Vorschaltgeräte (EVG)<br />
geringe Verluste<br />
höhere Lichtausbeute der Lampe<br />
bestmögliches Umsetzen elektrischer Leistung in Licht<br />
geringere Betriebskosten<br />
reduzierte Klimatisierungsleistung<br />
kein Starter, kein Kompensationskondensator<br />
Einsatz bei Wechsel- oder Gleichspannung<br />
konstante Lampenleistung über weiten Spannungsbereich<br />
geeignet für Sicherheitsbeleuchtung<br />
kein flackerndes Licht<br />
erhöhte Schaltfestigkeit<br />
Abschalten bei defekten Lampen<br />
ca. 50 % verlängerte Lampenlebensdauer<br />
Erhöhung des <strong>Beleuchtung</strong>skomforts und der <strong>Beleuchtung</strong>squalität<br />
Dimmen möglich<br />
Um den Energieverbrauch des Systems Vorschaltgerät/Lampe zu verdeutlichen,<br />
wurde europaweit die Energieklassifizierung eingeführt (Richtlinie<br />
2000/55/EG über Energieeffizienzanforderungen an Vorschaltgeräte<br />
für Leuchtstofflampen).<br />
Der EEI (Energy Efficiency Index) unterscheidet sieben Vorschaltgeräte-<br />
Klassen, wobei die Klassen C und D nicht mehr zulässig sind:<br />
A1 Dimmbare elektronische Vorschaltgeräte (EVG)<br />
A2 Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) mit reduzierten Verlusten<br />
A3 Elektronische Vorschaltgeräte (EVG)<br />
B1 Magnetische Vorschaltgeräte mit sehr geringen Verlusten (VVG)<br />
B2 Magnetische Vorschaltgeräte mit geringen Verlusten (VVG)
Starter und Zündgeräte<br />
Starter für Leuchtstofflampen schließen bzw. öffnen den<br />
Vorheizstromkreis einer Leuchtstofflampe und leiten damit<br />
den Zündvorgang ein. Unterschieden wird zwischen<br />
den Universal- und Sicherungs-Schnellstartern. EVG<br />
benötigen keine Starter.<br />
Metall-Halogendampflampen und Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
benötigen Startspannungsimpulse in der<br />
Größenordnung von 1 bis 5 kV. Zum Zünden von Hochdruck-Entladungslampen<br />
werden Zündgeräte mit speziellen<br />
elektronischen Schaltungen eingesetzt.<br />
Zum sofortigen Heißwiederzünden von erloschenen<br />
Metall-Halogendampflampen oder Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
sind Zündgeräte mit erheblich höheren<br />
Spannungen als 5 kV erforderlich.<br />
Kompensations-Kondensatoren<br />
Zur Kompensation der induktiven Blindleistung von konventionellen<br />
Vorschaltgeräten wird bei Leuchtstofflampen<br />
ein Kondensator parallel zum Netzanschluss geschaltet.<br />
Kompensations-Kondensatoren müssen die Kennzeichnung<br />
F (flammsicher) oder FP (flamm- und platzsicher)<br />
in Verbindung mit dem Prüfzeichen einer anerkannten<br />
Prüfstelle tragen und mit einem Entladewiderstand ausgestattet<br />
sein.<br />
Elektronische Vorschaltgeräte benötigen keine Kompensations-Kondensatoren.<br />
Transformatoren<br />
Für den Betrieb von Niedervolt (NV)-Halogenglühlampen<br />
werden Transformatoren mit einer Ausgangsspannung<br />
von 6 V, 12 V oder 24 V benötigt.<br />
Wichtig ist, dass der Transformator auf der Primärseite<br />
den Schalter hat, da sonst permanent die Leerlaufverluste<br />
zu einem Stand-by-<strong>Strom</strong>verbrauch führen – und<br />
das ohne Nutzen.<br />
Zusätzlichen Komfort bieten elektronische Transformatoren<br />
z. B. durch Leerlaufabschaltung, Kurzschlussfestigkeit<br />
und lampenschonendes Einschalten.<br />
Vorteile elektronischer Transformatoren<br />
Betriebsgeräte 15<br />
kompakte Bauform<br />
geringes Gewicht<br />
geringe Verlustleistung<br />
geringer Innenwiderstand<br />
keine Geräuschentwicklung<br />
hoher Wirkungsgrad<br />
Überlast- und Übertemperaturschutz durch angepasste<br />
Leistungsrückregelung ohne Abschalten der<br />
Lampen<br />
im Fehlerfall reparierbar, da nicht vergossen<br />
Softstart – keine <strong>Strom</strong>spitzen beim Einschalten<br />
elektronischer Kurzschlussschutz<br />
Niedervolt-Installationen stellen aufgrund der geringen<br />
Spannungen zwar keine direkten Gefahren für den Menschen<br />
dar, jedoch ist zu beachten, dass durch die heruntertransformierte<br />
Spannung sehr hohe Ströme fließen.<br />
Diese hohen Ströme können bei einer ungenügenden<br />
Dimensionierung von Kabeln, Kontakten, Klemmstellen<br />
und Schaltern zu deren Überlastung führen. Um daraus<br />
resultierende mögliche Brandgefahren zu vermeiden,<br />
sind besondere Installationsbedingungen zu berücksichtigen.<br />
Für eine fachgerechte Installation haben sich NV-Stecksysteme<br />
mit Steckern, Kupplungen und Kabeln bewährt.
16<br />
Wirtschaftlichkeit<br />
Wirtschaftlichkeit<br />
In eine aussagekräftige Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sollten neben<br />
den Anschaffungskosten und den jährlichen <strong>Strom</strong>kosten auch noch<br />
die Lebensdauer und die Kosten für den Lampenwechsel einfließen.<br />
So weisen zum Beispiel Glühlampen eine mittlere Lebensdauer von<br />
nur 1.000 Stunden auf, Energiesparlampen gibt es mit bis zu 15.000<br />
Stunden mittlerer Lebensdauer.<br />
Bei größeren Gebäuden sind vor allem auch die höheren Lampenwechselkosten<br />
ineffizienter Lampen mit kürzerer Lebensdauer zu<br />
berücksichtigen.<br />
Andere Nebenkosten, die durch ineffiziente Lampen entstehen, sind<br />
vor allem der Lichtstromrückgang (das Altern der Leuchtmittel und<br />
damit vorzeitiger Austausch der Lampen vor Ablauf der Lebensdauer)<br />
und höhere Wärmeeinträge.<br />
Ein immer wichtiger werdender Faktor ist die sommerliche Überhitzung,<br />
zu der die <strong>Beleuchtung</strong> wesentlich beitragen kann. So hat ein<br />
Raum mit 10 Glühlampen je 60 Watt im Unterschied zu 10 Energiesparlampen<br />
je 11 Watt eine zusätzliche Kühllast von 490 Watt, was je<br />
nach Brenndauer der Lampen zu hohen Wärmeeinträgen führt. Eine<br />
moderne IRC-Halogenglühlampe hat im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Niedervolt-Halogenlampen einen 40 % geringere Wärmeentwicklung.<br />
Im Wesentlichen hängen die Gesamtbetriebskosten einer<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sanlage von folgenden 3 Faktoren ab:<br />
Lampenkosten<br />
Energiekosten<br />
Kosten für Lampentausch<br />
Lampenkosten pro Jahr =<br />
Kaufpreis der Lampe x Betriebsstunden/Jahr<br />
Lebensdauer<br />
Energiekosten pro Jahr =<br />
Preis/kWh x Wattleistung der Lampe x Betriebsstunden/Jahr<br />
1000<br />
Kosten für Lampentausch pro Jahr =<br />
Wartungskosten für Austausch einer Lampe x Betriebsstunden der Lampe/Jahr<br />
Gruppenwechselintervall
Beispiele für die Kostenvorteile energieeffizienter Lampen<br />
Ersatz von 10 Halogenlampen durch energieeffiziente „IRC-Halogenlampen“*<br />
Einsparungsbeispiel ()<br />
Kaltlichtspiegellampe<br />
50 W<br />
Kaltlichtspiegel-<br />
lampe IRC 35 W<br />
Lampenkosten pro Jahr 62,– 81,60<br />
Energiekosten pro Jahr 260,– 182,–<br />
Gesamtkosten pro Jahr 322,– 263,60<br />
Jährliche Einsparung: 58,40 <br />
Ersatz von 10 konventionellen Glühlampen 75 W durch Energiesparlampen 15 W**<br />
Einsparungsbeispiel ()<br />
Glühlampe<br />
75 W<br />
Energiesparlampe<br />
15 W<br />
Lampenkosten pro Jahr 24,– 30,13<br />
Energiekosten pro Jahr 390,– 78,–<br />
Gesamtkosten pro Jahr 414,– 108,13<br />
Jährliche Einsparung: 305,87 <br />
* Beispiel: 10 OSRAM Kaltlichtspiegellampen IRC, 4.000 Betriebsstunden pro Jahr,<br />
<strong>Strom</strong>preis 0,13 pro kWh, Lebensdauer: 4.000 h bzw. 5.000 h (IRC),<br />
Lampenpreis: 6,20 (o. MWSt.) bzw. 10,20 (o. MWSt., IRC)<br />
** Beispiel: PHILIPS MASTER PL-E, 15 W, 4.000 Betriebsstunden pro Jahr,<br />
<strong>Strom</strong>preis 0,13 pro kWh, Lebensdauer: 1000 h (Glühlampe) bzw. 15.000 h (Energiesparlampe),<br />
Lampenpreis: 0,60 (o. MWSt., Glühlampe) bzw. 11,30 (o. MWSt., Energiesparlampe, inkl. Entsorgungskosten)<br />
Lampenkosten pro Jahr = Kaufpreis x Betriebsstunden<br />
Lebensdauer<br />
Bei größeren Gebäuden müssten noch die Lampenwechselkosten berücksichtigt werden.<br />
Ersatz von 100 Stück Glühlampen (60 W) durch Energiesparlampen (11 W):<br />
Wirtschaftlichkeitsberechnung Glühlampe<br />
60 W<br />
