Sanierung von Beleuchtungsanlagen

Bild 1: Ausphasungstermine für Leuchtmittel; Quelle: licht.de

Betreiber von Beleuchtungsanlagen müssen sich nicht nur für das kommende T8-Lampenverbot auf Grundlage der Ökodesign-Richtlinie wappnen. Die Ergänzungen zur RoHS-Richtlinie verbieten ab Anfang 2023 die Verwendung von Quecksilber in Entladungslampen der verschiedenen Bauformen – und werden damit zu einem zusätzlichen Treiber der LED-Transformation. Was bedeutet das für Bestandsanlagen und Modernisierungsprojekte?

Bereits die Ökodesign-Richtlinie, die bestimmte Höchstenergiewerte für Leuchtmittel vorschreibt, hat einen hohen Sanierungsdruck im Lichtmarkt erzeugt. Nun gehen die neuen Ergänzungen zur RoHS-Richtlinie (Restriction of Hazardous Substances in electrical and electronic Equipment) noch einen Schritt weiter – und beenden die meisten befristeten Ausnahmeregelungen zur Verwendung von Quecksilber in Entladungslampen, da es für alle Standard­anwendungen quecksilberfreie LED-Lösungen als Alternative gibt. Damit ist das Inverkehrbringen von klassischen Quecksilberdampf-Entladungslampen ab 2023 aus Gründen des Gesundheits- und Umweltschutzes sukzessive verboten, und zwar unabhängig vom Sockelsystem (siehe Bild 1).

Da quecksilberhaltige Entladungslampen jahrzehntelang als Standard in Industrie, ­Office oder Retail eingesetzt wurden, müssen viele Unternehmen aktuell über eine Beleuchtungsmodernisierung nachdenken. Einige der drängendsten Fragen: Wo besteht Handlungsbedarf, welche Sanierungs- und Modernisierungsoptionen gibt es, wo liegen die Herausforderungen, Chancen und Risiken? Ein Überblick.

Eine Retrofit-Umrüstung – klingt ­einfacher als es ist

Einfach die alten Lampen gegen neue LED-Leuchtmittel mit passendem Sockel austauschen, Fassung und Verkabelung weiter nutzen – fertig. Für Privatanwender gibt es bei der Modernisierung mit Retrofit-Lampen oft eine schnelle und einfache Lösung. Ganz anders ist dagegen die Situation im professionellen Umfeld. Denn dort muss die Beleuchtung auch nach der Umrüstung noch die relevanten Normen und Vorschriften sowie die gesetzlichen Anforderungen an den Arbeits- und Gesundheitsschutz erfüllen. Und das ist keinesfalls selbstverständlich. Häufig ändern sich beispielsweise Lichtstrom und Lichtverteilung durch die Retrofitlösung, so dass die normativen Anforderungen für die Beleuchtung von Arbeitsstätten nicht mehr erfüllt werden.

Auch bei der Elektrotechnik ist Vorsicht bzw. Fachwissen geboten, denn Retrofit-Lampen als Ersatz für Leuchtstofflampen sind oftmals entweder ausschließlich für den Betrieb mit induktiven oder nur mit spezifizierten elektronischen Vorschaltgeräten ausgelegt. Mit das größte Problem ist zudem die Haftungsfrage. Leuchtenhersteller haften bei einer Umrüstung i. d. R. nur bei solchen Lampenbestückungen, die explizit auf dem Typenschild spezifiziert sind. Fehlt eine entsprechende Kennzeichnung, erlöschen Sicher­heitszeichen wie ENEC oder VDE – genau wie die Produkthaftung durch den Hersteller. Damit ist eine Retrofit-Umrüstung im profes­sionellen Umfeld oft mit mehr Aufwand verbunden als erwartet – und ein zufriedenstellendes Ergebnis nicht immer sichergestellt.

