Wandel in der Beleuchtungsindustrie- Umstellung auf LED

Aussenleuchten-Hersteller wie die Betterlighting Germany GmbH haben einen Wandel von herkömmlichen Glühbirnen zu LED verfolgt. Mit Hilfe der Lumen-Watt-Rechner erkennen viele Kunden den Vorteil von LED-Leuchtmittel. LEDs sind deutlich energieeffizienter, verbrauchen deutlich weniger Strom, haben eine längere Lebensdauer und eine geringere Wärmeabstrahlung. Das Fehlen von einheitlichen Definitionen und Bewertungsfaktoren von LED-Leuchtmittel ist ein großer Nachteil, da dies meist zu Verunsicherungen für den Kunden führt. Der ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V.) hat einen Leitfaden für allgemeine Begriffe, Definitionen und Messverfahren erstellt. Diesen sollten nicht nur die Hersteller und Verkäufer in die Hände bekommen, sondern auch der Endverbraucher. Durch diesen Leitfaden soll es für den Kunden leichter werden verschiedene LEDs miteinander vergleichen zu können. Aus diesem Grund möchte die Betterlighting Germany GmbH seine Kunden mit den wichtigsten Punkten dieses Leitfadens vertraut machen, um die optimale Ausnutzung seiner LED-Leuchtmittel gewährleisten zu können.

 

Verwendung gleicher Normen

In diesem Jahr wird mit der Veröffentlichung der IEC- bzw. EN-Normen gerechnet. Die bis heute gültigen IEC-PAS-Dokumente zur Arbeitsweise von LED-Produkten erläutern Qualitätskriterien und bedingen allgemein gültige Messverfahren. Nur mit Hilfe dieser Normen sind eine vergleichende Beurteilung und ein fairer Wettbewerb der Leuchtmittel möglich. Dadurch wird es auch für den Kunden leichter, die Leistung einer LED-Leuchtmittel zu verstehen und mit anderen zu vergleichen.

Normen zur Arbeitsweise von LED-Leuchten:

  • IEC 62722-1; Arbeitsweise von Leuchten – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
  • IEC 62722-2-1; Arbeitsweise von Leuch­ten – Teil 2-1: Besondere Anforderungen an LED-Leuchten

Normen zur Arbeitsweise von LED-Modulen

  • IEC 62717; LED-Module für Allgemein­beleuchtung – Anforderungen an die Arbeitsweise

Einheitliche Nomenklatur von Leucht-Daten

Eine einheitliche Nomenklatur hat eine Arbeitsgruppe des Fachverbandes Licht erstellt. Dabei ermittelten diese die wichtigsten Parameter zur Beschreibung von LED-Leuchten. Den Herstellern von Leuchten wird empfohlen, die folgenden Leucht-Daten in die technischen Informationen der Leuchten aufzunehmen:

1 Bemessungsleistung (rated input power)
Als Bemessungsleistung wird die Wirkleistung einer LED-Leuchte verstanden, d.h. die tatsächliche Leistung des Leuchtmittels.

2 Bemessungslichtstrom (rated luminous flux)
Der Bemessungslichtstrom bezeichnet die gesamte Strahlungsleistung der LEDs.

3 Leuchten-Lichtausbeute (luminaire efficacy)
Die Lichtausbeute ist die Differenz zwischen der bezogenen Strommenge in [W] und der abgegebenen Menge an Lichtstrom in [lm]. Sie gibt demnach die Wirtschaftlichkeit einer Lampe an. Die Umsetzung der Energie zu Licht steigt, umso größer das Verhältnis von Lumen zu Watt ist. Eine herkömmliche Glühbirne hat zum Beispiel ein Verhältnis von 12 lm/W. Im Vergleich dazu hat eine LED-Lampe ein Verhältnis von 100-120 lm/W.

4 Lichtstärkeverteilung (luminous intensity distribution)
Jede LED-Leuchte hat eine unterschiedliche räumliche Verteilung der Lichtstärke. Vor allem bei der Innenbeleuchtung und Aussenbeleuchtung sind große Unterschiede ersichtlich. So hat eine Aussenwandleuchte eine größere Lichtstärkeverteilung als ein LED -Spot im Innenbereich eines Hauses.

5 Farbqualität
Die Qualität von sichtbarem weißem Licht wird durch die folgenden Eigenschaften beschrieben:

5a Ähnlichste Farbtemperatur (correlated colour temperature)
Die Lichtfarbe einer Leuchte wird definiert durch die Farbtemperatur in Kelvin [K]. Eine ähnlichste Farbtemperatur von zum Bespiel unter 3300K steht für eine warmweiße Lichtfarbe, wogegen von 3300K bis 5000K eine neutralweiße und über 5000K eine tageslichtweiße Farbe beschrieben wird.

5b Farbwiedergabeindex (colour rendering index)
Darunter versteht man z.B. das Wirken einer Blume im normalen Sonnenlicht/Tageslicht im Vergleich zu dem Wirken unter einer LED -Leuchte. Die Farbwiedergabe einer Lampe muss seit September 2013 mindestens 80% der Farbechtheit betragen.

5c Farborttoleranz (colour tolerance)
Die MacAdam-Ellipsen beschreiben die Farborttoleranz. Diese Ellipsen werden zur Unterscheidung von zwei Lichtquellen verwendet. Betrachtet wird hierbei der Farbabstand der Lichtquellen. Kurz gesagt, sollte man bei der Verwendung von Beleuchtungsanlagen, in denen sich zwei einzelne Lichtquellen befinden, auf geringe Farbabstände geachtet werden.

6 Bemessungsumgebungstemperatur (rated ambient temperature)
Die Bemessungsumgebungstemperatur gibt die Temperatur an bei welcher Temperatur die Leuchte verwendet werden darf. Dabei darf die angegebene Temperatur kurzzeitig um 10°C überschritten werden.

7 Lebensdauerkriterien (rated life in h of the LED luminaire and the associa- ted rated Lumen maintenance)
Die Lebensdauer von LEDs richtet sich nicht nach dem Totalausfall der Leuchte, sondern ab dem Zeitpunkt der Leuchtkraft-Abnahme. Die Bezeichnung L80/B10 50.000h einer LED -Lampe bedeutet, dass nach 50.000h Betriebsdauer die LEDs noch 80% ihrer Bemessungsleistung (L80) erreichen. B10 gibt an, dass 10% aller LEDs jedoch nicht mehr 80% ihrer Bemessungsleistung haben.

 

Lichttechnische Hinweise zur Planung

Entscheidend bei der Planung von Beleuchtungsanlagen, wie z.B. Aussenwandleuchten, sind die Wartungsfaktoren. Nach der Normreihe DIN EN 12464 ist der Lichtplaner verpflichtet den abgenommen Lichtstrom von Beleuchtungsanlagen zu einem bestimmten Zeitpunkt zu ermitteln und zu dokumentieren. Ebenfalls sollte er dazu Wartungsmaßnahmen angeben. Laut den Publikationen CIE 97 (Innenbeleuchtung) und CIE 154 (Außenbeleuchtung) sind die nachfolgenden Wartungsfaktoren (MF) bestimmt:

  • MF: Maintenance Factor (Wartungsfaktor)
  • LLMF: Lamp Lumen Maintenance Factor (Lampenlichtstromwartungsfaktor)
  • LSF: Lamp Survival Factor (Lampenüberlebensfaktor)
  • LMF: Luminaire Maintenance Factor (Leuchtenwartungsfaktor)
  • RMF: Room Maintenance Factor (Raumwartungsfaktor)
  • SMF: Surface Maintenance Factor (Oberflächenwartungsfaktor)

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