Energiespar-<br />
lampen (11 W)<br />
Anzahl Lampen 100 Stück 100 Stück<br />
Energieverbrauch 60 Watt 11 Watt<br />
Betriebsstunden pro Jahr 3.000 Stunden 3.000 Stunden<br />
Energiekosten pro kWh 0,15 Euro 0,15 Euro<br />
Mittlere Lebensdauer 1.000 Stunden 15.000 Stunden<br />
Lampenpreis (o.MWSt.) 0,60 Euro 10,60 Euro<br />
Gesetzl. Entsorgungskosten/Lampe – 0,22 Euro<br />
Wechselkosten pro Lampen<br />
Kosten pro Lampe/Jahr<br />
3,00 Euro 3,00 Euro<br />
Energiekosten pro Jahr 27,00 Euro 4,95 Euro<br />
Lampenkosten pro Jahr 1,80 Euro 2,16 Euro<br />
Lampenwechselkosten pro Jahr 9,00 Euro 0,60 Euro<br />
Gesamtkosten pro Lampe und Jahr 37,80 Euro 7,71 Euro<br />
Einsparung pro Lampe und Jahr 30,09 <br />
Quelle: Schiffler Licht<br />
Wirtschaftlichkeit 17
18 <strong>Beleuchtung</strong>splanung<br />
<strong>Beleuchtung</strong>splanung<br />
Gründe für eine gute <strong>Beleuchtung</strong><br />
Behaglichkeit und Gesundheit:<br />
<strong>Beleuchtung</strong> hat einen wesentlichen Einfluss auf die<br />
Behaglichkeit und damit auf die Leistungsfähigkeit und<br />
Motivation von Mitarbeiter/innen, sowie das Wohlbefinden<br />
von Kund/innen.<br />
Geringere <strong>Strom</strong>kosten:<br />
Effiziente Lampen <strong>sparen</strong> bis zu 80 % <strong>Strom</strong>kosten.<br />
Geringe Klimatisierungskosten:<br />
Jede in den Raum eingetragene kWh Wärme muss bei<br />
vollklimatisierten Räumen im Sommer durch eine Klimaanlage<br />
weggekühlt werden. Als Faustregel gilt: jede<br />
kWh Energieeintrag verursacht einen Kühlaufwand von<br />
1 – 8 kWh.<br />
Durch Lampen erzeugte Wärme ist auch im Winter nicht<br />
willkommen, da diese Wärme rund 3x so teuer als die<br />
von der Heizanlage erzeugte Wärme ist.<br />
Attraktivität der Räume:<br />
Die <strong>Beleuchtung</strong> beeinflusst in hohem Maß den Eindruck<br />
den Kund/innen bekommen. Entscheidend sind hier vor<br />
allem die Lichtmenge und Verteilung, um Räume und<br />
Objekte ins „rechte Licht zu rücken“.<br />
Es lohnt sich also, über eine gute <strong>Beleuchtung</strong>splanung<br />
nachzudenken. Je früher die <strong>Beleuchtung</strong> in den Planungsprozess<br />
eines Gebäudes oder Raumes einfließt,<br />
desto effizienter, günstiger und eleganter kann sie gestaltet<br />
werden.<br />
Wege zu einer effizienten <strong>Beleuchtung</strong><br />
1. Ist-Analyse:<br />
Die tatsächlichen Kosten für die <strong>Beleuchtung</strong> sind in den<br />
meisten Fällen unbekannt, nur wer aber seine <strong>Strom</strong>kosten<br />
für <strong>Beleuchtung</strong> kennt, kann an ihrer Senkung<br />
arbeiten. Dazu werden die Leuchten eines jeden Raumes<br />
erfasst und mit Leistung, Brenndauer etc. dokumentiert.<br />
2. Bedarfsmittelerhebung:<br />
Was ist für mein Unternehmen, mein Büro erforderlich?<br />
Brauche ich exzellente Farbwiedergabe oder ist Gemütlichkeit<br />
wichtiger? Ein guter Lichtberater stellt die richtigen<br />
Fragen, um Ihr Nutzungsprofil herauszufinden.<br />
3. Konzept:<br />
Im Konzept werden Details behandelt, wie z.B. welches<br />
Verhältnis von Grund- und Akzentbeleuchtung ist für<br />
meine Situation ideal, möchte ich verschiedene Lichtsituationen<br />
haben (z.B. Schaufensterbeleuchtung für Tag<br />
und Nacht), soll die Bürobeleuchtung selbstregelnd sein<br />
und automatisch dimmen, etc.<br />
Wichtig ist auch zu überlegen, ob und wie eine Zonierung<br />
erfolgen kann. Meist ist es nicht erforderlich, dass<br />
überall die gleiche Lichtstärke zur Verfügung steht.<br />
Entsprechende Lichtsteuerung und -regelung sollte gut<br />
geplant werden.<br />
Oft muss auch die grundsätzliche Entscheidung getroffen<br />
werden, ob eine raum- oder arbeitsbereichbezogene<br />
<strong>Beleuchtung</strong> installiert werden soll. Grundsätzlich ist eine<br />
raumbezogene <strong>Beleuchtung</strong> eher zu empfehlen, wenn<br />
die örtliche Zuordnung und die räumliche Ausdehnung<br />
der Arbeitsbereiche noch unbekannt ist, im ganzen<br />
Raum gleiche Sehbedingungen vorherrschen sollen und<br />
eine örtlich variable Anordnung der Arbeitsplätze vorgesehen<br />
ist.<br />
Umgekehrt wird eher eine arbeitsbereichbezogene <strong>Beleuchtung</strong><br />
empfohlen, wenn eine örtlich feste Anordnung<br />
der Arbeitsplätze bzw. Arbeitsbereiche oder Arbeitsplätze<br />
mit unterschiedlichen Aufgaben vorgesehen sind.<br />
<strong>Beleuchtung</strong>splanung fließt auch in die anderen Bereiche<br />
der Gebäudeausstattung ein, so reduziert z.B. ein heller<br />
Boden die erforderliche <strong>Beleuchtung</strong>sstärke.<br />
Wenn es für die Finanzierung günstiger ist, kann das<br />
Konzept eventuell auch in Stufen umgesetzt werden.<br />
Angesichts der langen Nutzungszeit einer <strong>Beleuchtung</strong>sanlage<br />
rentieren sich die Kosten für eine solide Planung<br />
in jedem Fall.<br />
4. Umsetzung:<br />
Damit Sanierungsprojekte nicht in der Planungsphase<br />
stecken bleiben, ist es wichtig, die vordringlichsten<br />
Maßnahmen zu definieren. Oft lassen sich 80 % des<br />
Ergebnisses bereits mit 20 % des Aufwandes erreichen<br />
– vorausgesetzt man kennt die „richtigen“ 20 %!
Auch Einzelmaßnahmen bringen was<br />
<strong>Beleuchtung</strong>splanung 19<br />
Falls Sie eine umfassende <strong>Beleuchtung</strong>splanung und Sanierung<br />
noch nicht <strong>jetzt</strong> angehen wollen, können Sie trotzdem mit<br />
Einzelmaßnahmen <strong>Strom</strong> <strong>sparen</strong>.<br />
Ersatz von einzelnen Leuchtmitteln:<br />
Achten Sie beim Neukauf auf energieeffiziente Systeme, die<br />
Energiekennzeichnung, das „Pickerl“, gibt Auskunft über die<br />
Energieeffizienz (Klasse „A“ ist am besten). In vielen Fällen ist<br />
ein direkter Ersatz (ohne Wechsel der Leuchte möglich) ineffizienter<br />
Lampen durch strom<strong>sparen</strong>de Lampen möglich, wie z.B.<br />
Glühlampen durch Energiesparlampen ersetzen<br />
Niedervolt-Halogenlampen durch „IRC“-Halogenlampen<br />
ersetzen<br />
Standard-Leuchtstofflampe durch Dreibanden-Leuchtstofflampe<br />
ersetzen<br />
Nachrüstung:<br />
Nachrüstsätze gibt es für viele Leuchtenarten und Anwendungsfälle,<br />
einige Beispiele:<br />
Reflektoren, die das Licht der Leuchtstofflampe auf die Nutzfläche<br />
lenken, damit lässt sich die Zahl der erforderlichen<br />
Lampen um 30 % verringern<br />
Nachrüstset z.B. für Pflanzenleuchten zur Reduzierung der<br />
Leistung von 80 auf 20 Watt<br />
Manchmal kann der nachträgliche Einbau von elektronischen<br />
Vorschaltgeräten sinnvoll sein. Auch eine nachträgliche Integration<br />
von Bewegungsmeldern oder Dimmern ist möglich.<br />
Bei der Nachrüstung ist zu beachten, dass das <strong>Beleuchtung</strong>sniveau<br />
nicht verschlechtert wird und dass Adapterlösungen<br />
für Lampen das Gesamtsystem Leuchte/Lampe nicht<br />
negativ beeinflussen. Häufig tritt die Frage auf, ob es sinnvoll<br />
ist, T5-Adapter für T8-Leuchten einzusetzen und damit <strong>Strom</strong><br />
zu <strong>sparen</strong>. T5-Leuchtstofflampen sind wesentlich effizienter<br />
als T8-Lampen, können aber nur mit elektronischen Vorschaltgeräten<br />
betrieben werden. Daher gibt es für vorhandene<br />
Leuchten mit T8-Lampen mit magnetischen Vorschaltgeräten<br />
die Möglichkeit, durch Einbau von T5-Lampenadaptern, diese<br />
„alten Leuchten“ mit den effizienteren T5-Lampen zu betreiben.<br />
Zu beachten ist dabei aber, dass durch den Umbau die<br />
Verantwortung vom Hersteller auf den Betreiber übergeht und<br />
jegliche sicherheitstechnische Zertifizierungen ebenso wie de<br />
CE-Kennzeichnung verloren gehen. Auch wird die <strong>Beleuchtung</strong>sstärke<br />
wesentlich reduziert.<br />
Bei der Methode, die Spannung abzusenken und damit <strong>Strom</strong><br />
einzu<strong>sparen</strong>, ist zu beachten, dass die erforderliche <strong>Beleuchtung</strong>sstärke<br />
eingehalten werden muss. Sinnvoll kann diese<br />
Maßnahme unter Umständen bei älteren, überdimensionierten<br />
Anlagen sein.