Retrofit-Checkliste: schneller Überblick

Kommt eine Retrofit-Lösung prinzipiell in Frage, ist ein Audit vor Ort sinnvoll, um das bestehende Leuchtensystem zu bewerten und Machbarkeit, Aufwand und Kosten der verschiedenen Modernisierungsoptionen ab­schätzen zu können. Ohne eine entsprechende Prüfung besteht zum Beispiel die Gefahr, dass Betreiber in die Retrofitsanierung eines veralteten Beleuchtungssystems mit bedenklichem Gesamtzustand und hohem kontinuierlichen Reparaturbedarf investieren. Ein zentrales Entscheidungskriterium ist daher der Zustand der Bestandslösung in elektrischer, thermischer und mechanischer Sicht.

Klassische Schwachstellen sind z. B. Kunststofffassungen und die Dichtheit der Leuchten gegenüber Staub und Feuchtigkeit. Zudem ist auch die Lebensdauer der Vorschaltgeräte häufig bereits erreicht oder überschritten, und eine langfristige Versorgung mit Ersatzteilen kann aufgrund neuer gesetzlicher Rahmenbedingungen nicht dauerhaft sichergestellt werden. Was genau bei einer Retrofit-Sanierung zu beachten ist, hat Trilux in einer Checkliste zusammengestellt (www.trilux.com/de/blog/retrofit-checkliste).

1: 1-Sanierung – geht schnell, bringt viel

Bild 2: Umrüstung, gerne auch bei laufendem Betrieb: Das Lichtband »E-Line Next« eignet sich für den 1:1-Austausch bei Sanierungsprojekten; Quelle. Trilux

Während bei einer Retrofit-Sanierung lediglich die Lampen getauscht werden, kommt es bei einer echten LED-Modernisierung zu ­einem Tausch der kompletten Leuchten. Sie werden 1:1 durch LED-Leuchten mit mindestens identischen Lichtströmen und geeigneten Abstrahlcharakteristika ersetzt. Eine neue Lichtplanung ist damit in vielen Fällen nicht erforderlich.
Zudem gibt es für viele konventionelle Leuchten maßgeschneiderte LED-Sanierungslösungen, die die bestehenden Montagepunkte, Einbauöffnungen und Leitungsauslässe nutzen und somit den Sanierungsaufwand geringhalten. Die Leuchten sind ­optional auch mit höheren Bemessungslichtströmen und einer Schnittstelle für ein Lichtmanagement verfügbar. Das ermöglicht höhere Beleuchtungsstärken, wie sie die DIN EN 12464-1 empfiehlt, sowie individuell einstellbare Farbtemperaturen zur Unterstützung des circadianen Rhythmus des Nutzers.

Eine zeitgemäße LED-Sanierung im 1:1- Tausch lässt sich i. d. R. in wenigen Stunden bei laufendem Betrieb oder mit kurzen Betriebsunterbrechungen umsetzen. Und sie bringt bereits große Verbesserungen im Blick auf die Energieeffizienz und Lichtqualität.

Komplette Neuplanung – mehr Aufwand, mehr Nutzen

Im Vergleich zu einer 1:1-Sanierung sind Neuplanungen zwar deutlich aufwendiger. Sie bieten jedoch die Möglichkeit, das gesamte Beleuchtungssystem neu zu konzipieren, bestmöglich an die Anforderungen der ­neuen Arbeitswelten anzupassen und obendrein noch zukunftssicher aufzustellen.

Im Rahmen von New-Work-Arbeitskonzepten wird z. B. eine flexible Raumnutzung immer wichtiger, wodurch ortsveränderliche Steh- und Tischleuchten bei der Beleuchtungsplanung an Bedeutung gewinnen. Fest installierte Leuchten werden in modernen Arbeitswelten dagegen vermehrt zur Strukturierung und Inszenierung der Räume eingesetzt. Durch ihre Licht- und Designwirkung leisten sie einen wichtigen Beitrag zu einer attraktiven Arbeitsatmosphäre und einer unverwechselbaren Gebäudeidentität (Bild 2).