20 Lichtmanagement<br />
Lichtmanagement<br />
Das Regeln und Steuern der <strong>Beleuchtung</strong> ist ein fester<br />
Bestandteil moderner Gebäudetechnik. Neben der Energieeinsparung<br />
spielen der Steuerungskomfort und die<br />
bessere Motivation bei dynamischem Licht eine bedeutende<br />
Rolle.<br />
Die Steuerung des Lichts kann in Abhängigkeit von<br />
der Menge des natürlichen Lichts oder des Sonnenstandes,<br />
von der Nutzung eines Raums oder von einer<br />
erwünschten Lichtstimmung erfolgen.<br />
So gibt es im Wesentlichen folgende Möglichkeiten der<br />
Lichtregelung:<br />
manuelle Bedienung<br />
bewegungsaktivierte Regelung und Schaltung (Bewegungsmelder)<br />
tageslichtabhängige automatische Regelung (Lichtsensoren)<br />
zentrale Lichtsteuerung<br />
Wichtig ist in jedem Fall eine gute Planung und Abstimmung<br />
der verschiedenen Lichtregelelemente aufeinander.<br />
Beim Neubau kommen immer häufiger Einzelraumregelungen<br />
zum Einsatz. Zu beachten ist dabei, dass<br />
die <strong>Beleuchtung</strong> nicht unabhängig von der Verschattung<br />
betrachtet werden kann und eine regeltechnische Verbindung<br />
der beiden Systeme empfehlenswert ist.<br />
1. Manuelle Bedienung<br />
Das Dimmen von Glühlampen und Halogenlampen, die<br />
mit Netzspannung betrieben werden (230 bzw. 240 V<br />
Hochvolt-Halogenlampen) ist im Allgemeinen unproblematisch.<br />
Niedervolt-Halogenlampen (12 V) benötigen<br />
spezielle Dimmer. Dies gilt auch für die effizienten IRC<br />
Halogenlampen.<br />
Dimmbare Leuchten mit EVGs reduzieren den <strong>Strom</strong>verbrauch<br />
entsprechend der Verringerung des Lichtstroms.<br />
Leuchtstofflampen können mit steuerbaren EVGs stufenlos<br />
und flackerfrei bis zu 1 % des Lichtstroms gedimmt werden.<br />
Möglichkeiten der Energieeinsparung durch Lichtregelung<br />
Konventionelles<br />
Voschaltgerät (KVG)<br />
Elektronisches<br />
Vorschaltgerät<br />
(EVG, nur schalten)<br />
Moderne Energiesparlampen für den professionellen Einsatzbereich<br />
lassen sich auf bis zu 10 % der Ausgangsleistung<br />
dimmen.<br />
2. Bewegungsaktivierte Regelung und<br />
Schaltung (Bewegungsmelder)<br />
Das manuelle Zu- und Abschalten der <strong>Beleuchtung</strong><br />
kann durch den Einsatz von Zusatzgeräten, wie Bewegungsmelder,<br />
Präsenzmelder, Dämmerungsschalter,<br />
Treppenhausautomatik, Zeitschaltuhren, ersetzt werden.<br />
Sie werden vor allem in wenig oder sehr unterschiedlich<br />
frequentierten Räumen oder für bedarfsabhängige Schaltung<br />
der Außenbeleuchtung eingesetzt. Bewegungsmelder<br />
registrieren die Anwesenheit/Abwesenheit von<br />
Personen mit Hilfe eines Infrarotsensors. Präsenzmelder<br />
weisen eine höhere Empfindlichkeit als Bewegungsmelder<br />
auf und erkennen auch Personen bei sitzender<br />
Tätigkeit. Wird in einer bestimmten Zeit keine Bewegung<br />
registriert, so schalten die Melder die <strong>Beleuchtung</strong>sanlage<br />
ab. Die Länge der Nachlaufzeit wird durch das Bewegungsverhalten<br />
der Personen bestimmt und laufend<br />
nachgeregelt.<br />
Leuchtstoff- und Kompaktleuchtstofflampen, die mit<br />
Bewegungsmeldern kombiniert werden, müssen bei erhöhter<br />
Schalthäufigkeit mit „Warmstart-EVGs“ betrieben<br />
werden.<br />
Zeitschaltuhren sind vor allem für zeitweise stärker frequentierte<br />
Bereiche ideal. Mit ihnen wird für fest eingestellte<br />
Nutzungszeiten die <strong>Beleuchtung</strong>sanlage oder die<br />
Steuerung der Anlage aktiviert.<br />
Bei der „Treppenhausautomatik“ wird bei manuellem<br />
Einschalten der <strong>Beleuchtung</strong> gleichzeitig ein Zeitrelais<br />
aktiviert, das nach Ablauf der eingestellten Zeit die <strong>Beleuchtung</strong><br />
wieder ausschaltet.<br />
EVG Tageslichtreglung<br />
(einfach)<br />
EVG Tageslichtregelung<br />
(Top-Version)<br />
Energieverbrauch 100 % 80 % ca. 50 % ca. 30 %
3. Tageslichtabhängige, automatische<br />
Regelung (Lichtsensoren)<br />
Eine Form der Tageslichtnutzung in Gebäuden ist die<br />
tageslichtabhängige Kontrolle (Steuerung oder Regelung)<br />
von Kunst- und Tageslichtsystemen. Aufeinander<br />
abgestimmte integrierte Systeme aus Kunstlichtkontrolle<br />
und Tageslichtsystem führen zu entsprechender Einsparung<br />
elektrischer Energie für das Kunstlicht. Die tageslichtabhängige,<br />
gebäudeweite Kunstlichtkontrolle ist über<br />
einen zentralen Sensor auf dem Gebäude möglich. Zu<br />
beachten ist aber, dass sich nicht alle Lampentypen für<br />
die tageslichtabhängige Regelung eignen.<br />
Registriert der Sensor im Raum ungenügende <strong>Beleuchtung</strong>sstärke,<br />
schaltet er die <strong>Beleuchtung</strong> ein bzw.<br />
umgekehrt geht die <strong>Beleuchtung</strong> aus, wenn genügend<br />
Licht vorhanden ist. Eine Grundvoraussetzung für den<br />
Einsparerfolg durch Lichtsensoren ist die gute Planung<br />
und richtige Anbringung der Sensoren. So sollte z.B.<br />
vermieden werden, dass andere <strong>Beleuchtung</strong>selemente<br />
im Raum Lichtsensoren beeinflussen und darauf geachtet<br />
werden, dass Sensoren richtig eingeregelt sind.<br />
Eine optimale Lichtsteuerung ist die stufenlose Tageslichtregelung.<br />
Dabei wird das künstliche Licht stufenlos<br />
mit dem zur Verfügung stehenden Tageslicht abgeglichen.<br />
Auf der Arbeitsfläche herrscht also stets dieselbe<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sstärke.<br />
In Räumen mit viel Tageslicht kann durch die Kombination<br />
von Präsenz- und Tageslichtsensoren, eine wesentliche<br />
Effizienzsteigerung erreicht werden.<br />
Vor allem beim Einsatz von Lichtsensoren ist der Einsatz<br />
von anderen Steuerungselementen (Zeitschaltuhren,<br />
Bewegungsmelder, etc.) kritisch zu überprüfen und abzustimmen.<br />
Eine kostengünstige Alternative, den Tageslichtanteil zu<br />
nutzen, ist eine Stufenschaltung, d.h. durch eine gezielte<br />
Abschaltung von Lampengruppen in Abhängigkeit vom<br />
Tageslicht einen ähnlichen Einspareffekt zu erzielen.<br />
4. Zentrale Lichtsteuerung<br />
Lichtmanagement 21<br />
Bei einem Neubau sollte als Alternative zur manuellen<br />
Bedienung der Einbau einer zentralen Steuerung überlegt<br />
werden. Auch für einzelne Räume, wie Konferenz-<br />
und Besprechungsräume, kann eine zentrale Lichtsteuerung<br />
sinnvoll sein. In bestehenden Gebäuden lohnt<br />
sich der Einbau nur, wenn er technisch unproblematisch<br />
machbar ist.<br />
Es gibt eine Reihe von verschiedenen Systemen, u.a.<br />
solche, die das vorhandene <strong>Strom</strong>netz zur Datenübertragung<br />
nutzen und nach Bedarf auch für andere Steuerungsaufgaben,<br />
wie Jalousien oder Heizung, verwendet<br />
werden können.<br />
Digitale Lichtregelung<br />
Digitale Vorschaltgeräte können über eine Schnittstelle<br />
von einem Computer aus bedient werden. Mit einer<br />
entsprechenden Software kann die <strong>Beleuchtung</strong>sanlage<br />
gesteuert werden. Das DALI-System (digital adressable<br />
lighting interface) ist ein standardisiertes, digitales Protokoll<br />
für dimmbare EVGs. Hinter DALI stehen führende<br />
europäische Hersteller, die eine entsprechende Software<br />
zum Downloaden auf ihren Websites anbieten. Nach der<br />
Installation muss das System programmiert werden. Mit<br />
einer Fernbedienung (per Funk oder IR-Licht) kann die<br />
<strong>Beleuchtung</strong> dann gesteuert werden.<br />
Leuchten benötigen dafür einen besonderen Steuerkreis,<br />
ältere Lichtregelungssysteme lassen sich mit spezieller<br />
Schnittstellen in das DALI-System integrieren.<br />
Zentrale Leittechnik – BUS-Systeme<br />
Die immer komplexer werdenden Abläufe in der Gebäudetechnik<br />
und die Steuerung und Überwachung der<br />
Funktionen und Zustände der einzelnen Installations- und<br />
Einrichtungssysteme – wie Heizung, Klimaanlage, Melde-<br />
und Überwachungssystem, <strong>Beleuchtung</strong>, Jalousiensteuerung<br />
etc. – erfordern ein neues Gebäudemanagement,<br />
also die Einbeziehung aller Einzelsysteme und<br />
damit auch der <strong>Beleuchtung</strong>sanlage, in eine intelligente<br />
Gebäudesystemtechnik. Unter der Nutzung der Mikroelektronik<br />
und der Datenübertragung ist es möglich, alle<br />
notwendigen System-Gruppen miteinander über ein gemeinsames<br />
BUS-Netz zu verbinden. Informationen von<br />
Sensoren werden über das BUS-System weitergeleitet<br />
und Steuerungen und Regelungen lassen sich in vielfältigen<br />
Funktionen programmieren.
22<br />
Tageslichtnutzung<br />
Tageslichtnutzung<br />
Der Anteil der Tageslichtnutzung ist für den <strong>Strom</strong>verbrauch<br />
der <strong>Beleuchtung</strong> von entscheidender Bedeutung.<br />
Ziel sollte sein, ein Optimum an Tageslichtnutzung und<br />
damit größtmögliche <strong>Strom</strong>einsparung zu erreichen und<br />
gleichzeitig Blendung und sommerliche Überhitzung<br />
durch zuviel Tageslicht zu vermeiden. In klimatisierten<br />
Gebäuden erhöht die Abwärmeproduktion der <strong>Beleuchtung</strong><br />
zusätzlich die interne Wärmelast und damit den<br />
Kühlbedarf. Umgekehrt sollte z.B. ein Sonnenschutz<br />
nicht automatisch dazu führen, dass die <strong>Beleuchtung</strong><br />
eingeschaltet werden muss. Zusätzlicher Vorteil eines<br />
hohen Tageslichtanteils ist ein erhöhter visueller Komfort.<br />
Die Tageslichtversorgung wird bestimmt von:<br />
Besonnungszeit<br />
Einstrahlungswinkel<br />
Grundrissgestaltung (z. B. Beziehung Sonnenlichteintrag/Raumtiefe)<br />
Größe der verglasten Fläche:<br />
bei zu großen Fensterflächen besteht das Problem<br />
der sommerlichen Überhitzung. Ideal ist es, außenliegenden<br />
Sonnenschutz zu verwenden, der Sonnen-<br />
und Blendschutz bei gleichzeitiger Tageslichtnutzung<br />
mittels Lichtlenkung ermöglicht (z.B. Jalousien mit<br />
verstellbaren Lamellen).<br />
Glasqualität: Transmissionsgrad<br />
Verschattung/Verschmutzung<br />
Verhältnis Glas-/Rahmenanteil<br />
Anordnung/Lage der tran<strong>sparen</strong>ten Fläche:<br />
je höher, desto raumtiefer der Lichteinfall; Anhaltspunkt<br />
ist die Größe des Himmelsausschnitts, der von<br />
der Arbeitsfläche sichtbar ist. Dieser Faktor ist nicht<br />
nur von der Fenstergröße und der Raumtiefe abhängig,<br />
sondern auch von Verschattungselementen und<br />
gegenüberliegenden Gebäuden. Exakt lässt sich das<br />
mittels Simulationsprogramm bestimmen.<br />
Lichtlenkung<br />
Einstrahlungswinkel/Gundrissgestaltung<br />
Inwieweit in einem Gebäude Tageslicht genutzt werden<br />
kann, wird vorrangig durch die Entfernung von der Tages-<br />
Lichtquelle sowie der Höhe des Lichteinfalls bestimmt.<br />
Entscheidend sind die Lichtverhältnisse auf der Arbeitsfläche.<br />
Die Raumtiefen sollten max. 4–5 m betragen.<br />
Als Regel gilt: Eine ausreichende Tageslichtversorgung<br />
wird nur bis zu einer Entfernung der doppelten Höhe<br />
von der Oberkante der Verglasung gewährleistet (z. B.<br />
Verglasungsoberkante 2,30 m, Tageslichtversorgung bis<br />
max. 4,60 m Raumtiefe).
Eine Erhöhung des Lichteintrags ist durch zweiseitige<br />
Tageslichtversorgung möglich, beispielsweise durch<br />
eine mögliche flurseitige Belichtung bei Atrien. Auch die<br />
Dachflächen eines Gebäudes können im darunter liegenden<br />
Geschoss zur Tageslichtversorgung genutzt werden.<br />
Das Zenitlicht erbringt eine um mehr als den Faktor 3<br />
größere Lichtmenge.<br />
Die Tageslichtversorgung eines bestimmten Punktes im<br />
Raum wird über den Tageslichtquotienten D (auch: Tageslichtfaktor,<br />
Daylight Factor) angegeben. Dieser ergibt<br />
sich aus dem Verhältnis von <strong>Beleuchtung</strong>sstärke außen<br />
und <strong>Beleuchtung</strong>sstärke innen. Der in Prozent angegebene<br />
Tageslichtquotient soll 3 Prozent für alle Arbeitsflächen<br />
betragen.<br />
Lichtlenkung<br />
Tageslichtnutzung kann auch durch den Einsatz von<br />
lichtlenkenden Elementen unterstützt werden. Lichtlenkung<br />
gründet auf drei verschiedenen physikalischen<br />
Prinzipien:<br />
Reflexion (Einsatz von spiegelnden Flächen)<br />
Brechung (Einsatz von Prismen)<br />
Beugung (holografische Beschichtungen auf der<br />
Glasfläche)<br />
Durch unterschiedliche Maßnahmen kann<br />
Tageslicht in die Raumtiefe gelenkt werden:<br />
Lamellen von Sonnenschutz (Lamellensysteme wie<br />
Retrolamellen)<br />
feststehende oder bewegliche Reflektoren, außen oder<br />
innen<br />
Lichtlenkende Verglasungen (Hologramme)<br />
Lichtlenkende Elemente sollten oberhalb der Augenhöhe<br />
eingesetzt werden, um Blendung zu vermeiden. Es ergibt<br />
sich eine funktionale Teilung der Verglasungsflächen in<br />
Belichtungsfunktion (oben angeordnet) und Außenbezug<br />
(unterer Teil).<br />
So lenken z.B. Retrolamellen das Licht an die Decke<br />
und vermeiden damit eine Blendung. Das so umgelenkte<br />
Licht beleuchtet dann den jeweiligen Arbeitsplatz.<br />
Gleichzeitig sorgt der untere Teil der Lamellen für eine<br />
Beschattung des fensternahen Arbeitsplatzes. Je nach<br />
Einstrahlwinkel der Sonne wird entweder nur diffuses<br />
Licht in den Raum gebracht und der Großteil des der<br />
direkten Einstrahlung wieder reflektiert (hoher Sonnenstand<br />
in Sommer) oder der Großteil in den Raum gelenkt<br />
(flacher Einstrahlwinkel im Winter).<br />
Tageslichtnutzung<br />
Lichtlenkende Elemente verhindern die direkte Bestrahlung<br />
des Arbeitsplatzes und nutzen das Tageslicht zur<br />
Raumbeleuchtung. Angenehmer Nebeneffekt: durch den<br />
möglichen Verzicht auf künstliche <strong>Beleuchtung</strong> wird die<br />
Wärmebelastung reduziert und die sommerliche Überhitzung<br />
gemildert.<br />
Die Reflektoren zur Umlenkung von Tageslicht können<br />
auch der Umlenkung der künstlichen <strong>Beleuchtung</strong> in die<br />
Raumtiefe dienen. Auch optisch gewünschte Effekte,<br />
wie eine <strong>Beleuchtung</strong> der Fassade lassen sich in solche<br />
Konzepte integrieren.<br />
Daneben gibt es auch schalt- und regelbare Verglasungen<br />
zur Steuerung des Tageslichteinlasses. Die<br />
Schaltung der Glasflächen kann entweder manuell oder<br />
automatisch in Abhängigkeit von der Einstrahlung auf die<br />
Fassade bzw. der Raumtemperatur erfolgen.<br />
Sogenannte thermotrophe Systeme schalten bei einer<br />
vorgegebenen Temperatur von tran<strong>sparen</strong>t auf diffus um<br />
(z.B. Hydrogel-Verbundscheiben). Die Innenseite der<br />
Verglasung ist bei diesen Systemen mit einer dünnen,<br />
unsichtbaren Schicht überzogen. Die Schalttemperatur<br />
wird bereits bei der Fertigung festgelegt und kann<br />
nachträglich nicht verändert werden. Der Vorteil dieser<br />
Systeme ist, dass sie sich äußeren Umweltbedingungen<br />
anpassen.<br />
Wesentlichen Einfluss auf die Wirkung von Lichtlenkung<br />
hat die Gestaltung der Decke. Nur helle, reflektierende<br />
Farben und Beschichtungen können das Tageslicht in die<br />
Raumtiefe umlenken.<br />
Lichtumlenkung kann auch die Tageslichtversorgung<br />
von Nordräumen signifikant verbessern. Bei starken<br />
Wandbauteilen erhöht eine Abschrägung der Sturz- und<br />
Laibungsflächen den Lichteinfall.<br />
Tageslichtnutzung und Lichtlenkung erfordern in jedem<br />
Fall gute Planung. Ziel sollte es sein, visuelle und thermische<br />
Behaglichkeit mit Energieeffizienz zu verbinden.<br />
23
24<br />
Außen- & Straßenbeleuchtung<br />
Außen- & Straßenbeleuchtung<br />
Im Außenbereich sind die Anforderungen an eine energieeffiziente<br />
<strong>Beleuchtung</strong> je nach Situation unterschiedlich.<br />
Zentrale Kriterien sind hier aber vor allem gute Sicht<br />
und damit in Zusammenhang mehr Sicherheit sowie<br />
geringe Wartungs- und Austauschkosten. Die Umrüstung<br />
auf höherwertige Lampen rechnet sich meist rasch auf<br />
Grund der längeren Lebensdauer und der damit verbundenen<br />
geringeren Austauschkosten.<br />
Straßenbeleuchtung<br />
Relevante Lampentypen:<br />
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen<br />
Sie haben im Vergleich zu anderen Entladungslampen<br />
nur eine mäßige Lichtausbeute und Farbwiedergabe<br />
(R a=40 bis 49)<br />
Metall-Halogendampflampen<br />
Metall-Halogendampflampen sind weiterentwickelte<br />
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen mit signifikant verbesserter<br />