Lichtmanagement – weitere Betriebskostensenkung

Bild 3: Der Unterschied zwischen den neuen LED-Leuchten (links) und der Bestandsbeleuchtung (rechts) ist eindeutig erkennbar: Die rauch Möbelwerke haben die veraltete Beleuchtung am Unternehmensstammsitz im badischen Freudenberg mit dem Lichtband »E-Line Next« saniert , Quelle: Trilux

Ein weiteres wichtiges Entscheidungskriterium ist die Frage nach der Beleuchtungssteuerung. Im Gegensatz zu Retrofit-Lösungen ermöglichen LED-Leuchten eine einfache und sichere Einbindung in moderne Lichtmanagementsysteme sowie eine präzise Regelung und Steuerung. Es lohnt sich: Durch Sensoriken zur Tageslicht- und Präsenzerfassung sinken die Betriebskosten noch einmal um rund 50 % im Vergleich zu einer ungeregelten LED-Lösung. Zudem lässt sich die Beleuchtung mit einem Lichtmanagementsystem flexibel an die individuellen Bedürfnisse der Nutzer anpassen.

Das ist nicht nur komfortabel – es gewinnt auch im Rahmen der neuen DIN EN 12464-1 an Bedeutung. Darin wird nicht mehr, wie bislang üblich, eine einzige, fixe Beleuchtungsstärke als Grenzwert festgelegt. Gefordert wird vielmehr ein flexibler »Beleuchtungskorridor«, den die Nutzer an ihre jeweiligen Bedürfnisse anpassen können. Diese Freiheiten bietet ein leistungsfähiges Lichtmanagementsystem. Und eine Umsetzung ist dank »schlüsselfertiger« sowie gut aufeinander abgestimmter Plug-&-Play-Lösungen schnell und sicher erledigt. Selbst Sanierungsprojekte, bei denen die für klassisches Lichtmanagement erforderlichen Dali-Steuerleitungen fehlen, lassen sich mit der passenden Funk-Lösung auf Lichtmanagement umrüsten. Aufgrund der Vorzüge und Möglichkeiten sollte Lichtmanagement deshalb bei Sanierungsprojekten unbedingt mitgedacht werden (Bild 3).

IoT-Anwendungen – die Zukunft im Blick

Bild 4: Die Leuchte »Opendo LED« überwacht die Luftqualität im Raum mit einem IoT-Sensor, der in der Leuchte verbaut wurde; Quelle: Trilux

Bereits heute lässt sich eine smarte vernetzte Beleuchtung als Infrastruktur für schlüsselfertige IoT-Module nutzen. Dabei können Lichtmanagement- und IoT-Bausteine über standardisierte Schnittstellen in das Netzwerk integriert werden, beispielsweise Kameras, Lautsprecher, Systeme für Zugangskontrollen oder Sensoriken zur Messung der Luftqualität (Bild 4). Auch so genannte Location Based Services – also ortsbezogene Dienste – lassen sich mit überschaubarem Aufwand über die vernetzte Beleuchtung umsetzen.

Das eröffnet vielfältige Möglichkeiten: Beim Asset Tracking wird beispielsweise die Position eines Gegenstandes im Gebäude verfolgt, bei der Indoor Navigation werden die Nutzer im Gebäudeinneren auch ohne GPS-Signal per Smartphone an ihr Ziel geleitet. Und beim Proximity Marketing können Sender in den Leuchten (Beacons) Push-Nachrichten an smarte Endgeräte in der Umgebung senden. Auch wenn eine detaillierte Einzelfallplanung in jedem Projekt sinnvoll ist, spricht unter dem Strich vieles für eine LED-Sanierung inklusive Lichtmanagement. »Eine Beleuchtungsmodernisierung mit Retrofit-Lösungen erschließt zwar Effizienzpoten­ziale, bietet jedoch keine Zukunftssicherheit«, erklärt Diplom-Physiker Arno Eversmeyer, Mitarbeiter der Lighting Applications bei Trilux. »Häufig ist es deshalb sinnvoller, direkt in ein echtes LED-System zu investieren – entweder als ›smarte Vollversion‹, oder als kostengünstigere Variante, die sich gegebenenfalls später aufrüsten lässt.«

Autor

Dipl.-Ing. Heiner Hans, Leiter der Trilux Akademie, ­Arnsberg

 

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net

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