Lichtausbeute und Farbwiedergabe. Bei sehr<br />
guter Farbwiedergabe wird von einigen Modellen eine<br />
Lichtausbeute von 100 lm/W und mehr erreicht.<br />
Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
Na-Dampf-Hochdrucklampen übertreffen mit einer Lichtausbeute<br />
von bis zu 150 lm/W alle anderen Hochdruck-<br />
Entladungslampen. Die Farbwiedergabe ist allerdings<br />
eher gering („gelbes Licht“).<br />
Natriumdampf-Niederdrucklampen<br />
Na-Dampf-Niederdrucklampen haben eine extrem hohe<br />
Lichtausbeute von 200 lm/W, das „orange-gelbe Licht“<br />
erlaubt allerdings keine Farberkennung.<br />
Schritte zu einer energieeffizienten<br />
Straßenbeleuchtung:<br />
1. Ist-Situation erheben (Abschätzung):<br />
wie viele Lichtpunkte gibt es?<br />
welche Lampen (mit welcher Leistung in Watt) werden<br />
eingesetzt?<br />
2. In welchem Zustand ist die Straßenbeleuchtung?<br />
Zustand und Alter der Leuchtengehäuse,<br />
Wannen und Spiegel<br />
(z.B. Leuchtengehäuse aus Kunststoff, Wanne aus<br />
Opal-/Milchglas eher älteres Gehäuse;<br />
Spiegeloptik / Reflektor vorhanden<br />
eher neueres Gehäuse)<br />
Alter der Lampen<br />
(Licht der Quecksilberdampf-Hochdrucklampe eher<br />
grünlich, Leuchtstofflampen mit dunklen Verfärbungen<br />
an den Enden ältere Lampen)<br />
Zustand und Alter der Elektrik?<br />
3. Was kann getan werden?<br />
3.a. Leuchte ist noch in Ordnung und soll nicht getauscht<br />
werden:<br />
Quecksilberdampflampen ersetzen: Quecksilberdampf-Hockdrucklampen<br />
haben eine sehr schlechte<br />
Effizienz, ein Austausch durch Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
sollte überlegt werden. Es muss dann<br />
allerdings ein Zündgerät eingebaut werden, der<br />
Austausch ist daher nur bei Leuchten sinnvoll, die nicht<br />
älter als 10 Jahre sind.<br />
Einbau eines Lichtregelgerätes: Überprüfen, ob die<br />
<strong>Beleuchtung</strong> in den Nachtstunden z.B. durch Einsatz<br />
eines Lichtregelgerätes reduziert werden kann.<br />
3.b. ein Austausch der Leuchte ist geplant:<br />
Leuchtkörper:<br />
Beim Leuchtkörper auf Reflektor mit hohem Wirkungsgrad<br />
achten und keine Leuchtkörper verwenden, die<br />
„nach oben“ leuchten, Lichtemissionen über dem Horizont<br />
führen nur zu Energieverlusten und Verschmutzung.<br />
Auch Wannen bzw. Leuchtengehäuse aus<br />
Opal-/Milchglas „verschlucken“ viel Licht und nur ein<br />
Bruchteil des erzeugten Lichts dringt nach draußen.<br />
Verwenden Sie daher Leuchten mit hoher Tran<strong>sparen</strong>z.<br />
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen durch Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
oder Halogen-Metalldampflampen<br />
ersetzen<br />
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen mit kleiner Leistung<br />
durch Kompaktleuchtstofflampen ersetzen<br />
Langlebige elektronische Vorschaltgeräte einsetzen<br />
Auf lange Lebensdauer und geringe Wartungszyklen<br />
achten<br />
Reduzierte <strong>Beleuchtung</strong> während der Nachtstunden<br />
überlegen:<br />
Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. die<br />
Leistungsreduktion während der Nachtstunden um<br />
30 %. Das Abschalten jeder zweiten Leuchte ist nicht<br />
empfehlenswert, da dies auf Kosten der Sicherheit<br />
gehen kann. Es gibt spezielle Lichtregelgeräte, die automatisch<br />
während der Nachtstunden die Lichtleistung<br />
reduzieren.
Außen- & Straßenbeleuchtung<br />
Neben der Energieeffizienz ist aber vor allem im Bereich der<br />
Straßenbeleuchtung das Thema Sicherheit ein wichtiger Aspekt.<br />
Überprüfen Sie daher die Straßenbeleuchtung auch auf<br />
folgende Kriterien:<br />
Gibt es Unfallschwerpunkte in der Gemeinde?<br />
Hier kann oft der Einsatz neuer Leuchten mit besserer Lichtverteilung<br />
helfen. Dabei können gleich effizientere Lampen<br />
eingesetzt werden.<br />
Gibt es dunkle Stellen zwischen den Lichtpunkten/<br />
Masten?<br />
Einsatz neuer Leuchten mit besserer Lichtverteilung (Spiegeloptik)<br />
überlegen.<br />
Im Fall einer Sanierung der Straßenbeleuchtung kann auch eine<br />
Umsetzung mittels Energie-Contracting überlegt werden. Viele<br />
oö. Gemeinden haben nach diesem Finanzierungs- und Betreibermodell<br />
bereits ihre Straßenbeleuchtung erfolgreich saniert.<br />
Beispiel 1: Ampel- & Signalanlagen<br />
Einsatz einer Halogen-Verkehrssignallampe, die in bestehenden<br />
Signalanlagen mit E27-Sockel verwendet werden<br />
kann. Diese Lampen erreichen eine mittlere Lebensdauer<br />
von 25.000 Stunden und eine sehr hohe Zuverlässigkeit<br />
bei max. 3 % Frühausfällen bei empfohlenem Gruppenwechsel<br />
von einem Jahr. Sie können damit bis zu 60 %<br />
der <strong>Strom</strong>kosten <strong>sparen</strong>.<br />
Beispiel 2: Umfassende Sanierung der<br />
Straßenbeleuchtung in einer Gemeinde<br />
Austausch der Leuchtmittel auf Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
606 Lichtpunkte, 17 Schaltstellen,<br />
907 Leuchtmittel<br />
Gesamtinvestition: 138.931 Euro<br />
Ergebnis:<br />
20 % weniger <strong>Strom</strong>kosten pro Jahr<br />
24.615 kWh geringerer jährlicher <strong>Strom</strong>verbrauch<br />
Beispiel 3: Sanierung einer Wohnstraße<br />
Ersatz von 26 Leuchten mit Quecksilberdampf-Hochdrucklampen<br />
(80 W) durch Kompaktleuchtstofflampen<br />
(36 W)<br />
neue Spiegeloptik, verbesserte Gleichmäßigkeit<br />
Investitionskosten: 5.850 Euro<br />
Ergebnis:<br />
56 % weniger <strong>Strom</strong>verbrauch<br />
5.373 kWh geringerer jährlicher <strong>Strom</strong>verbrauch<br />
25
26 Produktionsstätten, Industriehallen<br />
Produktionsstätten, Industriehallen<br />
Die Anforderungen an die <strong>Beleuchtung</strong> in Gewerbe &<br />
Industrie sind sehr unterschiedlich und je nach Branche<br />
verschieden. Generell kann aber durch den Einsatz qualitativ<br />
hochwertiger <strong>Beleuchtung</strong>sanlagen eine Steigerung<br />
der Produktivität erzielt und die Sicherheit erhöht werden.<br />
Obwohl dies höhere Lichtstärken bedeutet, liegen der<br />
<strong>Strom</strong>verbrauch und die Betriebskosten einer neuen qualitativ<br />
hochwertigen <strong>Beleuchtung</strong>sanlage in den meisten<br />
Fällen unter jenen, die nur vorgeschriebene Mindestwerte<br />
erfüllen.<br />
Ein weiterer bedeutender Aspekt ist das Thema Sicherheit<br />
am Arbeitsplatz. Es ist vor allem wichtig,<br />
ungleichmäßige <strong>Beleuchtung</strong> und Blendung zu vermeiden.<br />
Auch hilft gute <strong>Beleuchtung</strong>, nächtliche Tiefpunkte<br />
bei Schichtarbeit zu überwinden und die Fehlerquote zu<br />
reduzieren.<br />
Bei der <strong>Beleuchtung</strong> großer Hallen werden häufig<br />
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen eingesetzt. Diese<br />
könnten durch Metall-Halogendampflampen ersetzt werden<br />
und damit rund 50 % höhere Lichtausbeute erreicht<br />
werden.<br />
Im gewerblichen Bereich werden vor allem Leuchtstofflampen<br />
eingesetzt, die sich durch hohe Effizienz,<br />
lange Lebensdauer und gute Farbwiedergabe auszeichnen.<br />
Hier empfiehlt es sich, konventionelle T8-Leuchtstoffröhren<br />
durch Dreibanden-Leuchtstoffröhren mit<br />
elektronischem Vorschaltgerät auszutauschen. Damit<br />
kann rund 20-25 % <strong>Strom</strong> eingespart werden. Zusätzlich<br />
steigt die Lebensdauer und die Farbwiedergabe verbessert<br />
sich. Dreibanden-Leuchtstofflampen garantieren<br />
einen 95 %-igen Lichtstromerhalt über die gesamte<br />
Lebensdauer.<br />
Eine weitere Steigerung der Effizienz und Lebensdauer<br />
ergibt sich durch die Verwendung moderner T5-Leuchtstofflampen.<br />
Hier sind 24.000 Stunden Lebensdauer bei<br />
Senkung der Unfallhäufigkeit nach Verbesserung des Lichtniveaus<br />
fast konstantem Lichtstrom erreichbar.<br />
Neben der Lampe ist auch die Leuchte wichtig: eine<br />
frei strahlende Leuchte bewirkt, dass nur ein Teil des<br />
Lichtes auf die zu beleuchtende Fläche trifft. Der Ersatz<br />
von Leuchten mit opaler Abdeckung durch Reflektorleuchten<br />
führt zu einer Steigerung des Wirkungsgrades<br />
von 50 auf 70 %.<br />
Mittels Lichtregelung und -steuerung lassen sich<br />
noch bis zu 50 % Energie ein<strong>sparen</strong>, wie zum Beispiel<br />
durch Zeitschaltuhren zum Abschalten in Betriebsruhezeiten<br />
und Einsatz von Bewegungsmeldern in wenig<br />
frequentierten Räumen. Daneben hat sich auch die<br />
Verwendung einer tageslichtabhängigen <strong>Beleuchtung</strong>ssteuerung<br />
bewährt.<br />
Bei einer Neuplanung sollte auch den Anforderungen<br />
an eine flexible Fertigung durch flexibles Licht Rechnung<br />
getragen werden.<br />
Auch helle Umgebungsflächen (Decken, Böden, Wände)<br />
tragen zu einer Verbesserung des <strong>Beleuchtung</strong>swirkungsgrades<br />
bei. Um die gleiche <strong>Beleuchtung</strong>sstärke zu<br />
erzielen, müssen z.B. für einen dunkel gefärbten Raum<br />
bis zu 50 % mehr <strong>Strom</strong> aufgewendet werden.<br />
Art der Arbeit <strong>Beleuchtung</strong>sniveau (lux) Unfallrückgang (%)<br />
vorher nachher<br />
Metallbearbeitung 300 2000 52<br />
schwierige Sehaufgabe bei der Metallverarbeitung 500 1600-2500 50<br />
Quelle: Handbuch für <strong>Beleuchtung</strong>
Welche <strong>Beleuchtung</strong> für welchen<br />
Einsatzbereich?<br />
Flachbauten, Raumhöhe: 4-7 m:<br />
Leuchten für Leuchtstofflampen, Anordnung in Bezug<br />
auf Hauptfensterfront (parallel) oder in Bezug auf den Arbeitsablauf<br />
(parallel zum Fließband). Lichtbandsysteme<br />
ideal.<br />
Hohe Hallen mit Oberlicht, Raumhöhe ab 6 m:<br />
Rotationssymmetrische Hallenreflektorleuchten mit<br />
wahlweise breit- oder tiefstrahlendem Reflektor mit<br />
Hochdruck-Entladungslampen üblich. Auf Grund der<br />
hohen Lichtströme relativ geringe Anzahl an Leuchten<br />
erforderlich und damit auch geringe Installations- und<br />
Wartungskosten.<br />
Arbeitsstätten im Freien:<br />
Vorwiegend werden Straßenleuchten und Scheinwerfer<br />
mit Hochdruck-Entladungslampen eingesetzt, für die<br />
<strong>Beleuchtung</strong> von Produktionsanlagen können auch<br />
Leuchten für Leuchtstofflampen zweckmäßig sein. Je<br />
nach Größe der zu beleuchtenden Fläche werden pro<br />
Lichtpunkt mehrere Straßenleuchten oder Scheinwerfer<br />
zusammengefasst.<br />
Auch ohne Leuchtentausch kann in den meisten Fällen<br />
viel an Qualität gewonnen und an <strong>Strom</strong>kosten gespart<br />
werden, indem neue Leuchtmittel mit höherer Effizienz<br />
und Qualität verwendet werden. Durch deren längere Lebensdauer<br />
(bis 30.000 Stunden) können Wartungskosten<br />
für den Lampentausch wesentlich gesenkt werden.<br />
Produktionsstätten, Industriehallen 27<br />
2 Beispiele<br />
für die unterschiedlichen Anforderungen an die <strong>Beleuchtung</strong><br />
im Industriebereich<br />
Metallverarbeitende Industrie<br />
Nennbeleuchtungsstärke<br />
Mindestwerte in Lux 100 200 300 500 750<br />
Metallverarbeitende<br />
Industrie,<br />
Grobmontage,<br />
Gesenkschmieden,<br />
Freiformschmieden<br />
Schweißen, grobe und<br />
mittlere Maschinenarbeiten,<br />
Be- und<br />
Verarbeitung von<br />
Blechen, Drehen, Bohren<br />
Feine Maschinenarbeiten,<br />
Karosserierohbau,<br />
Karosserie-Oberflächenbearbeitung<br />
Anreiß- und Kontrollplätze,<br />
Automobilbau,<br />
Lackiererei, Inspektion<br />
Holzverarbeitung<br />
Nennbeleuchtungsstärke<br />
Mindestwerte in Lux 100 200 300 500 750<br />
Dämpfgruben<br />
Sägegatter<br />
Arbeiten an der<br />
Hobelbank, Leimen,<br />
Zusammenbau<br />
Auswahl und Kontrolle<br />
von Furnierholzen,<br />
Intarsienarbeiten<br />
Modelltischlerei, Polieren,<br />
Lackieren, Arbeiten an<br />
Holzbearbeitungsmaschinen,<br />
Drechseln,<br />
Kehlen, Schneiden, Sägen,<br />
Fräsen, Holzveredelung<br />
Fehlerkontrolle<br />
Quelle: Gutes Licht für Handwerk und Industrie, Fördergem. Gutes Licht
28<br />
Beispiele energieeffizienter <strong>Beleuchtung</strong><br />
Technisches Zentrum<br />
Oberbank AG Linz<br />
Sanierung einer <strong>Beleuchtung</strong>s- und<br />
Beschattungsanlage<br />
Die 25 Jahre alte <strong>Beleuchtung</strong>sanlage des technischen<br />
Zentrums der Oberbank AG in Linz wurde 2003 saniert.<br />
Neben beträchtlichen Energieeinsparungen brachten die<br />
Neuerungen auch eine massive Anhebung der Lichtqualität<br />
in den Arbeitszonen mit sich.<br />
Maßnahmen<br />
Die bestehende <strong>Beleuchtung</strong>sanlage wurde durch eine<br />
automatisierte, tageslichtnachgeführte Lichtlösung ersetzt,<br />
bei der Pendelleuchten mit Direkt/Indirektlichtverteilung<br />
mit optimaler Entblendung über Glasprismen eingesetzt<br />
wurden. Durch den Einsatz moderner Leuchtmittel (T5-<br />
Lampen), die einen wesentlich höheren Lichtstrom und eine<br />
längere Lebensdauer (20.000 h) aufweisen, konnte eine<br />
weitere Effizienzsteigerung erzielt werden.<br />
Zusätzliche Einsparungen wurden durch die Automatisierung<br />
der Abschaltzeiten bzw. die Kombination mit Anwesenheitssensoren<br />
in einigen Gebäudebereichen, sowie die<br />
Optimierung des Tageslichteintrages bei gleichzeitigem<br />
bestmöglichem Blendschutz erreicht. Das eingesetzte<br />
Lichtsystem besitzt ein rechnerisch ermitteltes Energieeinsparpotential<br />
von über 50 % gegenüber der Altanlage.<br />
Maßnahmen: Einsatz moderner Leuchtmittel (T5-<br />
Lampen), Automatisierung der Kunstlichtregelung,<br />
Verwendung von Anwesenheitssensoren, Optimierung<br />
des Tageslichteintrages bei bestmöglichem Blendschutz<br />
Fertigstellung: 2003<br />
Lichtplanung: Zumtobel Licht GmbH<br />
Lichtzentrum Linz, E-Mail: bzlinz@zumtobel.at<br />
Kontakt: Technisches Zentrum Oberbank AG<br />
Untere Donaulände 28, 4020 Linz<br />
Autoglas Pichler<br />
Tageslichtoptimierung und<br />
Vermeidung sommerlicher Überhitzung<br />
Bei der Planung des 2006 fertiggestellten neuen Betriebsgebäudes<br />
wurde besonderes Augenmerk auf die<br />
Verbesserung der Arbeitsbedingungen und eine Reduktion<br />
der Energiekosten gelegt. Diese Ziele sollten durch<br />
Tageslichtoptimierung und die Verhinderung sommerlicher<br />
Überhitzung durch bauliche Maßnahmen erreicht werden.<br />
Maßnahmen<br />
Die Tageslichtoptimierung aller Räume, insbesondere im<br />
Bereich der Werkstätte, die einen hohen Tageslichtanteil<br />
aufweist, stellt einen wesentlichen Bestandteil des Gesamtkonzeptes<br />
dar. Sie soll nicht nur die Arbeitsbedingungen<br />
verbessern, sondern auch den Energieverbrauch für die<br />
Raumbeleuchtung wesentlich senken.<br />
Im Werkstättenbereich werden 2/58 Watt EVG Leuchtstofflampen<br />
mit Reflektor verwendet, die über einen tageslichteintragsabhängigen<br />
Helligkeitssensor zu 50 Prozent<br />
abgeschaltet werden können.<br />
Die Ausstellungsfläche und die Büroräume werden nachdem<br />
task-area-Prinzip beleuchtet. Dabei werden die Randzonen<br />
mit einer niedrigeren <strong>Beleuchtung</strong>sstärke ausgeführt<br />
als die Arbeitsbereiche. Durch die automatische Abschaltung<br />
der <strong>Beleuchtung</strong> und die gezielte Anordnung der<br />
Leuchten wird eine erhebliche Energieeinsparung erreicht.<br />
Maßnahmen: Tageslichtoptimierung aller Räume,<br />
Einsatz von 2/58 Watt EVG Leuchtstofflampen mit<br />
Reflektor, Anwendung des task-area-Prinzips<br />
Fertigstellung: Oktober 2006<br />
Planung: Poppe-Prehal Architekten ZT GmbH<br />
Internet: www.poppeprehal.at<br />
E-Mail: andreas.prehal@poppeprehal.at<br />
Kontakt: Autoglas Fachbetrieb Franz Pichler<br />
Deutenham 41, 4693 Desselbrunn<br />
E-Mail: office@autoglas-pichler.at
Eurospar-Markt<br />
Kleinmünchen<br />
Energieoptimierte <strong>Beleuchtung</strong><br />
in einem Kaufhaus<br />
Im Zuge der 2007 geplanten Generalsanierung des Eurospar-Marktes<br />
Kleinmünchen wird auch ein energie- und<br />
tageslichtoptimiertes <strong>Beleuchtung</strong>ssystem installiert.<br />
Maßnahmen<br />
Das tageslichtabhängige Kunstlichtmanagementsystem<br />
verfügt über Tageslichtsensoren und elektronische Vorschaltgeräte<br />
mit Dimmfunktion und wird über eine zentrale<br />
Steuereinheit überwacht und geregelt. Eine Prismen-Lamellenanlage<br />
bietet einen optimalen Sonnen- und Blendschutz<br />
bei gleichzeitig verlustarmer Tageslichtlenkung und<br />
-nutzung. Durch die gesteuerte Tageslichtlenkung kann auf<br />
einen großen Anteil Kunstlicht verzichtet werden, wodurch<br />
eine deutliche Energieeinsparung erreicht wird. Der Vorteil<br />
der Prismen-Lamellenanlage im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Glasüberdachungen liegt in der Undurchlässigkeit<br />
der Prismen gegenüber Sonnenlicht. Die Strahlung trifft mit<br />
einem Winkel von 90° auf die Lamellen auf, wodurch einer<br />
sommerlichen Überhitzung entgegengewirkt wird.<br />
Zur Raumbeleuchtung wird das durch die Lamellen dringende<br />
diffuse Licht verwendet. Das System ist auch mit<br />
modular erweiterbaren, automatisch arbeitenden Mikroprozessoren<br />
ausgestattet.<br />
Maßnahmen: Tageslichtabhängiges Kunstlichtmanagement,<br />
Prismenlamellenanlage zur Tageslichtlenkung<br />
(bewegliche Prismen 700 mm, Sonnenschutz ρ = 0,08)<br />
mit sonnenstandsabhängiger Ansteuerung und Positionierung<br />
der Lamellen<br />
Fertigstellung: Oktober 2007<br />
Lichtplanung: Dieter Bartenbach, Prozessorientierte<br />
Lichtberatung, www.dieter-bartenbach.biz<br />
Kontakt: Spar österreichische Warenhandels AG<br />
Karl Beredits, Sparstraße 1, 4614 Marchtrenk<br />
E-Mail: karl.beredits@spar.at<br />
Amsec<br />
Beispiele energieeffizienter <strong>Beleuchtung</strong><br />
<strong>Beleuchtung</strong> in einem innovativen<br />
Bürogebäude<br />
Das speziell auf die Bedürfnisse von Unternehmen im<br />
Bereich Software abgestimmte Bürogebäude amsec<br />
wurde 2006 im Softwarepark Hagenberg erbaut. Auf<br />
6.000 m 2 Nutzfläche finden sich Büros, ein Veranstaltungszentrum,<br />
vollklimatisierte Serverräume, Labors und<br />
Werkstätten.<br />
Maßnahmen<br />
Neben einer innovativen Gebäudetechnik, durch die kaum<br />
Energiebedarf für Gebäudeheizung und -kühlung sowie für<br />
Serverraumkühlung erforderlich ist, verfügt das Bauwerk<br />
auch über ein ausgeklügeltes Lichtkonzept.<br />
Um die Blendung durch tief stehende Sonne zu vermeiden,<br />
wurde das Gebäude exakt Nord/Süd ausgerichtet und<br />
hat im Westen und Osten keine Bürofenster. Horizontale<br />
Beschattung („Fischbauchlamellen“) im Süden verhindert<br />
die Überhitzung und gewährleistet gleichzeitig ungehinderte<br />
Sicht auf die Natur. Mit Hilfe von Lichtumlenklamellen im<br />
Bereich der Oberlichten wird natürliches Tageslicht bis tief<br />
ins Rauminnere gelenkt.<br />
Durch die natürliche Belichtung ist künstliches Licht nur<br />
geringfügig erforderlich. Jede Lampe kann einzeln oder mit<br />
mehreren Lampen als Gruppe angesteuert werden und ist<br />
von 1 bis 100 % dimmbar.<br />
Maßnahmen: Exakte Nord/Südausrichtung des<br />
Gebäudes, Horizontale Beschattung (Fischbauchlamellen)<br />
im Süden, Lichtumlenklamellen im Bereich der<br />
Oberlichten, Automatisierte Kunstlichtregelung, Einsatz<br />
von dimmbaren Energiesparlampen<br />
Fertigstellung: Mai 2007<br />
Planung: AMS Engineering Sticht GmbH<br />
Softwarepark 37, 4232 Hagenberg i.M.<br />
E-Mail: office@ams-engineering.com<br />
Kontakt: amsec, Softwarepark 37, 4232 Hagenberg<br />
E-Mail: amsec@tisp.at<br />
29
30 Beispiele energieeffizienter <strong>Beleuchtung</strong><br />
Obermayr<br />
Holzkonstruktionen<br />
<strong>Innovative</strong> <strong>Beleuchtung</strong>slösung einer großen<br />
Produktionshalle im Passivhausstandard<br />
Da die vorhandenen Kapazitäten den gesteigerten Platzbedarf<br />
für die Fertigung von Holzfertigteilen für Niedrigenergie-<br />
und Passivhausbauten nicht mehr decken konnten,<br />
entschloss sich die Obermayr Holzkonstruktionen GesmbH<br />
zum Bau einer neuen Produktionshalle. Die Halle mit einer<br />
Grundfläche von 3.500 m 2 erfüllt den Passivhausstandard<br />
und wurde hauptsächlich aus Holz und anderen nachwachsenden,<br />
sowie recycelten Rohstoffen erbaut.<br />
Auch das <strong>Beleuchtung</strong>skonzept des Gebäudes ist innovativ.<br />
Sonnenlicht wird in erster Linie über Dachsheds eingebracht<br />
und die Zuschaltung von Kunstlicht erfolgt sensorgesteuert<br />
und stufenweise, wodurch ein gleichmäßiges,<br />
blendungsfreies Licht in der Halle gewährleistet wird.<br />
Maßnahmen<br />
Um eine bestmögliche Ausleuchtung der Arbeitsplätze bei<br />
gleichzeitiger Minimierung und möglichst tageslichtnaher<br />
Gestaltung des Kunstlichteinsatzes zu erreichen, wurden<br />
rechnerische Simulationen durchgeführt. Einen weiteren<br />
Schwerpunkt stellte die Optimierung der solaren Gewinne<br />
im Winter dar. Bei den südseitigen Shed-Verglasungen kam<br />
ein Glas zum Einsatz, das auch für Sonnenkollektoren verwendet<br />
wird. Dieses wurde ausgewählt, weil es über eine<br />
hervorragende Blendfreiheit verfügt und auf diese Weise<br />
direkter Sonneneinstrahlung in die Halle entgegenwirkt.<br />
Maßnahmen: Intelligentes Tages- und Kunstlichtmanagement,<br />
Minimierung des Kunstlichteinsatzes, Möglichst<br />
tageslichtnahe Gestaltung des Kunstlichteinsatzes,<br />
Einsatz von Spezialglas (Lichtdurchlässigkeit TL=91,2 %<br />
± 0,5 %; g= 0,58) für die südseitige Shed-Verglasung<br />
Fertigstellung: 2005<br />
Lichtplanung: Zumtobel Licht GmbH<br />
Lichtzentrum Linz, E-Mail: bzlinz@zumtobel.at<br />
Kontakt: Obermayr Holzkonstruktionen GmbH<br />
Johann-Pabst-Str. 20, 4690 Schwanenstadt<br />
E-Mail: hc.obermayr@obermayr.at<br />
LWS Otterbach und<br />
BS 5 Linz<br />
Moderne, effiziente und<br />
qualitativ hochwertige Lichtkonzepte<br />
Gute <strong>Beleuchtung</strong> ist gerade in Schulen und Internaten<br />
wichtig. Die Beispiele der Berufsschule 5 Linz und der landwirtschaftlichen<br />
Fachschule Otterbach, die beide vom Land<br />
Oberösterreich verwaltet werden, zeigen, wie gelungene<br />
Lichtkonzepte aussehen können.<br />
Internatszimmer: Die Wandleuchten, mit denen die Zimmer<br />
des Internats der Fachschule Otterbach ausgestattet sind,<br />
dienen zugleich als Leselampen und als Sicherheitslicht.<br />
Sie werden mit TC-D 18 Watt Lampen betrieben und zeichnen<br />
sich durch eine weiche, gleichmäßige Lichtverteilung<br />
aus. Durch eine stufenlos über dem Lichtaustritt drehbare<br />
Blende, die um die Längsachse der Leuchten angebracht<br />
ist, ist die Lichtrichtung variabel und kann den individuellen<br />
Bedürfnissen der Schüler/innen angepasst werden.<br />
Klassenzimmer: Die <strong>Beleuchtung</strong> in der Berufsschule 5 in<br />
Linz ist voll automatisiert. Durch Bewegungsmelder erfolgt<br />
die Lichtregelung tageslichtabhängig. Da der Tageslichteintrag<br />
in den Raum mit zunehmender Entfernung zum<br />
Fenster geringer wird, sind alle drei in der Klasse angebrachten<br />
Lichtbänder helligkeitsgesteuert, dabei jedoch auf<br />
verschiedenen Leuchtstärken (Lichtfühler in Fensternähe)<br />
eingeregelt. Als Leuchtkörper kommen hier Spiegelrasterleuchten<br />
mit 54 Watt Leuchtstofflampen zum Einsatz.<br />
Maßnahmen: Verwendung von Energiesparlampen<br />
(TC-D 18 Watt), Tageslichtabhängige Lichtregelung,<br />
Einsatz von Bewegungsmeldern<br />
Fertigstellung: 2005<br />
Lichtplanung: LWS Otterbach: Bautechnik/TB Mayr<br />
BS 5: Bautechnik/TB Breg<br />
Kontakt: Land Oberösterreich, Hofrat Dipl.-Ing.<br />
Siegfried Hübler, Ing. Johann Plank, Gebäude- und<br />
Beschaffungsmanagement, Landesdienstleistungszentrum,<br />
Bahnhofplatz 1, 4020 Linz
Normen & Fachausdrücke<br />
ÖNORM EN 12464-1:<br />
<strong>Beleuchtung</strong> von Arbeitsstätten in Innenräumen<br />
Behandelt die Anforderungen an die <strong>Beleuchtung</strong> von Arbeitsstätten<br />
in Innenräumen unter Berücksichtigung der Sehleistung und des<br />
Sehkomforts<br />
Beschreibt die Hauptmerkmale der <strong>Beleuchtung</strong> wie Leuchtdichteverteilung,<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sstärke, Blendung, Lichtrichtung, Lichtfarbe<br />
und Farbwiedergabe, Flimmern und Tageslicht<br />
Neu ist vor allem der Wartungswert der <strong>Beleuchtung</strong>sstärke: es<br />
handelt sich dabei um jenen Wert, unter den die mittlere <strong>Beleuchtung</strong>sstärke<br />
auf einer bestimmten Fläche nicht sinken darf. Der <strong>Beleuchtung</strong>splaner<br />
muss den Wartungsfaktor ermitteln und einen Wartungsplan<br />
für Reinigung und Wechsel erstellen. Der Wartungswert<br />
hängt vom Alterungsverhalten der Lampe und den Vorschaltgeräten,<br />
der Leuchte, der Umgebung und der Wartung ab. Der Referenzwert<br />
bei sauberer Raumatmosphäre, moderner Lampen- und Leuchtentechnik<br />
und einem Wartungsintervall von 3 Jahren beträgt 0,67.<br />
So kann zum Beispiel in einem Büro, der Wartungswert im Arbeitsbereich<br />
500 lx, in der Umgebung aber nur 300 lx aufweisen.<br />
Bereich der Sehaufgabe: neu ist auch, dass nicht der gesamte<br />
Raum eine bestimmte Helligkeit aufweisen muss, sondern ein<br />
Bereich der „Sehaufgabe“ definiert werden kann. Dies ist jener Teilbereich<br />
des Arbeitsplatzes, in dem die Sehaufgabe ausgeführt wird.<br />
Beispiel Büro:<br />
Art des Raumes, Aufgabe<br />
oder Tätigkeit<br />
Em UGRL R a<br />
Ablegen, kopieren 300 19 80<br />
Verkehrszonen in Arbeitsräumen 300 19 80<br />
Schreiben 500 19 80<br />
Lesen, Datenverarbeitung 500 19 80<br />
CAD-Arbeitsplätze 500 19 80<br />
Konferenz- und<br />
Besprechungsräume<br />
500 19 80<br />
Empfangstheke 300 22 80<br />
Archive 200 25 80<br />
ÖNORM EN 12665<br />
Licht und <strong>Beleuchtung</strong> - Grundlegende Begriffe und Kriterien für die<br />
Festlegung von Anforderungen an die <strong>Beleuchtung</strong><br />
EN 60598-1 Leuchten<br />
Teil 1: Allgemeine Anforderungen und Prüfungen<br />
Europäische Richtlinie für Vorschaltgeräte (2000/55/EG)<br />
Regelt Effizienzanforderungen für Vorschaltgeräte, Vorschaltgeräte der<br />
Energieklasse C und D sind nicht mehr erlaubt.<br />
E DIN 5035-7: <strong>Beleuchtung</strong> von Räumen mit Bildschirmarbeitsplätzen<br />
ÖNORM EN 13201 für Straßenbeleuchtung<br />
Richtlinie 2002/91/EG über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden<br />
berücksichtigt erstmal <strong>Beleuchtung</strong> im Energieausweis (siehe Vornorm<br />
ÖNORM H 5059)<br />
Glossar<br />
Rechtliche Grundlagen & Fachausdrücke<br />
CE mit der CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller<br />
die Konformität des Produktes mit den zutreffenden<br />
EU-Richtlinien<br />
DALI Digital Adressable Lighting Interface<br />
ELI<br />
Ergonomic Lightning Indicator, Qualitätsmaß für ergonomische<br />
Faktoren des Lichts<br />
Em Wartungswert<br />
EVG elektronisches Vorschaltgerät<br />
IRC infra red coated, infrarotbeschichtet<br />
KVG konventionelles Vorschaltgerät<br />
LENI Lightning Energy Numeric Indicator, Licht-Ernergiekennzahl<br />
Ra Farbwiedergabeindex<br />
UGRL Blendungsbegrenzung (unified glare rating)<br />
VVG verlustarmes Vorschaltgerät<br />
1. Leuchtenbetriebswirkungsgrad<br />
Er gibt das Verhältnis des von der Leuchte (z.B. Pendel-, Deckenleuchte)<br />
abgegebenen Lichtstroms zum Lichtstrom der eingesetzten Lampe<br />
(z.B. Glühlampe, Leuchtstofflampe) unter genormten Betriebsbedingungen<br />
wieder.<br />
2. <strong>Beleuchtung</strong>swirkungsgrad<br />
Er gibt das Verhältnis des auf die Nutzfläche gelangenden Lichtstroms<br />
zum abgegebenen Lichtstrom der in der Leuchte eingesetzten Lampen<br />
an.<br />
3. Blendung<br />
Sie kann direkt von Lampen ausgehen oder indirekt von Reflexen auf<br />
glänzenden Flächen. Die Blendung ist abhängig von der Leuchtdichte,<br />
der Größe der Lichtquelle, ihrer Lage, der Helligkeit des Umfeldes und<br />
des Hintergrundes und sollte so gering wie möglich gehalten werden.<br />
4. Gleichmäßigkeit<br />
der <strong>Beleuchtung</strong>sstärke bzw. der Leuchtdichte ist ein wichtiges<br />
Qualitätsmerkmal. Sie wird als Verhältnis der minimalen zur mittleren<br />
<strong>Beleuchtung</strong>sstärke angegeben.<br />
5. Wartungsfaktor<br />
Durch die Alterung und Verschmutzung sinkt die <strong>Beleuchtung</strong>sstärke<br />
bzw. die Leuchtdichte im Laufe der Zeit. Planer und Betreiber müssen<br />
daher Wartungsfaktoren vereinbaren, andernfalls gelten die Normbestimmungen.<br />
Dabei wird für die Innenraumbeleuchtung ein Wartungsfaktor<br />
bei normalen Alterungs- und Verschmutzungsbedingungen von<br />
0,67 empfohlen (d.h. Wartungsintervall von 3 Jahren).<br />
6. Lebensdauer<br />
Die Lebensdauer bestimmt die Brennzeit eines Leuchtmittels in einer<br />
Lichtanlage, meistens sind langlebige Lampen teurer, bieten aber<br />
gleichzeitig erhebliche Einsparpotenziale durch längere Wechselintervalle.<br />
Zu unterscheiden sind:<br />
• Mittlere Lebensdauer: Zeitintervall nachdem 50 % der Lampen einer<br />
Lampengruppe ausgefallen sind<br />
• Nutzlebensdauer: Zeitintervall, nachdem eine Lichtanlage noch 80 %<br />
der Lichtleistung liefert.<br />
7. Lichtstromrückgang<br />
Der Lichtstromrückgang beschreibt das Altern der Lampe, die meisten<br />
Leuchtmittel liefern mit zunehmender Brenndauer immer weniger Licht.<br />
31
32 Xxx<br />
O.Ö. Energiesparverband<br />
Die kompetente Anlaufstelle in Energiefragen<br />
Der O.Ö. Energiesparverband, eine Einrichtung des<br />
Landes Oberösterreich, ist die zentrale Anlaufstelle für<br />
produktunabhängige Energieinformation für Unternehmen,<br />
Gemeinden und Haushalte und informiert über<br />
Ökoenergie, Energie-Effizienz-Maßnahmen und innovative<br />
Energietechnologien.<br />
Egal, ob Unternehmen, Gemeinde oder Privathaushalt,<br />
die Energieexpert/innen des O.Ö. Energiesparverbandes<br />
beraten Sie gerne bei allen Fragen rund um das Thema<br />
Energie. Eine Energieberatung für Ihr Unternehmen kann<br />
unter 0732-7720-14381 angefordert werden.<br />
Der O.Ö. Energiesparverband wickelt auch im Auftrag<br />
des Landes Oberösterreich das Energie-Contracting-<br />
Programm (ECP) ab. Neben der Beratung bei der<br />
Antragstellung und Förderabwicklung, können Sie sich<br />
Impressum:<br />
Herausgeber: O.Ö. Energiesparverband<br />
Landstraße 45, 4020 Linz<br />
Tel. 0732-7720-14380, Fax: 0732-7720-14383<br />
office@esv.or.at, www.energiesparverband.at<br />
ZVR 171568947<br />
Autor/innen:<br />
Mag. Christine Öhlinger<br />
Dr. Gerhard Dell<br />
Mag. Christiane Egger<br />
DI (FH) Karin Heindl<br />
gerne mit allen Fragen zu Ihrem Contracting-Projekt an<br />
uns wenden. Umfangreiche Information zum Energie-<br />
Contracting, wie z.B. eine Liste mit möglichen Contractoren<br />
und Beispiele realisierter Projekte, finden Sie auch<br />
auf der Homepage www.energiesparverband.at (unter:<br />
Förderungen/Contracting).<br />
Der O.Ö. Energiesparverband ist auch für das Management<br />
des Ökoenergie-Clusters (OEC), dem Netzwerk der<br />
Ökoenergie-Unternehmen in Oberösterreich, verantwortlich.<br />
Im Ökoenergie-Cluster arbeiten 145 Unternehmen<br />
im Bereich erneuerbare Energie und Energie-Effizienz<br />
zusammen, die gemeinsam einen Gesamtumsatz von<br />
über 1,6 Milliarden erzielen.<br />
www.energiesparverband.at<br />
<br />
DIE OÖ. LICHTKAMPAGNE